用于刮削和收集骨颗粒物的外科器械

技术领域

本发明涉及骨科口腔颌面外科、整形外科、牙周外科和移植学中的骨组织重建和再生技术以及骨整形技术。

更具体地，本发明涉及用于刮削和收集骨颗粒物或骨屑或骨片/骨卷曲物的外科器械，该外科器械可以用于这种组织再生技术。

背景技术

在过去，已经开发的用于在骨骼结构的各个区域收集骨材料的器械，目的是获得适合于生物组织再生所需尺寸的微粒或颗粒物。

这些器械使得能够改善自体骨收集技术以及对提取的骨材料的处理，从而获得适于插入到骨袋中以填充骨缺损或提高骨骼结构的骨微粒。

近年来，得益于在市场中引入了用于通过刮削来去除和收集来自骨头的颗粒物(薄片或碎屑)的器械从而改善了收集方法，所述器械包括手柄和用于收集被去除材料的腔，所述手柄带有放置在其前端的刮削刀体。

所述器械允许借助于特定的刮削刀体来移除表面皮质骨，通过所述器械提供的刮削刀体，产生了骨的薄片或碎屑形式的颗粒物，这些颗粒物被直接收集在收集腔内。

刮削刀体的高技术水平允许利用轻压力来获得最佳且可控的切割。对刮削的骨颗粒物的收集通过位于刀体底部的通道开口(狭缝)进行，该通道开口将刮骨颗粒物输送到收集腔内，该收集腔由用于临时容纳的特别保护的罐体所限定。在收集步骤中，将骨颗粒物与血液混合以形成高骨密度浓缩物，这是再生技术中的理想填充剂。

随着这些再生技术的发展，已经注意到骨颗粒物的物理特性的一些参数的重要性，例如，已经注意到，在所收集的骨颗粒物的重量相同的情况下，骨颗粒物块的体积越大，骨颗粒物在待填充的骨袋中所占据的空间就越大，因此骨再生的收益更高，并且骨颗粒物的自由表面更大，移除的骨到骨袋中的再生骨的转化更多。

此外，已经发现，需要考虑的骨颗粒物的物理特性的其它参数是颗粒物的厚度，事实上已经注意到，太大的厚度导致移植骨的消耗过快，因此，再生效率低，相反，太高的厚度导致无效的再生，因为这对于患者而言太慢且具有侵入性。

因此，在本领域中需要提供能够拾取骨颗粒物的外科器械，例如以使期望的再生效果最大化，同时便于主管人员的收集操作。

本发明的目的是通过简单、实用的和节约成本的解决方案来满足背景技术中的这些需求。

具体地，本发明的目的是提供配置成刮削和收集骨颗粒物的外科器械，其允许刮削和收集骨颗粒物，这些骨颗粒物一起具有每重量单位的大的自由表面、大体积以及针对所期望目的而优化的厚度。

本发明的另一目的是提供针对主管人员使用而特别方便和实用的外科器械，该外科器械例如能够便于和引导刮削操作，以及允许以舒适和实用的方式来有效地收集和提供所收集的材料。

这些目的通过独立权利要求中公开的本发明的特征来实现。从属权利要求描述了本发明的优选和/或特别有利的方面。

发明内容

具体地，本发明提供了用于刮削和收集骨颗粒物的外科器械，包括：

-抓握手柄；

-由手柄支撑的刀体；和

-由刀体刮削的颗粒物的收集腔，

其中，所述刀体包括彼此分离的多个切削刃。

得益于该解决方案，能够以有效、节约成本和实用的方式来实现上述目标。

特别地，得益于多个切削刃，在收集腔中收集的相同重量的刮削的骨颗粒物的情况下，其能够增加刮削和收集的骨颗粒物的体积，从而增加其填充和再生骨腔的能力。

此外，得益于多个切削刃，在收集腔中收集的相同重量的刮削的骨颗粒物的情况下，其能够为刮削和收集的骨颗粒物提供扭曲和细长的形状，该形状具有最适合再生目的的校准厚度(既不太薄也不太高)。

还观察到，刮削的骨颗粒物形成多个骨屑(等于刀体的切削刃的数量)，特别是在每次运动时，(相对于仅利用一个切削刃的刀体形成的单个骨屑)具有更小厚度的各种骨屑变得更加扭曲，因此增加了在每次运动时刮削的骨颗粒物的体积(因此增加了其填充和骨腔再生能力)。

此外，得益于多个且分离的切削刃，其能够限定出不被刀体切削的区域，该区域具有由切削刃限定的凹部，该凹部在刮削操作期间以自对准轨迹引导刀体，即，改善移除操作、增大刮削和收集的骨颗粒物的尺寸以及允许操作者更安全和更舒适的动作的直线轨迹。

此外，一个或多个切削刃的存在允许改善刀体的稳定性(抵抗刮削期间产生的振动)以及用作滑动中的直线，允许获得(相对于利用传统刀体获得的那些颗粒物而言)更长的刮削骨颗粒物(或骨卷曲物或骨屑)。

有利地，出于这些目的，刀体可以包括插设在两个切削刃之间的至少一个凹部，以便将两个切削刃分开。

在优选实施例中，刀体可包括至少三个切削刃，其中中间切削刃插设在两个外围切削刃之间。

得益于该解决方案，可以优化所去除的骨颗粒物的数量和体积。

根据本发明的一个方面，切削刃可以位于同一平面上并且沿圆周弧对齐。

得益于该解决方案，能够制作出锋利舒适的刀体。

有利的是，收集腔包括设置在所述刀体的切削刃附近的进入开口，所述切削刃沿着刮削方向位于收集腔的所述进入开口的后侧，所述刮削方向在指向所述手柄的刮削方向上正交于所述切削刃所在的平面。

根据本发明的又一个方面，切削刃中的每一者可以具有顶端尖锐的端部，并且具有沿着圆周弧部分的纵向弯曲的延伸。

得益于这种构造，通过刀体来去除骨颗粒物得到优化。

根据本发明的一个方面，入口开口可以具有响应于从外部作用在刀体上的应力而弹性可变的截面。

得益于该解决方案，仅在拾取骨材料的操作期间收集腔才与外部连通，而在其他步骤中，收集腔是闭合的，因此收集在收集腔中的生物材料保持在无菌状态。

收集腔和/或手柄可有利地完全用生物惰性塑料材料制成，以便不污染生物材料。

此外，收集腔可以包括桶状主体，该桶状主体通过所述手柄的至少一个联接表面在顶部闭合，所述收集腔与所述手柄相关联，能够围绕垂直于所述联接表面的摆动轴线在所述收集腔的闭合位置与所述收集腔的开启位置之间交替地摆动，其中，在所述闭合位置所述桶状主体相对于平行于所述摆动轴线的对齐方向与所述联接表面对齐，在所述开启位置，所述桶状主体相对于所述联接表面是展开的。

得益于该解决方案，当收集腔处于其开启位置时或者相对于手柄是展开的以使包含在收集腔中的生物材料可接近时，该外科器械能够保持在牢固稳定的位置以防止翻倒。

附图说明

本发明的其它特征和优点将从以下描述中变得明显，其中以下描述通过非限制性实施例并借助于说明书附图所示的附图来提供。

图1是外科器械的透视图，该外科器械在上方四分之三处具有处于闭合配置的收集腔。

图1A是与图1相同的视图，其中外科器械具有处于开启配置的收集腔。

图2是主题外科器械的透视图，该外科器械在下方四分之三处具有处于闭合配置的收集腔。

图2A是与图2相同的视图，其中外科器械具有处于开启配置的收集腔。

图3是具有处于闭合配置收集腔的外科器械的侧视图。

图4是具有处于闭合配置收集腔的外科器械的顶视平面图。

图5是根据图4中的纵向轴向平面V-V的截面。

图6是图5的放大细节，其示出了在对骨进行刮削操作期间的外科器械的刀体。

图7是外科器械前侧的正视图。

图8是外科器械的替代实施例的前侧的正视图。

具体实施方式

具体参考这些附图，附图标记10总体上指示用于(例如手动地)刮削和收集骨颗粒物或骨屑或骨片/骨卷曲物的外科器械。

外科器械10包括手柄20，该手柄20可由操作者操作。

手柄20具有细长主体，该细长主体具有大致上直的纵向轴线A，其中手柄20的近端限定适于由操作者的手抓握的抓握部21以及相对的自由的远端。

例如，手柄20由塑料材料制成(整体式主体)，例如通过注射模制这种塑料材料来获得手柄20。

手柄20在整体上具有预定的弹性回弹力，该弹性回弹力允许手柄20在受到横向应力(相对于纵向轴线A径向定向或具有至少一个径向定向分量)作用时柔性地弯曲，并且在这种横向应力消失时返回到未变形位置。

在所例示的实施例中，手柄20包括：加宽的近侧(或后侧)部分，所述近侧(或后侧)部分限定所述手柄抓握部21；和远侧部分，所述远侧部分包括远端本身，所述远端具有相对于近侧部分减小的横截面。

具体地，远侧部分由细长的板状主体限定，该细长的板状主体具有第一纵向端和第二自由纵向端，所述第一纵向端从近侧部分延伸出，所述第二自由纵向端例如是折弯的和锥形的(如尖端)。

板状主体包括凸起(或限定外弧面)的上外面(按照需要成形)和下内面(其具有临近于第一纵向端的平面表面)，并且具有靠近第二纵向端的内凹区域(或限定内弧面)。

在本说明书中使用的术语“下”和“上”参照在使用配置中的外科器械10的位置，其中“下”表示面向待刮削的骨，而“上”表示转到待刮削的骨的相对侧。

手柄20在其自由远端附近承载刀体30，刀体30被配置成刮削骨颗粒物，例如以骨屑或骨片/骨卷曲物形式的骨颗粒物。

刀体30具有硬度(高硬度，即，大于骨的硬度)配置，从而在刀体经历刮削操作期间不产生共振。

刀体30大体上由金属制成，优选地由不锈钢制成。

例如，刀体30优选地以不可分解的方式固定到手柄20的自由远端，例如在自由远端处或其附近。

具体地，刀体30向下地指向手柄20，例如，刀体30(在使用中)在其下方伸出至少一定的径向伸展。

刀体30(参见图6A)包括刮削面31，该刮削面31面向手柄20的近端或朝向手柄22抓握部21。

在所例示的示例中，刮削面31大致上是平面的，优选地正交于手柄20的纵向轴线A，特别是正交于手柄20的近侧部分。

刮削面31是刀体30的自由表面，或者从手柄20伸出，或者在任何情况下都不与手柄20或外科器械10的其它部件接触。

刀体30包括外围刮削刃32，其例如(在下方)界定刮削面31。

刮削刃32代表具有最小厚度的刀体30部分(主要在平行于纵向轴线A的方向上)。

刮削刃32是刀体30的自由边缘(在使用中)，或者从手柄20伸出，或者在任何情况下都不与手柄20或外科器械10的其它部件接触，并优选相对于手柄20面向下方。

优选地，刮削刃32总体具有周向的纵向延伸。

在所示的示例中，周向的纵向延伸大致上与纵向轴线A共轴(与刮削面31正交)。

在所示的示例中，刀体30包括盘状头部33(例如，整体式的)，该盘状头部33具有朝向手柄20近端或朝向手柄20抓握部21的内面，该盘状头部33的下部限定所述刮削面31并且由所述刮削刃32(在下方)界定，并且盘状头部33的相对外面面向手柄20的远端或表示外科器械10本身的远端。

刀体30还包括固定刀柄34，例如圆柱形或棱柱形的固定刀柄，该固定刀柄34(以一个整体)来自盘状头部33(例如盘状头部33的内面)，并且具有正交于刮削面31的轴线，例如平行于纵向轴线A并且与纵向轴线A共轴的轴线。

固定刀柄34被配置成牢固地且刚性地固定在形成于手柄20的自由的远端内的(圆柱形)座体内，例如与座体保持牢固地约束而没有移动的可能性。

在可替代的实施例中，刀体30大致上可以如专利US6110177中所描述的方式制成，即刀体具有：弧形的刮削面，即由轴线与纵向轴线A正交的大致半圆柱形表面，和弧形下边缘刮削刃32，或者具有与纵向轴线A大致正交的周向的纵向延伸。

在任何情况下，根据本发明(参见图7和图8)，刮削(以及尖锐的)刃32或刀体30包括多个切削刃320，例如两个或更多个切削刃320，这些切削刃320彼此分离，或通过空的间隙(或至多不是刮削刃/不是尖锐的)以非零距离间隔开。

在实践中，刮削刃32被细分成多个(圆形)部分，每个部分限定相应的切削刃320。

每个切削刃320由成形的刃32的尖端(或顶点，面向下方)端部构成/限定或者包括该尖端端部，并且具有沿着圆周弧的(圆形)部分(其由刮削刃32的周向的纵向延伸限定)的纵向弯曲的延展。

优选地，刀体30包括至少一个凹部321(即形成在刀体30中的轴向通过的间隙，特别是形成在刀体30盘状头部中，该间隙使刮削刃32截断和中断)，该凹部插设在两个(相邻的)切削刃320之间，并因此将切削刃320分开。

凹部321由位于底部的敞开的狭缝限定，例如具有径向的纵向轴线或在任何情况下平行于刮削面31的纵向形状。

凹部321的长度(远)小于刀体30的直径，特别是，凹部321在刮削面31的限定部分上延伸(即在小于刮削面31整个面积的刮削面31的限定端部分上延伸)。

例如，凹部321的长度包括在0.1mm至1mm之间，优选等于0.3mm。

凹部321的(周向)宽度，其对应于将刀体30的切削刃320间隔开的(非零)距离，包括在0.1mm至1mm之间，优选地包括在0.01mm至0.2mm之间，有利地例如等于0.05mm。

得益于切削刃320之间的这种所包含的距离，可以在每次移动时最大限度地去除骨量，同时获得隆起(gibbosity)减少的刮削骨并且提高外科器械的有效性。

每个凹部321例如通过切割(例如电火花加工或激光切割)刀体30(即，单个刀体，其中例如刀体的切削刃是预先磨尖的)来获得。

每个切削刃320与(单个)刮削面31互联，例如通过从凹部321切下刮削面31部分而与(单个)刮削面31联接。

切削刃320优选地是同一刮削刃32的部分，切削刃320全部位于由刮削面31的平面限定的同一平面上，并且位于同一(弯曲)线或圆周弧(由刮削刃32的圆周的纵向延伸限定)上，因此它们是全部对齐(沿圆周方向)的。

不排除的是，可以通过接合若干刀体来获得刀体30，其中每个刀体具有其各自的刮削刃32，每个刮削刃32具有一个或多个切削刃320。

例如，可以获得具有从多个(两个或三个或更多个)部分300(如在图7和图8中用三个虚线示意性地指示的)获得的盘状头部33的刀体30，每个部分具有(单个)相应的切削刃320，特别是每个部分通过(和位于)前述的一个凹部321与相邻部分隔开。

在这种情况下(如盘状头部33是整体的情况)，可以设想刀体30具有固定刀柄34，该固定刀柄34又由与盘形头部33分离的主体制成并且刚性地固定在盘形头部上(例如通过任何永久的、半永久的或可移除的固定技术)。在图7所示的第一(且优选的)实施例中，刀体30的多个切削刃320包括三个切削刃320或由三个切削刃320组成，其中中间切削刃或主切削刃(沿圆周方向)插设在两个(相同的)外围刃之间。

该中间切削刃例如正切通过纵向轴线A的刀体30的对称平面，两个外围切削刃相对于该对称平面对称。

在图8所示的第二(且可替代的)实施例中，刀体30的多个切削刃320包括两个(相同的)切削刃320或者由两个(相同的)切削刃320组成，例如相对于上述对称平面对称。

外科器械10包括收集腔40，收集腔40被配置成接收由刀体30刮削的骨颗粒物。

收集腔40由壁41(在下面和横向上)界定，收集腔40成型为类似细长的桶状的主体，并且具有大致上直的纵向轴线B。

壁41是至少部分光学透明的。

收集腔40由塑料材料制成(整体式的主体)，例如通过注射模制这种塑料材料来获得收集腔40。

有利地，收集腔40具有更靠近手柄20近端的近侧纵向端以及更靠近手柄20远端的远侧纵向端。

例如，壁41在平面上复制手柄20的近侧部分的细长形状。

在实践中，收集腔40是适于(在上方)闭合的。

特别地，在所示的示例中，收集腔40由手柄20，特别是由手柄20的远侧部分(在上方)闭合，优选地收集腔40是可开启的，以便允许收集在其中的骨颗粒物从收集腔40排出。

手柄20的下周缘或其远侧部分部能够与壁41的上缘紧密接触。

例如，收集腔40与手柄20相关联，并且可以绕摆动轴线C摆动，该绕摆动轴线C垂直于手柄20的纵向轴线A以及垂直于收集腔40的纵向轴线B，其中摆动轴线C布置成临近于收集腔40的近侧纵向端或在其附近(并且在手柄20的近端和其自由远端之间的中间处)。

具体地，摆动轴线C正交于手柄20的内部(平面)表面(即，其近侧部分)。

因此，收集腔40通过与摆动轴线C共轴的铰接销42可转动地关联，以便能够在收集腔40的闭合位置与收集腔40的开启位置之间交替地摆动，其中在所述闭合位置由壁41限定的桶状主体在平面上与手柄20或手柄20的远侧部分对齐(在其下方)，其中在开启位置由壁41限定的桶状主体(在平面上)是未对齐的，即，其相对于手柄20或手柄20的远侧部是展开的。

换句话说，在闭合位置，手柄20的纵向轴线A与收集腔40的纵向轴线B(在平面上)重叠，而在开启位置，手柄20的纵向轴线A与收集腔40的纵向轴线B分散开，也就是说，它们之间形成非零角度(但不是平角)。

在实践中，当收集腔40处于开启位置时，收集腔40的远侧纵向端与手柄20的自由远端成角度地隔开，而当收集腔40处于闭合位置时，收集腔40的远侧纵向端位于手柄20的自由远端下方(与手柄20的自由远端呈最小距离，或与手柄20的自由远端接触)。

在实践中，当收集腔40处于开启位置时，外科器械10被配置成能够稳定地(在水平面上)位于至少三个不对准且共面的支撑点上，其中收集腔40面向上方，其中第一支撑点属于由壁41限定的相对于手柄展开的桶状主体，第二支撑点属于手柄20，例如属于抓握部21，第三支撑点属于手柄20和刀体20之间的支撑点，例如属于临近于刀体20的手柄20部分的支撑点。

外科器械10包括锁定组件50，锁定组件50被配置成临时性地或者以根据命令的可分解方式将收集腔40锁定在其闭合位置。

锁定组件50例如包括卡扣部件，该卡扣部件具有手动操作按钮或其它已知的干预装置。

收集腔40还包括进入开口45(参见图6A)，进入开口45被配置成允许由刀体30刮削的骨颗粒物进入到由收集腔40(以及当收集腔40处于闭合位置时的手柄20)封闭的容积中。

进入开口45位于刀体30附近，在示例中位于收集腔40的远端。

优选地，进入开口45在下方和侧向上由收集腔40的壁41界定，并且在上方由手柄20界定。

收集腔40包括布置在刀体30的所有切削刃320附近的单个进入开口45，以便将单独刮削的骨颗粒物传送到(同一个)收集腔40中。

刀体30的切削刃320沿着刮削方向S(参见图6A)位于收集腔40的进入开口45的后侧，所述刮削方向S正交于切削刃320所在的平面或者在指向手柄20(即指向手柄20的抓握部21)的刮削方向(如图6A中箭头指示的)上正交于由刮削面31所限定的平面。

在实践中，在刮削方向上，收集腔40位于刮削刃30的前方，即位于刮削面31和刮削刃32的切削刃320的前方，使得逐渐从骨皮质部分分离的骨颗粒物(呈骨屑或骨片/骨卷曲物的形式)被输送到收集腔40中(骨颗粒物被适当地倒置并混合)。

如果大体上根据专利US6110177中所描述的内容来制造刀体30，则进入开口布置在刀体的切削刃附近，并且切削刃沿着与切削刃自身所在的平面平行的刮削方向放置在收集腔的进入开口之后，并且在朝向手柄的或者朝向手柄的抓握部的刮削方向上与周向弧的至少一个点(更向后)相切。

在附图所示的优选实施例中，进入开口45具有响应于从外部作用在刀体30和/或手柄20上的应力而弹性可变的(开启)截面。

具体地，进入开口45被配置成在开启配置和闭合配置之间交替切换，在开启配置中，其开启截面(或通道间隙)是最大的，在闭合配置中，其开启截面(或通道间隙)是最大的，例如，其完全地闭合。

例如，在由刀体30的刮削刃32的切削刃320进行的刮削操作中，外科器械10的至少一部分是可弹性变形的，以便(在开启配置和闭合配置之间)改变进入开口45的(开启)截面。

具体地，手柄20的至少一部分，优选地手柄20的远侧部分是可弹性变形的，以使当外科器械10被按压使刀体30紧靠骨时，手柄20的远侧部分与限定收集室40的壁41分开，反之，当外科器械10不受机械应力时，手柄20的远侧部分接近限定收集室40的壁41。

根据上述情况，外科器械10的操作如下。

在使用中，外科器械10借助于手柄20，特别地且首要地借助于手柄21，利用手来握持外科器械10操作；包括手柄20自由远端的远侧部分和外科器械10的刀体30保持远离手的抓握。

当包括刀体30的切削刃320的刮削刃32向下压靠骨表面时(如图6A所例示的)，刮削刃32通过有限的径向延伸而下陷到骨本身的皮质层。

例如，通过骨提供的约束反作用，进入开口45进入到其开启配置，这允许骨颗粒物进入到收集腔40中。

在该阶段，通过沿着刮削方向S在刮削方向上向后拉动器械，随着刀体30压靠骨，而执行刮削操作。

在每次刮削操作中，由每个切削刃320(其组成(单个)刀体30的刮削刃32)刮削的骨颗粒物(在图6A中示意性地示出为骨屑)通过刀体30的刮削面31(即，通过从凹部321切下的每个刮削面部分31)经由在该阶段正好处于开启配置的进入开口45被推入到收集腔40中。

在每个刮削操作中，针对构成刮削刃32每一个切削刃320的至少一个骨颗粒物(即，骨屑或骨片)从骨上分离并且被输送到收集腔40中，该骨颗粒物与刮削刃320的其他刃320其中一个所刮削的骨颗粒物(纵向上)分离。

此外，划分各个切削刃320(即，其内侧边缘)的凹部321允许沿着直的刮削方向S(正交于刀体的刮削面31)引导每个刮削操作。

在实践中，在骨的未刮削部分与凹部321之间，在刮削操作期间建立一种棱柱状连接，该棱柱状连接使得外科器械保持在受控状态，允许在骨上的最佳滑动并且使所刮削的并收集在收集腔中的骨颗粒物具有更规则、更长且受限的构造。

当手在外科器械10上的推动刀体30抵靠骨的作用停止时，手柄20上的机械应力停止，外科器械10被释放并返回其自然配置，因此进入开口45闭合并且将收集腔40与外部环境隔离。可以通过在外科器械10的部件的组装期间产生的预定预加载力来强制闭合进入开口45。

当需要从收集腔40排出所收集的骨颗粒物时，将收集腔40设置到其开启位置就足够了。

在收集腔40处于所述开启位置(参见图1A和图2A)的情况下，外科器械10呈现大体上的“T”形，该“T”形使得外科器械10位于平坦表面上(例如水平的)，“T”形非常稳定并防止翻倒，特别是限定收集腔40的桶状主体的壁41的位置(由刮削的骨颗粒物限定的生物材料收集在收集腔)特别稳定、向上且可供操作者触及，该操作者可以将外科器械10放在平坦表面上，而不必被迫用一只手握持外科器械10以防止其滚动和丢失所收集的骨颗粒物。

由此构思的发明容易具有许多修改和变化，所有这些修改和变化都在本发明构思的范围以内。

此外，可以利用其它技术上等同的元素来替换所有细节。

在实践中，在不偏离所附权利要求的保护范围的情况下，所使用的材料以及形状和尺寸可以是符合要求的任何材料以及形状和尺寸。