CN102112066A - 一种用于在骨头内形成空腔的仪器 - Google Patents

Abstract

一种在骨头内形成空腔的仪器(120)。所述仪器(120)包括轴(122)，枢转安装在轴(122)上接近轴的第1端的刀片(100)以及在轴(122)内延伸并连接在刀片(100)上的推杆(124)，所述推杆(124)能够在轴(122)滑动，使刀片(100)围绕其枢轴旋转。所述仪器(120)还包括连接在轴上的限深器(126)，当轴(122)插入延伸至骨头内的孔中时，所述限深器(126)能够顶住孔周围的骨头，限制轴(122)向孔内移动。弹簧(140)将推杆(124)连接在轴(122)上，能够阻止推杆(124)在轴(122)内朝着轴(122)的第1端移动。当限深器(126)顶住孔周围的骨头时，施加在推杆(124)上的越过弹簧阻力的轴向力使推杆(124)在轴(122)内滑动。本发明还公开了使用所述仪器(120)在骨头内形成空腔的方法。

Description

一种用于在骨头内形成空腔的仪器

本发明涉及一种在骨头内形成空腔的手术仪器。本发明还涉及在骨头内形成空腔的方法。特别是，该方法适用于治疗缺血性坏死。

在治疗骨头缺损过程中，人们希望在骨头内形成空腔。这种情况发生在例如遭受缺血性坏死(AVN)病痛的病人身上，缺血性坏死还被称为骨坏死(ON)、缺血性骨坏死或无菌性坏死。AVN由暂时性或永久性丧失对骨组织的血液循环而导致，会导致局部骨组织的坏死。外伤或损害健康的情况例如：长期使用类固醇、使用酒精、痛风糖尿病、胰腺炎、静脉闭塞、减压病、放射疗法、化学疗法和高雪氏病都会导致不能正常供血。

这种状况在短期内会产生剧烈的疼痛，并对人的活动产生限制，如果不进行治疗，在3年后，骨头和周围的关节表面会完全丧失功能的概率有70-80％。对于很多病人来说，必须更换关节。

集中研究股骨头、其它骨头或关节头的抢救的对AVN的治疗包括髓心减压、切骨术、骨移植和血管的腓骨移植。

美国专利US-6679890公开了一种治疗股骨头AVN的方法和装置。美国专利US-6679890公开的装置用骨水泥使股骨头增大。将开口的、带小孔的管通过孔插入到股骨颈中，注入未硬化的骨水泥，并在高压下硬化。在股骨内形成的、延伸通过股骨颈进入股骨头的空腔，其横截面保持不变，这种空腔可以通过旋转钻头、钻孔器或骨钻仪器而形成。

遭受AVN影响的骨头的部分大多集中在股骨头的较高的、靠前的区域。沿前-后轴线观看骨头时，骨头的染病部分具有大致平坦的形状。骨头的染病部分的宽度通常要大于为获得通向该骨头这一部分的轴线所需的通道的宽度。

人们知道提供一种用于在骨头内形成空腔的仪器，该仪器被布置成形成比进入骨头的接触孔更大的空腔，仪器从该接触孔插入。例如，美国专利公开号US-2001/0034526-A1公开了一种用于在脊椎盘内形成空间的可张开的钻孔器。该可张开的钻孔器包括一对相对的刀片，它们具有张开位置和收起位置，在张开位置，它们从轴组件的两侧延伸出，在收起位置，它们基本上缩进轴组件内。当刀片处于收起状态时，轴组件可以插入到延伸至骨头内的孔中。然后，刀片逐渐展开到张开位置，同时轴组件旋转以形成比轴组件直径或延伸至骨内的孔的直径大的空腔。

本发明实施例的一个目的是消除或缓和这里提到的或其它地方提到的现有技术中的一个或多个问题。

根据本发明的一个方面，提供一种用于在骨头内形成空腔的仪器，该仪器包括：轴；可枢转地安装在所述轴上并接近该轴第一端的刀片；在所述轴内延伸并连接所述刀片的推杆，该推杆布置成在轴内滑动以使刀片能够绕其枢轴旋转；与所述轴连接的限深器，当轴插入至延伸至骨头内的孔中时，限深器能够顶住该孔周围的骨头，从而限制该轴向孔内的移动；以及将所述推杆连接到轴的弹簧；其中所述的弹簧布置成阻止推杆在轴内朝向轴第一端的轴向移动，所述仪器被布置成使得当限深器顶住该孔周围的骨头时，大于弹簧阻力的轴向力施加到推杆上，使推杆在轴内滑动。

本发明的第一个优点是，限深器自动确定空腔从骨头表面沿着该孔的距离。因此，外科医生能将推杆连接到旋转驱动器上以使该仪器旋转并通过该旋转驱动器向推杆施加轴向力。所述刀片一直处于收起状态，直到限深器顶住骨头、阻止轴进一步插入孔内，所施加的轴向力超过弹簧的阻力。在轴向力释放后，弹簧会使推杆从轴缩回从而使刀片缩回。

所述限深器可包括绕轴延伸并连接到轴上的导向套。所述仪器还可包括围绕着轴设置并布置成能在轴上滑动的手柄，所述导向套自手柄在所述轴上延伸，使得轴能在手柄和导向套内转动。所述导向套可以连接在手柄上，使得从手柄延伸的切割导向套的长度可以调整，以调节轴进入孔内的插入极限。

所述轴可包括接近该轴第二端定位的端止挡，所述端止挡被布置成能够阻止导向套越过该轴的第二端。所述推杆可以延伸超过端止挡，推杆在连接器处终止，该连接器布置成能够将所述仪器连接至用于使推杆、轴和刀片旋转的旋转驱动器。弹簧在连接器和端止挡之间延伸，该弹簧被布置成能够抵挡作用在推杆上的轴向力，使得在没有轴向力作用在推杆上时，刀片能够与轴的纵轴线基本在一条直线上。

所述仪器还包括连接在推杆从所述轴延伸的部分上的凸缘，弹簧连接在凸缘和端止挡之间，其中，弹簧具有通常偏置延伸构型，此时凸缘与端止挡间隔开，还具有压缩构型，推杆在轴内的滑动由弹簧在延伸构型和压缩构型之间的长度差来限定。

所述刀片可具有两个位于所述枢轴相对侧的切割部。

刀片围绕其旋转的枢轴的轴线可以与轴的纵轴线垂直，刀片布置成能够在第一位置和第二位置之间绕其在轴上的枢轴旋转，在所述第一位置，切割部不从轴的侧壁横向伸出，在第二位置，第一和第二切割部从所述轴相对于该轴的纵轴线横向地伸出。

所述第一切割部的刀刃从与第二切割部的刀刃正相对的位置，在刀片在第一和第二位置之间的旋转方向上，绕该轴上的刀片枢轴旋转地偏置。

根据本发明的第二方面，提供一种在骨头内形成空腔的方法，该方法包括：确定骨头内需要形成空腔的位置；在骨头内形成延伸至所需空腔位置处的孔；提供一种仪器，该仪器包括：轴，枢转地安装在所述轴上并接近该轴一端的刀片；在所述轴内延伸并连接所述刀片的推杆，该推杆布置成能够在轴向滑动，以使刀片能够绕其枢轴旋转；将推杆连接至轴上的弹簧，布置成抵抗推杆在轴内朝向轴第一端的轴向移动；以及连接在所述轴上的限深器；将所述仪器插入孔中，直到限深器顶住孔周围的骨头，限制轴进一步向孔内移动；将推杆连接至旋转驱动装置；向推杆施加旋转力，使轴、推杆和刀片绕轴的纵轴线旋转；以及向推杆施加超过弹簧阻力的轴向作用力，使刀片相对于所述轴绕其枢轴逐渐旋转。

切割骨头的速度至少部分取决于切割介质(即：骨头)。刀片展开的速度取决于由旋转驱动器(即，钻头)作用在推杆上的相应的轴向力和骨头的硬度。因此，外科医生能够通过判断完全展开刀片所需的轴向力来感觉切割的程度。

所述方法还包括：提供两个或更多个共用公共限深器的仪器，这两个或多个工具的刀片具有不同的从刀片在轴上的枢轴至第一切割部端部的测量长度；其中所述限深器包括围绕轴设置、布置成能够沿轴滑动的手柄和布置成从手柄起在轴上延伸的切割导向套，其中所述手柄和切割导向套布置成使得轴能够在手柄和切割导向套内旋转；其中所述的切割导向套连接在手柄上，使得自手柄延伸的切割导向套的长度能够调整；将具有最小刀片长度的仪器的轴插入手柄和导向套筒；调整自手柄延伸的切割导向套长度，使得当所述仪器插入孔内时，切割导向套的端部接触孔周围的皮质骨，刀片接触孔的端部；在骨头内形成空腔；用具有更长刀片长度的仪器代替所述仪器，以便在骨头内形成更大的空腔。

其优点是，通过使用具有长度递进的刀片的仪器，可以顺序地扩大该空腔。但是，通常，每个在后切割的空腔与在先的空腔相切。即，在形成第一个球形空腔后，每个随后的更大的空腔的位置为：其沿孔的最远的位置与在先空腔的侧面对齐。这一点可以通过保证每个仪器的轴的长度与完全展开的刀片的长度之和相同来实现，而不用考虑刀片的长度(即，轴从限深器至刀片枢轴的长度根据刀片长度的增加而按比例减小)。

根据本发明的第三方面，提供一种在骨头内形成空腔的仪器，所述仪器包括：轴；具有两个切割部的刀片，该刀片可枢转地安装在轴上并接近轴的一端，两个切割部设置在枢轴的相对侧；推杆，其在所述轴内延伸并连接所述刀片，该推杆布置成能够在轴内滑动，以使刀片能够绕其枢轴旋转。

本发明第三方面的优点在于，具有两个切割部的刀片能够在轴的端部，在起始位置和终止位置之间移动。因此，在被展开以在期望的位置形成空腔前，所述仪器能够允许通过小直径的通道定位该刀片。所形成的空腔比通向受损骨组织的通道宽。

使具有在枢轴点相对侧设置有两个切割部的刀片展开的展开机构相对于某些已知的在轴上独立地安装两个刀片从而使这两刀片反向旋转的仪器来说要简单，因为只需要单个旋转运动。

在骨头内形成空腔的过程中，刀片的每个切割部独立地接合骨头。每个切割部抵靠骨头的动作导致沿轴的轴线方向的力作用在所述仪器上，这或者迫使仪器从骨头的孔中出来，或者使仪器进一步进入孔中。由于切割部设置在枢轴点的相对侧，所以这些力可以达到平衡，以便提供中性的轴向合力，或者预定的轴向力，例如，使所述仪器牢牢顶住骨头的端部。

相对于具有带单个切割部的单个刀片或带两个可单独展开的刀片的类似仪器来说，具有带两个切割部的单个刀片能够使仪器的轴的直径减小。这是因为，在骨头内形成球形空腔所需的、刀片必须旋转的范围减小了。通过确保每个切割部从位于轴上的刀片枢轴至切割部末端的长度相等就可以形成球形空腔。

所述仪器能够用于在骨头内形成空腔，该空腔相对于所述仪器插入骨头内所通过的通道的轴线是旋转对称的。空腔的大小取决于仪器中刀片的切割部的长度。当切割部绕着刀片的枢轴点旋转时，空腔的形状由切割部末端遵循的路径来确定。通过使两个切割部绕刀片的枢轴点旋转，同时使轴绕其纵轴线旋转，可以形成大致圆形空腔。

在切割操作过程中，仪器围绕该轴所限定的轴线旋转。在此旋转过程中，刀片能够逐渐展开，其展开速度与仪器围绕该轴的轴线的旋转速度无关。由于刀片具有两个切割部，通过使刀片枢转接近90°的角度，同时使该轴不相对于骨头移动，可以在骨头内形成形状接近于球形的空腔。通过使刀片旋转较小的角度，可以在骨头内形成形状接近于球缺的空腔(当从与包含进入通道轴线的平面垂直的一侧观看空腔时)。

所述刀片的形状可以是，当其缩回时，刀片不会不可接受地从轴的两侧突出。这样可以有效地限制刀片的宽度。刀片在每个切割部端部的刀刃应足够宽，以便在刀片交迭使用时，刀片连续地扫过骨组织。每个切割部的前缘也可以具有刀刃。当从一侧观察刀片时，刀片的所有端面或者至少一个端面稍微呈圆形。

推杆可枢转地连接在刀片上的点偏离刀片在轴上的枢轴。

刀片围绕其旋转的枢轴的轴线可以垂直于所述轴的纵轴线。

推杆可以通过连杆与刀片连接，所述连杆可枢转地连接在刀片和推杆的相应端。

刀片布置成能够在第一位置和第二位置之间绕其在轴上的枢轴旋转，在所述第一位置，第一切割部缩进形成在轴端部的刀片槽内，第二切割部从轴端部延伸，在第二位置，第一和第二切割部相对于轴的纵轴线的横向地从轴伸出。刀片在第一和第二位置之间的旋转不超过90°。

当刀片从第一位置旋转到第二位置时，第一和第二切割部的前缘具有刀刃。第一切割部的刀刃可从与第二切割部的刀刃正相对的位置，在刀片在第一和第二位置之间的旋转方向上，可旋转地绕刀片在轴上的枢轴偏置。

所述刀片还包括肩部，当刀片朝着第二位置旋转时，该肩部布置成能与推杆或连杆接触，防止刀片进一步旋转越过第二位置。

第二切割部远离刀片在轴上的枢轴的一端是弯曲的。

每个切割部自刀片在轴上的枢轴至切割部末端的长度是相等的。

根据本发明的第四方面，提供一种仪器组，该仪器组包括：两个或多个上面所述的仪器；围绕所述仪器中的其中一个的轴设置并且能够沿轴滑动的手柄；以及自手柄在轴上延伸的切割导向套；其中所述的轴能够在手柄和切割导向套内旋转，所述切割导向套连接在手柄上，使得自手柄延伸的切割导向套长度可以调整。

两个或多个仪器的刀片自刀片在轴上的枢轴至第一或第二切割部端部的长度可以不同。对于每个仪器来说，在刀片在轴上的枢轴和远离刀片的轴端之间所测量的轴的长度与第一或第二切割部的长度之和是相同的。

根据本发明的第五方面，提供一种在骨头内形成空腔的方法，该方法包括：在骨头内确定需要空腔的位置；在骨头内形成延伸至需要空腔的位置处的孔；将仪器插入该孔内，所述仪器包括轴；具有两个切割部的刀片，该刀片可枢转地安装在轴上并接近轴的一端，使得两个切割部设置在枢轴的相对侧；推杆，其在所述轴内延伸并连接所述刀片，该推杆布置成能够在轴内滑动，以使刀片能够绕其枢轴旋转；以及在通过使推杆在轴内滑动从而使刀片相对于该轴绕其枢轴逐渐旋转的同时，使轴、推杆和刀片沿轴的纵向轴线旋转从而在坏死的骨组织内形成空腔。

所述方法进一步包括提供两个或多个仪器，这两个或多个仪器的刀片的从刀片在轴上的枢轴到切割部端部的长度不同；提供能够沿每个仪器的轴滑动的手柄，以及布置成自手柄在该轴上延伸的切割导向套，所述手柄和切割导向套布置成使得轴能够在手柄和切割导向套内旋转，其中所述的切割导向套连接在手柄上，使得自手柄延伸的切割导向套长度能够调整；将具有最小刀片长度的仪器的轴插入手柄和导向套；调整自手柄延伸的切割导向套长度，使得当所述仪器插入孔内时，切割导向套的端部接触孔周围的皮质骨、刀片接触孔的端部；在坏死的骨头内形成空腔；用带有更长刀片的仪器代替所述仪器，在骨组织内形成更大的空腔。

在骨头内确定需要空腔的位置的步骤包括坏死的骨组织的定位，以使该方法能够用于治疗缺血性坏死。

根据本发明实施例的仪器，可以由通常用于制造手术器械的材料制成。这些材料的例子包括金属例如某些不锈钢，和聚合物例如聚烯烃(特别是聚乙烯和聚丙烯)，聚酰胺、聚酯和聚碳酸酯。优选的是，至少轴、杆和刀片由金属材料制成。

下面参照附图对本发明的实施例进行说明，其中：

图1是用于在骨头内形成空腔的手动仪器的等距视图，其中刀片的展开与该仪器的旋转速度有关；

图2是图1中仪器的刀片形成部分的展开的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的用于在骨头内形成空腔的仪器的刀片形成部分的张开的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的在骨头内形成空腔的仪器的等距视图；

图5是构成图4所示仪器的一部分的轴和延伸过轴的杆的侧视图；

图6是图5中轴和杆旋转90°后的侧视图；

图7是图5中轴和杆的第一端的等距视图；

图8是图5中轴和杆的一部分的沿线8-8从箭头方向的横截面视图；

图9是图5中轴和杆的第二端的等距视图；

图10是轴和杆的第二端的局部横截面视图，显示的是在图6的方位上的刀片展开机构；

图11是大致在图10的方位上的图5中轴和杆的第二端的等距视图，其中刀片已经展开；

图12是图4中所述仪器的手柄形成部的横截面图；以及

图13是图12中手柄的分解等距视图。

参见附图，图1所示为适于插入延伸至骨内的通道中的切割仪器2。例如，所述的通道可以中间延伸经过股骨颈，从横向的皮层进入股骨头内。所述通道通过旋转切割仪器例如钻头、钻孔器或使用切割仪器的组合而形成。所述通道可以充分地伸入股骨头，从而使仪器的端部位于骨组织损坏的股骨头区域内，例如，这些骨组织损坏可能由于血液不能循环至骨组织而导致，例如当病人遭受缺血性坏死时。

所述仪器包括中空轴4，其具有刀片端6和手柄端8。在所述轴的刀片端6的侧壁上形成有刀片槽10。杆12延伸通过轴4。刀片14安装成在刀片槽10内在中心枢轴销16上枢转。所述刀片具有切割部18和本体部20。中心销16穿过本体部20上的孔。轴4上的刀片槽10的长度略大于刀片14的长度(从中心销16到刀片14端部的测量长度)，中心销16在槽10中的位置邻近轴4的刀片端6。

杆12的一端与刀片14通过销(图1中未示，但在对图2的描述中有具体说明)连接，该连接点在刀片本体部20上、和切割部18位于中心销16的同一侧。连接杆12和刀片14的销使刀片14能够绕中心销16相对于杆12(和轴4)旋转。通过使杆12在轴4内轴向移动，可以使刀片14绕中心销16转动。刀片14可以自起始位置旋转(在该起始位置刀片从轴4的刀片端6向远处伸出)，经过一个约160°的圆弧后，刀片14在结束位置缩进刀片槽10内。当用于在骨头内形成空腔时，将所述仪器2插入延伸至骨头内的孔中，其中刀片14位于起始位置。然后所述仪器绕轴4的轴线旋转，同时逐渐地旋转刀片14，直到刀片14位于结束位置，此时可以将仪器2从孔中退出。

轴4的手柄端8处设置有手柄22。手柄22比轴4宽。手柄22能够绕轴4旋转，从而使使用者能够在任意位置舒适地握住手柄。杆12从手柄22的端部伸出。杠杆支撑臂24自手柄22延伸。杠杆支撑臂24与手柄22一体形成。

所述仪器包括控制臂26。控制臂26具有通孔28，杆12穿过通孔28并通过紧固件保持。控制臂26的一端通过枢轴销30与杠杆支撑臂24可枢转地连接。控制臂26相对于杠杆支撑臂24的枢转运动使杆12相对于手柄22和轴4沿轴向移动。

控制臂26的自由端具有把手32，能够相对于控制臂26自由转动。把手32安装在控制臂26上的紧固件上，该紧固件延伸通过控制臂26上的孔。

所述仪器2的操作包括使仪器2绕轴4的轴线旋转。这种旋转运动通过用手柄22抓住所述仪器2来完成，手柄22能够绕轴4转动。然后通过相对于手柄22向与轴4的轴线间隔开的把手32施加扭力，使用把手32施加仪器绕轴4的轴线的旋转运动。手柄22和把手32在操作者的手中均保持静止，把手32在围绕轴4的圆中旋转。仪器2转动时，刀片14上的刀刃34剃下与刀片14接触的骨组织。

通过在轴4内移动杆12，可以使刀片14在起始位置和终止位置之间相对于轴4做枢转运动。这可以通过绕枢轴30移动控制臂26来完成，控制臂26与杠杆支撑臂24通过枢轴30连接。

当转动轴4和杆12时，渐增的驱动使杆12沿轴4平移。这种渐增的驱动由杠杆支撑臂24提供，杠杆支撑臂24也是自轴4延伸，其延伸方向与和控制臂26可枢转地连接的杠杆支撑臂24的部分相对。传动杆36可枢转地连接在杠杆支撑臂24上。传动杆36的外表面上具有螺纹，把手32内形成有螺纹孔，所以带螺纹的传动杆36的端部能够接收在螺纹孔内。因此，当把手32相对于传动杆36和控制臂26旋转时，把手32沿传动杆36前进。把手32沿传动杆36的前进使控制臂26绕其枢轴30旋转。如上面所讨论的，杆12通过紧固件28连接在控制臂26上。因此，控制臂26的枢转使杆12在轴4内滑动。

图1显示的仪器2中，刀片14位于起始位置和终止位置之间。通过使杆12朝着轴4的手柄端8滑动而使刀片14从起始位置向终止位置旋转。转动把手32，从而使其沿传动杆36向前移动一定程度。因此，杆12通过轴4朝着轴4的手柄端8缩回，使刀片14展开。

图1中所示的仪器2用于在骨头内形成球形空腔，特别适合于通过中间孔进入并在股骨头内形成球形空腔。刀片14的切入骨头内以形成空腔的展开直接与曲柄手柄(由从手柄22相对于轴4的纵轴线横向延伸的把手32、控制臂26和杠杆支撑臂24组成)的旋转有关。刀片14具有单个切割部18，该切割部绕中心销16从起始位置(该切割部从轴4的刀片端8沿轴4的纵轴线延伸)旋转，经图1所示的展开位置移动至包含刀片槽10内的完成位置。可选的是，在切割操作过程中，刀片可以按相反的方向绕中心销16旋转。

但是，图1所示仪器2具有很多局限性，这是由其设计本身固有的。首先，为了产生使切割部18切割骨头的足够的力矩，曲柄手柄必须具有围绕轴4的足够径向扫掠(radial sweep)。实际上，为了在股骨头内形成空腔，其中由于进入通道中间延伸通过股骨颈而进入股骨头，所以所述仪器必须以与股骨的长轴线成约45°的角度进入股骨。因此，为了防止在曲柄手柄转动过程中曲柄手柄撞击到患者腿的软组织，轴4在连接到手柄22之前，必须自患者处延伸很长的距离。

第二个局限是，为了切割骨头，外科医生必须向曲柄手柄施加很大的切向力。这样会使所述仪器的轴以圆锥形式移动。圆锥运动会使患者的腿移动并增加骨错位或损伤的可能性。曲柄手柄的大的径向扫掠以及在患者腿内延伸的轴的长度均加剧了圆锥运动的可能性。

另一个局限是，由于所述仪器的旋转与刀片的展开相联系，外科医生不容易调整刀片的渐进展开。虽然可以保证刀片围绕其枢轴点的行进与仪器在孔内的旋转无关，但为了达到这一目的，当控制臂26绕轴4旋转时，把手32相对于控制臂26的旋转速度必须被改变。这在实践中是很难达到的。我们希望改变刀片的张开速度以考虑例如由于骨硬化而引起的骨密度的变化。期望外科医生能在遇到密度大的骨头时降低刀片的张开速度，即，此时必须向轴施加高转矩。

另外一个局限在于，当一个刀刃切割骨头时，会使轴向载荷失衡，使所述仪器在切割空腔过程中移动。轴向载荷能够迫使仪器离开骨头。因此，外科医生在转动曲柄手柄的同时必须阻遏这种轴向力，再次增加了错位和损坏骨头的可能性。很难精确控制所述仪器进入骨内的深度，从而很难在骨头内的准确位置上形成空腔。

刀片14在轴14的纵轴线所在的平面内围绕中心枢轴销16旋转。下面参见图2，图中所示为随着刀片切割部18的展开，刀片14围绕中心销16的旋转位置的变化。刀片14的每个单独的视图(A-D)都是沿枢轴销16的轴线观察得到的(与刀片14的旋转平面垂直)。对于刀片14的每个视图，轴4的刀片端6都位于右侧。水平线显示了轴4的外径。即，当切割部18完全包含于水平线之间时，刀片14或者是缩进刀片槽10内(视图C和D)，或者是延伸超过轴4的刀片端6(视图A和B)。

如上面所讨论的，刀片14与推杆12通过第二传动枢轴销连接，见图2中的38(杆12在图2中未示，但是应当理解它自传动销38朝图2左侧延伸)。在传动销38和杆12之间可以有连接杆，以防止刀片14的移动使轴4内的杆12偏离轴线。

视图B显示的是位于起始位置的刀片14，切割部18远离轴4的刀片端6延伸。视图C显示的是位于最终位置、缩进刀片槽10内的刀片14。由于该刀片只有单个切割部，可以理解，刀片必须旋转约160°，以便能够围绕轴的刀片端在骨头内切割完整的球形空腔。所需的旋转角之所以小于180°，是因为刀片14的切割部18在刀刃34的前端和后缘之间具有一定宽度。刀片14的切割部18那端在起始位置处与孔的端部接触，这意味着刀刃34不需要旋转通过圆弧的这个部分来切割整个球形。当通过使刀片绕轴的纵轴线旋转(即，刀片14的切割旋转平面垂直于图2所示的平面)而使刀片从起始位置处部分或全部地展开时，实现切割。刀片为切割球形空腔而绕中心销16旋转的范围从图2中可以看出，通过传动销38在视图B和C之间的相对移动看出。

由于轴4的曲柄传动，中心销16和传动销38之间的径向偏移40必须相对较大，以保证传动销不越过中心(即，如图2所示，传动销38在其行程的极限处不高出于中心销16)。越过中心的传动销38显示在视图A和D中，分别位于刀片14旋转的起始位置和完成位置。这是因为曲柄手柄以恒定速度的旋转使杆12在轴4内按恒定速度前进。但是，当传动销38接近中心死点时，杆12按恒定速度沿轴4延伸使得刀片14旋转得更快，增加了越过中心的风险。如果径向偏移40增大，那么对于相同的杆12的轴向移动速度，刀片14的旋转速度减小。如果传动销38越过了中心，所述仪器可以被锁定在其打开或关闭位置。随着传动销接近中心死点，推杆的轴向移动趋近于零(因为即将接近传动杆36的行程极限)，这样就没有防止销越过中心死点的力作用在传动销38上，例如当该销受到仪器圆锥运动的干扰时。中心销16延伸通过刀片14并从刀片的两侧进入轴4。传动销38绕中心销16的大范围旋转是径向偏移40必须很大的另一个原因，以便在推杆12和中心销16之间提供足够的间隙，推杆12在中心销16处连接在传动销38上(或者在中心销16和将传动销38连接至推杆12上的连杆之间的足够的间隙)。

在视图B和C所示的刀片14的起始和终止旋转位置处，在中心销16和传动销38之间延伸的连线和杆12的纵轴线之间的夹角较小。这是由于要求在传动销不越过中心的情况下，使刀片旋转约160°。因此，当刀片接近于其起始和结束位置时，由推杆施加至传动销的轴向力的使刀片旋转的分量(通过传动销作用的轴向力的垂直于两个销的连线的方向上的分量)很小。为了保证有足够的转矩施加到刀片上使刀片绕中心销旋转，克服骨头的阻力，而无需外科医生向曲柄把手施加过大的力，再次要求径向偏移也必须相对较大。

需要较大的径向偏移40意味着轴4的直径必须同样较大，以将传动销38绕中心销16的扫掠容纳在如图中的水平线42、44所示的轴4的直径中。因此，这就需要在切割球形空腔之前，有较大的、延伸至骨头内的进入通道，以便容纳所述仪器。我们知道，通至骨头内的进入通道越大，越会增加损坏骨头的风险。就延伸至股骨头内的进入通道来说，这样会增加损坏股骨颈或股骨转子断裂的风险。

根据本发明的实施例，用于在骨头内形成空腔的仪器具有带有两个切割部的刀片，克服了上面所述的图1和图2中所示仪器某些缺陷。参见图3，图中视图B和C所示为根据本发明一个实施例的刀片100，其具有第一和第二切割部102和104。为了比较，图2中的位于起始位置的刀片14被显示在视图A中。图3中刀片14和100相对于该用于在骨头中形成空腔的仪器的其它部分的方位与图2中所示的相同。特别是，刀片14、100分别绕中心销16和106旋转。通过与传动销38、108连接的推杆(图中未示)提供的轴向力驱动刀片14、100旋转。

为了形成同样的球形穴，如上面结合图2所作的描述，刀片14旋转约160°。但是，刀片100只需旋转小于90°的角度，例如大约80°。视图B显示的是位于起始位置的刀片100，视图C显示的是位于完成位置的刀片100。由于刀片100必须旋转的角度减小，所以可以改变传动销108在其起始和完成位置中的位置。通过对比视图A和视图B(分别显示在起始位置处的刀片14和100)可以看出，传动销108的位置使得在中心销106与传动销108之间的连线和推杆的纵轴线(水平延伸至图3的左侧)之间的夹角大于视图A中刀片14的相应夹角。因此，为了向刀片100提供同样的转矩，使刀片能够克服与刀片14相同的骨阻力，销106和108之间的径向偏移110相对于刀片14的径向偏移40来说可以减小。

由于径向偏移110变小，所以推杆通过的轴的直径也可以相对于刀片14的由虚线114所指示的相应轴直径来说变小，如图中实线112之间的间隙所示。因此，这样就需要更小的、延伸至骨头内的进入通道，以在骨头内形成球形空腔之前接收仪器，从而减小了损伤骨头的危险。

另外，对于刀片100来说，在其起始和完成位置(视图B和C)，由于中心销106和传动销108之间的连线与推杆的纵轴线之间的夹角相对较大，所以传动销108越过中心的可能性被消除了。

对于包含具有两个切割部的刀片100的仪器来说，在骨头内切割空腔过程中仪器的漂移趋势降低了。这是由于由刀片作用在骨头上产生的、沿连接在刀片上的推杆的纵轴线方向的作用力是对称的。刀片100包括第一和第二切割部102和104。随着刀片100从起始位置按顺时针方向(从图3中看)旋转，刀刃116和118分别作用在骨头上。如图3所示，刀刃116和118布置成自中心销106向相反的方向延伸。刀刃116将产生与切割杆纵轴线共线的使所述仪器离开空腔的力分量。刀刃118将产生与切割杆纵轴线共线的将所述仪器拉入空腔的力分量。这些力分量互相抵消。注意，每个刀刃116、118不必正好和从中心销106延伸的径向直线在一条直线上，只要每个刀片相对于径向直线同样设置即可。

可选的是，刀刃116、118中的一个可旋转地偏置，以便产生小轴向力，例如：将所述仪器拉入空腔内的轴向力较小，该拉力被支撑在孔周围的皮质骨上的仪器的一部分所抵抗，这一点将在下面对图4的说明中进行描述。这一拉力还减小了所述仪器在切割空腔过程中漂移的趋势。支撑在皮质骨上的仪器的该部分能保证轴在切割过程中保持在相同的轴向位置上。作用在所述仪器上的沿轴的轴线的合力减小到最小。所述拉力可以通过在逆时针方向(显示在图3所示平面中)将第一刀刃116相对于第二刀刃118的径向位置改变一小角度来获得。

参见图4，图中所示为根据本发明的一个实施例的在骨头内形成空腔的仪器120。所述仪器120有带有两个切割部102、104的刀片100，切割部102，104的形状如图3所示。可以理解，本发明的实际例子中的刀片100的形状可以不同于图3中所示形状。特别是，刀片的一个实施例在图10中显示得更加详细，其描述如下。图4中所示仪器适于形成与图1中所示仪器形成的空腔类似的球空腔，但是，由于具有图3中所示形式的刀片，所以该空腔能够在通过更小的孔进入的骨头的部分形成。

所述仪器120还包括管状轴122和推杆124，推杆124安装在轴122内，使其能够在平行于轴122的纵轴线方向滑动。杆124与刀片100连接，从而使杆124的轴向运动带动刀片100旋转(在对图10的描述中有更详细的描述)。

仪器120还包括切割导向套126和与切割导向套126连接的手柄128。切割导向套126和手柄128布置成通过自刀片端套在轴122上而在轴122上滑动。端止挡130阻止了手柄128滑过轴122远离刀片100的那端。切割导向套126连接在手柄128上，从而使切割导向套126越过轴122的长度可以调整。这使得切割导向套126远离手柄128的一端能够通过与孔(该孔的大小设置为只允许轴122进入而不允许切割导向套126进入)周围的皮质骨接触来限制仪器120插入延伸至骨头内的孔的距离。可选的是，导向套的一部分可插入孔内，这取决于孔、仪器的轴和导向套的相对尺寸。例如，导向套126可以具有止于肩部或凸缘的厚度减小的部分，这样，该厚度减小的部分可以插入骨头内，直到该肩部或凸缘顶住皮质骨。切割导向套126与手柄128一起作为限深器，这样，当所述仪器插入延伸至骨头内的孔中时，要被切割的空腔的位置可以根据导向套126相对于轴122的位置来精确确定。通过调整从手柄128延伸的套126的长度可以调节限深器的长度。端止挡130与轴122连接，当限深器与孔的边缘或周围的骨头接触时，可以阻止作用在仪器上的轴向压力使轴122继续滑过手柄128。

图5和图6在两个平面内显示了仪器120的腔体切割部分(即，移去了切割导向套126和手柄128的仪器120)，以便更详细地显示轴122和杆124的结构。图6显示了仪器120的腔体切割部分绕轴122的纵轴线旋转90°后的示图。轴122具有管状截面和开孔，在图5中通过开孔可以看到杆124。

图7为显示图5和图6中仪器120腔体切割部分的第一端的等距视图。图7中所示仪器的这一端为远离刀片100的一端。杆124从轴122的该端部突出，穿过端止挡130并止于标准的哈德森(Hudson)连接器132。可以理解，可以使用任何公知的连接方式。Hudson连接器132便于仪器120与电动工具连接，以使杆124绕其纵轴线旋转。连接器132通常为楔形，以便提供与电动工具的良好对接。但是，可选的是，连接器132可以移除，以使推杆能够与电动工具分开，防止通过电动工具的拉动使轴从孔中收回。这样可以在连续旋转该轴的过程中，防止由于仪器缩回而形成椭圆形状的空腔。

如上所述，杆124能够在轴122内滑动。杆124与刀片100连接(下面将进行详细描述)，以使杆124的轴向运动带动刀片100绕中心枢轴106转动。刀片100又通过中心枢轴销106与轴122连接，中心枢轴销106穿过刀片100和轴122的相对两侧。杆124的侧面包括布置成与轴122内侧壁的相应平坦部接合的平坦部。因此，经Hudson连接器由电动工具驱动的杆124的旋转带动轴122也旋转。切割导向套126和手柄128布置成安装在轴122上，以便在轴122旋转时，手柄能被外科医生保持稳定。如图5、6、7及图8中的剖面图所示，杆124还通过转矩键134与轴122连接。在剖面图中，转矩键134包括T形楔，其插入杆124的槽中。所述楔的横梁部分装入轴122上切割出的窗口136中。该结构使得随着杆124在轴122内的轴向滑动，转矩键134能够在窗口136内平行于轴122的纵轴线滑动，同时将转矩从电动工具向轴122传递。这样，杆124与该轴的连接点与轴122的两端都接近。

凸缘128与邻近Hudson连接器132的杆124连接。弹簧140在凸缘138和轴122的端止挡130之间延伸。弹簧138通常是偏置的以使端止挡130和凸缘138分隔开。臂142自端止挡130向凸缘138延伸一定距离。通过向Hudson连接器132施加轴向力同时保持轴122处于适当位置(具体地，通过保持手柄128稳定，但也通过使切割导向套126的端部接触进入骨头的孔周围的皮质骨)，使弹簧140被压缩。这使得杆124在轴122内滑动，以展开刀片100，这一点将在结合图10的描述中有更详细的描述。特别是，施加给连接器132的轴向力使所述仪器被插入至延伸至骨头内的孔中。弹簧138阻止刀片100展开，直到限深器(即，切割导向套126的端部或从该套延伸的扩大部分或凸缘)触至骨头。端止挡130顶住手柄128的端部，手柄128将轴向力传递给导向套126，导向套126触击孔周围的骨头。进一步，轴向力克服弹簧138的阻力从而使推杆124在轴122内沿轴向滑动，使刀片100展开。

弹簧140和腿142的结构使得杆124在轴122内的移动运动受到限制。在没有施加克服弹簧140阻力的轴向力时，如图7所示，刀片100处在图3的视图B所示的起始位置。当弹簧140被压缩时，杆124在轴122内滑动，刀片移动至图3的视图C所示的完成位置。为了使所述仪器120能够从延伸至骨头内的孔中退出，一旦去掉作用在Hudson连接器132上的轴向力，弹簧138就会回到图7所示的通常偏置的延伸位置，使刀片100回到其起始位置，此时，切割部102、104在基本平行于轴122的纵轴线方向从中心枢轴销106延伸。

切割导向套126布置成使得当仪器120完全插入骨头内的孔中、准备开始切割空腔时，切割导向套126的远离手柄128的一端靠在孔周围的皮质骨上。因此，在向Hudson连接器132施加轴向力时，切割导向套126阻碍该轴向力并阻止轴122在轴向力方向移动。这首先保证了仪器120不会被进一步插入孔中，其次保证轴向力压缩弹簧140，使杆124在轴122内滑动，从而使刀片100展开。

与图1中所示仪器2不同，假设杆124的旋转由电动工具驱动而不是由曲柄手柄驱动，那么没有切向力施加到仪器120上。施加到仪器120上的力仅仅是轴向力和围绕轴122的纵轴线的转矩。因此，没有切向力，就减小了仪器2具有的圆锥运动的趋势。另外，由于没有曲柄手柄，从患者身体处延伸的仪器120的整个长度就可以比较短(通过减小轴122和杆124的长度)，因为没有触击患者身体组织的风险。由于仪器120比仪器2短，所以仪器120可控性更强。

下面参见图9，图中所示为仪器120的局部的等距视图，显示的是轴122的刀片端。如图所示，刀片100可枢转地安装在中心枢轴销106上，中心枢轴销106在臂144之间延伸，中心枢轴销106构成轴122的侧面延伸部。臂144限定刀片槽146的侧边。杆124示出为安装在轴122内，并能够在轴122内滑动。杆124通过连杆148与刀片100连接。连杆148的两端分别可枢转地连接到刀片100和杆124上(连杆148的可枢转地连接在图9中未显示)。图9显示的是位于起始位置的刀片100，其中第二切割部104基本上沿轴122的纵轴线自轴122延伸，第一切割部106容纳在刀片槽146内。通过使杆124朝着轴122的刀片端滑动，可以使刀片100展开，使其旋转至完成位置。杆124的滑动通过连杆146转变成刀片100的旋转运动。

参见图10，图中所示为仪器120的刀片端的局部横截面侧视图。为了显示刀片100的展开结构，移除了最接近的臂144。所示的刀片100处于其起始位置。连杆148分别通过传动销138和枢轴销150与刀片100和杆124连接。可以看出，随着杆124在施加至Hudson连接器132上的轴向力的作用下朝着仪器120的刀片端滑动(在图10中向左侧移动)，连杆148也会朝着刀片端移动。中心枢轴销106与轴122的纵轴线和推杆124的纵轴线成一直线，而传动销138偏离纵轴线(图10中朝向底面)。因此，连杆148朝着刀片端的移动使刀片100在图10的视图中按顺时针方向旋转。

如上所述，杆124的移动受到弹簧140、凸缘138和臂142的限制。在图10中，杆124位于其远离刀片端的行程的极限(在没有任何外部轴向力作用在杆124上的情况下，在通常的偏置、伸长状态下的弹簧140的作用下)。杆124远离仪器刀片端的行程范围阻止了刀片100进一步沿逆时针方向旋转。杆124朝着刀片端移动的范围限制了刀片100按顺时针的旋转，杆124朝着刀片端的移动又受到凸缘138接触臂144的限制。

刀片100还包括肩部152。如图9的等距视图所示，刀片100包括中央加厚区和较薄切割部102、104，中心销106通过所述中央加厚区。肩部152构成在刀片100中央区和切割部102之间的过渡区。刀片100在直到肩152边缘的第一切割部102内的厚度减小保证了在刀片旋转时，刀片不会影响连杆的运动。如上面结合图7所描述的，凸缘138接触臂142限制了刀片100进一步沿顺时针转动。

为了在骨头内形成空腔，将仪器120插入在骨头上钻出的孔内，该孔经过要形成空腔的区域。第二切割部104具有弯曲端154，它布置成能接触孔的端部，从而限制仪器在孔内的插入。第二切割部弯曲端的曲率半径可以与从刀片在轴上的枢轴至第二切割部端面的距离基本相同。通常最小的空腔切割器就是这种情况。但是，为了用更大的空腔切割器扩大空腔，第二切割部弯曲端的曲率半径要小于从刀片在轴上的枢轴至第二切割部端面的距离。这种曲率的减小可以保证刀片抵靠在孔的端部，而不是切入孔的端部。

自手柄128沿轴122延伸的切割导向套126的长度可以调整，使其能够接触孔周围的皮质骨。这就提供了参考使得向Hudson连接器132施加的轴向力不使所述仪器120进一步进入孔中。在下面结合图12的说明中对切割导向套126的调整有详细的描述。

当外科医生紧握住手柄128(因此也握住切割导向套126)时，向Hudson连接器132施加转矩使杆124、轴122、连杆148和刀片100绕轴122的纵轴线旋转。如果孔的端面不规则，使刀片100绕轴122的纵轴线旋转，使第二切割部的弯曲端154在接触到骨头的端面同时旋转，从而在骨头的端面形成光滑曲面。另外，弯曲端154使外科医生在将仪器120端部定位于孔的端部时不会伤到软骨下的骨头。当空腔切割器插入到骨头内时，弯曲端154提供了用于确定轴已被充分插入的未切割数据。一旦到达正确深度，就调节切割导向套126长度，直到它靠在皮质骨上、端止挡130靠在手柄128上。因此，继续沿仪器的轴线的推动，不会使尖端154进一步进入骨头中。

当用电动工具驱动杆124旋转时，外科医生可以向电动工具施加轴向力，电动工具又将该轴向力传递给杆124，使其朝着仪器的刀片端移动。如上所讨论的，杆124的这种轴向移动使刀片100按图10中的顺时针方向绕中心销106旋转。因此，第一和第二切割部102和104上的刀刃156和158分别与骨头接触，形成孔的边。这使得骨头开始被切割掉，形成空腔。随着刀片100的连续旋转，第一切割部102的端部160也接触到切割空腔的边。第二切割部104具有钩状后缘162，由于空腔内金属的体积减小，所以它有助于移除刮下的骨。刀片的后面形成有空隙，可以用于收集切下的骨碎片。

刀片100绕中心销106的旋转速度与刀片100绕轴122的纵轴线旋转的速度无关，而是通过用电动工具施加在杆124上的轴向力的大小来控制。这使得外科医生能够以与控制传统的钻孔器的切割速度的方式相同的方式来根据骨头的密度控制切割速度，其中当钻孔器以恒定速度旋转时，通过调整作用在钻孔器上的轴向力来控制传统钻孔器的切割速度。另外，在需要的情况下，外科医生还可以在不调整轴122的旋转速度和方向的情况下将刀片退回(在图10中，向逆时针方向移动)。

根据本发明的某些实施例，在单个手柄128和切割导向套126上可以有几个空腔切割器。用于形成空腔的每个空腔切割器的刀片100可以逐渐增大，以使球形空腔的切割先从最小的切割器开始递进地进行，直到形成所需尺寸的空腔。在连接到最小的空腔切割器时，切割导向套的长度只需调整一次，后面的每个空腔切割器使用同样长度的切割导向套，以保证在正确的位置形成所述的空腔。后面的每个空腔切割器，其刀片100的第二切割部106的端部处的弯曲端154都相似，以避免将新的空腔切割器插入时伤到骨头。

对于一套空腔切割器中的每个切割器来说，从端止挡130至刀片弯曲端154测量的空腔切割器长度都是相同的。即，当较大的空腔切割器插入孔中，导向套126接触到皮质骨时，刀片弯曲端154与孔的端部的接触点和前面空腔切割器的接触点相同，但是中央枢轴106的位置更靠近孔的外侧。每个空腔切割器都能形成比前面的空腔切割器切割的空腔更大的球形空腔。每个球形空腔都与孔的端面正切对齐，而不是关于同一中心点对齐。

参见图11，图中所示为仪器刀片端的等距视图，此时刀片100已展开，几乎到达其完成位置。可以看出，第一和第二切割部102、104从轴的相对侧，在相对于所述轴的纵轴线横向地延伸。在用第一个空腔切割器形成球形空腔时，随着刀片100绕其中心销106旋转，每个切割部102、104分别切割出空腔，每个空腔构成球的一部分。当刀片接近或到达其完成位置时，刀刃156、158除去最后的位于两个腔体之间的骨头部分。由于阻碍仪器绕轴122的轴线旋转的骨头的阻力突然减小，所以，切割完成时外科医生会明显地感觉到。如上面所讨论的，刀片100绕中心销106的进一步旋转受到抑制。对于所使用的每个更大的空腔切割器，两个切割部渐进地、单独地扩大球形空腔，直到刀片接近或到达其完成位置时，球形的扩大部分会合。

参见图12，以横截面视图示出了围绕空腔切割器定位的手柄128和切割导向套126。手柄128和切割导向套126围绕轴136设置，并能沿轴滑动。手柄128具有用于调节导向套126从手柄128延伸的长度的粗调装置，还具有微调装置。

切割导向套126包括第一部分164和第二部分166，这两部分通过凸缘168连接在一起。第一部分164从手柄128处向着仪器的刀片端延伸。第一部分164具有布置成安装在进入骨头的孔内的细套。一旦刀片100完全插入到孔中并且弯曲部154接触孔的端部，自手柄128突出的切割导向套126的长度可以调整，以使凸缘168靠在围绕孔的皮质骨上并且手柄延伸至形成轴136的一部分的端止挡130。可以理解，在可选的实施例中，切割导向套的第一部分164可以布置成不插入孔中，而是作为轴套的端部靠在孔周围的皮质骨上，阻止轴进一步进入孔中。

切割导向套的第二部分166被布置成容纳于手柄128中。第二部分166的外表面具有螺纹。所述的粗调装置包括一对位于手柄128两侧的按钮170、172。每个按钮170、172连接围绕切割导向套126的第二部分166延伸的环形部。在每个环形部远离相应按钮170、172的一侧分别具有螺纹部174、176，用于与切割器导向套126的螺纹啮合。每个按钮170、172分别通过弹簧178、180向外偏置，使得在通常的偏置位置处，螺纹部174、176与切割器导向套126的螺纹啮合。这样就阻止了切割导向套126在手柄128内自由滑动。但是，导向套126相对于手柄128的轴向位置可以通过使导向套126相对于手柄128旋转来调节。向两个按钮170、172施加向内的压力，使螺纹部174、176不再与导向套126上的相应螺纹啮合，使导向套126能通过手柄128自由滑动，从而在第一切割导向套插入孔内时能够快速调节导向套的长度。

如前所述，当螺纹部174、176与切割导向套126的第二部分166上的螺纹啮合时，切割导向套能够在手柄内旋转。这使得当螺纹部174、176沿形成在切割导向套上的较长的螺纹移动时，可以对切割导向套的位置进行微调。这种微调通过一对相似的按钮182、184来控制。按钮182、184连接在一对环绕切割导向套126的环上，它们也通过弹簧186、188向外偏置。在每个环远离相应按钮172、174的一端分别具有朝向切割导向套126的突出部190、192，布置沿着导向套126的第二部分的表面在轴向延伸的相应的槽194(图12中未示出)。槽194成对设置在切割导向套126的相对侧。例如，在围绕切割导向套126的圆周面上可以间隔设置4个这样的槽。向两个按钮182、184施加向内的压力，使突出部190、192与相应的槽194不再接合，使导向套126能够在手柄128内自由旋转，从而能够对从手柄128延伸的导向套126的长度进行微调。

如前面所讨论的，自手柄128延伸的导向套126的长度只需在首次将空腔切割器插入孔内时调节一次。在使用长度递增的空腔切割器时，切割导向套126和手柄128不需要再进行调节。由于按钮170、172、182、184受到向外的偏压，螺纹部174、176和突出部190、192的螺纹和槽保持啮合。因此，切割导向套126不能在手柄128内滑动或旋转，防止由于疏忽而改变切割导向套自手柄延伸的长度。

参见图13，图中所示为切割导向套126和手柄128的分解示意图，用于说明粗调和微调装置。可以理解，作为弹簧的替代物，可以用弹性带来向按钮提供必要的向外的偏压，每个弹性带绕一对按钮的两个环延伸，使得对按钮的向内的压力使这两个环滑动分开，从而拉伸弹性带。

显然，对于本领域的技术人员来说，手柄和切割导向套可以有不同的结构，尤其是调节装置可以不同。对于某些调节装置来说，所要做的仅是从手柄延伸所述的导向套。优选的是，可以设置锁定装置来减少由于疏忽而改变切割导向套自手柄延伸的长度的风险。

虽然上面对本发明的有关在股骨头上形成空腔的某些实施例进行了详细说明，显然，根据本发明的教导，本发明可用于在任何骨头上形成空腔。另外，显然，根据要在其内形成空腔的骨头的不同，可以对所述仪器的某些方面进行变更。例如，当需要在小于股骨头的骨头上形成空腔时，可以使用较小的刀片。通常，根据本发明实施例的仪器可以用于形成直径大至30mm的空腔。

还可以改变刀片的设计，在清理过程中，通过允许接近枢轴点和所有切割表面来使清洁更容易。例如，可以部分或全部拆除刀片和轴之间的连接。另外，为了切割更坚硬的骨头，在刀刃156、158上可以形成切口，从而形成锯齿形的边缘，以利于分离硬骨的碎片。

上述的本发明的实施例主要涉及为了治疗缺血性坏死、除去坏死的骨组织而在骨头特别是股骨头内形成空腔。但是，本发明可以广泛在应用于在任何骨头内形成腔体，以便除去任何形式的骨组织。可以理解，为了除去其它类型的骨组织，刀片设计可以不同，特别是根据骨组织密度的不同。另外，所述仪器尺寸可以根据要形成腔体的骨头尺寸的不同而不同。

对于本领域的技术人员来说，对本发明的其它改进应用都是很明显的，这些都包括在本发明的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种用于在骨头内形成空腔的仪器，该仪器包括：

轴；

刀片，其接近该轴的第一端、可枢转地安装在所述轴上；

推杆，其在所述轴内延伸并与所述刀片连接，所述推杆布置成在所述轴内滑动以使所述刀片绕其枢轴旋转；

与所述轴连接的限深器，其布置成当所述轴插入延伸至骨头内的孔中时，所述限深器布置成顶住该孔周围的骨头以限制轴向孔内的移动；以及

将推杆连接至所述轴的弹簧；

其中所述弹簧布置成阻止所述推杆在轴内向着轴的第一端的轴向移动，所述仪器布置成使得当限深器顶住孔周围的骨头时，作用在推杆上的大于弹簧阻力的轴向力使推杆在轴内滑动。

2.根据权利要求1所述的仪器，其中，所述的限深器包括围绕所述轴延伸并连接在所述轴上的导向套。

3.根据权利要求2所述的仪器，还包括：围绕所述轴设置的、布置成在轴上滑动的手柄，所述导向套自手柄在该轴上延伸以使该轴能够在手柄和导向套筒内旋转。

4.根据权利要求3所述的仪器，其中，所述的导向套连接在手柄上，以使切割导向套沿手柄延伸的长度可调以调整该轴在孔内的插入限度。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的仪器，其中，所述的轴包括接近该轴的第二端定位的端止挡，该端止挡布置成防止导向套越过该轴的第二端。

6.根据权利要求5所述的仪器，其中，所述的推杆延伸超过该端止挡且在连接器处终止，该连接器布置成将所述仪器连接至使推杆、轴和刀片转动的旋转驱动器。

7.根据权利要求6所述的仪器，其中，所述的弹簧在所述连接器和端止挡之间延伸，所述弹簧布置成阻止作用在推杆上的轴向力，使得在没有轴向力作用在推杆时刀片通常与该轴的纵向轴线在一条直线上。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的仪器，还包括：连接至推杆自该轴延伸的部分上的凸缘，所述弹簧连接在该凸缘和所述端止挡之间，其中所述的弹簧具有通常的偏置延伸的构形和压缩构形，在通常的偏置延伸的构形中所述凸缘与端止挡间隔开，推杆在轴内的滑动由弹簧在延伸构形和压缩构形之间的长度差来限定。

9.根据上述权利要求中任一项所述的仪器，其中，所述的刀片具有两个布置在所述枢轴的相对侧上的切割部。

10.根据权利要求11所述的仪器，其中，所述的刀片绕着旋转的枢轴的轴线与所述轴的纵轴线垂直，刀片布置成在第一位置和第二位置之间绕其在轴上的枢轴旋转，在所述第一位置，切割部不沿横向从所述轴的侧臂延伸出，在所述第二位置，第一和第二切割部相对于所述轴的纵轴线横向地从所述轴延伸。

11.根据权利要求10所述的仪器，其中，所述的第一切割部的刀刃从与第二切割部的刀刃正对的位置，在刀片在第一和第二位置之间的旋转方向上，绕着刀片在所述轴上的枢轴旋转地偏置。

12.一种在骨头内形成空腔的方法，该方法包括：

确定骨头内所需的空腔位置；

在骨头内形成延伸至所需的空腔位置处的孔；

提供一种仪器，该仪器包括：轴；接近该轴的一端、可枢转地安装在该轴上的刀片；在所述轴内延伸并连接在所述刀片上的推杆，该推杆布置成在所述轴内滑动以使所述刀片绕其枢轴旋转；将所述推杆连接在所述轴上的弹簧，该弹簧布置成阻止推杆在轴内朝着该轴的第一端的轴向移动；连接在轴上的限深器；

将所述仪器插入孔中，直到限深器顶住孔周围的骨头从而限制轴进一步进入孔内；

将所述推杆连接在旋转驱动器上；

向推杆施加旋转力以使轴、推杆和刀片绕该轴的纵轴线转动；以及

向推杆施加大于所述弹簧的阻力的轴向力，以使刀片绕其枢轴相对于所述轴渐进地旋转。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

提供两个或多个共用公共限深器的仪器，这两个或多个仪器的刀片具有从刀片在所述轴上的枢轴至第一切割部的端部测量的不同长度；

其中，所述限深器包括布置成围绕所述轴设置的手柄和布置成从该手柄在该轴上延伸的切割导向套，其中所述手柄和所述切割导向套布置成使得所述轴能够在手柄和切割导向套内旋转，并且其中所述的切割导向套连接在手柄上使得所述切割导向套自所述手柄延伸的长度能够调整；

将具有最小刀片长度的仪器的轴插入所述手柄和导向套；

调整所述切割导向套自手柄延伸的长度，使得当所述仪器插入孔内时，切割导向套的端部接触孔周围的皮质骨并且刀片接触孔的端面；

在骨头内形成空腔；和

用带有更长刀片长度的仪器代替所述仪器以在该骨头内形成更大的空腔。

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