專利名稱：手術彎曲鉗以及彎曲鉗系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于外科元件的彎曲鉗，例如用于顱頜面部的彎骨板。本發(fā)明 還涉及包括彎曲鉗的彎曲鉗系統(tǒng)。
背景技術：
作為外科手術的準備或者在手術過程中，常常有必要使植入體以及其它外 科元件適合并匹配解剖學條件。解剖學條件例如可由骨的彎曲率或者破裂路線 決定。為使外科元件適合于解剖學條件，醫(yī)師在處理時使用許多儀器。儀器范 圍例如包括切割鉗、彎曲鉗、彎板器以及類似儀器。
從US4， 474, 046已知用于手術桿的三點彎曲鉗。該彎曲鉗具有可圍繞公 共旋轉軸旋轉的兩個分支。在公共旋轉軸區(qū)域中提供彎曲沖頭。形成在彎曲鉗 分支自由端上的兩個相對軸承與彎曲沖頭相連。當驅動該分支時，旋轉孔保持 固定并且該兩個相對軸承沿圍繞彎曲沖頭的橢圓路徑運動。由于這些運動，設 置在彎曲沖頭和相對軸承之間的桿圍繞彎曲沖頭被彎曲。為彎曲不同直徑的彎 曲桿(或者獲得不同的彎曲半徑)，彎曲沖頭具有各部分不同的外部輪廓。通 過圍繞分支的旋轉軸旋轉彎曲沖頭，可選擇具有期望輪廓的部分，通過該部分 彎曲沖頭與待彎曲的桿協(xié)作。
US5， 490, 409進一步公開了三點彎曲鉗，其具有可旋轉的、偏心安裝的 彎曲沖頭。為了能夠確定地以期望的角度設定阻擋可旋轉彎曲沖頭，提供具有 兩個經(jīng)接合件相互連接的臂的機構。導銷設置在接合件的區(qū)域，當驅動彎曲鉗 時該銷線性運動。同時，導銷在形成在彎曲沖頭后側上的通道內(nèi)滑動以將彎曲 沖頭鎖定在固定角。
從US5， 651， 283已知用于直線骨板的多功能彎曲鉗。線性骨板通過彎曲鉗可在骨板的優(yōu)選平面內(nèi)彎曲，還可從優(yōu)選平面向外彎曲。通過三點機構實現(xiàn) 骨板在優(yōu)選平面內(nèi)的彎曲。三點機構包括設置在第 一分支頭部區(qū)域的兩個相對 軸承，以及形成在可回轉地安裝在第 一分支頭部區(qū)域中的嘴部上的彎曲沖頭。 該嘴部經(jīng)連桿機構連接至第二分支。第 一和第二分支之間的連接臂經(jīng)由形成在 第一分支內(nèi)的狹縫中的第一端被引導并經(jīng)由其第二端連至第二分支。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)從US5， 651， 283已知的方法，即，在可旋轉嘴部上提供彎曲沖 頭具有缺點。 一個缺點例如在于僅僅可將彎曲沖頭有限程度地偏轉。由于該有
從DE103 01 692A1也已知三點彎曲鉗。該彎曲鉗包括可相對于兩個相對軸 承旋轉的彎曲沖頭。和US5， 651， 283中的彎曲鉗相反，可保持彎曲沖頭的充 分偏轉，從而可彎曲不同幾何尺寸的骨板。但是，在彎曲步驟中，彎曲沖頭的 旋轉動作可對有待彎曲的骨板位置起到擾動的影響。
本發(fā)明的目的在于提供用于外科元件例如骨板的彎曲鉗，其具有廣泛的應 用領域并可精確彎曲。本發(fā)明的另 一個目的在于提供包括彎曲鉗的彎曲鉗系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的用于外科元件的彎曲鉗包括可相對彼此旋轉的兩個分支， 它們被一起連接(例如剛性連接或者鉸接)到至少兩個第一相對軸承；與兩個 第 一相對軸承之間的區(qū)域中的外科元件配合的第 一彎曲沖頭；以及第 一 彎曲沖 頭的驅動裝置，其將所述分支的驅動運動轉換為第一彎曲沖頭朝向外科元件方 向的線性運動。
第 一彎曲沖頭的驅動裝置可被設計為通過驅動裝置使第 一彎曲沖頭可沿 (假想)直線運動?？蛇x地提供引導裝置，其使第一彎曲沖頭的線性運動穩(wěn)定。
一種可能的驅動裝置設計包括齒輪機構(gearmechanism)，其將分支的 旋轉運動轉換為彎曲沖頭的期望線性運動。該齒輪機構可具有使得分支的旋轉 運動產(chǎn)生第一彎曲沖頭的較寬的軸向位移或者未對準的齒輪齒數(shù)比。該軸向位 移例如大于約lcm。
齒輪機構可以為杠桿機構。在這點上，可實現(xiàn)各種可能。例如，可以以橢圓連桿齒輪才幾構(elliptical linkage gear mechanism )的方式i殳計驅動裝置。在慕 尼黑Karl Hanser Verlag的標題為"Feinmechanische Bauelemente" S.Hildebrand 的手冊的3.4.5.7.1和3.4.5.7.2章描述了橢圓連桿齒輪機構的例子。所描述的橢 圓連桿齒輪機構及其變型能夠將分支的驅動運動轉換為線性彎曲沖頭運動。為 此，齒輪機構可鉸接地連接至兩個分支中的每個分支以及彎曲沖頭。
在彎曲鉗的一個實施例中，驅動裝置(因此例如橢圓連桿齒輪機構)至少 包括第一桿，其鉸接至兩個分支的第一分支以及第一彎曲沖頭。驅動裝置還可 包括第二桿，其鉸接至第二分支以及同樣鉸接至第一彎曲沖頭。第一和第二桿 可相互連接以及通過公共接合件連至第一彎曲沖頭。根據(jù)第一種形式，公共接 合件直接形成在第一彎曲沖頭的區(qū)域中。根據(jù)第二種形式，第一彎曲沖頭與公 共接合件間隔開。為此，彎曲鉗可包括具有兩個相對端的延伸臂。第一彎曲沖 頭方便地設置在延伸臂的第一端，而延伸臂的第二端可鉸接至第一和第二桿。 第 一 彎曲沖頭可以和延伸臂設計為單 一件。
該兩個第一相對軸承可相對彼此不可移動地固定、或者可根據(jù)彎曲鉗的驅 動狀態(tài)可變地相互間隔?？稍谕粋€分支上提供兩個相對軸承。但是還可在兩 個分支的每一個上分別形成兩個第一相對軸承的其中一個軸承。
第一相對軸承或者第一彎曲沖頭或者所有這些部件的輪廓可以制成與外科
元件的互補輪廓一致。這樣的設置可對外科元件起到位置穩(wěn)定作用因此可有利 于彎曲步驟。
根據(jù)第一構造模式，對兩個可旋轉分支的每個提供單獨的旋轉軸。這種情 況下該兩個分支的旋轉軸相互間隔開。根據(jù)第二構造模式，兩個分支可圍繞公 共旋轉軸旋轉。
在彎曲鉗的多功能設計中，具有公共旋轉軸的分支的每一個都包括用于外 科元件的第二相對軸承。在各分支的公共旋轉軸區(qū)域中形成第二彎曲沖頭，其 在各分支的驅動運動下保持固定不動，并設置為在兩個第二相對軸承之間的區(qū) 域中與外科元件配合。
在該彎曲鉗的變形方式中，可調整第二彎曲沖頭和第二相對軸承之間的標 稱間距。為調節(jié)該標稱間距，第二彎曲沖頭可偏心旋轉和/或可具有不同輪廓(contour)的部分?？蓪⒌谝缓偷诙鄬S承以及第一和第二彎曲沖頭設置在同一彎曲鉗上的 不同位置。為簡化處理和操作，第一相對軸承和第一彎曲沖頭可方便地形成在各分支的第一側，第二相對軸承和第二彎曲沖頭形成在與第一側相反的各分支 的第二側。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供用于外科元件例如骨板的彎曲鉗系統(tǒng)。除了 彎曲鉗以外，彎曲鉗系統(tǒng)還包括待彎曲的外科元件。外科元件例如線性骨板可具有優(yōu)選平面。因此，可將彎曲鉗設計為在優(yōu)選對軸承和第 一彎曲沖頭實現(xiàn)在優(yōu)選平面內(nèi)的彎曲，而第二相對軸承和第二彎曲 沖頭可用于從優(yōu)選平面向外彎曲。在相對軸承和彎曲沖頭的區(qū)域中形成用于待 彎曲外科元件的有利的合適的支承表面，以能夠根據(jù)要求合適地相對于相對軸 承和彎曲沖頭定位元件的優(yōu)選平面。
由實施例的說明和附圖描述本發(fā)明進一步的細節(jié)和優(yōu)點，其中: 圖l是根據(jù)本發(fā)明的彎曲鉗實施例的平面圖； 圖2是根據(jù)圖1的彎曲鉗的后視圖；以及 圖3是沿圖1中線A-A的橫截面圖。優(yōu)選實施例描述下文借助用于骨板的多功能外科彎曲鉗的實施例描述本發(fā)明。因為彎曲鉗 還適合于彎曲其它外科元件例如沒有優(yōu)選平面的棒或絲，將彎曲鉗用于彎曲骨 板顯然應當認為僅僅是例子。另外，應當指出實施例與具有兩個單獨機構的多 功能彎曲鉗相關，即一方面為彎曲在優(yōu)選平面內(nèi)的骨板的機構，另一方面為從 優(yōu)選平面向外彎曲的機構。本身可以理解，兩個機構的其中一個也可以省略或 更改。圖1示出了具有兩個分支12、 14，總體以附圖標記IO表示的根據(jù)優(yōu)選實施例的彎曲鉗的前視圖。兩個分支12、 14在實施例中可以圍繞公共旋轉軸旋轉， 該軸在圖1中由旋轉軸承16限定。圖1中的兩個分支12、 14的下端^皮設計為 手柄18、 20。在每種情況下，手柄18、 20都具有結構化表面并在每種情況下朝 向旋轉軸16的方向終止于朝外延伸的突起22、 24。該兩個突起22、 24有助于 操作彎曲鉗10，并且和結構化表面一樣防止醫(yī)師的手在待彎曲的骨板方向上滑 動。特別是如果在較厚骨板的情況下需要更大的驅動力，則將存在手滑動的危 險。各個分支12、 14在遠離各個手柄18、 20的端部處終止于滾筒狀相對軸承 26、 28。在所描述的實施例中，相對軸承26、 28剛性連至分支12、 14 (并連至 手柄18、 20)。相對軸承26、 28從圖1 (參見圖3)的平面中向外延伸并在每 種情況下都基本上呈水滴狀外形。兩個相對軸承26、 28和兩分支12、 14的公 共旋轉軸線的距離遠小于兩個手柄20、 22與該旋轉軸之間的距離。所產(chǎn)生的桿 比減小了彎曲骨板30所需要的力。相對軸承26、 28的外輪廓適合于待彎曲骨板的輪廓(在圖1中僅僅概略示 出并由附圖標記30表示)并基本上與其互補。在彎曲操作期間該輪廓對骨板30 具有穩(wěn)定位置的作用并因此簡化了彎曲鉗10的操作。在兩個相對軸承26、 28之間的區(qū)域提供彎曲沖頭32 (在圖l和3中則在該 相對軸承26、 28下面)。在圖1中，彎曲沖頭32被用于彎曲沖頭32的線性引 導件33覆蓋。線性引導件33在圖1的示圖中的輪廓與待彎曲的骨板30互補。 該輪廓有利于容納待彎曲的骨板30。和相對軸承26、 28—樣，彎曲沖頭32具有基本上為水滴狀的外部輪廓， 凸出部分(附圖中未表示)指向彎曲板30的方向。其因此同樣基本上與骨板30 輪廓互補，并被設計為和錐形區(qū)域30A (形成在用于緊固件例如接骨螺釘?shù)膬?個通路孔30B之間)中的骨板30配合。對彎曲沖頭32提供驅動裝置40。驅動裝置40將兩個分支12、 14的驅動運 動轉換為彎曲沖頭32在兩個相對軸承26、 28方向上的線性運動，并因此轉換 為在骨板30方向上的運動。在該實施例中驅動裝置40以橢圓連桿齒輪(linkage gear)機構的方式設計，但是和"傳統(tǒng)，，橢圓連桿齒輪機構(參見上述S. Hildebrand的手冊)不同，在 該實施例中，沒有提供固定的錨固點。相反，在該種情況下，橢圓連桿齒輪機 構連接到兩個可動分支12、 14中的每一個，并與待驅動的彎曲沖頭32連接。在該實施例中，驅動裝置40設計為包括兩個等長桿42、 44的橢圓連桿齒 輪機構。 一個桿42經(jīng)接合件46與一個分支12相連，另 一個桿44經(jīng)另 一個接 合件48與另一個分支14相連。在其遠離分支12、 14的端部，兩個桿42、 44 通過公共接合件50相互連接并與彎曲沖頭32連接。更確切地說，兩個桿42、 44在公共接合件50處連至承載彎曲沖頭32的延伸臂52上。在該例子中，彎曲 沖頭32與延伸臂52形成為一個部件。借助兩個分支12、 14的驅動運動，延伸 臂52沿線性引導件33滑動，從而線性引導件32對延伸臂52的運動起到穩(wěn)定 作用并因此對彎曲沖頭32的運動起到穩(wěn)定作用。圖1示出了彎曲鉗10的初始或正常位置。在該位置，由在圖1中僅僅部分 示出的板簧54、 56保持兩個手柄18、 20相互隔開。因此，當驅動彎曲鉗10時， 必須克服板簧54、 56的初始張力。如圖l所示，彎曲鉗的前側設置有彎曲沖頭32和兩個相對軸承26、 28，以 在其優(yōu)選平面內(nèi)彎曲骨板30。為此，第一步驟中，如圖1所示，骨板30平放在 彎曲鉗10的前表面上，并且更具體地一方面設置在彎曲沖頭32和兩個相對軸 承26、 28之間的中間空間中。當放置骨板30時，醫(yī)師將其放置成錐形區(qū)域30A相對于彎曲沖頭32的凸 起設置在中心。以這種方式，骨板30的凸起部分關于具有特定輪廓形狀的相對 軸承26、 28正確地自動定位。然后分支12、 14在驅動分支12、 14時相向運動， 同時克服板簧54、 56的初始張力。由驅動裝置40將分支12、 14的驅動運動轉換為彎曲沖頭32朝骨板30的 方向的線性運動。由于兩個桿42、 44相互靠近而產(chǎn)生該轉換。由于該靠近運動， 兩個桿42、 44的公共接合件50以及連至該接合件50的彎曲沖頭32的延伸臂 52朝骨板30的方向運動。所產(chǎn)生的彎曲沖頭32的運動沿箭頭A所示的虛線進 行。根據(jù)該實施例的驅動裝置40的有利特征在于沿著基本上垂直于骨板30的直線而非沿著橢圓路徑引導彎曲沖頭32。因為沒有橫向(剪切)力產(chǎn)生，提 高了彎曲精度。另外有利的是分支12、 14的較小驅動運動可轉換為彎曲沖頭32 的較大直線位移。因此，兩個相對軸承26、 28與彎曲沖頭32之間的標稱距離 可保持較大。因此，不同寬度的骨板30可置于彎曲沖頭32和相對軸承26、 28之間并,皮彎曲。另外有利的是，通過相對軸承26、 28的運動(在每種情況下都沿橢圓路徑) 輔助彎曲步驟。該輔助主要在于這樣的事實由于相對軸承26、 28的運動，骨 板30猶如圍繞彎曲沖頭32被彎曲。作為圖1到3所描述的實施例的變型，兩 個相對軸承26、 28當然還可以相互相對固定地相對設置在例如兩個分支12、 14 中的^f又僅一個分支上。圖2示出了彎曲鉗10后側的視圖，如簡單圖示，其具有從優(yōu)選平面彎曲骨 板30的設備60。設備60包括兩個滾筒狀相對軸承62、 64以及彎曲沖頭66。 兩個相對軸承62、 64的每個形成在遠離相應手柄18、 20的分支12、 14的一端。 相對軸承62、 64在圖2中從視圖平面(參見圖3)向外延伸，每個軸承具有圓 形外部輪廓。兩個相對軸承62、 64與兩個分支12、 14的公共旋轉軸之間的距 離遠小于兩個手柄20、 22與該旋轉軸的距離。所產(chǎn)生的杠桿比降低了彎曲骨板 30所需要的力。彎曲沖頭66可相對于兩個分支12、 14的公共旋轉軸16旋轉。從圖2可以 看出，彎曲沖頭66具有橢圓形基本形狀并相對于旋轉軸16偏心地安裝。還可 在圖3的橫截面中看到彎曲沖頭66的偏心支承?？上鄬τ谛D軸16將彎曲沖頭66設置在兩個不同的夾緊位置。在圖2和3 所示的第一夾緊位置，彎曲沖頭66的朝向骨板30的端部和相對軸承62、 64的 朝向骨板30的端部之間的第一距離被調節(jié)?？蓮膱D2和3所描述的夾緊位置向 相對于分支12、 14的旋轉軸旋轉180。的第二夾緊位置移動彎曲沖頭66。在該第 二夾緊位置，由于彎曲沖頭66的偏心支承，在彎曲沖頭66和兩個相對軸承62、 64之間的比上述第一距離大的第二距離被調節(jié)。該第二夾緊位置因此特別適合 于彎曲較厚的骨板。為從第一夾緊位置向第二夾緊位置(以及相反)移動彎曲沖頭66，在第一步驟有必要從圖2視圖的平面抽回彎曲沖頭66,同時克服螺旋彈簧68的初始張 力(參見圖3)。然后在第二步驟中對抽回的彎曲沖頭66旋轉°180。在旋轉彎 曲沖頭66后在第三步驟中再次釋放彎曲沖頭66，于是螺旋彈簧68迫^f吏彎曲沖 頭66進入第二夾緊位置。和圖l相同，圖2示出了彎曲鉗10的初始狀態(tài)。為彎曲骨板30,如圖2所 示，首先以平面骨板30的前側放于彎曲鉗IO表面上(更具體而言在分支12、 14的表面上)的方式將其設置在一方面相對軸承62、 64和另一方面彎曲沖頭 66之間。因此從旁邊放置骨板30。因為在圖1所示的初始位置相對軸承62、 64 與彎曲沖頭66之間的距離僅僅稍微大于骨板30的厚度，所以由相對軸承62、 64和彎曲沖頭66穩(wěn)定骨板30的位置。在定位骨板后，醫(yī)師在克服板簧54、56相互的初始張力的同時驅動分支12、 14。在分支12、 14的驅動運動中，彎曲沖頭66保持固定。相對軸承62、 64另 一方面沿圍繞彎曲沖頭66的橢圓路徑移動。設置在相對軸承62、 64與彎曲沖 頭66之間的骨板30被相對軸承62、 64的這種運動夾緊并因此圍繞彎曲沖頭66 彎曲。因為骨板30的優(yōu)選平面垂直于兩個分支12、 14的旋轉軸線，所以骨板 30從其優(yōu)選平面彎曲。借助優(yōu)選實施例公開了本發(fā)明。但是可進行各種變化和更改。因此還可以 在權利要求范圍內(nèi)以與上述描述不同的方式實施本發(fā)明。
權利要求
1.一種用于外科元件例如骨板(30)的彎曲鉗(10)，包括-可相對彼此旋轉的兩個分支(12、14)，它們一起被連接至用于待彎曲外科元件的兩個第一相對軸承(26、28)；-第一彎曲沖頭(32)，在兩個第一相對軸承(26、28)之間的區(qū)域中與外科元件配合；以及-用于第一彎曲沖頭(32)的驅動裝置(40)，其將分支(12、14)的驅動運動轉換為第一彎曲沖頭(32)朝著外科元件方向的線性運動。
2. 如權利要求1所述的彎曲鉗，特征在于驅動裝置設計為齒輪機構(40)。
3. 如權利要求2所述的彎曲鉗，特征在于齒輪機構(40)以鉸接方式(46、 48、 50)連接至每個分支(12、 14)以及彎曲沖頭(32)。
4. 如權利要求1至3其中一項所述的彎曲鉗，特征在于驅動裝置(40)至 少包括第一桿(42)，其以鉸接方式(46、 50)連接至第一分支(12)以及第 一彎曲沖頭(32)。
5. 如權利要求4所述的彎曲鉗，特征在于驅動裝置包括第二桿(44),其 以鉸接方式(48、 50)連接至第二分支(14)以及第一彎曲沖頭(32)。
6. 如權利要求5所述的彎曲鉗，特征在于第一和第二桿(42、 44)在公共 接合件(50)處相互連接并連接至第一彎曲沖頭(32)。
7. 如權利要求5或6所述的彎曲鉗，特征在于彎曲鉗(10)包括具有兩個 相對端部的延伸臂(52)，其中第一彎曲沖頭(32)設置在第一端上，第二端 以鉸接方式(50)連接至第一和第二桿(42、 44)。
8. 如權利要求1至7其中一項所述的彎曲鉗，特征在于提供線性引導件(33 ) 用于穩(wěn)定第一彎曲沖頭(32)的線性運動。
9. 如權利要求1至8其中一項所述的彎曲鉗，特征在于第一相對軸承(26、 28)和/或第一彎曲沖頭(32)的輪廓被構造為和外科元件的互襯輪廓配合。
10. 如權利要求1至9其中一項所述的彎曲鉗，特征在于兩個分支(12、 14)可圍繞公共旋轉軸(16)旋轉。
11. 如權利要求10所述的彎曲鉗，特征在于每個分支(12、 14)都包括 用于外科元件的第二相對軸承(62、 64),并且在各分支(12、 14)的公共旋 轉軸(16)的區(qū)域中形成第二彎曲沖頭(66),第二彎曲沖頭(66)在各分支(12、 14)的驅動運動中保持固定不動，并用于在兩個第二相對軸承(62、 64) 之間的區(qū)域中與外科元件配合。
12. 如權利要求11所述的彎曲鉗，特征在于第二彎曲沖頭(66)和第二 相對軸承(62、 64)之間的標稱距離可調節(jié)。
13. 如權利要求10至12其中一項所述的彎曲鉗，特征在于在各分支(12、 14)的第一側上形成第一相對軸承(26、 28)和第一彎曲沖頭(32)，在各分 支(12、 14)的與第一側相反的第二側上形成第二相對軸承(62、 64)和第二 彎曲沖頭(66)。
14. 一種用于外科元件例如骨板(30)的彎曲鉗系統(tǒng)，包括根據(jù)權利要求 1至13其中一項的彎曲鉗(10)以及待彎曲的外科元件。
15. 如權利要求14所述的彎曲鉗系統(tǒng)，特征在于所述外科元件具有優(yōu)選 平面，并且彎曲鉗(10)被設計為在優(yōu)選平面內(nèi)彎曲外科元件并從優(yōu)選平面向 外彎曲該外科元件。
16. 如權利要求15所述的彎曲鉗系統(tǒng)，特征在于第一相對軸承(26、 28) 和第一彎曲沖頭(32)被設計為用于在優(yōu)選平面內(nèi)的彎曲，第二相對軸承(62、 64)和第二彎曲沖頭(66)被設計為用于從優(yōu)選平面向外的彎曲。
全文摘要
描述了用于外科元件例如骨板(30)的彎曲鉗(10)。彎曲鉗(10)具有兩個分支(12、14)，其可相對彼此轉動并與用于待彎曲的外科元件的兩個相對軸承(26、28)一起旋轉。在兩個相對軸承(26、28)之間的區(qū)域中提供與外科元件配合的彎曲沖頭(32)。通過驅動裝置(40)例如橢圓連桿齒輪機構將各分支(12、14)的驅動運動(40)轉換為彎曲沖頭(32)朝外科元件方向的線性運動。
文檔編號A61B17/68GK101222880SQ200680022514
公開日2008年7月16日 申請日期2006年6月22日 優(yōu)先權日2005年6月23日
發(fā)明者卡爾·格瑞納, 盧德格爾·克萊因, 曼弗雷德·施穆克 申請人:史賽克雷賓格爾有限公司