[发明专利]链锯、用于链锯的部件和用于操作锯的系统

说明书

公开了改进的链锯、链锯的部件、制造链锯和部件的方法以及使用链锯和部件的方法。在一些实施例中，链锯包括锯杆和多个链节，其中第一链节具有接合第二链节的凹部的钩，从而联接第一链节和第二链节，并允许它们铰接而不会分离。锯杆可以具有轨道，并且链节可以具有凹槽，使得链节跨在轨道上。轨道可以具有突起，并且链节的凹槽可以具有容纳该突起的凹口，使得该突起防止链节错位。链节可以具有锥形或棱锥形切削齿。该链可以是双向的。还公开了锯和其他仪器的机器人和自动化操作。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年7月29日提交的美国临时申请序列号63/058，216、2020年9月30日提交的美国临时申请序列号63/085,290、2021年2月8日提交的美国临时申请序列号63/147,033、2021年2月26日提交的美国临时申请序列号63/154，379、2021年6月11日提交的美国临时申请序列号63/209,540和2021年7月27日提交的美国临时申请序列号17/443,646的优先权。这些在先申请的全部内容在此引入作为参考。

技术领域

本公开涉及链锯、用于链锯的部件、制造链锯和部件的方法以及使用链锯和部件的方法。本公开还涉及用于机器人和自动化外科手术、特别是骨科外科手术(诸如膝关节外科手术或脊柱外科手术)的系统。

背景技术

许多人患有需要切削骨或其他组织或切削骨或其他组织有用的骨科外科疾病。例如，许多人患有需要外科手术植入人工关节的严重关节疾病。每年，医生都会在手术中植入数百万个人工关节，这些手术需要对患者的骨进行改造以接受植入。最常见的关节手术是膝关节置换。膝关节置换中的骨改造包括在将通过植入物连结的两个主要相邻长骨的末端处作出一系列平切口。理想情况下，这些切口与植入物的形状精确互补。健康骨的与植入物的类似表面相对的平坦表面导致最强的连接愈合，且并发症或植入失败的机会较少。

在外科手术期间锯骨或其他组织的要求超出了其他锯应用的要求。具体来说，在外科手术中，锯必须是无菌的，锯杆需要容易被外科医生控制，并且振动和大的声音需要被最小化。另外，锯必须以不产生过多热量的方式执行切削，该过程不能在手术区中沉积金属颗粒或其他污染物，并且除了其他考虑之外，该过程必须在最小化对邻近软组织的损伤等等的同时切削硬骨或其他组织。

骨是一种有生命的材料，其含有细胞来重新形成骨和抵抗感染。重要的是，在切削之后，骨的坚硬部分保持完好，并且骨没有失活(骨内的细胞被杀死)。失活的骨愈合不良，并且对感染的抵抗力较低。在植入的关节中，当骨失活时，骨和植入物之间的界面受损，从而增加失败的机会。

骨失活的一个原因是切削装置与骨摩擦导致的过多热量。在没有预防措施的情况下，骨温度会超过200℃。重要的是避免高温以避免热坏死，即由于热而杀死细胞，或者由于热效应而以其他方式破坏或延缓骨细胞的愈合。骨温度可以通过更短的切削时间和水冲洗来控制。然而，这延长了整个过程的时间，并且冲洗遮蔽了切削区域，并且会被切削装置的振动溅到。

骨切口的残余必须从身体去除。优选地，骨切口的碎屑是粉末骨与体液的混合物。这种浆应当从切削区域去除。不期望留下大块的骨；如果它们沉积在组织中，它们会充当感染的病灶。

骨具有不同的硬度。皮质骨，即长骨外部的承重骨组织，相对地硬。相比之下，松质骨，即长骨内部的骨髓组织，相对地软。存在许多不同的骨组织和硬度。

骨锯产生的切口在杆的平面中是理想地平坦的，并且在切口边界处是笔直的。当两个骨表面彼此相对或者当一个骨表面与植入物表面相对时，这是允许最佳愈合所需要的。不在同一平面中的表面或不平坦的表面形成空间隙，这需要很长时间才能愈合或可能永远无法愈合。一些锯倾向于经历偏离锯杆的预期平面的偏离，这被称为刮削，这是不合期望的。此外，一些锯具有切削元件，切削元件倾向于经历导致杆的无引导移动的抓取动作，这也是不合期望的。