包括相關工具的外科、扭矩轉移器械的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于提供扭矩的外科器械以及從動工具，所述從動工具可旋轉地支撐在器械手持件或與器械手持件連接的手持件軸中，并且可將扭矩盡可能高地傳送到所述從動工具。
【背景技術】
[0002]在先進(微創)外科手術中，多種器械用于例如骨、軟骨等等的碎塊移除或材料移除機加工，例如利用關節鏡手術、在脊椎外科手術和類似的矯形治療中的機加工，所述器械包括符合人體工學的成形手持件和任選可更換工具(如銑刀、轉刀、拋光頭等等)，所述可更換工具可旋轉地支撐在手持件中、處于其遠端處以便能夠從動。取決于指定用途和預期的旋轉速度，工具驅動裝置是液壓、氣動或電動驅動裝置，所述工具驅動裝置通過手持件內的扭矩傳送系(如齒輪機構和/或可能彼此聯接的許多軸)與工具可操作地連接。驅動裝置可被整合到手持件中，或實現為通過能量供應線路或扭矩傳送線路(例如柔性和彈性軸)連接到手持件的外部驅動單元；在這種情況下，手持件基本上僅用于容納齒輪機構或扭矩傳送系。
[0003]管狀手持件軸通常連接/安裝到手持件的遠端，即面向身體的末端，并且取決于預期的用途，所述手持件軸具有不同的軸長度和形狀，以便行進到患者體內的各個位置。舉例來說，存在筆直或弓形的手持件軸，或優選是在它們裝配到手持件的區帶中為曲柄狀(有角度)的那些軸；在所述手持件軸中，扭矩傳送桿或軸(以下為:扭力桿)始終受到支撐。所述桿/軸必須是足夠剛性(耐扭力)，以便能夠將所需扭矩轉移到在遠端插入所述桿/軸中或形成在所述桿/軸上的工具(即桿需要具有足夠高的扭轉剛度)，而且必須是足夠柔性的，即擁有特定彎曲柔韌性，以便能夠同時在旋轉運動的存在下遵從(非筆直)手持件軸路線的曲率。
[0004]為將工具連接到支撐在手持件軸中的扭力桿，提供聯軸器來可拆卸地接收工具軸。然而在這種布置中，一個問題是利用一種設計來提供用于小直徑手持件軸內的可能可更換工具的這種聯軸器，這種設計甚至在這種小手持件軸直徑和高旋轉速度的情況下、尤其同時在利用長手持件軸的情況下，確保外科器械的安全和持久的功能。此外，手持件軸也應可更換地容納于手持件上，以便能夠利用單一手持件來實現不同的軸長度和形狀。這里，關鍵點是容納在手持件中的齒輪機構/扭矩傳送系與支撐在軸中的扭力桿之間的另外可拆卸的基于扭矩的連接；一方面，需要所述連接以容易和簡單方式來完成，而另一方面，所述連接應該會轉移足夠高的扭矩。最后，器械的可操作性(包括更換工具和/或手持件軸的方法)應為簡單和安全的。
[0005]現有技術
[0006]例如根據EP I 598 023 A2已知這個種類的外科器械和尤其是這種外科器械的手持件。
[0007]在這種特殊情況中，已知的手持件由套筒狀手柄部分(當然，其可具有任何其它手柄形狀)組成，所述套筒狀手柄部分具有:近端(背向身體)，動力源(壓縮空氣、電流或液壓)的線路封裝可連接到所述近端；以及遠端(面向身體)，手持件軸借助于聯管螺母螺紋連接(任選地以可更換方式)到所述遠端。手持件軸具有外軸夾套和內軸夾套，所述內軸夾套也用于可滑動地并可旋轉地引導插入其中的扭力桿。在軸向上，內軸夾套再分為數個節段，在所述節段之間，每一個滾珠軸承插入外軸夾套中，所述滾珠軸承將扭力桿支撐在外軸夾套上。工具、優選是銑刀頭被固定或形成于扭力桿的遠端上。
[0008]可從這篇參考專利得知，工具基本上由彼此一件式連接的接合或切割頭與扭力桿形成。因此，工具與手柄部分內的齒輪機構/扭矩傳送系之間的聯接是唯一地在聯管螺母的區域中實現。這意味著工具是定制的物品，所述工具的長度尤其適于所述一個特定的手持件軸，并且不能用于具有另一長度的其它手持件軸。很明顯，這種設計原理對于制造以及提供工具來說成本高昂，因為必須為每一種手持件軸提供或存儲匹配工具。
[0009]附圖1示意地說明這種已知外科器械的縱向截面，其中工具已被插入外科器械中。
[0010]根據此圖，已知工具包括工具軸，所述工具軸凸出到器械軸或手持件軸的遠端之外以使得成為可旋轉的，并且其遠端提供有切割頭(未進一步詳細示出)。圖2中以放大圖說明的近端工具軸末端提供有呈銳化楔形形狀形式的已知工具軸，所述銳化楔形形狀形成彼此背向并且用于引入扭矩的兩個傾斜表面(對應于所謂的二面體)。在所述楔形形狀的遠端部分上，工具軸形成有圓周凹槽，所述圓周凹槽如將在以下所述用作軸向鎖定裝置。
[0011]根據以上工具構造，已知手持件的遠端提供有軸向可位移帽套，器械軸或手持件軸可借助于所述軸向可位移帽套以防扭矩方式聯接到手持件。在手持件內的帽套的區域中，提供可旋轉支撐的容納管，所述容納管的近端部分放入旋轉心軸中，并且借助于十字銷以防扭矩方式緊固在所述旋轉心軸中。
[0012]形成于容納管的遠端上的是至少兩個沿直徑相對的孔，所述孔具有可移動地插入其中的夾緊球。閉合或夾緊套筒受支撐以便圍繞容納管的外部并且以便可軸向地位移；在第一軸向位置中，所述夾緊套筒不阻擋夾緊球以便所述夾緊球可徑向向外移動，并且在第二軸向位置中，所述夾緊套筒在徑向向內方向上推動夾緊球。對于夾緊套筒的手動操作來說，還提供滑塊，所述滑塊支撐在手持件的外部并且借助于驅動銷連接到夾緊套筒。在這種情形下，應注意的是，用彈簧將滑塊推向夾緊套筒的第二軸向位置。
[0013]可從圖1進一步得知的，扭矩傳送螺栓提供在容納管內，以便可在軸向上相對地位移；所述螺栓包括遠端布置的、軸向延伸的楔形凹口，所述凹口可被制作來接合工具軸的楔形形狀以用于扭矩傳送。螺栓借助于彈簧在遠端方向上偏置，且由十字銷以防扭矩方式緊固在容納管中。
[0014]根據所述構造設計，已知工具一一其中其工具軸向前一一必須在手持件軸的遠端尖端處插入所述手持件軸中，并且必須在所述手持件軸中朝向容納管軸向位移，直到近端工具軸楔形件(二面體)抵靠夾緊球。這時，夾緊套筒通過滑塊軸向地位移到其釋放位置中，以便夾緊球通過工具軸楔形件在徑向向外方向上移位，并且以這種方式能夠進一步行進到容納管中，直到它位于扭矩傳送螺栓的凹口中。如果滑塊再次被釋放，那么夾緊套筒(由預張緊彈簧驅動)自動地回到其夾緊位置中，此處夾緊球受徑向向內推動進入工具軸上的圓周凹槽中，并由此將工具軸鎖定在軸向位置上。以這種方式，扭矩可從旋轉軸通過十字銷、容納管、另一十字銷和扭矩傳送螺栓(扭矩傳送系)而轉移到工具軸。
[0015]然而，以上所述的已知構造具有需要改進的一些特定特征:
[0016]所描述的十字銷連接導致手持件內的扭矩傳送螺栓以及容納管以及旋轉軸中的材料的局部削弱。另外，十字銷十分薄，并因此容易破壞。總的來說，可轉移的扭矩受到限制。
[0017]此外，工具軸的楔形形狀不太適用于轉移高的扭矩，因為軸向作用力的量導致工具側面楔形形狀與扭矩傳送螺栓的凹口脫離。此外，必須預想到的是，容納管在凹口的區域中伸展開。利用這種設計，用于將工具軸連接到器械手持件內的齒輪機構/扭矩傳送系的整個聯接相關機械系統已移位到帽套的區域，在這個區域中，仍存在用于接收聯接元件的足夠量的徑向余隙。因此，工具軸必須跨距器械軸或手持件軸的全長。這意味著每一種手持件軸都需要特殊的工具。
[0018]如果意圖由所謂的通用系統(其中數種工具可被插入一個手持件軸中)來替換本身已知的并且由手持件、可連接到所述手持件的手持件軸以及相關工具組成的單獨系統，那么必須要采用如下的規定:能夠防止使用對特定的手持件軸來說是錯誤工具的工具。然而，已知的現有技術中并沒有建議這些規定。

【發明內容】

[0019]鑒于所述現有技術，本發明的目標是提供用于外科扭矩轉移器械的工具，以及優選地由器械手持件和根據本發明的至少一個(或更多個)工具組成的系統(外科器械)，所述工具各自允許實現更好的功能。優選地，所述器械應該能夠總體上轉移高扭矩；更優選地，它應具有簡易和安全的操縱。目標之一是通過為不同(可更換)手持件軸使用通用工具來降低系統/器械的生產和維護成本。
[0020]本發明的以上目標以及另一有利目標是通過包括權利要求1的特征的聯接件，以及通過包括權利要求7的特征的外科器械來實現。本發明的有利配置和/或進一步改進是從屬權利要求的主題。
[0021]因此，本發明的要旨是開發支撐在可更換手持件軸中的扭力桿與接收在通用手持件中的扭矩傳送系(齒輪單元或傳動件)之間的聯接件。
[0022]確切來說，所述聯接件包括兩個聯接件，即優選處于手持件中所述扭矩傳送系的部分上的公聯接件和支撐在所述手持件軸中的所述扭力桿的近端上的母聯接件；所述聯接件具有互相相容的橫截面形狀，以使得所述公聯接件可在所述扭力桿的軸向上被插入到所述母聯接件中，以便成為防扭矩、但可軸向移動的。兩個聯接件的橫截面形狀大致對應于四葉狀四葉形(four-leaved cloverleaf)。這允許減小圓周方向上的凹口作用并且降低自保持作用的風險。這有助于能夠可靠地將較高最大扭矩轉移到所述扭力桿，并且同時維持將兩個聯