用于矫形冲击的电机驱动工具的制作方法

用于矫形冲击的电机驱动工具的制作方法
【专利摘要】矫形冲击工具包括：电机、能量储存装置、撞针和铁砧。所述电机将能量储存在所述能量储存装置中，然后再释放能量，使所述撞针在适配器上施加可控力以形成精确冲击用在手术设置。所述工具可以进一步包括组合铁砧和适配器。所述工具允许向前或向后冲击用于扩大开口的大小或体积，或者，用于有助于从所述开口中移除拉刀、植入体或其他手术设施。所述工具的能量调节控制使外科医生能够增加或减少冲击能量。光源和把手使所述工具易于操作。
【专利说明】用于矫形冲击的电机驱动工具
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2013年2月5日提交的待决美国专利申请第13/759，813号的连续案并且根据35U.S.C § 120要求其优先权，该申请的公开内容以引用的方式并入本文，该’ 813申请也是2010年12月29日提交的待决美国专利申请第12/980，329号的部分连续案并且根据35U.S.C§ 120要求其优先权，并且也是2012年2月26日提交的美国临时专利申请第61/603，320号的部分连续案并且根据35U.S.C § 119要求其优先权，这两个申请的公开内容以引用的方式并入本文。本申请也是2010年12月29日提交的待决美国专利申请第12/980，329号和2012年5月8日提交的待决美国专利申请第13/466，870号的部分连续案并且要求其优先权，这两个申请的公开内容通过引用的方式并入本文。此外，本申请根据35U.S.C § 119要求2012年12月7日提交的待决美国临时专利申请第61/734，539号和2012年8月14日提交的待决美国临时专利申请第的优先权，这两个申请的公开内容通过引用的方式并入本文。
发明领域
[0003]本公开涉及在矫形应用中用于冲击的电动工具，更具体地，涉及一种用于矫形冲击的电机驱动工具，该工具能够向拉刀或其他末端执行器提供可控冲击。
[0004]发明背景
[0005]在矫形领域中，人造关节等假体装置通常通过将其置于患者骨腔内而植入或置于患者体内。通常，空腔必须在置入或植入假体前形成，传统上，医生移除和/或冲击骨骼以形成该空腔。假体通常包括作为插入空腔内的特定假体部分的假体柄或其他凸起。
[0006]医生可以使用拉刀来形成这类空腔，该拉刀与假体柄的形状一致。本领域中已知的解决方案是提供一种具有拉刀的手柄，医生可在将拉刀敲入植入区域的同时握住该手柄。遗憾的是，鉴于特定医生所持技能不同，该方法笨拙且不可预知。该方法几乎不可避免地会导致空腔的位置和结构不准确。此外，在该方法中，由于持续敲打，外科医生会感觉疲惫。最后，该方法存在医生可能会损坏非计划区域中的骨结构的风险。
[0007]形成假体空腔的另一种技术是气动驱动拉刀，即，通过压缩空气驱动拉刀。该方法的缺点在于:例如，由于存在系索空气管线、空气从工具排入无菌操作区、以及医生疲于操作该工具，所以不利于发挥冲击工具的可携带性。进一步地，如美国专利第5，057，112号的示例所示，该方法无法精确控制冲击力或频率，相反，在致动时，运行起来更类似于手提钻。其次，由于缺少对精确控制的任何测量，使空腔的准确拉削更加困难。
[0008]第三种技术是依靠受计算机控制的机器臂来形成空腔。虽然该方法克服了疲劳和准确的问题，但是其建设成本非常高，此外还消除了外科医生通过手动方法可以获知的触觉反馈。
[0009]第四种技术是依靠作者自己的现有公开，使用直线压缩机基于单冲程对空气进行压缩，然后，在形成足够的气压之后，通过阀门将空气释放到撞针上。然后，这使撞针沿着导管往下行进并冲击铁砧，该铁砧保持拉刀和/或其他手术工具。本发明效果非常好，但是，在对其测试的过程中，未提供一种一旦拉刀卡在软组织中时使拉刀换向的简单方法。进一步地，气压在齿轮传动装置和线性运动转换器部件中生成较大的力，该较大力使部件过早磨损。
[0010]因此，需要一种克服现有技术中存在的各种缺点的冲击工具。


【发明内容】

[0011]鉴于现有技术中存在的上述缺点，提供了一种配置为包括了现有技术的所有优点并且克服了固有缺陷的电机驱动矫形冲击工具。该工具可以供矫形外科医生对臀部、膝盖和肩部等进行矫形冲击。该工具能够保持拉刀、骨凿或其他末端执行器，并且利用可控的叩诊冲击将拉刀、骨凿或其他末端执行器轻轻敲入空腔内，从而更好地贴合假体或植入体。进一步地，根据患者的特定骨型或其他轮廓，由电操控拉刀、骨凿或其他末端执行器提供的控制能够调节冲击设置。此外，该工具使假体或植入体能够正确放入植入腔内或从植入腔内移除，并且有助于增强外科医生引导仪器的现有技能。
[0012]在实施例中，电机驱动矫形冲击工具包括:电源(诸如电池)、电机、控制装置、壳体、用于将电机旋转运动转换为线性运动(后文称为线性运动转换器)的方法、至少一个减速齿轮、撞针、棘爪和能量储存装置，该能量储存装置可以包括压缩空气或真空。该工具可以进一步包括:LED、具有供适当握住该工具的至少一个把手的手柄部分、配置为容纳手术工具的适配器、电池和至少一个传感器。各种部件中的至少一些部件优选地包含在壳体内。该工具能够在拉刀、骨凿、或其他末端执行器、或植入体上施加循环冲击力，并且能够将冲击力微调为多种等级的冲击力。
[0013]在进一步实施例中，该手柄可以重新定位或者可以折叠回该工具内以呈现内置工具，其中，外科医生在与拉刀方向共线的方向上推拉该工具。这具有的优点是，限制了在该工具处于操作期间外科医生可放在该工具上的扭矩量。在把手的进一步细化中，可以存在用于引导手术仪器并且在冲击操作期间提高稳定性的附加把手。
[0014]在进一步实施例中，拉刀、骨凿或其他末端执行器可以在维持轴向对准的同时转动至多个位置。这有助于在手术期间使用拉刀进行各种解剖演示。
[0015]在进一步实施例中，能量储存装置包括腔体，该腔体在冲击周期的至少一部分期间至少部分处于真空下。
[0016]在进一步实施例中，线性运动转换器使用曲柄滑块、联动机构、凸轮、螺杆、齿轮齿条、摩擦驱动、或皮带及滑轮中的一个。
[0017]在实施例中，线性运动转换器和旋转电机可以由线性电机、螺线管或音圈电机替代。
[0018]在实施例中，该工具进一步包括控制装置，该控制装置包括能量调节元件，并且该能量调节元件可以控制工具的冲击力并且减少或避免由不受控冲击造成的损坏。可以电子地或机械地调整该能量。而且，该能量调节元件可以是模拟的或具有固定设置。该控制装置实现了对拉刀加工操作的精确控制。
[0019]在实施例中，该工具的铁砧包括两个冲击点中的至少一个冲击点以及限制撞针基本上在轴向方向上移动的导向件。在操作中，撞针沿着导向件持续地在前向方向上移动。可以使用换向机构来改变撞针的冲击点和在手术工具上产生的力。这类换向机构的使用使得在铁砧和/或拉刀或其他手术附件上施加了前向或后向力。如上下文中所用的，“前向方向”指撞针朝着拉刀、骨凿或患者的移动，而“后向方向”指撞针远离拉刀、骨凿或患者的移动。双向或单向冲击的可选择性为外科医生在植入腔内切割或压缩材料提供了灵活性，在外科手术程序中，选择移除材料或压实材料往往很关键。而且，在作者的现有公开的使用中发现，在处理过程期间该工具常常被卡住并且该工具的反向方法不足以拉出手术设施。该新实施例克服了这些限制。在实施例中，传送前向或后向力的冲击点至少为两个单独的不同点。
[0020]在实施例中，铁砧和适配器包括单个元件，也可以彼此集成在一起。
[0021]在实施例中，该工具进一步能够调整撞针的冲击移动的频率。通过调整撞针的频率，该工具可以在维持相同的冲击幅度的同时施加更大的总时间加权叩诊冲击。这使外科医生能够控制拉刀或骨凿的切割速度。例如，在拉刀或骨凿整体移动期间，外科医生可以选择更快的切割速度(高频率冲击)，然后随着拉刀或骨凿接近理想深度后放慢切割速度。在典型的冲击器中，如美国专利第6，938，705号所示的，如使用在拆除工作中的，使速度变化会使冲击力发生变化，从而可以在可变速操作中维持恒定的(定义为+/-20% )冲击能量。
[0022]在实施例中，通过用户放在该工具上的偏置力来控制冲击方向。例如，使该工具在前向方向上偏置形成前向冲击，而使该工具在后向方向上偏置形成后向冲击。
[0023]在实施例中，该工具可以具有发光元件，该发光元件用于对工作区域进行照明并且将拉刀、骨凿或其他末端执行器准确定位在假体或植入体的适当位置上。
[0024]在实施例中，该工具还可以包括反馈系统，该反馈系统在拉刀、骨凿或其他末端执行器或植入体接口处检测到超出特定幅度范围的弯曲或离线定向时向所述用户发出警告。
[0025]在实施例中，该工具还可以包括保持撞针的棘爪，并且该棘爪可以通过机械或电装置致动从而提高从工具到手术末端执行器的每次冲击的能量。在实施例中，该棘爪的特性在于:在撞针移动的30%范围内，棘爪施加在撞针上的保持力减少50%。
[0026]这些方面连同本公开的其他方面以及表征本公开的各种新颖性特征在所附权利要求中作为特殊性指出，并且构成本公开的一部分。为了更好地理解本公开，该工具操作优点及通过使用该工具所达到的特定目的，必须参考图示了本公开示例性实施例的附图和描述性内容。

【专利附图】

【附图说明】
[0027]参考下面的详细说明和权利要求书并且结合附图将更好地理解本发明的优点和特征，其中，相同的元件用相同的符号表示，在附图中:
[0028]图1示出了根据本公开示例性实施例的使用了电机、线性运动转换器、和作为能量储存装置的真空的矫形冲击工具的透视图；
[0029]图2示出了产生了真空的活塞的示例性位置；
[0030]图3示出了正释放的撞针和在前向方向上移动以冲击铁砧的撞针；
[0031]图4示出了正释放的撞针和移动从而使铁砧会在相反方向上被冲击的撞针；
[0032]图5示出了朝第一位置往回移动并且重置撞针的真空活塞；
[0033]图6示出了使用压缩腔产生冲击力的工具的示例性实施例；
[0034]图7示出了使用阀门调节撞针的冲击能量的工具的示例性实施例；
[0035]图8示出了撞针提供向铁站上施加后向力的表面的工具的示例性实施例；
[0036]图9示出了撞针向铁砧施加前向作用力的工具的示例性实施例；以及
[0037]图10示出了根据本公开示例性实施例的在猛烈冲击和使用柔性机构的改良冲击之间的力与时间曲线的比较。

【具体实施方式】
[0038]根据本公开的优选实施例提出了执行本公开的最佳模式，在本文中，这些优选实施例在附图中进行了图示。本文出于图示之目的所详细描述的优选实施例可以进行多种变型。要理解，在权宜情况下设想各种省略和等效物替换，但是，旨在在不脱离本公开的精神或范围的情况下包含此类应用或实施方式。
[0039]本文中的术语“一”和“一个”并非是对数量的限制，相反，表示存在至少一个引用项。
[0040]本公开提供了一种具有可控叩诊冲击的电机驱动矫形冲击工具。该工具包括执行单次或多次冲击以及执行可变向、可变力和可变频率冲击的能力。在实施例中，冲击力是可调节的。在另一实施例中可以提供棘爪，该棘爪有助于生成更高的能量冲击。在另一实施例中，冲击传至连接至该工具的拉刀、骨凿或其他末端执行器。
[0041]该工具可以进一步包括壳体。壳体可以牢牢盖住并保持工具的至少一个部件。在实施例中，壳体包含:电机、至少一个减速齿轮、线性运动转换器、气腔、撞针、力调节器、控制装置、铁砧、前向冲击表面、和用于向后冲击的不同表面。
[0042]该工具可以进一步包括:具有用于在使用中适当并牢牢保持该工具的至少一个把手的手柄部分、以及适配器、电池、位置传感器、方向传感器和扭矩传感器。该工具可以进一步包括诸如LED等在外科医生采用该工具的工作区域中提供照明的发光元件。铁砧可以通过使用适配器联接至拉刀、骨凿或其他末端执行器，该适配器可以具有快速连接机构以有助于迅速改变不同的拉削大小。铁砧可以进一步包括锁定旋转特征，以使拉刀呈现出来并配置为不同的解剖配置，无需改变外科医生手中工具的定向。
[0043]现在参考图1至图5，在实施例中，线性运动转换器12包括曲柄滑块机构，该曲柄滑块操作性地联接至电机8和减速齿轮7。该工具进一步包括容纳活塞24的真空腔23，该活塞24由线性运动转换器12致动。显而易见的是，活塞24可以在一个以上的方向上被致动。通过活塞24远离撞针25的移动在真空腔23中形成真空。针对运行周期的至少一部分，将在真空腔23中形成的真空限定为小于9psia的压力。
[0044]在实施例中，该工具的电机8使线性运动转换器12移动，这在撞针25面上产生真空并且在真空腔23中形成至少部分真空，如图2所示。活塞24继续移动，从而增加真空腔23的大小直到活塞24撞击到撞针25的前向部分(即，撞针的接近末端执行器或患者的部分)为止，这使将撞针25从其棘爪10拉出，并且使撞针25朝着工具的接近末端执行器或患者的一端迅速加速。在实施例中，棘爪可以是机械的、电子的或上述的组合，在附图中，棘爪优选为磁铁。棘爪10的特性在于:一旦棘爪10被释放或克服，在撞针的第一个30%的移动内，棘爪10对撞针25的保持力至少减少50%。撞针25对铁砧14的冲击将力传至适配器I以及拉刀、骨凿或其他矫形仪器。
[0045]在实施例中，在铁砧上的力的方向由用户(诸如，外科医生)施加在工具和冲程限制器13上的力控制。已确定的是，现有技术工具有时会卡在空腔中并且在上述段落中提及的撞针冲击可能不足以移除该工具。在本实施例中，当从空腔拉离工具时，撞针25不会冲击铁站14，相反会冲击替代表面，从而将后向力传送到铁站14上。该冲击表面在示例实施例中作为致动销27示出。致动销27将力传至杠杆臂17，该杠杆臂17将后向力传送到铁砧14上，具体是将后向力传送到铁砧撤销冲击表面26上。该实施例的意外有益效果是易于移除卡在手术空腔内的工具和仪器，同时兼有现有工具在精确可控冲击方面的所有有益效果。由此，发现了该工具的进一步优点:可见，外科医生通过他或她放在工具上的偏压可以控制冲击的方向，这样，可以降低拉刀、骨凿或其他末端执行器卡在患者或手术空腔内的可能性。
[0046]在进一步实施例中，电磁铁可以与棘爪10合并，并且可以在运行周期中在适当点处被释放以使撞针25冲击铁砧14。一旦从棘爪10释放撞针25，在撞针25后向侧的气压使其向前移动以冲击铁砧14或其他撞针表面。由此产生的力可以传送通过铁砧14的位于铁砧前向冲击表面16附近的一端，以及，可选地，传送通过可附接有用于放入或移除植入体或假体的拉刀、骨凿或其他末端执行器的适配器I。
[0047]撞针导向件11也可以具有撞针导向件排气孔20，该撞针导向件排气孔20使在撞针25前面的空气逸出，由此增加撞针25对铁砧14的冲击力。撞针导向件排气孔20可以在工具主体的空腔内排气，由此产生独立的空气循环，防止空气从工具逸出并且实现更好的工具密封。也可以使用撞针导向件排气孔20的位置和大小来调整冲击力。进一步地，意外发现，添加撞针导向件排气孔20增加了撞针25对铁砧14的冲击力。
[0048]在实施例中，随着活塞24在其冲程上继续，活塞24朝着后方方向移动，该移动使其与撞针25的后撞针面28接触并且使撞针25朝着工具后方移动。这使棘爪10将撞针25锁紧或保持就位以待下一次冲击。活塞24完成其后向冲程并且优选地致动传感器22，该传感器22发出使电机8停止的信号从而使活塞24静止在真空腔23的下死点处或附近。真空腔23优选地具有泄压阀或止回阀9或其他小开口，该泄压阀或止回阀9或其他小开口在实施例中是活塞24的一部分。阀门9也可以位于真空腔23中的其他点处并且使在真空腔23中聚集的任何空气在各个循环期间被排出真空腔23外。在进一步实施例中，该阀门效应可以通过杯形密封件代替O形环密封件。这确保了在运行周期中在起始点处在真空腔23中出现接近大气的压力，由此确保各次冲击利用了相同量的能量，这对矫形冲击很重要，至少一种原因是确保了在多次冲击情形下大体上恒定的力和冲击率。由此，在一个完整的循环中，可以在拉刀、骨凿或其他末端执行器、或植入体/假体上施加前向和后向冲击力。
[0049]在进一步实施例中，工具的电机8使线性运动转换器12移动活塞24直到活塞24移动足够的距离使活塞的前向部分冲击到撞针的一部分并且克服了将撞针保持在后方位置中的棘爪10为止。一旦从棘爪10释放撞针，在真空腔23中的真空向撞针施力，使撞针加速，使撞针从空腔轴向向下滑入工具壳体中并且撞击铁砧前向冲击表面16。在图3中，铁砧前向冲击表面16引起铁砧14和/或工具架向前移动，而在图4中，铁砧撤销冲击表面26引起铁站14和/或工具架向后移动。由此广生的力可以传送通过铁站14的位于铁站如向冲击表面16附近的一端，可选地，传送通过可以附接有用于放入或移除植入体或假体的拉刀、骨凿或其他末端执行器的适配器I。
[0050]在另一实施例中，可以使用压缩空气腔5结合活塞6和撞针4来生成冲击力，如图6至图9所示。在该实施例中，工具的电机8使线性运动转换器12移动活塞6直到在压缩空气腔5内产生了足够的压力为止，该压缩空气腔5设置在活塞6的远端和撞针4的近端之间以克服将撞针4保持在后向位置中的棘爪10和/或将撞针4保持在后向位置中的惯性或摩擦力。一旦达到足够的压力，打开空气通道19，气压使撞针4加速，该撞针4从空腔轴向向下滑动并且撞击铁砧14。空气通道19的截面面积优选小于撞针4的截面面积的50%，从而减少棘爪10要求的保持力的大小。由此产生的力传送通过铁砧14的位于铁砧前向冲击表面16附近的一端，以及可选地，传送通过可以附接有用于放入或移除植入体或假体的拉刀、骨凿或其他装置的适配器I。
[0051]随着活塞6在其冲程上继续，活塞6朝着后方方向移动，在压缩空气腔5中形成轻微真空。该真空可以传送通过空气通道19到达撞针4的背面，在撞针4上产生返回力，该返回力使撞针4在后方方向上移动，即，远离撞针4的在铁砧前向冲击表面16上的冲击点的方向。如果适配器I附接至铁砧14，力可以传送通过可以附接有用于放入或移除植入体或假体的拉刀、骨凿或其他末端执行器的适配器I。
[0052]进一步地，当从空腔拉出工具时，撞针4不会冲击铁砧14，相反会冲击替代表面，从而对铁砧14传送向后力。该冲击表面在示例实施例中作为致动销27示出。致动销27将力传送至杠杆臂17，该杠杆臂17将向后力传送到铁砧14上，具体是将后向力传送到铁砧撤销冲击表面26上。
[0053]该工具可以进一步有助于进行可控的继续冲击，该冲击取决于启动开关的位置(该启动开关可以操作性地联接至电源或电机，例如)。对于这类继续冲击，在启动开关被致动之后，根据启动开关的位置，工具可以按照与启动开关的位置成正比的速率实现完整的循环。由此，通过单次叩诊冲击或继续冲击操作模式，外科医生易于控制手术区域的产生或成形。
[0054]可以提供操作性地联接至控制装置21的传感器22，以协助调整线性运动转换器12的优选循环操作。例如，传感器22可以将至少一个位置传送至控制装置21，使线性运动转换器12停在下一次循环至少有75%的全功率冲程可用的位置处或附近。该位置称为静止位置。经发现，这相对于现有工具而言是很有利的，使用户确保工具在每个周期按照相同的能量大小进行冲击。在没有该级别控制的情况下，单循环冲击的可重复性受到限制，从而降低了外科医生对工具的信心。
[0055]该工具进一步能够借由例如能量控制元件18对每个周期的冲击能量的大小进行微调。通过控制冲击能量，该工具可以避免由不受控冲击或过大能量冲击造成的损坏。例如，对于患有骨质疏松症的老年患者，用户可以降低冲击设置，或者，可以针对更有弹性或完整的运动骨骼结构提高冲击设置。
[0056]在实施例中，能量控制元件18优选地包括在保持撞针25的棘爪10上的可选择释放设置。显而易见的是，在从棘爪10拉出撞针25所需压力增加的情况下，撞针也会用更大的能量冲击铁砧14。在另一实施例中，棘爪10可以包括电控元件。电控元件可以释放在循环中的不同点处，由此限制真空腔23的大小，该真空腔23作用在撞针25上。在实施例中，电控元件为电磁铁。
[0057]在另一实施例中，真空腔23或压缩空气腔5可以包括能量控制元件18，该能量控制元件18采取可调节漏缝的形式，诸如可调节阀。该漏缝降低了使撞针4或25加速的能量的大小，由此降低了在铁砧14上的冲击能量。对于可调节漏缝，将漏缝调节至最大可以使撞针4或25的冲击能量最低，而调节漏缝使其关闭(零漏缝)可以使撞针4或25的冲击能量最高。
[0058]该工具可以进一步包括插入在装置4或25与手术末端执行器之间的柔性装置，其目的在于在更长的时段内分布冲击力，由此实现每次冲击的总能量相同，但是力减小。这可从图10所示的在仪器上进行两个负载电池测试的结果看出。该类型的柔性装置可以在冲击期间限制峰值力以防止这类峰值使患者骨折。在进一步实施例中，该柔性装置可以是可调节的，在进一步实施例中，该柔性装置可以插入在撞针4或25与铁砧14或手术工具之间。以该方式或其他方式，该工具有助于使轴向拉削和植入体放置保持一致。优选地，柔性装置将撞针的冲击时间增加至至少4毫秒，优选地，10毫秒。这与由于撞针4或25和铁砧14(均由钢制成，例如)的较高强度所产生的极高冲击力的冲击相反。优选地，柔性装置包括弹性材料，诸如尿烷、橡胶、或其他受冲击后恢复良好并且对总能量施加最小阻尼的弹性材料。
[0059]在进一步实施例中，适配器I可以包括联接布置或其他调节装置，从而使外科医生无需转动工具便可对拉刀、骨凿或其他末端执行器的位置进行修改。在实施例中，适配器I可以通过偏置机构或通过在工具与患者之间的转动或枢转联轴器接收进行前关节或后关节置换的拉刀。由此适配器I可以将拉刀或手术末端执行器维持在与工具的主体和撞针25平行或共线的方向上。适配器I也可以包括夹具、辅助装置、或在操作工具期间可以牢牢保持拉刀、骨凿或其他末端执行器的任何其他紧固件。
[0060]使用时，外科医生通过手柄把手稳定保持或握住工具并且利用LED发出的光照亮工作区域，然后将已附接至工具的拉刀、骨凿或其他末端执行器准确定位在假体或植入体的适当位置上。该工具施加在拉刀、骨凿或其他末端执行器上的往复移动实现了对空腔的成形以及假体的放入或移除。
[0061]本文所公开的工具提供了优于现有技术的多种优点。该工具有助于对手术区域进行受控冲击，这最大程度地降低了对患者身体造成的不必要的损伤，并且实现了对植入体或假体底座的精确成形。该工具还使外科医生能够调制冲击方向、冲击力和冲击频率，改善了外科医生操纵工具的能力。力和冲击设置的柔性控制调节使外科医生能够根据患者的特定骨型或其他轮廓来设置冲击力。效率改善和线性运动转换器负载减少能使用更小的电池并且降低了部件成本。从而，该工具使假体或植入体能够恰当放入植入腔内或从植入腔内移除。
[0062]出于图示和说明之目的已经对本公开的特定实施例进行了上述说明。上述说明不意在穷尽或将本公开限制为本文所公开的精确形式，显然，鉴于以上教导，可以做出多种修改和变型。对示例性实施例的选择和描述是为了更好地解释本公开的原则及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员更好地利用本公开和具有各种变型的各种实施例，以适用于预期的特定使用。
【权利要求】
1.一种用于撞击物体的矫形冲击工具，所述工具包括: 电机； 线性运动转换器； 能量储存装置，所述能量储存装置包括:腔体，所述腔体在小于9psia下运行周期的至少一部分； 控制装置； 适配器，所述适配器能够保持拉刀、骨凿或其他手术设施；以及 撞针； 其中，所述控制装置引导所述电机将能量储存在所述能量储存装置中，之后所述能量储存装置将所述能量释放到所述撞针上，使所述撞针从第一位置移至第二位置，从而使所述撞针能够在至少一个方向上向所述适配器施力。
2.根据权利要求1所述的工具，其中，所述工具进一步包括棘爪，所述棘爪将所述撞针保持在所述第一位置中直到所述棘爪被释放或克服为止，由此使所述能量储存装置将能量释放到所述撞针上。
3.根据权利要求2所述的工具，其中，所述棘爪包括磁铁、电磁铁、螺线管或机械干扰中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的工具，其中，所述能量储存装置进一步包括阀门。
5.根据权利要求1所述的工具，其中，所述工具进一步包括能量控制元件，所述能量控制元件用于调节所述撞针施加在所述适配器上的冲击能量。
6.根据权利要求1所述的工具，其中所述工具进一步包括冲程限制器，所述冲程限制器将所述适配器的冲程限制为小于所述撞针冲程的50%。
7.一种用于撞击物体的矫形冲击工具，所述工具包括: 电机； 线性运动转换器； 能量储存装置； 控制装置； 适配器，所述适配器能够保持拉刀、骨凿或其他手术设施；以及撞针，所述撞针能够冲击至少两个不同的冲击表面，其中，第一冲击表面向前移动所述适配器而第二冲击表面向后移动所述适配器， 其中，所述控制装置引导所述电机将能量储存在所述能量储存装置中，之后所述能量储存装置将所述能量释放到所述撞针上，使所述撞针从第一位置移至第二位置，从而使所述撞针能够在某个方向上向所述适配器施力，该方向至少部分地取决于所述撞针所冲击的表面。
8.根据权利要求7所述的工具，其中，所述冲击表面由用户放在所述工具上的偏压控制。
9.根据权利要求7所述的工具，其中，所述能量储存装置包括腔体，所述腔体在小于9psia或超过50psia的压力下在峰值能量储存点处或附近运行。
10.根据权利要求7所述的工具，其中，所述工具进一步包括棘爪，所述棘爪将所述撞针保持在所述第一位置中直到所述棘爪被释放或克服为止，由此使所述能量储存装置将能量释放到所述撞针上。
11.根据权利要求7所述的工具，其中，所述能量储存装置进一步包括阀门。
12.根据权利要求7所述的工具，其中，所述工具进一步包括能量控制元件，所述能量控制元件用于调节所述撞针施加在所述适配器上的冲击能量。
13.根据权利要求7所述的工具，其中所述工具进一步包括冲程限制器，所述冲程限制器将所述适配器的冲程限制为小于所述撞针冲程的50%。
14.一种用于撞击物体的矫形冲击工具，所述工具包括: 电机； 线性运动转换器； 能量储存装置； 控制装置； 至少一个传感器，所述至少一个传感器操作性地联接至所述控制装置； 适配器，所述适配器能够保持拉刀、骨凿、铰刀或其他手术设施；以及 撞针； 其中，所述控制装置引导所述电机将能量储存在所述能量储存装置中，之后所述能量储存装置将所述能量释放到所述撞针上，使所述撞针从第一位置移至第二位置，从而使所述撞针能够在至少一个方向上向所述适配器施力，并且所述传感器与所述控制装置操作性地一起使用以使所述工具停在静止位置中。
15.根据权利要求14所述的工具，其中，所述能量储存装置进一步包括阀门。
16.根据权利要求14所述的工具，其中，所述控制装置和所述传感器允许单次叩诊冲击和变速叩诊冲击中的至少一种。
17.根据权利要求14所述的工具，其中，所述工具进一步包括能量控制元件，所述能量控制元件用于调节所述撞针施加在所述适配器上的所述冲击能量。
18.根据权利要求14所述的工具，其中，所述工具进一步包括空气通道，所述空气通道用于将空气从所述能量储存装置传送至所述撞针，所述空气通道的截面面积小于所述撞针的截面面积的50%。
19.根据权利要求14所述的工具，其中所述工具进一步包括冲程限制器，所述冲程限制器将所述适配器的冲程限制为小于所述撞针冲程的50%。
【文档编号】A61B17/16GK104519813SQ201380023933
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年3月8日 优先权日:2012年5月8日
【发明者】潘迪希倪·克里斯托弗 申请人:澳擞技术有限责任公司