磁性撞击器组件制造技术

本发明专利技术描述了磁性撞击器组件。磁性撞击器组件通常包括引导插座，以及磁性耦合到引导插座以在其间形成磁界面的撞击器引导件。引导插座可附接到手术设备，例如手术机器人操纵器臂。撞击器引导件接收并引导撞击器以允许使用者在计划的位置和取向中将假体撞击到患者的骨骼中。如果在撞击器上产生离轴撞击力，通过撞击器引导件与引导插座的分离，磁性撞击器组件减少了过多的力传递给患者或手术设备。

Magnetic impactor assembly

The invention describes a magnetic impactor assembly. The magnetic impactor assembly usually includes a guide socket and an impactor guide which is magnetically coupled to the guide socket to form a magnetic interface between them. The guide socket can be attached to the surgical equipment, such as the manipulator arm of the surgical robot. The impactor guide receives and guides the impactor to allow the user to impact the prosthesis into the patient's skeleton in the planned position and orientation. If an off-axis impact force is generated on the impactor, the magnetic impactor assembly reduces the excessive force to be transmitted to the patient or surgical equipment by separating the impactor guide from the guide socket.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁性撞击器组件相关申请本申请主张于2016年11月10日提交的序列号为62/420,064的美国临时申请的优先权；其内容通过引用并入本文。
本专利技术总体上涉及骨科(orthopedicsurgery)领域，并且更具体地涉及在执行骨科手术时减少在对象的解剖结构或手术设备上产生的过度撞击力或离轴撞击力的顺应性界面。
技术介绍
全关节成形术(TJR)涉及用假体部件替换对象的关节。特别是，全髋关节置换术(THA)需要植入股骨假体和髋臼假体。传统上，在准备骨头且假体就位或植入之前，外科医生预先计划假体在骨骼中的位置和取向(POSE)。然后，外科医生使用手动器械准备骨骼，以接纳所计划的POSE中的植入物。不幸的是，手动器械的使用可能是不可预测的，因为受特定外科医生的技能限制。因此，为了改进植入手术，计算机辅助手术系统已经变得流行，以更准确地准备和植入杯假体(cupprosthesis)。用于规划和执行THA手术的一种这样的手术系统是手术系统(THINKSurgical，Inc.，Fremont，CA)。包括用于产生手术计划的术前计划工作站和用于在手术中执行术前计划的机器人手术设备。在手术之前，外科医生使用患者的解剖结构的三维(3-D)骨骼模型和假体的计算机辅助设计(CAD)文件在手术前计划用于股骨和杯假体的期望POSE。然后，将计划转移到手术室(OR)中的机器人设备。在手术中，THA手术的杯状部分通过使用拧入患者骨骼的销钉将机器人设备固定到解剖结构而开始。在固定步骤之后，骨骼被配准到机器人设备上，其将骨骼的位置和手术计划的坐标变换到机器人坐标系中。然后，机器人设备通过附接到机电臂的物理引导件在所计划的POSE中定位和约束铰刀(reamer)，以使得外科医生准备髋臼。在制备髋臼之后，将具有杯假体的撞击器附接到机电臂上。当外科医生在撞击器上施加一系列撞击力以植入杯假体时，该臂引导并约束撞击器在所计划的POSE中。然而，在撞击期间，如果外科医生在撞击器上施加离轴于撞击器的纵向轴线(即，撞击轴线)的力，则离轴力(off-axisforces)传递到机械臂。离轴力可能导致机械臂部件的损坏，导致更换臂部件的需要，或者至少需要重新校准臂的精度。在这种情况下，外科医生可能必须用不太精确的手动器械来完成该过程，这可能另外增加总体操作时间。此外，过大的力可能不仅损坏手术设备，而且骨盆可能更容易移动，这可能对最终的假体前倾/倾斜角度产生负面影响。除了可能无意中损坏手术设备的撞击力之外，还存在其他情况，其中减少传递到患者解剖结构的过度力可能是有益的。患者的解剖结构受到过大的力的一个特定情况是在修正TJR中去除主要假体期间。传统上，为了移除假体，外科医生将敲击锤(slaphammer)组装到其上，并且施加一系列远离假体的撞击力。然而，外科医生在施加这些撞击力时撕裂或损坏骨骼并不罕见。受损的骨骼可能导致患者并发症和/或需要额外的治疗来修复损伤。因此，本领域需要一种装置和机构，能够减少植入物在骨骼中的撞击期间由手术设备接收的离轴撞击力或过度撞击力的传递。还需要控制在移除植入物期间在患者身上产生的力的量。
技术实现思路
用于撞击器的引导组件包括撞击器引导件，该撞击器引导件具有框架和横向于框架组装的一个或多个引导磁性区域(guidemagneticregions)。框架包括开口，以沿着与开口同轴的撞击轴线支撑并平移地引导撞击器。引导组件还包括引导插座(guidereceptacle)，具有连接到顶部支撑件的支架，以及与一个或多个引导磁性区域互补的一个或多个插座磁性区域。引导插座接纳撞击器引导件并在与一个或多个引导磁性区域互补的一个或多个插座磁性区域之间形成磁界面。当离轴撞击力施加到撞击器时，撞击器引导件或引导插座中的一个至少部分地从磁界面断开。用于撞击器的引导组件包括撞击器引导件，该撞击器引导件具有框架和开口，以沿着与开口同轴的撞击轴线支撑和平移地引导插入的撞击器，并且在框架的相对端上的至少第一磁性区域和第二磁性区域。引导组件还包括用于接纳撞击器引导件的引导插座，引导插座具有至少第三磁性区域和第四磁性区域，其中第三磁性区域和第四磁性区域分别与第一磁性区域和第二磁性区域磁耦合，形成磁界面。当离轴撞击力施加到撞击器时，撞击器引导或引导插座中的一个至少部分地从磁界面断开。磁性撞击器组件包括磁性撞击器插座，该磁性撞击器插座包括具有第一磁性区域的磁性撞击器引导件和具有可移除地连接到第一磁性区域以形成磁界面的第二磁性区域的磁性撞击器引导件。磁性撞击器组件还包括具有撞击轴线的撞击器，其中撞击器可操作地与磁性撞击器引导件相关联。假体可拆卸地连接到撞击器的一端。当以下任何一个时，撞击器插座或撞击器引导件中的一个从磁界面分离：i.超过施加在撞击器上的预设撞击力；或ii.将与撞击轴线偏离的撞击力施加到撞击器上。附图说明下面参考附图描述说明实施例的示例。在附图中，出现在多于一个图中的相同结构、元件或部件通常在它们出现的所有图中用相同的数字标记。通常选择图中所示的部件和特征的尺寸是为了方便和清楚地呈现，并且不一定按比例示出。图示如下。图1A描绘了根据本专利技术实施例的撞击器组件；图1B描绘了根据本专利技术的实施例的联接到手术设备的撞击器组件；图1C示出了根据本专利技术的实施例如何从手术设备拆卸撞击器；图2A描绘了根据本专利技术实施例的引导插座；图2B描绘了根据本专利技术实施例的引导插座的分解图；图2C是根据本专利技术实施例中与引导插座相关联的容纳腔的透视图；图2D是根据本专利技术实施例的引导插座的顶部支撑件的透视图；图3描绘了根据本专利技术实施例的用于容纳腔或引导腔的盖子；图4A描绘了根据本专利技术实施例的撞击器引导件；图4B描绘了根据本专利技术实施例的撞击器引导件的分解图；图4C描绘了根据本专利技术的实施例中与撞击器引导件相关联的引导腔；图5描绘了根据本专利技术实施例的轴承套筒；图6描绘了根据本专利技术实施例的磁体；图7描绘了根据本专利技术的实施例的连接到撞击器引导件的引导插座的局部剖视图；图8描绘了位于对象的髋臼上方的磁性撞击器组件；图9描绘了根据本专利技术实施例的撞击器组件的仰视图；以及图10描绘了根据本专利技术实施例的敲击锤。具体实施方式现在将参考以下实施方案描述本专利技术。通过这些描述显而易见的是，本专利技术可以以不同的形式实施，并且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开彻底和完整，并且向本领域技术人员充分传达本专利技术的范围。例如，关于一个实施例示出的特征可以结合到其他实施例中，并且可以从该实施例中删除特定实施例示出的特征。另外，根据本公开内容，本领域技术人员将清楚对本文提出的实施方案的许多变化和添加，其不脱离本专利技术。因此，以下说明书旨在说明本专利技术的一些特定实施例，而不是穷举地指定其所有排列、组合和变化。除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。本文中对本专利技术的描述中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不是要限制本专利技术。本文提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献都通过引用整体并入。定义除非明确地或通过上下文另外指出，否则本文使用以下术语，如下所述。如在本专利技术的描述和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于撞击器的引导组件，包括：撞击器引导件，具有框架和横向组装到所述的框架的一个或多个引导磁性区域，其中所述的框架具有开口，以沿着与所述的开口同轴的撞击轴线支撑和平移地引导所述的撞击器；引导插座，具有连接到顶部支撑件的支架，以及与所述的一个或多个引导磁性区域互补的一个或多个插座磁性区域，其中所述的引导插座接纳所述的撞击器引导件并在与一个或多个引导磁性区域互补的一个或多个插座磁性区域之间形成磁界面；以及其中，当离轴撞击力施加到所述的撞击器上时，所述的撞击器引导件或引导插座中的一个至少部分地从磁界面断开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.10 US 62/420,0641.一种用于撞击器的引导组件，包括：撞击器引导件，具有框架和横向组装到所述的框架的一个或多个引导磁性区域，其中所述的框架具有开口，以沿着与所述的开口同轴的撞击轴线支撑和平移地引导所述的撞击器；引导插座，具有连接到顶部支撑件的支架，以及与所述的一个或多个引导磁性区域互补的一个或多个插座磁性区域，其中所述的引导插座接纳所述的撞击器引导件并在与一个或多个引导磁性区域互补的一个或多个插座磁性区域之间形成磁界面；以及其中，当离轴撞击力施加到所述的撞击器上时，所述的撞击器引导件或引导插座中的一个至少部分地从磁界面断开。2.根据权利要求1所述的引导组件，其特征在于，所述的一个或多个插座磁性区域中的每一个还包括容纳插座磁体的容纳腔，并且所述的一个或多个引导磁性区域中的每一个还包括容纳引导磁体的引导腔。3.根据权利要求2所述的引导组件，其特征在于，所述的插座磁体和所述的引导磁体选自永磁体、临时磁体或电磁体。4.根据权利要求2所述的引导组件，其特征在于，所述的插座磁体和所述的引导磁体为永磁体。5.根据权利要求2所述的引导组件，其特征在于，所述的插座磁体和所述的引导磁体都被成形为具有变化的厚度，以产生取决于所述的厚度的磁力梯度，并且其中当所述的撞击器引导件和引导插座磁耦合时，所述的插座磁体的形状基本上镜像所述的引导磁体的形状。6.根据权利要求1所述的引导组件，其特征在于，所述的一个或多个插座磁性区域和所述的一个或多个引导磁性区域是以下之一：a)由固体磁性材料制成的主体；b)部分由固体磁性材料制成的主体；或c)具有磁性材料涂层的主体。7.根据权利要求1所述的引导组件，其特征在于，所述的顶部支撑件构造成经由所述的支架将所述的引导插座联接到手术设备或器械。8.根据权利要求7所述的引导组件，其特征在于，所述的手术设备为机器人手术系统的机电臂，其中所述的机器人手术系统使所述的撞击器在相对于对象的解剖结构的计划位置和取向(POSE)中对准。9.根据权利要求1至8中任一项所述的引导组件，其特征在于，所述的一个或多个插座磁性区域还包括突起，并且所述的一个或多个引导磁性区域还包括凹口，其中当所述的撞击器引导件磁耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森·吴，马克·狄克逊，
申请(专利权)人：思想外科有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US