用于矫形冲击的电机驱动工具制造技术

矫形冲击工具包括：电机、线性运动转换器、气腔、压缩活塞、撞针、棘爪和拉刀适配器。所述压缩活塞可以使所述撞针向适配器施加控制力从而形成精确开口以便随后将假体安装在患者体内。所述棘爪可以将所述撞针保持就位直到施加了足够的压力释放所述撞针为止。所述工具允许向前或向后冲击以便扩大所述开口的大小或体积，或者，用于有助于从所述开口移除促进所述拉刀和工具。所述工具的力调节控制使用户能够增加或减少冲击力。光源和把手使所述工具易于操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于矫形冲击的电机驱动工具相关文件的交叉引用本申请是待决美国专利申请案第13/337,075号的连续案并且根据35U.S.C§120要求其优先权，并且是待决美国专利申请案第No.12/980,329号的部分连续案并且根据35U.S.C§120要求其优先权，这两个申请的公开内容以引用的方式并入本文。
本公开涉及在矫形应用中用于冲击的电动冲击工具，更具体地，涉及一种用于矫形冲击的电机驱动工具，该工具能够向拉刀、骨凿、或其他装置提供可控冲击，用于在区域中(例如，在骨结构中)形成开口将假体牢牢容纳在该区域内。在矫形领域中，人造关节等假体装置通常通过将其置于患者骨腔内而植入或置于患者体内。空腔必须在置入或植入假体前形成，传统上，医生可以从即将形成空腔的区域移除磨损的、多余的或病变的骨结构，然后沿着骨块的髓管挖出一个空腔。假体通常包括作为插入空腔内的特定假体部分的假体柄或其他凸起。医生可以使用拉刀来形成这类空腔，该拉刀与假体柄的形状一致。本领域中已知的解决方案是提供一种具有拉刀的手柄，医生可在将拉刀敲入植入区域的同时握住该手柄。遗憾的是，鉴于特定医生所持技能不同，该方法笨拙且不可预知。该方法几乎不可避免地会导致空腔的位置和结构不准确。进一步地，该方法存在可能会损坏非计划区域中的骨结构的风险。形成假体空腔的另一种技术是气动驱动拉刀，即，通过压缩空气驱动拉刀。该方法的缺点在于：例如，由于系索空气管线、空气从工具排入无菌操作区、以及医生疲于操作该工具，所以不利于发挥冲击工具的可携带性。进一步地，如美国专利第5,057,112号的示例所示，该方法无法精确控制冲击力或频率，相反，在致动时，运行起来更类似于手提钻。其次，由于缺少对精确控制的任何测量，使空腔的准确拉削更加困难。本领域中已知的工具的另一缺点是，长时间使用该工具期间，工具把手上会积聚流体，诸如体液或水分。例如，在外科手术过程中，本领域已知的拉刀冲击装置的操作难度可能会增加，这是因为把手上可能到处都是体液，医生很难握住该类现有技术装置。因此，需要一种克服现有技术中存在的各种缺点的冲击工具。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的上述缺点，提供了一种配置为包括了现有技术的所有优点并且克服了固有缺陷的电机驱动矫形冲击工具。该工具可以供矫形外科医生对臀部、膝盖和肩部进行矫形冲击。该工具能够保持拉刀、骨凿或其他装置，并且利用可控的叩诊冲击将拉刀、骨凿或其他装置轻轻敲入空腔内，从而更好地贴合假体或植入体。进一步地，根据患者的特定骨型或其他轮廓，采用电操控拉刀、骨凿或其他装置的控制来调节冲击力设置。此外，该工具使假体或植入体能够正确放入植入腔内或从植入腔内移除。在实施例中，电机驱动矫形冲击工具包括：控制装置、壳体、线性运动转换器、至少一个齿轮减速器、冲击元件(本文又称撞针)、气腔、压缩活塞和力调节控制。该工具可以进一步包括：电机、LED、具有用于适当握住该工具的至少一个把手的手柄部分、适配器、电池、反馈系统和用于适配器的鼻夹。各种部件中的至少一些部件优选地包含在壳体内。该工具能够在拉刀、骨凿、或其他装置、或植入体上施加循环冲击力，并且能够将冲击力微调为多种等级的冲击力。在实施例中，该工具进一步包括控制装置，该控制装置包括力调节控制(作为替代方案，本文称为“力调节器”)，并且该力调节控制可以控制冲击并且避免由不受控冲击造成的损坏。可以电子地或通过使用机械棘爪调整该力。机械棘爪可以在不牺牲拉刀加工操作的控制或精度的情况下增加冲击力。该工具可以进一步包括铁砧元件(作为替代方案，本文称为“铁砧”)，该铁砧包括前向和后向冲击点以及限制撞针基本上在轴向方向上移动的导向件。在操作中，撞针沿着铁砧的导向件持续地在前向或后向方向上移动直到撞针撞击到冲击点为止。如上下文中所用的，“前向方向”指撞针朝着拉刀或患者的移动，而“后向方向”指撞针远离拉刀或骨凿或患者的移动。如果冲击点位于工具的前方，即，在前向方向上，那么冲击会使冲击力传递至拉刀或骨凿，将拉刀或骨凿进一步推入空腔中。如果冲击点位于工具的后方，那么冲击力将从空腔中拉出拉刀或骨凿。双向或单向冲击的可选择性为外科医生在植入腔内切割或压缩材料提供了灵活性，在外科手术程序中，选择移除材料或压实材料往往很关键。冲击点可以是设置在铁砧的一端或各端处的冲击板。该工具进一步能够调节撞针的频率。通过调节撞针的频率，该工具可以在维持相同的冲击幅度的同时施加更大的总时间加权叩诊冲击。这使外科医生能够控制拉刀或骨凿的切割速度。例如，在拉刀或骨凿整体移动期间，外科医生可以选择更快的切割速度(高频率冲击)，然后随着拉刀或骨凿接近理想深度后放慢切割速度。用户可牢牢握住工具的手柄部分，并且利用LED发出的光照亮工作区域，并且将拉刀、骨凿或其他装置精确定位在假体或植入体的理想位置上。施加在拉刀、骨凿或其他装置上的往复移动敲击植入体和/或拉刀、骨凿或其他装置，从而将假体或植入体正确放入植入腔内或从植入腔内移除，或者拉刀、骨凿或其他装置进行可控冲击以形成或成形一个植入腔。该工具还可以包括反馈系统，该反馈系统在拉刀、骨凿或其他装置/植入体接口处检测到超出特定幅度范围的弯曲或离线定向时向外科医生发出警告。这些方面连同本公开的其他方面以及表征本公开的各种新颖性特征在所附权利要求中作为特殊性指出，并且构成本公开的一部分。为了更好地理解本公开，该工具操作优点及通过使用该工具达到的特定目的，必须参考图示了本公开示例性实施例的附图和描述性内容。附图说明参考下面的详细说明和权利要求书并且结合附图将更好地理解本专利技术的优点和特征，其中，相同的元件用相同的符号表示，在附图中：图1示出了根据本公开示例性实施例的矫形冲击工具的透视图；图2示出了根据本公开示例性实施例的压缩活塞在电池驱动式矫形冲击工具的空气压缩腔中压缩空气的透视图；图3示出了根据本公开示例性实施例的从磁性棘爪释放并且朝着铁砧加速的撞针；图4示出了根据本公开示例性实施例的冲击铁砧驱动拉刀进入空腔中的撞针；图5图示了根据本公开示例性实施例的压缩活塞，该压缩活塞返回由此在撞针上形成真空并且使撞针改变方向并且向后移动；以及图6示出了根据本公开示例性实施例的冲击撞针空腔的后部的撞针。在附图的多个视图的整个说明中，相同的附图标记表示相同的元件。附图中的元件列表1适配器2空气压缩腔入口孔3拉刀4撞针5空气压缩腔6压缩活塞7齿轮减速器8电机9撞针鼻10棘爪12线性运动转换器13冲程限制器14铁砧16铁砧的前向冲击表面18力调节器19空气通道20撞针导向件排气孔21控制装置22传感器具体实施方式根据本公开的优选实施例提出了执行本公开的最佳模式。在本文中，这些优选实施例在附图中进行了图示。本文出于图示之目的所详细描述的优选实施例可以进行多种变型。要理解，在权宜情况下设想各种省略和等效物替换，但是，旨在在不脱离本公开的精神或范围的情况下包含此类应用或实施方式。本文中的术语“一”和“一个”并非是对数量的限制，相反，表示存在至少一个引用项。本公开提供了一种具有可控叩诊冲击的电机驱动矫形冲击工具。该工具具有执行单次或多次冲击以及执行可变向、可变力和可变频率冲击的能力。当撞针释放时，通过控制气腔中的气量来调节冲击力。这可以简单地借由针阀完成，例如(未示出)作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于撞击物体的矫形冲击工具，所述工具包括：电机；线性运动转换器；操作性地联接至所述线性运动转换器的压缩活塞，所述活塞具有第一端和第二端；空气压缩腔；撞针；用于将所述撞针保持就位的棘爪；控制装置；铁砧元件；能够保持拉刀、骨凿、铰刀或其他手术设施的适配器，所述适配器操作性地联接至所述铁砧元件；以及把手；其中，所述控制装置引导所述电机移动所述线性运动转换器，并且使所述压缩活塞移动并且对所述气腔内的空气进行压缩或减压；以及其中，当所述压缩空气超过所述棘爪的保持力时，所述撞针从第一位置移至第二位置，撞击所述铁砧元件，从而使所述撞针在至少一个方向上向所述适配器施力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.08 US 13/466,8701.一种用于撞击物体的矫形冲击工具，所述工具包括：电机；线性运动转换器；操作性地联接至所述线性运动转换器的压缩活塞，所述活塞具有第一端和第二端；空气压缩腔；撞针；用于将所述撞针保持就位的棘爪；控制装置；铁砧元件；能够保持拉刀、骨凿、铰刀或其他手术设施的适配器，所述适配器操作性地联接至所述铁砧元件；以及把手；其中，所述控制装置引导所述电机移动所述线性运动转换器，并且使所述压缩活塞移动并且对所述空气压缩腔内的空气进行压缩或减压；以及其中，当压缩空气超过所述棘爪的保持力时，所述撞针从第一位置移至第二位置，撞击所述铁砧元件，从而使所述撞针在第一表面以及与第一表面不同的第二表面向所述适配器施力，基于用户施加在所述工具上的力的方向。2.根据权利要求1所述的工具，其中，所述线性运动转换器包括：曲柄滑块机构、齿轮齿条机构、凸轮机构和动力螺杆中的一个。3.根据权利要求1所述的工具，其中，所述棘爪选自机械棘爪、过盈配合件、磁铁和螺线管中的至少一个。4.根据权利要求1所述的工具，其中，所述控制装置允许单次叩诊冲击和变速叩诊冲击。5.根据权利要求1所述的工具，其中，所述工具进一步包括：设置在所述工具外部表面上的发光元件，所述发光元件操作性地联接至所述控制装置。6.根据权利要求1所述的工具，其中，所述控制装置接收来自至少一个传感器的输入。7.根据权利要求1所述的工具，其中，所述工具进一步包括：扭矩传感器，所述扭矩传感器能够确定所述工具的横向或偏离移动或力，并且所述传感器能够发出这类移动或力的信号。8.根据权利要求1所述的工具，其中，所述适配器包括偏移调节件，所述偏移调节件用于调节所附拉刀、骨凿、铰刀或其他手术设施偏离所述工具的中心轴的附接。9.一种用于撞击物体的矫形冲击工具，所述工具包括：电机；线性运动转换器；操作性地联接至所述线性运动转换器的压缩活塞，所述活塞具有第一端和第二端；空气压缩腔；撞针；联接至所述撞针的鼻夹；用于将所述撞针保持就位的棘爪；控制装置；铁砧元件；能够保持拉刀、骨凿、铰刀或其他手术设施的适配器，所述适配器操...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·潘迪希倪，
申请(专利权)人：澳擞技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US