帶有具有螺旋角和前角都改變的前刀面的出屑槽的外科鉆的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明總的來說涉及外科鉆。更具體地說，本發明涉及具有出肩槽的外科鉆，所述出肩槽形狀不一致且具有變化的出肩槽之間的間隙，以減少鉆被應用到外科手術部位時的顫動。
【背景技術】
[0002]用于執行外科手術的一個切割配件是鉆。鉆通常包括鉆頭，該鉆頭由典型地為金屬的剛性材料形成，成形為具有若干出肩槽。出肩槽被形成用于限定切削刃。更具體地說，出肩槽典型地被設計成切割硬組織，例如骨或軟骨。鉆桿從鉆頭向后延伸。鉆桿的近側端通常具有便于將鉆桿鎖定到電動機頭的特征。機頭的致動導致鉆的旋轉。在外科手術中，鉆頭抵靠組織的一部分將被去除的外科手術部位放置。旋轉的切削刃將組織從外科手術部位切除。不同形狀和尺寸的鉆被用于例如整形外科手術、神經和脊柱外科手術、耳鼻喉外科手術的手術中和其中子手術要選擇性地去除組織的一部分的其它外科手術。
[0003]鉆為了其被設計的目的工作良好。然而，與一些鉆相關的問題是顫動。顫動是鉆頭靠著鉆頭所應用的表面的來回振動。由于鉆的個別切削刃重復地被迫抵靠鉆頭所應用的組織的結果而產生顫動。
[0004]為了最小化顫動，鉆已被提出具有不同形狀以及鉆在出肩槽之間具有不同間隙。本發明人的受讓人的2009年2月19日出版的美國專利公開N0.2009/0048602、2012年6月 13 日出版的 N0.US 2012/0150209 和 2012 年 6 月 21 日出版的 N0.US 2012/0158028 公開了具有被成形且布置成使鉆振動最小化的出肩槽的鉆。這些公開文件的每一個被理解為并入該申請作為參考。
[0005]上述鉆不具有在一些情況下起最小化鉆振動作用的特征。仍存在一些申請，其中很多鉆當應用到軟或硬組織上時，可仍明顯地振動。
[0006]而且，存在一些手術，其中使用鉆的外科醫生可能想將鉆以向后的方式抵靠組織來應用鉆，鉆被使用以去除該組織。這里，“向后”被理解為意味著代替施加背離從業者或相對于鉆的縱向軸線橫向向旁邊移動鉆的力，外科醫生將鉆朝他/她自己向后拉。如果待去除的組織通過鉆僅在向前方向或旁邊的擠壓而難以去除，則采用這種類型的操作。使用一些鉆執行這種類型的手術的問題在于它們的出肩槽在它們的赤道(鉆最大直徑的平面)之后不向近側延伸相當距離。例如，很多已知鉆具有從赤道向近側終止在直徑大約等于鉆本身的直徑一半的圓處的出肩槽。這意味著在該圓近側，鉆無出肩槽。因此，該鉆頭的近側部對組織的擠壓不能用來去除鉆的該部分應用到的任何組織。
[0007]因而，有時為了后向移動抵靠待去除組織的鉆頭的帶出肩槽的近側部，外科醫生總是必需將鉆頭的無出肩槽部分擠壓在需要去除的組織上的。鉆頭的抵靠組織的該無出肩槽部分的摩擦使該組織摩擦發熱。這可能有該摩擦發熱導致組織熱壞死的情形，理想地不應該由使用鉆的手術造成該熱壞死。
[0008]已經努力提供具有如下出肩槽的鉆，S卩，該出肩槽向近側向后延伸更靠近鉆頭從其延伸的鉆桿。這導致鉆在單一旋轉中去除比外科醫生想去除的組織多的組織。該類型的鉆有時被稱為過度侵害的鉆。此外，這些鉆具有振動到不利地影響外科醫生控制這些鉆以定位這些鉆的能力的程度的趨勢。
【發明內容】
[0009]本發明涉及一種新的且有用的外科鉆。本發明的鉆包括成形為最小化鉆頭的振動的出肩槽，出肩槽與該鉆頭是一體的。
[0010]本發明的鉆的一個特征在于:出肩槽以螺旋圖案繞著出肩槽從其突出的鉆頭被布置。更具體地，出肩槽被成形為使得每個出肩槽以具有變化的螺旋角的螺旋以及具有變化的前角的前刀面繞鉆頭延伸。螺旋角和前角沿出肩槽從其徑向地向外延伸的鉆頭的長度改變。在本發明的很多形式中，在鉆的中點近側，出肩槽的前角減小。
[0011]本發明的鉆的進一步的特征在于:至少一些出肩槽(如果不是所有出肩槽)被形成有橫切口。在本發明的很多形式中，橫切口具有基表面，該基表面具有負前角。在本發明的一些形式中，一個以上出肩槽形成有多個橫切口。
[0012]本發明的進一步的特征在于:至少一個出肩槽形成有溝槽以便起到斷肩器的作用。更具體地，一個或多個斷肩溝槽被相對于鉆頭的遠側末端不對稱布置。
[0013]本發明的進一步特征在于:橫切口被布置成使得成角度相鄰的出肩槽上的橫切口沿鉆頭的縱向軸線彼此間隔開。
[0014]本發明的鉆的另外的特征在于:由于出肩槽的成形，鉆頭的遠側末端在鉆頭旋轉時似乎限定一角度，該角度在鉆頭旋轉經過固定平面時改變。
[0015]本發明的鉆可被構造成具有上述特征的一個、兩個或更多個或所有特征。
【附圖說明】
[0016]本發明特別在權利要求中指出。通過參考以下結合附圖的詳細描述，可更好地理解本發明的上述和進一步的特征，其中:
[0017]圖1是根據本發明構造的外科鉆的側視圖。
[0018]圖2是本發明的鉆的鉆頭的透視圖。
[0019]圖2A是形成在圖2的出肩槽中的切口的放大透視圖；
[0020]圖3是鉆頭的前平面圖；
[0021]圖4是沿著圖1的線4-4截取的在與穿過鉆頭的縱向軸線垂直的平面中的鉆頭的剖視圖；
[0022]圖5是鉆頭的放大側視圖；
[0023]圖5A是圖5的鉆的末端的剖視圖，該圖處于圖5的頁面的平面中；
[0024]圖6是鉆頭的放大側視圖，從圖5中示出的方向繞縱向軸線旋轉90° ;和
[0025]圖6A是圖6的鉆的末端的剖視圖，該圖處于圖6的頁面的平面中。
【具體實施方式】
[0026]圖1示出根據本發明構造的外科鉆30。鉆30具有形成鉆的遠側端的鉆頭32。(“遠側”將被理解，指朝向鉆應用的外科手術部位。“近側”指遠離外科手術部位。)鉆頭32具有作為鉆30的最前部的遠側末端34。鉆桿36從鉆頭32向后朝近側延伸。未標識的是在鉆桿30和鉆頭32之間延伸的呈錐形的頸部。該頸部呈錐形是因為隨著從鉆桿朝遠側延伸，頸部的外徑增加。
[0027]在本發明的很多形式下，鉆30被設計成執行神經、耳鼻喉、脊椎或整形外科手術。因此，在本發明的很多形式中，鉆頭32具有15mm以下的最大外周。在本發明的其它形式中，鉆頭32的最大外周是1mm以下。
[0028]鉆桿36的近側端設有結合特征38。結合特征38是如下幾何特征，即，其便于將鉆桿36可移除地接合到與電動外科機頭的旋轉軸一體的結合組件(機頭未示出)，鉆30和該電動外科機頭一起使用。該機頭有時被稱為鉆機或工具。示出的結合特征38是相對于鉆桿36的外徑凹入的凹面。在2010年3月11日公開的美國專利公開N0.2010/0635524中討論了這些面的布置的圖案，其內容通過參考在此并入。在1999年3月30日出版的美國專利N0.5，888，200和2003年5月13日出版的美國專利N0.6，562，055中描述且示出了保持特征的替代幾何形狀和布置，這兩個文獻均通過參考在此并入。應該理解結合特征的這些幾何形狀是示例性的，而非限制性的。在本發明的替代形式下，這些結合特征可以是例如螺紋。可替代地，從鉆桿36的外表面向外突出的突起可起到結合特征的作用。在本發明的一些形式中，結合特征38可僅是光滑壁的鉆桿36的一部分，工具卡盤的指部抵靠在該部分上以將鉆30保持到工具上。因而，結合特征的確切幾何形狀與該本發明的結構無關。
[0029]如在圖2和3中最好地看到的，數個弓形地間隔開的出肩槽42-56從鉆頭32的中心徑向地向外延伸。每個出肩槽42-56被成形為具有前刀面62和后刀面66，兩者的每一個在圖4中標識。在鉆頭和出肩槽旋轉的方向上，即圖4的箭頭61的方向上，前刀面62是前導表面，后刀面66是出肩槽的跟隨前刀面62的表面。出肩槽的前刀