專利名稱：可膨脹的矯形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于骨折外科治療和病態(tài)骨骼預(yù)防性治療的矯形裝置，特別是可膨脹的髓內(nèi)裝置，以及制作和使用這些裝置的方法。
背景技術(shù)：
肢部骨骼的骨折一直是用內(nèi)部固定裝置來治療，比如位于骨骼表面的金屬板、釘入骨折的骨骼髓管中的釘子、和/或把骨折的骨骼的兩端固定在一起的螺絲釘。這些內(nèi)部固定裝置可以為骨折的骨骼提供適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)剛性和/或穩(wěn)定性，而不會損及某些所希望的用來刺激骨骼細(xì)胞的應(yīng)變(the strain desired to stimulate bone cells)。
一種髓內(nèi)固定法是用于治療長骨骨折的傳統(tǒng)療法，采用髓內(nèi)釘固定住骨折，而不會影響到骨膜。這種方法可以以封閉方式實(shí)現(xiàn)，骨折的骨骼在恢復(fù)的過程中可以得到官能性的使用(包括承受重量)。每種骨骼插入髓內(nèi)釘?shù)氖中g(shù)方法略有不同，對此在整形外科文獻(xiàn)中有充分的描述。
傳統(tǒng)的髓內(nèi)固定方法涉及到一些問題，包括旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性不足，某些骨折類型中折裂處塌陷，和/或不需要的釘子留滯。此外，盡管實(shí)際的骨骼形狀通常包括某種程度的彎曲，但是用于修復(fù)骨折的髓內(nèi)釘通常卻是直的。而且，髓內(nèi)固定法放入的聯(lián)鎖螺釘可能會碰到髓內(nèi)釘，造成一些問題。特別是，用于長骨的傳統(tǒng)的髓內(nèi)固定釘會包括一個剛性結(jié)構(gòu)(中空的或是實(shí)心的)，剛性結(jié)構(gòu)的端部用橫向穿過骨壁面和釘子自身的額外螺絲釘固定。這個額外的步驟通常使手術(shù)時間更長而且更復(fù)雜，并且會需要額外的皮膚切口和/或更長時間地使用圖象增強(qiáng)器(X射線)。此外，由于這些螺釘，在骨端之間會出現(xiàn)不希望的裂隙，這些螺釘是一直留在其中的，除非在新的手術(shù)中取出。同時，合成結(jié)構(gòu)在某些情況下太僵硬，缺少所希望的彈性。在被污染的骨折中，盡管努力清理骨折處，金屬性的髓內(nèi)釘仍可能通過整條髓管擴(kuò)散污染，并可能導(dǎo)致骨骼感染。
髓內(nèi)固定法的最新進(jìn)展已在嘗試解決這些問題中的有些問題。例如，Beyar在PCT公開文獻(xiàn)No.WO98/38918中提出了三種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)在髓管中膨脹的固體金屬片；(2)由末端周向連接的肋條構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；以及(3)插入髓管便會膨脹的氣囊結(jié)構(gòu)。然而前兩種結(jié)構(gòu)在骨骼干骺端中不能提供穩(wěn)固支撐。特別是，這些結(jié)構(gòu)不能在它們的末端膨脹，因?yàn)樗鼋Y(jié)構(gòu)的總膨脹受到髓管的骨干部分的周緣的限制。氣囊結(jié)構(gòu)的效用也有限制，因?yàn)橐坏┎迦肭遗蛎?，其體積就被固定，當(dāng)它膨脹時會影響骨骼的血液供應(yīng)，妨礙再生或恢復(fù)，和/或不能通過調(diào)整來改變其在髓管中的形狀。
Vicenzi在美國專利No.5,281,225中披露了一種包括多個通過一個柄部連接在一起的可變形的彈性桿的結(jié)構(gòu)。當(dāng)插入骨折骨骼的髓管時，桿末梢端部向外膨脹進(jìn)入到髓管的末端，以將Vicenzi結(jié)構(gòu)固定在骨骼內(nèi)。然而，這是一種被動裝置，它剛一展開就自動膨脹，而且不能可控制地膨脹。另外，上述Vicenzi結(jié)構(gòu)不能在髓管中膨脹，因而與髓管壁面不能多點(diǎn)接觸。結(jié)果，Vicenzi結(jié)構(gòu)不能確保沿著斷裂骨骼的橫截面和旋轉(zhuǎn)面的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
因此，可以認(rèn)為能夠提供和/或確保骨折的骨骼穩(wěn)定性的髓內(nèi)裝置是有效的。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及用于外科治療骨折和預(yù)防性治療病態(tài)骨骼的矯形裝置，尤其是可膨脹的髓內(nèi)裝置，以及制造和植入它們的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于穩(wěn)定骨骼的裝置包括一個細(xì)長體，具有第一末端區(qū)和第二末端區(qū)，兩個末端區(qū)之間限定一個縱軸。多個定位片(spline)，從第一末端區(qū)伸展出來，這些定位片包括連接到細(xì)長體的第一末端區(qū)的第一末端，和與第一末端區(qū)相離的第二末端，定位片的第二末端能可控制地從通常的軸向折疊狀態(tài)轉(zhuǎn)變到完全橫向膨脹狀態(tài)。多個支撐臂，與定位片相連接，以及一個致動器，連接在支撐臂上，致動器可以相對于細(xì)長體軸向移動，從而使得支撐臂控制定位片的第二末端從折疊狀態(tài)變?yōu)榕蛎洜顟B(tài)。
在一個實(shí)施例中，該細(xì)長體是一個管軸，具有延伸在近端端部區(qū)和遠(yuǎn)端端部區(qū)之間的管腔，該致動器包括一個被容納到管腔中的細(xì)長構(gòu)件，并且最好是通過匹配的螺紋區(qū)，滑動連接到管軸。一個軸環(huán)連接到細(xì)長構(gòu)件和支撐臂上。最好是，細(xì)長構(gòu)件包括有一個螺紋區(qū)，在螺紋區(qū)上擰上該軸環(huán)，從而細(xì)長構(gòu)件相對于管軸的轉(zhuǎn)動引起軸環(huán)的軸向移動，從而使得支撐臂控制定位片在折疊和膨脹狀態(tài)間變化。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于穩(wěn)定骨骼的裝置包括有一個細(xì)長體和一個中間區(qū)，細(xì)長體有第一末端區(qū)和第二末端區(qū)，這兩個末端區(qū)限定了位于其間的一個縱軸，中間區(qū)是在第一和第二末端區(qū)之間。第一組定位片從第一末端區(qū)延伸出來，這些定位片能可被控制地從一種通常的軸向折疊狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N完全橫向膨脹狀態(tài)。第二組定位片從細(xì)長體上遠(yuǎn)離近端端部區(qū)域的一個區(qū)域延伸出來，這些定位片能可被控制地從通常的一種軸向折疊狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N橫向膨脹狀態(tài)。
第一和第二組支撐臂分別與第一和第二組定位片相連接，并且有一個致動器連接到這些支撐臂。致動器可相對細(xì)長體軸向移動，從而使得第一和第二組支撐臂控制定位片在折疊和膨脹狀態(tài)間變化。
最好是，該細(xì)長體是一個管軸，包括有一個延伸于近端端部區(qū)和遠(yuǎn)端端部區(qū)之間的管腔，并且該致動器包括一個容納于管腔中的細(xì)長構(gòu)件。第一和第二軸環(huán)分別連接到細(xì)長構(gòu)件并連接到第一、第二組支撐臂。細(xì)長構(gòu)件相對于管軸的轉(zhuǎn)動，引起第一、第二軸環(huán)的軸向移動，從而使得第一、第二組支撐臂控制定位片在折疊和膨脹狀態(tài)間變化。
在一個實(shí)施例中，第二組定位片從管軸的遠(yuǎn)端端部區(qū)域向遠(yuǎn)端延伸。該細(xì)長構(gòu)件可以包括螺紋旋向相反的第一和第二螺紋區(qū)。第一和第二軸環(huán)分別與第一和第二螺紋區(qū)通過螺紋相連接。由于反向螺紋設(shè)置，細(xì)長構(gòu)件的轉(zhuǎn)動會使軸環(huán)向反方向移動。因此，朝第一個方向轉(zhuǎn)動細(xì)長構(gòu)件會使軸環(huán)相互離開從而使定位片膨脹，而朝相反方向轉(zhuǎn)動細(xì)長構(gòu)件會使軸環(huán)相互靠近從而使定位片折疊。
在一個可選的實(shí)施例中，第二組定位片可以被置于管軸的中間區(qū)。在一個進(jìn)一步的可選實(shí)施例中，除了上面所描述的之外，可以沿著管軸設(shè)置額外的一套定位片。因此，一個單獨(dú)的致動器可以用于膨脹單個裝置上的多組定位片。這些定位片可以有不同的形狀和/或長度，從而使得所述裝置可以植入一個既定形狀的骨腔內(nèi)。
可選地，根據(jù)本發(fā)明的一個裝置可以具有一個軸向延伸部分，比如，從裝置的近端端部向近端延伸到超出定位片。例如，細(xì)長構(gòu)件可以向近端延伸到管軸的第一末端上的定位片之外，或者管軸本身可以包括一個延伸部分。在軸向延伸部分中可以有一些孔眼，釘子、螺絲釘、或者其它固定元件穿過這些孔眼可以提供額外的橫向支撐。進(jìn)一步可選地，指示元件可從該裝置向近端延伸，或者在植入后細(xì)長構(gòu)件可以被延伸以促進(jìn)裝置的定位。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提出了一種穩(wěn)定骨骼裝置的制造方法。提供一個包括有第一和第二末端區(qū)的細(xì)長管軸，這兩個末端區(qū)之間限定一條縱軸。形成的定位片具有保持連接在管狀體第一末端區(qū)的第一末端和相對于第一末端軸向布置的第二末端，第二末端能相對于管狀體自由移動。更佳地，該定位片通過在第一末端區(qū)切出縱向狹槽而形成。支撐臂在定位片中形成，支撐臂具有可相對定位片自由移動的第一末端和保持連接在定位片上的第二末端。更佳地，支撐臂是由各自定位片的局部切除部分形成。
該支撐臂的第一末端可以與一個致動器相連接，該致動器可以相對于管軸軸向移動，用于使支撐臂相對縱軸橫向向外彎曲，從而控制定位片的第二末端橫向朝外。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，該制動器包括有一個細(xì)長構(gòu)件和一個第一軸環(huán)。細(xì)長構(gòu)件被插入到管軸中的軸向管腔中，并且將第一軸環(huán)擰到細(xì)長構(gòu)件上直到軸環(huán)靠近支撐臂的第一末端。然后將支撐臂的第一末端與第一軸環(huán)相連接。
在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，管軸包括有一個位于管腔中的內(nèi)螺紋部分，并且細(xì)長構(gòu)件也包括一個匹配的螺紋區(qū)，這個配套的螺紋區(qū)與管軸的螺紋部分可滑動地嚙合。因此，除細(xì)長構(gòu)件的受控旋轉(zhuǎn)外，細(xì)長構(gòu)件相對于管軸的軸向移動會被限制。
可選地，第二組(或另外組)的定位片和支撐臂在管軸的其它區(qū)域形成，比如，在管軸的第二末端區(qū)或者中間區(qū)上的一個區(qū)域形成。在這種情況下，可以將一個第二軸環(huán)擰到細(xì)長構(gòu)件上直到第二軸環(huán)靠近第二組支撐臂，并且第二組支撐臂和第二軸環(huán)相連接。
根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，可以采用傳統(tǒng)步驟插入一個先前形成的入口中，例如，將定位片折疊后插入諸如股骨骨骼的髓管中。最好是，采用傳統(tǒng)方法首先將一條引線穿過入口進(jìn)入骨骼的髓管中，并且延伸到骨骼的遠(yuǎn)端段。然后可以將該裝置沿著引線插入到髓管中。在插入所述裝置之后，引線就可以取出。
該裝置一旦完全插入到髓管中，致動器就被啟動，例如，將一個工具插入到入口中使得定位片膨脹到膨脹狀態(tài)，以使得定位片可以與內(nèi)部的骨骼或其它組織充分接合，從而使該裝置相對骨骼充分固定。因此，該裝置可以防止植入此裝置的骨折骨骼片斷軸向移動、彎曲、和/或彼此相對轉(zhuǎn)動?？蛇x地，如果希望增加穩(wěn)定性，可以采用超出定位片的延伸部分和固定裝置，例如，螺絲釘或髓內(nèi)釘?shù)?，可橫向植入骨骼中，并穿過延伸部分中的孔眼來進(jìn)一步固定骨骼片斷。
在骨折愈合后，該裝置可用傳統(tǒng)的處理方法取出。在該取出過程中，引入一個工具來啟動制動器并控制定位片在從骨骼取出前回到折疊狀態(tài)。
本發(fā)明的其它目的和特征結(jié)合附圖通過下面的描述將顯得非常清楚。
附圖簡要說明

圖1-3分別是一根股骨、一根脛骨和一根肱骨的剖面?zhèn)纫晥D。
圖4A和4B分別是根據(jù)本發(fā)明的髓內(nèi)裝置的第一實(shí)施例透視圖，定位片分別處于折疊狀態(tài)和膨脹狀態(tài)。
圖5A和5B分別是圖4A和4B中裝置的一個末端的透視圖，分別示出了定位片在末端的折疊狀態(tài)和膨脹狀態(tài)。
圖6A和6B是一個包括了被圖4A和4B中所述裝置穩(wěn)定了的骨折的股骨剖視圖。
圖7A和7B是根據(jù)本發(fā)明的髓內(nèi)裝置的第二實(shí)施例的透視圖，定位片分別處于折疊狀態(tài)和膨脹狀態(tài)。
圖8A和8B分別是圖7A和7B中裝置的一個末端的透視圖，分別示出定位片在末端的折疊狀態(tài)和膨脹狀態(tài)。
圖9A和9B是一個包括了被根據(jù)本發(fā)明的髓內(nèi)裝置的第三實(shí)施例固定了的骨折的股骨剖視圖。
圖10A、10B、11A、和11B是一個包括了被根據(jù)本發(fā)明的髓內(nèi)裝置的其它可選實(shí)施例固定了的骨折的股骨剖視圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的髓內(nèi)裝置的第四優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，其定位片處于膨脹狀態(tài)。
圖13A和13B是圖12中的裝置的一個末端的透視圖，示出定位片分別處于折疊狀態(tài)和膨脹狀態(tài)。
圖14A和14B是圖12和13中的裝置的橫截面?zhèn)纫晥D，示出定位片分別處于折疊狀態(tài)和膨脹狀態(tài)。
圖15A-15D是透視圖，示出根據(jù)本發(fā)明的在一個管體中形成定位片的方法。
圖16是根據(jù)本發(fā)明的髓內(nèi)裝置的一可選實(shí)施例的透視圖。
實(shí)施例的詳細(xì)說明本發(fā)明可用于修復(fù)各種骨折的骨骼，如股骨、脛骨、或肱骨。這些骨骼的相關(guān)特性將參考圖1-3作為背景描述。特別是參考圖1，一塊股骨100可以被分為六個解剖區(qū)骨干或中間骨體102、近端的干骺端104、遠(yuǎn)端的干骺端106、近端的骨骺或頭部108、遠(yuǎn)端的骨骺110、和股骨頸112。股骨100是由一層堅(jiān)固皮層114和髓腔116構(gòu)成。根據(jù)發(fā)明的目的，髓腔116包括一條髓管118，髓管穿過骨體102的中心和近端與遠(yuǎn)端的干骺端區(qū)域120和122、以及近端和遠(yuǎn)端的骨骺區(qū)124和126。
具體參考圖2，一塊脛骨140可以分為五個解剖部分骨干或中間骨體142、近端的干骺端144、遠(yuǎn)端的干骺端146、近端的骨骺148、和遠(yuǎn)端的骨骺150。如同該股骨100，脛骨140也由一層堅(jiān)固皮層152和一個髓腔154構(gòu)成。為便于說明的目的，髓腔154包括一根髓管156，髓管穿過骨體142的中心、近端與遠(yuǎn)端干骺端區(qū)域158和160、以及近端和遠(yuǎn)端的骨骺區(qū)域162和164。
參見圖3，一根肱骨170如同脛骨140一樣可分為五個解剖區(qū)骨干或中間骨體172、近端的干骺端或者頸174、遠(yuǎn)端的干骺端176、近端的骨骺或頭部178、和遠(yuǎn)端的骨骺180。如同該股骨100和脛骨140，肱骨170由一層堅(jiān)固的皮層182和一條髓腔184構(gòu)成。為便于說明，髓腔184包括一條髓管186，髓管穿過骨干172的中心、近端和遠(yuǎn)端干骺端區(qū)域188和190、以及近端和遠(yuǎn)端的骨骺區(qū)域192和194。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是股骨100、脛骨140、和肱骨170表示的是可以使用本發(fā)明裝置的典型骨骼。除了股骨100、脛骨140、及肱骨170，本發(fā)明還可用于修復(fù)其它的骨折的骨骼，不偏離本發(fā)明所述的范圍。
盡管股骨100、脛骨140、和肱骨170的髓管沿這些骨骼的骨干具有均勻的周緣，然而這些髓管還與更大的干骺端區(qū)域及骨骺區(qū)域相連通。因而，由于這些髓腔末端的周緣大于中部的周緣，所以股骨100、脛骨140、及肱骨170的髓腔從整體來看，其周緣是變化的。本發(fā)明的髓內(nèi)裝置是可逆式膨脹，比如，采用一個事先設(shè)定好的形狀，使其適合骨髓腔的內(nèi)部形狀。運(yùn)用本發(fā)明的髓內(nèi)裝置，可以旋轉(zhuǎn)地鎖住骨折骨的骨段，并且同時使得其它骨面得到足夠的穩(wěn)定性而不需用螺釘。如果需要螺釘，它們將和髓內(nèi)裝置一起使用。該裝置的侵害性極小，可以通過一個單獨(dú)的切口作為入口植入。根據(jù)要固定的骨骼不同，必須采用不同長度及不同類型的髓內(nèi)裝置。這種髓內(nèi)裝置可以適用于各種骨骼周緣。
所述髓內(nèi)裝置的應(yīng)用方法與傳統(tǒng)的用于骨骼如股骨、脛骨和肱骨的髓內(nèi)釘?shù)膽?yīng)用方法很相似，同時使骨折緊密復(fù)位后以及插入控制所需的X射線減少到最小。通過采用插入突破釘(Rush-type nails)的標(biāo)準(zhǔn)方法，髓內(nèi)裝置還可以應(yīng)用于尺骨和橈骨。對于帶有開放骨骺的不成熟的骨骼，該髓內(nèi)裝置可以通過在近端骺之下和在遠(yuǎn)端骺之上的入口插入，并且固定區(qū)域不包括所述端骺。長的髓內(nèi)裝置可被用在諸如包括有股骨和脛骨的膝蓋并合的病例中。短的髓內(nèi)裝置可用于諸如跖骨和掌骨的骨折。
這種髓內(nèi)方法，連同髓內(nèi)裝置的最小侵害特性，通常還可使骨折骨骼的骨膜不被觸及。除此之外，該髓內(nèi)裝置在不損害穩(wěn)定性的條件下可以更輕，而且由于含有更少的金屬使得在X射線下可以看得更清楚，并且和潛在用于配合增強(qiáng)治療的其它類型的外部生物力學(xué)刺激的使用相適應(yīng)。運(yùn)用某些合金，這些構(gòu)成髓內(nèi)裝置的材料可以保持無磁性，可以避免干擾最先進(jìn)的圖象技術(shù)，如MRI(磁共振成像)。
圖4和圖5示出髓內(nèi)裝置200的第一優(yōu)選實(shí)施例，其包括一個管軸202，和近端端部與遠(yuǎn)端端部204，206，在這兩個末端之間限定了一條縱軸208。管軸202是一根具有一個環(huán)狀的或其它形狀的截面的普通管狀體。該管狀體有一個實(shí)心的管壁，或者為了促進(jìn)流體的流動穿過、為了使重量最小化、為了提供所需的柔性、和/或?yàn)榱耸构茌S202能膨脹，在其上設(shè)有柵格或其它式樣的孔眼(未示出)。在一個可選實(shí)施例中，管軸202可以包括多個軸向刺片元件，這些元件通過一個網(wǎng)狀體或其它互連結(jié)構(gòu)相互連接，類似于申請序列號為No.09/426,563中所描述和示出的實(shí)施例，其結(jié)合于此供參考。
如圖所示，多個定位片210從管軸202近端端部204伸出，并且最好是從管軸202的近端端部204和遠(yuǎn)端端部206都伸出。定位片210在通常軸向折疊的狀態(tài)(如圖4A和5A所示)和完全橫向膨脹的狀態(tài)(如圖4B和5B所示)之間膨脹。定位片210可以是如圖所示的完全扁平的條帶，也可以是圓線、細(xì)絲或其它能呈現(xiàn)出折疊和膨脹狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。
如圖5A和5B清楚所示，每一個定位片210都包括有一個與管軸202相連接的第一末端區(qū)210a，和一個與軸環(huán)212相連接的第二末端區(qū)210b。定位片210的末端區(qū)210a和210b可通過諸如鉸鏈等(未示出)分別連接到管軸202和軸環(huán)212上。可選地，末端區(qū)210a和210b可與管軸202和/或212整體構(gòu)成，并且足夠柔軟可以彎曲，以適應(yīng)在折疊狀態(tài)和膨脹狀態(tài)之間運(yùn)動。因此，例如，管軸202、定位片210、和軸環(huán)212可以由單節(jié)管體構(gòu)成，定位片其材料適于用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的傳統(tǒng)方法進(jìn)行切除以形成定位片210。
每一個定位片210還包括有一個中間區(qū)或彎折區(qū)210c，彎折區(qū)可以相對縱軸208向外充分地橫向伸展，以限定膨脹狀態(tài)。參見圖5A所示，在折疊狀態(tài)中，定位片210的第一和第二末端區(qū)210a、210b通常相互毗連排列，并且充分平行于縱軸208延伸。最好是，軸環(huán)212的直徑充分小于管軸202的直徑，從而軸環(huán)212在折疊狀態(tài)時可放置在定位片210中。因此，在折疊狀態(tài)下，中間區(qū)域210c通常和管軸202的橫截面是同延的(coextensive)。
參見圖5B所示，在膨脹狀態(tài)下，軸環(huán)212軸向位移，即遠(yuǎn)離管軸202。這一動作使第二末端區(qū)210b位移，因此引起定位片210的中間區(qū)210c充分向外橫向移動。因此，在膨脹狀態(tài)中，定位片210限定了一個完全大于管軸202直徑的直徑。
如圖6A和6B所示，在一個可選實(shí)施例中，定位片210’可以包括有在折疊狀態(tài)下處于完全直線形的第一和第二末端區(qū)210a’、210b’和中間區(qū)210c’(圖6A)。第一末端區(qū)210a’與管軸202相連接，第二末端區(qū)210b’與軸環(huán)212相連接。軸環(huán)212可以軸向移動，即朝管軸202移動，從而引起中間區(qū)210c’彎曲且向外充分地橫向移動，直到達(dá)到膨脹狀態(tài)為止(圖6B)。定位片210’可以包括有凹痕或薄弱區(qū)域(未示出)，以提供樞接結(jié)構(gòu)等，確保定位片按預(yù)先規(guī)定好的方式彎曲，也就是使得中間區(qū)210c’向外充分地橫向移動。
為了實(shí)現(xiàn)軸環(huán)212的可控移動，從而使定位片210可選擇性膨脹和折疊，軸環(huán)212被連接在一個致動器上(未示出)。該致動器通常配置于管軸202中，在一優(yōu)選實(shí)施例中，該制動器包括有一個細(xì)長控制件214(在圖6B中可看到局部)和一個位于管軸202中的致動軸環(huán)(未示出)?？刂萍?14可以是一個實(shí)心桿或管狀件，它有一個與軸環(huán)212相連的外部末端216和一個位于管軸202內(nèi)的內(nèi)部末端(未示出)。內(nèi)部末端可以有一個螺紋區(qū)用于和致動軸環(huán)(未示出)上的匹配螺紋區(qū)緊密配合。隨著致動軸環(huán)在管軸202中轉(zhuǎn)動，控制件214在管軸202中軸向移動，從而移動與定位片210相連接的軸環(huán)212。這樣，致動器通過軸環(huán)212與定位片210相連接，以在折疊和膨脹狀態(tài)之間選擇性地膨脹定位片210。
可選地，致動器可以是一個控制線(未示出)，它連接到軸環(huán)212上并可以拉動，例如在管軸202中軸向拉動，來移動軸環(huán)212。在這個可選實(shí)施例中，定位片210將會偏向?yàn)檎郫B狀態(tài)和膨脹狀態(tài)中的一種狀態(tài)，這種狀態(tài)可以通過拉動控制線來獲得，例如通過一個插入管軸202中的工具。致動器還可以采用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的變通方式，如機(jī)械的、液壓的或者氣動的致動器等。
參見圖6A和6B，裝置200可以用在一根骨折的股骨100，例如，一個帶有復(fù)合骨折128的骨折股骨的髓管118中?？蛇x地，該裝置200還可以用在除股骨100以外的其它骨骼中，諸如前文所述的那些骨骼。首先，該裝置200在定位片210折疊時可通過一個預(yù)先制成的入口130插入到髓管118中，如圖6A所示。如果控制件214是管狀的，一根引線或其它的細(xì)長元件(未示出)將首先導(dǎo)入髓管118中，裝置200可以沿引線推進(jìn)，即穿過控制件214的內(nèi)腔(未示出)以便于裝置200的定位。
一旦裝置200被完全插入到髓管118中，引線(如果使用了的話)就可以取出，然后從入口130引入一個工具(未示出)進(jìn)入管軸202中用以接合并驅(qū)動裝置200中的致動器。例如，該工具可以是一個具有與致動軸環(huán)接合的旋轉(zhuǎn)頭的驅(qū)動工具。該驅(qū)動工具可以采用手動、氣動、和/或電動驅(qū)動來使致動軸環(huán)轉(zhuǎn)動，從而使控制件214在管軸202中軸向移動，這樣，移動軸環(huán)212直到在近端端部204上的定位片210膨脹為止。膨脹的定位片210有足夠的柔韌性和/或彈性以與近端的干骺端區(qū)120相適應(yīng)。因此，借助多個接觸點(diǎn)，定位片210可以與最近的干骺端區(qū)120的壁面緊密地接合。這樣可以在軸向和/或可扭轉(zhuǎn)地固定所述裝置200，進(jìn)而固定骨折骨骼段。
最好是，當(dāng)在近端端部204上的定位片210膨脹時，在遠(yuǎn)端端部206上的定位片210同時膨脹?？蛇x地，在遠(yuǎn)端端部206上的定位片210可以通過一個單獨(dú)的制動器獨(dú)立地膨脹，例如，使用一個與近端端部204所描述的相似的設(shè)備和方法。在一個進(jìn)一步可選實(shí)施例中，可以用一種僅包括一組定位片的髓內(nèi)裝置，類似于圖10A-11B中所示的實(shí)施例。
在一個進(jìn)一步可選實(shí)施例中，如果需要，與近端的一組定位片210相鄰的軸環(huán)212可以從定位片210處進(jìn)一步向近端延伸，而且在軸環(huán)中會有一個或者更多的洞(未示出)。螺釘、釘子、或其它的固定裝置(同樣未示出)可以橫向插入骨骼和穿過這些洞，以進(jìn)一步提高裝置200的穩(wěn)定性。同樣地，除此之外或者替代近端的軸環(huán)212上的這些裝置，與遠(yuǎn)端的一組定位片210相鄰的軸環(huán)212可從定位片210向遠(yuǎn)端進(jìn)一步延伸并可包括一個或更多的洞來容納通過其中的其它固定裝置。
在骨折愈合后，裝置200可以通過入口130取出。入口130會被新生骨骼(未示出)所覆蓋，并可以通過一個小的皮膚切口露出。任選地，裝置200可以包括一個從近端端部204延伸的指示元件(未示出)。如果是這樣，該指示元件可以突出或者嵌入新生骨骼的表面。將指示元件周圍的新生骨骼去除，暴露出入口130。一旦確定位置，裝置200將通過朝與膨脹定位片元件210相反的方向轉(zhuǎn)動致動軸環(huán)來折疊。然后，裝置200可從髓管118中抽出，使入口130和覆蓋組織得以痊愈。
可選地，裝置200可以全部或部分地由一種可被生物體完全吸收的材料構(gòu)成，這樣，在一些病例中，無需為取出裝置200進(jìn)行二次手術(shù)，或者僅僅是該裝置200的一部分需要取出。
參見圖7和圖8，示出髓內(nèi)裝置300的第二實(shí)施例，其包括一個管軸302、近端與遠(yuǎn)端端部304、306，該兩個末端之間限定了一縱軸308。管軸302是一個普通的管狀體，例如，有一個與上述裝置200的管軸210相似的圓形或其它形狀的橫截面。
如圖所示，多個定位片310從管軸302的近端端部304延伸，最好是從管軸302的近端端部304和遠(yuǎn)端端部306都延伸出來。定位片310在通常的軸向折疊狀態(tài)(如圖7A和8A中所示)和完全橫向膨脹狀態(tài)(如圖7B和8B所示)之間膨脹。定位片310可以是完全扁平的條帶、細(xì)絲或其它能呈現(xiàn)出折疊和膨脹狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。
參見圖7A和7B所示，每一個定位片310都包括一個與管軸302相連接的第一末端區(qū)310a，和一個進(jìn)入到管軸302第一末端區(qū)310a的第二末端區(qū)310b。定位片310的第二末端區(qū)310b與管軸302內(nèi)的一個致動器相連接。定位片310的第一末端區(qū)310a與管軸302通過諸如樞接結(jié)構(gòu)(未示出)相連接，或者類似于前述實(shí)施例，與管軸302整體構(gòu)成。
每一個定位片310還包括有一個中間區(qū)或彎折區(qū)310c，彎折區(qū)310c可以相對縱軸308充分地橫向向外伸展，以限定膨脹狀態(tài)。參見圖8A所示，在折疊狀態(tài)中，定位片310的第一和第二末端區(qū)310a、310b通常相互毗連排列，并且充分平行于縱軸308延伸，例如，中間區(qū)310c通常和管軸302的橫截面是同延的。參見圖8B所示，在膨脹狀態(tài)下，定位片310的中間區(qū)310c充分向外橫向移動。因此，在膨脹狀態(tài)中，定位片310限定了一個完全大于管軸302直徑的直徑。
為了控制定位片310的膨脹和折疊，一般在管軸302中放置一個致動器(未示出)。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，制動器可以包括一個與第二末端區(qū)310b相連接的可在管軸302中移動的軸環(huán)(未示出)。該軸環(huán)可在管軸302中可控制地軸向移動，例如，與前面所述相類似地采用一個帶螺紋的軸環(huán)和/或桿裝置。這樣，致動器連接到定位片310上，以在折疊和膨脹狀態(tài)間選擇性地膨脹定位片310。
在一個實(shí)施例中，定位片310偏置于呈現(xiàn)其膨脹狀態(tài)，且軸環(huán)可以軸向移動，例如，遠(yuǎn)離定位片310，以拉動第二末端區(qū)310b，并折疊定位片310至它們的折疊狀態(tài)。當(dāng)軸環(huán)在反方向軸向移動時，即朝向定位片310移動，定位片310可以自由膨脹至膨脹狀態(tài)。
與前面所述的實(shí)施例相似，在使用過程中，裝置300可以用于骨折骨骼(未示出)的髓管中。在定位片310折疊時，裝置300可以通過預(yù)先形成的入口插入到髓管中。一旦裝置300完全插入到髓管中，一個工具(未示出)可通過入口被導(dǎo)入到管軸302中，接合并驅(qū)動裝置300中的致動器，也即在近端端部304將定位片310膨脹至其膨脹狀態(tài)。膨脹的定位片310有足夠的柔韌性和/或彈性以與近端的干骺端區(qū)相適應(yīng)，和/或借助多個接觸點(diǎn)充分緊密地與近端干骺端區(qū)的骨壁相接合。
在一個實(shí)施例中，當(dāng)近端端部304的定位片310膨脹時，遠(yuǎn)端端部306上的定位片310同時膨脹?？蛇x地，遠(yuǎn)端端部306上的定位片310可以通過一個單獨(dú)的制動器獨(dú)立地膨脹，例如，用一個與所述的遠(yuǎn)端端部304類似的工具和方法。在一個進(jìn)一步可選的實(shí)施例中，髓內(nèi)裝置可以是僅包括單獨(dú)一組的定位片，與圖10A-11B中所示的實(shí)施例相似。
在骨折愈合后，類似于前述實(shí)施例，可以取出裝置300。在取出過程中，與膨脹定位片310的方法相似，通常將一個工具引入管軸302中以接合致動器來折疊定位片310。在一個進(jìn)一步可選的實(shí)施例中，類似于前述實(shí)施例，裝置300可以包括一個指示元件(未示出)用于幫助取出裝置300，和/或裝置300至少是部分地由一種生物完全吸收材料構(gòu)成。
參見圖9A和9B，示出另一種髓內(nèi)裝置400的實(shí)施例，同以上所述的實(shí)施例相似，該裝置包括一個管軸402、和近端端部404及遠(yuǎn)端端部406，該兩個末端之間限定了一條縱軸408。如圖所示，多個定位片410從管軸402的近端端部404伸出，最好是從管軸的近端端部404及遠(yuǎn)端端部406都延伸出來。定位片410在通常的軸向折疊狀態(tài)(未示出)和完全橫向膨脹狀態(tài)(如圖9B所示)之間膨脹。定位片410可以是完全扁平的條帶、細(xì)絲、或其它具有一個連接到管軸402上的第一末端410a和一個自由末端410b的結(jié)構(gòu)。更佳地，定位片410偏向于呈現(xiàn)其膨脹狀態(tài)，但是定位片410可被其上的套筒412約束在折疊狀態(tài)，其操作與上述的可移動的軸環(huán)相似。
在使用中，裝置400可以用于諸如帶有復(fù)合骨折128的骨折股骨100的髓管118中?？蛇x地，類似于上述實(shí)施例，裝置400也可以放入除股骨100以外的其它骨骼中。如圖9A所示，在定位片410折疊時，裝置400可以通過預(yù)先形成的入口130插入到髓管118中。一旦裝置400被完全插入到髓管118中，套筒412可軸向引導(dǎo)來露出和釋放定位片410。更佳地，定位片410向膨脹狀態(tài)自動膨脹，而且具有足夠的柔韌性和/或彈性來與近端的干骺端區(qū)域120相適應(yīng)和/或與近端的干骺端區(qū)域120的骨壁牢固接合。
在骨折愈合后，類似于上述的實(shí)施例，可以取出裝置400。在這一取出過程中，類似于膨脹定位片410的方法，引入一個工具來引導(dǎo)套筒412重新套在定位片410上。在一個進(jìn)一步可選的實(shí)施例中，該裝置400可以包括一個指示元件(未示出)以幫助取出所述裝置400。
在此所述的任一裝置至少是部分地包括一種生物可吸收材料，一種形狀記憶合金或聚合物，如鎳鈦合金，或其它彈性材料如不銹鋼或鈦合金等。此外，類似于圖10A至11B所示的實(shí)施例，髓內(nèi)裝置可以包括單獨(dú)一組定位片，這些定位片可用于穩(wěn)定骨折，例如，在諸如股骨或肱骨的骨頸或其它末端之中或者與之鄰近的骨折，或者在髖骨中的骨折。
參見圖12-14B，示出根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實(shí)施例的髓內(nèi)裝置500。通常，裝置500包括一個管軸502，一個或多個軸環(huán)512，和一個細(xì)長控制件522。管軸502包括近端端部504和遠(yuǎn)端端部506，該兩個末端之間限定了一條縱軸508。管軸502是一個普通的管狀體，例如，具有一個環(huán)形的或其它形狀的橫截面(例如，橢圓形、正方形、凹槽形等等)，并且限定了一個在近端端部504與遠(yuǎn)端端部506之間延伸的管腔507。管體508可以有一個實(shí)心管壁，或者舉例來說，為了促進(jìn)該處流體從中流動，為了把重量降至最小，為了提供期望的柔韌性，和/或?yàn)榱嗽试S管軸502膨脹，在其上設(shè)有柵格或是其它樣式的洞(未示出)。在一個可選的實(shí)施例中，管軸502可以包括有多個軸向刺片構(gòu)件，這些刺片構(gòu)件通過一個網(wǎng)件或者其它相互連接的結(jié)構(gòu)互相連接，如序列號為No.09/426,563的申請中所描述，可將其結(jié)合進(jìn)以上內(nèi)容供參考。
如圖所示，多個定位片510從管軸502的近端端部504延伸出，最好是從管軸的近端端部504及遠(yuǎn)端端部506都延伸出來。為了在通常的軸向折疊狀態(tài)(如圖13A和14A中所示)和完全橫向膨脹狀態(tài)(如圖13B和14B所示)之間膨脹定位片510，多個支撐臂520連接到定位片510上。最好是，如同下面進(jìn)一步解釋的，定位片510和支撐臂520由一個單獨(dú)的條帶狀材料形成。可選地，它們可以是單獨(dú)的構(gòu)件，通過諸如焊接、粘結(jié)、粘附和其它類似的方法相互連接。進(jìn)一步可選擇地，定位片510和/或支撐臂520可以是完全圓形的線、細(xì)絲、或其它可以呈現(xiàn)折疊與膨脹狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。
參見圖13A-14B所示，每個定位片510包括一個與管軸502相連接的第一末端區(qū)510a和遠(yuǎn)離管軸502的第二自由末端區(qū)510c。最好是，第二末端區(qū)510c在折疊狀態(tài)下處于基本上軸向遠(yuǎn)離管軸502的位置。各個支撐臂520均包括一個與軸環(huán)512相連接的第一末端520a和一個與相應(yīng)的定位片510相連接的第二末端520c。雖然可選擇地，支撐臂520的第二末端可以連接到定位片510的中間區(qū)510b(未示出)，但最好是，支撐臂520的第二末端520c連接到定位片510的自由末端區(qū)510c。
更佳地，所述定位片510的第一末端區(qū)510a與管軸502是整體構(gòu)成的，同時支撐臂520的第二末端520c與相應(yīng)的定位片510的第一末端區(qū)510a也是整體構(gòu)成的。定位片510和支撐臂520的中間區(qū)510b、520b有充分的柔韌性來彎曲，以滿足在折疊狀態(tài)和膨脹狀態(tài)之間的運(yùn)動需要，如同下面進(jìn)一步所解釋的。例如，管軸502、定位片510、和支撐臂520由一單節(jié)管材切除適當(dāng)材料所形成，如同下面進(jìn)一步所解釋的?？蛇x地，定位片510的第一末端區(qū)510a可以是通過諸如焊接、樞接、或是銷釘(未示出)連接到管軸502的獨(dú)立條帶，和/或支撐臂520的第二末端520c可通過焊接、樞接、或是銷釘(未示出)連接到定位片510的第二末端區(qū)510c。
參見圖14A和14B，控制件522可以是一個具有近端端部524和遠(yuǎn)端端部526的實(shí)心桿或者管狀構(gòu)件。控制件522具有能使其容納在管軸502的管腔507中的直徑或者其它橫截面。更可取的是，如圖所示，控制件522包括有一個或者更多的螺紋區(qū)，諸如近端螺紋區(qū)528a、中間螺紋區(qū)528b和遠(yuǎn)端螺紋區(qū)528c。尤為可取地，近端螺紋區(qū)528a和遠(yuǎn)端螺紋區(qū)528c有著旋向互相相反的螺紋，這將在后面進(jìn)一步解釋。
管軸502可以包括有一個位于管腔507中的內(nèi)部環(huán)形區(qū)530，環(huán)形區(qū)限定了一個內(nèi)表面532，其具有和桿522的中間螺紋區(qū)528b相似的螺紋。最好是環(huán)形區(qū)530與控制件522具有相同的直徑，從而除了在桿522繞著軸508旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)表面532上的螺紋可以與中間螺紋區(qū)528b嚙合以防止桿522的軸向移動。環(huán)形部分530可以從管軸502中加工出，或者是一個環(huán)形套，該套被插入到管腔507中并通過諸如焊接、粘結(jié)或是其它類似方法，固定在中間區(qū)。
類似地，軸環(huán)512也有帶螺紋的內(nèi)表面與控制件522的近端和遠(yuǎn)端螺紋區(qū)528a、528c相嚙合。更好地，為了分別與近端螺紋區(qū)528a和遠(yuǎn)端螺紋區(qū)528c配合，近端的軸環(huán)512a有一個與遠(yuǎn)端軸環(huán)512b旋向相反的內(nèi)螺紋。此外，軸環(huán)512有一個外徑，使得軸環(huán)512在管軸502的近端端部504和遠(yuǎn)端端部506處滑移入管腔507中。如下文進(jìn)一步所闡述，軸環(huán)512可以包括用于容納支撐臂520的第一末端520a的狹槽或者凹穴(未示出)。
參見圖15A-15D，示出一種將定位片510和支撐臂520作為管軸502的整體件進(jìn)行制作的優(yōu)選方法。如同這里所描述的，盡管只示出了一個末端，如果需要，可以理解定位片510和支撐臂520可以在兩個末端形成。此外，應(yīng)該指出的是制造管軸502步驟的順序并不重要，可以接任意順序完成。
首先，如圖15A所示，提供一個細(xì)長管600，最好是具有圓柱(或其它)外形的細(xì)長管，定位片將其切到與最終的管軸502和位于管軸502的一個末端(或兩末端)的定位片510結(jié)合長度相符的長度(未示出)。該管子由各種具有足夠的結(jié)構(gòu)整體性的生物相容材料構(gòu)成，優(yōu)先選用不銹鋼或鈦。如圖15B所示，第一狹槽602可以構(gòu)造在管子600的末端604中，它平行于軸606在縱向充分延伸，從而在毗鄰的狹槽602之間限定了定位片510。第一狹槽602可通過激光切割、機(jī)械切割等來形成。如果需要，由第一狹槽602限定的縱向邊緣可以是圓的、縱傾的、或作過其它改進(jìn)的以防止相鄰的定位片510在諸如從折疊狀態(tài)下膨脹或者是收回至折疊狀態(tài)時互相鉤住。
再看圖15C，多對第二狹槽608在相鄰的第一狹槽602之間制出，它平行于軸606充分延伸，但不完全延伸至管子600的末端601。第二狹槽608的末端可以與圓周方向狹槽610連接，從而限定支撐臂520。因此，每一個定位片510都由一對窄桿511限定，窄桿在對應(yīng)的支撐臂520兩側(cè)從管軸502延伸，并在自由末端510c終止。如圖所示，支撐臂520可以比定位片510更長，相對于定位片510可以提供更大的柔韌性，或者可選地，支撐臂520通常與定位片510一樣長或者較短。如該本領(lǐng)域中技術(shù)人員所熟知的，定位片510和支撐臂520的相對寬度和長度很容易被確定，以提供一個期望的折疊和膨脹程度，并且能夠輕松折疊和膨脹。
可選地，如圖15D所示，定位片510的自由末端510c被加工來產(chǎn)生嚙合元件的組織，例如帶凹口的尖頭513?？蛇x地或另外地，自由末端510c可以被折彎或彎曲，例如放射狀向外(未示出)，以在植入過程中加強(qiáng)與骨骼或其它組織的結(jié)合。此外，一個或者更多的槽口612在每一個支撐臂520的第一末端520a中形成，來限定用于把支撐臂520固定到軸環(huán)512(未示出)的接頭614。在一個進(jìn)一步可選的實(shí)施例中，該定位片510和支撐臂520在單獨(dú)的管套上形成，該管套通過諸如焊接、摩擦配合、螺紋嚙合、粘合等等，連接到管軸的一個或者兩個末端(未示出)。
回到圖14A和14B，一旦定位片510和支撐臂520形成在或連接在管軸502的一個或者兩個末端504、506上，軸環(huán)512可以被插入到管腔507中，并且支撐臂520的第一末端520a可以連接到對應(yīng)的軸環(huán)512。該軸環(huán)512可以包括狹槽或凹部(未示出)以容納相應(yīng)的支撐臂520的接頭614。此外或可選地，該支撐臂520的第一末端520a可以粘合或焊接在軸環(huán)512上。
更佳地，軸環(huán)512可以擰到控制件522上并進(jìn)入管軸502中。控制件522可以插入到管軸502的管腔507中，并穿過環(huán)形區(qū)530螺接直到其近端端部524和遠(yuǎn)端端部526布置在管軸502的近端端部504和遠(yuǎn)端端部506中。軸環(huán)512可以擰到近端端部524(和/或遠(yuǎn)端端部526)上，直到軸環(huán)512進(jìn)入管腔507且與支撐臂520的第一末端520a貼近布置。如上所述，將支撐臂520連接到軸環(huán)512。
起初，該裝置500的定位片510處于其折疊狀態(tài)，如圖13A所示。在折疊狀態(tài)下，定位片510和支撐臂520互相鄰接放置以至于它們完全沿縱軸508平行伸展。為了膨脹定位片510，可用一個工具(未示出)來使控制件522向預(yù)定方向旋轉(zhuǎn)。例如，如圖14A和14B所示，可以提供一個槽534或其它帶有鍵的元件，諸如一個從控制元件522延伸出的凸耳(未示出)，來與該工具相接合。由于近端螺紋區(qū)528a和遠(yuǎn)端螺紋區(qū)528c上的螺紋旋向相反，隨著控制元件522的旋轉(zhuǎn)兩個軸環(huán)512都從管腔507中向外移動。換句話說，近端軸環(huán)512a向近端移動，而遠(yuǎn)端軸環(huán)512b向遠(yuǎn)端移動。
軸環(huán)512的這種移動引起支撐臂520的第一末端520a向外軸向移動(即靠近位于近端端部504上的支撐臂520)。因此，如果在管軸502的近端端部504和遠(yuǎn)端端部506上都設(shè)有定位片510，近端和遠(yuǎn)端支撐臂520的第一末端520a將彼此遠(yuǎn)離。由于支撐臂520的第二末端520c與定位片510相連接，這將引起支撐臂520的中間區(qū)520b彎折并控制定位片510徑向向外，直到定位片510相對縱向軸508充分朝向橫向以限定該膨脹狀態(tài)，如圖12所示。
在骨骼中使用該裝置500來治療骨折與上述實(shí)施例相似。如圖13A所示，裝置500可通過一個預(yù)先形成的入口插入到骨骼的髓管中，例如定位片在股骨(未示出)中帶有折疊的定位片510。最好是，首先，采用傳統(tǒng)方法通過入口將一根引線或其它元件(未示出)插入到骨骼的髓管中并延伸至遠(yuǎn)端骨段。接著，將該裝置500沿著引線移進(jìn)到髓管中，例如，通過插入引線穿過控制元件522中的內(nèi)腔。在插入裝置500后，可再將引線取出。
如圖13B所示，一旦裝置500完全插入進(jìn)髓管中，就可通過旋轉(zhuǎn)控制元件522，使定位片510膨脹至該膨脹狀態(tài)。最好是，定位片510膨脹后能充分與內(nèi)骨骼或其它組織接合，從而使得裝置500相對于骨骼充分固定。因此，裝置500能防止那些內(nèi)部植入有裝置500的骨片彼此間軸向移動、彎折、和/或旋轉(zhuǎn)?？蛇x地，如果需要額外的穩(wěn)定性，可用一個近端延伸部分(未示出)向近端方向延伸到近端端部504上的定位片510之外。例如，管軸502可以包括有一個軸向延伸部分(未示出)，這個軸向延伸部分向近端方向延伸到超出定位片510(可能需要去除定位片510中的一個或多個定位片以容納該延伸部分)，或者可選地，控制元件522可以向近端方向延伸至超出定位片510。多個孔眼(未示出)穿過近端延伸部分，并且螺釘、釘子、或其它固定裝置通過這些洞插入，例如橫向穿過骨骼和近端延伸部分，以進(jìn)一步保護(hù)骨骼段。
控制元件522上帶有螺紋的一個優(yōu)點(diǎn)就是它能使裝置500的一個末端上的定位片510比另外一端上的定位片510膨脹到一個更大的尺寸。與其僅僅旋轉(zhuǎn)控制元件522使定位片510的每一組膨脹至彼此完全相等，不如在控制元件522上施加一個軸向力，使得控制元件522軸向移動穿過管軸502。由此，使一個軸環(huán)512完全保持固定，而另一個軸環(huán)512更進(jìn)一步向外移動，而不是使軸環(huán)512都相對管軸502移動。
當(dāng)骨折愈合后，就可取出裝置500，類似于上述的實(shí)施例。在該取出過程中，可引入一個工具來控制定位片510返回折疊狀態(tài)，這與膨脹定位片510的方法相似。在一個進(jìn)一步可選的實(shí)施例中，該裝置500可以包括一個指示物元件(未示出)以便于固定和/或取出裝置500。
回到圖16，圖中示出了一個髓內(nèi)裝置700的一個可選實(shí)施例，該裝置包括一第一組定位片710，它位于管軸702的一個末端704上，與前面所述的實(shí)施例相似。此外，裝置700還包括一第二組定位片740，它位于管軸702的兩個末端704和706之間的中間位置。第二組定位片740包括支撐臂750，定位片和支撐臂都可以直接在管軸702的管壁形成，類似于末端704所形成的結(jié)構(gòu)?？蓪⒁粋€軸環(huán)(未示出)插入到管軸702中，例如，類似于前面的實(shí)施例，將軸環(huán)擰在一個桿或其它的控制元件(同樣未示出)上，直到軸環(huán)最接近第二組定位片740。然后支撐臂750可以連到該軸環(huán)上，從而桿的轉(zhuǎn)動可以使軸環(huán)軸向移動，并且與前述實(shí)施例相似，使第二組定位片740膨脹?？蛇x地，在管軸702上可以有多個孔眼(未示出)。螺釘、釘子、或其它固定裝置可通過這些洞插入，例如，橫向穿過骨骼和管軸，以進(jìn)一步固定骨骼段，類似于上述實(shí)施例。
盡管圖中只示出了一組中間定位片740，但可以理解用類似的方法沿著管軸可以設(shè)置任意組的定位片。因此，當(dāng)裝置700植入一根長骨時，裝置700可以膨脹并沿著骨骼長度在多個位置與骨骼相接合。此外，盡管在圖示中第一組定位片710和第二組定位片740有相同的長度，但可以理解也可以設(shè)置不同長度的定位片。例如，中間組定位片可以做得比末端上的那些定位片短，比如，以使當(dāng)末端的定位片組在諸如骨骼末端的擴(kuò)大區(qū)域膨脹時，同時使中間組定位片能在骨骼狹窄區(qū)域中膨脹。
在一個更進(jìn)一步的可選實(shí)施例中，本發(fā)明所述的裝置可用作骨髓內(nèi)初步固定桿假體段的基礎(chǔ)。例如，可將一個轉(zhuǎn)接器(未示出)連接所述裝置，比如，一個圓形部件、插口或其它聯(lián)接元件(未示出)等假體人造關(guān)節(jié)表面連接到該定位片組近端或遠(yuǎn)端的管軸上?？蛇x地，假體可以直接固定在該定位片組上。因此，除穩(wěn)定骨折骨骼之外，該裝置還可用于關(guān)節(jié)置換過程，或者說，不是僅僅穩(wěn)定骨折骨骼，而是將其用于關(guān)節(jié)置換過程。
盡管本發(fā)明已經(jīng)參照附圖和優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說明，但顯然，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對本發(fā)明作出各種更改和變化。因此，本發(fā)明的各種更改、變化由所附的權(quán)利要求書及其等同物的內(nèi)容涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于穩(wěn)定骨骼的裝置，包括一細(xì)長體，具有第一和第二末端區(qū)，所述兩個末端區(qū)之間限定一縱軸；多個定位片，從所述第一末端區(qū)延伸出，所述定位片包括有與所述第一末端區(qū)相連接的第一末端，和遠(yuǎn)離所述第一末端區(qū)布置的第二末端，所述定位片的第二末端可被控制地從一通常的軸向折疊狀態(tài)轉(zhuǎn)變到一完全橫向膨脹狀態(tài)；多個支撐臂，與所述定位片相連接；以及一致動器，與所述支撐臂相連接，所述制動器可相對所述細(xì)長體軸向移動，從而使所述支撐臂控制所述定位片的第二末端從所述折疊狀態(tài)轉(zhuǎn)變到所述膨脹狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述細(xì)長體包括一管軸，并且其中所述致動器包括一與所述支撐臂相連的軸環(huán)，所述軸環(huán)可以相對所述管軸軸向移動，從而控制所述定位片的第二末端相對所述縱軸完全橫向向外以限定所述膨脹狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述致動器還包括一與所述軸環(huán)和細(xì)長體相連的細(xì)長構(gòu)件，所述細(xì)長構(gòu)件相對于所述軸環(huán)和細(xì)長體運(yùn)動，以軸向控制所述軸環(huán)，從而控制中間區(qū)完全向外橫向膨脹。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述支撐臂在所述折疊狀態(tài)下是基本上直的，并且包括有與所述軸環(huán)相連的第一末端及與相應(yīng)定位片相連的第二末端，并且其中所述細(xì)長構(gòu)件與所述軸環(huán)相連，從而，所述細(xì)長構(gòu)件的軸向移動能引起所述軸環(huán)軸向移動，從而控制所述定位片的第一末端和支撐臂彼此朝向?qū)Ψ?，并且使所述定位片和支撐臂完全橫向向外彎曲。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述細(xì)長構(gòu)件包括一管狀構(gòu)件，所述管狀構(gòu)件至少部分地延伸穿過所述管軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，還包括有一近端延伸部分，向近端延伸至超出所述定位片，所述近端延伸部分包括一個或多個孔眼，用來容納橫向穿過其中的固定裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述支撐臂連接到所述定位片的一中間部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括多個從所述第二末端區(qū)延伸出來的定位片，所述定位片在通常的軸向折疊構(gòu)形與充分橫向膨脹構(gòu)形之間具有可膨脹性。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中在所述第二末端區(qū)上的定位片通過支撐臂與所述致動器相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述細(xì)長體包括一含有管腔的管軸，其中所述致動器包括有一可旋轉(zhuǎn)地容納于所述管軸管腔中的細(xì)長構(gòu)件，而且近端和遠(yuǎn)端處的軸環(huán)通過螺紋配合連接到所述細(xì)長構(gòu)件，所述近端和遠(yuǎn)端軸環(huán)分別連接到所述管軸近端端部區(qū)和遠(yuǎn)端端部區(qū)上的支撐臂上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述細(xì)長構(gòu)件包括有螺紋旋向相反的近端和遠(yuǎn)端螺紋部，為了和所述細(xì)長構(gòu)件的近端與遠(yuǎn)端螺紋區(qū)旋轉(zhuǎn)配合，所述近端和遠(yuǎn)端軸環(huán)也分別包括螺紋區(qū)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述細(xì)長體包括一管軸，所述管軸包括一管腔，并且所述管腔內(nèi)包括一第一螺紋部，其中所述致動器包括一細(xì)長構(gòu)件，所述細(xì)長構(gòu)件位于所述管腔中，并包括一第二螺紋部，用來與所述第一螺紋部滑動配合，通過旋轉(zhuǎn)所述細(xì)長構(gòu)件可使所述細(xì)長構(gòu)件相對于所述管軸體軸向移動。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述細(xì)長體包括一管狀體，并且其中所述定位片是通過在所述管狀體的第一末端區(qū)切出縱向的狹槽來形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述支撐臂是部分切除所述各個定位片的一部分形成的，因而所述支撐臂限定了與所述各個定位片保持相連的第一末端，以及與所述致動器相連接的第二末端。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，還包括有多個中間定位片，該定位片形成于所述細(xì)長體上的所述第一和第二末端區(qū)之間的中間位置上，所述中間定位片具有從所述軸向折疊狀態(tài)轉(zhuǎn)變到所述完全橫向膨脹狀態(tài)的可膨脹性。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述中間定位片包括有從其中延伸出來的支撐臂，所述支撐臂連接到所述致動器上來控制所述中間定位片從所述折疊狀態(tài)轉(zhuǎn)變到所述膨脹狀態(tài)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述細(xì)長體包括一在所述第一和第二末端區(qū)之間的中間區(qū)，其中所述多個定位片包括第一組定位片，并且所述多個支撐臂包括有與所述第一組定位片相連的第一組支撐臂，該裝置還包括有第二組定位片，從所述細(xì)長體中間區(qū)延伸出，所述定位片能可被控制地從通常的一軸向折疊狀態(tài)膨脹變換到一完全膨脹狀態(tài)；以及第二組支撐臂，與所述第二組定位片相連；其中所述致動器與所述支撐臂相連接，所述致動器可以相對所述細(xì)長體軸向移動，從而使得所述第一和第二組支撐臂控制所述第一和第二組定位片在所述折疊狀態(tài)和膨脹狀態(tài)間變換。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述細(xì)長體包括有一管軸，所述管軸包括一延伸于所述近端區(qū)和遠(yuǎn)端區(qū)之間的管腔，并且其中所述致動器包括一細(xì)長構(gòu)件，容納于所述管腔內(nèi)；以及第一和第二軸環(huán)，連接到所述細(xì)長構(gòu)件并分別與所述第一和第二組支撐臂相連，其中所述細(xì)長構(gòu)件相對所述管軸的轉(zhuǎn)動能引起所述第一和第二軸環(huán)軸向移動，從而使得所述第一和第二組支撐臂控制所述定位片在所述折疊狀態(tài)和膨脹狀態(tài)間變換。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述第二組定位片從所述管軸的遠(yuǎn)端端部區(qū)向遠(yuǎn)端延伸。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述細(xì)長構(gòu)件包括螺紋旋向相反的第一和第二螺紋區(qū)，而且其中所述第一和第二軸環(huán)分別通過螺紋連接到所述第一和第二螺紋區(qū)。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述第二組定位片位于所述細(xì)長體的中間區(qū)。
22.一種穩(wěn)定骨骼裝置的制作方法，包括準(zhǔn)備一包括第一和第二末端區(qū)的細(xì)長管狀體，且兩個末端區(qū)之間限定一縱軸；在所述第一末端區(qū)形成定位片，所述定位片具有與所述管狀體的第一末端區(qū)保持連接的第一末端以及相對于所述第一末端軸向布置的第二末端，所述第二末端能相對所述管狀體自由移動；在所述定位片上形成支撐臂，所述支撐臂具有能相對所述定位片自由移動的第一末端和保持連接在所述定位片上的第二末端；并且把所述支撐臂的第一末端與一致動器相連，所述致動器能相對所述管狀體軸向移動，以控制所述定位片的第二末端相對所述縱軸橫向向外膨脹。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述形成定位片的步驟包括在所述第一末端區(qū)生成縱向狹槽。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述形成支撐臂的步驟包括部分切除相應(yīng)定位片的一部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述致動器包括一細(xì)長構(gòu)件和一第一軸環(huán)，而且其中所述連接步驟包括將所述細(xì)長構(gòu)件插入到所述管狀體的一軸向管腔中；將所述第一軸環(huán)擰上所述細(xì)長構(gòu)件，直到所述軸環(huán)接近所述支撐臂的第一末端；以及將所述支撐臂的第一末端與所述第一軸環(huán)相連接。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述管狀體包括一在所述管腔內(nèi)的螺紋部分，而且其中所述插入細(xì)長構(gòu)件的步驟中包括將所述細(xì)長構(gòu)件的螺紋部分?jǐn)Q入所述管狀體的螺紋部分。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包括至少在所述管狀體的第二末端區(qū)和中間部二者之一上形成所述定位片和支撐臂。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，還包括將一第二軸環(huán)穿擰上所述細(xì)長構(gòu)件，直到所述第二軸環(huán)貼近位于所述管狀體的第二末端區(qū)上的支撐臂；以及將位于所述第二末端區(qū)的支撐臂連接到所述第二軸環(huán)上。
全文摘要
一種用于穩(wěn)定骨骼的裝置，包括一管狀體(502)，具有第一末端區(qū)(504)和第二末端區(qū)(506)，兩個末端區(qū)之間限定一縱軸；多個定位片(510)，從第一末端區(qū)(504)伸展出，定位片包括有與第一末端區(qū)相連接的第一末端(510a)，和與第一末端區(qū)相遠(yuǎn)離設(shè)置的第二末端(510c)，第二末端能被控制地從通常的軸向折疊狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆珯M向膨脹狀態(tài)；多個支撐臂(520)，與定位片相連接，并且有一致動器(512)連接在支撐臂上，致動器(512)可相對細(xì)長體(502)軸向移動，從而使支撐臂控制定位片的第二末端(506)從折疊狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榕蛎洜顟B(tài)?？蛇x地，此裝置包括另一組定位片，從管狀體的第二末端區(qū)(506)延伸出，或者是位于管狀體的中間區(qū)域(530)。
文檔編號A61B17/00GK1533260SQ02814372
公開日2004年9月29日 申請日期2002年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月26日
發(fā)明者馬克·M·利維, 伊蘭·格林伯格, 格林伯格, 馬克 M 利維 申請人:擴(kuò)展整形外科公司