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磁性撞击器组件

阅读：651发布：2020-09-08

专利汇可以提供磁性撞击器组件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明描述了磁性撞击器组件。磁性撞击器组件通常包括引导插座，以及磁性耦合到引导插座以在其间形成磁界面的撞击器引导件。引导插座可附接到手术设备，例如手术机器人操纵器臂。撞击器引导件接收并引导撞击器以允许使用者在计划的位置和取向中将假体撞击到患者的骨骼中。如果在撞击器上产生离轴撞击力，通过撞击器引导件与引导插座的分离，磁性撞击器组件减少了过多的力传递给患者或手术设备。，下面是磁性撞击器组件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于撞击器的引导组件，包括：
撞击器引导件，具有框架和横向组装到所述的框架的一个或多个引导磁性区域，其中所述的框架具有开口，以沿着与所述的开口同轴的撞击轴线支撑和平移地引导所述的撞击器；
引导插座，具有连接到顶部支撑件的支架，以及与所述的一个或多个引导磁性区域互补的一个或多个插座磁性区域，其中所述的引导插座接纳所述的撞击器引导件并在与一个或多个引导磁性区域互补的一个或多个插座磁性区域之间形成磁界面；以及其中，当离轴撞击力施加到所述的撞击器上时，所述的撞击器引导件或引导插座中的一个至少部分地从磁界面断开。
2.根据权利要求1所述的引导组件，其特征在于，所述的一个或多个插座磁性区域中的每一个还包括容纳插座磁体的容纳腔，并且所述的一个或多个引导磁性区域中的每一个还包括容纳引导磁体的引导腔。
3.根据权利要求2所述的引导组件，其特征在于，所述的插座磁体和所述的引导磁体选自永磁体、临时磁体或电磁体。
4.根据权利要求2所述的引导组件，其特征在于，所述的插座磁体和所述的引导磁体为永磁体。
5.根据权利要求2所述的引导组件，其特征在于，所述的插座磁体和所述的引导磁体都被成形为具有变化的厚度，以产生取决于所述的厚度的磁力梯度，并且其中当所述的撞击器引导件和引导插座磁耦合时，所述的插座磁体的形状基本上镜像所述的引导磁体的形状。
6.根据权利要求1所述的引导组件，其特征在于，所述的一个或多个插座磁性区域和所述的一个或多个引导磁性区域是以下之一：a)由固体磁性材料制成的主体；b)部分由固体磁性材料制成的主体；或c)具有磁性材料涂层的主体。
7.根据权利要求1所述的引导组件，其特征在于，所述的顶部支撑件构造成经由所述的支架将所述的引导插座联接到手术设备或器械。
8.根据权利要求7所述的引导组件，其特征在于，所述的手术设备为机器人手术系统的机电臂，其中所述的机器人手术系统使所述的撞击器在相对于对象的解剖结构的计划位置和取向(POSE)中对准。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的引导组件，其特征在于，所述的一个或多个插座磁性区域还包括突起，并且所述的一个或多个引导磁性区域还包括凹口，其中当所述的撞击器引导件磁耦合到所述的引导插座时，所述的突起和所述的凹口自对准。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的引导组件，其特征在于，所述的顶部支撑件还包括多个开口，以减小所述的引导插座的总重量。
11.一种引导组件，包括：
撞击器引导件，具有框架和开口，以沿着与所述的开口同轴的撞击轴线支撑和平移地引导插入的撞击器，并且在所述的框架的相对端上具有至少第一磁性区域和第二磁性区域；
引导插座，用于接纳所述的撞击器引导件，所述的引导插座具有至少第三磁性区域和第四磁性区域，其中所述的第三磁性区域和所述的第四磁性区域分别与所述的第一磁性区域和所述的第二磁性区域磁耦合，以形成磁界面；以及
其中，当离轴撞击力施加到所述的撞击器上时，所述的撞击器引导件或所述的引导插座中的一个至少部分地从磁界面断开。
12.根据权利要求11所述的引导组件，其特征在于，所述的第一磁性区域和所述的第三磁性区域具有第一极性布置，并且所述的第二磁性区域和所述的第四磁性区域具有第二极性布置，其中，所述的第一极性布置与所述的第二极性布置相反，使得所述的第一磁性区域排斥所述的第四磁性区域。
13.一种磁性撞击器组件，包括：
磁性撞击器插座，具有第一磁性区域；
磁性撞击器引导件，具有可拆卸地连接到第一磁性区域的第二磁性区域，以形成磁界面；
撞击器，具有撞击轴线，所述的撞击器可操作地与所述的磁性撞击器引导件相关联；
假体，可拆卸地连接在所述的撞击器的一端；以及
其中当以下之一时，撞击器插座或撞击器引导件中的一个从磁界面分离：
(i)超过施加于撞击器的预先确定的撞击力；或者
(ii)将与撞击轴线偏离的撞击力施加到所述的撞击器上。
14.一种手术系统，用于将权利要求13所述的磁性撞击器组件引导至相对于对象的解剖结构的计划位置和取向。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述的对象的解剖结构为髋臼，并且所述的假体为髋臼杯假体。
16.一种用于移除植入物的敲击锤，包括：
撞击器引导件，包括轴，所述的轴具有第一端、第二端和位于第一端和第二端之间的磁轴区域；
引导插座，围绕所述的轴定位，所述的引导插座具有撞击表面和磁表面，其中所述的磁表面磁耦合到所述的磁轴区域以形成磁界面；以及
可沿所述的轴滑动的撞击器，其中当在所述的撞击器和引导插座之间产生阈值量的力时，引导插座从所述的磁界面断开。

说明书全文

磁性撞击器组件

[0001] 相关申请

[0002] 本申请主张于2016年11月10日提交的序列号为62/420,064的美国临时申请的优先权；其内容通过引用并入本文。

技术领域

[0003] 本发明总体上涉及骨科(orthopedic surgery)领域，并且更具体地涉及在执行骨科手术时减少在对象的解剖结构或手术设备上产生的过度撞击力或离轴撞击力的顺应性界面。

背景技术

[0004] 全关节成形术(TJR)涉及用假体部件替换对象的关节。特别是，全髋关节置换术(THA)需要植入股骨假体和髋臼假体。传统上，在准备骨头且假体就位或植入之前，外科医生预先计划假体在骨骼中的位置和取向(POSE)。然后，外科医生使用手动器械准备骨骼，以接纳所计划的POSE中的植入物。不幸的是，手动器械的使用可能是不可预测的，因为受特定外科医生的技能限制。因此，为了改进植入手术，计算机辅助手术系统已经变得流行，以更准确地准备和植入杯假体(cup prosthesis)。

[0005] 用于规划和执行THA手术的一种这样的手术系统是手术系统(THINK Surgical，Inc.，Fremont，CA)。包括用于产生手术计划的术前计划工作站和用于在手术中执行术前计划的机器人手术设备。在手术之前，外科医生使用患者的解剖结构的三维(3-D)骨骼模型和假体的计算机辅助设计(CAD)文件在手术前计划用于股骨和杯假体的期望POSE。然后，将计划转移到手术室(OR)中的机器人设备。在手术中，THA手术的杯状部分通过使用拧入患者骨骼的销钉将机器人设备固定到解剖结构而开始。在固定步骤之后，骨骼被配准到机器人设备上，其将骨骼的位置和手术计划的坐标变换到机器人坐标系中。然后，机器人设备通过附接到机电臂的物理引导件在所计划的POSE中定位和约束铰刀(reamer)，以使得外科医生准备髋臼。在制备髋臼之后，将具有杯假体的撞击器附接到机电臂上。当外科医生在撞击器上施加一系列撞击力以植入杯假体时，该臂引导并约束撞击器在所计划的POSE中。

[0006] 然而，在撞击期间，如果外科医生在撞击器上施加离轴于撞击器的纵向轴线(即，撞击轴线)的力，则离轴力(off-axis forces)传递到机械臂。离轴力可能导致机械臂部件的损坏，导致更换臂部件的需要，或者至少需要重新校准臂的精度。在这种情况下，外科医生可能必须用不太精确的手动器械来完成该过程，这可能另外增加总体操作时间。此外，过大的力可能不仅损坏手术设备，而且骨盆可能更容易移动，这可能对最终的假体前倾/倾斜角度产生负面影响。

[0007] 除了可能无意中损坏手术设备的撞击力之外，还存在其他情况，其中减少传递到患者解剖结构的过度力可能是有益的。患者的解剖结构受到过大的力的一个特定情况是在修正TJR中去除主要假体期间。传统上，为了移除假体，外科医生将敲击锤(slap hammer)组装到其上，并且施加一系列远离假体的撞击力。然而，外科医生在施加这些撞击力时撕裂或损坏骨骼并不罕见。受损的骨骼可能导致患者并发症和/或需要额外的治疗来修复损伤。

[0008] 因此，本领域需要一种装置和机构，能够减少植入物在骨骼中的撞击期间由手术设备接收的离轴撞击力或过度撞击力的传递。还需要控制在移除植入物期间在患者身上产生的力的量。

发明内容

[0009] 用于撞击器的引导组件包括撞击器引导件，该撞击器引导件具有框架和横向于框架组装的一个或多个引导磁性区域(guide magnetic regions)。框架包括开口，以沿着与开口同轴的撞击轴线支撑并平移地引导撞击器。引导组件还包括引导插座(guide receptacle)，具有连接到顶部支撑件的支架，以及与一个或多个引导磁性区域互补的一个或多个插座磁性区域。引导插座接纳撞击器引导件并在与一个或多个引导磁性区域互补的一个或多个插座磁性区域之间形成磁界面。当离轴撞击力施加到撞击器时，撞击器引导件或引导插座中的一个至少部分地从磁界面断开。

[0010] 用于撞击器的引导组件包括撞击器引导件，该撞击器引导件具有框架和开口，以沿着与开口同轴的撞击轴线支撑和平移地引导插入的撞击器，并且在框架的相对端上的至少第一磁性区域和第二磁性区域。引导组件还包括用于接纳撞击器引导件的引导插座，引导插座具有至少第三磁性区域和第四磁性区域，其中第三磁性区域和第四磁性区域分别与第一磁性区域和第二磁性区域磁耦合，形成磁界面。当离轴撞击力施加到撞击器时，撞击器引导或引导插座中的一个至少部分地从磁界面断开。

[0011] 磁性撞击器组件包括磁性撞击器插座，该磁性撞击器插座包括具有第一磁性区域的磁性撞击器引导件和具有可移除地连接到第一磁性区域以形成磁界面的第二磁性区域的磁性撞击器引导件。磁性撞击器组件还包括具有撞击轴线的撞击器，其中撞击器可操作地与磁性撞击器引导件相关联。假体可拆卸地连接到撞击器的一端。当以下任何一个时，撞击器插座或撞击器引导件中的一个从磁界面分离：i.超过施加在撞击器上的预设撞击力；或ii.将与撞击轴线偏离的撞击力施加到撞击器上。
附图说明

[0012] 下面参考附图描述说明实施例的示例。在附图中，出现在多于一个图中的相同结构、元件或部件通常在它们出现的所有图中用相同的数字标记。通常选择图中所示的部件和特征的尺寸是为了方便和清楚地呈现，并且不一定按比例示出。图示如下。

[0013] 图1A描绘了根据本发明实施例的撞击器组件；

[0014] 图1B描绘了根据本发明的实施例的联接到手术设备的撞击器组件；

[0015] 图1C示出了根据本发明的实施例如何从手术设备拆卸撞击器；

[0016] 图2A描绘了根据本发明实施例的引导插座；

[0017] 图2B描绘了根据本发明实施例的引导插座的分解图；

[0018] 图2C是根据本发明实施例中与引导插座相关联的容纳腔的透视图；

[0019] 图2D是根据本发明实施例的引导插座的顶部支撑件的透视图；

[0020] 图3描绘了根据本发明实施例的用于容纳腔或引导腔的盖子；

[0021] 图4A描绘了根据本发明实施例的撞击器引导件；

[0022] 图4B描绘了根据本发明实施例的撞击器引导件的分解图；

[0023] 图4C描绘了根据本发明的实施例中与撞击器引导件相关联的引导腔；

[0024] 图5描绘了根据本发明实施例的轴承套筒；

[0025] 图6描绘了根据本发明实施例的磁体；

[0026] 图7描绘了根据本发明的实施例的连接到撞击器引导件的引导插座的局部剖视图；

[0027] 图8描绘了位于对象的髋臼上方的磁性撞击器组件；

[0028] 图9描绘了根据本发明实施例的撞击器组件的仰视图；以及

[0029] 图10描绘了根据本发明实施例的敲击锤。

具体实施方式

[0030] 现在将参考以下实施方案描述本发明。通过这些描述显而易见的是，本发明可以以不同的形式实施，并且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开彻底和完整，并且向本领域技术人员充分传达本发明的范围。例如，关于一个实施例示出的特征可以结合到其他实施例中，并且可以从该实施例中删除特定实施例示出的特征。另外，根据本公开内容，本领域技术人员将清楚对本文提出的实施方案的许多变化和添加，其不脱离本发明。因此，以下说明书旨在说明本发明的一些特定实施例，而不是穷举地指定其所有排列、组合和变化。

[0031] 除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。本文中对本发明的描述中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不是要限制本发明。

[0032] 本文提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献都通过引用整体并入。

[0033] 定义

[0034] 除非明确地或通过上下文另外指出，否则本文使用以下术语，如下所述。

[0035] 如在本发明的描述和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。

[0036] 此外，如本文所使用的，“和/或”是指并且涵盖一个或多个相关所列项目以及当在替代方案(“或”)中解释时缺少组合的任何和所有可能组合。

[0037] 如本文所用，术语“撞击器”(impactor)是指接收力或产生撞击事件的任何物体。尽管该技术的范围不限于这些示例，但是“撞击器”可以包括，如美国专利No.7,335,207中所述的用于植入假体的器械、如美国专利No.8,393,409所述的一种用于撞击物体的骨科撞击工具、如美国专利No.8,486,084中所述的一种敲击锤的滑动重物，以及可以接收力或产生撞击事件的类似撞击装置。

[0038] 如本文所用，术语“撞击轴线”(impaction axis)通常是指从撞击器的第一端延伸到第二端的中心轴线。

[0039] 如本文所用，术语“离轴”(off-axis)是指与撞击轴线基本上不平行或基本上不平行的任何方向。

[0040] 本文公开了“磁体”(magnets)的使用，其是指产生磁场的任何材料或物体。

[0041] 如本文所用，术语“第一”、“第二”、“第三”等不一定是指元件的连续顺序，而是可以表示与其他组件相关联的相同元件之间的差异。

[0042] 本发明可用作一种装置和机构，用于在植入假体器件或移除骨骼中的假体期间减少离轴撞击力或过度撞击力传递到手术设备或患者的解剖结构上。作为适用的手术，在此参考全髋关节置换术(THA)，应该理解，本发明的实施例可以容易地应用于涉及身体内发现的其他骨骼或关节的手术。这些其他关节说明性地包括膝关节、肩关节、踝关节、腕关节、指关节、趾关节或其他关节。还应当理解，本文描述的实施例适用于医疗领域之外的工业，其期望减少传递和/或控制施加在感兴趣对象上的力的量。

[0043] 本发明的实施例通常提供一种磁性引导组件(magnetic guide assembly)。该磁性引导组件特别有利于在THA中的髋臼杯撞击期间减少离轴撞击力传递到机械臂。这是通过使用磁界面(magnetic interface)来实现的，如下面进一步描述的。已经有利地确定该装置中使用的制动器是磁操作的，尽管很明显可以采用其他机构。

[0044] 在特定实施例中，现在参考图1A所示，撞击器组件100通常包括引导组件200和撞击器300。引导组件200包括引导插座(guide receptacle)400和撞击器引导件500。引导插座400构造成接纳并与撞击器引导件500磁耦合以形成磁界面MI。撞击器引导件500还构造成在撞击期间保持和引导撞击器300。

[0045] 撞击器300具有撞击轴线310并且可操作地关联在撞击器引导件500内，使得使用者可以沿着撞击轴线310平移撞击器300并使撞击器300围绕撞击轴线310旋转。在特定实施例中，撞击器300包括假体附接构件320，假体附接构件320构造成将假体330可移除地附接到其上。假体330可以是用于THA的髋臼杯部件，但是应当理解，用于替换对象解剖结构的一部分的其他假体也是可行的。假体附接构件320可以是能够可移除地附接假体的任何机构，包括螺纹轴、非螺纹轴、夹具、具有独特形状的突起或其类似物，其中该突起与假体330的一部分相关联的对应形状相配合。

[0046] 在特定实施例中，引导插座400还被配置成可拆卸地与计算机辅助手术系统相耦合，其中引导组件200和手术系统在撞击期间约束撞击器300到计划POSE的移动(除了沿着撞击轴线310的平移运动和围绕撞击轴线310的旋转运动)。例如，如图1B所示，磁性撞击器组件100联接到机器人手术系统的机电臂600。能够将撞击器300引导到计划POSE的机器人手术系统的示例在美国专利No.5,086,401、8,498,744和美国专利No.20140039681中有所描述。然而，应该理解的是，本发明的范围不需要图1B中存在的所有部件或在存在时不需要使用图1B中所示的所有组件，也不要求范围限于这些组件。

[0047] 撞击器组件100通常如下工作。在假体330的撞击期间，使用者将一系列力施加到撞击器300的一端。如图1C所示，如果在撞击器300上接收的撞击力与撞击轴线310(图1A中所示)偏离轴线，则撞击器引导件500与引导插座400分离，从而破坏磁界面MI。这有效地减少了任何离轴撞击力的传递，否则这些撞击力将传递到外部装置(例如，机电臂600)，该外部装置刚性地保持、引导和/或约束撞击器300。下面进一步描述引导组件200的元件和部件的特定实施例。

[0048] 如图2A所示，引导插座400的特定实施例包括支架402、顶部支撑件404以及至少一个插座磁性区域(receptacle magnetic region)406。在特定实施例中，引导插座400包括由间隔G隔开的两个插座磁性区域(406a，406b)。然而，应当理解，本发明的实施例可以仅包括一个磁性区域并且仍然是可操作的和有用的。支架402附接到顶部支撑件404并且被配置成将引导插座400与手术设备或器械相连接，说明性地包括机电臂600。支架402可以使用紧固件(例如，螺钉、闩锁和联轴器)、粘合剂、磁体等将引导插座400与手术设备相连接。在一个特定实施例中，支架403的形状为公燕尾榫(male dove-tail joint)，如共同未决的美国专利申请No.62/433,373所描述的。顶部支撑件404支撑磁性区域(406a，406b)，便于引导插座400的部件的组装，和/或提供磁性区域(406a，406b)与支架402之间的连接。在特定实施例中，顶部支撑件404可包括多个开口412，以减小引导插座400的总重量。

[0049] 插座磁性区域(406a，406b)被配置成产生磁场以促进插座磁性区域与一个或多个与撞击器引导件500相关联的引导磁性区域(506a，506b)(如图4A所示)的磁耦合。磁场的产生可以用几种不同的方式完成。在特定实施例中，每个磁性区域(406a，406b，506a，506b)是完全由磁性材料制成的单个固体。在其他实施例中，每个磁性区域(406a，406b，506a，506b)为至少部分固体，其中仅一部分主体由磁性材料制成，例如主体的单个表面或壁。在一些实施例中，每个磁性区域(406a，406b，506a，506b)是涂有磁性材料的单个主体。在另一个实施例中，每个磁性区域(406a，406b，506a，506b)由可磁化材料制成，该可磁化材料具有缠绕在其周围的导电线圈，以通过使电流流过线圈来感应和/或控制磁场。下面进一步描述用于产生磁场的其他实施例。

[0050] 在图2A和2B中，示出了与引导插座400相关联的部件的特定实施例，其中，图2A是引导插座400的组装图，图2B是引导插座400的分解图。插座400的顶部支撑件404包括多个螺孔(414，416)、顶表面418和具有一对翼的主体408，每个翼向下延伸并且成角度地远离顶表面418并且终止以形成两个底表面(420a，420b)。其中翼由间隔G分开。使用拧入螺孔414的第一组紧固螺钉将支架402可拆卸地组装到顶表面418。在特定实施例中，通过拧入螺孔416的第二组紧固螺钉，磁性区域(406a，406b)被组装到顶部支撑件404的底表面(420a，
420b)。在特定的发明实施例中，磁性区域(406a，406b)各自包括容纳腔(receptacle chamber)(422a，422b)，在其中容纳一个或多个磁体(700a，700b)以产生磁场。容纳腔(422a，422b)可以可拆卸地组装到顶部支撑件404的底表面(420a，420b)，以允许使用者在容纳腔(422a，422b)内更换磁体(700a，700b)，以便调节磁吸引力，或允许使用者对容器腔(422a，422b)内的任何部件进行消毒。然而，应当理解，容纳腔(422a，422b)可以永久地组装到顶部支撑件404，以防止使用者篡改容纳在容纳腔室(422a，422b)内部的一个或多个磁体(700a，700b)。

[0051] 在图2C中，更详细地示出了容纳腔422。在特定实施例中，容纳腔422包括界面壁424、至少两个侧壁426、后壁428、开口430、底壁432以及定位在前界面壁424上的突起434。
在一个实施例中，容纳腔422的开口430容纳一个或多个磁体700。在其他实施例中，腔422的一个或多个壁，例如界面壁424，由磁性材料制成，以消除将磁铁700容纳在开口430内的需要。在特定实施例中，磁性区域(406a，406b)不包括腔(422a，422b)，而是由如上所述的固体或半固体磁性材料制成。

[0052] 容纳腔(422a，422b)的界面壁424上的突起434与和撞击器引导件100相关联的凹口534(如图4C所示)接合，使得引导插座400和撞击器引导件500在离轴撞击力之后相对于彼此自对准到它们的初始位置。当引导插座400和撞击器引导件500在离轴撞击力之后重新耦合时，这种自对准确保撞击器300重新对准到计划POSE。突起434和凹口534还增加磁表面积并因此增加引导插座400和撞击器引导件500之间的磁力。

[0053] 在特定实施例中，参考图2B、2D，特别是图3，容纳腔(422a，422b)的开口430被盖子(800a，800b)覆盖，以密封和保护容纳在容纳腔(422a，422b)内的磁体(700a，700b)。盖子800和容纳腔(422a，422b)之间的永久连接，例如激光焊接，确保腔(422a，422b)是防漏的，使得生物流体不能进入腔(422a，422b)。盖子800还可包括多个对准孔802以及至少一个螺孔804。因此，使用拧入螺孔416和804的第二组紧固螺钉将容纳腔(422a，422b)组装到引导插座400。对准孔802还可以接纳从顶部支撑件404的底表面(420a，420b)突出的对准销438，以进一步稳定腔(422a，422b)到顶部支撑件404并确保腔(422a，422b)在正确的POSE中准确地组装到引导插座400。这种精度和稳定性以及组装在撞击器组件100中的所有部件的精度和稳定性是重要的，因为它直接影响撞击器300在计划POSE中对齐以影响假体330的良好程度。特别地，杯假体在髋臼中的对准与患者结果和植入物寿命直接相关。

[0054] 参照图4A，示出了磁性撞击器引导件500的特定实施例。磁性撞击器引导件500可包括框架502和横向组装于框架502的一个或多个引导磁性区域506。在特定实施例中，撞击器引导件500包括间隔开一定距离的两个引导磁性区域(506a，506b)，以补充引导插座400的插座磁性区域(406a，406b)。如上所述，一个或多个引导磁性区域(506a，506b)与一个或多个插座磁性区域(406a，406b)磁耦合，以形成磁界面MI。框架502包括开口504，以在其中支撑和引导撞击器300。开口504允许撞击器300沿着撞击轴线310平移并围绕撞击轴线310旋转，同时约束所有剩余自由度中的运动。在特定实施例中，框架502还可包括突起512。突起512可以是框架502的形状的一部分或其附加部件。突起512可以具有等于或小于引导插座400的间隔G的距离的宽度(恒定或可变)，使得突起512可以装配在两个插座磁性区域(406a，406b)之间。因此，当两者磁耦合时，突起512可以进一步使撞击器引导件500与引导插座400稳定和对准。

[0055] 在图4B中，以分解图示出了与撞击器引导件500相关联的部件的特定实施例。框架502可包括具有第一通道512的第一部分508和具有相对通道514的第二部分510，其可组装以形成开口504。在特定实施例中，使用者或制造技术人员可将第一部分508从第二部分510分离开，以在手术之前将撞击器300安装到撞击器引导件500。在其他实施例中，撞击器300被预组装到撞击器引导件500并且可作为单个单元消毒以用于多个程序。尽管在前面的详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施例，但是应当理解，撞击器引导件500可以容纳具有不同形状和尺寸的大量撞击器。

[0056] 如图5所示，撞击器引导件500可包括位于框架502的开口504内的轴承套筒900。轴承套筒900还具有连接在一起以形成轴承开口906的第一部分902和第二部分904。轴承开口906可以容纳撞击器300。在特定实施例中，轴承套筒900为撞击器引导件500内的撞击器300的旋转和平移提供了光滑表面。轴承套筒900还可包括多个球轴承。应该理解的是，轴承套筒900可以是任何形状、尺寸或材料。而且，本发明的范围不需要轴承套筒或者在轴承套筒存在时不使用轴承套筒，也不限于这些部件。

[0057] 在特定实施例中，如图4B所示，引导磁性区域(506a，506b)包括引导腔(522a，522b)，在其中容纳一个或多个磁体(700a，700b)，以产生磁场。引导腔(522a，522b)与容纳腔(422a，422b)磁耦合，以形成磁界面MI。引导腔(522a，522b)可以通过诸如螺钉的紧固元件直接可拆卸地或永久地组装到框架502。

[0058] 在特定实施例中，如图4C所示，引导腔(522a，522b)包括后界面壁524、前壁526、顶壁528、底壁530、开口532以及后界面壁524的表面上的凹口534。类似于与引导插座400相关联的容纳腔(422a，422b)，开口532可以容纳磁体700。在其他实施例中，后界面壁524可以由磁性材料制成，从而减少对容纳在开口532中的磁体的需要。在另一个实施例中，引导磁性区域(506a，506b)不包括引导腔(522a，522b)，而是至少部分地由固体或半固体磁性材料制成。

[0059] 以与上文描述的关于容纳腔422和盖子800组装到引导插座400的顶部支撑件404的类似方式，引导腔(522a，522b)的开口532可以通过盖子(800a，800b)进一步覆盖和组装到框架502。

[0060] 与引导腔(522a，522b)相关联的凹口534与容纳腔(422a，422b)的突起(434a，434b)接合，以使撞击器引导件500和引导插座400在它们的初始位置下自对准，在离轴撞击力之后撞击器引导件500和引导插座400重新连接。在一个具体实施例中，凹口534和突起
434是半球形的，使得凹口534和突起434在重新连接期间容易地彼此滑动。然而，应该理解的是，凹口534和突起434可以具有任何形状或尺寸。在一个具体实施例中，附加的凹口534和突起434分别被添加到后界面壁534和前界面壁424，以增加对准精度以及接触表面面积以增加磁吸引力。

[0061] 尽管该特定实施例不限于该设计，但是引导磁性区域(506a，506b)的前外表面具有不同形状的插座磁性区域(406a，406b)的前外表面。例如，引导腔(522a，522b)的前壁(526a，526b)可以具有弯曲的外表面，并且容纳腔(422a，422b)的前界面壁(424a，424b)可以具有平坦的外表面。因此，使用者不会无意中将引导腔(522a，522b)的弯曲前壁(526a，526b)连接到容纳腔(422a，422b)的平坦前界面壁424。如果磁体700的形状不对称和/或与需要对准的引导腔522和容纳腔422相关联的磁体700需要以特定配置对准，则这是重要的，如下面进一步描述的。

[0062] 参照图6，示出了磁体700的具体实施例。磁体(700a，700b)适于容纳在容纳腔(422a，422b)和引导腔(522a，522b)内，产生磁吸引力，以形成磁界面MI。磁体700通常包括正极、负极、界面壁702、至少两个侧壁704以及后壁706。在特定实施例中，磁体700的后壁706是部分锥形的(partially tapered)，使得磁体700沿磁体700的长度变化厚度。因此，磁体700具有取决于磁体700的厚度的磁力梯度。

[0063] 在特定实施例中，如图7所示，第一磁体700b容纳在撞击器引导件500的引导腔522b中，其中第一磁体700b的界面壁702b邻近引导腔522b内侧的后界面壁524定位。第二磁体700b'容纳在引导插座400的容纳腔422b中，其中第二磁体700b'的界面壁702b'邻近容器腔422b内侧的前界面壁424定位。磁体(700b，700b')的界面壁(702b，702b')具有相反的极性，以将撞击器引导件500吸引到引导插座400，以形成磁界面MI。容纳腔422b和引导腔522b通过与凹口534配合的突起434彼此自对准。

[0064] 在特定实施例中，第一磁体700b和第二磁体700b'容纳在腔(422b，522b)内，使得第一磁体700b镜像第二磁体700b'。在这种布置中，第一磁体700b的界面壁702b具有与第二磁体700b的界面壁702b'相反的极性，以在它们之间产生吸引力。另外，第一磁体700b的第一后壁706b的锥形镜像第二磁体700b'的第二后壁706b'的锥形，如图7所示。当磁体(700b，700b')的厚度随锥度变化时，这在两个磁体(700b，700b')之间产生吸引力梯度，其中最大厚度和因此产生的最大磁吸引力接近耦合腔(422b，522b)的底壁(432,530)。由于几个原因，这是特别有利的。举一个，如图8所示，患者的解剖结构，例如患者的骨盆P，通常位于撞击器300下方的手术台1000上。因此，撞击器300从上方接近髋臼A并且通常以如图8所示的角度接近髋臼A。撞击器300可包括手柄340，手柄340在撞击器300上产生大的向下的力F，其中引导组件200用作支点。为了抵消向下的力F，有利的是在耦合腔(422b，522b)的底壁(432,530)附近具有最大的吸引力。然而，如果两个磁体(700b，700b')之间的吸引力太大，则撞击器引导件500将不会在一定幅度的离轴撞击力之后与引导插座400分离。因此，存在平衡动作以具有吸引力，该吸引力能够在计划POSE中充分地保持和引导撞击器300，同时如果发生一定幅度的离轴的撞击力，仍然允许撞击器300与诸如机电臂600之类的手术设备分离。通过锥形改变磁体(700b，700b')的厚度是用于控制/平衡这些吸引力的一种方法。用于控制吸引力的其他实施例包括接合/分离两个或多个磁体、更换具有更高或更低磁场的一个或多个磁体中、和/或通过改变在可磁化材料周围流动的电流来感应磁场到特定强度。

[0065] 此外，在特定实施例中，选择磁吸引力使得撞击器引导件500和引导插座400实际上在发生离轴撞击力时解耦，但是足够强以使引导件500和插座400立即回到一起。因此，使用者不必不断地重新组装引导组件200，而是组件200立即从吸引力重新组装并经由突起434和凹口534自对准。

[0066] 参照图9，示出了撞击器组件100的仰视图。在特定实施例中，其中撞击器引导件500包括两个引导磁性区域(506a，506)并且引导插座400包括两个插座磁性区域(406a，
406b)，撞击器引导件500可以反向组装到引导插座400。另外，如果磁性区域(406a，406b，
506a，506b)包括容纳磁体700的腔(422a，422b，522a，522b)，磁体700需要以特定配置对准(例如，如图7中所示镜像的磁体(700b，700b'))，然后将撞击器引导件500反向组装到引导插座400，在两个磁体(400a，400b)之间产生反向对准配置。例如，如图7所示，如果撞击器引导件500反向组装到引导插座400，其中引导腔522a将与容纳腔室422b对准，则磁体不再彼此镜像。而是，第一磁体700b的最厚部分将与第二磁体700b'的最薄部分对齐并吸引。

[0067] 为了缓解该问题，位于引导组件200的第一侧上的磁性区域(406a，506a)之间的极性布置与位于磁性区域(406b，506b)的第二侧上的磁性区域(406b，506b)的之间的极性布置相反。这可以在图9中示出，“N”表示最接近磁界面MI的北极性，“S”表示最接近磁界面MI的南极性。因此，如果使用者试图将撞击器引导件500反向组装到引导插座400，则“S”引导磁性区域506b排斥“S”插座磁性区域406a。

[0068] 尽管在前面的详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施例，但是应当理解，磁体700可以是已知的永久性、临时性或电磁体中的任何一种，但是优选地是永磁体。例如，永磁体可包括钕铁硼(NdFeB或NIB)、钐钴(SmCo)、铝镍钴合金和陶瓷或铁氧体。在特定实施例中，磁体700是永磁体，并且更具体地是钕铁硼(NdFeB)磁体，由于其高强度。而且，磁体700的实施例可以是任何形状或尺寸。例如，磁体700的实施例可以制成圆棒、矩形条、马蹄铁、环或圆环、圆盘、矩形、多指环、涂料、粉末或模具。磁铁700也可以被磁化，其中负极和正极基于磁铁的使用和配置。另外，特定材料的磁化可以通过本领域技术人员已知的任何方法完成。

[0069] 敲击锤

[0070] 为了在从骨骼移除假体的同时控制力的量，具有磁性顺应界面的本发明的敲击锤的实施例在图10中示出。敲击锤1100包括撞击器引导件1102、引导插座1104和撞击器1106。撞击器引导件1102包括轴，该轴具有第一端、第二端和位于第一端和第二端之间的磁轴部分。第一端可包括用于将假体330组装到其上的附接机构。第二端可以包括手柄1104。撞击器1106是可沿着轴的长度在撞击轴线1110的方向上滑动的重物。引导插座1104可以是板或其他主体，具有接纳来自撞击器1106的力的撞击表面和与轴的一部分接触的磁性表面。引导插座的磁性表面与磁轴部分相磁耦合，以形成磁界面MI。可以选择磁性表面和磁轴部分之间的磁吸引力(即，阈值力的大小)，使得当撞击器1106在引导插座1104上施加一定量的力时，引导插座1104从磁界面MI断开，在从患者移除假体330期间减少对患者的过度力的传递。可以选择阈值量的力，以便在患者发生伤害之前破坏磁界面MI。

[0071] 其他实施例

[0072] 尽管在前面的详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施例，但是应该理解存在大量的变型。还应当理解，一个示例性实施例或多个示例性实施例仅是示例，并不旨在以任何方式限制所描述的实施例的范围、适用性或配置。相反，前面的详细描述将为本领域技术人员提供用于实现示例性实施例或示例性实施例的便利路线图。应当理解，在不脱离所附权利要求及其合法等同物所阐述的范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

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