專(zhuān)利名稱(chēng)：具有化學(xué)蝕刻金屬插件的整形外科切割工具及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體涉及整形外科手術(shù)器械，更具體地講涉及具有金屬切割插件的整形外 科切割工具，其中金屬切割插件具有化學(xué)蝕刻孔。
背景技術(shù)：
關(guān)節(jié)成形術(shù)是熟知的用假體關(guān)節(jié)置換患病和/或損壞的天然關(guān)節(jié)的外科手術(shù)。典 型的人造關(guān)節(jié)包括膝關(guān)節(jié)假體、髖關(guān)節(jié)假體、肩關(guān)節(jié)假體、踝關(guān)節(jié)假體以及腕關(guān)節(jié)假體等。 為了便于用假體置換天然關(guān)節(jié)，整形外科醫(yī)生使用多種整形外科手術(shù)器械，例如鋸、鉆頭、 擴(kuò)孔鉆、粗銼刀、鉆孔器、切割臺(tái)、導(dǎo)鉆器、銑削導(dǎo)向裝置以及其他外科手術(shù)器械。整形外科 手術(shù)器械通常采用傳統(tǒng)的制造方法(例如，機(jī)械加工、車(chē)削和鉆孔)由金屬制成，并需要在 外科手術(shù)操作之間消毒。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)方面，整形外科切割工具可以包括金屬切割插件和模制到切割插件上的 主體。切割插件可以具有多個(gè)化學(xué)蝕刻孔，并且可以被成形用于切除患者的部分骨骼。主 體可以模制到切割插件上，使得多個(gè)化學(xué)蝕刻孔中的每一個(gè)至少部分地被主體的一部分填 充。 在一些實(shí)施例中，切割插件可以具有接觸主體的界面以及在界面的對(duì)面的工作 面。切割插件的工作面可以被成形用于移除患者的部分骨骼。切割插件中的多個(gè)化學(xué)蝕刻 孔中的每一個(gè)可以從切割插件的界面延伸至工作面。至少部分地填充每個(gè)化學(xué)蝕刻孔的主 體的一部分可以填充至少一半孔體積。 切割插件可以包括多個(gè)被成形用于切除患者部分骨骼的切齒、多個(gè)切齒之間的浮 雕表面、以及在多個(gè)切齒和浮雕表面的對(duì)面的界面。界面可以接觸整形外科切割工具的主 體。多個(gè)化學(xué)蝕刻孔中的每一個(gè)可以從切割插件的界面延伸至浮雕表面。至少部分地填充 每個(gè)化學(xué)蝕刻孔的主體的一部分可以填充至少一半孔體積。主體可以用注模聚合物形成。 主體還可以包括整體形成的連接部件。主體還可以包括整體形成的柄部。
在另一方面，整形外科手術(shù)器械可以具體表現(xiàn)為整形外科切割工具。整形外科手 術(shù)器械可以包括多個(gè)金屬切割插件和模制到多個(gè)切割插件上的主體。每個(gè)切割插件可以具 有多個(gè)化學(xué)蝕刻孔，并且可以被成形用于切除患者的部分骨骼。主體可以模制到切割插件上，使得多個(gè)化學(xué)蝕刻孔中的每一個(gè)至少部分地被主體的一部分填充。 在一些實(shí)施例中，多個(gè)切割插件中的每一個(gè)可以具有接觸主體的界面以及在界面 的對(duì)面的工作面。工作面可以被成形用于切除患者的部分骨骼。多個(gè)化學(xué)蝕刻孔中的每一 個(gè)可以從各自切割插件的界面延伸至工作面。 整形外科手術(shù)器械的主體還可以包括多個(gè)切割刃。多個(gè)切割刃可以圍繞整形外科 切割工具的縱向軸線(xiàn)徑向排列。多個(gè)切割插件中的每一個(gè)可以設(shè)置在多個(gè)切割刃中的一個(gè) 切割刃上。多個(gè)切割插件中的每一個(gè)也可以對(duì)齊多個(gè)切割刃中的一個(gè)切割刃的前沿，以使 得外科醫(yī)生可以通過(guò)圍繞縱向軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)整形外科切割工具來(lái)切除患者的部分骨骼。
根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明公開(kāi)了制造整形外科手術(shù)器械的方法。該方法可以包括 在金屬切割插件上化學(xué)蝕刻多個(gè)孔。該方法還可以包括將主體模制到切割插件上，以形成 整形外科切割工具。該方法可以包括化學(xué)蝕刻多個(gè)孔中的每一個(gè)，使每個(gè)孔都穿過(guò)切割插 件的整個(gè)厚度。該方法還可以包括在切割插件中化學(xué)蝕刻多個(gè)切齒?？梢酝瑫r(shí)化學(xué)蝕刻多 個(gè)孔和多個(gè)切齒。 在一些實(shí)施例中，該方法可以包括形成切割插件上的掩模。掩模可以限定切割插 件上的多個(gè)暴露區(qū)域。該方法可以包括將具有掩模的切割插件放入化學(xué)浴中，借此將多個(gè) 暴露區(qū)域化學(xué)蝕刻成多個(gè)孔。該方法也可以包括將具有掩模的切割插件從化學(xué)浴中取出， 并將掩模從切割插件上移除。該方法可以包括將光致抗蝕劑材料涂布到切割插件上，用圖 案化的光掩模使部分光致抗蝕劑材料有選擇地暴露于光源下，然后用顯影劑有選擇地移除 部分光致抗蝕劑材料，以限定切割插件上的多個(gè)暴露區(qū)域。 在一些實(shí)施例中，該方法可以包括將切割插件裝入模具中。切割插件可以接觸模 具的壁。該方法也可以包括將聚合物注入模具中。切割插件可以被聚合物擠壓在模具的壁 上。聚合物可以至少部分地填充多個(gè)孔。


特別參照下圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，下圖中 圖1為整形外科切割臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例的透視圖； 圖2為圖1的整形外科切割臺(tái)的局部分解透視圖； 圖3A為化學(xué)蝕刻前金屬支承插件的一部分的剖視圖； 圖3B為化學(xué)蝕刻后圖3A的金屬支承插件的一部分的剖視圖； 圖3C為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例與主體一起模制后的金屬支承插件的一部分的剖視圖； 圖3D為根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例與主體一起模制后的金屬支承插件的一部分的剖視
圖； 圖4為連接到患者骨骼上的圖1的整形外科切割臺(tái)的透視圖； 圖5為整形外科切割臺(tái)的另一個(gè)實(shí)施例的局部分解透視圖； 圖6為連接到患者骨骼上的圖5的整形外科切割臺(tái)的透視圖； 圖7為整形外科切割工具的一個(gè)實(shí)施例的透視圖； 圖8為圖7的整形外科切割工具的透視圖； 圖9為整形外科切割工具的另一個(gè)實(shí)施例的透視圖； 圖10為圖9的整形外科切割工具的一部分的透視 圖11為制造整形外科手術(shù)器械的方法的簡(jiǎn)化流程圖；
圖12為化學(xué)蝕刻金屬插件的方法的簡(jiǎn)化流程圖；以及
圖13為形成金屬插件上的掩模的方法的簡(jiǎn)化流程圖。
具體實(shí)施例方式
雖然本發(fā)明的概念易于具有各種修改形式和替代形式，但其具體示例性實(shí)施例已 在附圖中以舉例的方式示出，并且將在本文中詳細(xì)說(shuō)明。然而應(yīng)當(dāng)理解，本文無(wú)意將本發(fā)明 的概念限制為所公開(kāi)的具體形式，而是相反，目的在于涵蓋所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的 精神和范圍內(nèi)的所有修改形式、等同形式和替代形式。 在本公開(kāi)中有關(guān)本文所述的整形外科手術(shù)器械和患者的自然解剖部分使用了表 示解剖參考的術(shù)語(yǔ)，如前、后、內(nèi)側(cè)、外側(cè)、上、下等。這些術(shù)語(yǔ)在解剖學(xué)和整形外科領(lǐng)域都具 有公知的含義。除非另外指明，否則說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中使用的此類(lèi)解剖參考術(shù)語(yǔ)旨在符 合其公知的含義。 本發(fā)明整體涉及整形外科手術(shù)器械，此類(lèi)器械包括一個(gè)或多個(gè)金屬插件和模制到
金屬插件上的主體。金屬插件可以設(shè)置在使用過(guò)程中經(jīng)受最大應(yīng)力的整形外科手術(shù)器械處
或其鄰近區(qū)域。在一些實(shí)施例中，主體可以是注模聚合物。金屬插件包括多個(gè)化學(xué)蝕刻孔。
化學(xué)蝕刻孔具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性，并可使金屬插件與主體粘附。本發(fā)明的概念適用于使用
金屬支承插件的整形外科切割臺(tái)和使用金屬切割插件的整形外科切割工具。 整體參見(jiàn)圖l-4，根據(jù)本發(fā)明的整形外科手術(shù)器械的一個(gè)示例性實(shí)施例為整形外
科切割臺(tái)ioo，該器械設(shè)計(jì)成可供外科醫(yī)生將其與外科手術(shù)骨鋸一起使用的凹口引導(dǎo)裝置。
在這些和所有其他圖中，相同的組件用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。整形外科切割臺(tái)100包括幾 個(gè)金屬支承插件118、 120和模制在支承插件118、 120上的主體102。 如圖l和2所示，整形外科切割臺(tái)100的主體102包括前板104和兩個(gè)遠(yuǎn)側(cè)板106， 當(dāng)從側(cè)面看時(shí)，主體102通常是倒立的"L"形，從頂部看時(shí)，是倒立的"U"形。主體102還包 括由面向內(nèi)側(cè)的壁110、面向遠(yuǎn)側(cè)的壁112和面向外側(cè)的壁114限定的中央凹口開(kāi)口 108。 前板104包括面向骨骼的表面142，其適合于接觸患者的股骨10要切除的前表面。兩個(gè)遠(yuǎn) 側(cè)板106中的每一個(gè)包括面向骨骼的表面144，其適合于接觸患者的股骨10要切除的遠(yuǎn)側(cè) 表面。主體102還包括六個(gè)導(dǎo)孔116(圖1和2中均可以看到其中四個(gè)導(dǎo)孔)。導(dǎo)孔116的 數(shù)量和位置可以變化，并且不是每個(gè)導(dǎo)孔116都需要支承插件118。 主體102可以由能夠模制到支承插件118、 120的任何材料形成，包括但不限于聚 合物和樹(shù)脂。在一些實(shí)施例中，主體102可以由抵抗外力的能力比支承插件118U20小但 更便宜、更輕和/或更易于制成復(fù)雜形狀的材料形成。主體102可以本質(zhì)上是異質(zhì)的或可 以是復(fù)合材料。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，主體102由注模聚合物形成。
金屬支承插件118U20通常設(shè)置在使用過(guò)程中經(jīng)受最大力的整形外科切割臺(tái)100 的區(qū)域處或其附近。支承插件可以由金屬或金屬合金形成；在一個(gè)示例性實(shí)施例中，支承 插件118、 120由316型或17-4型等級(jí)的不銹鋼形成。每個(gè)支承插件包括接觸主體的界面 122 (在圖2的部分分解圖中可見(jiàn))。在界面122的對(duì)面，每個(gè)支承插件還包括被配置成可支 承骨骼切割工具的導(dǎo)向面124、 126。每個(gè)支承插件118用作其中一個(gè)導(dǎo)孔116的軸襯。這 樣，穿過(guò)其中一個(gè)導(dǎo)孔116的鉆頭或鉆針只會(huì)或至少主要接觸支承插件118的導(dǎo)向面124，
6而不會(huì)接觸主體102。支承插件120用作中央凹口開(kāi)口 108的非捕獲切割引導(dǎo)裝置。導(dǎo)向 面126包括面向內(nèi)側(cè)的部分128、面向遠(yuǎn)側(cè)的部分130和面向外側(cè)的部分132，其分別對(duì)應(yīng) 于主體102的面向內(nèi)側(cè)的壁110、面向遠(yuǎn)側(cè)的壁112和面向外側(cè)的壁114。這樣，沿著中央 凹口開(kāi)口 108切割的骨骼鋸片12(示于圖4)只會(huì)或至少主要地接觸支承插件120的導(dǎo)向 面126，而不會(huì)接觸主體102。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以用兩個(gè)或更多個(gè)單獨(dú)的支承插件取 代單一的多部分支承插件120。 每個(gè)支承插件118、120包括多個(gè)化學(xué)蝕刻孔134。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，多個(gè)化 學(xué)蝕刻孔134中的每一個(gè)從支承插件118U20的界面122延伸至導(dǎo)向面124、126?；瘜W(xué)蝕 刻孔134具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性(下文中將結(jié)合圖3A-D對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的描述)，并且可以 使支承插件118U20與主體102粘附?？梢栽O(shè)想的是化學(xué)蝕刻孔134可以包括多種形狀， 并可以在支承插件118U20的表面上排列成多種圖案。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，化學(xué)蝕刻 孔134是直徑為大約1/50英寸的圓形。除化學(xué)蝕刻孔134外，支承插件118U20也可以包 括其他化學(xué)蝕刻部件。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，支承插件120還可以包括一個(gè)或多個(gè)化學(xué) 蝕刻凹槽136和/或化學(xué)蝕刻標(biāo)記138，如參考標(biāo)記、商標(biāo)名稱(chēng)以及產(chǎn)品名稱(chēng)或編號(hào)等。
如下文中將要更加詳細(xì)討論的，可以通過(guò)將金屬支承插件118U20放入可溶解暴 露的金屬的化學(xué)浴中形成化學(xué)蝕刻孔134，以及化學(xué)蝕刻凹槽136、化學(xué)蝕刻標(biāo)記138和其 他部件。如圖3A所示，可以通過(guò)在放入化學(xué)浴之前在支承插件118、120各處形成包括多個(gè) 暴露區(qū)域18的掩模14，而有選擇地蝕刻支承插件118、120，以形成部件，例如多個(gè)化學(xué)蝕刻 孔134。掩模14可以由基本上不會(huì)被化學(xué)浴溶解的任何材料形成。 在一個(gè)示例性實(shí)施例中，掩模14為聚合物光致抗蝕劑材料，其在支承插件120各 處形成，但包括多個(gè)暴露區(qū)域18(參見(jiàn)圖3A)。圖3B示出了從化學(xué)浴中取出之后并且在移 除聚合物光致抗蝕劑掩模14之前的圖3A的支承插件120的橫截面。在支承插件120兩面 上暴露于化學(xué)浴的區(qū)域中，所得的結(jié)構(gòu)為化學(xué)蝕刻孔134?；瘜W(xué)蝕刻孔134的獨(dú)特結(jié)構(gòu)特性 在一定程度上是由濕法或液體、化學(xué)蝕刻的各向同性的性質(zhì)造成的。如在圖3B中可以看到 的，當(dāng)化學(xué)浴在垂直方向上溶解支承插件120的金屬時(shí)，它還會(huì)以垂直方向的大約20-25% 的比率在水平方向上溶解金屬。僅在支承插件120的一面上暴露于化學(xué)浴的區(qū)域中，所得 的結(jié)構(gòu)為化學(xué)蝕刻凹槽136。凹槽136可以貫穿支承插件120的導(dǎo)向面126的整個(gè)寬度。 如下文中將要更加詳細(xì)討論的，在將主體102模制到支承插件120上之前，凹槽136可允許 支承插件120在導(dǎo)向面126的面向內(nèi)側(cè)的部分128與面向遠(yuǎn)側(cè)的部分130之間，以及面向 遠(yuǎn)側(cè)的部分130與面向側(cè)面的部分132之間彎曲。 化學(xué)蝕刻孔134可使支承插件120與主體102粘附，如圖3C所示。在將主體102 模制到支承插件120上時(shí)，主體102的一部分至少部分地填充多個(gè)化學(xué)蝕刻孔134中的每 一個(gè)。模制之后，主體102在界面122和化學(xué)蝕刻孔134的側(cè)壁處接觸支承插件120，但通 常不會(huì)接觸導(dǎo)向面126，從而提供被成形為可支承整形外科切割工具的基本上是全部金屬 的導(dǎo)向面126。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，至少部分地填充每個(gè)化學(xué)蝕刻孔134的主體102的 部分可以填充每個(gè)孔134的至少一半體積。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，至少部分地填充每 個(gè)化學(xué)蝕刻孔134的主體102的部分可以填充每個(gè)孔134的70-80%之間的體積。
在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，如圖3D所示，支承插件120的化學(xué)蝕刻孔134也可以 通過(guò)僅暴露支承插件120的一面上的區(qū)域形成，但需要使支承插件120在化學(xué)浴中保持較長(zhǎng)的時(shí)間。這可以形成具有其獨(dú)特結(jié)構(gòu)特性的化學(xué)蝕刻孔134，包括錐形側(cè)壁140。此外， 主體102的一部分至少部分地填充每個(gè)化學(xué)蝕刻孔134，但通常不會(huì)接觸導(dǎo)向面126，從而 提供被成形為可支承整形外科切割工具的基本上全部是金屬的導(dǎo)向面126。應(yīng)該指出的是， 所述的與支承插件120和圖3A-D有關(guān)的每個(gè)部件都可以同樣應(yīng)用于支承插件118及其化 學(xué)蝕刻孔134。此外，對(duì)于這些和下文所公開(kāi)的所有其他實(shí)施例而言，盡管多個(gè)化學(xué)蝕刻孔 134至少部分地被主體102的一部分填充，但可以設(shè)想的是其中有些化學(xué)蝕刻孔134可以完 全不被填充。 從圖4中可以清楚地看到手術(shù)過(guò)程中整形外科切割臺(tái)100在患者的股骨10遠(yuǎn)端 上的位置和使用。通常外科醫(yī)生在使用整形外科切割臺(tái)ioo進(jìn)行凹口切割之前，已在患者 的股骨10上進(jìn)行了前和遠(yuǎn)側(cè)切割或切除。整形外科切割臺(tái)100的位置可使得前板104的 面向骨骼的表面142接觸患者的股骨10要切除的前表面，兩個(gè)遠(yuǎn)側(cè)板106的面向骨骼的表 面144接觸患者的股骨IO要切除的遠(yuǎn)側(cè)表面。通過(guò)放置一個(gè)或多個(gè)(通常三個(gè)或更多個(gè)) 穿過(guò)導(dǎo)孔116的外科手術(shù)銷(xiāo)軸16將整形外科切割臺(tái)100固定在患者的股骨10上。整形外 科切割臺(tái)100固定好之后，外科醫(yī)生可以用典型的具有骨骼鋸片12的骨鋸進(jìn)行凹口切割， 并用支承插件120支承骨骼鋸片12。 現(xiàn)在整體參見(jiàn)圖5和6，根據(jù)本發(fā)明的整形外科手術(shù)器械的另一個(gè)示例性實(shí)施例 為整形外科切割臺(tái)200，其設(shè)計(jì)為可用作前切/后切/斜切引導(dǎo)裝置(在本領(lǐng)域中也稱(chēng)為四 合一切割臺(tái))，供外科醫(yī)生將其與外科手術(shù)骨鋸一起使用。整形外科切割臺(tái)200包括幾個(gè)金 屬支承插件218-226和模制到支承插件218-226上的主體202。 整形外科切割臺(tái)200的主體202可以由可以模制到支承插件218-226的任何材料 形成，例如上文關(guān)于整形外科切割臺(tái)IOO所述的材料。如圖5所示，主體202包括一對(duì)主體 組件204、206，它們組合在一起時(shí)可以使整形外科切割臺(tái)200形成大致立方體，或矩形平行 六面體的外形。主體組件204和主體組件206都包括面向骨骼的表面238，其適合于接觸患 者的股骨10要切除的遠(yuǎn)側(cè)表面。主體組件204還包括細(xì)長(zhǎng)開(kāi)口 208，其大致平行于畫(huà)在主 體組件204的內(nèi)側(cè)面與外側(cè)面之間的假想線(xiàn)。細(xì)長(zhǎng)開(kāi)口 208由朝主體組件204的遠(yuǎn)側(cè)面打 開(kāi)的第一對(duì)錐形壁210和朝主體組件204的近側(cè)面打開(kāi)的第二對(duì)錐形壁(未示出)限定。 第二對(duì)錐形壁被設(shè)計(jì)為可接納主體組件206，如圖5所示。主體202也可以包括在主體組 件204和主體組件206上的導(dǎo)孔216。導(dǎo)孔216的數(shù)量和位置可以變化，并且不是每個(gè)導(dǎo)孔 216都需要支承插件218。 與整形外科切割臺(tái)100的支承插件118、 120相似，支承插件218-226可以由金屬 或金屬合金形成，并通常設(shè)置在使用過(guò)程中經(jīng)受最大力的整形外科切割臺(tái)200的區(qū)域處或 其附近。每個(gè)支承插件包括接觸主體202的界面236。在界面236的對(duì)面，每個(gè)支承插件 還包括被配置成可支承骨骼切割工具的導(dǎo)向面228-232 (以及其他未示出的面)。每個(gè)支 承插件218可用作其中一個(gè)導(dǎo)孔216的軸襯。穿過(guò)其中一個(gè)導(dǎo)孔216的鉆頭或銷(xiāo)軸只會(huì)或 至少主要接觸支承插件218的導(dǎo)向面，而不會(huì)接觸主體202。支承插件220可用作在患者 股骨10上進(jìn)行前切的非捕獲切割引導(dǎo)裝置。沿著整形外科切割臺(tái)200的前側(cè)面進(jìn)行切割 的骨骼鋸片12只會(huì)或至少主要接觸支承插件220的導(dǎo)向面232，而不會(huì)接觸主體202。同 樣，支承插件222可用作在患者的股骨IO上進(jìn)行后切的非捕獲切割引導(dǎo)裝置。沿著整形外 科切割臺(tái)200的后側(cè)面進(jìn)行切割的骨骼鋸片12只會(huì)或至少主要接觸支承插件222的導(dǎo)向面(未示出)，而不會(huì)接觸主體202。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，整形外科切割臺(tái)200的前 切和后切引導(dǎo)裝置可以作為另外一種選擇為與下文所述相似的捕獲切割槽，而不是非捕獲 切割引導(dǎo)裝置。 整形外科切割臺(tái)200還包括兩個(gè)捕獲切割槽，當(dāng)在患者的股骨10上進(jìn)行一對(duì)斜切 時(shí)，捕獲切割槽可以支承骨骼鋸片12。如上文所述，主體組件204包括細(xì)長(zhǎng)開(kāi)口 208，該開(kāi) 口部分地由朝主體組件204的近側(cè)面打開(kāi)的第二對(duì)錐形壁限定。金屬支承插件設(shè)置在第二 對(duì)錐形壁中的每一個(gè)上支承插件224在下面的錐形壁上，且另一個(gè)支承插件(未示出)在 上面的錐形壁上。主體組件206也具有支承插件226。支承插件226的導(dǎo)向面包括面向下 的部分228和面向上的部分230。當(dāng)主體組件204和主體組件206組裝在一起時(shí)，這些支承 插件形成兩個(gè)捕獲切割槽。支承插件226的面向下的部分228與支承插件224相對(duì)，兩者 之間具有間隙，從而形成角度向下的捕獲切割槽。支承插件226的面向上的部分230與另 一個(gè)支承插件(未示出)相對(duì)，兩者之間具有間隙，從而形成角度向上的捕獲切割槽。穿過(guò) 其中一個(gè)捕獲切割槽沿著細(xì)長(zhǎng)開(kāi)口 108進(jìn)行切割的骨骼鋸片12(示于圖6)只會(huì)或至少主 要地接觸支承插件224、226的導(dǎo)向面，而不會(huì)接觸主體202。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以用兩 個(gè)或更多個(gè)單獨(dú)的支承插件替代多部分支承插件226。在另一個(gè)實(shí)施方案中，捕獲切割槽 中的任何一個(gè)可以由用作細(xì)長(zhǎng)軸襯的單個(gè)支承插件形成，而不是由一對(duì)相對(duì)的支承插件形 成。 每個(gè)支承插件218-226包括多個(gè)化學(xué)蝕刻孔234，化學(xué)蝕刻孔可使支承插件 218-226與主體202粘附?；瘜W(xué)蝕刻孔234具有與上文關(guān)于整形外科切割臺(tái)100所述并示 于圖3A-D的化學(xué)蝕刻孔134相同的獨(dú)特結(jié)構(gòu)特性。當(dāng)把主體202模制到支承插件218-226 上時(shí)，主體202的一部分至少部分地填充化學(xué)蝕刻孔234。模制之后，主體202在界面236 和化學(xué)蝕刻孔234的側(cè)壁處接觸支承插件218-226，但通常不會(huì)接觸導(dǎo)向面，從而提供被成 形為可支承整形外科切割工具的基本上全部是金屬的導(dǎo)向面。 除了化學(xué)蝕刻孔234外，支承插件218-216也可以包括其他化學(xué)蝕刻部件，如化學(xué) 蝕刻凹槽或標(biāo)記。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，化學(xué)蝕刻凹槽可以貫穿支承插件226的界面236 的整個(gè)寬度。在將主體202模制到支承插件226上之前，該化學(xué)蝕刻凹槽可允許支承插件 226在面向下的部分228與面向上的部分230之間彎曲。 從圖6中可以清楚地看到手術(shù)過(guò)程中整形外科切割臺(tái)200在患者股骨10的遠(yuǎn)端 上的位置和使用。通常，外科醫(yī)生在使用整形外科切割臺(tái)200進(jìn)行前切、后切或斜切中的一 者或多者之前已在患者的股骨10上進(jìn)行了遠(yuǎn)側(cè)切割或切除。整形外科切割臺(tái)200的位置 可使得主體組件204和主體組件206的面向骨骼的表面238靠在患者的股骨10要切除的 遠(yuǎn)側(cè)表面上。通過(guò)放置一個(gè)或多個(gè)(通常兩個(gè))穿過(guò)主體組件204和主體組件206的導(dǎo)孔 216的外科手術(shù)銷(xiāo)軸16，將整形外科切割臺(tái)200固定在患者的股骨10上。整形外科切割臺(tái) 200固定好之后，外科醫(yī)生可以使用具有骨骼鋸片12的典型骨鋸利用支承插件220的支承 進(jìn)行前切(完整示出)，利用支承插件222的支承進(jìn)行后切(也完整示出)，或使用捕獲切 割槽進(jìn)行兩次斜切，如圖6所示。當(dāng)外科醫(yī)生使用其中一個(gè)捕獲切割槽時(shí)，可以用支承插件 224、226引導(dǎo)骨骼鋸片12，并且避免骨骼鋸片12接觸包括了第一對(duì)錐形壁210的主體202。
應(yīng)該指出的是，除上文所討論的整形外科切割臺(tái)以外，根據(jù)本發(fā)明的整形外科手 術(shù)器械可以具體表現(xiàn)為另外的或不同的整形外科切割臺(tái)。通過(guò)示例性實(shí)例的方式，遠(yuǎn)側(cè)股
9骨切割臺(tái)可以包括注模的主體和具有多個(gè)化學(xué)蝕刻孔的金屬支承插件，且支承插件的位置 可允許外科醫(yī)生利用支承插件的支承在患者的股骨上進(jìn)行遠(yuǎn)側(cè)切割。作為另一個(gè)示例性實(shí) 例，近側(cè)脛骨切割臺(tái)可以包括注模的主體和具有多個(gè)蝕刻孔的金屬支承插件，且支承插件 的位置可允許外科醫(yī)生利用支承插件的支承在患者的脛骨上進(jìn)行近側(cè)切割。實(shí)際上，據(jù)信 只有極少數(shù)(如果有的話(huà))整形外科切割臺(tái)不能采用本發(fā)明的原理。 現(xiàn)在整體參見(jiàn)圖7-8，根據(jù)本發(fā)明的整形外科手術(shù)器械的另一個(gè)示例性實(shí)施例為 整形外科切割工具300，該工具被設(shè)計(jì)為可供外科醫(yī)生將其與外科手術(shù)骨鉆一起使用的鉆 頭。整形外科切割工具300包括多個(gè)金屬切割插件322和模制到多個(gè)切割插件322上的主 體302。 整形外科切割工具300的主體302可以由能夠模制到多個(gè)切割插件322的任何材 料形成，例如上文關(guān)于整形外科切割臺(tái)IOO所述的材料。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，整形外科 切割工具300的主體302由注模聚合物形成。如圖7所示，主體302通常為圓柱形，具有縱 向軸線(xiàn)L。主體302可以是基本上實(shí)心的圓柱體，也可以任選地包括空隙312，如圖7所示 的空隙，以便減少形成主體302所用的材料量。主體302包括切割段314，其上面設(shè)置了多 個(gè)切割插件322。主體302也可以包括在沿著縱向軸線(xiàn)L與切割段314相對(duì)的末端處整體 形成的連接部件304。連接部件304可以包括較窄的部分306、較寬的部分308和/或非圓 柱形部分310，以便將典型的外科手術(shù)骨鉆(未示出)連接到整形外科切割工具300上。
整形外科切割工具300的主體302的切割段314(在圖8中詳細(xì)示出)包括多個(gè) 切割刃316。多個(gè)切割刃316圍繞整形外科切割工具300的縱向軸線(xiàn)L向外徑向排列。槽 318位于每對(duì)相鄰的切割刃316之間，以便將整形外科切割工具300切下的骨骼碎片移出患 者的骨骼。在手術(shù)中，外科醫(yī)生可以將整形外科切割工具300連接到外科手術(shù)骨鉆上，使得 切割段314以圖8所示的箭頭R的方向圍繞縱向軸線(xiàn)L旋轉(zhuǎn)。主體302的切割段314還可 以包括尖頂320，以有助于引導(dǎo)整形外科切割工具300。 與整形外科切割臺(tái)100的支承插件118、 120相似，整形外科切割工具300的切割 插件322可以由金屬或金屬合金形成。多個(gè)切割插件322中的每一個(gè)設(shè)置在多個(gè)切割刃 316中的一個(gè)切割刃上，并且通常與其所在的切割刃316的前沿對(duì)齊。還可以設(shè)想的是，多 個(gè)切割刃316中的一些(但不是全部)可以具有設(shè)置在其上面的切割插件322。每個(gè)切割 插件包括接觸主體302的界面328。在界面328的對(duì)面，每個(gè)切割插件還包括工作面324， 該工作面324被配置成在整形外科切割工具300以箭頭R的方向旋轉(zhuǎn)過(guò)程中可接觸并移除 患者的部分骨骼。 每個(gè)切割插件322包括多個(gè)化學(xué)蝕刻孔326，化學(xué)蝕刻孔可使多個(gè)切割插件322與 主體302粘附?；瘜W(xué)蝕刻孔326具有與上文關(guān)于整形外科切割臺(tái)100所述并示于圖3A-D 的化學(xué)蝕刻孔134相同的獨(dú)特結(jié)構(gòu)特性。當(dāng)把主體302模制到切割插件322上時(shí)，主體302 的一部分至少部分地填充多個(gè)化學(xué)蝕刻孔326中的每一個(gè)。模制之后，主體302在界面328 和化學(xué)蝕刻孔326的側(cè)壁處接觸多個(gè)切割插件322，但通常不會(huì)接觸工作面324，從而提供 被配置成可移除患者的部分骨骼的基本上全部是金屬的工作面324。 現(xiàn)在整體參見(jiàn)圖9-10，根據(jù)本發(fā)明的整形外科手術(shù)器械的另一個(gè)示例性實(shí)施例為 整形外科切割工具400，該工具被設(shè)計(jì)為可用作供外科醫(yī)生在手動(dòng)移除患者的部分骨骼時(shí) 使用的粗銼刀。整形外科切割工具400包括金屬切割插件412和模制到切割插件412上的主體402。 整形外科切割工具400的主體402可以由能夠模制到金屬切割插件412的任何材 料形成，例如上文關(guān)于整形外科切割臺(tái)ioo所述的材料。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，整形外科 切割工具400的主體402由注模聚合物形成。如圖9所示，主體402包括切割段404，在切 割段404上設(shè)置了切割插件412。主體402還包括在與切割段404相對(duì)的末端處整體形成 的柄部406，該柄部可以在使用過(guò)程中供外科醫(yī)生抓握。柄部404可以為符合人體工程學(xué)的 形狀，且主體402還可以包括靠近柄部406的末端的突出部分408，以使得外科醫(yī)生能夠更 容易地抓握整形外科切割工具400。主體402可以是基本上實(shí)心的，也可以任選地包括空隙 410，如圖9所示的空隙，以便減少形成主體402所用的材料量。 整形外科切割工具400的主體402的切割段404 (在圖10中詳細(xì)示出)模制在切 割插件412上。與整形外科切割臺(tái)100的支承插件118、 120相似，整形外科切割工具400 的切割插件412可以由金屬或金屬合金形成。切割插件412包括接觸主體402的界面422。 在界面422的對(duì)面，切割插件412還包括工作面414，該工作面被配置成可在以圖10所示的 箭頭M方向移動(dòng)整形外科切割工具400的過(guò)程中移除患者的部分骨骼。在手術(shù)中，外科醫(yī) 生可以握住整形外科切割工具400的柄部406，使工作面414接觸患者的骨骼，并以箭頭M 方向往復(fù)移動(dòng)整形外科切割工具400。 切割插件412包括多個(gè)化學(xué)蝕刻孔416，化學(xué)蝕刻孔可使切割插件412與主體402 粘附?；瘜W(xué)蝕刻孔416具有與上文關(guān)于整形外科切割臺(tái)100所述并示于圖3A-D的化學(xué)蝕 刻孔134相同的獨(dú)特結(jié)構(gòu)特性。當(dāng)把主體402模制到切割插件412上時(shí)，主體402的一部 分至少部分地填充多個(gè)化學(xué)蝕刻孔416中的每一個(gè)。模制之后，主體402在界面422和化 學(xué)蝕刻孔416的側(cè)壁處接觸切割插件412，但通常不會(huì)接觸工作面414，從而提供被配置成 可移除患者的部分骨骼的基本上全部是金屬的工作面414。 為了有助于移除患者的部分骨骼，切割插件412的工作面414包括多個(gè)化學(xué)蝕刻 切齒418。在圖10所示的一個(gè)示例性實(shí)施例中，切割插件412的工作面414中蝕刻了多個(gè) 化學(xué)蝕刻切齒418，以提供包括兩個(gè)臺(tái)階的橫截面，所述臺(tái)階具有被成形為可移除患者的部 分骨骼的銳利的、通常為直角的邊緣?；瘜W(xué)蝕刻切齒418貫穿切割插件412的整個(gè)寬度，并 垂直于切割插件412的長(zhǎng)度排列。工作面414還包括位于每對(duì)相鄰的切齒412之間的浮雕 表面420。在該實(shí)施例中，多個(gè)化學(xué)蝕刻孔416從切割插件412的界面422延伸至浮雕表面 420?？梢栽O(shè)想的是，工作面414可以采用其他形式，例如具有在浮雕表面420上凸起并排 列成多種圖案的多個(gè)化學(xué)蝕刻切齒418的單一浮雕表面420?？梢酝ㄟ^(guò)下文所述的單步或 多步蝕刻方法，將切割插件412的一個(gè)或兩個(gè)面上的區(qū)域有選擇地暴露于化學(xué)浴中形成多 種構(gòu)造的工作面414。 應(yīng)該指出的是，除上文所討論的整形外科切割工具以外，根據(jù)本發(fā)明的整形外科 手術(shù)器械可以具體表現(xiàn)為另外的或不同的整形外科切割工具。通過(guò)示例性實(shí)例的方式，整 形外科手術(shù)擴(kuò)孔鉆可以包括注模的主體和多個(gè)金屬切割插件，金屬切割插件具有化學(xué)蝕刻 孔并設(shè)置在器械的切割邊緣處，以便外科醫(yī)生用切割插件挖通長(zhǎng)骨的骨髓腔。作為另一個(gè) 示例性實(shí)例，整形外科手術(shù)鉆孔器可以包括注模的主體和具有化學(xué)蝕刻孔和切齒的金屬切 割插件，以便外科醫(yī)生在髖關(guān)節(jié)成形術(shù)過(guò)程中制備用于放置股骨組件的股骨。實(shí)際上，據(jù)信 只有極少數(shù)(如果有的話(huà))整形外科切割工具不能采用本發(fā)明的原理。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖11-13，圖中示出了制造根據(jù)本發(fā)明的整形外科手術(shù)器械的方法的示 例性實(shí)施例的一系列簡(jiǎn)化的流程圖。制造方法500可以用于制造整形外科切割臺(tái)或者可以 用于制造整形外科切割工具，在用于制造整形外科切割臺(tái)的情況下將會(huì)使用一個(gè)或多個(gè)金 屬支承插件，在用于制造整形外科切割工具的情況下將會(huì)使用一個(gè)或多個(gè)金屬切割插件。 在描述此方法的示例性實(shí)施例時(shí)，沒(méi)有修飾語(yǔ)的術(shù)語(yǔ)"插件"將用于表示一個(gè)或多個(gè)金屬支 承插件和一個(gè)或多個(gè)金屬切割插件中的任一者。制造方法500包括多個(gè)步驟502-512，如圖 11所示。 制造方法500從工序502開(kāi)始，在該工序中對(duì)用于形成整形外科手術(shù)器械的一個(gè) 或多個(gè)插件進(jìn)行化學(xué)蝕刻，以使一個(gè)或多個(gè)插件包括多個(gè)孔和任何其他所需的部件?？梢?用任何可溶解金屬的化學(xué)品進(jìn)行化學(xué)蝕刻，這些化學(xué)品包括但不限于鹽酸、過(guò)硫酸銨以及 氯化鐵。如以下結(jié)合圖12更詳細(xì)的說(shuō)明，工序502將包括在每個(gè)實(shí)施例的插件上化學(xué)蝕 刻多個(gè)孔，但也可以包括蝕刻另外的部件，包括一些示例性實(shí)施例中的凹槽、標(biāo)記、切齒和/ 或浮雕表面。根據(jù)需要，工序502可以包括單次化學(xué)蝕刻，或者可以包括多次化學(xué)蝕刻。
在工序502之后，如果必要的話(huà)，制造方法500可以任選地進(jìn)行工序504，在該工序 中插件可以被彎曲成整形外科手術(shù)器械所需的近似形狀。單個(gè)插件要占據(jù)完成的手術(shù)器械 的多個(gè)平面時(shí)可以使用工序504。例如，在工序506之前，整形外科手術(shù)臺(tái)100中的支承插 件120和整形外科手術(shù)臺(tái)200中的支承插件226被彎曲?？梢酝ㄟ^(guò)一個(gè)或多個(gè)化學(xué)蝕刻凹 槽(例如上文所述和圖3B中所示的凹槽136)幫助插件折彎。插件只需彎曲成其近似的形 狀，因?yàn)槿缦挛乃?，通過(guò)工序508會(huì)進(jìn)一步使插件形成正確的形狀。 在工序502或任選的工序504之后，制造方法500繼續(xù)進(jìn)行工序506，在該工序中 把插件裝入模具。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，把插件裝入模具中，使得導(dǎo)向面(如果是支承插 件的話(huà))或工作面(如果是切割插件的話(huà))接觸模具的一個(gè)或多個(gè)壁?？梢杂枚喾N方法使 插件保持在模具中的合適位置，所述多種方法包括使用重力、磁力或其他力的方法。
在工序506之后，制造方法500繼續(xù)進(jìn)行工序508，在該工序中將主體材料注入模 具中。如上文所述，主體材料可以是能夠模制到插件上的任何物質(zhì)，包括但不限于聚合物和 樹(shù)脂。在一些示例性實(shí)施例中，主體材料可以是比金屬插件更便宜、更輕和/或更容易加工 成復(fù)雜形狀的物質(zhì)。工序508可以包括加熱主體材料，以使得該材料適于注入模具中。在 工序508中，注入模具中的主體材料的力將插件壓在模具的壁上，進(jìn)一步將在任選工序504 中彎曲的插件塑型成合適的形狀。主體材料的一部分可以至少部分地填充工序502中化學(xué) 蝕刻的插件中的多個(gè)孔。在一些實(shí)施例中，主體材料將基本上填充插件中的所有孔。在其 他實(shí)施例中，許多或大部分孔會(huì)被填充，而其他孔將不被填充。 在工序508之后，制造方法500繼續(xù)進(jìn)行工序510，在該工序中主體材料形成其最 終的剛性形式。工序510可以包括使加熱的主體材料冷卻至比其注入模具時(shí)的溫度低的溫 度。在一些示例性實(shí)施例中，在工序508中主體材料在注入過(guò)程中會(huì)到達(dá)模具的壁，并與導(dǎo) 向面(如果是支承插件的話(huà))或工作面(如果是切割插件的話(huà))齊平。在工序510中，主體 材料定形時(shí)會(huì)稍稍收縮，導(dǎo)致主體的一部分僅部分地填充孔，如圖3C和3D的剖面圖所示。
在工序510之后，制造方法500繼續(xù)進(jìn)行工序512，在該工序中從模具中取出形成 的主體和插件。這時(shí)，按照工序506將已按照工序502進(jìn)行化學(xué)蝕刻的另一個(gè)插件或另一組 插件裝入模具中，并重復(fù)所述工序。還可以設(shè)想的是，制造方法500可以包括另外的工序。例如，在一些實(shí)施例中，在工序512中從模具中取出形成的主體和插件后，可能需要對(duì)整形 外科手術(shù)器械進(jìn)行附加的組裝。 圖12詳細(xì)示出了制造方法500的工序502的一個(gè)示例性實(shí)施例，這是包括工序 520-526的化學(xué)蝕刻子工序。在每個(gè)實(shí)施例中，化學(xué)蝕刻子工序502將包括在插件上化學(xué)蝕 刻多個(gè)孔。在一些示例性實(shí)施例中，化學(xué)蝕刻子工序502還可以包括在插件上蝕刻另外的 部件，包括凹槽、標(biāo)記、切齒和/或浮雕表面。這些部件可以與孔同時(shí)化學(xué)蝕刻到插件上，即 在化學(xué)蝕刻子工序502的單循環(huán)過(guò)程中蝕刻到插件上。作為另外一種選擇，在返回制造方 法500之前，根據(jù)需要可以重復(fù)工序520-526，以形成合適的化學(xué)蝕刻部件。
化學(xué)蝕刻子工序502從工序520開(kāi)始，在該工序中在一個(gè)或多個(gè)插件上形成掩模。 如圖3A的剖面圖所示，掩模14在要化學(xué)蝕刻到插件中的金屬各處形成，但包括多個(gè)暴露區(qū) 域18。掩?？梢杂苫旧喜粫?huì)被工序522的化學(xué)浴溶解的任何材料形成。如將在下文結(jié)合 圖13的詳細(xì)描述，工序520的一個(gè)示例性實(shí)施例可以包括在插件各處形成聚合物光致抗蝕 劑層，用作蝕刻過(guò)程中的掩模。掩模可以在插件的一個(gè)面、兩個(gè)面上的各種位置形成，或兩 個(gè)面上都沒(méi)有，這取決于該位置所需的部件。 在工序520之后，化學(xué)蝕刻子工序502繼續(xù)進(jìn)行工序522，在該工序中將具有一個(gè) 或多個(gè)掩模的一個(gè)或多個(gè)插件放入化學(xué)浴中?；瘜W(xué)浴可以包括可溶解插件金屬但基本上不 會(huì)溶解掩模材料的任何化學(xué)品，包括但不限于鹽酸、過(guò)硫酸銨和氯化鐵。在工序522中，化 學(xué)浴有選擇地在多個(gè)暴露區(qū)域18(圖3A)侵蝕和溶解插件金屬。由于濕的或液體的化學(xué)蝕 刻劑本質(zhì)上是各向同性的，因此化學(xué)浴可在水平方向和垂直方向上溶解插件金屬，形成圖
3B-D所示的結(jié)構(gòu)。水平方向上的蝕刻速度為垂直方向蝕刻速度的大約20-25%。
在工序522之后，化學(xué)蝕刻子工序502繼續(xù)進(jìn)行工序524，在該工序中在預(yù)定時(shí)間 后將具有一個(gè)或多個(gè)掩模的一個(gè)或多個(gè)插件從化學(xué)浴中取出。除了工序520所用的掩模圖 案外，插件的形式還將由工序522與524之間占用的時(shí)間確定。如果使化學(xué)蝕刻大致進(jìn)行 能夠溶解插件一半厚度所需的時(shí)間，則插件兩面都暴露于化學(xué)浴的區(qū)域會(huì)形成穿過(guò)插件整 個(gè)厚度的孔，而只有插件的一面暴露于化學(xué)浴的區(qū)域會(huì)形成凹槽，如圖3B所示。如果使化 學(xué)蝕刻大致進(jìn)行能夠溶解插件整個(gè)厚度所需的時(shí)間，則只有插件的一面暴露于化學(xué)浴的區(qū) 域會(huì)形成具有錐形側(cè)壁的孔，其結(jié)構(gòu)與圖3D所示結(jié)構(gòu)相似。可以設(shè)想的是，用第一掩模在 插件的一面上化學(xué)蝕刻特定的距離，然后用第二掩模重復(fù)化學(xué)蝕刻子工序502，并從相反的 一面化學(xué)蝕刻剩余的插件厚度，從而形成多種其他橫切面的孔或其他部件。
在工序524之后，化學(xué)蝕刻子工序502繼續(xù)進(jìn)行工序526，在該工序中將工序520 中涂布的掩模從一個(gè)或多個(gè)插件上取下。這時(shí)，根據(jù)需要可以重復(fù)化學(xué)蝕刻子工序502，或 者制造方法500可以進(jìn)行工序504或工序506中的一個(gè)工序。還應(yīng)該指出的是，化學(xué)蝕刻 子工序502可以每次應(yīng)用于一個(gè)插件，或者對(duì)多個(gè)插件同時(shí)進(jìn)行化學(xué)蝕刻。在一個(gè)示例性 實(shí)施例中，包括多行和多列插件的合適厚度的大金屬板可以通過(guò)化學(xué)蝕刻子工序502來(lái)處 理。工序520中形成的掩模可以包括圍繞所有或基本上所有各個(gè)插件的輪廓，使得插件既 可以在化學(xué)蝕刻過(guò)程中從板上掉下來(lái)，也可以隨后輕易地取下。 圖13中詳細(xì)示出了化學(xué)蝕刻子工序502的工序520的一個(gè)示例性實(shí)施例，這是包 括工序530-536的掩模形成子工序。該掩模形成子工序520為光刻法工序，其中一個(gè)或多 個(gè)圖案化的光掩模用于在一個(gè)或多個(gè)插件上的具有多個(gè)暴露區(qū)域的掩模中形成光敏材料。
掩模形成子工序520從工序530開(kāi)始，在該工序中涂布光致抗蝕劑材料，使其基 本上覆蓋一個(gè)或多個(gè)插件的表面。光致抗蝕劑材料為聚合物物質(zhì)，其可以在暴露于紫外 ("UV")光源時(shí)改變自身結(jié)構(gòu)。光致抗蝕劑材料涂層可以是正光致抗蝕劑，當(dāng)暴露于紫外 光時(shí)，它會(huì)變得更加易溶。作為另外一種選擇，光致抗蝕劑材料涂層可以是負(fù)光致抗蝕劑， 當(dāng)暴露于紫外光時(shí)，它會(huì)發(fā)生聚合并且可溶性下降?？梢杂枚喾N方法涂布光致抗蝕劑材料 涂層，這多種方法包括高速旋涂。光致抗蝕劑材料在變成光敏材料之前可能還需要稍稍加 熱。 在工序530之后，掩模形成子工序520繼續(xù)進(jìn)行工序532，在該工序中將第一圖案 化的光掩模設(shè)置在紫外光源與被光致抗蝕劑材料覆蓋的插件的第一側(cè)面之間。第一圖案化 的光掩模包括半透明和不透明的部分。如果工序530中使用正光致抗蝕劑材料，則光掩模 的半透明部分將對(duì)應(yīng)于掩模14中的多個(gè)暴露區(qū)域18(圖3A)。如果工序530中使用負(fù)光致 抗蝕劑材料，則光掩模的不透明部分將對(duì)應(yīng)于掩模14中的多個(gè)暴露區(qū)域18 (圖3A)。
在工序532之后，掩模形成子工序520繼續(xù)進(jìn)行工序534，在該工序中打開(kāi)紫外光 源，光致抗蝕劑材料的區(qū)域通過(guò)第一圖案化光掩模的半透明部分有選擇地暴露于光源下。 作為反應(yīng)，光致抗蝕劑暴露區(qū)域的化學(xué)結(jié)構(gòu)會(huì)改變，變得更加易溶，或更不易溶，這取決于 使用的光致抗蝕劑類(lèi)型。如果需要的話(huà)，可以用第二光掩模和插件的第二側(cè)面重復(fù)進(jìn)行工 序530和532。作為另外一種選擇，可以同時(shí)設(shè)置第一和第二光掩模，每個(gè)都具有其自己的 光源，并且插件的第一側(cè)面和第二側(cè)面可以同時(shí)暴露。 在工序534之后，掩模形成子工序520繼續(xù)進(jìn)行工序536，在該工序中將顯影劑涂 布到插件上，有選擇地移除光致抗蝕劑材料區(qū)域，以限定插件上的多個(gè)暴露區(qū)域。顯影劑為 化學(xué)溶液，其可以溶解光致抗蝕劑材料的較可溶區(qū)域，但不會(huì)溶解較不可溶的區(qū)域。可以用 多種方法涂布顯影劑，所述多種方法包括高速旋涂。顯影之后，剩余的光致材料可能需要再 次加熱，以硬化成可以經(jīng)受化學(xué)浴的掩模。這時(shí)，掩模形成子工序520就完成了，且化學(xué)蝕 刻子工序502可以繼續(xù)進(jìn)行工序522。 盡管在附圖和上述說(shuō)明中已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的圖示和描述，但此類(lèi)圖示和 描述應(yīng)視為示例性的，而不是限制性的，應(yīng)當(dāng)理解的是，僅示出和描述了示例性的實(shí)施例， 并且本發(fā)明精神范圍內(nèi)的所有變更和修改形式都應(yīng)受到保護(hù)。 本文所述裝置和方法的多個(gè)特征使本發(fā)明具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明 的裝置和方法的替代實(shí)施例可以不包括所有所述特征，但仍然可以具有這些特征的至少某 些優(yōu)點(diǎn)的有益效果。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以輕松設(shè)計(jì)出其自己的裝置和方法的實(shí)施方 式，這些裝置和方法的實(shí)施方式可整合本發(fā)明特征中的一項(xiàng)或多項(xiàng)，并且落入由所附權(quán)利 要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種整形外科切割工具，包括金屬切割插件，所述金屬切割插件具有多個(gè)化學(xué)蝕刻孔，所述切割插件被成形用于切除患者的部分骨骼；以及主體，所述主體模制到所述切割插件上，以使得所述多個(gè)化學(xué)蝕刻孔中的每一個(gè)至少部分地被所述主體的一部分填充。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的整形外科切割工具，其中所述切割插件具有(i)接觸所述主體的界面，以及(ii)在所述界面的對(duì)面的工作面， 所述工作面被成形用于切除所述患者的部分骨骼；并且所述多個(gè)化學(xué)蝕刻孔中的每一個(gè)都從所述切割插件的所述界面延伸至所述工作面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的整形外科切割工具，其中至少部分地填充每個(gè)化學(xué)蝕刻孔的 所述主體的所述一部分填充所述化學(xué)蝕刻孔的至少一半體積。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的整形外科切割工具，其中所述切割插件具有(i)多個(gè)被成 形用于切除所述患者的部分骨骼的切齒，(ii)至少一個(gè)在所述多個(gè)切齒之間的浮雕表面， 以及(iii)在所述多個(gè)切齒和所述至少一個(gè)浮雕表面的對(duì)面的界面，所述界面接觸所述主 體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的整形外科切割工具，其中所述多個(gè)化學(xué)蝕刻孔中的每一個(gè)都 從所述切割插件的所述界面延伸至所述至少一個(gè)浮雕表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的整形外科切割工具，其中至少部分地填充每個(gè)化學(xué)蝕刻孔的 所述主體的所述一部分填充所述化學(xué)蝕刻孔的至少一半體積。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的整形外科切割工具，其中所述主體包括整體形成的連接部件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的整形外科切割工具，其中所述主體包括整體形成的柄部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的整形外科切割工具，其中所述主體包含注模聚合物。
10. —種整形外科手術(shù)器械，包括整形外科切割工具，所述整形外科切割工具具有(i)多個(gè)金屬切割插件，每個(gè)切割插 件具有多個(gè)化學(xué)蝕刻孔，且所述切割插件被成形用于切除患者的部分骨骼，以及(ii)主 體，所述主體模制到所述多個(gè)切割插件上，使得所述多個(gè)化學(xué)蝕刻孔中的每一個(gè)都至少部 分地被所述主體的一部分填充。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的整形外科手術(shù)器械，其中所述多個(gè)切割插件中的每一個(gè)都具有(i)接觸所述主體的界面，以及(ii)在所述界面 的對(duì)面的工作面，所述工作面被成形用于切除所述患者的部分骨骼；并且所述多個(gè)化學(xué)蝕刻孔中的每一個(gè)都從所述各自的切割插件的所述界面延伸至所述工 作面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的整形外科手術(shù)器械，其中所述主體包括多個(gè)切割刃，所述多個(gè)切割刃圍繞所述整形外科切割工具的縱向軸線(xiàn)向 外徑向排列；并且所述多個(gè)切割插件中的每一個(gè)都設(shè)置在所述多個(gè)切割刃中的一個(gè)切割刃上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的整形外科手術(shù)器械，其中所述多個(gè)切割插件中的每一個(gè)都 與所述多個(gè)切割刃中的一個(gè)的前沿對(duì)齊，以使得外科醫(yī)生可以通過(guò)圍繞所述縱向軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)所述整形外科切割工具來(lái)切除所述患者的部分骨骼。
14. 一種制造整形外科手術(shù)器械的方法，所述方法包括 在金屬切割插件上化學(xué)蝕刻多個(gè)孔；以及 將主體模制到所述切割插件上，以形成整形外科切割工具。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造整形外科手術(shù)器械的方法，其中在所述金屬切割插件 上化學(xué)蝕刻所述多個(gè)孔的步驟包括化學(xué)蝕刻出穿過(guò)所述金屬切割插件的整個(gè)厚度的所述 多個(gè)孔中的每一個(gè)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造整形外科手術(shù)器械的方法，其中在所述金屬切割插件 上化學(xué)蝕刻所述多個(gè)孔的步驟包括在所述金屬切割插件上形成掩模，所述掩模限定了多個(gè)暴露區(qū)域； 將具有掩模的所述金屬切割插件放入化學(xué)浴中，借此將所述多個(gè)暴露區(qū)域化學(xué)蝕刻成 所述多個(gè)孔；從所述化學(xué)浴中取出具有所述掩模的所述金屬切割插件；以及 從所述金屬切割插件上移除所述掩模。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的制造整形外科手術(shù)器械的方法，其中在所述金屬切割插件 上形成所述掩模的步驟包括將光致抗蝕劑材料涂布到所述金屬切割插件上；使用圖案化的光掩模將部分所述光致抗蝕劑材料有選擇地暴露于光源下；以及 用顯影劑有選擇地移除所述光致抗蝕劑材料的所述部分，以限定所述切割插件上的所 述多個(gè)暴露區(qū)域。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造整形外科手術(shù)器械的方法，其中將所述主體模制到所 述金屬切割插件上的步驟包括將所述切割插件裝入模具中，所述切割插件接觸所述模具的壁；以及 將聚合物注入所述模具中，使得所述切割插件被所述聚合物壓在所述模具的壁上，并 且所述聚合物至少部分地填充所述多個(gè)孔。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造整形外科手術(shù)器械的方法，還包括在所述切割插件上 化學(xué)蝕刻多個(gè)切齒。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的制造整形外科手術(shù)器械的方法，其中同時(shí)進(jìn)行化學(xué)蝕刻所 述多個(gè)孔和所述多個(gè)切齒。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了包含整形外科切割工具的整形外科手術(shù)器械，所述整形外科手術(shù)器械包括被成形用于切除患者部分骨骼的金屬切割插件和模制在所述切割插件上的主體。所述金屬切割插件包括多個(gè)化學(xué)蝕刻孔，并且所述主體被模制到所述金屬切割插件上，使得所述多個(gè)化學(xué)蝕刻孔中的每一個(gè)都至少部分地被所述主體的一部分填充。所述切割插件可以包括多個(gè)被成形用于切除所述患者的部分骨骼的切齒。還公開(kāi)了制造整形外科手術(shù)器械的方法。
文檔編號(hào)C23F1/04GK101791237SQ20091026252
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者J·M·愛(ài)德華茲 申請(qǐng)人:德普伊產(chǎn)品公司