包括相關(guān)工具的外科、扭矩轉(zhuǎn)移器械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于提供扭矩的外科器械以及從動(dòng)工具，所述從動(dòng)工具可旋轉(zhuǎn)地支撐在器械手持件或與器械手持件連接的手持件軸中，并且可將扭矩盡可能高地傳送到所述從動(dòng)工具。
【背景技術(shù)】
[0002]在先進(jìn)(微創(chuàng))外科手術(shù)中，多種器械用于例如骨、軟骨等等的碎塊移除或材料移除機(jī)加工，例如利用關(guān)節(jié)鏡手術(shù)、在脊椎外科手術(shù)和類似的矯形治療中的機(jī)加工，所述器械包括符合人體工學(xué)的成形手持件和任選可更換工具(如銑刀、轉(zhuǎn)刀、拋光頭等等)，所述可更換工具可旋轉(zhuǎn)地支撐在手持件中、處于其遠(yuǎn)端處以便能夠從動(dòng)。取決于指定用途和預(yù)期的旋轉(zhuǎn)速度，工具驅(qū)動(dòng)裝置是液壓、氣動(dòng)或電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，所述工具驅(qū)動(dòng)裝置通過手持件內(nèi)的扭矩傳送系(如齒輪機(jī)構(gòu)和/或可能彼此聯(lián)接的許多軸)與工具可操作地連接。驅(qū)動(dòng)裝置可被整合到手持件中，或?qū)崿F(xiàn)為通過能量供應(yīng)線路或扭矩傳送線路(例如柔性和彈性軸)連接到手持件的外部驅(qū)動(dòng)單元；在這種情況下，手持件基本上僅用于容納齒輪機(jī)構(gòu)或扭矩傳送系。
[0003]管狀手持件軸通常連接/安裝到手持件的遠(yuǎn)端，即面向身體的末端，并且取決于預(yù)期的用途，所述手持件軸具有不同的軸長(zhǎng)度和形狀，以便行進(jìn)到患者體內(nèi)的各個(gè)位置。舉例來說，存在筆直或弓形的手持件軸，或優(yōu)選是在它們裝配到手持件的區(qū)帶中為曲柄狀(有角度)的那些軸；在所述手持件軸中，扭矩傳送桿或軸(以下為:扭力桿)始終受到支撐。所述桿/軸必須是足夠剛性(耐扭力)，以便能夠?qū)⑺枧ぞ剞D(zhuǎn)移到在遠(yuǎn)端插入所述桿/軸中或形成在所述桿/軸上的工具(即桿需要具有足夠高的扭轉(zhuǎn)剛度)，而且必須是足夠柔性的，即擁有特定彎曲柔韌性，以便能夠同時(shí)在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的存在下遵從(非筆直)手持件軸路線的曲率。
[0004]為將工具連接到支撐在手持件軸中的扭力桿，提供聯(lián)軸器來可拆卸地接收工具軸。然而在這種布置中，一個(gè)問題是利用一種設(shè)計(jì)來提供用于小直徑手持件軸內(nèi)的可能可更換工具的這種聯(lián)軸器，這種設(shè)計(jì)甚至在這種小手持件軸直徑和高旋轉(zhuǎn)速度的情況下、尤其同時(shí)在利用長(zhǎng)手持件軸的情況下，確保外科器械的安全和持久的功能。此外，手持件軸也應(yīng)可更換地容納于手持件上，以便能夠利用單一手持件來實(shí)現(xiàn)不同的軸長(zhǎng)度和形狀。這里，關(guān)鍵點(diǎn)是容納在手持件中的齒輪機(jī)構(gòu)/扭矩傳送系與支撐在軸中的扭力桿之間的另外可拆卸的基于扭矩的連接；一方面，需要所述連接以容易和簡(jiǎn)單方式來完成，而另一方面，所述連接應(yīng)該會(huì)轉(zhuǎn)移足夠高的扭矩。最后，器械的可操作性(包括更換工具和/或手持件軸的方法)應(yīng)為簡(jiǎn)單和安全的。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)
[0006]例如根據(jù)EP I 598 023 A2已知這個(gè)種類的外科器械和尤其是這種外科器械的手持件。
[0007]在這種特殊情況中，已知的手持件由套筒狀手柄部分(當(dāng)然，其可具有任何其它手柄形狀)組成，所述套筒狀手柄部分具有:近端(背向身體)，動(dòng)力源(壓縮空氣、電流或液壓)的線路封裝可連接到所述近端；以及遠(yuǎn)端(面向身體)，手持件軸借助于聯(lián)管螺母螺紋連接(任選地以可更換方式)到所述遠(yuǎn)端。手持件軸具有外軸夾套和內(nèi)軸夾套，所述內(nèi)軸夾套也用于可滑動(dòng)地并可旋轉(zhuǎn)地引導(dǎo)插入其中的扭力桿。在軸向上，內(nèi)軸夾套再分為數(shù)個(gè)節(jié)段，在所述節(jié)段之間，每一個(gè)滾珠軸承插入外軸夾套中，所述滾珠軸承將扭力桿支撐在外軸夾套上。工具、優(yōu)選是銑刀頭被固定或形成于扭力桿的遠(yuǎn)端上。
[0008]可從這篇參考專利得知，工具基本上由彼此一件式連接的接合或切割頭與扭力桿形成。因此，工具與手柄部分內(nèi)的齒輪機(jī)構(gòu)/扭矩傳送系之間的聯(lián)接是唯一地在聯(lián)管螺母的區(qū)域中實(shí)現(xiàn)。這意味著工具是定制的物品，所述工具的長(zhǎng)度尤其適于所述一個(gè)特定的手持件軸，并且不能用于具有另一長(zhǎng)度的其它手持件軸。很明顯，這種設(shè)計(jì)原理對(duì)于制造以及提供工具來說成本高昂，因?yàn)楸仨殲槊恳环N手持件軸提供或存儲(chǔ)匹配工具。
[0009]附圖1示意地說明這種已知外科器械的縱向截面，其中工具已被插入外科器械中。
[0010]根據(jù)此圖，已知工具包括工具軸，所述工具軸凸出到器械軸或手持件軸的遠(yuǎn)端之外以使得成為可旋轉(zhuǎn)的，并且其遠(yuǎn)端提供有切割頭(未進(jìn)一步詳細(xì)示出)。圖2中以放大圖說明的近端工具軸末端提供有呈銳化楔形形狀形式的已知工具軸，所述銳化楔形形狀形成彼此背向并且用于引入扭矩的兩個(gè)傾斜表面(對(duì)應(yīng)于所謂的二面體)。在所述楔形形狀的遠(yuǎn)端部分上，工具軸形成有圓周凹槽，所述圓周凹槽如將在以下所述用作軸向鎖定裝置。
[0011]根據(jù)以上工具構(gòu)造，已知手持件的遠(yuǎn)端提供有軸向可位移帽套，器械軸或手持件軸可借助于所述軸向可位移帽套以防扭矩方式聯(lián)接到手持件。在手持件內(nèi)的帽套的區(qū)域中，提供可旋轉(zhuǎn)支撐的容納管，所述容納管的近端部分放入旋轉(zhuǎn)心軸中，并且借助于十字銷以防扭矩方式緊固在所述旋轉(zhuǎn)心軸中。
[0012]形成于容納管的遠(yuǎn)端上的是至少兩個(gè)沿直徑相對(duì)的孔，所述孔具有可移動(dòng)地插入其中的夾緊球。閉合或夾緊套筒受支撐以便圍繞容納管的外部并且以便可軸向地位移；在第一軸向位置中，所述夾緊套筒不阻擋夾緊球以便所述夾緊球可徑向向外移動(dòng)，并且在第二軸向位置中，所述夾緊套筒在徑向向內(nèi)方向上推動(dòng)夾緊球。對(duì)于夾緊套筒的手動(dòng)操作來說，還提供滑塊，所述滑塊支撐在手持件的外部并且借助于驅(qū)動(dòng)銷連接到夾緊套筒。在這種情形下，應(yīng)注意的是，用彈簧將滑塊推向夾緊套筒的第二軸向位置。
[0013]可從圖1進(jìn)一步得知的，扭矩傳送螺栓提供在容納管內(nèi)，以便可在軸向上相對(duì)地位移；所述螺栓包括遠(yuǎn)端布置的、軸向延伸的楔形凹口，所述凹口可被制作來接合工具軸的楔形形狀以用于扭矩傳送。螺栓借助于彈簧在遠(yuǎn)端方向上偏置，且由十字銷以防扭矩方式緊固在容納管中。
[0014]根據(jù)所述構(gòu)造設(shè)計(jì)，已知工具一一其中其工具軸向前一一必須在手持件軸的遠(yuǎn)端尖端處插入所述手持件軸中，并且必須在所述手持件軸中朝向容納管軸向位移，直到近端工具軸楔形件(二面體)抵靠夾緊球。這時(shí)，夾緊套筒通過滑塊軸向地位移到其釋放位置中，以便夾緊球通過工具軸楔形件在徑向向外方向上移位，并且以這種方式能夠進(jìn)一步行進(jìn)到容納管中，直到它位于扭矩傳送螺栓的凹口中。如果滑塊再次被釋放，那么夾緊套筒(由預(yù)張緊彈簧驅(qū)動(dòng))自動(dòng)地回到其夾緊位置中，此處夾緊球受徑向向內(nèi)推動(dòng)進(jìn)入工具軸上的圓周凹槽中，并由此將工具軸鎖定在軸向位置上。以這種方式，扭矩可從旋轉(zhuǎn)軸通過十字銷、容納管、另一十字銷和扭矩傳送螺栓(扭矩傳送系)而轉(zhuǎn)移到工具軸。
[0015]然而，以上所述的已知構(gòu)造具有需要改進(jìn)的一些特定特征:
[0016]所描述的十字銷連接導(dǎo)致手持件內(nèi)的扭矩傳送螺栓以及容納管以及旋轉(zhuǎn)軸中的材料的局部削弱。另外，十字銷十分薄，并因此容易破壞?？偟膩碚f，可轉(zhuǎn)移的扭矩受到限制。
[0017]此外，工具軸的楔形形狀不太適用于轉(zhuǎn)移高的扭矩，因?yàn)檩S向作用力的量導(dǎo)致工具側(cè)面楔形形狀與扭矩傳送螺栓的凹口脫離。此外，必須預(yù)想到的是，容納管在凹口的區(qū)域中伸展開。利用這種設(shè)計(jì)，用于將工具軸連接到器械手持件內(nèi)的齒輪機(jī)構(gòu)/扭矩傳送系的整個(gè)聯(lián)接相關(guān)機(jī)械系統(tǒng)已移位到帽套的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中，仍存在用于接收聯(lián)接元件的足夠量的徑向余隙。因此，工具軸必須跨距器械軸或手持件軸的全長(zhǎng)。這意味著每一種手持件軸都需要特殊的工具。
[0018]如果意圖由所謂的通用系統(tǒng)(其中數(shù)種工具可被插入一個(gè)手持件軸中)來替換本身已知的并且由手持件、可連接到所述手持件的手持件軸以及相關(guān)工具組成的單獨(dú)系統(tǒng)，那么必須要采用如下的規(guī)定:能夠防止使用對(duì)特定的手持件軸來說是錯(cuò)誤工具的工具。然而，已知的現(xiàn)有技術(shù)中并沒有建議這些規(guī)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]鑒于所述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于外科扭矩轉(zhuǎn)移器械的工具，以及優(yōu)選地由器械手持件和根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)(或更多個(gè))工具組成的系統(tǒng)(外科器械)，所述工具各自允許實(shí)現(xiàn)更好的功能。優(yōu)選地，所述器械應(yīng)該能夠總體上轉(zhuǎn)移高扭矩；更優(yōu)選地，它應(yīng)具有簡(jiǎn)易和安全的操縱。目標(biāo)之一是通過為不同(可更換)手持件軸使用通用工具來降低系統(tǒng)/器械的生產(chǎn)和維護(hù)成本。
[0020]本發(fā)明的以上目標(biāo)以及另一有利目標(biāo)是通過包括權(quán)利要求1的特征的聯(lián)接件，以及通過包括權(quán)利要求7的特征的外科器械來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利配置和/或進(jìn)一步改進(jìn)是從屬權(quán)利要求的主題。
[0021]因此，本發(fā)明的要旨是開發(fā)支撐在可更換手持件軸中的扭力桿與接收在通用手持件中的扭矩傳送系(齒輪單元或傳動(dòng)件)之間的聯(lián)接件。
[0022]確切來說，所述聯(lián)接件包括兩個(gè)聯(lián)接件，即優(yōu)選處于手持件中所述扭矩傳送系的部分上的公聯(lián)接件和支撐在所述手持件軸中的所述扭力桿的近端上的母聯(lián)接件；所述聯(lián)接件具有互相相容的橫截面形狀，以使得所述公聯(lián)接件可在所述扭力桿的軸向上被插入到所述母聯(lián)接件中，以便成為防扭矩、但可軸向移動(dòng)的。兩個(gè)聯(lián)接件的橫截面形狀大致對(duì)應(yīng)于四葉狀四葉形(four-leaved cloverleaf)。這允許減小圓周方向上的凹口作用并且降低自保持作用的風(fēng)險(xiǎn)。這有助于能夠可靠地將較高最大扭矩轉(zhuǎn)移到所述扭力桿，并且同時(shí)維持將兩個(gè)聯(lián)