[发明专利]用于准备表面置换髋关节植入物的股骨骨骼的旋转刀具

说明书

一种具有主体的旋转刀具，该主体包括至少一个部分，该至少一个部分包括至少一个切削装置，所述刀具由单个金属部件提供，该单个金属部件通过增材制造来制造。

背景

在髋关节表面置换手术中，保持股骨的头部并用带有与自然关节相似尺寸的球形支座的头部植入物来覆盖股骨的头部。股骨的头部用旋转刀具(rotary cutters)，并且有时用平锯切刀来成形，使得表面置换头部植入物的内部轮廓精确地贴合股骨骨骼。在粘结的头部植入物的情况下，骨骼被机械加工成尺寸稍小，因此植入物和骨骼之间有一均匀层的骨骼接合剂。对于多孔涂层(无接合剂)表面置换头部植入物的情况，需要小的过盈配合，使得头部植入物紧密配合在骨骼上，直到发生骨生长进入多孔表面以进一步加强固定。如果不存在过盈或存在较小过盈，则头部植入物最初可能不足够稳定，并且植入物可能失败。如果存在太多过盈，头部植入物将很难配合。因此，旋转刀具必须足够精确，以提供小间隙配合或更关键的小过盈配合。现有的表面置换头部植入物具有很大程度上为圆柱形的孔，其具有平坦的端部以及中间的倒角或拱顶侧。典型地，旋转刀具对应于这些形状，并且包括圆柱形刀具、平面刀具和倒角刀具以分阶段地使股骨的头部成形。但是，一些系统具有用于形成平坦平面切削的锯导引件，而一些系统具有用于对成形手术进行组合的刀具，例如组合的圆柱形刀具和倒角刀具或组合的倒角刀具和平面刀具。刀具在使用中通过预先放置在股骨骨骼中的中心导引杆以正确的角度和定向被导引。因此，旋转刀具包括切削端部特征部、配合在导引杆上的孔和用于附接到动力手术钻的标准驱动器特征部。一些还包括用于在使用中收集骨骼切屑的塑料附件。

现有的表面置换器械是可重复使用的，因此它们必须在使用前以及每一次使用之间进行清洁和消毒。清洁可能需要数天的时间，因此如果医院只有少量的髋臼铰刀，这可能降低患者可以被治疗的速度，因为外科医生在可以治疗下一位患者之前必须等待因清洁而待返回的铰刀。一般来说，可重复使用的器械给患者带来更高的感染风险，因为存在它们将未被彻底清洁或未正确消毒的可能。具有骨切削功能的器械在使用中会严重受到骨骼和组织碎片的污染，并且特别难以清洁。此外，由于锋利的切削刃，它们对于涉及操作和清洁的人员是危险的。除了再加工可重复使用刀具的风险和困难之外，它们在数次使用和清洁周期后也变钝，并且需要更换或磨锋利。由于其复杂性和对典型地在多个制造阶段中形成的锋利切削齿的需求，旋转刀具制造起来是昂贵的。此外，一套刀具包括许多与头部植入物尺寸范围相对应的尺寸变型，因此制造起来也是昂贵的，它们在手术室占用大量空间。由于上面所讨论的困难，再加工和维护成本也很高。

发明陈述

为了克服这些困难，本发明提出了一种单次使用的旋转刀具，其具有切削装置，切削装置由单个金属部件提供，单个金属部件通过增材制造(AM)来制造。

优点和描述

在本发明的一个实施方案中，提供了一种旋转刀具，其优选地被设计成用于在髋关节表面置换手术期间使股骨骨骼成形，该旋转刀具具有主体，主体包括至少一个部分，该至少一个部分包括至少一个切削装置，所述刀具由单个金属部件来提供，该单个金属部件通过增材制造来制造。

许多增材制造方法是本领域技术人员已知的。一种选择是使用直接金属激光烧结(DMLS)，以及另一种选择是电子束熔化(EBM)。刀具可以由任何合适的金属制成，例如钢(例如不锈钢)、钛或钴合金(例如钴铬合金)。

刀具通常将由具有远侧端部和近侧端部的大致圆柱形主体界定。为了便于描述，本文中将远侧端部称为在使用中远离外科医生定位的端部。换句话说，该端部将首先接近骨骼。该远侧端部通常包括大体上圆柱形的区域。圆柱体由刀具的壁来界定，并且将是内部中空的。圆柱体的直径(从外壁到外壁，或可选择地从内壁到内壁所测量的)将根据待切削的骨骼的尺寸来选择。圆柱形部分内的空间(中空部)将在刀具在骨骼上被推动时，容纳骨骼。

任选地，大体上圆柱形的区域可以包括一个或更多个孔口。这些孔口可用于允许骨碎片从刀具中排出。