專利名稱：用于外科手術(shù)操作的計(jì)量儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及外科手術(shù)工具和外科手術(shù)方法，并且特別涉及一種用于外科手術(shù)操作，例如涉及假體構(gòu)件的外科手術(shù)的計(jì)量儀器。
本發(fā)明主要研制在人體或動物身上進(jìn)行截骨外科手術(shù)時移植假體的構(gòu)件，例如涉及髖部替換外科手術(shù)等等。但是應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于這一特殊的應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的假體移植技術(shù)通常需要外科醫(yī)生通過目測來對準(zhǔn)假體構(gòu)件。這種現(xiàn)有技術(shù)使用在髖部替換外科手術(shù)中，例如可導(dǎo)致假體構(gòu)件，諸如股骨桿和基節(jié)杯(acetabular cup)的失調(diào)。這種失調(diào)可導(dǎo)致術(shù)后并發(fā)癥，例如腿的失調(diào)，不恰當(dāng)?shù)耐乳L和/或不恰當(dāng)?shù)能浗M織拉緊。這種未對準(zhǔn)的假體構(gòu)件的長期影響還可包括構(gòu)件的加速磨損，構(gòu)件的無菌疏松和潛在地外科手術(shù)的過早重復(fù)。
這些結(jié)果中的一些至少部分地由在共同未決的專利申請文件No.PCT/AU02/01482(WO03/037192)中公開的裝置提出，其全部內(nèi)容合并于此而引為參考。該專利說明書公開了示于圖20-24和圖36的定位手柄的使用。這種定位手柄具有適于顯示假體構(gòu)件是否處于預(yù)定方位的計(jì)量儀器。這種定位手柄盡管相對于現(xiàn)有技術(shù)具有顯著的改進(jìn)，但是它仍顯示出了一定的局限性。
在整個說明書中對現(xiàn)有技術(shù)的任何論述決不應(yīng)被認(rèn)為是承認(rèn)這種事實(shí)，即該現(xiàn)有技術(shù)是眾所周知的，或構(gòu)成了本領(lǐng)域中公知常識的一部分。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用在外科手術(shù)操作中以確定第一平面中的第一角度和第二平面中的第二角度的計(jì)量儀器，所述計(jì)量儀器包括主體；和鉛錘，其安裝在所述主體上，以便在當(dāng)?shù)刂亓鲎饔孟聭掖瓜聛?，所述鉛錘可相對于所述主體在所述第一平面和所述第二平面中旋轉(zhuǎn)，以便分別確定所述第一角度和所述第二角度。
優(yōu)選地，一萬向節(jié)將所述鉛錘可旋轉(zhuǎn)地安裝在主體上。在優(yōu)選實(shí)施例中，萬向節(jié)可為球窩接頭，但應(yīng)該了解到，其他類型的萬向節(jié)，例如環(huán)眼端接頭，單樞軸點(diǎn)接頭，系桿端接頭或星形接頭可被用于可替換的優(yōu)選實(shí)施例中。
優(yōu)選地第一平面正交于第二平面。
優(yōu)選實(shí)施例中的鉛錘包括指針，并且主體優(yōu)選地包括設(shè)置在所述指針附近的標(biāo)記。更優(yōu)選地，標(biāo)記的第一子集相應(yīng)于第一角度的角增量，并且標(biāo)記的第二子集相應(yīng)于第二角度的角增量。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例包括設(shè)置在主體上的連接器，其用于將計(jì)量儀器連接至假體構(gòu)件。一可替換的優(yōu)選實(shí)施例包括設(shè)置在所述主體上的連接器，其用于將計(jì)量儀器連接至患者預(yù)定部位。
優(yōu)選實(shí)施例特別適合于外科手術(shù)應(yīng)用，例如在髖部的替換過程中，將基節(jié)杯插入到口徑鉸大了的基節(jié)臼中。為了實(shí)現(xiàn)這種應(yīng)用，第一角度優(yōu)選地與基節(jié)杯的轉(zhuǎn)向相對應(yīng)，并且第二角度優(yōu)選地與基節(jié)杯的外展相對應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用在外科手術(shù)操作中以確定第一平面中的第一角度和第二平面中的第二角度的計(jì)量儀器，所述計(jì)量儀器包括主體；第一鉛錘，其安裝至所述主體，以便在當(dāng)?shù)刂亓龅淖饔孟聭掖瓜聛?，所述第一鉛錘可相對于所述主體在所述第一平面中旋轉(zhuǎn)，以便確定所述第一角度；和第二鉛錘，其安裝至所述主體，以便在當(dāng)?shù)刂亓龅淖饔孟聭掖瓜聛?，所述第二鉛錘可相對于所述主體在所述第二平面中旋轉(zhuǎn)，以便確定所述第二角度。
優(yōu)選地第一鉛錘被安裝至主體，用于圍繞第一軸旋轉(zhuǎn)，并且第二鉛錘被安裝至主體，用于圍繞第二軸旋轉(zhuǎn)，借此第一軸正交于第二軸。


現(xiàn)在僅通過示例的方法，參照附圖對優(yōu)選實(shí)施例加以說明，圖中圖1是本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的透視圖；圖2是第一實(shí)施例的平面圖；圖3是第一實(shí)施例的側(cè)視圖；圖4是第一實(shí)施例的后視圖；圖5是本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的透視圖；圖6是第二實(shí)施例的平面圖；圖7是第二實(shí)施例的側(cè)視圖；圖8是第二實(shí)施例的后視圖；圖9是用于本發(fā)明第一和第二優(yōu)選實(shí)施例的鉛錘的透視圖；圖10是圖9所示的鉛錘的側(cè)視圖；圖11是圖9所示的鉛錘的后視圖；圖12是圖9所示的鉛錘的平面圖；圖13和14是各自左和右杯形支架的平面圖；圖15是手柄裝置的平面圖；圖16和17分別是定位框架的側(cè)視圖和平面圖；圖18和19分別是操作左和右髖部的隔板元件的平面圖；圖20是在開始髖部替換外科手術(shù)之前，患者的透視圖；圖21是示出了部分用于患者基節(jié)臼的隔板定位工具的透視圖；圖22是本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的讀取平面的平面圖；圖23是本發(fā)明第四實(shí)施例的透視圖；圖24是第四實(shí)施例的透視分解圖；圖25是第四實(shí)施例中主體的平面圖；圖26是第四實(shí)施例中主體的前視圖；圖27是第四實(shí)施例中主體的側(cè)視圖；
圖28是第四實(shí)施例中主體的透視圖；圖29是第四實(shí)施例中的樞軸元件的透視圖；圖30是第四實(shí)施例中的樞軸元件的仰視圖；圖31是第四實(shí)施例中的樞軸元件的前視圖；圖32是第四實(shí)施例中的樞軸元件的側(cè)視圖；圖33是用于第四實(shí)施例中的銷釘?shù)耐敢晥D；圖34是第四實(shí)施例中的銷釘?shù)膫?cè)視圖；圖35是第四實(shí)施例中的銷釘?shù)那耙晥D；圖36是第四實(shí)施例中鉛錘的下部構(gòu)件的透視圖；圖37是示于圖36的構(gòu)件的平面圖；圖38是示于圖36的構(gòu)件的前視圖；圖39是示于圖36的構(gòu)件的側(cè)視圖；圖40是第四實(shí)施例中鉛錘的上部構(gòu)件的透視圖；圖41是示于圖40的構(gòu)件的平面圖；圖42是示于圖40的構(gòu)件的前視圖；圖43是示于圖40的構(gòu)件的側(cè)視圖；圖44是第四實(shí)施例中刺刀型連接器的內(nèi)螺紋構(gòu)件；圖45是示于圖44中的內(nèi)螺紋連接器構(gòu)件的前視圖；圖46是示于圖44中的內(nèi)螺紋連接器構(gòu)件的側(cè)視圖；圖47是示于圖44中的內(nèi)螺紋連接器構(gòu)件的平面圖；圖48是用于第四實(shí)施例的計(jì)量儀器的刺刀型連接器的外螺紋構(gòu)件的透視圖；圖49是示于圖47中的外螺紋連接器構(gòu)件的平面圖；圖50是示于圖47中的外螺紋連接器構(gòu)件的側(cè)視圖；圖51是示于圖47中的外螺紋連接器構(gòu)件的前視圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，計(jì)量儀器1的第一優(yōu)選實(shí)施例包括具有鉛錘3的主體2，該鉛錘3固定到主體2。鉛錘3受當(dāng)?shù)刂亓龅挠绊憦闹黧w2上懸垂下來。更特別地，鉛錘3可相對于主體2在圖2的以虛線4所指示的第一平面和同樣示于圖2的以虛線5所指示的第二平面中旋轉(zhuǎn)。第一平面與第二平面正交。
球窩接頭6形式的萬向節(jié)將鉛錘3可旋轉(zhuǎn)地安裝至主體2。萬向節(jié)6具有其中心容納在鉛錘3內(nèi)部的球體7。鉛錘3的內(nèi)表面8具有與球體7的凹形表面相適應(yīng)的凸形。軸9貫穿球體7的中心，以確定第一和第二圓柱形端部10和11。軸9的半徑沿著圓錐形部分12和13從嵌入在球體7內(nèi)的細(xì)小中心部分的半徑增加到較大的第一和第二圓柱形端部10和11的半徑。軸9貫穿設(shè)置在鉛錘中的孔14和15。孔14和15分別確定環(huán)形止塊16和17。球體7可相對于鉛錘3以任何方向自由移動，至少直到圓錐形部分12或13撞擊在相鄰的環(huán)形止塊16或17上的某一點(diǎn)。如圖11更好地示出了，鉛錘3相對于軸9的移動范圍由于鉛錘3的側(cè)壁在孔14和15的區(qū)域中的弧形損耗而擴(kuò)大了。
為了安裝鉛錘和軸，球體7、鉛錘3和軸構(gòu)件首先被單獨(dú)制造。鉛錘3最初在用于容納球體7的外殼正下方的區(qū)域中是中空的。這允許球體7通過位于鉛錘3的底座21中的孔20被插入。球體7隨后通過核心19密封在鉛錘3的內(nèi)部，該核心插入孔20中并且隨后填充球體7正下方的中空區(qū)域。與第一圓柱形端部10連接的軸9的細(xì)小部分隨后通過螺紋擰入到孔15和設(shè)置在球體7中的孔。最終，第二圓柱形端部11通過緊固件22緊固至軸9的細(xì)小部分的另一側(cè)上。
如圖2更好地示出了，鉛錘3隨后通過將圓柱形端部10和11固定地連接至主體2而安裝在主體2上。
主體2包括半圓形開口28，該開口用于向鉛錘3的底座21提供間隙，以便當(dāng)計(jì)量儀器1的定位相對于當(dāng)?shù)刂亓龈淖儠r，鉛錘3的底座21在重力影響下采取不同的位置。為了有助于減輕重量，多個孔39可被設(shè)置在主體2中，例如如圖3和7所示。
在使用中，主體2相對于鉛錘3定位，以使得圓錐形部分12和13不與環(huán)形止塊16和17相接觸。這一點(diǎn)，與鉛錘3具有低于由球體17所確定的樞軸點(diǎn)的重心18這一事實(shí)相結(jié)合，確保了鉛錘3能夠由于其自身的重力而自由垂直懸掛。
在替換實(shí)施例中(未加以說明)，萬向節(jié)6采取其它形態(tài)，例如環(huán)眼端接頭，系桿端部接頭或星形接頭(rose joint)。
鉛錘3具有從萬向節(jié)6上延伸出來的指針23。當(dāng)在重力影響下而從球窩接頭7自由懸掛下來時，指針23的端部直接定位在球窩接頭6的中心之上，并且鉛錘3的重心18直接定位在球窩接頭6的中心之下。主體2限定了為指針23的移動提供間隙的腔體29。
主體2的上表面包括設(shè)置在指針23附近的標(biāo)記24，25，26和27。第一標(biāo)記子集24和26相應(yīng)于第一角度的角增量，并且第二標(biāo)記子集25和27相應(yīng)于第二角度的角增量。這樣，計(jì)量儀器1可被用于確定第一平面4中的第一角度和第二平面5中的第二角度。例如在一個優(yōu)選實(shí)施例中，標(biāo)記24和26相應(yīng)于第一角度的5°增量，該第一角度的變化范圍從位于標(biāo)記一個端部的-25°，經(jīng)過標(biāo)記中心的0°，向外到達(dá)位于標(biāo)記相對端部的+25°。同樣地，標(biāo)記25和27相應(yīng)于第二角度的5°增量，該第二角度的變化范圍從位于標(biāo)記一個端部的-10°，經(jīng)過標(biāo)記中心的0°，向外到達(dá)位于標(biāo)記相對端部的+10°。在使用中，使用該優(yōu)選實(shí)施例的外科醫(yī)生或其它人，可相對于標(biāo)記24或26估計(jì)指針23的尖端位置，以便確定第一角度。使用者還可相對于標(biāo)記25或27估計(jì)指針23的尖端位置，以便確定第二角度。因此，該外科工具可有利地允許使用者快速而方便地相對于當(dāng)?shù)刂亓鰜泶_定與計(jì)量儀器1的定位相關(guān)的兩個獨(dú)立角度。
本發(fā)明的計(jì)量儀器1優(yōu)選地替代在共同未決的PCT申請文件No.PCT/AU02/01482(WO03/037192)的圖36中所示的定位手柄158。
連接器30設(shè)置在主體2上，用于將計(jì)量儀器1連接至假體構(gòu)件，或其它外科工具，或患者的預(yù)定位置。例如，計(jì)量儀器1可構(gòu)成外科工具中的一個構(gòu)件，例如一個杯形定位工具，其包括計(jì)量儀器1；分別示于圖13和14的左、右杯形支架158；和示于圖15的手柄213。
計(jì)量儀器1的主體2確定了遠(yuǎn)端31和近端32，及位于該兩個端部之間的手柄34。鉛錘3設(shè)置在近端32附近。包括內(nèi)螺紋套環(huán)30的連接器設(shè)置在遠(yuǎn)端31。杯形定位工具的裝配需要將套環(huán)30與示于圖13和14的杯形支架158中的任何一個相配合。適當(dāng)?shù)谋沃Ъ?58通過設(shè)置在杯形支架158近端164上的接合裝置160而連接至計(jì)量儀器1。更特別地，接合裝置160包括嵌入位于計(jì)量儀器1遠(yuǎn)端31上的連接器中的突出部分169，用于確保兩構(gòu)件之間正確的相對定位。一旦相互嵌入，內(nèi)螺紋套環(huán)30與杯形支架158上的外螺紋224相接合以便將兩構(gòu)件固定在一起。
當(dāng)操作杯形定位工具167時，示于圖15的手柄213向外科醫(yī)生提供了額外的杠桿作用。為了將手柄213連接至杯形支架158，手柄213上的外螺紋163與設(shè)置在杯形支架158內(nèi)的內(nèi)螺紋162螺紋連接。雖然定位手柄159被計(jì)量儀器1所替換，但是所得到的杯形定位工具167相似于在共同未決的PCT申請文件No.PCT/AU02/01482(WO03/037192)的圖69所示的定位工具。
下一步是將適當(dāng)尺寸的假體基節(jié)杯連接到杯形定位工具上(如果需要的話，具有一個或多個與假體基節(jié)杯相配合隔板)。而后外科醫(yī)生將杯形定位工具用于創(chuàng)傷中，以便使該杯形物靠近口徑鉸大了的基節(jié)臼。
現(xiàn)在，定位杯形定位工具以確保假體基節(jié)杯處于解剖學(xué)上的正確定位，以便插入到口徑鉸大了的基節(jié)臼中是必要的。這一點(diǎn)可參照由計(jì)量儀器1上的指針23指示的兩個角度并結(jié)合示于圖16和17的定位框架176而獲得。換句話說，杯形定位工具可由外科醫(yī)生以相似于在尚未授權(quán)的PCT申請文件No.PCT/AU02/01482(WO03/037192)中說明的方式加以利用，但這是通過使用本計(jì)量儀器1在兩個不同的平面中監(jiān)測兩個角度，而不是由在尚未授權(quán)的PCT申請文件No.PCT/AU02/01482(WO03/037192)中所公開的，通過監(jiān)測由定位手柄159的鉛錘173所顯示的在單個平面中的單個角度，向外科醫(yī)生提供具有更多益處的額外信息。連接器158相對于計(jì)量儀器1的幾何形狀和患者的定位(患者通過使用示于圖20的骨盆支架230而被保持在穩(wěn)定的狀況下)是這樣的，即參照標(biāo)記24或26讀取的第一平面中的第一角度與相對于口徑被鉸大了的基節(jié)臼的基節(jié)杯的轉(zhuǎn)向相對應(yīng)。類似地，參照標(biāo)記25或27讀取的第二平面中的第二角度與相對于口徑被鉸大了的基節(jié)臼的基節(jié)杯的外展相對應(yīng)。
示于圖16和17的定位框架176可用于將基節(jié)杯準(zhǔn)確地定位在一平面內(nèi)而不是通過鉛錘3所顯示的情況進(jìn)行。定位框架176包括限定了第一端部178和第二端部179的框架元件177?？蚣茉?77從側(cè)面看時通常為‘L’形，從平面看為‘A’形。鄰接襯墊180設(shè)置在第一端部178上并適合于緊靠平面，特別是手術(shù)臺的垂直側(cè)面。例如，外科醫(yī)生可利用他的或她的膝蓋將鄰接襯墊180壓在手術(shù)臺的側(cè)面。定位框架176的第二端部179可定位在患者的髖部附近。
呈槽形部件181形態(tài)的接合裝置設(shè)置在第二端部179上并被對準(zhǔn)以便向患者的髖部突出。槽形部件181中的開口端狹槽225確定了半圓形表面226，該半圓形表面具有與計(jì)量儀器1的手柄34的外部曲率半徑相匹配的內(nèi)部曲率半徑。換句話說，狹槽225的尺寸被確定為接收并引導(dǎo)手柄34。其幾何尺寸是這樣的，即手柄34與接合裝置181的連接迫使定位手柄159相對于與鉛錘3相關(guān)的兩個平面不同的第三平面推入預(yù)定的方位。這是由于當(dāng)手柄34與槽形部件181相配合時，槽形部件181具有足以確保手柄34的縱軸與槽形部件181的軸相匹配的寬度227。更特別地，當(dāng)手柄34被置于槽形部件181內(nèi)部時，手柄34，以及因此計(jì)量儀器1大體上垂直于手術(shù)臺的側(cè)面。當(dāng)處于這種位置時，外科醫(yī)生可使計(jì)量儀器1傾斜以調(diào)整轉(zhuǎn)向，并轉(zhuǎn)動計(jì)量儀器1以便調(diào)整外展。
因此，當(dāng)滿足下列條件中的每一個時●患者的髖部位于如圖20所示的手術(shù)臺上的預(yù)定位置；●定位框架176的第一端部178鄰接患者髖部附近的手術(shù)臺側(cè)面，以使得槽形部件181面向患者的髖部；●計(jì)量儀器1的手柄34與槽形部件181相配合；以及●計(jì)量儀器的指針23顯示出轉(zhuǎn)向和外展的預(yù)期角度，
而后，外科醫(yī)生可確信假體基節(jié)杯被正確地定位，以用于插入到患者的髖部中。在這一點(diǎn)上，外科醫(yī)生使用沖孔裝置將基節(jié)杯沖擊入口徑鉸大了的基節(jié)臼中。
典型的髖部替換手術(shù)的另一個步驟是將桿插入到股管中。在插入后，桿33的端部34從股骨的端部伸出。現(xiàn)在，確定術(shù)后正確的腿長、組織拉緊和肌肉拉緊所需的假體頸部的長度是必須的。較短的試用頭被置于桿上并且縮減了髖關(guān)節(jié)。如圖21更好地示出了，如果需要的話，隔板定位工具189通過將左、右隔板元件190以類似于杯形支架158被預(yù)先連接至計(jì)量儀器1的方式連接至計(jì)量儀器1上而加以裝配。即，突出部分191嵌入到位于計(jì)量儀器1遠(yuǎn)端31上的連接器30中的孔中。套環(huán)30與隔板元件190的近端192螺紋連接。同樣與杯形定位工具的預(yù)先裝配類似，手柄213以設(shè)置在隔板元件190近端192附近的內(nèi)螺紋193而旋入至隔板元件190內(nèi)。換句話說，為了安裝隔板定位工具189，只需簡單地從杯形定位工具開始，并且以隔板元件190替換杯形支架158。
隔板元件190包括具有狹槽195的隔板194，該狹槽適合于與已經(jīng)插入到股骨中的假體桿的端部34接合。如圖21所示(雖然試用頭在口徑鉸大了的基節(jié)臼內(nèi)很模糊)，這可將隔板194定位在試用頭和股骨端部34中間。當(dāng)適當(dāng)?shù)囟ㄎ粫r，試用頭被設(shè)置在半球形表面203內(nèi)。再一次，外科醫(yī)生可使用計(jì)量儀器1上的鉛錘3并結(jié)合定位框架176，在執(zhí)行用以確定適當(dāng)?shù)募袤w頸部長度的檢測時，確保隔板194和試用頭以解剖學(xué)上的正確方式被定位。
計(jì)量儀器1的另一個示例性應(yīng)用是在假體構(gòu)件插入前，測量患者的自然幾何尺寸。例如，一旦髖關(guān)節(jié)脫位，外科醫(yī)生希望測量患者基節(jié)臼自然發(fā)生的轉(zhuǎn)向和外展角度。對于這種應(yīng)用，計(jì)量儀器1被連接至鄰接患者基節(jié)臼的連接器上，并且計(jì)量儀器被保持成與患者成預(yù)定的關(guān)系(例如通過示于圖20的骨盆支架230和示于圖16和17的定位框架以類似于上述的方式進(jìn)行)。這允許外科醫(yī)生通過標(biāo)記24或26確定自然轉(zhuǎn)向角度，并通過標(biāo)記25或27確定自然外展角度。這些圖隨后被注釋以便后來使用，例如外科醫(yī)生可選擇以與上述確定的自然角度相同的轉(zhuǎn)向和外展角度插入假體基節(jié)臼。
示于圖5至8的計(jì)量儀器37的可替換優(yōu)選實(shí)施例與示于圖1至4的計(jì)量儀器的優(yōu)選實(shí)施例基本上相同，但是除提供了夾具形式的不同連接器30之外。這種夾具包括固定地設(shè)置在螺栓37相對端部36上的支托35。因此，連接有計(jì)量儀器37的物體的一部分可被置于支托35和螺栓端部36之間。螺栓頭部38隨后旋轉(zhuǎn)，以便向支托35旋動螺栓端部36，從而將計(jì)量儀器37夾緊至該物體。
計(jì)量儀器40的另一個實(shí)施例包括如圖22所示的讀取表面。該實(shí)施例不同于上述實(shí)施例的地方在于它使用與單個鉛錘3形成對比的兩個獨(dú)立的鉛錘41和42。在該實(shí)施例中，第一和第二鉛錘41和42各自地固定至計(jì)量儀器主體43，以使得每一個鉛錘受重力的影響懸下。第一鉛錘41安裝至主體43以便繞第一軸44在第一平面中旋轉(zhuǎn)，并且第二鉛錘42安裝至主體43以便繞第二軸45在第二平面中旋轉(zhuǎn)。第一軸44正交于第二軸45。在使用中，外科醫(yī)生將第一鉛錘41的位置相對于標(biāo)記46或47進(jìn)行比較以確定第一角度。類似地，第二鉛錘42的位置與標(biāo)記48或49進(jìn)行比較以確定第二角度。與示于圖1至8的計(jì)量儀器1和37相比，由于這一實(shí)施例不需要提供萬向節(jié)30，因此該實(shí)施例具有機(jī)械簡單的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的第四實(shí)施例示于所包括的圖23至47中。計(jì)量儀器301的這一優(yōu)選實(shí)施例包括具有鉛錘303的主體302，該鉛錘303安裝至主體302。鉛錘303受當(dāng)?shù)刂亓龅挠绊憦闹黧w302懸垂下來。更特別地，鉛錘303可相對于主體302在第一平面和第二平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，所述平面相互正交。
萬向節(jié)304可將鉛錘303旋轉(zhuǎn)地安裝至主體302。如圖29至32更好地示出了，萬向節(jié)304由細(xì)長的樞軸元件305構(gòu)成。樞軸元件305固定地設(shè)置在銷釘306上，該銷釘貫穿設(shè)置在樞軸元件305的孔336。銷釘306固定地設(shè)置在置于主體307上的孔337和338中。樞軸元件305確定了半球形頭部308和半球形底座309。上部半球形頭部308適合于與相應(yīng)的設(shè)置在鉛錘303的上部構(gòu)件311中的半球形空腔310相配合。
半球形頭部308的直徑與相應(yīng)的半球形空腔310的直徑相等。過小的直徑可促進(jìn)計(jì)量儀器過度敏感的輸出；這是由于指示器指針315在平靜下來以便穩(wěn)定地讀數(shù)之前會振蕩一段不被接受的較長時期。相反，過大的直徑會給予鉛錘過多的衰減，這將潛在地導(dǎo)致不準(zhǔn)確的讀數(shù)。在優(yōu)選實(shí)施例中，這一直徑優(yōu)選地大于1mm，并小于6mm。更優(yōu)選地，該直徑大于2mm，并小于4mm。在優(yōu)選實(shí)施例中所使用的直徑為3mm，這被發(fā)現(xiàn)相對于主體302給予了鉛錘303的移動以可接收程度的衰減。
在裝配過程中，鉛錘303通過布置上部構(gòu)件331而可旋轉(zhuǎn)地安裝至主體302，以使得空腔310配合或者直接接近頭部308。鉛錘303的下部構(gòu)件312設(shè)置于或靠近樞軸元件305的相對端部，以使得上部和下部構(gòu)件311和312相互配合。更特別地，上部構(gòu)件311下部邊緣上的凹進(jìn)部分313適合于與設(shè)置在下部構(gòu)件12的上邊緣上的邊緣314相配合。上部和下部構(gòu)件311和312隨后相互連接，例如通過連接裝置，如焊接、膠粘等。這可有效地將樞軸元件305密封在鉛錘303內(nèi)。因此，當(dāng)使用計(jì)量儀器并且樞軸元件305被基本垂直定向時，鉛錘303能在兩個平面中自由轉(zhuǎn)動，以允許鉛錘的重心采取位于頭部308正下方的位置。在這種情況下，指示器指針315旋轉(zhuǎn)到一個位置上，該位置允許兩個角度可相對于兩組標(biāo)記316和317以參照預(yù)先描述的實(shí)施例詳細(xì)描述的方式讀取。
樞軸元件305被包圍在其中的鉛錘303內(nèi)部空腔的內(nèi)部尺寸被選擇，以確保當(dāng)鉛錘303受重力作用從頭部308懸垂下來時，底座309和臨近的下部構(gòu)件312的內(nèi)表面335之間可提供最小的間隙距離。這可確保鉛錘303僅在樞軸元件的頭部308接合樞軸元件305，從而允許鉛錘自由懸垂。即，在這一優(yōu)選實(shí)施例中所使用的接頭類型可為稱之為“單樞軸點(diǎn)接頭”，其中樞軸元件305的頭部308有效地起到“單樞軸點(diǎn)”的作用。間隙距離優(yōu)選地為最小，以確保鉛錘不會從其與頭部308的接合中移動顯著的距離，就如同例如如果計(jì)量儀器301上下擺動或無意中下垂所發(fā)生的那樣。在優(yōu)選實(shí)施例中，使用約0.5mm的間隙距離。換句話說，最小間隙距離可確保空腔310保持緊密地靠近頭部308，即使計(jì)量儀器擺動或下垂，并且因此當(dāng)計(jì)量儀器301相對于空腔返回至其使用中的定位時，計(jì)量儀器301恢復(fù)與頭部308的接合。
在鉛錘303的上部構(gòu)件311的相對側(cè)面上設(shè)置有切口318和319，用于允許鉛錘303在不撞擊銷釘306的前提下，在其可允許的移動范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。出于同樣的原因，在鉛錘303的下部構(gòu)件312上也設(shè)置切口320和321。
計(jì)量儀器301的第四實(shí)施例可通過呈刺刀型連接器形式的連接器322連接到其它外科工具。內(nèi)連接器構(gòu)件323設(shè)置在主體302的一側(cè)。該內(nèi)連接器構(gòu)件323包括中空的圓柱體332，該圓柱體具有連接至主體302的近端324和適合于接收外連接器構(gòu)件328的開口遠(yuǎn)端325。開口遠(yuǎn)端325具有兩個相對的通道329和330，它們分別限定了兩個軌跡，其中從外連接器構(gòu)件328中伸出的一對相應(yīng)的尖頭326和327可插入到該軌跡中。為了防止計(jì)量儀器301相對于其被連接的外科工具未對準(zhǔn)，軌跡329和330及相應(yīng)的尖頭326和327具有不同的尺寸。因此，在計(jì)量儀器301和外科手術(shù)工具之間僅存在一個將允許兩個尖頭與兩個軌跡相配合的相對定位。如果呈180°未對準(zhǔn)，較長的尖頭326將不會配合到相對較小的通道330中。
內(nèi)連接器構(gòu)件323包括呈彈簧331形式的彈性偏壓裝置，它們設(shè)置在中空的圓柱體周圍，以便在外連接器構(gòu)件328插入到內(nèi)連接器構(gòu)件323上時抵靠在尖頭326和327上。從而向中空圓柱體的遠(yuǎn)端偏壓尖頭。因此，一旦計(jì)量儀器301相對于其將連接的外科工具旋轉(zhuǎn)時，尖頭326和327在軌跡中的曲線333和334周圍移動，在這一點(diǎn)上，彈性偏壓將尖頭推入與軌跡的端部335和336牢固的接合，由此將計(jì)量儀器301連接至外科工具。當(dāng)連接后，外連接器構(gòu)件328的軸339的端部被容納在中空圓柱體332內(nèi)部。
為了將計(jì)量儀器301從外科工具的外連接器構(gòu)件328上分離，使用者必須逆著偏壓力移動尖頭326和327，而后相對于外科手術(shù)工具扭曲計(jì)量儀器301，以便將尖頭326和327向后移動到曲線333和334周圍，以允許尖頭從軌跡340和341的開口端上脫離。
盡管本發(fā)明已經(jīng)參照具體實(shí)施例作出了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明可以許多其它形式加以實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種用在外科手術(shù)操作中以確定第一平面中的第一角度和第二平面中的第二角度的計(jì)量儀器，所述計(jì)量儀器包括主體；和鉛錘，其安裝在所述主體上，以便在當(dāng)?shù)刂亓龅淖饔孟聭掖瓜聛?，所述鉛錘可相對于所述主體在所述第一平面和所述第二平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，以便分別確定所述第一角度和所述第二角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)量儀器，其中一萬向節(jié)將所述鉛錘可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)量儀器，其中所述萬向節(jié)為下列中的任何一種球窩接頭；單樞軸點(diǎn)接頭；環(huán)眼端接頭；系桿端部接頭；或星形接頭。
4.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的計(jì)量儀器，其中所述第一平面正交于所述第二平面。
5.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的計(jì)量儀器，其中所述鉛錘包括指針。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)量儀器，其中主體包括在所述指針附近設(shè)置的標(biāo)記。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的計(jì)量儀器，其中所述標(biāo)記的第一子集相應(yīng)于所述第一角度的角增量，并且所述標(biāo)記的第二子集相應(yīng)于所述第二角度的角增量。
8.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的計(jì)量儀器，還包括設(shè)置在所述主體上的用于將所述計(jì)量儀器連接至假體構(gòu)件的連接器。
9.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的計(jì)量儀器，還包括設(shè)置在所述主體上的用于將所述計(jì)量儀器連接至患者預(yù)定部位的連接器。
10.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的計(jì)量儀器，其中所述外科手術(shù)操作是在髖部替換的過程中，將基節(jié)杯插入到口徑鉸大了的基節(jié)臼中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)量儀器，其中所述第一角度相應(yīng)于所述基節(jié)杯相對于所述口徑鉸大了的基節(jié)臼的移位。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的計(jì)量儀器，其中所述第二角度相應(yīng)于所述基節(jié)杯相對于所述口徑鉸大了的基節(jié)臼的外展。
13.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的計(jì)量儀器，其中鉛錘相對于主體的移動是衰減的。
14.一種用在外科手術(shù)操作中以確定第一平面中的第一角度和第二平面中的第二角度的計(jì)量儀器，所述計(jì)量儀器包括主體；第一鉛錘，其安裝至所述主體，以便在當(dāng)?shù)刂亓龅淖饔孟聭掖瓜聛恚龅谝汇U錘可相對于所述主體在所述第一平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，以便確定所述第一角度；和第二鉛錘，其安裝至所述主體，以便在當(dāng)?shù)刂亓龅淖饔孟聭掖瓜聛?，所述第二鉛錘可相對于所述主體在所述第二平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，以便確定所述第二角度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的計(jì)量儀器，其中所述第一鉛錘被安裝至所述主體以用于繞第一軸旋轉(zhuǎn)，并且所述第二鉛錘被安裝至所述主體以用于繞第二軸旋轉(zhuǎn)，借此所述第一軸正交于所述第二軸。
全文摘要
如圖(23)所示，例如，計(jì)量儀器(301)的優(yōu)選實(shí)施例包括具有鉛錘(303)的主體(302)，該鉛錘固定至主體(302)。鉛錘(303)在當(dāng)?shù)刂亓龅淖饔孟聫闹黧w(302)上懸下來。更特別地，鉛錘(303)可相對于主體(302)在第一平面和第二平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，所述平面相互正交。在使用中，連接器(322)允許計(jì)量儀器(301)連接至不同的外科手術(shù)工具。鉛錘(303)上的指示器指針(315)的位置參照主體(302)上的兩組標(biāo)記(316和317)而加以指示，以允許外科醫(yī)生確定第一平面中的第一角度和第二平面中的第二角度。在本發(fā)明的一個示例性應(yīng)用中，第一和第二角度是與通過外科手術(shù)插入假體構(gòu)件相關(guān)的解剖學(xué)上的角度。
文檔編號A61F5/00GK1893875SQ200480037510
公開日2007年1月10日 申請日期2004年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月12日
發(fā)明者E·謝里, M·艾甘, B·萊爾 申請人:國際專利所有者(開曼)有限公司