CN104042371A - 用于在组装整形外科假体部件中使用的组装工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于在组装整形外科假体部件中使用的组装工具。该组装工具包括：框架；基部板，其包括安装支架，该安装支架被配置成接合整形外科假体部件的第一端部；以及机械致动器，其被配置成向整形外科假体部件施加压缩载荷。

Description

用于在组装整形外科假体部件中使用的组装工具

技术领域

本发明整体涉及进行整形外科关节置换手术的过程中使用的整形外科器械，更具体地，本发明涉及用于组装整形外科假体部件以在整形外科关节置换手术期间植入的组装工具。

背景技术

关节成形术是一种熟知的外科手术，其用假体关节置换患病和/或受损的自然关节。例如，在全膝关节成形术中，患者的天然膝关节部分或全部置换为假膝关节或膝关节假体。典型的膝关节假体包括胫骨托、股骨部件以及定位在胫骨托与股骨部件之间的聚合物插入件或支承件。胫骨托一般包括具有从其远侧延伸的杆的板，并且股骨部件一般包括一对间隔开的踝元件，该踝元件包括与聚合物支承件的对应表面关节连接的表面。胫骨托被配置成联接到准备手术的患者的胫骨，并且股骨部件被配置成联接到患者的股骨的准备手术的远侧端部。

这样的膝关节假体还可以包括多个伸长的髓内杆部件，该伸长的髓内杆部件被植入到患者的胫骨和/或股骨中。为了将杆部件固定到患者的胫骨和/或股骨，首先通过外科手术准备（例如钻孔）患者的胫骨和/或股骨的髓内管，使得杆部件可以植入到其中。在某些设计中，杆部件利用无骨水泥固定件植入到患者的骨骼中。一种类型的这样的设计被称为“压配合”杆部件。

发明内容

根据本发明的一个方面，用于在组装整形外科假体部件中使用的组装工具包括具有一对伸缩杆的框架和固定到伸缩杆的基部板。基部板包括安装支架，该安装支架被配置成接合第一整形外科假体部件，机械致动器包括固定到框架的外壳。撞锤板被配置成接合第二整形外科假体部件，驱动机构联接到撞锤板。

驱动机构包括联接到撞锤板的连接杆、旋转地联接到外壳的柄部以及能够在接合位置与脱离位置之间运动的离合器销，在接合位置中，柄部可以联接到连接杆，使得柄部的旋转引起撞锤板朝向基部板运动，在脱离位置中，柄部可以从连接杆脱离，使得当柄部可以旋转时，撞锤板保持静止。当柄部可以从第一位置旋转到第二位置时，柄部接合离合器销的端部，以使离合器销从接合位置运动到脱离位置。

在一些实施例中，每个伸缩杆可以包括第一轴，该第一轴能够运动地联接到第二轴。第一轴可以包括多个齿状物，框架可以包括具有多个齿状物的锁定板，锁定板的多个齿状物被配置成接合第一轴的齿状物。锁定板能够在锁定位置和解锁位置之间运动，在锁定位置中，锁定板的齿状物与第一轴的齿状物相互交叉，以防止第一轴相对于第二轴运动，在解锁位置中，锁定板的齿状物与第二轴的齿状物间隔开，使得第一轴能够相对于第二轴运动。

在一些实施例中，机械致动器的外壳能够可移除地联接到框架。

在一些实施例中，撞锤板可以被配置成当柄部可以旋转时沿着第一轴线朝向基部板运动，离合器销可以被配置成沿着第二轴线在接合位置与脱离位置之间运动。第二轴线与第一轴线垂直地延伸。

在一些实施例中，连接杆中可以限定有狭槽。离合器销可以包括横梁，当离合器销可以处于接合位置中时，该横梁可以被容纳在狭槽中，当离合器销可以处于脱离位置中时，该横梁与狭槽间隔开。

在一些实施例中，驱动机构可以包括定位在外壳中的引导主体。引导主体可以包括沿着第一轴线延伸的孔、沿着第二轴线延伸的引导狭槽以及连接引导主体和柄部的连杆臂。连接杆从孔向外延伸到一端部，该端部联接到撞锤板，离合器销的横梁能够沿着引导狭槽在接合位置与脱离位置之间运动。

在一些实施例中，连杆臂可以经由接头联接到柄部。接头可以包括限定在柄部中的弯曲轨道以及定位在弯曲轨道中的圆柱形销。圆柱形销可以被配置成当柄部可以在第一位置与第二位置之间运动时沿着弯曲轨道运动。

在一些实施例中，组装工具可以包括联接到连接杆的锁定机构，该锁定机构被配置成防止柄部的旋转。

在一些实施例中，锁定机构可以包括连杆，该连杆具有能够运动地联接到连接杆的第一端部，并且锁定机构可以包括固定到连杆的第二端部的销。连杆能够在锁定位置和解锁位置之间运动，在锁定位置中，销可以容纳在限定于柄部内的凹口中，使得可以防止柄部的旋转，在解锁位置中，销可以与凹口间隔开，使得可以允许柄部的旋转。

在一些实施例中，连杆中可以限定有狭槽，当离合器销可以处于接合位置时，离合器销的横梁可以容纳在连杆的狭槽中，当离合器销可以处于脱离位置中时，离合器销的横梁可以与连杆的狭槽间隔开。

在一些实施例中，当预定量的力可以沿着远离基部板的方向施加到撞锤板时，连杆可以运动到解锁位置。

根据本发明的另一个方面，用于在组装整形外科假体部件中使用的组装工具包括框架和联接到框架的基部板。基部板包括安装支架，该安装支架被配置成接合第一整形外科假体部件，机械致动器包括固定到框架的外壳，撞锤板被配置成接合第二整形外科假体部件，驱动机构联接到撞锤板。驱动机构包括：柄部，其旋转地联接到外壳，柄部能够操作成用以使撞锤板朝向基部板运动；以及锁定机构，其被配置成防止柄部的旋转，锁定机构包括联接到撞锤板的连杆装置和销，连杆装置能够在锁定位置和解锁位置之间运动，在锁定位置中，销可以容纳在限定于柄部内的凹口中，使得可以防止柄部的旋转，在解锁位置中，销可以与凹口间隔开，使得可以允许柄部的旋转。另外，当预定量的力可以沿着远离基部板的方向施加到撞锤板时，连杆装置可以运动到解锁位置。

在一些实施例中，驱动机构可以包括离合器销，该离合器销能够在接合位置与脱离位置之间运动，在接合位置中，柄部可以联接到撞锤板，使得柄部的旋转引起撞锤板朝向基部板运动，在脱离位置中，柄部可以从撞锤板脱离，使得当柄部可以旋转使，撞锤板保持静止。柄部可以被配置成在旋转期间接合离合器销，以使离合器销从接合位置运动到脱离位置。

在一些实施例中，连杆装置中可以限定有狭槽，并且离合器销可以包括横梁，当离合器销可以处于接合位置时，横梁可以容纳在连杆装置的狭槽中，当离合器销可以处于脱离位置中时，离合器销的横梁可以与连杆装置的狭槽间隔开。

在一些实施例中，组装工具的离合器销可以被偏压在接合位置中。

在一些实施例中，组装工具可以包括被配置成联接到框架的多个基部板，每个基部板包括安装支架，该安装支架被配置成接合不同的整形外科假体部件。

根据本发明的一个方面，组装整形外科假体部件的步骤包括：选择具有锥形柱的第一假体部件；以及将锥形柱插入到第二假体部件的锥形镗孔中。将第一假体部件和第二假体部件定位在组装工具的撞锤板与基部板之间，以及使基部板沿第一方向运动到第一位置，在第一位置中，基部板可以接合第二假体部件。第一假体部件可以与撞锤板接合，使基部板沿第一方向推进到第二位置以解锁组装工具的柄部，将基部板锁定在第二位置中，以及操作柄部以使撞锤板沿与第一方向相反的第二方向运动，从而将第一假体部件固定到第二假体部件。

在一些实施例中，该方法可以包括从多个基部板中选择基部板。每个基部板包括安装支架，安装支架被配置成可以固定到不同的第二整形外科假体部件，将基部板固定到组装工具的框架。

在一些实施例中，操作柄部可以包括使柄部朝向撞锤板旋转到第一位置，该第一位置中，离合器销能够接合连接杆，以将柄部联接到撞锤板。继续使柄部旋转以沿第二方向运动撞锤板，以及将柄部旋转到第二位置，以使离合器销从连接杆脱离，使得柄部可以从撞锤板脱离。

在一些实施例中，使基部板沿第一方向推进到第二位置以解锁组装工具的柄部可以包括，使撞锤板沿第一方向运动，以将销从限定于柄部内的凹口撤回。

附图说明

尤其参考以下附图进行详细说明，其中：

图1为多个整形外科假体部件以及用于在组装整形外科假体部件中使用的组装工具的透视图；

图2为整形外科膝关节假体的分解透视图；

图3为图1的组装工具的分解透视图；

图4为图1的组装工具的框架的透视图；

图4A为图1的组装工具的框架的另一个透视图；

图5为图1的组装工具的机械致动器的分解透视图；

图6为图3的机械致动器的局部横截面透视图；

图7为图3的机械致动器的另一个局部横截面透视图；

图8为机械致动器的柄部的局部侧正视图；

图9为图1的组装工具和整形外科假体部件的侧正视图；

图10-13为横截面侧正视图，示出了当柄部在升高位置和降低位置之间运动时图9的组装工具的各个位置；

图14为图9的组装工具的横截面侧正视图，示出了柄部处于降低位置；并且

图15为处于降低位置的组装工具的另一个横截面侧正视图。

具体实施方式

虽然本公开的概念易于具有各种修改形式和替代形式，但本发明的具体示例性实施例已在附图中以举例的方式示出，并且将在本文中详细说明。然而应当理解，本文无意将本发明的概念限制为所公开的具体形式，而是相反，其目的在于涵盖所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。

在整篇说明书中，当提及整形外科植入物和本文所述的整形外科器械以及患者的自然解剖结构时，可使用表示解剖学参考的术语，例如前、后、内、外、上、下等等。这些术语在解剖学和整形外科领域均具有公知的含义。除非另外说明，否则在书面说明书和权利要求中使用这些解剖学参考术语旨在与其熟知的含义一致。

现在参考图1，多个整形外科假体部件10示出为定位在组装工具12中。整形外科假体部件10可以用于进行整形外科膝关节置换手术。部件10包括股骨部件14，该股骨部件被配置成经由过盈配合而固定到杆部件16。如以下更详细地所述，组装工具12被配置成向部件14、16施加压缩载荷，以将股骨部件14固定到杆部件16。

组装工具12还可以用于组装其它的假体部件10，如图2所示。假体部件10包括胫骨托18和胫骨支承件20，该胫骨支承件被配置成定位在胫骨托18和股骨部件14之间。胫骨托18被配置成被构造为植入经过外科手术准备的患者近侧胫骨端部（未示出）。胫骨托18包括平台22，该平台具有远离其下表面26向下方延伸的伸长的杆柱子24。伸长的胫骨杆柱子24被配置成容纳杆部件16，如以下更详细地描述的。

部件10可以包括多个杆部件16，并且各种尺寸的杆部件16中的每一个都可以固定到胫骨托18或股骨部件14。具体地，如图2所示，胫骨托18的杆柱子24中形成有锥形镗孔28，杆部件16的锥形柱30可以推进到该锥形镗孔中，以将柱子30（以及由此杆部件16）和胫骨托18彼此锥形锁定。这样，杆部件16经由过盈配合的形式（即锥形锁定）固定到胫骨托18。然后，杆部件16可以植入到患者胫骨的外科准备的（例如钻孔的或开孔的）髓内管中。

支承20包括外侧支承表面32和内侧支承表面34。支承表面32和34被构造为分别与股骨组件14的外侧髁关节表面36和内侧髁关节表面38关节接合。具体地讲，股骨组件14被构造为植入外科手术准备的患者股骨远侧端部（未示出），并且被构造为仿效患者的自然股骨髁的构型。因此，外侧髁关节表面36和内侧髁关节表面38以一定方式构造（例如弯曲），使其仿效自然股骨髁。外侧髁表面36和内侧髁表面38彼此间隔开，从而在二者之间限定了髁间凹。

髁表面36、38形成在股骨部件14的支承表面42中。股骨部件14还包括伸长的杆柱子40，该伸长的杆柱子远离其相对的背侧表面44向上方延伸。伸长的股骨杆柱子40被配置成容纳杆部件16。具体地，如图2所示，股骨部件14中形成有锥形镗孔48，杆部件16的锥形柱30可以推进到该锥形镗孔中，以将柱子30（以及由此杆部件16）和股骨部件14彼此锥形锁定。这样，杆部件16经由过盈配合的形式（即锥形锁定）固定到股骨部件14。然后，股骨部件14可以植入到患者胫骨的外科准备的（例如钻孔的或开孔的）髓内管中。

如图2所示，部件10还可以包括多个可选的部件，例如股骨套筒部件50、胫骨套筒部件52和套筒适配器54。在患者的股骨或胫骨的骨骼质量下降的情况下，套筒部件50、52可以分别用来方便股骨部件14和胫骨托18的植入。股骨套筒部件50被配置成固定到股骨部件14，以便定位在股骨部件14和杆部件16之间。具体地，股骨套筒部件50的下端部56中形成有孔（未示出），该孔可以锥形锁定到股骨部件的杆柱子40的外表面，以将套筒部件50锁定到股骨部件14。股骨套筒部件50的相对的上端部被配置成容纳杆部件16。具体地，股骨套筒部件50的上端部中形成有锥形镗孔58，杆部件16之一的锥形柱30可以推进到该锥形镗孔中，以将柱子30（以及由此杆部件16）和股骨套筒部件50彼此锥形锁定。

胫骨套筒部件52可以以类似的方式实施，其中，形成于其上端部中的孔锥形锁定到胫骨托18的杆柱子24，其相对的下端部中形成有锥形镗孔，杆部件16之一的锥形柱30可以推进到该锥形镗孔中，以将柱子30（以及由此杆部件16）和胫骨套筒部件52彼此锥形锁定。

作为另外一种选择，如图2所示，胫骨套筒部件52可以与套筒适配器54结合使用。在这种情形下，套筒适配器54用于将杆部件16和胫骨套筒部件52两者固定地胫骨托18。具体地，套筒适配器54包括锥形柱60，该锥形柱的形状和尺寸与每个杆部件16的锥形柱30相同。这样，套筒适配器54的锥形柱60可以推进到形成于胫骨托的杆柱子24内的锥形镗孔28中，以将柱子60（以及由此套筒适配器54）和胫骨托18彼此锥形锁定。

胫骨套筒部件52被配置成固定地套筒适配器54，以便定位在胫骨托18和杆部件16之间。具体地，胫骨套筒部件52中形成有孔62，该孔延伸穿过其整个长度，并且因此通向其上端部和其下端部。胫骨套筒部件52可以前进越过套筒适配器54，使得形成胫骨套筒部件52的孔62的锥形侧壁接合到套筒适配器54的锥形外表面，以便将套筒部件52彼此锥形锁定到套筒适配器54。如图2所示，套筒适配器54的下端部被配置成容纳杆部件16。具体地，套筒适配器54的下端部中形成有锥形镗孔64，杆部件16之一的锥形柱30可以推进到该锥形镗孔中，以将柱子30（以及由此杆部件16）和套筒适配器54彼此锥形锁定。

如图2所示，每个杆部件16包括伸长的、大致圆柱形的杆本体66。锥形柱30定位在伸长的杆本体66的近侧端部处。伸长的杆本体66向远侧延伸离开锥形柱30并且终止于圆形端部68处，当杆部件固定到胫骨托18时，该圆形端部限定了杆部件16的最下侧表面，当杆部件固定到股骨部件14时，该圆形端部限定了杆部件16的最上侧表面。

接合自然骨骼的部件10，例如股骨部件14、胫骨托18、杆部件16和套筒部件50、52，与套筒适配器54一起，可以由植入等级的生物相容性金属形成，但是也可以使用其它的材料。这样的金属的例子包括钴（包括钴合金，例如钴铬合金）、钛（包括钛合金，例如Ti6Al4V合金）以及不锈钢。这样的金属部件还可以涂覆有表面处理，例如羟基磷灰石，以增强生物相容性。此外，金属部件的接合自然骨骼的表面可以是具有纹理的，以方便将这些部件固定到骨骼。此类表面也可具有多孔涂层，以促进骨骼内生，从而永久固定。

现在参考图3，组装工具12包括框架70、可以固定到框架70的一个端部74的机械致动器72、可以固定到框架70的另一个端部78的多个基部或保持板76。框架70、机械致动器72和保持板76由金属材料形成，例如钴（包括钴合金，例如钴铬合金）、钛（包括钛合金，例如Ti6Al4V合金）以及不锈钢。在图示的实施例中，框架70包括连接多个支撑梁84、86、88的一对伸缩杆80。

如图4所示，每个伸缩杆80包括固定到支撑梁84、86的外轴90和固定到另一个支撑梁88的内轴92。内轴92从延伸穿过外轴90的纵向通路94向外延伸，并且伸缩到该纵向通路中。这样，内轴92可以移入和移出外轴90，以使支撑梁88朝向或远离其它的梁84、86运动。每个伸缩杆80还包括锁定机构96，该锁定机构被配置成将杆的内轴92相对于对应的外轴90锁定就位。

在图示的实施例中，每个锁定机构96包括用户操作的按钮98，该按钮被配置成接合对应的内轴92。如图4所示，每个外轴90中限定有通到通路94中的凹槽100，用户操作的按钮98包括锁定板102，该锁定板的尺寸形成为定位在凹槽100中。如图4A所示，锁定板102中限定有多个齿状物104。齿状物104被配置成接合限定在内轴92的上表面108中的多个齿状物106，以防止内轴92相对于外轴90运动。如以下更详细地所述，每个锁定板102可枢转地联接到支撑梁84。这样，齿状物104可以移入和移出与内轴92的齿状物106的接合，使得内轴92能够选择性地相对于外轴90运动。应当理解，在其它实施例中，内轴可以被配置成相对于支撑梁88运动。在这样的实施例中，框架70可以包括锁定机构，以将内轴相对于支撑梁88锁定。

如图4所示，框架70包括从支撑梁84向下地延伸的一对安装腿部110。每个腿部110被配置成支撑组装工具12。支撑梁84包括上表面114，该上表面支撑伸缩杆80的外轴90。狭槽116限定在上表面114中，与每个外轴90相邻，并且臂118从每个锁定板102延伸到狭槽116中。每个臂118经由接头120联接到支撑梁84。接头120包括销122，该销延伸穿过在臂118和支撑梁84中限定的孔124。接头120允许锁定板102如图4和4A中的箭头126所示地在锁定位置（参见右侧用户操作的按钮98）和解锁位置（参见左侧用户操作的按钮98）之间枢转，在锁定位置中，齿状物104、106接合，从而防止内轴92相对于外轴90运动，在解锁位置中，齿状物104、106间隔开，从而允许内轴92运动。每个锁定机构96还包括偏压元件，例如弹簧（未示出），以将锁定板102偏压在锁定位置中。

框架70包括从支撑梁86延伸的另一对安装腿部110。支撑梁86包括上表面132，该上表面支撑伸缩杆80的外轴90。梁84、86分别包括凹入表面134、136，这些凹入表面配合以限定隔室138，该隔室的尺寸形成为容纳机械致动器72。

在图示的实施例中，组装工具12包括多个紧固件140，紧固件被配置成将机械致动器72固定到框架70。如图4所示，每个紧固件140包括从旋钮144延伸的螺纹轴142。紧固件140可以拧入到限定于梁84、86内的螺纹孔146和限定于机械致动器72的外壳150内的螺纹孔148中。

如上所述，框架70还包括支撑梁88，该支撑梁在端部78处固定到内轴92。支撑梁88包括被配置成支撑组装工具12的一对安装腿部110和在安装腿部110之间延伸的支持板152。如图4所示，内轴92从支持板152的平表面154向外延伸，支持板152包括一对柱子156，该对柱子在每个内轴92的外侧上从平表面154向外延伸。每个内轴92与一个柱子156配合以在它们之间限定出狭槽158。

如上所述，组装工具12还包括可以固定到框架70的端部78上的多个基部或保持板76。每个基部板76被配置成容纳不同的股骨部件14或胫骨托18。如图3所示，每个保持板76包括平台160和一对安装臂162。通道164限定在每个安装臂162和平台160之间。每个通道164的尺寸形成为容纳框架70的一个内轴92，并且具有闭合端部166。

为了将保持板76固定地框架70，保持板76定位在支撑梁88上方，使得通道164与框架70的内轴92对准。然后，保持板76可以向下运动，以使保持板76的每个安装臂162推进到狭槽158中，该狭槽限定在框架70的每个内轴92和每个柱子156之间。当通道164的闭合端部166接合内轴92的上表面108时，保持板76正确地定位在框架70上。

如图3所示，保持板76包括安装支架170、172、174、176，这些安装支架具有不同的构造，以支撑不同的假体部件。在图示的实施例中，每个安装支架170、172、174、176被配置成与具体类型的股骨部件14或胫骨托18一起使用。例如，安装支架170包括被配置成接合固定支承胫骨托的圆形对准栓178，而安装支架172包括被配置成接合旋转平台胫骨托的圆柱形对准栓180。每个安装支架174、176包括柱子182，该柱子被配置成接合股骨部件，安装支架174相对于其平台160沿一个方向倾斜，安装支架176相对于其平台160沿相反的方向倾斜。这样，安装支架174、176可以分别与左侧和右侧股骨部件一起使用。应当理解，在其它实施例中，组装工具12可以包括额外的板76，以支撑其它的假体部件。

如上所述，组装工具12包括可以联接到框架70的机械致动器72。当致动器72和一个保持板76固定地框架70时，致动器72与保持板76配合，以限定腔室184，部件10可以定位到该腔室中以进行组装。例如，如图1所示，股骨部件14和杆部件16定位在保持板76和致动器72之间的腔室184中。如以下更详细地所述，致动器72能够配合以向部件14、16施加压缩载荷，以将股骨部件14固定到杆部件16。

组装工具12的致动器72包括：外壳150，其被配置成固定到框架70；撞锤200，其定位在外壳150的一个端部202上；以及柄部204，其从外壳150的相对端部206向外延伸。如以下更详细地所述，柄部204能够操作以使撞锤200相对于外壳150沿着轴线208运动。撞锤200包括撞锤板210以及从撞锤板210的前表面214延伸的环形壁212。如图1所示，环形壁212中限定有凹口216，该凹口的尺寸形成为当杆部件16定位在腔室184中时容纳杆部件16的端部68。

致动器外壳150包括圆柱形本体220以及在端部206处从本体220向外延伸的一对凸缘222。引导狭槽224限定在凸缘222之间。如图5所示，引导狭槽224通向圆柱形通路226，该圆柱形通路延伸穿过外壳150的端部202、206。如下所述，圆柱形通路226容纳致动器72的驱动机构228的多个部件。

现在参考图5-8，驱动机构228包括柄部204、联接到柄部204的连接连杆装置230以及固定到撞锤200的连接杆232。驱动机构228还包括离合器350，该离合器被配置成将连接连杆装置230联接到连接杆232，由此将柄部204联接到撞锤200，如以下更详细地所述。在图示的实施例中，柄部204从通路226和引导狭槽224向外延伸。柄部204包括定位在通路226中的基部234。如图7所示，柄部基部234经由接头236可枢转地联接到外壳150。接头236包括中心销238，该中心销延伸穿过限定于柄部基部234中的孔240和限定于外壳150中的一对孔242。因此，接头236允许柄部204在升高位置（见图1）和降低位置（见图14）之间旋转。

连接连杆装置230包括一对连杆臂244，该对连杆臂经由接头246联接到柄部基部234。如图6所示，接头246包括定位在镗孔250中的圆柱形销248，该镗孔限定在每个连杆臂244的端部252中。圆柱形销248延伸穿过限定于柄部基部234中的弯曲轨道254。如图7所示，轨道254限定了从下部端部256延伸到上部端部258的弧。

驱动机构228的连接连杆装置230还包括引导主体260，该引导主体联接到连杆臂244的相对端部262。如图6所示，引导主体260包括外壳264以及从外壳264朝向柄部基部234延伸的柱子266。接头268将柱子266固定到连杆臂244的端部262。接头268包括圆柱形销270，该圆柱形销延伸穿过限定在柱子266和连杆臂244中的孔272。因此，当柄部204旋转时，连杆臂244绕接头246、268枢转，同时圆柱形销248在轨道254的端部256、258之间运动。

如图5所示，引导主体260的柱子266从外壳264的端部280延伸。外壳264具有限定在相对端部284中的开口282，圆柱形内壁286从开口282向内延伸到基部壁288。壁286、288配合以限定外壳264中的孔290。外壳264还具有一对矩形通路292，该矩形通路延伸穿过基部壁288并且从端部280延伸出去。

外壳264具有圆柱形外表面294，该圆柱形外表面沿着轴线208在端部280、284之间延伸。在图示的实施例中，外壳264的圆柱形外表面294的直径与外壳150的通路226的直径基本上匹配。因此，外壳264受到约束而不能够沿着轴线208运动。矩形开口296限定在外表面294中，多个内壁298从开口296向内延伸。如图6所示，内壁298限定了引导狭槽300，该引导狭槽延伸穿过整个外壳264，该外壳的尺寸形成为容纳离合器350。引导狭槽300具有与轴线208垂直地延伸的纵向轴线302。

如上所述，组装工具12的驱动机构228还包括联接到撞锤200的连接杆232。如图5所示，连接杆232包括头部310，该头部具有前表面312、后表面314以及在表面312、314之间延伸的圆柱形外壁316。孔318限定在前表面312的中心中，其尺寸形成为容纳栓320，该栓从撞锤板210的后表面322延伸。锁定销324（见图7）将撞锤200固定到连接杆232。

连接杆232还包括从头部310的后表面314向外延伸的一对伸长的臂326。每个臂326包括外表面330、内表面332以及在表面330、332之间延伸的底部壁334。如图5所示，开口336限定在内表面332之间，凹槽338限定在每个臂326的底部壁334中。

如图5所示，驱动机构228包括离合器350，该离合器被配置成将连接连杆装置230联接到连接杆232，由此将柄部204联接到撞锤200。在图示的实施例中，驱动机构228的离合器350包括离合器销352和偏压元件356。离合器销352包括从下部端部360延伸到上部端部362的本体358以及固定到上部端部362的阻挡顶盖354。横梁364固定到本体358的下部端部360，并且与本体358的纵向轴线成横向地延伸。本体358还包括栓368，该栓从本体358的上部端部362向上延伸。阻挡顶盖354经由焊接、过盈配合或其它紧固手段固定到本体358的栓368。

如上所述，引导主体260包括由内壁298限定的引导狭槽300，如图6所示，离合器350定位在引导狭槽300中。引导主体外壳264的内壁298限定了肩部370以及从肩部370向下延伸的一对弯曲表面372。如图8所示，弯曲表面372的形状形成为与离合器销352的本体358的直径匹配，从而引导离合器销352沿着引导狭槽300的轴线302的运动。

如图6所示，离合器350的偏压元件356在图中实施为弹簧。弹簧356定位在肩部370和阻挡顶盖354之间。这样，弹簧356沿着箭头380所示的向上方向在离合器销352上施加偏压。这样，横梁364被偏压成与连接杆232的臂326的底部壁334接合。如以下更详细地所述，当臂326的凹槽338与横梁364对准时，横梁364可以推进到凹槽338中，以将引导主体260联接到连接杆232，使得柄部204的旋转引起撞锤200的运动。

组装工具12的机械致动器72还包括锁定机构390，该锁定结构被配置成防止柄部204旋转。如图5所示，锁定机构390包括连杆392，该连杆被配置成相对于驱动机构228的连接杆232滑动。连杆392包括本体394，该本体具有前壁396和后壁398。连杆392还包括离开后壁398延伸到端部402的一对伸长的臂400。

连杆392的每个臂400包括外表面404、内表面406以及在表面404、406之间延伸的底部壁408。开口410限定在臂400的内表面406之间。如图8所示，开口410的尺寸形成为容纳引导主体260的柱子266。臂400延伸穿过通路292，该通路限定在柱子266的每一侧上的引导主体260中。每个臂400还具有限定在其底部壁408中的凹槽412。如以下更详细地所述，凹槽412的尺寸形成为容纳离合器350的横梁364。

连杆392的每个臂400还具有延伸穿过内表面406和外表面404的伸长的狭槽418。如图8所示，接头236的中心销238延伸穿过狭槽418以及在外壳150中限定的孔242和在柄部基部234中限定的孔240。在连杆392的端部402处，锁定机构390还包括锁定销420，该锁定销定位在限定于臂400内的一对孔422中，并且延伸穿过在柄部基部234中限定的轨道424，如以下更详细地所述。

返回到图5，连接杆232的每个伸长的臂326具有限定在其内表面332中的引导轨道430。每个引导轨道430的尺寸形成为容纳连杆392的一个伸长的臂400。连杆392经由接头432联接到连接杆232。接头432包括圆柱形销434，该圆柱形销延伸穿过在连杆392的本体394中限定的孔436以及在连接杆232的每个伸长的臂326中限定的伸长的狭槽438。这样，圆柱形销434被配置成在狭槽438的端部440、442之间运动，使得连杆392能够相对于连接杆232滑动。

在图中实施为弹簧444的偏压元件定位在连杆392的本体394和连接杆232的头部310之间。如图7所示，弹簧444具有：端部446，其定位在限定于头部310的后表面314内的孔448中；以及端部450，其定位在限定于连杆392的本体394内的孔452中。在图示的实施例中，弹簧444在狭槽438的端部440处将圆柱形销434偏压成与臂326接合。

如上所述，轨道424限定在柄部基部234中，锁定机构390包括延伸穿过该轨道424的锁定销420。如图8所示，轨道424从上部端部460延伸到下部端部462。凹口464限定在轨道424的上部端部460处，凹陷部466限定在轨道424的下部端部462处。弯曲狭槽468将凹口464连接到凹陷部466。当锁定销420定位在凹口464中时，如图8所示，防止了柄部204的旋转，如以下更详细地所述。

如图7所示，锁定机构390还包括偏压元件470，该偏压元件定位在撞锤板210和引导主体外壳264之间。在图示的实施例中，偏压元件470包括一对弹簧472，每个弹簧472具有与撞锤板210的后表面322接合的端部474以及与引导主体外壳264的端部284接合的端部476。每个弹簧472定位在狭槽480中，该狭槽限定在头部310的圆柱形外壁316中。

如上所述，机械致动器72的柄部204能够操作，以使撞锤200相对于外壳150沿着轴线208运动，以组装假体部件10，例如图9所示的股骨部件14和杆部件16。在使用时，柄部204初始相对于致动器外壳150定位在升高位置中。如图10所示，当柄部204处于升高位置时，轨道424的凹口464水平地延伸，并且锁定销420定位在凹口464中。因此，防止了柄部204绕中心销238旋转。

返回到图9，股骨部件14可以被选择和附接到保持板76，该保持板包括合适的安装支架174或安装支架176。还可以选择杆部件16，操作者可以将杆部件16的锥形柱30定位在股骨部件14的锥形镗孔48中。由此，部件14、16是附接的，但是可以用手脱开。为了将部件14、16固定在一起以进行植入，压缩载荷必须施加到部件14、16，以在杆部件16的锥形柱30与股骨部件14的锥形镗孔48之间形成锥形锁定。

然后，保持板76可以利用股骨部件14和杆部件16附接到框架70。这样，保持板76定位在框架70的支撑梁88上方，使得通道164与框架70的内轴92对准。然后，保持板76可以向下运动，以使每个安装臂162推进到狭槽158中，该狭槽限定在框架70的每个内轴92和每个柱子156之间。同时，根据框架70的伸缩杆80的位置，杆部件16的端部68可以前进通过撞锤200的凹口216。当通道164的闭合端部166接合内轴92的上表面108时，保持板76正确地定位在框架70上。

杆部件16的端部68可以与撞锤200的前表面214间隔开。为了使端部68前进成与撞锤200接触，操作者可以触发用户操作的按钮98，以使锁定板102运动到其各自的解锁位置，从而允许内轴92相对于外轴90运动。然后，操作者可以抓握支撑梁88，并且使保持板76（以及由此部件14、16）沿着轴线208朝向撞锤200前进。当杆部件16的端部68与撞锤200接合时，撞锤200沿着箭头490表示的方向（即朝向外壳150）运动。

如图11所示，撞锤200的运动使得连接杆232更加深入地运动到外壳150中。在图示的实施例中，弹簧444施加的偏压足以使得连杆392与连接杆232一起运动。在其它实施例中，将连接杆232联接到连杆392的圆柱形销434可以运动到伸长的狭槽438的端部442，使得连杆392可以与杆232和撞锤200一起运动。当连杆392沿着箭头490表示的方向运动时，连杆392的臂400滑动通过在引导主体260中限定的通路292，并且连杆392的端部402将锁定销420从凹口464撤回。操作者可以继续使保持板76沿着箭头490表示的方向前进，直到锁定销420在弯曲狭槽468的背部处接合柄部基部234，如图11所示。

当锁定销420从凹口464移除时，柄部204可以向下朝向外壳150旋转，以使撞锤200朝向保持板76运动。这样，操作者可以抓握柄部204的夹持件492（见图9），并且施加如图11中的箭头494所表示的力。当柄部204旋转时，将柄部204连接到连杆臂244的圆柱形销248沿着轨道254推进到上部端部258。当销248在上部端部258处与柄部基部234接合时，柄部204的进一步旋转使得连杆臂244（以及由此引导主体260）沿着箭头500表示的方向运动。同时，锁定销420沿着狭槽468朝向轨道424的下部端部462前进。狭槽468的弯曲几何形状使得连杆392沿着箭头500表示的方向相对于连接杆232运动，使得圆柱形销434运动到伸长的狭槽438的中部，如图12所示。

引导主体260和连杆392的运动将离合器销352的横梁364相应地与在连接杆232和连杆392的臂326、400中限定的凹槽338、412对准。当横梁364与凹槽338、412对准时，弹簧356沿着轴线302向上推压离合器销352，使得横梁364推进到凹槽338、412中。如图12所示，连接杆232和横梁364之间的接合将连接杆232（以及由此撞锤200）联接到连接连杆装置230（以及由此柄部204）。

当横梁364定位在凹槽338、412中时，柄部204的进一步向下旋转引起撞锤200将压缩载荷施加到部件14、16。载荷沿着轴线208在箭头500表示的方向上施加，并且足以在股骨部件14和杆部件16之间形成锥形锁定。在图示的实施例中，压缩载荷是大约2700lbs的力。撞锤200的全部行程在大约2毫米至3毫米之间。应当理解，在其它实施例中，压缩载荷和全部行程可以根据例如锥形部件的尺寸而变化，除了别的方面之外，该尺寸包括锥形直径、锥形长度、锥形表面粗糙度、锥形角度等。

如图10-12所示，柄部204的旋转使得柄部204的下部末端502沿着在致动器外壳150的凸缘222之间限定的引导狭槽224运动。当柄部204接近其降低位置时（见图14），下部末端502前进至与离合器350的阻挡顶盖354接合。当柄部204接下来运动到降低位置时，柄部204的末端502向阻挡顶盖354施加足够的力，以克服弹簧356施加的偏压，并且使离合器销352沿着轴线302向下运动。由此，横梁364分别从连接杆232和连杆392的凹槽338、412脱离，如图15所示。这样，柄部204从撞锤200脱离，使得柄部204的额外旋转（如果有的话）将不会影响撞锤200的位置。

当连杆392从离合器销352脱离时，弹簧444施加的偏压沿着图14中的箭头504所示的方向推压连杆392，使得锁定销420定位在轨道430的凹陷部466中。连杆392的运动使得连接杆232和连杆392的凹槽338、412彼此脱离接合，从而防止横梁364进入凹槽338、412。

为了移除组装的部件14、16，操作者可以将柄部204返回到升高位置。当柄部204向上旋转时，圆柱形销248从轨道254的端部258运动到相对端部256，从而使得连杆臂244（以及由此引导主体260）沿着图14中的箭头504所示的方向运动。同时，锁定销420沿着狭槽468朝向轨道424的上部端部460前进，从而使得连杆392进一步沿着箭头504所示的方向运动。

当连杆392与柄部204一起运动时，将连接杆232联接到连杆392的圆柱形销434返回到伸长的狭槽438的端部440，从而使得连接杆232和撞锤200与连杆392一起沿着箭头504所示的方向运动。撞锤200的运动使得撞锤200从部件16脱离，从而使用者可以移除组装的部件14、16。

当柄部204返回到升高位置时，弹簧472推压撞锤200（以及由此连接杆232）离开外壳150的端部284。当连接杆232和撞锤200运动离开外壳150的端部284时，连杆392经由接头432被向前拉动，使得锁定销420推进到凹口464中，从而将柄部204锁定在升高位置中。

应当理解，后面可以具有类似的过程，以将杆部件16固定到胫骨托18，将套筒部件50固定到股骨部件14，或者假体部件10的任何其它组合。为了将柄部运动到降低位置而不加载假体部件，操作者可以使撞锤200朝向外壳150运动，以将锁定销420从凹口464撤回，并且允许柄部204相对于外壳150旋转。另外，在其它实施例中，撞锤和支撑梁88可以是颠倒的，使得杆部件接合支撑梁88，而其它的假体部件，例如股骨部件、胫骨托、股骨套筒等，接合撞锤。

尽管在附图和上述说明中已详细地举例说明和描述了本公开，但此类图示和描述应视为示例性的而不是限制性的，应当理解的是，仅示出和描述了示例性的实施例，并且本发明实质范围内的所有改变和变型都应受到保护。

本文所述的方法、设备和系统的多个结构使本发明具有多个优点。应当注意的是，本发明的方法、设备和系统的可供选择的实施例可以不包括所有所述结构，但仍然可以受益于这些结构的至少某些优点。对于上述方法、设备和系统，本领域的普通技术人员可容易地设想出其自己的实施方式，该实施方式可结合本发明特征中的一项或多项，并且落在由所附权利要求限定的本发明的实质和范围内。

Claims (16)

1.一种用于在组装整形外科假体部件中使用的组装工具，包括：

框架，所述框架包括一对伸缩杆，

固定到所述伸缩杆的基部板，所述基部板包括安装支架，所述安装支架被配置成接合第一整形外科假体部件，以及

机械致动器，所述机械致动器包括：（i）外壳，所述外壳被固定到所述框架；（ii）撞锤板，所述撞锤板被配置成接合第二整形外科假体部件；以及（iii）驱动机构，所述驱动机构联接到所述撞锤板，

其中所述驱动机构包括：

连接杆，所述连接杆联接到所述撞锤板，

柄部，所述柄部旋转地联接到所述外壳，以及

离合器销，所述离合器销能够在（i）接合位置与（ii）脱离位置之间运动，在所述接合位置中，所述柄部联接到所述连接杆，使得所述柄部的旋转引起所述撞锤板朝向所述基部板运动，在所述脱离位置中，所述柄部从所述连接杆脱离，使得当所述柄部旋转时，所述撞锤板保持静止，

其中当所述柄部从第一位置旋转到第二位置时，所述柄部接合所述离合器销的端部，以使所述离合器销从所述接合位置运动到所述脱离位置。

2.根据权利要求1所述的组装工具，其中：

每个伸缩杆包括能够运动地联接到第二轴的第一轴，所述第一轴包括多个齿状物，并且

所述框架包括锁定板，所述锁定板包括被配置成接合所述第一轴的齿状物的多个齿状物，所述锁定板能够在（i）锁定位置与（ii）解锁位置之间运动，在所述锁定位置中，所述锁定板的齿状物与所述第一轴的齿状物相互交叉，以防止所述第一轴相对于所述第二轴运动，在所述解锁位置中，所述锁定板的齿状物与所述第二轴的齿状物间隔开，使得允许所述第一轴相对于所述第二轴运动。

3.根据权利要求1所述的组装工具，其中所述机械致动器的所述外壳可移除地联接到所述框架。

4.根据权利要求1所述的组装工具，其中：

所述撞锤板被配置成当所述柄部旋转时沿着第一轴线朝向所述基部板运动，并且

所述离合器销被配置成沿着第二轴线在所述接合位置与所述脱离位置之间运动，所述第二轴线垂直于所述第一轴线延伸。

5.根据权利要求4所述的组装工具，其中：

所述连接杆中限定有狭槽，并且

所述离合器销包括横梁，（i）当所述离合器销处于所述接合位置时，所述横梁被容纳在所述狭槽中；并且（ii）当所述离合器销处于所述脱离位置时，所述横梁与所述狭槽间隔开。

6.根据权利要求5所述的组装工具，其中：

所述驱动机构还包括：（i）引导主体，所述引导主体被定位在所述外壳中，所述引导主体包括沿着所述第一轴线延伸的孔和沿着所述第二轴线延伸的引导狭槽；以及（ii）连杆臂，所述连杆臂连接所述引导主体和所述柄部，并且

连接杆从所述孔向外延伸到端部，所述端部联接到所述撞锤板，并且所述离合器销的所述横梁能够沿着所述引导狭槽在所述接合位置与所述脱离位置之间运动。

7.根据权利要求6所述的组装工具，其中所述连杆臂经由接头联接到所述柄部，所述接头包括：（i）弯曲轨道，所述弯曲轨道被限定在所述柄部中；以及（ii）圆柱形销，所述圆柱形销被定位在所述弯曲轨道中，所述圆柱形销被配置成当所述柄部在所述第一位置与所述第二位置之间运动时沿着所述弯曲轨道运动。

8.根据权利要求5所述的组装工具，还包括联接到所述连接杆的锁定机构，所述锁定机构被配置成防止所述柄部的旋转。

9.根据权利要求8所述的组装工具，其中：

所述锁定机构包括：（i）连杆，所述连杆具有能够运动地联接到所述连接杆的第一端部；以及（ii）销，所述销被固定到所述连杆的第二端部，并且

所述连杆能够在（i）锁定位置与（ii）解锁位置之间运动，在所述锁定位置中，所述销被容纳在限定于所述柄部中的凹口中，从而防止所述柄部的旋转，在所述解锁位置中，所述销与所述凹口间隔开，从而允许所述柄部的旋转。

10.根据权利要求9所述的组装工具，其中所述连杆中限定有狭槽，并且(i)当所述离合器销处于所述接合位置时，所述离合器销的横梁被容纳在所述连杆的狭槽中，并且(ii)当所述离合器销处于所述脱离位置中时，所述离合器销的横梁与所述连杆的狭槽间隔开。

11.根据权利要求9所述的组装工具，其中当预定量的力沿着远离所述基部板的方向施加到所述撞锤板时，所述连杆运动到所述解锁位置。

12.一种用于在组装整形外科假体部件中使用的组装工具，包括：

框架，

基部板，所述基部板联接到所述框架，所述基部板包括安装支架，所述安装支架被配置成接合第一整形外科假体部件，以及

机械致动器，所述机械致动器包括：（i）外壳，所述外壳固定到所述框架；（ii）撞锤板，所述撞锤板被配置成接合第二整形外科假体部件；以及（iii）驱动机构，所述驱动机构联接到所述撞锤板，

其中所述驱动机构包括：

柄部，所述柄部旋转地联接到所述外壳，所述柄部能够操作以使所述撞锤板朝向所述基部板运动，以及

锁定机构，所述锁定机构被配置成防止所述柄部的旋转，所述锁定机构包括联接到所述撞锤板的连杆装置和销，所述连杆装置能够在（i）锁定位置与（ii）解锁位置之间运动，在所述锁定位置中，所述销被容纳在限定于所述柄部中的凹口中，从而防止所述柄部的旋转，在所述解锁位置中，所述销与所述凹口间隔开，从而允许所述柄部的旋转，

其中当预定量的力沿着远离所述基部板的方向施加到所述撞锤板时，所述连杆装置运动到所述解锁位置。

13.根据权利要求12所述的组装工具，其中所述驱动机构还包括：

离合器销，所述离合器销能够在（i）接合位置与（ii）脱离位置之间运动，在所述接合位置中，所述柄部联接到所述撞锤板，使得所述柄部的旋转引起所述撞锤板朝向所述基部板运动，在所述脱离位置中，所述柄部从所述撞锤板脱离，使得当所述柄部旋转时，所述撞锤板保持静止，

其中所述柄部被配置成在旋转期间接合所述离合器销，以使所述离合器销从所述接合位置运动到所述脱离位置。

14.根据权利要求13所述的组装工具，其中所述连杆装置中限定有狭槽，并且所述离合器销包括横梁，（i）当所述离合器销处于所述接合位置时，所述横梁被容纳在所述连杆装置的狭槽中，并且（ii）当所述离合器销处于所述脱离位置时，所述横梁与所述连杆装置的狭槽间隔开。

15.根据权利要求13所述的组装工具，其中所述离合器销被偏压在所述接合位置中。

16.根据权利要求12所述的组装工具，还包括被配置成联接到所述框架的多个基部板，每个基部板包括安装支架，所述安装支架被配置成接合不同的整形外科假体部件。