附接機(jī)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明描述一種用于可釋放地附接整形設(shè)備的第一組件和第二組件的附接機(jī)構(gòu)、制造方法和使用方法。所述附接機(jī)構(gòu)包括凸出部，所述凸出部從所述第一組件的表面延伸且具有自由端和側(cè)壁。保持機(jī)構(gòu)提供在所述第二組件中。所述保持機(jī)構(gòu)包括多個(gè)壁，所述多個(gè)壁在所述第二組件中限定用以容納其中的所述凸出部的孔。所述多個(gè)壁之一的至少一部分是回彈性柔性構(gòu)件，所述回彈性柔性構(gòu)件被設(shè)計(jì)成在所述凸出部被插在所述孔中時(shí)將足夠的力施加到所述凸出部的所述側(cè)壁的一部分，以提供所述凸出部與所述孔的所述多個(gè)壁之間的過(guò)盈配合，從而將所述凸出部可釋放地保持在所述孔內(nèi)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】附接機(jī)構(gòu)
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種附接機(jī)構(gòu)，并且具體地一種用于可釋放地附接外科設(shè)備的兩個(gè)或更多個(gè)部件的機(jī)構(gòu)。
[0002]很多時(shí)候，期望將外科設(shè)備的兩個(gè)部件暫時(shí)附接到一起。例如，一個(gè)部件可為通用的，而另一部件可為患者專(zhuān)用或手術(shù)專(zhuān)用的，或者以其它方式需要在操作期間根據(jù)情況而變。所述部件應(yīng)該能夠以足夠的可靠性附接，其不會(huì)在正常使用期間分開(kāi)，因此外科醫(yī)生不需要用一個(gè)或多個(gè)手來(lái)保持所述部件在一起，而且所述部件能夠容易地拆開(kāi)，因此在外科操作期間或以其它方式處理復(fù)雜的或費(fèi)時(shí)的附接機(jī)構(gòu)期間不會(huì)浪費(fèi)時(shí)間。
[0003]如果這些附接機(jī)構(gòu)易于制造、在使用后易于清理且可與各種各樣的器械、裝置、部件、工具或其它外科裝置一起使用，則也是有益的。
[0004]可釋放的附接機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例是卡口式緊固件，例如用于將標(biāo)記物可釋放地附接到骨釘以允許使用各種光學(xué)追蹤系統(tǒng)對(duì)骨進(jìn)行追蹤。然而，所述可釋放附接機(jī)構(gòu)并不總是易于抓握，例如在潮濕時(shí)或者在佩戴外科手套時(shí)，并且所述可釋放附接機(jī)構(gòu)包括多個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，并且因此制造工藝復(fù)雜，并且可捕集到碎片，從而使其更難以清理。
[0005]可釋放附接機(jī)構(gòu)還可結(jié)合植入性試驗(yàn)組件使用。例如，假體膝關(guān)節(jié)可包括經(jīng)由關(guān)節(jié)連接面彼此接合和關(guān)節(jié)連接的多個(gè)部件，例如，假體股骨組件的髁和脛骨組件的關(guān)節(jié)連接面。在外科手術(shù)期間，外科醫(yī)生通常制作多個(gè)骨切口，以使手術(shù)部位準(zhǔn)備好接受假體組件。在試驗(yàn)階段期間，外科醫(yī)生可將多個(gè)試驗(yàn)組件放置在手術(shù)部位內(nèi)，以確定將用于替換關(guān)節(jié)的實(shí)際假體組件的適當(dāng)尺寸(如，大小)。并不使用實(shí)際假體組件本身，以避免其被損壞，并且防止外科醫(yī)生最初選擇了不適當(dāng)大小的組件。
[0006]在膝部手術(shù)中，使用試驗(yàn)組件的一個(gè)例子是使用包括脛骨關(guān)節(jié)面的試驗(yàn)脛骨組件(諸如脛骨托)。在內(nèi)外方向上，可根據(jù)所切除的脛骨面的大小使用各種不同大小的試驗(yàn)組件。根據(jù)脛骨切口的高度，以及股骨組件和其由于股骨切口而在股骨上的位點(diǎn)，膝關(guān)節(jié)中的間隙可發(fā)生變化。而且，膝關(guān)節(jié)中的間隙大小可由于軟組織問(wèn)題(例如，由于韌帶)而發(fā)生變化。為了調(diào)整脛骨組件和股骨組件之間的間隙，可將一個(gè)或多個(gè)不同厚度的墊片放置在脛骨托的底側(cè)和被切除的脛骨面之間，以便減小脛骨組件和股骨組件之間的間隙。
[0007]然而,在手術(shù)室環(huán)境中,抓握脛骨托和墊片是困難的。來(lái)自手術(shù)部位的體液和碎片可使托件和/或墊片的抓握和操作變得困難。另外，關(guān)節(jié)與在適當(dāng)位置的試驗(yàn)件之間的關(guān)節(jié)連接(例如，用以測(cè)量屈伸運(yùn)動(dòng)中的間隙)將關(guān)節(jié)組件置于各種力下，所述力可使試驗(yàn)組件分離。
[0008]因此，提供一種簡(jiǎn)單且易于使用的機(jī)構(gòu)以改善整形設(shè)備的可釋放附接部件的便易性和可靠性將是有益的，尤其是在外科手術(shù)期間。
[0009]本發(fā)明的第一方面提供一種用于可釋放地附接整形設(shè)備的第一組件和第二組件的附接機(jī)構(gòu)，所述附接機(jī)構(gòu)包括:從第一組件延伸的凸出部和提供在第二組件中的保持機(jī)構(gòu)。所述保持機(jī)構(gòu)包括多個(gè)壁，所述多個(gè)壁在第二組件中限定用以容納其中的凸出部的孔。所述多個(gè)壁之一的至少一部分可以為回彈性柔性構(gòu)件，所述回彈性柔性構(gòu)件被設(shè)計(jì)成在所述凸出部被插在孔中時(shí)將足夠的力施加到所述凸出部的一部分，以提供所述凸出部與所述多個(gè)壁中的至少一個(gè)之間的過(guò)盈配合，從而將所述凸出部可釋放地保持在所述孔內(nèi)。
[0010]通過(guò)將限定其中可容納所述凸出部的所述孔的所述壁中的一個(gè)的一部分提供為回彈性柔性構(gòu)件，可提供易于制造且具有較少部件的易于操作的附接機(jī)構(gòu)。
[0011]所述附接機(jī)構(gòu)可包括多個(gè)凸出部和多個(gè)保持機(jī)構(gòu)。可為每個(gè)凸出部提供單獨(dú)的或不同的保持機(jī)構(gòu)。
[0012]所述保持機(jī)構(gòu)可具有一體構(gòu)造。所述壁可被提供為第二組件的整體部分，并且因此不需要附屬或輔助的單獨(dú)部件來(lái)提供可釋放附接機(jī)構(gòu)。
[0013]所述多個(gè)壁中的一個(gè)、多個(gè)或全部可包括各自為回彈性柔性構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)部件。所述壁中的一個(gè)、多個(gè)或全部的一部分可被提供為回彈性柔性構(gòu)件。所述壁中的一個(gè)、多個(gè)或全部的整體可被提供為回彈性柔性構(gòu)件。所述壁中的一個(gè)、多個(gè)或全部的多個(gè)部件可被提供為回彈性柔性構(gòu)件。
[0014]所述或每個(gè)回彈性柔性構(gòu)件可被設(shè)計(jì)成具有呈多種不同的柔性模式的回彈性柔性。優(yōu)選地，所述或每個(gè)回彈性柔性構(gòu)件為可回彈性彎曲的。
[0015]一個(gè)或多個(gè)腔體可位于所述第二組件中，鄰近所述或每個(gè)回彈性柔性構(gòu)件。所述腔體可位于所述或每個(gè)回彈性柔性構(gòu)件的與所述孔相對(duì)的側(cè)上。所述腔體優(yōu)選地延伸穿過(guò)第二組件的整個(gè)厚度。
[0016]一對(duì)回彈性柔性構(gòu)件可提供在所述孔的相對(duì)側(cè)上。
[0017]所述或每個(gè)回彈性柔性構(gòu)件可包括所述多個(gè)壁中的整個(gè)壁。所述整個(gè)壁、而非僅所述壁的一部分可以為回彈性柔性的。
[0018]所述凸出部可具有主體和頂端。所述凸出部的頂端可具有小于主體的側(cè)向尺寸。所述主體可具有基本上恒定的側(cè)向尺寸，即所述主體可不為漸縮的。所述頂端可為漸縮的，或者以其它方式具有小于主體的側(cè)向尺寸。例如，所述頂端可具有至少一部分地或完全地繞其邊緣延伸的斜面。
[0019]所述凸出部可以為圓柱形的，并且尤其是正圓柱形。所述圓柱可以為圓形圓柱體、曲面或曲線(xiàn)圓柱體、或多面圓柱體。
[0020]所述凸出部可以為部分地或完全地漸縮的。所述凸出部可具有出模斜度(draftangle)。優(yōu)選地，所述出模斜度在約0.5度至約5度的范圍內(nèi)。
[0021]所述回彈性柔性構(gòu)件可具有兩個(gè)或更多個(gè)部件。每個(gè)部件可具有自由端。所述自由端可限定其間的間隙。所述間隙可在沿著壁的多個(gè)位點(diǎn)處，包括所述壁的中間、沿著壁的長(zhǎng)度的三分之一或四分之一。
[0022]所述孔的尺寸可大于所述凸出部的最大側(cè)向尺寸。所述回彈性柔性構(gòu)件可沿著尺寸的長(zhǎng)度延伸。這能夠幫助降低回彈性柔性構(gòu)件的剛度。
[0023]限定所述孔的多個(gè)壁中的至少一個(gè)可包括延伸到所述孔中的一個(gè)或多個(gè)保持結(jié)構(gòu)。所述一個(gè)或多個(gè)保持結(jié)構(gòu)可與所述多個(gè)壁中的另一個(gè)、或另一保持結(jié)構(gòu)協(xié)作，以將所述凸出部的位點(diǎn)保持在所述孔中。所述保持結(jié)構(gòu)與壁、或多個(gè)保持結(jié)構(gòu)可限定實(shí)質(zhì)上匹配所述凸出部的側(cè)向尺寸的孔的尺寸，以便防止所述凸出部在容納于所述孔中時(shí)相對(duì)于所述孔側(cè)向滑動(dòng)。
[0024]所述回彈性柔性構(gòu)件可具有復(fù)合構(gòu)造。所述或每個(gè)回彈性柔性構(gòu)件可包括與制成保持機(jī)構(gòu)的其余部分的材料不同的材料，或由所述不同材料組成。所述回彈性柔性構(gòu)件可包括一個(gè)或多個(gè)金屬部件，或由其組成。所述保持機(jī)構(gòu)的其余部分可由塑料制成。所述一個(gè)或多個(gè)金屬部件可由保持機(jī)構(gòu)的剩余部分的塑性材料包裹。所述不同材料可以是與制成所述保持機(jī)構(gòu)的其余部分的塑料不同類(lèi)型的塑料。
[0025]第二組件可由單件材料整體地形成。這有利于第二組件的制造，因?yàn)楸３纸Y(jié)構(gòu)完全是由與第二組件相同的材料形成，而非具有復(fù)合構(gòu)造。
[0026]所述凸出部和/或保持結(jié)構(gòu)可由塑性材料形成。
[0027]本發(fā)明的另一方面提供一種整形設(shè)備，所述整形設(shè)備包括:第一組件；第二組件；和根據(jù)本發(fā)明的前述方面的附接機(jī)構(gòu)，其用以可釋放地附接所述第一組件和第二組件。
[0028]所述附接機(jī)構(gòu)可具有本發(fā)明的第一方面的任何優(yōu)選結(jié)構(gòu)。
[0029]所述整形設(shè)備可具有根據(jù)本發(fā)明的第一方面的多個(gè)附接機(jī)構(gòu)，并且優(yōu)選地為至少兩個(gè)附接機(jī)構(gòu)。
[0030]所述第一組件和/或第二組件可以為試驗(yàn)組件。
[0031]所述試驗(yàn)組件可以為脛骨組件和/或另一組件可以為墊片或間隔物組件。
[0032]所述設(shè)備還可以包括第三組件。所述第三組件可以為另一墊片。所述另一墊片的厚度可與所述墊片不同，并且所述另一墊片可包括另外的保持機(jī)構(gòu)。
[0033]所述整形設(shè)備可以為器械。所述第一組件可以為所述器械的一部分，和/或所述第二組件可以為所述器械的一部分。所述第一或第二組件可以為或包括柄部，和/或所述第一和第二部件中的另一個(gè)可以為所述器械的工作部件。
[0034]所述第一組件或第二組件可以為整形外科器具，并且所述第一和第二組件中的另一個(gè)可以為配件。所述配件可以為可追蹤標(biāo)記物。
[0035]本發(fā)明的另一方面提供一種制造整形設(shè)備的方法，所述整形設(shè)備具有可釋放地附接到彼此的第一組件和第二組件。所述方法可包括:形成具有凸出部的第一組件，所述凸出部從第一組件的表面延伸，以及形成具有保持結(jié)構(gòu)的第二組件，所述保持結(jié)構(gòu)包括限定用以容納其中的所述凸出部的孔的多個(gè)壁。所述多個(gè)壁之一的至少一部分可以為回彈性柔性構(gòu)件，所述回彈性柔性構(gòu)件可被設(shè)計(jì)成在所述凸出部被插在孔中時(shí)將足夠的力施加到所述凸出部的側(cè)壁的一部分，以提供所述凸出部與所述孔的多個(gè)壁中的至少一個(gè)之間的過(guò)盈配合，從而將所述凸出部可釋放地保持在所述孔內(nèi)。
[0036]所述第一組件和/或所述第二組件可通過(guò)模制或機(jī)加工而形成。所述第一和/或第二材料可由塑性材料模制或機(jī)加工。
[0037]所述第一組件和/或所述第二組件可通過(guò)壓印、鍛造、造?；蛴∷⒍纬?。例如，可使用選擇性激光燒結(jié)(SLS)作為金屬的成型或印刷。
[0038]形成第二組件可包括在至少一個(gè)金屬部件上模制所述塑性材料以形成所述或每個(gè)回彈性柔性構(gòu)件。
[0039]所述第一組件和/或所述第二組件可由塑料整體地形成。
[0040]所述第一組件和/或所述第二組件可被整體地形成為一體部件。即，所述第一組件和/或第二組件可與所述凸出部和/或保持結(jié)構(gòu)一起制造為整體部分。
[0041]本發(fā)明的另一方面提供一種用于由至少第一組件和第二組件來(lái)組裝整形設(shè)備的方法。從第一組件的表面延伸 的凸出部的自由端可鄰近第二組件的保持結(jié)構(gòu)的孔定位。所述凸出部可被推到所述孔中，由此使回彈性柔性構(gòu)件將足夠的力施加到所述凸出部的側(cè)壁的一部分，以提供所述凸出部與所述孔的至少一個(gè)壁之間的過(guò)盈配合，從而將所述凸出部可釋放地保持在所述孔內(nèi)。
[0042]現(xiàn)在將僅以舉例的方式結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中:
[0043]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明在分離狀態(tài)下的試驗(yàn)組合件和第一墊片組合件的透視圖，并且包括根據(jù)本發(fā)明的附接機(jī)構(gòu)；
[0044]圖2示出了在附接狀態(tài)下的試驗(yàn)組合件和第一墊片組合件的透視圖；
[0045]圖3示出了在分離狀態(tài)下的試驗(yàn)組合件和第二墊片組合件的透視圖；
[0046]圖4示出了在附接狀態(tài)下的試驗(yàn)組合件和第二墊片組合件的透視圖；
[0047]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一附接機(jī)構(gòu)的示意性平面圖；
[0048]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一附接機(jī)構(gòu)的示意性平面圖；
[0049]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另一附接機(jī)構(gòu)的示意性平面圖；
[0050]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的另一附接機(jī)構(gòu)的示意性平面圖；
[0051]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的另一附接機(jī)構(gòu)的示意性平面圖；
[0052]圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的另一附接機(jī)構(gòu)的示意性平面圖；
[0053]圖11示出了圖10中示出的附接機(jī)構(gòu)的在部分拆開(kāi)狀態(tài)下的透視圖；并且
[0054]圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的器`械`的透視圖，并且包括根據(jù)本發(fā)明的附接機(jī)構(gòu)。
`[0055]除非另外指明，否則不同`附圖中的相同組件共用共同的組件標(biāo)記。
[0056]現(xiàn)在將結(jié)合將本發(fā)明用作脛骨試驗(yàn)組合件和墊片組合件以及插管器器械的部分來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的附接機(jī)構(gòu)可用于可釋放地附接其它整形設(shè)備的組件，其中希望暫時(shí)地附接所述組件(例如以便易于抓握)并然后釋放所述組件。
[0057]結(jié)合圖1和圖2，示出了整形組合件100的第一實(shí)施例的透視圖，所述整形組合件包括墊片組件102和脛骨組件104。圖1以分離狀態(tài)示出了墊片102和脛骨104組件。圖2以可釋放地附接狀態(tài)示出了墊片102和脛骨104組件。
[0058]脛骨組件104具有大體彎曲或新月形形狀，并且大體為平面的。脛骨組件104在第一側(cè)上具有關(guān)節(jié)連接面106，用于在使用中容納股骨假體組件的髁部分。所述關(guān)節(jié)連接面被提供為脛骨組件104的整體部分。在可供選擇的實(shí)施例中，可提供單獨(dú)的關(guān)節(jié)連接面組件，所述單獨(dú)的關(guān)節(jié)連接面組件經(jīng)由表面106可釋放地附接到組件104，并且所述單獨(dú)的關(guān)節(jié)連接面組件承受所述關(guān)節(jié)連接面。相對(duì)的第二側(cè)108表現(xiàn)為大致平坦的表面。第一凸出部110從第二表面108朝向脛骨組件104的第一端延伸，并且第二凸出部112從第二表面108朝向第二端延伸。每個(gè)凸出部為大體正圓柱體的形式。每個(gè)凸出部的自由端的邊緣包括斜面部分114、116。因此，每個(gè)凸出部的頂端的側(cè)向尺寸(在這種情況下為半徑)稍微小于所述凸出部的主體的側(cè)向尺寸。每個(gè)凸出部的主體具有側(cè)壁。
[0059]脛骨試驗(yàn)組件104和墊片組件102各自由單件塑性材料整體地形成，諸如玻璃強(qiáng)化聚芳基酰胺、聚苯砜(PPSU)、聚醚酰亞胺(PEI)、丙烯腈(ABS)或類(lèi)似物。所述組件可使用這些塑性材料通過(guò)注射模塑而形成。所述組件還可以通過(guò)機(jī)加工這些塑性材料而形成，或者模制和機(jī)加工的組合。
[0060]墊片組件102也具有大體彎曲或新月形形狀，并且大體為平面的。墊片組件102的尺寸類(lèi)似于脛骨組件104。所述墊片組件具有在其中朝向第一端的第一孔120和在其中朝向第二端的第二孔130。如圖2中最好地示出，在墊片組件與脛骨組件配準(zhǔn)時(shí)，所述第一孔和第二孔在墊片中的大體與各自凸出部110、112的位置配準(zhǔn)的位置處?？?20由壁121、122,123和124限定。相對(duì)的壁121和122是整體剛性的。壁121和122之間的孔120的尺寸與凸出部110的主體的直徑基本上相同，使得凸出部110可被緊密地容納于其中。限定所述孔的側(cè)壁存在空隙，從而消除了位置公差。
[0061]壁123、124中的每一個(gè)被設(shè)計(jì)成是通過(guò)彎曲而回彈性柔性的。柔性壁123、124本身的實(shí)際材料是基本上剛性的，因?yàn)槠溆膳c本身為剛性的墊片組件的剩余部分的材料相同的材料制成。與其它方法相比，這是優(yōu)選的，因?yàn)檎麄€(gè)組件可由相同材料制成，而非必須針對(duì)組件的主體和保持結(jié)構(gòu)的過(guò)盈配合組件使用具有不同性能的不同材料。在本發(fā)明中，柔性壁被設(shè)計(jì)成允許其通過(guò)彎曲而折曲，并且具有回彈力以使得當(dāng)所述柔性壁在其彈性限度內(nèi)被折曲而偏離原位時(shí)，所述柔性壁盡力采用其原始位置。第一圓形區(qū)段形腔體125是鄰近壁123提供的，并且在與孔120相對(duì)的側(cè)上。類(lèi)似的第二圓形區(qū)段形腔體127是鄰近壁124提供的，并且在與孔120相對(duì)的側(cè)上。腔體125和127允許壁123和124在使用中向內(nèi)折曲(即背離孔120)，如同下文將更詳細(xì)描述。壁123和124之間的孔120的尺寸稍微小于凸出部110的主體的直徑。
[0062]回彈性柔性壁123、124和主孔120提供用于在使用中可釋放地保持凸出部110的保持機(jī)構(gòu)。
[0063]第二保持機(jī)構(gòu)由第二腔體130提供，類(lèi)似于第一孔120來(lái)限定所述第二腔體。第二孔130由壁131、132、133和134限定。壁131和132是整體剛性的，并且第二孔130在這些壁之間的尺寸與第二凸出部112的主體的直徑基本上相同，因此所述第二凸出部可緊密地容納于其中。壁133和134是回彈性柔性的，并且孔130在所述壁之間的尺寸稍微小于凸出部112的主體的直徑。各自圓形區(qū)段形腔體135、136是鄰近每個(gè)壁133、134提供在與第二孔130相對(duì)的側(cè)上的。腔體135、136通過(guò)墊片102的整個(gè)厚度。
[0064]為了將墊片102可釋放地附接到脛骨組件104，將每個(gè)凸出部110、112的自由端各自引入到孔120、130中的相應(yīng)一個(gè)中。所述凸出部的自由端的斜面邊緣有利于將每個(gè)凸出部的頂端引入到孔中，因?yàn)槊總€(gè)凸出部的頂端的尺寸稍微小于所述孔的側(cè)向尺寸。隨著所述凸出部的自由端被引入到孔中，柔性壁123、124和133、134各自向外彎曲(背離其相應(yīng)的孔)以便與每個(gè)相應(yīng)凸出部的主體相容。墊片102和脛骨組件104被按壓在一起，直到其已采用圖2示出的附接構(gòu)型時(shí)為止。由于成對(duì)的柔性壁123、124和133、134之間的分離稍微小于每個(gè)凸出部的主體的直徑，并且由于所述壁具有回彈性，因此所述壁被相對(duì)于所述凸出部的側(cè)壁擠壓，以便產(chǎn)生具有足夠力的過(guò)盈配合，從而防止墊片組件與脛骨組件分離。
[0065]因此，在使用中，外科醫(yī)生可使用由凸出部和保持機(jī)構(gòu)的組合物提供的附接機(jī)構(gòu)暫時(shí)地將墊片102附接到關(guān)節(jié)組件104。
[0066]圖3和圖4示出了組合件101的透視圖，所述組合件類(lèi)似于組合件100，但其中墊片組件150的厚度大于圖1和圖2中示出的墊片組件102的厚度。除了墊片組件150的厚度外，墊片組件150與墊片組件102基本上相同。當(dāng)然也能夠提供各自與其它墊片具有不同厚度的其它墊片。
[0067] 使用本發(fā)明繼續(xù)描述，如果確定在將第一墊片放置于適合位置時(shí)脛骨-股骨間隙過(guò)大，則外科醫(yī)生可僅通過(guò)牽拉以使墊片組件102與脛骨組件104分離而從脛骨試驗(yàn)組件104移除第一墊片102。外科醫(yī)生然后可將較厚的第二墊片150附接到同一脛骨組件104。類(lèi)似于第一墊片，第二墊片150包括由所述孔和回彈性柔性壁提供的保持機(jī)構(gòu)，在將凸出部110、112的自由端引入到相應(yīng)的孔120、130中且將墊片組件150和脛骨組件104按壓在一起時(shí)，所述保持機(jī)構(gòu)將相應(yīng)的凸出部112、110可釋放地保持在其中?；貜椥匀嵝员?23、124和134、133被設(shè)計(jì)成通過(guò)彎曲而折曲，并且其回彈性本質(zhì)使得其被相對(duì)于凸出部112、110的壁擠壓，以便形成過(guò)盈配合，從而將墊片和脛骨組件可釋放地附接成圖4示出的附接構(gòu)型。
[0068]對(duì)于本發(fā)明的附接機(jī)構(gòu)而言，存在多種有益效果。與先前的附接機(jī)構(gòu)相比，所述附接機(jī)構(gòu)不太易受制造變化效果的影響。對(duì)于可回彈性變形壁而言，所述附接機(jī)構(gòu)不需要使用高精確度或高公差制造方法，因?yàn)槠湟蕾?lài)于較粗略的設(shè)計(jì)性能。所述附接機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單且不涉及其它輔助或額外組件。這降低了制造成本，增加了操作簡(jiǎn)單性，改善了組件的可清理性且增加了易于制造性?？墒褂脙杉侥Ｐ腿菀椎刂圃烀劰窃囼?yàn)組件和墊片組件兩者。一旦已生產(chǎn)所述模具，便不存在與其使用相關(guān)的其它額外成本。所述附接機(jī)構(gòu)可用于單次使用一次性產(chǎn)品中，但其也可用于也需要可釋放附接機(jī)構(gòu)的可重復(fù)使用產(chǎn)品。
[0069]所述墊片和/或脛骨組件可由如上文所述的各種塑性材料制成，并且所述墊片和/或關(guān)節(jié)組件可通過(guò)注射模塑工藝制成，其中使用注射模型工具來(lái)限定用于限定保持機(jī)構(gòu)的主腔體和圓形區(qū)段腔體。因此，應(yīng)當(dāng)理解，脛骨組件和墊片組件兩者可由單件材料整體地制成，并且不具有任何輔助或補(bǔ)充部件。這大大地改善了易于制造性。而且，所述試驗(yàn)件和墊片可被提供為單次使用一次性組件。
[0070]在可供選擇的實(shí)施中，試驗(yàn)組件和墊片組件可由適合的金屬制成，諸如外科級(jí)不銹鋼，并且可通過(guò)(例如)機(jī)加工或造模而形成。
[0071]在其它實(shí)施例中，如下文所述，所述組件可具有復(fù)合構(gòu)造，其中所述組件由塑料和金屬部件制成，或由不同類(lèi)型的塑料的組合物制成，諸如用于保持結(jié)構(gòu)的硬塑料和用于可彈性變形壁的較軟塑料。
[0072]應(yīng)當(dāng)理解，柔性壁 和凸出部之間的確切過(guò)盈配合及其強(qiáng)度可被最佳化以提供期望的保持力。保持機(jī)構(gòu)和/或凸出部的各種性能可取決于所需要的保持力而變化。例如，回彈性柔性構(gòu)件的結(jié)構(gòu)可發(fā)生變化。例如，柔性壁的材料、長(zhǎng)度、深度、厚度和過(guò)盈配合量值可發(fā)生變化。所述壁的取向可發(fā)生變化。柔性壁的數(shù)目可發(fā)生變化。每個(gè)柔性壁的數(shù)量或部件數(shù)目可發(fā)生變化。鄰近所述壁的腔體的形狀和定位可發(fā)生變化。所述回彈性柔性構(gòu)件的橫截面形狀也可發(fā)生變化。在圖5到圖7中示出這些變型中的一些，其僅為非限制性實(shí)例。
[0073]圖5示出了在附接構(gòu)型中的附接機(jī)構(gòu)的第二實(shí)施例的平面圖。附接機(jī)構(gòu)200包括正圓柱形凸出部202和由腔體206提供的保持機(jī)構(gòu)204，所述腔體由四個(gè)回彈性柔性壁208、210、212、214限定，所述四個(gè)回彈性柔性壁都被提供為墊片組件220的一部分，如虛線(xiàn)222所示。所述附接機(jī)構(gòu)的第二實(shí)施例類(lèi)似于第一實(shí)施例的附接機(jī)構(gòu)，但存在四個(gè)回彈性柔性壁，每個(gè)回彈性柔性壁具有與其相關(guān)聯(lián)的大體圓形區(qū)段形腔體224、226、228、230。而且，在未撓曲狀態(tài)下每對(duì)壁之間的分離稍微小于所述凸出部的直徑，因此在將凸出部202插入在孔206內(nèi)時(shí)，致使所述壁借助其回彈性本質(zhì)而彎曲，從而通過(guò)與凸出部202的壁的交互作用而形成過(guò)盈配合。
[0074]圖6示出了本發(fā)明的附接機(jī)構(gòu)的第三實(shí)施例240的平面圖。在該第三實(shí)施例中，提供正圓柱形凸出部242，并且 通過(guò)由三個(gè)回彈性柔性壁246、248、250限定的三角形孔244來(lái)提供保持機(jī)構(gòu)。每個(gè)壁在與主孔244相對(duì)的側(cè)上具有與所述壁相關(guān)聯(lián)的腔體252、254、256。所述保持機(jī)構(gòu)被提供在墊片組件258的一部分中，如虛線(xiàn)260所示。
[0075]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的附接機(jī)構(gòu)的第四實(shí)施例270的平面圖。所述附接機(jī)構(gòu)包括橢圓柱形凸出部272和由矩形孔274提供的保持機(jī)構(gòu)，所述矩形孔由第一和第二相對(duì)的回彈性柔性壁276、278以及剛性壁277、279限定。第一柔性壁276在與主孔274相對(duì)的側(cè)上具有與所述第一柔性壁相關(guān)聯(lián)的腔體280。第二回彈性柔性壁278具有與其相關(guān)聯(lián)且在與主孔274相對(duì)的側(cè)上的第二腔體282。如圖7所示，第一腔體280和第二腔體282具有不同的形狀。第一腔體280具有部分線(xiàn)性、部分曲面的形狀。第二腔體282具有由筆直壁區(qū)段限定的多面形狀。不同形狀的腔體可被選擇為設(shè)計(jì)有特定彎曲性能和相關(guān)聯(lián)壁的回彈性。作為另外一種選擇，可出于易于制造性目的來(lái)選擇不同的腔體形狀。
[0076]結(jié)合圖8，示出了根據(jù)本發(fā)明的附接機(jī)構(gòu)300的另一個(gè)實(shí)施例。附接機(jī)構(gòu)300還包括類(lèi)似于在前描述的保持結(jié)構(gòu)302和凸出部304。保持結(jié)構(gòu)302包括在其中限定孔306的多個(gè)壁。第一對(duì)壁308、310提供在孔306的相對(duì)側(cè)上，并且呈回彈性柔性梁的形式。相對(duì)端壁312、314各自包括朝向孔306向內(nèi)延伸的保持結(jié)構(gòu)316、318?？?06在朝向308和310大體平行的側(cè)向方向上的尺寸大于所述孔在垂直橫向方向上的尺寸。所述孔在橫向方向上的尺寸稍微小于凸出部304的主體的直徑，因此壁308和310相對(duì)于所述凸出部的壁施加反作用力以提供過(guò)盈配合。保持結(jié)構(gòu)316和318的末端之間的分離稍微大于凸出部304的直徑，并且所述保持結(jié)構(gòu)起到防止所述凸出部在孔306內(nèi)滑動(dòng)的作用。
[0077]通過(guò)提供側(cè)向尺寸大于所述凸出部的直徑的孔，可使得回彈性柔性壁構(gòu)件308、310的長(zhǎng)度較大，以便允許針對(duì)具體應(yīng)用來(lái)最佳化過(guò)盈配合的確切厚度。在該實(shí)例中，增加回彈性柔性梁308、310的長(zhǎng)度起到降低其剛度且因此減小保持力的作用。如在其它實(shí)施例中，腔體320和322提供在壁308、310的與所述孔相對(duì)的側(cè)上。
[0078]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的附接機(jī)構(gòu)330的另一個(gè)實(shí)施例。該另一個(gè)實(shí)施例類(lèi)似于圖8示出的實(shí)施例300。然而，該另一個(gè)實(shí)施例330示出了其中所述回彈性柔性構(gòu)件可被設(shè)計(jì)以便調(diào)整附接機(jī)構(gòu)330的保持力的另一種方式。在該實(shí)施例中，提供回彈性柔性構(gòu)件308,310的壁被各自分裂成兩半。即，在每個(gè)壁中的每個(gè)壁的中間點(diǎn)處存在間隙332、334。每個(gè)壁308、310包括從保持機(jī)構(gòu)延伸且在壁的中間處具有自由端的第一壁部分和第二壁部分。通過(guò)在所述壁中提供分裂，所述梁的剛度可再次被降低，以便最佳化由附接機(jī)構(gòu)針對(duì)其具體應(yīng)用而提供的保持力。所述壁的每個(gè)部分起到大體類(lèi)似于片簧的作用。應(yīng)當(dāng)理解，所述分裂還可以提供于沿著壁的長(zhǎng)度的不同位點(diǎn)處，以便調(diào)整所提供的保持力。
[0079]結(jié)合圖10和圖11，示出了根據(jù)本發(fā)明的附接機(jī)構(gòu)340的另一個(gè)實(shí)施例的平面透視圖。所述保持機(jī)構(gòu)類(lèi)似于在前描述的保持機(jī)構(gòu)，并且包括保持結(jié)構(gòu)342和凸出部344。所述保持結(jié)構(gòu)包括由保持結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁限定的孔346。然而，在該實(shí)施例中，提供回彈性柔性梁的一對(duì)相對(duì)壁348、350呈薄金屬板的形式，所述薄金屬板容納在保持結(jié)構(gòu)的主體中的凹口(例如)352、354 中。
[0080]因此，在該實(shí)施例340中，保持結(jié)構(gòu)具有復(fù)合結(jié)構(gòu)，即并非由相同的單一材料或單一一體元素制成。而是，所述壁350、 348由與凸出部和保持結(jié)構(gòu)342的剩余部分(其由塑性材料制成)不同的材料制成。因此，回彈性柔性壁348、350的材料及其尺寸可被選擇以便最佳化由附接機(jī)構(gòu)提供的保持力。[0081]在其它實(shí)施例中，回彈性柔性壁348、350可由除了金屬外的其它材料制成，諸如塑性材料。用于回彈性柔性壁348、350的塑性材料可不同于用于制作保持結(jié)構(gòu)的剩余部分的塑性材料。在另外的實(shí)施例中，可提供復(fù)合的保持結(jié)構(gòu)，其中使用金屬(或其它材料)板來(lái)提供回彈性柔性壁，但所述壁組件在保持結(jié)構(gòu)的形成期間由塑性材料二次成型以便被整體地包覆。因此，金屬(或其它材料)的條帶或區(qū)段可被包裹在塑性材料內(nèi)，以便提供最佳化的回彈度。所述金屬壁組件可由多種金屬和合金制成，包括(例如)不銹鋼、鈦合金(如，Ti6A14V)和鎳鈦諾。
[0082]圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的器械360的示意性透視圖，包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的附接機(jī)構(gòu)370。器械360包括柄部362和具有自由端366的軸364，其中工作部件可附接到所述自由端。例如，器械360可以為髖白杯插入件，并且脛骨或髖白杯假體可被附接到自由端366以便遞送到患者的髖白中。在與所述器械的自由端366相對(duì)端處的近端368承受根據(jù)本發(fā)明的附接機(jī)構(gòu)370。
[0083]所述附接機(jī)構(gòu)包括類(lèi)似于圖8示出的實(shí)施例300的一對(duì)保持結(jié)構(gòu)372、374。所述器械的配件380包括承受一對(duì)凸出部(在圖12中不可見(jiàn))的足部件382。配件380包括從足部382延伸的臂384，其中可由光學(xué)追蹤系統(tǒng)追蹤的星陣列可附接到所述足部。因此，當(dāng)在計(jì)算機(jī)輔助外科類(lèi)手術(shù)期間追蹤杯插入件時(shí)，可將配件380可釋放地附接到杯插入件器械。因此，如果在追蹤手術(shù)中并不使用杯插入件，則可從杯插入件器械移除配件380，以防止與外科領(lǐng)域的其它組件發(fā)生碰撞。然而，在將要追蹤杯插入件時(shí)，可通過(guò)接合保持結(jié)構(gòu)372、374中的一對(duì)凸出部而將配件380容易地附接到插入件器械的近端。
[0084]應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于將標(biāo)記陣列可釋放地附接到具體器械。相反，本發(fā)明的附接機(jī)構(gòu)在整形外科器具領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用性。另外，本發(fā)明并不限于將配件附接到器械。本發(fā)明還可以用于將器械的部件附接到彼此。例如，器械的柄部部件可為通用的，并且通過(guò)使用本發(fā)明的附接機(jī)構(gòu)作為通用柄部與不同工作部件之間的界面，可將不同類(lèi)型、大小或形狀的工作部件可釋放地附接到通用柄部部件。
[0085]通過(guò)非限制性實(shí)例，可使用附接機(jī)構(gòu)將指導(dǎo)器械或?qū)?zhǔn)導(dǎo)件附接到擴(kuò)孔器柄部，以輔助恰當(dāng)?shù)臄U(kuò)孔器對(duì)準(zhǔn)。所述附接機(jī)構(gòu)還可以用于將對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)件附接到髖白擴(kuò)孔鉆、鉆孔機(jī)、試驗(yàn)插入件或埋植插入件(如圖12示出)，以輔助恰當(dāng)?shù)捏y白組件放置。
[0086]應(yīng)當(dāng)理解，所述回彈性柔性構(gòu)件的形狀、數(shù)目、布置和定位存在大量變化。相似地，所述凸出部的形狀、大小和定位也可發(fā)生變化。在圖中示出的附接機(jī)構(gòu)和其中使用所述附接機(jī)構(gòu)的整形設(shè)備旨在僅為舉例的方式，并且作為所述附接機(jī)構(gòu)可發(fā)生變化的一些方式的舉例說(shuō)明，同時(shí)仍在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。根據(jù)本文中的教導(dǎo)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)其它變型和設(shè)備。
【權(quán)利要求】
1.一種用于可釋放地附接整形設(shè)備的第一組件和第二組件的附接機(jī)構(gòu)，所述附接機(jī)構(gòu)包括: 從所述第一組件的表面延伸的凸出部，所述凸出部具有自由端和側(cè)壁；和提供在所述第二組件中的保持機(jī)構(gòu)，所述保持機(jī)構(gòu)包括多個(gè)壁，所述多個(gè)壁在所述第二組件中限定用以容納其中的所述凸出部的孔，并且其中所述多個(gè)壁之一的至少一部分是回彈性柔性構(gòu)件，所述回彈性柔性構(gòu)件被設(shè)計(jì)成在所述凸出部被插在所述孔中時(shí)將足夠的力施加到所述凸出部的所述側(cè)壁的一部分，以提供所述凸出部與所述孔的所述多個(gè)壁之間的過(guò)盈配合，從而將所述凸出部可釋放地保持在所述孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附接機(jī)構(gòu)，其中所述多個(gè)壁包括各自為回彈性柔性構(gòu)件的多個(gè)部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的附接機(jī)構(gòu)，其中所述或每個(gè)回彈性柔性構(gòu)件被設(shè)計(jì)為可回彈性彎曲的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的附接機(jī)構(gòu)，其中腔體位于所述第二組件中的在所述或每個(gè)回彈性柔性構(gòu)件的與所述孔相對(duì)的側(cè)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的附接機(jī)構(gòu)，其中一對(duì)回彈性柔性構(gòu)件提供在所述孔的相對(duì)側(cè)上。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的附接機(jī)構(gòu)，其中所述或每個(gè)回彈性柔性構(gòu)件包括所述多個(gè)壁中的整個(gè)壁。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的附接機(jī)構(gòu)，其中所述凸出部具有主體和頂端，并且其中所述凸出部 的所述頂端的側(cè)向尺寸小于所述主體。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的附接機(jī)構(gòu)，其中所述凸出部是圓柱形的。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的附接機(jī)構(gòu)，其中所述回彈性柔性構(gòu)件具有兩個(gè)部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的附接機(jī)構(gòu)，其中每個(gè)部件具有自由端，并且所述自由端限定其間的間隙，并且其中所述間隙在所述壁的中間處。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的附接機(jī)構(gòu)，其中所述孔的尺寸大于所述凸出部的最大側(cè)向尺寸，并且其中回彈性柔性構(gòu)件沿著所述尺寸的長(zhǎng)度延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的附接機(jī)構(gòu)，其中限定所述孔的所述多個(gè)壁中的至少一個(gè)包括保持結(jié)構(gòu)，所述保持結(jié)構(gòu)延伸到所述孔中且與限定所述孔的所述多個(gè)壁中的另一個(gè)協(xié)作以將所述孔的尺寸限定為基本上匹配所述凸出部的側(cè)向尺寸，以便防止所述凸出部在被容納于所述孔中時(shí)相對(duì)于所述孔側(cè)向滑動(dòng)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的附接機(jī)構(gòu)，其中所述回彈性柔性構(gòu)件包括與制成所述保持機(jī)構(gòu)的其余部分的材料不同的材料，或由所述不同的材料組成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的附接機(jī)構(gòu)，其中所述回彈性柔性構(gòu)件包括金屬或由金屬組成，并且所述保持機(jī)構(gòu)的其余部分是塑料。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的附接機(jī)構(gòu)，其中所述第二組件由單件材料整體地形成。
16.—種整形設(shè)備,包括: 第一組件；第二組件；和 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的附接機(jī)構(gòu)，其用以可釋放地附接所述第一組件和第二組件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的整形設(shè)備，其中所述第一組件和/或所述第二組件是墊片。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的整形設(shè)備，其中所述第一組件和第二組件中的不為墊片的一者為試驗(yàn)組件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的整形設(shè)備，并且還包括第三組件，其中所述第三組件是具有與所述墊片不同厚度的另外的墊片，并且其中所述另外的墊片包括保持機(jī)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的整形設(shè)備，其中所述整形設(shè)備是器械，并且所述第一組件是所述器械的一部分，并且所述第二組件是所述器械的一部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的整形設(shè)備，其中所述第一組件是整形外科器具，并且所述第二組件是配件。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的整形設(shè)備，其中所述配件是可追蹤標(biāo)記物。
23.一種制造整形設(shè)備的方法，所述整形設(shè)備具有可釋放地附接到彼此的第一組件和第二組件，所述方法包括: 形成具有凸出部的所述第一組件，所述凸出部從所述第一組件的表面延伸，所述凸出部具有自由端和側(cè)壁；以及` 形成具有保持結(jié)構(gòu)的所述第二組件，所述保持結(jié)構(gòu)包括多個(gè)壁，所述多個(gè)壁限定用以容納其中的所述凸出部的孔，并且其中所述多個(gè)壁之一的至少一部分是回彈性柔性構(gòu)件，所述回彈性柔性構(gòu)件被設(shè)計(jì)成在所述凸出部被插在所述孔中時(shí)將足夠的力施加到所述凸出部的所述側(cè)壁的一部分，以提供所述凸出部與所述孔的所述多個(gè)壁之間的過(guò)盈配合，從而將所述凸出部可釋放地保持在所述孔內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中通過(guò)模制塑性材料來(lái)形成所述第一組件和/或所述第二組件。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中形成所述第二組件包括在至少一個(gè)金屬構(gòu)件上模制所述塑性材料以形成所述回彈性柔性構(gòu)件。
26.一種用于由至少第一組件和第二組件來(lái)組裝整形設(shè)備的方法，包括: 將從所述第一組件的表面延伸的凸出部的自由端鄰近第二組件的保持結(jié)構(gòu)的孔定位，所述孔由多個(gè)壁限定，所述多個(gè)壁中的至少一個(gè)是回彈性柔性構(gòu)件；以及 將所述凸出部推到所述孔中，由此使所述回彈性柔性構(gòu)件將足夠的力施加到所述凸出部的側(cè)壁的一部分，以提供所述凸出部與所述孔的所述多個(gè)壁之間的過(guò)盈配合，從而將所述凸出部可釋放地保持在所述孔內(nèi)。
【文檔編號(hào)】A61F2/38GK103889370SQ201280050841
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月16日
【發(fā)明者】A.馬特 申請(qǐng)人:德普伊(愛(ài)爾蘭)有限公司