專(zhuān)利名稱(chēng)：整形部件制造方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及整形領(lǐng)域，尤其是涉及關(guān)節(jié)成形術(shù)中j頓的植入物。
背景駄
骨骼系統(tǒng)包掛午多從人糊區(qū)干延伸的長(zhǎng)骨。這些長(zhǎng)骨包括股骨、腓骨、脛 骨、肱骨、橈骨和尺骨。
人體內(nèi)的關(guān)節(jié)形成兩個(gè)或更多骨或其它骨骼部分之間的結(jié)合點(diǎn)。踝、髖、
膝、肩、肘和腕只是在體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的大量關(guān)節(jié)的一些示例。如AU:面的關(guān)節(jié)示例 的列表明顯的是，許多關(guān)節(jié)允許骨之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。例如，可以通過(guò)關(guān)節(jié)具有 滑動(dòng)、滑移和鉸合或球窩運(yùn)動(dòng)。例如，踝允許鉸^i動(dòng)，膝允許tw和鉸合運(yùn) 動(dòng)的結(jié)合，以及肩和髖允許通辦窩安排的運(yùn)動(dòng)。
體內(nèi)的關(guān)節(jié)以各種方式受壓或肖,被損害。例如，在幾年中M31關(guān)節(jié)的連 續(xù)使用使逐漸的磨損和撕裂施加到關(guān)節(jié)上。允許運(yùn)動(dòng)的關(guān)節(jié)具有位于骨之間的 軟骨，其提供對(duì)運(yùn)動(dòng)的潤(rùn)滑并且也吸收一些直接作用到關(guān)節(jié)的力。隨著時(shí)間， 關(guān)節(jié)的正常使用會(huì)磨損軟骨，并且導(dǎo)致移動(dòng)的骨直接相互接觸。相反，在正常 的使用中，來(lái)自意外的(例如車(chē)禍)對(duì)關(guān)節(jié)的損傷(如大力的傳遞)，可以導(dǎo) 骨、軟骨或?qū)ζ渌Y(jié)締組織(如腱或韌帶)的相當(dāng)大的損害。
關(guān)節(jié)病(指關(guān)節(jié)疾病的術(shù)語(yǔ))是另一關(guān)節(jié)受損的方式。最知名的關(guān)節(jié)疾病 也許是關(guān)節(jié)炎，其通常指導(dǎo)致疼痛、膨脹、僵硬、不穩(wěn)定和經(jīng)?；蔚年P(guān)節(jié)的
5疾病或炎癥。
存在許多不同形式的關(guān)節(jié)炎，其中骨關(guān)節(jié)炎是最普通的并且由于關(guān)節(jié)內(nèi)軟 骨的磨損和撕裂所導(dǎo)致。另一種類(lèi)型的關(guān)節(jié)炎是骨壞死，其由于血供應(yīng)的缺失 而導(dǎo)致的部分骨壞死所弓胞的。由于對(duì)關(guān)節(jié)的損傷引起了其它類(lèi)型的關(guān)節(jié)炎， 而其它疾病(如風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、 和牛皮癬關(guān)節(jié)炎)損壞軟骨并與關(guān)節(jié)襯墊 發(fā)炎相關(guān)聯(lián)。
髖關(guān)節(jié)是通常受關(guān)節(jié)病折磨的關(guān)節(jié)之一。髖關(guān)節(jié)是球窩關(guān)節(jié)，其將股骨或 髀骨與骨盆連接。骨盆具有稱(chēng)為髖臼的半球窩，用于接收股骨中的球窩頭。股 骨的頭和髖臼都覆蓋有軟骨，用于允許股骨在骨盆內(nèi)容易地移動(dòng)。其它通常遭 受關(guān)節(jié)病折磨的關(guān)節(jié)包括脊柱、膝、肩、腕骨、掌骨和手的指骨。
作
為對(duì)抗關(guān)節(jié)病的關(guān)節(jié)成形術(shù)通常指庫(kù)隨AX關(guān)節(jié)。在嚴(yán)重關(guān)節(jié)炎或其它
形式關(guān)節(jié)病的情況下，如在疼痛無(wú)法抵抗或關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍受限的時(shí)候，在人工 關(guān)節(jié)內(nèi)部分或全部替換關(guān)節(jié)可以證明是正確的。用于替換關(guān)節(jié)的過(guò)程當(dāng)然隨著 正在討論的特定關(guān)節(jié)而改變，但^M常涉及用假體植入物替換受折磨的骨的終 端部分，以及插入構(gòu)件來(lái)用作軟骨的替代品。
假術(shù)直入物由與骨結(jié)合的剛性材料形成并且為關(guān)節(jié)、以及選擇來(lái)為關(guān)節(jié)提 供潤(rùn)滑并吸收一些壓縮力的軟骨替代構(gòu)件提供強(qiáng)度和《更度。用于植入物的適合 材料包括金屬和復(fù)合材料(如鈦、鈷鉻、不銹鋼、陶瓷)，并且用于軟骨替代 品的適合材料包括聚乙烯、陶瓷和金屬。結(jié)合齊他可以用于將假體植入物固定 到主骨。
完整的髖替換例如涉及移除股骨的球形頭、以及將莖植入物插入到骨的中 央，其被稱(chēng)為髓管或骨的髓。蓮植入物可以粘結(jié)至賺管或可以具有多孑L涂覆的 表面，用于允許骨直接愈合到植入物。莖植入物具有頸和球形頭，其意圖在于 執(zhí)行與健康股骨的頸和球形頭相同的功能。聚乙烯杯被插入至職臼并且具有用 于接收莖植入物上的頭的窩。
聚乙烯杯可以直接方j(luò)(A髖臼。最好，聚乙烯杯固定到金屬構(gòu)件，其)i,固
定到髖臼。該金屬構(gòu)件典型地稱(chēng)為杯或殼。杯或殼可以包括多孔敷層，用于提 升骨的向內(nèi)生長(zhǎng)以將殼固定到髖臼?？商鎿Q地或另外，殼可以包括開(kāi)口或多個(gè) 開(kāi)口，用于接收骨螺釘來(lái)幫助將殼接附至u髖臼。作為聚乙烯杯的替代，可以將 不同材料的杯插入到殼中，例如，該杯可以由金屬例如鈷鉻、不銹鋼或鈦制成。
可替換地，該杯可以由陶瓷制成。
最近，作為髖杯假體的聚乙烯杯已經(jīng)用更剛性的部件替代。例如，在最近 的髖杯假體中，杯由例如金屬或陶瓷制成。頭可以用金屬或陶瓷制成。例如， 杯可以由陶瓷以及頭可以同樣用陶瓷制成。可替換地，杯可以用金屬制成以及 頭可以同樣用金屬制成。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，陶瓷杯可以與金屬頭使用并且金屬杯可 以與陶瓷頭使用。
為了最大化假體的壽命，假體部件的尺寸特征的準(zhǔn)確度以及表面狀況例如 表面光潔度，在假體的壽命中非常關(guān)鍵。尺寸的誤差和表面光潔度瑕疵可以導(dǎo) 致假體過(guò)早地磨損。假體上磨損的部件，尤其是那些快速磨損的部件，可能導(dǎo) 致與身體組織的反應(yīng)。這種對(duì)異物的反應(yīng)稱(chēng)為骨質(zhì)溶解。骨質(zhì)溶解能夠損害軟 組織，并腿一步使假體的替換復(fù)雜。
已經(jīng)進(jìn)行了努力來(lái)提供改進(jìn)的假體的關(guān)節(jié)表面的光潔度和幾何學(xué)。例如， 表面可以用手通過(guò)例如摩衞七合物、或^31金屬或布制打磨輪 光?？商鎿Q 地，表面可以通過(guò)機(jī)器廟作者4頓與用手相似的工具來(lái)平滑?？商鎿Q地，具
有假體的關(guān)節(jié)表面的部件可以MM精加工設(shè)備例如RotoFinish⑧拋光機(jī)來(lái)拋光。 這些現(xiàn)有技術(shù)試圖為假體部件的關(guān)節(jié)表面提供改進(jìn)的幾何形狀和光潔度是慢的 和不準(zhǔn)確的。此外，連續(xù)的試圖改進(jìn)部件上的光潔度的使用可能影響它的幾何 皿或形狀。形狀和或光潔度中的瑕疵可以大大地降低假體的工作壽命并導(dǎo)致 骨質(zhì)溶解。
本發(fā)明適于解決至少一些前述的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明貫注于用于在磁流變拋光流體(以下稱(chēng)為'MP-流體")中拋光整形 外科ISA物部件的^it設(shè)備和方法。更具體地，本發(fā)明貫注于在MP-流體中拋 光豐IA物部件的高精確方法，其可以自動(dòng)控制并可以改進(jìn)拋光設(shè)備。
這些流體至少是兩種類(lèi)型。第一種，流體是研磨劑微粒和磁性微粒的混
合物。研磨劑微粒是懸浮的并且磁性微粒在流體中懸浮。磁性微粒涂覆有 Teflon (E.I.Dupont de Nemours and Company的商標(biāo))來(lái)防止它們劣化。這些 微?？蓱腋≡诟视?、乙二醇、水、油、酒精或其混合物的溶液中。當(dāng)施加磁場(chǎng)
時(shí)，磁性微粒產(chǎn)生塑性區(qū)域，并且研磨齊u微粒提供拋光作用。
第一種類(lèi)型的流體用于利用MP-流體精加工過(guò)程的制造裝置中，該裝置可
從QED技術(shù)有限公司(羅切斯特，紐約)商業(yè)地獲得，并且作為Q-22MRF 系統(tǒng)出售。
第二種鄉(xiāng)的流體包括具有磁性和研磨屬性的組合的較細(xì)小大小的微粒。 該微粒是例如涂覆SiC的鐵(Fe)金屬納微粒。該微?？商?奐地可以是例如鈷 (Co)、釤(Sm)、釹(Nd)、鉺(Eb)、銅(Cu)、鎳(Ni)或銀(Ag)。微粒 應(yīng)該是磁性的。碳化硅(SiC)是硬的功能材料并具有好的熱傳導(dǎo)性。用SiC 涂覆金屬納粉末能夠防止金屬納粉末的氧化，并提高納粉末的散布和機(jī)械屬 性。這些微粒也可懸浮在甘油、乙二S享、ZK、油、酒精或其混合物的溶液中。
由JosephLikHangChau領(lǐng)導(dǎo)的研究小組(在超精細(xì)微粒實(shí)驗(yàn)室，材料研 究實(shí)驗(yàn)室，工業(yè)技術(shù)研究協(xié)會(huì)，臺(tái)灣)已經(jīng)測(cè)試了這樣的第二種類(lèi)型的微粒。 在Lexis Nexis網(wǎng)站上可得的題目為'錫CROWAVE PLASMA SYNTHESIS OF ENCAPSULATED METAL NANOPOWDERS"的Lexis Nexis文章進(jìn)一步描述 了 Chau先生的活動(dòng)，并且在ltbM弓間并入其全部?jī)?nèi)容。
當(dāng)在此提到MP流體時(shí)，將會(huì)理解的是意歸交替{柳上面提到的鄉(xiāng)一 流體，型二流體。
本發(fā)明的方法包括以下步驟產(chǎn)生MP流體內(nèi)的拋光區(qū)域；使要拋光的植 入物部件與流體的拋光區(qū)域接觸；確定從要拋光的目標(biāo)的表面材料移除率；計(jì) 算運(yùn)行參數(shù)，如磁場(chǎng)強(qiáng)度、停留時(shí)間以及用于優(yōu)化拋光效率的軸速度；以及根 據(jù)運(yùn)行參數(shù)將所述目標(biāo)和所述流體至少之一相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)。
拋光設(shè)備包括要被拋光的目標(biāo)；和MP流體，其可以或可以不包括在容 器內(nèi)。該設(shè)備也可以包括用于誘導(dǎo)磁場(chǎng)的裝置、以及用于將一個(gè)或更多這些部 件相對(duì)于一個(gè)或更多其它部件移動(dòng)的裝置。要拋光的整形外科部件或目標(biāo)被放 入與MP流體接觸，^(吏MP流體、用于誘導(dǎo)磁場(chǎng)的，、禾口/或要被拋光的目 標(biāo)運(yùn)動(dòng)，由此允許目標(biāo)的全部面暴露給MP流體。
在本發(fā)明的方法和設(shè)備中，MP流tt流體接觸要拋光的目標(biāo)的區(qū)域中通 過(guò)磁場(chǎng)起作用。磁場(chǎng)導(dǎo)致MP流體獲取塑化固體的特性，該塑化固體的屈服點(diǎn) 于磁場(chǎng)強(qiáng)度和粘度。流體的屈服點(diǎn)足夠高，使得它形成有效的拋光表面， 然而仍然允許研磨劑微粒的移動(dòng)。當(dāng)通過(guò)磁場(chǎng)起作用時(shí)的MP流體的有效粘度 和彈性提供對(duì)研磨劑微粒的阻力，使得微粒具有足夠的力來(lái)摩擦加工件。
本發(fā)明貫注于改進(jìn)用于拋光整形外科的關(guān)節(jié)表面MP流體的設(shè)備和方法。更具體地，本發(fā)明貫注于在MP-流體中拋光整形外科關(guān)節(jié)植入物部件的關(guān)節(jié)表 面的高精確方法，其可以自動(dòng)控制并可以改進(jìn)拋光設(shè)備。
本發(fā)明的方法包括以下步驟產(chǎn)生MP流體內(nèi)的拋光區(qū)域；使目標(biāo)與流體 的拋光區(qū)域接觸；確定從要拋光的目標(biāo)的表面材料移除率；控制運(yùn)行參數(shù)，如 磁場(chǎng)強(qiáng)度、循環(huán)時(shí)間以及用于拋光效率的軸速度；以及根據(jù)運(yùn)行參數(shù)將所述目 標(biāo)和所述流體至少之一相對(duì)于另一個(gè)平移。
拋光設(shè)備包括要被拋光的整形外科部件或目標(biāo)；MP流體，其可以或可 以不包括在容器內(nèi)；用于誘導(dǎo)磁場(chǎng)的裝置；以及用于將這些部件的至少一個(gè)相 對(duì)于一個(gè)或更多其它部件移動(dòng)的裝置。使要拋光的目標(biāo)與MP流體接觸，并聯(lián) 剖蟲(chóng)特MP流體與用于誘導(dǎo)磁場(chǎng)的^S、禾口減要被拋光的目標(biāo)一起運(yùn)動(dòng)，由此 允許目標(biāo)的全部面暴露給MP流體。
在本發(fā)明的方法和設(shè)備中，MP流體在流體接觸要拋光的目標(biāo)的區(qū)域中通 過(guò)磁場(chǎng)起作用。磁場(chǎng)導(dǎo)致MP流體獲取塑化固體的特性，該塑化固體的屈服點(diǎn) 依賴(lài)于磁場(chǎng)強(qiáng)度和粘度。流體的屈服點(diǎn)足夠高，使得它形成有效的拋光表面， 然而仍然允許研磨劑微粒的移動(dòng)。通過(guò)磁場(chǎng)起作用時(shí)的MP流體的有效粘度和 彈性提供對(duì)研磨劑微粒的幫助，使得微粒具有足夠的力辦擦加工件。
通過(guò)將MP流體看作傳統(tǒng)子孔徑拋光圈的順性的替代可以最好地理解本發(fā) 明的過(guò)程。當(dāng)與工作表面接觸以產(chǎn)生符合該表面的子孔徑拋光圈時(shí)，流體的粘 度是磁性操作的。本發(fā)明的過(guò)程具有消除傳統(tǒng)拋光問(wèn)題的特有價(jià)值。
該流體突出拋光工具的特征并操作拋光工具。因?yàn)樵擁樞缘牧黧w，拋光工 具適用于復(fù)雜形狀。處理移除率非常高導(dǎo)致短的處理時(shí)間。
少量的MP流體被裝載到容器例如閉環(huán)流體傳遞系統(tǒng)中，其中流體屬性如 像、，和粘度被連續(xù)地監(jiān)視和控制。流體被排出調(diào)節(jié)裝置并擠到薄帶中例如轉(zhuǎn) 動(dòng)球形輪上，其將與假體的關(guān)節(jié)表面接觸。該帶然后經(jīng)由吸力移動(dòng)并反饋到調(diào) 節(jié)裝置中。
位于例如拋光輪下面的電磁體具有特別設(shè)計(jì)的極件，其延伸到縱頂點(diǎn)的 下側(cè)。該極件對(duì)輪的上側(cè)施加強(qiáng)的局部磁場(chǎng)梯度。當(dāng)MP流體通過(guò)該磁場(chǎng)時(shí)， 它在毫秒之內(nèi)變硬，然后在離開(kāi)該場(chǎng)時(shí)在毫秒之內(nèi)返回它的原始流^^態(tài)。
當(dāng)關(guān)節(jié)表面方i(A該區(qū)域中的流體中時(shí)，該精確控制的磁化的流體區(qū)域變?yōu)?拋光工具。變硬的流體帶從其原始的約兩(2)毫米厚度擠壓到約一 (1)毫米。 擠壓導(dǎo)致顯著的垂直應(yīng)力在后來(lái)的拋光壓在整形外科植入物的關(guān)節(jié)表面的部分 上。在相同時(shí)刻，MP流體符合被拋光的關(guān)節(jié)表面的局部曲率。
禾,MP流體精加工過(guò)程的制造裝備可從QED技術(shù)公司(羅切^W寺，紐 約)商業(yè)地可得，并且作為Q-22MRF系統(tǒng)出售。在轉(zhuǎn)讓給Byelocorp Scientific 公司(羅切斯特，紐約)的美國(guó)專(zhuān)利No.5,449,313和美國(guó)專(zhuān)利No.5,577,948中 更完:fet也描述了該設(shè)備拋光表面的用法，并且在lthil過(guò)弓間并入其全部?jī)?nèi)容。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于準(zhǔn)備整形外科植入物部件的關(guān)節(jié) 表面的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括磁流變拋光流體，其包括載流體和多^i;浮在所述載 流體中的微粒。該系統(tǒng)也包括用于容納磁流變拋光流體的容器。該系統(tǒng)還包括 用于傳遞流體以形成拋光區(qū)域的機(jī)構(gòu)、和用于固定該部件以及用于相對(duì)于拋光 區(qū)域移動(dòng)地定位部件關(guān)節(jié)表面的保持器。該系統(tǒng)還包括控制器，用于確定從目 標(biāo)移除材料的速度，用于確定拋光區(qū)域相對(duì)于目標(biāo)的移動(dòng)方向和速度，以及用 于確定拋光要求的周期數(shù)量。
這些流體至少是兩種類(lèi)型。第一種，流體是研磨劑微粒和磁性微粒的混 合物。研磨劑微粒是懸浮的并且磁性微粒在流體中懸浮。磁性微粒涂覆有 Teflon 。這些微?？蓱腋≡诟视?、乙二醇、水、油、酒精或其混合物的溶液 中。當(dāng)施加磁場(chǎng)時(shí)，磁性微粒產(chǎn)生塑性區(qū)域，并且研磨劑微粒提供拋光作用。 第二種類(lèi)型的流體包括具有磁性和研磨屬性的組合的較細(xì)小大小的微粒。該微 粒是例如涂覆SiC的鐵(Fe)金屬納微粒。這些微粒也可懸浮在甘油、乙二醇、 7K、油、酒精或其混合物的溶液中。
另一方面中，本發(fā)明提供了一種制備用于整形夕卜禾樣術(shù)中的假體植入物部 件的方法。該方法包括在磁流變拋光流體內(nèi)產(chǎn)生拋光區(qū)fe，H在拋光區(qū)域中控制 流體的連貫性的步驟。該方法包括使目標(biāo)與流體的拋光區(qū)域接觸并促使目標(biāo)和 拋光區(qū)域相對(duì)于彼此移動(dòng)的步驟。該方法還包括確定目標(biāo)的材料移除率、以及 確定拋光區(qū)域相應(yīng)于目標(biāo)移動(dòng)的方向和速度的步驟。該方法包括確定拋光要求 的周期數(shù)量。
在該方法的另一方面中，確定目標(biāo)材料移除率的步驟包括確定材料移除的 空間分布。
在該方法的另一方面中，拋光區(qū)域相對(duì)于目標(biāo)的移動(dòng)是連續(xù)的。 在該方法的另一方面中，確定拋光區(qū)域相應(yīng)于目標(biāo)移動(dòng)的方向和速度的步 驟包括確定在任何給定時(shí)間內(nèi)目標(biāo)與拋光區(qū)域接觸的接觸部分的大小；確定 在一個(gè)拋光周期期間要移除的材料層的厚度；以及確定拋光區(qū)域的速度。
在該方法的另一方面中，拋光區(qū)域相對(duì)于目標(biāo)的移動(dòng)處于離散的步驟中。 在該方法的另一方面中，確定拋光區(qū)嫩目應(yīng)于目標(biāo)移動(dòng)的方向和速度的步
驟包括確定在任何給定時(shí)間內(nèi)目標(biāo)與拋光區(qū)域接觸的接觸部分的大?。淮_定 在單個(gè)步驟中拋光區(qū)域的位移；確定重疊的系數(shù)；確定在一個(gè)拋光周期期間要 移除的材料層的厚度；確定每個(gè)拋光步驟的停留時(shí)間；以及確定要求的步驟數(shù)
在該方法的另一方面中，步驟還包括使目標(biāo)從它的垂直軸線(xiàn)轉(zhuǎn)移到一角度。
在該方法的另一方面中，目標(biāo)以連續(xù)的3t度從它的垂直軸線(xiàn)轉(zhuǎn)移到一角度。
在該方法的另一方面中，以連續(xù)的速度使目標(biāo)從它的垂直軸線(xiàn)轉(zhuǎn)移到一角 度的步驟還包括確定接觸點(diǎn)的角度尺寸；確定在一個(gè)拋光周期期間要移除的 材料層的厚度；以及確定使目標(biāo)轉(zhuǎn)移至l」一角度的角度速度。
在該方法的另一方面中，目標(biāo)以離散的步驟從它的垂直軸線(xiàn)轉(zhuǎn)移到一角度。
在該方法的另一方面中，以離散的步驟使目標(biāo)從它的垂直軸線(xiàn)轉(zhuǎn)移到一角 度的步驟還包括確定接觸點(diǎn)的角度尺寸；確定在一個(gè)拋光周期期間要移除的 材料層的厚度；確定單個(gè)步驟轉(zhuǎn)移的角度值；確定重疊的系數(shù)；以及確定W^
磁流變拋光流體包括涂覆有研磨劑微粒的磁性微
控制磁流變拋光流體屬性的步驟包括在拋光期間
磁流變拋光流體包括研磨劑微粒和磁性微粒的組
磁流變拋光流體包含在具有基準(zhǔn)面的容器內(nèi)。 容器相對(duì)于目標(biāo)移動(dòng)。 容器以特定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
步驟的停留時(shí)間。
在該方法的另一方面中，
粒o
在該方法的另一方面中， 補(bǔ)充載流體。
在該方法的另一方面中，合。
在該方法的另一方面中， 在該方法的另一方面中， 在該方法的另一方面中，
在該方法的另一方面中，拋光區(qū)域名義上是目標(biāo)表面積的三分之一或更少。
在該方法的另一方面中，在磁流變拋光流體內(nèi)產(chǎn)生拋光區(qū)域的步驟包括在 磁流變拋光流體的Pf版誘導(dǎo)磁場(chǎng)、以及控制磁場(chǎng)的方向和纟鵬的步驟。
在該方法的另一方面中，控制目標(biāo)拋光的步驟M控制磁場(chǎng)強(qiáng)度和拋光區(qū) 域相對(duì)于目標(biāo)表面的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在該方法的另一方面中，拋光的步驟艦可編程控制單元控制。
在該方法的另一方面中，磁場(chǎng)ffl31用于誘導(dǎo)磁場(chǎng)的裝置產(chǎn)生，該，位于 容潘部。
在該方法的另一方面中，在磁流變拋光流體內(nèi)產(chǎn)生拋光區(qū)域的步驟包括在 鄰近目標(biāo)的區(qū)域中，使磁流變拋光流體經(jīng)受非均勻磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)具有與所述場(chǎng) 的梯度垂直的磁場(chǎng)線(xiàn)。
在該方法的另一方面中，磁場(chǎng)的梯度朝向容器基準(zhǔn)面的底部。 在該方法的另一方面中，該方法還包括確定目標(biāo)和容器基準(zhǔn)面之間的間隙 的步驟。
在該方法的另一方面中，磁流變拋光流體用于拋光其中的研磨齊微粒。 在另一方面中，本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)備用于整形外科手術(shù)中的假體植入物 的部件的表面的機(jī)器。該機(jī)器包括磁流變拋光流體，其包括載流體和多個(gè)懸浮 在所述載流體中的微粒。該機(jī)器也包括用于存儲(chǔ)磁流變拋光流體的容器和機(jī) 架。容器可操作地連接到機(jī)架。該機(jī)器還包括用于使磁流變拋光流體經(jīng)受部件 表面的裝置。該用于使磁流變拋光流體經(jīng)受部件表面的裝置可操作地連接到機(jī) 架。該機(jī)器還包括用于在磁流變拋光流體和部件表面之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝
置。該用于產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的，可操作;tik^接到機(jī)架。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，該容器適用于接收部件和適用于將所述部 件的至少一部分浸沒(méi)在磁流變拋光流體中。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，用于使磁流變拋光流體經(jīng)受部件表面的設(shè) 備包括泵，其可操作地連接到容器，用于將磁流變拋光流體施加到部件的表面。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，用于在磁流變拋光流體和部件表面之間產(chǎn) 生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的設(shè)備包括相對(duì)于磁流變拋光流體轉(zhuǎn)動(dòng)部件。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，用于在磁流變拋光流體和部件表面之間產(chǎn)
生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的設(shè)備包括用于將磁流變拋光流體流動(dòng)到部件表面的裝置。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，用于將磁流變拋光流體流動(dòng)到部件表面的 裝置包括泵。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，該機(jī)器還包括表面光潔度測(cè)量設(shè)備。該表 面光潔度測(cè)量設(shè)備可操作地連接到機(jī)架，用于提供部件的關(guān)節(jié)表面的表面光潔 度的測(cè)量值。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，表面光潔度測(cè)量設(shè)備使用光學(xué)器件來(lái)測(cè)量 部件的關(guān)節(jié)表面的表面光潔度。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，表面光潔度測(cè)量設(shè)備使用電傳導(dǎo)率來(lái)測(cè)量 金屬部件的關(guān)節(jié)表面的表面光潔度。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，該機(jī)器還包括磁場(chǎng)產(chǎn)生設(shè)備。該磁場(chǎng)產(chǎn)生 設(shè)備可操作地連接到機(jī)架，用于將金屬部件的關(guān)節(jié)表面暴露給磁場(chǎng)，以改變機(jī) 器的金屬移除特征。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，磁場(chǎng)產(chǎn)生設(shè)備提供可調(diào)整的磁場(chǎng)。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，該機(jī)器還包括可操作;tfe^接至訴幾架的加熱
器。該加熱器用于提升部件的關(guān)節(jié)表面的纟鵬，以改變系統(tǒng)的材料移除特征。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，該機(jī)器還包括可操作地連接到機(jī)架的微粒 測(cè)量設(shè)備。該微粒測(cè)量設(shè)備測(cè)量磁流變拋光流體中微粒的含量。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，該微粒測(cè)量設(shè)備包括發(fā)光設(shè)備，用于發(fā)射 光到磁流變拋光流體上。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，該微粒測(cè)量設(shè)備還包括用于測(cè)量來(lái)自磁流 變拋光流體反射光的儀表。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，該微粒測(cè)量設(shè)備測(cè)量磁流變拋光流體的濁 度、吸收性和發(fā)射率的至少一種。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，該微粒測(cè)量設(shè)備測(cè)量磁流變拋光流體的電 傳導(dǎo)率。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，磁流變拋光流體包括涂覆有研磨劑微粒的 磁性微粒。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，磁流變拋光流體包括研磨劑微粒和磁性微 粒的組合。
在本發(fā)明的機(jī)器的另一方面中，表面光潔度測(cè)量設(shè)備fOT干涉測(cè)量來(lái)測(cè)量 部件的關(guān)節(jié)表面的表面光潔度。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種準(zhǔn)備用于 外科手術(shù)中的假^l直入 物部件的方法。該方法包括以下步驟產(chǎn)生磁流變拋光流體內(nèi)的拋光區(qū)域；控 制拋光區(qū)域中的流體的連貫性；使目標(biāo)與流體的拋光區(qū)域接觸；以及使目標(biāo)和 拋光區(qū)域相對(duì)于彼此移動(dòng)。
另一方面中，本發(fā)明提供了一種固定設(shè)備，用于將整形外科的植入物固定 到機(jī)器，同時(shí)將磁流變拋光流體施加到植入物的關(guān)節(jié)表面。該固定設(shè)備包括主 體、將主體固定至晰器上的裝置以及將植入物固定到該主體上的裝置。
本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括提供給整形外科假體的關(guān)節(jié)表面提供表面光潔度的 更快拋光時(shí)間和更少人工的能力。例如，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了過(guò)程 來(lái)用MP流體拋光整形外科S/v物的關(guān)節(jié)表面。該流,流體與要拋光的目標(biāo) 接觸的區(qū)域3131磁場(chǎng)起作用。磁場(chǎng)導(dǎo)致流體獲取塑化固體的特性，該塑化固體 的屈服點(diǎn)依賴(lài)于磁場(chǎng)強(qiáng)度和粘度。流體的屈服點(diǎn)足夠高，使得它形成有效的拋 光表面，同時(shí)仍然允許研磨劑微粒的移動(dòng)。因此，本發(fā)明提供更快拋光時(shí)間和 更少人工，以?huà)伖庹瓮饪浦踩胛锏年P(guān)節(jié)表面。
本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)魏括降低表面光潔度的同時(shí)efcW形夕卜科HA物關(guān)節(jié)表
面上的幾何尺寸的能力。例如，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了利用MP流體 的機(jī)器，該流tt流體與要拋光的目標(biāo)接觸的區(qū)域通過(guò)磁場(chǎng)起作用。磁場(chǎng)導(dǎo)致 流體獲取塑化固體的特性。流體的屈服點(diǎn)足夠高，使得允許有效地拋光表面。 保持了加工件并且拋光強(qiáng)度沿著假體的關(guān)節(jié)表面分布，使得可以改進(jìn)表面光潔 度的同時(shí)也潛在地改進(jìn)了關(guān)節(jié)表面的幾何形狀。因此，本發(fā)明提供整形外科植 入物的關(guān)節(jié)表面定尺寸的艦的準(zhǔn)確度。
本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)魏括降低表面光潔度的同時(shí)^M形外科tlA物的關(guān)節(jié) 表面上的幾何尺寸的能力。例如，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了利用MP流 體的機(jī)器，該流,流體與要拋光的目標(biāo)接觸的區(qū)域通過(guò)磁場(chǎng)起作用。磁場(chǎng)導(dǎo) 致流體獲取塑化固體的特性。流體的屈服點(diǎn)足夠高，使得允許有效地拋光表面。 保持了加工件并且拋光強(qiáng)度沿著假體的關(guān)節(jié)表面分布，使得改進(jìn)了關(guān)節(jié)表面的 幾何皿的同時(shí)也降低了表面光潔度。S31獲得植入物的測(cè)量值(即干涉測(cè)量 數(shù)據(jù))并將該信息饋入控律職使得磁場(chǎng)只施加到要減少以獲得完美形式的'窗'點(diǎn)，獲得了改進(jìn)的形式或幾何形狀。因此，本發(fā)明提供整形外科植入物的關(guān)節(jié) 表面的定尺寸的改進(jìn)的準(zhǔn)確度。
本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)還包括斷氏整形外科禾IA物磨損、延長(zhǎng)整形外科植入物 壽命、以及M^骨質(zhì)溶解的出現(xiàn)和影響的能力。例如，根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 提供了一種方法用于改進(jìn)整形夕卜科植入物的關(guān)節(jié)表面的表面光潔度，使得降低 了植入物的關(guān)節(jié)表面的磨損，從而延長(zhǎng)植入物壽命、以及減少骨質(zhì)溶解的發(fā)生。 MP流#^流體與要拋光的目標(biāo)接觸的區(qū)域中通過(guò)磁場(chǎng)起作用。流體有效的粘 度和彈性頓整形外科部件起作用時(shí)給研磨劑微粒(如摩擦加工件的微粒)提 供阻力。因此，本發(fā)明提供了改進(jìn)的表面光潔度和更長(zhǎng)的整形外科植入物的壽 命。
本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)還包括提供整形外科t!A物更長(zhǎng)的壽命和降低整形外科 f!A物磨損的能力。例如，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種方法用于拋光 整形外科植入物關(guān)節(jié)表面。該過(guò)程包括將整形外科植入物關(guān)節(jié)表面呈現(xiàn)給MP 流#^的步驟，該MP流條表面起作用并給研磨齊微粒提供阻力，使得該微 粒具有足夠的力來(lái)摩擦加工件并平滑表面。因此，本發(fā)明提供整形外科植入物 關(guān)節(jié)表面更長(zhǎng)的壽命和對(duì)整形外科植入物關(guān)節(jié)表面更少的磨損。
從下面的附圖、說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的其它技術(shù)優(yōu)點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域技 術(shù)人員將容易顯而易見(jiàn)。


為了更徹底的理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在結(jié)合附圖參照下面的說(shuō)明書(shū)，在 附圖中-
圖1是與本發(fā)明實(shí)施例一起使用的拋光設(shè)備的示意亂 圖1A是與本發(fā)明另一實(shí)施例一起使用的另一拋光設(shè)備的示意圖； 圖1B是與本發(fā)明另一實(shí)施例一起i頓的另一拋光設(shè)備的示意亂 圖1C是與本發(fā)明另一實(shí)施例一起j頓的另一拋光設(shè)備的示意亂 圖1D是與本發(fā)明另一實(shí)施例一起使用的另一拋光設(shè)備的示意圖； 圖1E是與本發(fā)明另一實(shí)施例一起使用的另一拋光設(shè)備的示意亂 圖1F是與本發(fā)明另一實(shí)施例一起使用的另一拋光設(shè)備的示意亂 圖2是與本發(fā)明另一實(shí)施例一起使用的用于平的加工件的另一拋光設(shè)備的 部分截面的示意性視圖-，
圖3是與本發(fā)明另一實(shí)施例一起使用的用于使用凸起的加工件的另一拋光 設(shè)備的部分截面的示意性視亂
圖4是圖3的，的部分放大視圖5是與本發(fā)明實(shí)施例一起使用的拋光設(shè)備的截面?zhèn)纫晛y
圖6是與本發(fā)明另一實(shí)施例一起使用的拋光設(shè)備的截面?zhèn)纫晥D7是執(zhí)行本發(fā)明中可以利用的拋光機(jī)器的透視圖8是圖7的拋光機(jī)器的部^g視圖9是圖7的拋光機(jī)器的力文大的部^t視圖10是與本發(fā)明實(shí)施例一起使用的拋光設(shè)備的髖莖的平面圖； 圖11是植入股骨的圖10的髖莖的平面圖12是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于與髖杯的內(nèi)部外圍配合的拋光設(shè)備的 部分截面的部分平面圖12A是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于與髖杯的內(nèi)部外圍配合的拋光 設(shè)備的部分截面的部分平面圖，除了切口是垂直的而不是水平的之外，該髖杯
與圖12的髖杯相似；
圖13是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于與膝脛骨盤(pán)的凹面配合的研磨輪 的部分截面的部分平面圖BA是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于與膝脛骨盤(pán)的凹面配合的另一 研磨輪的部分截面的部分平面圖13B是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于與膝脛骨盤(pán)的凹面配合的另一 研磨輪的部分截面的部分平面亂
圖14是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于與膝脛骨盤(pán)的凹面配合的另一研 磨工具的部分截面的部分平面圖15是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的可以機(jī)器加工的用于在執(zhí)行整形外科 手術(shù)中使用的膝脛骨盤(pán)的頂視圖16是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的可以機(jī)器加工的用于在執(zhí)行整形外科 手術(shù)中使用的另 一膝脛骨盤(pán)的頂視圖17是圖16的膝脛骨盤(pán)的頂視圖17A是與圖17的膝脛骨盤(pán)的支承表面配合的拋光設(shè)備的示意圖18是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的可以機(jī)器加工的用于在執(zhí)行脊柱整形
外禾特術(shù)中4頓的脊柱整形外科IIA物的部分截面的部分平面亂
圖18A是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的可以機(jī)器加工的用于在執(zhí)行脊柱整
形外禾樣術(shù)中l(wèi)頓的Charite，⑧脊柱整形夕卜科植入物的部分截面的部分平面亂
圖18B是與圖18的脊柱整形夕卜科植入物的外部部件的凸起外圍、或圖18A
的Charite'⑧植入物的內(nèi)部部件的凸起外圍配合的拋光設(shè)備的示意圖18C是與圖18的植入物的中心部件的凹的外圍或圖18A的Charite'
禾IA物的外部部件的凹的外圍配合的拋光設(shè)備的示意亂
圖19是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的可以機(jī)器加工的用于在執(zhí)行膝整形外
禾樣術(shù)中i頓的膝股骨SA物的部分截面的部分平面亂
圖19A是與圖19的植入物的關(guān)節(jié)弓形外圍配合的拋光設(shè)備的示意圖20是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的可以機(jī)器加工的用于在執(zhí)行肩整形外
禾#術(shù)中使用的關(guān)節(jié)窩植入物的部分截面的部分平面圖20A是與圖20的植入物的凹的外圍配合的拋光設(shè)備的示意圖21是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的可以機(jī)器加工用于在執(zhí)行的膝整形外
禾樣術(shù)中〗頓的膝脛骨植入物的部分截面的部分平面圖21A是與圖21的植入物的關(guān)節(jié)外圍配合的拋光設(shè)備的示意亂
圖22是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的可以機(jī)器加工的用于在執(zhí)行肩整形外
禾樣術(shù)中〗頓的肱骨植入物的部分截面的部分平面圖22A是與圖22的植入物的關(guān)節(jié)半球外圍配合的拋光設(shè)備的示意亂
圖23是本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于準(zhǔn)備在關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)成形術(shù)手術(shù)中〗OT
假體部件的關(guān)節(jié)表面的方法的過(guò)程流圖
圖24是本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于準(zhǔn)備在關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)成形術(shù)手術(shù)中使用
假體部件的關(guān)節(jié)表面的另一方法的過(guò)程流亂
貫穿若干視圖，相應(yīng)的參照標(biāo)記指示相應(yīng)的部分。貫穿若干視圖，相同的
參照標(biāo)記意圖在于指示相同的部分。
具體實(shí)施例方式
M31參照下面的說(shuō)明書(shū)和附圖，將最好地働早本發(fā)明的實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)， 其中相同的數(shù)字用于附圖的相同和相應(yīng)的部分。
根據(jù)本發(fā)明并參照?qǐng)D1，本發(fā)明的實(shí)施例顯示為系統(tǒng)10。利用系統(tǒng)10來(lái) 準(zhǔn)備整形外科植入物6的部件4的關(guān)節(jié)表面2。如圖1中所示，關(guān)節(jié)表面2可
以是凸面，例如部件4的部分。如圖10中所示，部件4可以是整形外科髖骨 豐IA物頭的形式。如圖1中所示，整形外科植入物6可以髖骨假體的形式。應(yīng) 當(dāng)認(rèn)識(shí)到，可替換地，整形外科HA物6可以是任何整形外科關(guān)節(jié)部件。具有 平的或凸的外圍的部件(如膝股部件、髖骨頭、髖骨莖部件、脛骨盤(pán)以及肱骨 頭)尤其適用于與系統(tǒng)10—起使用。
如圖1中所示，系統(tǒng)10包括用于容納流體14的容器12。容器12可以是 任何肯詢(xún)多容納流體(例如流體14)的容器。如圖1中所示，容器12可以嚴(yán)格 地用作貯液器以維持和包含流體14的部分，或者如隨后示出的，可以用于浸 沒(méi)用于拋光的植入物或加工件的部分。
如圖1中所示，流體14可以包括磁性微粒16，其懸浮在流體14中以形 成MP流體18。
MP流體18的組成成分可以是在本發(fā)明的方面內(nèi)育,4OT的任何流體。 MP流體雌地如在美國(guó)專(zhuān)利No. 5,449,313中所述，在雌過(guò)弓閱并入其全部 內(nèi)容。在此也通過(guò)弓間并入美國(guó)專(zhuān)利No. 5,577,948的全部?jī)?nèi)容。
MP流體18至少是兩種類(lèi)型。第一種類(lèi)型流體是研磨劑微粒和磁性微粒 的混合物。研磨劑微粒是懸浮的并且磁性微粒在流體中懸浮。磁性微粒凃覆有 Teflon (E.I.Dupont de Nemours and Company的商標(biāo))來(lái)防止它們劣化。這些
微粒可懸浮在甘油、乙二醇、7k、油、酒精或其混合物的溶液中。當(dāng)施加磁場(chǎng) 時(shí)，磁性微粒產(chǎn)生塑性區(qū)域，并且研磨劑微粒提供拋光作用。
第一種類(lèi)型的流體用于利用MP-流體精加工過(guò)程的制造裝備中，該裝備可 從QED技術(shù)有限公司(羅切斯特，紐約)商業(yè)地可獲得，并且作為Q-22MRF 系統(tǒng)出售。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，流體包括多個(gè)磁性微粒、穩(wěn)定劑和從由水和甘油組 成的組中選擇的載流體。在另一個(gè)實(shí)施例中，磁性微粒16 (雌地羰基鐵微粒) 涂覆有阻止它們氧化的聚合物材料的保護(hù)層。保護(hù)層i^t也抵抗與實(shí)際的一樣 多的機(jī)械應(yīng)力。在另一刊繼實(shí)施例中，j頓涂覆材料聚四氟乙烯，PTFE (通 常稱(chēng)為T(mén)eflon ),微?？梢詉l51ffl常的微封裝過(guò)程被涂覆。
此前，實(shí)現(xiàn)MP流體拋光過(guò)程的機(jī)器的使用已經(jīng)限于它的使用 光玻璃 和塑料材料。因此，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，之前選擇艦光這樣的塑料、玻璃和陶瓷材 料的MP流體的選擇，對(duì)于拋光金屬可能不是同樣有效。此外，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到， 在整形外科^A物中使用的金屬的磁和熱傳導(dǎo)性，可能與之前在這樣的裝備中 用作的加工件的陶瓷和玻璃的磁和熱傳導(dǎo)倒艮不同。
由于金屬的氧化本性，應(yīng)當(dāng)選擇拋光介質(zhì)使得拋光介質(zhì)的酸度或pH值不 與要拋光的整形外科植入物的關(guān)節(jié)部件的金屬化學(xué)反應(yīng)。拋光介質(zhì)的pH值應(yīng) 調(diào)整為更有利地影響金屬的拋光。例如，拋光介質(zhì)的pH f鵬當(dāng)在大約pH 6.2 到7.8。 4mt也，拋光介質(zhì)將從大約6.8到7.2?？梢蕴砑雍线m的酸性和堿性的 材料到拋光介質(zhì)，以獲得用于拋光介質(zhì)的期望的pH值。
為了適應(yīng)金屬整形外科植入物的關(guān)節(jié)表面的拋光，應(yīng)當(dāng)調(diào)整拋光介質(zhì)的 R&DOX或氧化-還原電勢(shì)以更好地影響金屬的拋光。可以添加材料到MP流 體，期每調(diào)整拋光介質(zhì)的氧化-還原電勢(shì)的材料。例如，應(yīng)當(dāng)調(diào)整將影響電子在 拋光介質(zhì)內(nèi)流動(dòng)能力的材料，以為拋光介質(zhì)提供拋光金屬更好地影響。
當(dāng)為系統(tǒng)10的MP流體18選擇優(yōu)化的材料時(shí)，可以選擇微粒來(lái)提供納大 小的微粒。也就是說(shuō)，這些微粒具有小于50納米的大小用于研磨介質(zhì)。這樣 的較小大小的納微粒可以為金屬基底提供更好的光潔度。這樣的納大小的微粒 容易獲得，并且能夠通ilig當(dāng)處理商業(yè)可得的微粒來(lái)獲得。
用于系統(tǒng)10的MP流體18可以是碳-氮化斷微粒的形式。這樣的碳-氮化 物微?？梢杂米鱉P流體18內(nèi)的研磨介質(zhì)。這樣的碳-氮化物微粒可以提供更 快和更好的金屬表面光潔度。
作為替換，用于拋光金屬的整形外科植入物的關(guān)節(jié)表面的系統(tǒng)10的MP 流體18可以是結(jié)合的研磨磁性微粒系統(tǒng)的形式。這樣的結(jié)合的研磨磁性微粒 系統(tǒng)可以是氧化鋁的形式，該氧化鋁可以使用多官能硅烷分子(如三甲氧基硅 烷)結(jié)合到氧化亞鐵。這樣的結(jié)合的研磨磁性微粒系統(tǒng)可以用MP流體提供改 進(jìn)的金屬表面的拋光。
第二種鄉(xiāng)的流體包括具有磁性和研磨屬性的組合的較細(xì)小大小的微粒。 該微粒是例如涂覆SiC的鐵(Fe)金屬納微粒。該微?？商鎿Q地可以是鈷(Co)、 釤(Sm)、釹(Nd)、鉺(Eb)、銅(Cu)、鎳(Ni)或銀(Ag)。微粒應(yīng)該是 磁性的。碳化硅(SiC)是硬的功能材料并具有好的熱傳導(dǎo)性。用SiC涂覆金 屬納微粒倉(cāng)灘防止金屬納粉末的氧化，艦高納粉末的散布和機(jī)械嵐性。這些 微粒也可懸浮在甘油、乙二醇、ZK、油、酒精或其混合物的溶液中。
第二種類(lèi)型的流體提供具有磁性和研磨屬性的組合的較細(xì)小大小的微粒，
并且期望為醫(yī)療植入物提供更好的精加工結(jié)果而不需要2部分的MP流體。例
如，可以獲得更好的一致性，具有更簡(jiǎn)單的系統(tǒng)以及提供更好的光潔度。
由JosephLikHangChau領(lǐng)導(dǎo)的研究小組(在超精細(xì)粉末實(shí)驗(yàn)室，材l^if 究實(shí)驗(yàn)室，工業(yè)技術(shù)研究幼會(huì)，臺(tái)灣)已經(jīng)觀賦了這樣的第二種類(lèi)型的微粒。 在Lexis Nexis網(wǎng)站上可得的題目為'MICROWAVE PLASMA SYNTHESIS OF ENCAPSULATED METAL NANOPOWDERS"的Lexis Nexis文章進(jìn)一步描述 了Chau先生的活動(dòng)，并且在Ml弓l用并入其全部?jī)?nèi)容。
磁納微粒傳統(tǒng)的由如溶液相化學(xué)還原、熱懶 、機(jī)械磨損的技術(shù)準(zhǔn)備。近 來(lái)，已經(jīng)使用了如氣體冷凝和微波等離子合成的技術(shù)。由于它們?cè)黾拥谋砻婷?積，磁納微粒具有大的親合力來(lái)容易地與氧氣反應(yīng)，這獸,導(dǎo)致納微粒的物理 和化學(xué)屬性的改變。因此，有必要封裝這些納微粒來(lái)防止進(jìn)一步的生長(zhǎng)、氧化 和微粒凝聚，以保持它的原始屬性。已經(jīng)通過(guò)納微粒的聚合物穩(wěn)定、*屬納 微粒(鐵、銅、鎳)上涂覆二氧化硅，開(kāi)展嘗試制造這種封裝。
碳化硅(SiC)是硬的功能材料并且具有好的熱傳導(dǎo)性。用SiC涂覆金屬 納粉末能夠阻止金屬納粉末的氧化，并且改進(jìn)納粉末的散布和機(jī)械屬性。由 Joseph Lik Hang Chau領(lǐng)導(dǎo)的研究小組(在超精細(xì)粉末實(shí)驗(yàn)室，材禾輛開(kāi)究實(shí)驗(yàn)室， 工業(yè)技術(shù)研究協(xié)會(huì)，臺(tái)灣)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了兩階段微波等離子合成的過(guò)程來(lái)產(chǎn)生鈷 (Co)金屬納微粒并用SiC對(duì)其進(jìn)行最終的涂覆。第一步涉及準(zhǔn)備純金屬納微 粒。在第二層的涂覆之前的合成的第一階段中，能夠控制核心金屬納微粒的平 均大小。然后在緊接著純金屬納粉末的合成之后的第二階段期間，涂覆了 SiC。
微波等離子單元由微波源、共振腔、內(nèi)部具有石英管的反應(yīng)腔、熱交換器 以及粉末收集器組成。合i^Efflil 2.45GHz微波系統(tǒng)的單腔諧振模式的反應(yīng)區(qū) 域中開(kāi)展。氯化鈷(n) (CoC12)被用作鈷納粉末合成的前體(0.74彌分的進(jìn) 料速度)。然而，四氯化硅(SiC14)和己烷(C6H14)被用作用于涂覆在鈷納 粉末上的SiC的Si和C的前體。該單元具有兩個(gè)前體定量給料設(shè)備。頂部劑 量之一 (CoC12)，其由氮等離子熱懶牟并由氫運(yùn)載氣體還原，導(dǎo)致鈷納粉末的 形成。在低的位置處，弓l入了SiC14和己烷，其中它們懶早形成Si和C。當(dāng)合 成的鈷納粉末沿單元行進(jìn)時(shí)，在鈷的納微粒上形成了 SiC的薄膜層。對(duì)在合成 中使用的全部前體維持相等的給料速度。
形成的鈷納粉末具有小于50nm的平均微粒大小。涂覆SiC的鈷納微粒具
有約50nrn的平均微粒大小，具有約3nm的覆蓋外殼層。
當(dāng)在此提到MP流體時(shí)，要理解的是意味可替換地f頓前面蹈啲鄉(xiāng)一 流體或類(lèi)型二流體。
再次參照?qǐng)D1 ，系統(tǒng)10還包括設(shè)備20，其用于泵送流體路徑22中的流體 14以形成拋光區(qū)域24。
系統(tǒng)10還包括保持器26，用于固定植入物部件4、以及用于相對(duì)于拋光 區(qū)域24移動(dòng)地定位將部件4的關(guān)節(jié)表面2。
系統(tǒng)10還可以包括控制器28，用于確定從目標(biāo)移除材料的速度、用于確 定拋光區(qū)域24相對(duì)于植入物部件4移動(dòng)的方向和速度、以及用于確定拋光需 要的周期數(shù)量。如圖1中所示，系統(tǒng)10可以是閉環(huán)流體傳遞系統(tǒng)的形式。可 以由系統(tǒng)10連續(xù)地監(jiān)視和控制流體屬性(如溫度和粘度)。流體14可以移出 容器12。
控制器28可以用于M31獲得植入物的測(cè)量(即，干涉測(cè)量的數(shù)據(jù))、并將 該信息饋入控制器28， e爐植入物的形式^iru可形狀，傲 場(chǎng)只施力倒需要 減少的"高"點(diǎn)以獲得完美的形式。該"薪'點(diǎn)也可以放入拋光區(qū)域24額外的時(shí) 間，也獲得M^、以達(dá)到完美形式。
如圖1中所示，容器12可以是MP流體調(diào)節(jié)裝置的形式。該調(diào)節(jié)裝置12 可以用于維持流體18的適當(dāng)?shù)臓顩r。對(duì)于第一種類(lèi)型的MP流體，調(diào)節(jié)裝置12 可以是磁過(guò)濾器的形式，用于將還沒(méi)有失效的磁性微粒從那些己經(jīng)失效且失去 它們磁性的磁性微粒中分離。還沒(méi)有失去它們磁性的磁微粒將被再循環(huán)，而那 些已經(jīng)失去它們磁性的磁性微粒將被移除。對(duì)于第二種鄉(xiāng)的MP流體，調(diào)節(jié) 裝置可以?xún)H僅測(cè)量流體的屬性，并且當(dāng)屬性下降到最低7jC平之下時(shí)，可以排出 并替換該MP流體。
例如并如圖l中所示，流體18被取出容器12外，并擠到薄帶中的轉(zhuǎn)動(dòng)球 輪上，該薄帶將接觸植入物部件4的關(guān)節(jié)表面2。如圖1中所示，該帶然后通 過(guò)泵送被移除，并沿著流體路徑32并ffi51泵34反饋回到調(diào)節(jié)裝置中。
如圖1中所示，電磁體36可以位于球形拋光輪30之下。電磁體36可以 具有特別設(shè)計(jì)的極件38，其向上延伸到^緣的頂點(diǎn)40的下側(cè)。這些極件38 對(duì)輪30的上側(cè)施加強(qiáng)的局M場(chǎng)梯度。
當(dāng)MP流體18通過(guò)該磁場(chǎng)時(shí)，其在毫秒內(nèi)變5更，然后在它離開(kāi)該場(chǎng)時(shí)再 次在毫秒內(nèi)回到它的原始流體狀態(tài)。該磁化的流體的精確控制的區(qū)域變?yōu)閽伖?工具。當(dāng)整形外科植入物部件4的關(guān)節(jié)表面2放入該區(qū)域中的流體18中時(shí)， 變硬的流體帶從它原始的約2毫米被擠壓到約1毫米。擠壓導(dǎo)，整形外科植
入物6的關(guān)節(jié)表面2的部分的顯著的垂直應(yīng)力和隨后的拋光壓力。與此同時(shí)， MP流體18符合被拋光的植入物部件4的局部曲率。
根據(jù)本發(fā)明并且現(xiàn)在參照?qǐng)D1A，本發(fā)明的另一實(shí)施例顯示為系統(tǒng)IOA。 系統(tǒng)IOA類(lèi)似于圖1中的系統(tǒng)IO，但是額外包括表面光潔度反饋控制回路IIA。 控制回路11A監(jiān)視植入物部件4的關(guān)節(jié)表面2的表面光潔度，并為控制器28A 提供反饋以控制系統(tǒng)IOA?；芈?1A包括例如激光器形式的光源13A，其用于 將入射束15A弓i導(dǎo)到植入物部件4的關(guān)節(jié)表面2上。來(lái)自光源13A的入射束15A 被植入物部件4的關(guān)節(jié)表面2反射，并且作為目束17A重新引導(dǎo)到例如光處 理器形式的光表19A。
光表19A確定反射束17A的強(qiáng)度或強(qiáng)性。來(lái)自光源13A的束15A的強(qiáng)度 和來(lái)自關(guān)節(jié)表面2反射的束17A的強(qiáng)度之間的差測(cè)量了反射率，其是關(guān)節(jié)表面 2的表面光潔度的度量。來(lái)自光表19A的信息被傳送到控制器28A，并用于確 定關(guān)節(jié)表面2的當(dāng)前的表面光潔度。
干涉觀糧法是傳統(tǒng)的技術(shù)，其中明和暗線(xiàn)的圖案(條紋)來(lái)自于參照和樣 本束之間的光路纟接異。入射光在干涉測(cè)量計(jì)中被分開(kāi)， 一束到內(nèi)部參照表面， 而其它的到樣本。在反射之后，束在干涉測(cè)量計(jì)中重新組合，經(jīng)受相長(zhǎng)和相消 干涉，并產(chǎn)生明和暗干涉圖案。精確的平移階段和CCD相機(jī)一起生成目標(biāo)的 3D干涉圖，該圖存儲(chǔ)在計(jì)^l幾存儲(chǔ)器中。該目標(biāo)的3D干涉圖然后通過(guò)頻域分 析轉(zhuǎn)換為提供表面結(jié)構(gòu)分析的量化的3D圖像。這樣的干涉測(cè)量系統(tǒng)從Zygo 公司(Middlefield， Connecticut)可得。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1B，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)IOB。圖1B的系統(tǒng)10B 類(lèi)似于圖1的系統(tǒng)10,除了系統(tǒng)10B包括控制回路11B，用于利用被拋光的假 體4的關(guān)節(jié)表面2的金屬基底的磁屬性?？刂苹芈?1B包括例如磁產(chǎn)生設(shè)備， 例如電磁線(xiàn)圈13B，其位于鄰近假體4的關(guān)節(jié)表面2。
電磁線(xiàn)圈13B連接到電源15B和控制器28B。控制回路11B用于響應(yīng)由 控制器2犯響應(yīng)假體部件4的關(guān)節(jié)表面2的拋光的進(jìn)程從表面測(cè)量設(shè)備17B 接收的參數(shù)調(diào)整由電磁線(xiàn)圈13B產(chǎn)生的磁場(chǎng)。通ii利用控制回路IIB，假體部
件4的金屬基底的磁屬性可以用于影響圖IB的系統(tǒng)10B中的拋光過(guò)程。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1C，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)IOC。系統(tǒng)10C類(lèi)似 于圖1的系統(tǒng)10，除了系統(tǒng)10C還包括控制回路IIC，用于利用金屬整形外科 gA物部件4的較高熱傳導(dǎo)性來(lái)加熱部件4的金屬基底。整形外科t!A物4的 關(guān)節(jié)表面2的局部加熱將影響材料從表面2移除的速度，并因此減少拋光假體 部件4的關(guān)節(jié)表面2的拋光時(shí)間。
如圖1C中所示，控制回路11C可以包括電源13C，其用于加熱加溫設(shè)備 例如感應(yīng)線(xiàn)圈15C。感應(yīng)線(xiàn)圈15C連接到控制器28C，其用于控制系統(tǒng)10C。 控制器28C從例如假體4的表面2上的傳麟17C獲得輸入，并將該輸入發(fā) 送到系統(tǒng)10C以確定加熱假體4的關(guān)節(jié)表面2的優(yōu)化量，從而打開(kāi)和關(guān)閉感應(yīng) 線(xiàn)圈15C，使得假體4的關(guān)節(jié)表面2具有理想的溫度來(lái)優(yōu)化拋光。
根據(jù)本發(fā)明并且現(xiàn)在參照?qǐng)D1D，本發(fā)明的另一實(shí)施例顯示為系統(tǒng)IOD。 除了系統(tǒng)10D還包括控制回路11D夕卜，系統(tǒng)10D類(lèi)似于圖1中的系統(tǒng)10，， 其禾,金屬假體部件的電傳導(dǎo)屬性來(lái)成為系統(tǒng)10D的拋艦度和表面光潔度的 指示器。
例如，并且如圖1D中所示，系統(tǒng)10D可以包括控制回路IID?？刂苹芈?11D可以包括電接觸器13D。如圖1D中所示，雖然單獨(dú)的電接觸器13D足夠 了，但是控制回路11D還可以包括多個(gè)電接觸器13D。電接觸器13D可以是 任何類(lèi)型的接觸器，尤其是可以與旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)關(guān)節(jié)表面合作的接觸器。
例如如圖1D中所示，電接觸器13D可以魏?jiǎn)问?。例如，該刷可以?碳纖維刷或可以是金屬刷。電接觸器13D連接至股備例如電導(dǎo)計(jì)15D用于測(cè) 量電流。電導(dǎo)計(jì)15D連接到控制器28D。來(lái)自電導(dǎo)計(jì)15D的傳導(dǎo)率測(cè)量可以 用作關(guān)節(jié)表面2的表面光潔度的指示器，并且該反饋可以傳送至鵬制器28D來(lái) 用于確定系統(tǒng)10D的操作和適當(dāng)?shù)奶幚硐蘼蒛。
根據(jù)本發(fā)明并且現(xiàn)在參照?qǐng)D1E，本發(fā)明的另一實(shí)施例顯示為系統(tǒng)IOE。 系統(tǒng)10E類(lèi)似于圖1中的系統(tǒng)10，但額外包括第一拋光流體微粒積累反饋控 制回路11E?？刂苹芈?1E監(jiān)觀懸浮在拋光流體中的微粒量，并將給控制器28E 提供反饋以控制系統(tǒng)IOE。第一拋光流^T微粒積累反饋控制回路11E使用測(cè)量 懸浮'1^粒的光學(xué)方法。
回路11E包括例如激光器形式的光源13E，其用于將入射束15E引導(dǎo)到容器22E中的流體的表面2E上。來(lái)自光源13E的入射束15E被容器22E中的流 體的表面2反射，并且作為反射束17E重新引導(dǎo)至,如光處理器形式的光表 19E。
光表19E確定湖束17E的強(qiáng)度或強(qiáng)性。來(lái)自光源13E的束15E的強(qiáng)度 和由容器22E中流體的表面2E反射的束17E的強(qiáng)度之間的差觀糧了反射率， 其是容器22E中的流體的懸浮含量的測(cè)量。來(lái)自棘19E的信息被傳送到控制 器28E，并用于確定流體何時(shí)具有過(guò)多的殘片含量。
應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，可替換地，系統(tǒng)11E可以利用光源13E和光表19E來(lái) 測(cè)量容器22E中的流體的濁度或吸收性。來(lái)自光源13E的束15E的強(qiáng)度和通 過(guò)容器22E中的MP流體行進(jìn)并且ilM明窗口 (未顯示)的束17E的強(qiáng)度 之間的差異測(cè)量了容器22E中的MP流體的吸收性。來(lái)自光表19E的信息被傳 輸?shù)娇刂破?8E。
應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，為了最小化容器22E中金屬微粒的積累，可^ffl金屬分離過(guò) 濾器23E來(lái)經(jīng)常地將金屬微粒從容器22E中移除。光表19E和控制器28E能 夠用于控制過(guò)濾器23E的操作。
對(duì)于第一種鄉(xiāng)的MP流體，金屬分離過(guò)濾器23E可以是磁過(guò)濾器的形式， 用于將還沒(méi)有失效的磁性微粒從那些己經(jīng)失效且失去它們磁性的磁性微粒中分 離。還沒(méi)有失去它們磁性的磁微粒將被幫盾環(huán)，而那些已經(jīng)失去它們磁性的磁 性微粒將被移除。對(duì)于第二種類(lèi)型的MP流體，金屬分離過(guò)濾器23E可以用用 于測(cè)量流體屬性的設(shè)備來(lái)代替，并且當(dāng)屬性下降到最低7jC平之下時(shí)，可以排出 并替換該MP流體。
根據(jù)本發(fā)明并且現(xiàn)在參照?qǐng)D1F，本發(fā)明的另一實(shí)施例顯示為系統(tǒng)10F。系 統(tǒng)10F對(duì)以于圖1中的系統(tǒng)10，但是額外包括第二拋光流體金屬微粒積累反饋 控制回路IIF?？刂苹芈?1F監(jiān)規(guī)懸浮在拋光流體中的金屬微粒的量，并為控 制器28F提供反饋以控帝係統(tǒng)IOF。第二拋光流體金屬微粒積累反饋控制回路 11F禾l」用測(cè)量懸浮金屬微粒的電傳導(dǎo)性方法。該回路測(cè)量容器22F中的流體的 電傳導(dǎo)性以確定容器22F中的流體中的金屬的量。
例如并且入圖1F中所示，系統(tǒng)10F可以包括控制回路IIF，其可以分別 包括懸浮在容器22F中的流體中的第一和第二電接觸器13F和33F。如圖1F 中所示，盡管單獨(dú)的電接觸器13F或33F就足夠了，但是控制回路11F也可以包括多個(gè)元件以形成電接觸器13F和33F。電接觸器13F和33F可以是任何類(lèi) 型的接觸器，尤其是可以與流體合作的接觸器。
第一電接觸器13F連接到電源25F。第二電接觸器33F連接到用于測(cè)量電 流的設(shè)備例如電導(dǎo)計(jì)15F。電導(dǎo)計(jì)15F連接到控制器28F。來(lái)自電導(dǎo)計(jì)15F的 傳導(dǎo)性的測(cè)量可以用作容器22F中的流體的懸浮金屬含量的測(cè)量。來(lái)自電導(dǎo)計(jì) 15F的信息傳送至啦制器28F，并且用于確定何時(shí)流體具有過(guò)多的金屬含量。
應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，為了最小化容器22F中的金屬微粒的積累，金屬分離過(guò)濾器 23F可用于經(jīng)常地將金屬微粒從容器22F中移除。儀表15F和控制器28F能夠 用于控制過(guò)濾器23F的操作。
對(duì)于第一種鄉(xiāng)的MP流體，金屬分離過(guò)濾器23F可以是磁過(guò)濾器的形式， 用于將還沒(méi)有失效的磁性微粒從那些已經(jīng)失效且失去它們磁性的磁性微粒中分 離。還沒(méi)有失去它們磁性的磁微粒將被再循環(huán)，而那些已經(jīng)失去它們磁性的磁 性微粒將被移除。對(duì)于第二種類(lèi)型的MP流體，金屬分離過(guò)濾器23F可以用用 于測(cè)量流體屬性的設(shè)備來(lái)代替，并且當(dāng)屬性下降到最低7jC平之下時(shí)，可以排出 并替換該MP流體。
盡管圖1—1F的系統(tǒng)10、 IOA、 IOB、 IOC、 IOD、 10E和10F滿(mǎn)足用于拋 光凸面，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，具有不同形狀的另外的表面可以與本發(fā)明的系統(tǒng)很好地 兼容。例如，其他整形外科植入物的關(guān)節(jié)表面(如平的表面和凹的表面)可以
從本發(fā)明的系統(tǒng)的拋光中受益。
例如并且現(xiàn)在參照?qǐng)D2，整形外科植入物8的平坦的或平面的關(guān)節(jié)表面6 可以艦j柳圖2的系統(tǒng)腦拋光。圖2是可以根據(jù)本發(fā)明操作的拋光系統(tǒng)函 的示意圖。圓柱形容器110包含MP流體(MP流體)112。在《繼實(shí)施例中， MP流體112包含研磨齊lJ。該容器110最好站隨性材料構(gòu)建，其對(duì)MP流體 112為情性。
在圖2中，容器110具有半圓柱形的截面、并且具有平的底部。然而，如 我們?cè)敿?xì)描述的，可以修改容器110的特定形狀以適應(yīng)要拋光的加工件。
儀器114 (如葉片)被安裝到容器110中，以在拋光期間提供MP流體112 的連續(xù)的攪拌。整形外科部件例如脛骨盤(pán)8連接到可旋轉(zhuǎn)的加工件軸116。加 工件軸116最好由與隨性材料制造。加工件軸116安裝到軸滑座118上，并且 育,在垂直方向上移動(dòng)。軸滑座118可以由傳統(tǒng)的伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，該伺服馬達(dá)
根據(jù)來(lái)自可編程控制系統(tǒng)120的電信號(hào)操作。
容器110的旋轉(zhuǎn)由容器軸122控制，該容器軸122最好位于容器110下面 的中心位置。容器軸122旨^由傳統(tǒng)馬域由其他動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)。
電磁體124鄰近容器110方燈，以便能夠影響包含整形外科t!A物8的區(qū) 域中的MP流體112。電磁體124應(yīng)當(dāng)肯,引皿以開(kāi)展拋光操作的磁場(chǎng)，以 及可以例如包括至少約100 ka/米的磁場(chǎng)。電磁體124由來(lái)自連接到控制系統(tǒng)120 的供電單元128的繞組126激勵(lì)。該繞組126育^夠是任何傳統(tǒng)的磁繞組。電磁 體124裝配在電磁jffl座130上，并且會(huì),在水平方向上，最好沿著容器110 的半徑移動(dòng)。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，使用第一種類(lèi)型的MP流體時(shí)微粒需要的磁力強(qiáng)度 可能與使用第二種，MP流體時(shí)需要的磁力強(qiáng)度不同。
電磁Wt座130可以由傳統(tǒng)的伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，該伺服馬達(dá)根據(jù)來(lái)自可編程 控制系統(tǒng)120的電信號(hào)操作。
在拋光期間繞組126由供電單元128激勵(lì)，以感應(yīng)磁場(chǎng)并影響MP流體 112。
地，MP流體112在鄰近整形外科植入8的區(qū)域中Mii非均勻磁場(chǎng)起 作用。在該實(shí)施例中，相同的場(chǎng)強(qiáng)度線(xiàn)正交或垂直于場(chǎng)的梯度。磁場(chǎng)的力梯度 的朝向容器底部，并且正交于整形外糾IA物8的表面。應(yīng)用來(lái)自電磁體124 的磁場(chǎng)導(dǎo)致MP流體112在鄰近被拋光表面的受限拋光區(qū)域132中改變它的粘 度和塑性。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，使用第一種類(lèi)型的MP流體時(shí)微粒需要的磁力強(qiáng)度可 能與使用第二種，MP流體時(shí)需要的磁力強(qiáng)度不同。
拋光區(qū)域132的大小由電磁體124的極件和電磁體124的頂端的形狀之間 的間隙限定。MP流體中的研磨齊微粒最好只M3ffl本上在拋光區(qū)域132中的 MP流體起作用，并且MP流體對(duì)整形外科植入物8的表面的壓力在拋光區(qū)域 132中最大。
在此討論的方法和設(shè)備中使用的MP流體112的組成部分最好是如美國(guó)專(zhuān) 利No. 5,449,313中描述的。MP流體可以包括多個(gè)磁性微粒、研磨齊ij微粒、穩(wěn) 定劑和從由7jl和甘油組成的組中選擇的載流體。磁性微粒(最好是羰基鐵微粒) 涂覆由聚合物材料的保護(hù)層，其防止它們的氧化。保護(hù)層優(yōu)選抵抗機(jī)te力并 且盡可能的薄。在雌實(shí)施例中，涂層可以是PTFE (Teflon)。微?？梢酝ㄟ^(guò) 普通的m^裝過(guò)程涂覆。
如圖2中所示，拋光機(jī)育,操作如下。整形外科禾IA物8聯(lián)接到通過(guò)軸滑座118在適當(dāng)位置的工作區(qū)軸116，相對(duì)于容器110的底部有間隙h，最好使
得要拋光的 外科植入物8的部分浸沒(méi)在MP流體112中。間隙h可以是任 何將允許加工件的拋光的適當(dāng)?shù)拈g隙。間隙h將影響整形外科1tA物8材料移 除的速度。間隙h還將影響拋光區(qū)域132接觸整形外科HA 8的接觸點(diǎn)的大小。
最好選擇間隙h使得接觸點(diǎn)的表面面積小于整形外科植入物8的表面面積 的1/3。在拋光過(guò)程期間，間隙h可以改變。
整形外科植入物8和容器110都可以旋轉(zhuǎn)。例如，整形外科^A物8和容 器110可以彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)。容器軸122加入旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而旋轉(zhuǎn)容器110。容 器軸122圍繞中心軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，并且最好以足以影響拋光、但不足以生成足以基 本上將MP流體112旋轉(zhuǎn)或噴射出容器110的離心力的速度旋轉(zhuǎn)容器110。
容器110可以以恒定，旋轉(zhuǎn)。容器110的運(yùn)動(dòng)提供將MP流體112的新 的部分連續(xù)傳遞到整形外科植入物8位于的區(qū)域，并且提供在拋光區(qū)域132中 MP流體112與被拋光的整形外科植入物的表面的連續(xù)運(yùn)動(dòng)。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，在 拋光期間添加了額外的載流體(最好是水或甘油)，以補(bǔ)充已經(jīng)蒸發(fā)的載流體， 因此維持流體的屬性。
加工件軸116也可以圍繞中心軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)以為整形外科植入物8提供旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)。加工件軸116以例如高達(dá)2,000RPM，典型地為約500RPM的il^運(yùn)行。 加工件軸116的運(yùn)動(dòng)連續(xù)地{ 形夕卜科&\物8的表面的新的部分與拋光區(qū)域 132接觸，使得沿著被拋，面的外圍移除的材料將基本上一致。
隨著MP流體112中的研磨齊i微粒接觸整形外科植入物8的表面6，具有 拋光區(qū)域?qū)挾鹊闹匦鲁尚蔚膮^(qū)域在整形外科植入物8的表面6上逐漸地被拋 光。拋光在一個(gè)或更多周期中完成，在每個(gè)周期內(nèi)，具有增加的從整形外科植 入物移除的材料量。在整形外科植入物旋轉(zhuǎn)時(shí)，拋光區(qū)，^h周期期間移動(dòng) M31環(huán)形的區(qū)域一次。il3^頓電磁Wt座130徑向位移電磁體124，獲得了 整形外科植入物8的M^面的拋光，該電磁Wt座130導(dǎo)致拋光區(qū)域132相 對(duì)于加工件表面移動(dòng)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3,本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)200。除了系統(tǒng)200適 于高效的拋光凸形加工件之外，系統(tǒng)200類(lèi)似于圖2的系統(tǒng)100。例如并且如 圖3中所示，系統(tǒng)200適于用于例如 外科髖骨頭的形式的加工件4。如圖 3中所示，系統(tǒng)200包括容器262，其是圓形杯的形式。鄰近拋光區(qū)域232的
內(nèi)壁的曲率半徑大于整形外科部件4的最大曲率艷。
在拋光期間，期望最小化MP流體212相對(duì)于容器262的移動(dòng)。為了最小 化MP流體212的移動(dòng)或滑動(dòng)，容器262的內(nèi)壁可以用多孔材料的絨毛層215 覆蓋，以提供MP流體212和容器262的壁之間的可靠的機(jī)械粘附。加工件軸 216與軸滑座218連接，該軸滑座218連接到可轉(zhuǎn)動(dòng)的工作臺(tái)236。該可轉(zhuǎn)動(dòng) 的工作臺(tái)236連接到工作臺(tái)滑座237。
軸滑座218、可轉(zhuǎn)動(dòng)的工作臺(tái)236以及工作臺(tái)滑座237可以由傳統(tǒng)的伺服 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，該伺服馬達(dá)根據(jù)來(lái)自可編程的控制系統(tǒng)220的電信號(hào)操作?？赊D(zhuǎn)動(dòng) 的工作臺(tái)236允許加工件軸216連續(xù)地圍繞它的水平軸線(xiàn)219旋轉(zhuǎn)，或允許它 位于與軸216的初始垂直軸線(xiàn)221為角度a。水平軸線(xiàn)219最好在加工件軸216 的初始垂直位置位于拋光的表面的曲率的中心。
軸滑座218允許拋光的表面曲率的中心相對(duì)于軸線(xiàn)219垂直位移h'。工作 臺(tái)滑座237移動(dòng)可旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)236連同軸滑座218和加工件軸216，以獲得 和維持加工件或整形外科植入物4的拋光的表面與容器262的底部之間的期望 的間隙h。
電磁體224可以是固定的并且位于容器262下面，使得當(dāng)加工件軸軸線(xiàn)221 垂直于拋光區(qū)域232的平面時(shí)，它的磁間隔圍繞該軸線(xiàn)，稱(chēng)的。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到， 使用第一種類(lèi)型的MP流體時(shí)微粒需要的磁力強(qiáng)度可能與使用第二種類(lèi)型MP 流體時(shí)使用的磁力強(qiáng)度不同。
用于如圖4中所示的系統(tǒng)200的拋光m^作如下。為了拋光整形外利4IA 物4，方爐了具有附接的整形外科植入物4的加工件軸216，使得整形夕卜科植 入物4的曲率半徑的中心與可轉(zhuǎn)動(dòng)的工作臺(tái)236的樞軸點(diǎn)或旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)219 —致。 然后f頓類(lèi)似于要拋光的整形外科植入物的觀賦加工件，實(shí)驗(yàn)地確定要拋光的 整形夕卜科植入物的移除速度。然后通過(guò)使用可旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)236 (見(jiàn)圖3)使 整形外科植入物的表面相對(duì)于拋光區(qū)域232移動(dòng)，可以自動(dòng)操作整形外科HA 物4的拋光，該可旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)236根據(jù)計(jì)算的處理?xiàng)l件，轉(zhuǎn)動(dòng)加工件軸216 并改變角度a。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)300。系統(tǒng)300類(lèi)似于 圖3的系統(tǒng)200，除了系統(tǒng)300包括具有額外的環(huán)形槽309的容器310，該環(huán) 形槽M51電磁體324的間隔311。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，使用第一種類(lèi)型的MP流體時(shí)
微粒需要的磁力強(qiáng)度可能與使用第二種，MP流體時(shí)j，的磁力強(qiáng)度不同。
容器310的內(nèi)壁的這種配置導(dǎo)致更小更集中的拋光區(qū)域332。該iefi還導(dǎo)致MP 流體312和^器310之間的粘附力的增加。該更小更集中的拋光區(qū)域?qū)е赂?的接觸點(diǎn)。在所有其它方面中，圖5中描繪的實(shí)施例與圖3中描繪的實(shí)施例相 同。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)400。系統(tǒng)400類(lèi)似于 圖2的系統(tǒng)100，除了系統(tǒng)400允許同時(shí)拋光多個(gè)目標(biāo)，因此增加了系統(tǒng)的生 產(chǎn)能力。如圖6中所示，對(duì)于系統(tǒng)400，將MP流體412放入圓柱形容器400 中。例如脛骨盤(pán)4A和4B、或具有平坦平面來(lái)拋光的其它整形外科^A物形式 的要拋光的整形外科植入物固定在軸上，例如如示出的，第一整形外科植入物 4A方j(luò)(S在第一軸416A上，并且類(lèi)似地，第二整形外科植入物4B放置在第二 軸416B上。軸416A和軸416B安裝在肖魏多在水平面上旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)423上。電 磁體424安裝在容器410下面，使得它產(chǎn)生沿容器410的整條面的磁場(chǎng)。應(yīng) 當(dāng)意識(shí)到，使用第一種類(lèi)型的MP流體時(shí)微粒需要的磁力^^可能與使用第二 種，MP流體時(shí)使用的磁力強(qiáng)度不同。
使圓盤(pán)423、容器410和要拋光的整形外科植入物4A和4B在相同或相 反的方向上，以相同或不同的逸芰旋轉(zhuǎn)。通過(guò)調(diào)整磁場(chǎng)強(qiáng)度和圓盤(pán)、容器和目 標(biāo)的旋轉(zhuǎn)，控制了材料從要拋光的目標(biāo)的表面移除的驗(yàn)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7、 8和9，系統(tǒng)10顯示為適于拋光整形外科植入物的凸面關(guān) 節(jié)表面的拋光機(jī)的形式。如圖7中所示，拋光機(jī)10包括用于固定整形外科植 入物4的加工件軸17。拋光機(jī)10還包括流體路徑22指向其的球形輪30。來(lái) 自流體調(diào)節(jié)裝置12的流體由泵20沿著流體路徑22泵送到鄰近整形外科tIA 物4的關(guān)節(jié)表面2的拋光區(qū)域24。軸滑座18使整形外科植入物4前進(jìn)與拋光 區(qū)域24接觸，以開(kāi)始整形外科植入物4的關(guān)節(jié)表面2的拋光。
現(xiàn)在參照?qǐng)D8和9，更詳細(xì)地示出拋光區(qū)域24。流體路徑22從泵20延伸 到拋光區(qū)域24。拋光區(qū)域24鄰近整形外利4tA物4的關(guān)節(jié)表面2。如圖8和9 中所示，加工件軸17用于圍繞垂直軸線(xiàn)21旋轉(zhuǎn)整形外科植入物4。應(yīng)當(dāng)意識(shí) 至IJ，可以改變垂直軸線(xiàn)21皿應(yīng)整形外科植入物4的關(guān)節(jié)表面2的外部凸形 外圍。如圖8中所示，加工件軸17可以圍繞中心線(xiàn)21以箭頭11的方向旋轉(zhuǎn)，以獲得加工件軸17相對(duì)于垂直軸線(xiàn)的取向的不同角度e。
現(xiàn)在參照?qǐng)D10，更詳細(xì)地顯示了整形外科部件4形式的整形外科植入物。
整形外科部件4為頭6形式的凸形整形外科植入物的形式。頭6具有一般的球 形關(guān)節(jié)表面5。如圖10中所示，假體部件為髖骨蓮9的形式。髖骨莖9包括頭 6可以移除地附接至IJ其的莖部分7 。
現(xiàn)在參照?qǐng)D11，髖骨莖9顯示為與杯3連接以形成髖骨假體5。髖骨假體 5包括髖骨莖9和杯3。
現(xiàn)在參照?qǐng)D12，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)500。系統(tǒng)500適于用 于拋光凹形表面。例如，系統(tǒng)500適于拋光髖骨杯假體的杯3的關(guān)節(jié)表面11。 應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，系統(tǒng)500也可以用于拋光椎骨植入物(如圖18和18A的那些) 或關(guān)節(jié)窩部件的凹形表面。除了系統(tǒng)500使用球530來(lái)替代系統(tǒng)10的球形鼓 形輪30，系統(tǒng)500有些類(lèi)似圖1、 7、 8和9的系統(tǒng)100。
系統(tǒng)500包括用于接收MP流體518的流體調(diào)節(jié)裝置512。泵520導(dǎo)致流 體518沿著流體路徑522流動(dòng)到鄰近杯3的關(guān)節(jié)表面11的拋光區(qū)域524。流體 路徑522包括穿，530的內(nèi)部腔540的路徑。如圖12中所示，球530包括 多個(gè)開(kāi)口^^夾槽542，其允許MP流體518從球530的內(nèi)部腔540流到拋光區(qū) 域524。
如圖12中所示，當(dāng)杯3定位并安裝在軸517上時(shí)，球530最好以箭頭544 的方向旋轉(zhuǎn)，該軸517以箭頭546的方向旋轉(zhuǎn)。軸517最好相對(duì)球530的旋轉(zhuǎn) 方向544旋轉(zhuǎn)。如圖12中所示，可以允許軸517依靠軸滑座519來(lái)垂直平移。 盡管球530可以成功地拋光杯3而不需要杯3和球530之間的任何角度的移動(dòng)， 但如圖12中所示，最好軸517育的多圍繞原點(diǎn)508以箭頭518的方向旋轉(zhuǎn)以形 成角度e，使得球530的額外的部分可以位于杯3的內(nèi)部凹的外圍內(nèi)。M安 裝軸517到旋轉(zhuǎn)頭506來(lái)完成軸517圍繞原點(diǎn)508旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)頭506依次安 裝在軸滑座519上。因此，杯3肯,暴露更多表面用于拋光。
杯3相對(duì)于球530的角度旋轉(zhuǎn)可以通過(guò)組合軸滑座519的垂直移動(dòng)和工作 臺(tái)滑座537的水平運(yùn)動(dòng)、以及ffl31旋轉(zhuǎn)頭506的旋轉(zhuǎn)完成。球530用工作臺(tái)滑 座537在軸上水平運(yùn)動(dòng)，并且杯3用軸滑座519垂直運(yùn)動(dòng)以及用旋轉(zhuǎn)頭506旋 轉(zhuǎn)。軸滑座519和工作臺(tái)滑座537的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以例如由控制器528控制。類(lèi) 似地，泵520以及球530和軸517的旋轉(zhuǎn)可以由控制器528控制。
圖12的系統(tǒng)500最好包括用于允許MP流體518如本發(fā)明中描述的起作
用的磁場(chǎng)。例如并且如圖12中所示，球530可以用作例如北極，且南極525 可以從球530隔開(kāi)關(guān)系利用?？商鎿Q地，磁極可以與球530間隔。例如，用作 北極的第一外部極可以是以虛線(xiàn)顯示的極525C的形式。第二或南磁極525可 以位于與第一磁極525C成間隔關(guān)系?？商鎿Q地， 一對(duì)磁極(如南磁極525S和 北磁極525N)如虛線(xiàn)所示可以與球530定位。應(yīng)當(dāng)意i尸jj，使用第一種類(lèi)型 的MP流體時(shí)微粒需要的磁力強(qiáng)度可能與使用第二種，MP流體時(shí)使用的磁 力強(qiáng)度不同。
現(xiàn)在參照?qǐng)D12A，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)500A。系統(tǒng)500A 適于用于拋光凹形表面并且它類(lèi)似于圖12的系統(tǒng)500。系統(tǒng)500A適于拋光凹 形表面的關(guān)節(jié)表面，例如拋光髖骨杯假體的杯3的關(guān)節(jié)表面11。除了系統(tǒng)500A <頓球530A來(lái)替代系統(tǒng)10的球形鼓形輪30，系統(tǒng)500A有些類(lèi)似圖1、 7、 8 和9的系統(tǒng)500。系統(tǒng)500A j頓用于接收MP流體518A的流體調(diào)節(jié)裝置512A。
對(duì)于第一種鄉(xiāng)的MP流體，調(diào)節(jié)體512A可以是磁過(guò)濾器的形式，用 于將還沒(méi)有失效的磁性微粒從那些已經(jīng)失效且失去它們磁性的磁性微粒中分 離。還沒(méi)有失去它們磁性的磁微粒將被幫盾環(huán)，而那些已經(jīng)失去它們磁性的磁 性微粒將被移除。對(duì)于第二種鄉(xiāng)的MP流體，調(diào)節(jié)裝置可以?xún)H測(cè)量流體屬性， 并且當(dāng)屬性下降到最低水平之下時(shí)，可以排出并替換該MP流體。
泵520A導(dǎo)致流體518A沿著流體路徑522A流動(dòng)至U鄰近杯3的關(guān)節(jié)表面11 的拋光區(qū)域524A。流體路徑522A包括穿過(guò)球530A的內(nèi)部腔540A的路徑。 如圖12A中所示，球530A包括多個(gè)如圖12A所示的基本水平的開(kāi)口或狹槽 542A，狹槽542A允許MP流體518A從球530A的內(nèi)部腔540A流到拋光區(qū)域 524A。
如圖12A中所示，當(dāng)杯3定位并安裝在軸517A上時(shí)，球530A最好以箭 頭544A的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。該軸517A以箭頭546A的方向旋轉(zhuǎn)。軸517A最好 相對(duì)球530A的旋轉(zhuǎn)方向544A旋轉(zhuǎn)。如圖12A中所示，可以允許軸517A依 靠輸滑座519A來(lái)垂直平移。
盡管球530A可以成功地拋光杯3而不需要杯3和球530A之間的任何角 度的移動(dòng)，但如圖12A中所示，最好軸517A能夠圍繞原點(diǎn)508A以箭頭518A 的方向旋轉(zhuǎn)以形成角度e'，使得球530A的額外的部分可以位于杯3的內(nèi)部凹 的外圍內(nèi)。ffl31安裝軸517A到旋轉(zhuǎn)頭506A來(lái)完彪由517A圍繞原點(diǎn)508A旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)頭506A依次安裝在軸滑座519A上。因此，杯3能夠暴露更多表 面用于拋光。
杯3相對(duì)于球530A的角度旋轉(zhuǎn)可以M組合軸滑座519A的垂直移動(dòng)和 工作臺(tái)滑座537A的水平運(yùn)動(dòng)、以及ffl31旋轉(zhuǎn)頭506A的旋轉(zhuǎn)完成。球530A用 工作臺(tái)滑座537A和軸517A水平運(yùn)動(dòng)，并且杯3用軸滑座519A垂直運(yùn)動(dòng)以及 用旋轉(zhuǎn)頭506A旋轉(zhuǎn)。軸滑座519A和工作臺(tái)滑座537A的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以例如由 控制器528A控制。對(duì)妙也，泵520A以及球530A和軸517A的旋轉(zhuǎn)可以由控 制器528A控制。
為了適當(dāng)?shù)豝i] MP流體，MP流體518A被磁場(chǎng)影響。這樣的磁場(chǎng)可以 以任何適當(dāng)?shù)姆绞酵瓿?。例如并且如圖12A中所示，球530A可以形成作為磁 體例如北極。系統(tǒng)500A還可以包括與球530A間隔放置的南，二磁極525A， 以分別提供北和南極530A和530A之間的磁場(chǎng)。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，使用第一種類(lèi) 型的MP流體時(shí)微粒需要的磁力強(qiáng)度可能與使用第二種類(lèi)型MP流體時(shí)使用的 磁力強(qiáng)度不同。
可替換地，MP流體518A可以暴露纟棘530A外部的一對(duì)北和南磁場(chǎng)的 磁場(chǎng)。例如，如圖12A中所示，可以使用第二北磁極525B和南磁極525A。 可替換地，如以虛線(xiàn)所示， 一對(duì)磁極(如南磁極525S和北磁極525N)可以位 于球530A內(nèi)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D13，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)600。除了系統(tǒng)100的 球形鼓30用一般的圓柱形研磨輪630代替，系統(tǒng)600類(lèi)似于圖1的系統(tǒng)100。 研磨輪630 M軸(未示出)旋轉(zhuǎn)，并用于提供與脛骨盤(pán)8的凹形表面15的 研磨表面。脛骨盤(pán)8包括必須拋光的凹形表面15。凹形表面15的拋光非常麻 煩，因?yàn)楣ぞ咄ǔ２豢捎糜趻伨G面15。使f躬開(kāi)磨輪630通過(guò)垂直滑座619垂 直平移以及M7jC平滑座625水平平移。由流體調(diào)節(jié)裝置612控制的MP流體 618由泵620 fflil管道622滎送到拋光區(qū)域632。
對(duì)于第一種類(lèi)型的MP流體，調(diào)整，612可以是磁過(guò)濾器的形式，用于 將還沒(méi)有失效的磁性微粒從那些己經(jīng)失效且失去它們磁性的磁性微粒中分離。 還沒(méi)有失去它們磁性的磁微粒將被再循環(huán)，而那些已經(jīng)失去它們磁性的磁性微 粒將被移除。對(duì)于第二種類(lèi)型的MP流體，調(diào)整^S可以?xún)H測(cè)量流體屬性，并 且當(dāng)屬性下降到最低水平之下時(shí)，可以排出并替換該MP流體。
現(xiàn)在參照?qǐng)D13a，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)700。除了研磨輪730 位于容器712和脛骨盤(pán)8形式的加工件之間外，系統(tǒng)700類(lèi)似于圖2的系統(tǒng)ioo。 研磨輪730將mp流體71s從容器712吸出，并將流體718施加到脛骨盤(pán)8的 關(guān)節(jié)表面6和研磨輪730之間的拋光區(qū)域732。
軸717旋轉(zhuǎn)脛骨盤(pán)8，而水平滑座725水平地前進(jìn)研磨輪730，以及垂直 滑座719允許垂直地移動(dòng)滑座?？刂破?28控制tK平滑座725、垂直滑座719、 軸717以及研磨輪730的運(yùn)動(dòng)，以適當(dāng)?shù)匮心ッ劰潜P(pán)8的關(guān)節(jié)表面6。
現(xiàn)在參照?qǐng)D13b，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)800。系統(tǒng)800類(lèi)似 于圖13a的系統(tǒng)700，但是包括比系統(tǒng)700的研磨輪730直徑更大、以及更窄 的研磨輪830。而且，脛骨盤(pán)8具有它的由研磨輪830拋光的關(guān)節(jié)表面6。來(lái) 自容器812的mp流體818由研磨輪830前進(jìn)到研磨區(qū)域832，其中mp流體 818被用來(lái)研磨關(guān)節(jié)表面6。水平滑座825和垂直滑座819被用來(lái)^W磨輪830 定位在關(guān)節(jié)表面6附近?？刂破?28被用于控制定位水平滑座825、垂直滑座 819、軸817和研磨輪830。
根據(jù)本發(fā)明，并且現(xiàn)在參照?qǐng)D14，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)900。 除了研磨輪930垂直安裝并且研磨輪930直徑更小，系統(tǒng)900類(lèi)似于圖13b的 系統(tǒng)800。系統(tǒng)900在研磨輪930的端部提供研磨。研磨輪930位于充滿(mǎn)mp 流體918的容器912中。水平滑座925和垂直滑座919由控制器928控制，該 控制器928還控制研磨輪930和加工件軸917的旋轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D15，更詳細(xì)地示出脛骨盤(pán)8。脛骨盤(pán)8包括凹形表面6，其由 本發(fā)明的拋光系統(tǒng)拋光。
現(xiàn)在參照?qǐng)D16和17，由本發(fā)明的系統(tǒng)拋光的另一個(gè)假體部件顯示為脛骨 盤(pán)50。脛骨盤(pán)50包括關(guān)節(jié)表面52。如圖16和17中所示，表面52是平坦的。 因此，系統(tǒng)(如圖2的系統(tǒng)100)適于拋光圖16和17脛骨盤(pán)50的關(guān)節(jié)表面。
現(xiàn)在參照?qǐng)D17a，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)900f。系統(tǒng)900f適 于用于拋光平的表面例如膝脛骨表面。系統(tǒng)900f有些類(lèi)似于圖2的系統(tǒng)100。 系統(tǒng)900f包括用于存儲(chǔ)mp流體918f的容器910f。膝脛骨部件3的支承表 面浸沒(méi)在容器910f的mp流體918f中。
如圖17a中所示，膝脛骨部件3最好以箭頭946f的方向旋轉(zhuǎn)，容器910f 以箭頭944f的方向旋轉(zhuǎn)。膝脛骨部件3最好相對(duì)容器910f的旋轉(zhuǎn)方向944f旋轉(zhuǎn)。
圖17A的系統(tǒng)900F還包括能夠?yàn)镸P流體918F提供磁場(chǎng)的部件。例如， 系統(tǒng)900F可以包括如圖18C的那些的磁體，該磁體可以例如是電磁磁體。應(yīng) 當(dāng)意識(shí)到，使用第一種類(lèi)型的MP流體時(shí)微粒需要的磁力^j^可能與使用第二 種，MP流體時(shí)使用的磁力強(qiáng)度不同。
現(xiàn)在參照?qǐng)D18，可以由本發(fā)明的系統(tǒng)拋光的另一個(gè)假體顯示為椎骨盤(pán)56。 椎骨盤(pán)56包括中心部件58和相對(duì)的端部分60。端部分60與椎骨13接觸，并 且中心部分58提供用于椎骨Ait盤(pán)56的鉸接。
中心部分58包括一對(duì)相對(duì)的凹形表面62，而端部分60包括凸形關(guān)節(jié)表 面64。凹形表面62適于由圖12的系統(tǒng)500、或圖18C的系統(tǒng)900C拋光，而 端部分60的凸形表面64適于由例如圖1的系統(tǒng)10或圖18B的系統(tǒng)900B拋 光。
現(xiàn)在參照?qǐng)D18A，可以由本發(fā)明的系統(tǒng)拋光的另一個(gè)假體顯示為Charite'⑧ 椎骨盤(pán)56A。椎骨盤(pán)56A包括中心部件58A和相對(duì)的端部分60A。端部分60A 與椎骨13接觸，并且中心部分58A提供用于Charite，⑧椎骨A^盤(pán)56的鉸接。
中心部分58A包括一對(duì)相對(duì)的凸形表面62A,而端部分60A包括凸形關(guān) 節(jié)表面64A。凸形表面62A和凹形關(guān)節(jié)表面64A包括部分65A,其基本上是 線(xiàn)性的。中心部分58的凸形表面62適于由例如圖1的系統(tǒng)10或圖18B的系 統(tǒng)900B拋光。端部分60A的凹形表面64A適于由圖12的系統(tǒng)500、或圖18C 的系統(tǒng)900C拋光。
現(xiàn)在參照?qǐng)Dl犯，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)900B。除了系統(tǒng)900B 適于用于高效拋光凸形加工件外，系統(tǒng)900B類(lèi)似于圖2的系統(tǒng)100。例如， 系統(tǒng)900可以適于用于拋光椎骨植入物(如圖18和18A描述的那些)的凸形 關(guān)節(jié)表面。
例如并且如圖l犯中所示，系統(tǒng)900B適于用于例如椎骨部件形式的加工 件909B。如圖18B中所示，系統(tǒng)900B包括容器922B，其是圓形杯的形式。 鄰近拋光區(qū)域(未示出)的內(nèi)壁的曲率半徑大于椎骨部件909B的最大曲率半 徑。
在拋光期間，期望最小化MP流體912B相對(duì)于容器922B的移動(dòng)。為了 最小化MP流體912B的移動(dòng)或滑動(dòng)，容器的內(nèi)壁可以用多孑L材料A的絨毛層(未示出)覆蓋。加工件軸916B與軸滑座91犯連接，該軸滑座91犯連接到 可轉(zhuǎn)動(dòng)的工作臺(tái)936B。該可轉(zhuǎn)動(dòng)的工作臺(tái)936B連接到工作臺(tái)滑座937B。
軸滑座918B、可轉(zhuǎn)動(dòng)的工作臺(tái)936B以及工作臺(tái)滑座937B可以由傳統(tǒng)的 伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，該伺服馬達(dá)根據(jù)來(lái)自可編程的控帝係統(tǒng)920B的電信號(hào)操作。 可轉(zhuǎn)動(dòng)的工作臺(tái)936B允許加工件軸916B連續(xù)地圍繞它的水平軸線(xiàn)919B旋轉(zhuǎn)， 或允許它位于與軸916B的初始垂直軸線(xiàn)921B為角度a'處拋光。水平軸線(xiàn)919B 最好位于加工件軸916B的初始垂直位置處位于拋光的表面的曲率的中心的中 心曲率處。
工作軸滑座91犯允許拋光表面曲率的中心相對(duì)于水平軸線(xiàn)919B垂直位 移。工作臺(tái)滑座937B移動(dòng)可旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)936B連同軸滑座91犯和加工件軸 916B，以獲得和維持加工件的拋，面與容器922B的底部之間的期望的間隙。
電磁體924b可以是固定的并且位于容器922B下面，如當(dāng)加工件軸軸線(xiàn) 921B與拋光區(qū)域的平面垂直時(shí)，它的磁間隔圍繞該軸線(xiàn)是對(duì)稱(chēng)的。
現(xiàn)在參照?qǐng)D18C，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)900C。系統(tǒng)900C適 于用于拋光凹形表面，例如椎骨凹形關(guān)節(jié)表面。除了系統(tǒng)900C使用凸形部件 930C來(lái)替代系統(tǒng)500的球530，系統(tǒng)900C有些類(lèi)似于圖12的系統(tǒng)500。
系統(tǒng)900C包括用于接收MP流體918C的流體調(diào)節(jié)裝置912C。流體918C 被促使沿著流體路徑922C流動(dòng)至ij鄰近椎骨部件3的關(guān)節(jié)表面11的拋光區(qū)域 924C。流體路徑922C包括穿過(guò)凸形部件930C的內(nèi)部腔940C的路徑。如圖18C 中所示，凸形部件930C包括多個(gè)管狀或圓柱狀腔940C，其允許MP流體918C 流到拋光區(qū)域924C。
對(duì)于第一種鄉(xiāng)的MP流體，調(diào)節(jié)體912C可以是磁過(guò)濾器的形式，用 于將還沒(méi)有失效的磁性微粒從那些已經(jīng)失效且失去它們磁性的磁性微粒中分 離。還沒(méi)有失去它們磁性的磁微粒將被幫盾環(huán)，而那些已經(jīng)失去它們磁性的磁 性微粒將被移除。對(duì)于第二種類(lèi)型的MP流體，調(diào)節(jié)裝置可以?xún)H測(cè)量流體屬性， 并且當(dāng)屬性下降到最低水平之下時(shí)，可以排出并替換該MP流體。
如圖18C中所示，當(dāng)椎骨部件3定位并安裝在軸917C上時(shí)，凸形部件930C 最好以箭頭944C的方向旋轉(zhuǎn)。軸917C以箭頭946C的方向旋轉(zhuǎn)。軸917C最 好相對(duì)凸形部件930C的旋轉(zhuǎn)方向944C旋轉(zhuǎn)。如圖18C中所示，可以允許軸917C 依靠軸滑座919C來(lái)垂直平移。盡管凸形部件930C可以成功地拋光椎骨部件3
而不需要椎骨部件3和凸形部件930C之間的任何角度的移動(dòng)，但如圖18C中 所示，最好軸917C育^多用機(jī)構(gòu)(未示出)圍繞原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，使得凸形部件930C 的額外的部分可以位于椎骨部件3的內(nèi)部凹的外圍11內(nèi)。這樣的機(jī)構(gòu)在圖12 和12A示出。
圖18C的系統(tǒng)900C還包括會(huì)詢(xún)多為MP流體918C提供磁場(chǎng)的部件。例如 并如圖18C中所示，圖18C的系統(tǒng)900C包括第一極925C，其可以是北極。 系統(tǒng)900C還包括第二極927C，其可以是南極。極925C和927C可以是例如 電磁體。
現(xiàn)在參照?qǐng)D19，可以由本發(fā)明的系統(tǒng)拋光的另一個(gè)假體顯示為股膝假體 72。股劇叚體72包括關(guān)節(jié)表面74，其包括凹形和凸形部分。關(guān)節(jié)表面74的凸 形部皿于使用由圖1的系統(tǒng)10拋光，而凹形部，于由圖12的系統(tǒng)500拋 光。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，為了簡(jiǎn)單，整個(gè)關(guān)節(jié)表面74可以使用圖12的系統(tǒng)500拋光。
現(xiàn)在參照?qǐng)D19A，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)900E。系統(tǒng)900E適 于用于拋光關(guān)節(jié)表面例如lf股骨表面。系統(tǒng)900E有些類(lèi)似于圖1的系統(tǒng)10， 除了系統(tǒng)900E使用與系統(tǒng)10的配置相反的配置，因?yàn)橄ゲ考?位于下面而凹 形部件930E位于膝部件3的上面。系統(tǒng)900E包括用于接收MP流體918E的 流體調(diào)節(jié)裝置912E。導(dǎo)致流體918E沿著流體路徑922E流動(dòng)至lj鄰i50部件3 的關(guān)節(jié)表面ll的拋光區(qū)域924E。
對(duì)于第一種類(lèi)型的MP流體，調(diào)節(jié)裝置912E可以是M3i濾器的形式，用 于將還沒(méi)有失效的磁性微粒從那些已經(jīng)失效且失去它們磁性的磁性微粒中分 離。還沒(méi)有失去它們磁性的磁微粒將被幫盾環(huán)，而那些已經(jīng)失去它們磁性的磁 性微粒將被移除。對(duì)于第二種鄉(xiāng)的MP流體，調(diào)節(jié)裝置912E可以?xún)H測(cè)量流 體屬性，并且當(dāng)屬性下降到最低水平之下時(shí)，可以排出并替換該MP流體。
如圖19A中所示，凹形部件930E最好安裝在軸917E上并以箭頭944E的 方向旋轉(zhuǎn)，而膝部件3位于下面。膝部件3以箭頭946E的方向旋轉(zhuǎn)。膝部件 3最好以相對(duì)凹形部件930E的旋轉(zhuǎn)方向944E的方向旋轉(zhuǎn)。
盡管凹形部件930E可以成功地拋光膝部件3而不需要膝部件3和凸形部 件930E之間的任何角度的移動(dòng)，但最好軸917C能夠用機(jī)構(gòu)(未示出)旋轉(zhuǎn)、 樞轉(zhuǎn)或平移，使得膝部件3的的額外的部分可以與凹形部件930E對(duì)齊。這樣 的機(jī)構(gòu)在圖12和12A示出?？商鎿Q地，該機(jī)構(gòu)可以是商業(yè)可獲得的操作器或
機(jī)器人(未示出)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D20，可以由本發(fā)明的系統(tǒng)拋光的另一個(gè)假體顯示為關(guān)節(jié)窩假 體66。關(guān)節(jié)窩假體66包括凹形關(guān)節(jié)表面68和相反的栓70，其與關(guān)節(jié)窩71接 合。關(guān)節(jié)表面68適于由圖12的系統(tǒng)500拋光。
現(xiàn)在參照?qǐng)D20A,本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)900D。系統(tǒng)900D 適于用于拋光凹形表面例如關(guān)節(jié)窩植入物表面。除了系統(tǒng)900D使用凸形部件 930D來(lái)替代系統(tǒng)500的球530，系統(tǒng)900D有些類(lèi)似于圖12的系統(tǒng)500。
系統(tǒng)900D包括用于接收MP流體918D的流體調(diào)節(jié)裝置912D。流體918D 被促使沿著流體路徑922D流動(dòng)至U鄰近關(guān)節(jié)窩部件3的關(guān)節(jié)表面ll的拋光區(qū)域 924D。流體路徑922D包括穿過(guò)凸形部件930D的內(nèi)部腔940D的路徑。如圖20A 中所示，凸形部件930D包括多^f狀或圓柱狀腔940D，其允許MP流體918D 流到拋光區(qū)域924D。
如圖20A中所示，當(dāng)關(guān)節(jié)窩部件3定位并安裝在軸917D上時(shí)，凸形部件 930D最好以箭頭944D的方向旋轉(zhuǎn)。軸917D以箭頭946D的方向旋轉(zhuǎn)。軸917D 最好相對(duì)凸形部件930D的旋轉(zhuǎn)方向944D旋轉(zhuǎn)。如圖20A中所示，可以允許 軸917D依靠軸滑座919D來(lái)垂直平移。盡管凸形部件930D可以成功地拋光關(guān) 節(jié)窩部件3而不需要關(guān)節(jié)窩部件3和凸形部件930D之間的任何角度的移動(dòng)， 但最好軸917D f,用機(jī)構(gòu)(未示出)圍繞原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，使得凸形部件930D的 額外的部分可以位于關(guān)節(jié)窩部件3的內(nèi)部凹的外圍11內(nèi)。這樣的機(jī)構(gòu)在圖12 和12A示出。
圖20A的系統(tǒng)900D還包括能夠?yàn)镸P流體918D提供磁場(chǎng)的部件。例如 并如圖20A中所示，圖20A的系統(tǒng)900D包括第一極925D，其可以是南極。 系統(tǒng)900D還包括第二極927D，其可以是北極。極925D和927D可以是例如 電磁磁體。
現(xiàn)在參照?qǐng)D21，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為脛骨盤(pán)76。脛骨盤(pán)76包括 凹的表面78，其適于分別用圖13、 13A和13B的系統(tǒng)600、 700或800拋光。
現(xiàn)在參照?qǐng)D21A，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)900G。系統(tǒng)900G 適于用于拋光平的表面，例如凹的膝脛骨表面。系統(tǒng)900G有些類(lèi)似于圖2的 系統(tǒng)100。系統(tǒng)900G包括用于存儲(chǔ)MP流體918G的容器910G。凹的膝脛骨 部件3的支承凍面浸沒(méi)在容器910G的MP流體918G中。
如圖21A中所示，平的接觸部件965G最好安裝在軸917G上并以箭頭944G 的方向旋轉(zhuǎn)，而凹的膝脛骨部件3位于下面。凹的膝脛骨部件3以箭頭946G 的方向旋轉(zhuǎn)。凹的膝脛骨部件3最好以相對(duì)平的接觸部件965G的旋轉(zhuǎn)方向944G 的方向旋轉(zhuǎn)。
圖21A的系統(tǒng)900G還包括能夠?yàn)镸P流體918G提供磁場(chǎng)的部件。例如 系統(tǒng)900G可以包括如圖18C的那些的磁體。磁體可以是例如電磁體。
現(xiàn)在參照?qǐng)D22，可由本發(fā)明的系統(tǒng)拋光的另一個(gè)假體顯示為肩假體80。 肩假體80包括頭82,其可以從肩假體80移除。頭82包括凸形關(guān)節(jié)表面84， 其可以使用例如圖1的系統(tǒng)10拋光。
現(xiàn)在參照?qǐng)D22A，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為系統(tǒng)900H。系統(tǒng)900H 適于用于拋光凸形表面例如肱骨頭表面。系統(tǒng)900H有些類(lèi)似于圖3的系統(tǒng) 200。系統(tǒng)900H包括用于存儲(chǔ)MP流體918H的容器910H。凸的肱骨頭部件3 的支棘面11浸沒(méi)在容器910H的MP流體918H中。
iM的，如圖22A中所示，容器910H具有凹的外圍965H。容器910H 可以以箭頭944H的方向旋轉(zhuǎn)。凸的肱骨頭部件3可以安裝在軸917H上，沿 箭頭946H方向旋轉(zhuǎn)。凸的肱骨頭部件3最好相對(duì)容器910H的旋轉(zhuǎn)方向944H 旋轉(zhuǎn)。
圖22A的系統(tǒng)900H還包括能夠?yàn)镸P流體918H提供磁場(chǎng)的部件。例如 系統(tǒng)900H可以包括如圖18C的那些的磁體。磁體可以是例如電磁體。
現(xiàn)在參照?qǐng)D23，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為方法1000，用于拋光整形 外科植入物的關(guān)節(jié)表面。該方法1000包括在MP流體內(nèi)產(chǎn)生拋光區(qū)域的第一 步驟1010。該方法1000還包括控制拋光區(qū)域中的流體的連貫性的第二步驟 1012。該方法1000還包括使目標(biāo)與流體的拋光區(qū)域接觸的第三步驟1014。該 方法1000還包括使目標(biāo)和拋光區(qū)嫩目對(duì)于彼此移動(dòng)的第四步驟。
現(xiàn)在參照?qǐng)D24，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例顯示為方法1100，用于拋光整形 外利4IA物的關(guān)節(jié)表面。該方法1100包括在MP流體內(nèi)產(chǎn)生拋光區(qū)域的第一 步驟1110。該方法1100還包括控制拋光區(qū)域中的流體的連貫性的第二步驟 1112。該方法1100還包括使目標(biāo)與流體的拋光區(qū)域接觸的第三步驟1114。該 方法1100還包括使目標(biāo)和拋光區(qū)域相對(duì)于彼此移動(dòng)的第四步驟1116。該方法 1100還包括確定從目標(biāo)移除t才料的速度的第五步驟1118。該方法1100還包括確定拋光區(qū)域相對(duì)于目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和速度的第六步驟1120。該方法1100還
包括確定需要的拋光周期的數(shù)量的第七步驟1122。
權(quán)利要求
1、一種用于準(zhǔn)備整形外科植入物的部件的關(guān)節(jié)表面的系統(tǒng)，包括磁流變拋光流體，包括載流體；以及懸浮在所述載流體中的多個(gè)微粒，用于容納所述流體的容器；用于遞送所述流體以形成拋光區(qū)域的機(jī)構(gòu)；保持器，用于固定部件及用于相對(duì)于拋光區(qū)域移動(dòng)地定位部件的關(guān)節(jié)表面；以及控制器，用于確定從目標(biāo)移除材料的速度，用于確定拋光區(qū)域相對(duì)于目標(biāo)的移動(dòng)方向和速度，以及用于確定要求的拋光周期數(shù)量。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述微粒具有小于100納米的大小。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)微粒包括 研磨劑微粒；以及磁性微粒。
4、 根據(jù)l^利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述磁性微粒被涂覆。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)微粒包括涂覆有研磨材料 的磁材料。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述載流體包括甘油、乙二醇、7K、 油和酒精的至少一個(gè)。
7、 根據(jù)禾又利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述微粒包括碳化硅。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述微粒具有小于50納米的大小。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括表面光潔度測(cè)量設(shè)備，所述表面 光潔度測(cè)量設(shè)備可操作地連接到控制器，以給控制器提糊言號(hào)，來(lái)指示部件的 關(guān)節(jié)表面的表面光潔度。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括磁場(chǎng)產(chǎn)生設(shè)備，所述磁場(chǎng)產(chǎn)生設(shè) 備用于將所述部件的關(guān)節(jié)表面暴露給磁場(chǎng)，以改變系統(tǒng)的材料移除特征。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括加熱器，所述加熱器用于提升部 件的關(guān)節(jié)表面的溫度，以改變系統(tǒng)的材料移除特征。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括微粒觀糧設(shè)備，所述微粒測(cè)量設(shè) 備測(cè)量MP流體中的微粒的含量。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述微粒測(cè)量設(shè)備可操作i腿接 至啦律ij器以允許控制器調(diào)整MP流體中的微粒的含量，以?xún)?yōu)化系統(tǒng)的材料移除特性。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述微粒測(cè)量設(shè)備測(cè)量磁流變拋 光流體的電傳爭(zhēng)性。
15、 一種用于準(zhǔn)備用于整形外禾#術(shù)中使用的假術(shù)直入物的部件的方法，包括以下步驟在磁流變拋光流體內(nèi)產(chǎn)生拋光區(qū)域； 在拋光區(qū)域中控制流體的連貫性； 使目標(biāo)與流體中的拋光區(qū)域接觸； 使得目標(biāo)和拋光區(qū)域相對(duì)于彼!thit動(dòng)； 確定從目標(biāo)移除材料的速度；確定拋光區(qū)嫩目對(duì)于目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向和速嵐以及 確定需要的拋光周期的數(shù)量。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中確定需要的拋光周期的數(shù)量的步 驟包括以下步驟確定目標(biāo)的表面不規(guī)則的初始均方根； 確定亞表面損壞層的厚度； 確定初始的表面開(kāi)鄰；以及 確定在一個(gè)拋光周期期間要移除的材料層的厚度。
17、 一種準(zhǔn)備用于整形外科手術(shù)中的假術(shù)直入物的部件的表面的機(jī)器；所 述機(jī)器包括機(jī)架'，磁流變拋光流體，其包括載流體；以及多^hi:浮在所述載流體中的微粒； 用于存儲(chǔ)磁流變拋光流體的容器，所述容器可操作地連接至'J所述機(jī)架； 用于使磁流變拋光流體經(jīng)受部件的表面的設(shè)備，所述用于使磁流變拋光流體經(jīng)受部件的表面的，可操作i鵬接到所述機(jī)架；禾口用于在磁流變拋光流體和部件的表面之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，所述用于產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置可操作;kfe^接到所述機(jī)架。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的機(jī)器，其中所述容器適用于接收部件和適用 于將所述部件的至少一部分浸沒(méi)在磁流變拋光流體中。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的機(jī)器，其中所述用于使磁流變拋光流體經(jīng)受 部件表面的設(shè)備包括泵，其可操作地連接到所述容器，用于將磁流變拋光流體 施加到部件的表面。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的機(jī)器，其中磁流變拋光流體包括涂覆有研磨劑微粒的磁性微粒。
21、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的機(jī)器，其中磁流變拋光流體包括研磨劑微粒 和磁性微粒的組合。
22、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的機(jī)器，還包括表面光潔度測(cè)量設(shè)備，所述表 面光潔度測(cè)量設(shè)備可操作地連接到所述機(jī)架，用于提供部件的關(guān)節(jié)表面的表面 光潔度的測(cè)量。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的機(jī)器，其中所述表面光潔度測(cè)量設(shè)備^f頓干 涉測(cè)量法來(lái)測(cè)量部件的關(guān)節(jié)表面的形式。
24、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的機(jī)器，其中部件的關(guān)節(jié)表面的測(cè)量的形式引導(dǎo)到可編程控制器，以控制部件的所述關(guān)節(jié)表面的材料移除，以改ia^f述形式。
25、 一種準(zhǔn)備用于整形外科手術(shù)中的假術(shù)直入物的部件的方法，包括以下 步驟產(chǎn)生磁流變拋光流體內(nèi)的拋光區(qū)域； 控制拋光區(qū)域中的流體的連貫性； 使目標(biāo)與流體的拋光區(qū)域接觸；以及 使目標(biāo)和拋光區(qū)域相對(duì)于彼此移動(dòng)。
26、 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中還包括以下步驟^頓干涉觀糧儀來(lái)測(cè)量假術(shù)直入物的部件的表面形式； 將所述測(cè)量的表面形式提供到可編程的控制器；以及 將所述測(cè)量的表面形式與參照表面形式或參照算法比較。
全文摘要
提供了一種用于準(zhǔn)備整形外科植入物的部件的關(guān)節(jié)表面的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括磁流變拋光流體，其包括載流體和多個(gè)懸浮在所述載流體中的微粒。該系統(tǒng)也包括用于容納磁流變拋光流體的容器。該系統(tǒng)還包括用于傳遞流體以形成拋光區(qū)域的機(jī)構(gòu)、和用于固定該部件以及用于相對(duì)于拋光區(qū)域移動(dòng)地定位部件關(guān)節(jié)表面的保持器。該系統(tǒng)還包括控制器，用于確定從目標(biāo)移除材料的速度，用于確定拋光區(qū)域相對(duì)于目標(biāo)的移動(dòng)方向和速度，以及用于確定要求的拋光周期的數(shù)量。
文檔編號(hào)B24B37/02GK101195206SQ20071017017
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者J·K·薩頓 申請(qǐng)人:德普伊產(chǎn)品公司