專利名稱：用于內(nèi)部固定的緊固系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于骨的內(nèi)部固定，且特別地用于骨的骨折的固定的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對于任何骨折，骨科專家必須首先復(fù)位骨折且然后充分地穩(wěn)定和固定骨，以當(dāng)骨愈合時(shí)維持該復(fù)位。當(dāng)骨受到多重骨折或骨折不是簡單地橫向骨折時(shí)，這些步驟的每個(gè)是復(fù)雜的。此類型的骨折通常要求一些形式的內(nèi)部固定以復(fù)位和維持骨碎片。一個(gè)常規(guī)的復(fù)位骨碎片的解決方法是使用延伸過骨折位置處的骨的部分的骨板。在一個(gè)外科解決方法中骨科醫(yī)生可以使用跨過骨施加的專用的夾，同時(shí)通過將多個(gè)螺釘緊固件通過在板內(nèi)的孔旋入位于下方的骨而將固定板接附到骨。
一般地，螺釘緊固件有效地將骨板緊靠健康骨保持，使得骨折可以適當(dāng)?shù)赜稀Ｈ欢?，在健康的骨很?例如骨質(zhì)減少)時(shí)，螺釘?shù)穆菁y可能無法在骨內(nèi)找到足夠的支點(diǎn)以將骨和板以正確的對齊保持在一起。這可能導(dǎo)致可能需要更有侵入性的修復(fù)外科手術(shù)來修正的非結(jié)合的骨折。
與螺釘緊固件相關(guān)的另一個(gè)問題是，在板-骨界面附近的螺釘因?yàn)橛伤新葆斨g的不良載荷分配和/或高周期載荷引起的應(yīng)力集中導(dǎo)致的偶然的斷裂。
對內(nèi)部固定的螺釘緊固件解決方法的另一個(gè)缺點(diǎn)是，必須制成對于每個(gè)外科過程可利用的大量的螺釘尺寸，以適應(yīng)患者解剖結(jié)構(gòu)和骨折類型的變化。維持大庫存量的螺釘尺寸以及具有適當(dāng)?shù)囟ǔ叽绲你@子、導(dǎo)向件、驅(qū)動(dòng)器和固定件可能是昂貴的。也存在在過程期間可能選擇不適當(dāng)?shù)某叽绲穆葆數(shù)目赡堋?br> 已開發(fā)了不依賴于螺釘緊固件的固定解決方法。例如，環(huán)扎系統(tǒng)利用了一個(gè)或多個(gè)繞骨拉緊的索以將骨折碎片保持在一起。索構(gòu)造可以包括幫助錨定索的板。然而，環(huán)扎系統(tǒng)要求繞骨的整個(gè)外周通道，所以外科醫(yī)生需要切開圍繞骨的軟組織。另一個(gè)問題是環(huán)扎索可能在骨膜上施加顯著的線壓力，這可能傷害骨且抑制愈合。
因此，存在對于在骨質(zhì)減少的骨內(nèi)提供了穩(wěn)定構(gòu)造且可適合用于最小化侵入性外科過程的骨折固定系統(tǒng)的需要。也存在對于降低了在外科過程期間所要求的緊固件和相關(guān)的儀器庫存的骨折固定系統(tǒng)的需要。進(jìn)一步存在對于在應(yīng)用期間有助于改進(jìn)和維持骨折復(fù)位和合并緊固件的骨折固定系統(tǒng)的需要，其中緊固件在植入后抗斷裂且對于施加的技術(shù)敏感性小于常規(guī)的骨螺釘。

發(fā)明內(nèi)容
為解決這些需求，本發(fā)明提供了骨折固定系統(tǒng)，它包括構(gòu)造為靠骨的近端表面支承的骨板，骨板限定了多個(gè)通過它的開口。提供了多個(gè)延長的張力元件，每個(gè)定尺寸為通過骨板開口的一個(gè)且從近端表面到遠(yuǎn)端表面通過骨。遠(yuǎn)端錨固件接附到每個(gè)張力元件，且構(gòu)造為當(dāng)張力元件通過骨時(shí)接合骨的遠(yuǎn)端表面。近端錨固件在骨板和每個(gè)張力元件之間可接合以在近端錨固件和遠(yuǎn)端錨固件之間在張力元件內(nèi)維持張緊。張力元件可以是編織的金屬索或類似的延長的元件。
在一個(gè)實(shí)施例中，近端錨固件是Tinnerman墊圈。在此實(shí)施例中，骨板限定了繞多個(gè)開口的至少一些的凹陷。Tinnerman墊圈定尺寸為接收在凹陷內(nèi)且構(gòu)造為接合通過了它的張力元件以維持元件上的張力。
在其他的實(shí)施例中，近端錨固件構(gòu)造為用于與骨板的多軸界面。以此特征，張力元件可以位于相對于骨板的角度范圍內(nèi)以優(yōu)化外科醫(yī)生復(fù)位多個(gè)骨折碎片的能力。在這些實(shí)施例中，開口的至少一些限定了球形壁且包括布置在球形壁內(nèi)的鎖定襯套。鎖定襯套具有用于與球形壁互補(bǔ)地接合的球形外表面，且進(jìn)一步包括內(nèi)螺紋孔。近端錨固件包括用于接收通過它的張力元件的中心孔和帶螺紋的頭部。錨固件的頭部和鎖定襯套限定了漸縮的帶螺紋的界面，使得當(dāng)頭部螺旋入襯套時(shí)襯套擴(kuò)張到球形壁內(nèi)。
在一個(gè)方面中，遠(yuǎn)端錨固件具有形狀記憶部件，形狀記憶部件帶有定尺寸為通過骨板開口且從骨的近端表面到遠(yuǎn)端表面通過骨的第一構(gòu)造。形狀記憶部件具有用于接合骨的遠(yuǎn)端表面的第二形狀記憶構(gòu)造。在一個(gè)實(shí)施例中，遠(yuǎn)端錨固件包括至少兩個(gè)叉，它們在第一構(gòu)造中大體上與延長的張力元件對齊且在第二形狀記憶構(gòu)造中從張力元件向外延伸。叉可以是彈簧元件或可以由形狀記憶金屬形成。
在其他的實(shí)施例中，遠(yuǎn)端錨固件是形狀固定的部件，它定尺寸為靠著骨的遠(yuǎn)端表面支承。因此，遠(yuǎn)端錨固件可以是盤形的或一般地的球形的元件。在特定的實(shí)施例中，遠(yuǎn)端錨固件也可以包括帶有凹陷的墊圈以在凹陷內(nèi)接收球形元件。
本發(fā)明構(gòu)思了用于固定骨折的方法，方法包括將包括多個(gè)通過它的開口的骨板定位在骨的近端表面上，且使至少兩個(gè)延長的張力元件通過骨板的開口且通過骨到骨的遠(yuǎn)端表面。每個(gè)張力元件錨定到骨的遠(yuǎn)端表面且然后張緊。張力元件的近端端部然后錨定到骨板同時(shí)維持元件內(nèi)的張力。為便于每個(gè)張力元件通過骨，克氏針或通管針可用于形成適當(dāng)?shù)囟ㄏ虻穆窂?，且鞘可以用于幫助輸送張力元件通過骨，且在一些情況中輸送遠(yuǎn)端錨固件通過骨。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了用于與一對延長的醫(yī)療設(shè)備一起使用的工具。工具包括限定了在近端端部和遠(yuǎn)端端部之間貫通的延長的孔的筒，孔定尺寸為在近端端部和遠(yuǎn)端端部的相應(yīng)的一個(gè)處接收延長的醫(yī)療設(shè)備。筒進(jìn)一步限定了與延長的孔連通的從近端端部向遠(yuǎn)端端部延伸的第一側(cè)開口，和也與延長的孔連通的但從遠(yuǎn)端端部向近端端部延伸的第二側(cè)開口。第二側(cè)開口相對于第一側(cè)開口在角度上偏移且通過限定在筒內(nèi)的中間側(cè)開口連接到第一側(cè)開口。側(cè)開口定尺寸為允許從延長的孔移除延長的醫(yī)療設(shè)備的一個(gè)。
工具用于引入延長的醫(yī)療設(shè)備的一個(gè)的端部到筒的近端端部內(nèi)，且引入其他的延長的醫(yī)療設(shè)備的端部到筒的遠(yuǎn)端端部內(nèi)。延長的設(shè)備的兩個(gè)端部在筒內(nèi)匹配，使得筒可以用作用于使延長的醫(yī)療設(shè)備通過它前進(jìn)的導(dǎo)向件。工具因此可以用于將延長的醫(yī)療元件定位在骨內(nèi)。
在本發(fā)明的進(jìn)一步的方面中，用于將延長的醫(yī)療設(shè)備定位在骨內(nèi)的方法包括使第一延長的元件延伸通過骨，使得第一元件的遠(yuǎn)端端部延伸到骨外側(cè)且然后將第二延長的元件的近端端部與第一元件的遠(yuǎn)端端部匹配。工具可以用于進(jìn)行此匹配步驟。
在本發(fā)明的進(jìn)一步的方面中，將第二延長的元件推入到骨內(nèi)同時(shí)維持近端端部和遠(yuǎn)端端部的匹配接觸。一旦第二元件的近端端部已離開骨，則可以移除第一元件。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，第二延長的元件是用于復(fù)位和固定骨折的張力元件。
在一個(gè)方面中，延長的元件包括凹陷且元件中的其他元件包括適合于接收在凹陷內(nèi)的尖端。在特定的實(shí)施例中，第一元件是在其遠(yuǎn)端端部處具有尖銳的尖端的克氏針，而第二元件是在其近端端部處具有凹陷的張力索。
在本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例中，提供了用于固定骨折的方法。此方法包括如下步驟(a)提供包括多個(gè)開口的骨板且將骨板定位在骨的表面上；(b)使第一延長的元件延伸通過骨，使得第一元件的遠(yuǎn)端端部延伸到骨外側(cè)；(c)提供在其遠(yuǎn)端端部處具有錨固件部分的延長的張力元件；(d)將張力元件的近端端部與第一元件的遠(yuǎn)端端部匹配；(e)將張力元件推入到骨內(nèi)同時(shí)維持近端端部和遠(yuǎn)端端部的匹配接觸，直至張力元件的錨固件部分接觸骨；(f)當(dāng)?shù)诙慕硕瞬侩x開骨時(shí)從張力元件移除第一元件；(g)使張力元件的近端端部延伸通過骨板內(nèi)的開口的一個(gè)；(h)張緊張力元件；和(i)當(dāng)維持張力元件的張緊時(shí)將張力元件錨定到骨板。
在某些實(shí)施例中，第一延長的元件是具有尖銳的尖端的克氏針，其中克氏針由鉆子驅(qū)動(dòng)通過骨。在優(yōu)選實(shí)施例中，在將第一延長的元件延伸通過骨板內(nèi)的開口的一個(gè)前，將骨板定位在骨上。骨板因此可以用作用于將第二張力元件在骨內(nèi)定向和定位的導(dǎo)向件。
在本發(fā)明的方法的一個(gè)方面中，將張力元件錨定到骨板的步驟包括將套管狀的鉆子延伸過張力元件的近端端部且使用套管狀的鉆子至少部分地在骨內(nèi)形成孔。套管狀的錨固件元件沿張力元件的近端端部前進(jìn)、通過在骨板內(nèi)的開口且進(jìn)入到形成在骨內(nèi)的孔內(nèi)。
本發(fā)明構(gòu)思為方法步驟對多個(gè)張力元件重復(fù)以有效地復(fù)位骨折的骨碎片。將所有張力元件錨定到骨板的步驟可以包括在張力元件中的選中的一些被錨定前調(diào)整它們的張力。一旦所有的張力元件已適當(dāng)?shù)貜埦o且錨定到骨板，則切斷且移除元件的過多的部分。
本發(fā)明的骨折固定系統(tǒng)的一個(gè)顯著的益處是它很好地適用于軟的、骨質(zhì)減少的骨，它們否則不能支承拉力螺釘。同時(shí)，張力元件提供了用于優(yōu)化骨折復(fù)位的拉力效果。
另一個(gè)益處是張力元件和錨固件可以以“一個(gè)尺寸適應(yīng)多種情況”的方式來提供。換言之，一旦張力元件被張緊且錨定，任何過多的材料被移除。不需要在植入前確定張力元件的必需的尺寸。張力元件可以布置為直接經(jīng)過骨通過，或經(jīng)過骨的長的跨度而不要求不同地定尺寸的元件。
本發(fā)明的一個(gè)重要的目的是提供骨折固定系統(tǒng)，它特別好地適合于用于復(fù)位多個(gè)骨折的碎片。另一個(gè)目的是提供可以同等地很好地與健康的骨或不健康的骨使用的固定系統(tǒng)。在考慮到如下的書面描述和附圖時(shí)，本發(fā)明的其他目的和益處將變得顯見。
本發(fā)明的骨折固定系統(tǒng)的一個(gè)顯著的益處是它很好地適用于軟的、骨質(zhì)減少的骨，它們否則不能支承拉力螺釘。同時(shí)，張力元件提供了用于優(yōu)化骨折復(fù)位的拉力效果。
另一個(gè)益處是張力元件和錨固件可以以“一個(gè)尺寸適應(yīng)多種情況”的方式來提供。換言之，一旦張力元件被張緊且錨定，任何過多的材料被移除。不需要在植入前確定張力元件的必需的尺寸。張力元件可以布置為直接經(jīng)過骨通過，或經(jīng)過骨的長的跨度而不要求不同地定尺寸的元件。
本發(fā)明的一個(gè)重要的目的是提供骨折固定系統(tǒng)，它特別好地適合于用于復(fù)位多個(gè)骨折的碎片。另一個(gè)目的是提供可以同等地很好地與健康的骨或不健康的骨使用的固定系統(tǒng)。在考慮到如下的書面描述和附圖時(shí)，本發(fā)明的其他目的和益處將變得顯見。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的骨折固定系統(tǒng)的側(cè)透視圖；圖2是圖1中示出的骨折固定系統(tǒng)的放大的截面視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例的骨折固定系統(tǒng)的放大的截面視圖；圖4是在圖3中示出的骨折固定系統(tǒng)中使用的近端錨固件的放大透視圖；圖5是用于驅(qū)動(dòng)圖4中示出的近端錨固件的驅(qū)動(dòng)工具的工作端部的放大的部分透視視圖；
圖6a、6b是與圖1中示出的骨折固定系統(tǒng)一起使用的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的遠(yuǎn)端錨固件的側(cè)視圖，其中遠(yuǎn)端錨固件以其非延伸和延伸狀態(tài)示出；圖7a、7b是在圖6a、6b中描繪的遠(yuǎn)端錨固件的部分截面?zhèn)纫晥D，示出了以其延伸和張緊狀態(tài)在骨內(nèi)的遠(yuǎn)端錨固件；圖8a、8b是用于與圖1中示出的骨折固定系統(tǒng)一起使用的根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例的遠(yuǎn)端錨固件的部分截面?zhèn)纫晥D和底視圖；圖9是用于與圖1中示出的骨折固定系統(tǒng)一起使用的根據(jù)本發(fā)明的再另一個(gè)實(shí)施例的遠(yuǎn)端錨固件的側(cè)透視圖；圖10a、10b是用于與圖1中示出的骨折固定系統(tǒng)一起使用的遠(yuǎn)端錨固件的附加的遠(yuǎn)端錨固件的側(cè)視圖；圖11a是與圖1中示出的骨折固定系統(tǒng)一起使用的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的張力元件和遠(yuǎn)端錨固件的側(cè)視圖；圖11b是圖11a中示出的張力元件的近端端部的放大的部分截面視圖；圖12是在外科過程中使用的將圖1中示出的固定系統(tǒng)固定到骨的交換工具的透視圖；圖13a、13b是圖12中示出的交換工具的側(cè)視圖和端視圖；圖14是在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于固定如圖1中示出的固定系統(tǒng)以復(fù)位和固定骨折的骨的方法中的第一步驟的表示；圖15是用于固定固定系統(tǒng)以復(fù)位和固定骨折的骨的方法中的進(jìn)一步步驟的表示；圖16是如在圖15中的A區(qū)所指示的在張力元件和克氏針之間的界面的放大的部分截面視圖；圖17至圖20是在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于固定如圖1中示出的固定系統(tǒng)的方法中的隨后的步驟的表示。
具體實(shí)施例方式
為促進(jìn)對本發(fā)明的原理的理解的目的，現(xiàn)在將參考在附圖中圖示的且在如下的書面說明書中描述的實(shí)施例。應(yīng)理解的是因此不意圖于限制本發(fā)明的范圍。進(jìn)一步應(yīng)理解的是，如本發(fā)明所隸屬的領(lǐng)域的技術(shù)人員通?？上氲?，本發(fā)明包括任何對圖示的實(shí)施例的變化和修改且包括本發(fā)明的原理的進(jìn)一步的應(yīng)用。
本發(fā)明構(gòu)思了用于復(fù)位和固定骨折，例如在圖1中示出的骨B中的骨折F的系統(tǒng)。本系統(tǒng)特別地適合于帶有多個(gè)骨碎片的骨折，其要求精確的復(fù)位和牢固的固定以當(dāng)骨治愈時(shí)維持復(fù)位。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，骨板10以常規(guī)的方式定位在骨上。骨板可以是許多已知的構(gòu)造，它合并了一系列凹陷(圖2)。在一個(gè)實(shí)施例中，骨螺釘12可以用于錨定骨板10的遠(yuǎn)離骨折F的一個(gè)端部。這些螺釘幫助將固定設(shè)備錨定在可存活的骨內(nèi)且當(dāng)其他固定元件引入到骨內(nèi)時(shí)也可以幫助保持骨板。
根據(jù)本發(fā)明，固定系統(tǒng)20構(gòu)想為包括適合于與骨板10一起工作以復(fù)位骨B內(nèi)的骨折F的多個(gè)張力元件22。張力元件構(gòu)造為延伸通過骨板10內(nèi)的凹陷14和開口14a且通過形成在骨內(nèi)的孔18，如在圖2中示出。張力元件22因此定尺寸為從骨B的近端表面P跨越到相對的遠(yuǎn)端表面D。張力元件22的遠(yuǎn)端端部提供有遠(yuǎn)端錨固件24，它可以具有多種適合于當(dāng)施加張力到張力元件22時(shí)靠骨的遠(yuǎn)端表面D處的皮質(zhì)骨C錨定的形式。近端錨固件26將張力元件的近端端部在骨的近端表面P處接合到骨板，且近端錨固件26構(gòu)造為保持張力元件22內(nèi)的張力。
張力元件22是伸長的柔性元件，它能被拉張緊且然后在其相對端部處被錨定。在某些實(shí)施例中，張力元件可以是編織的金屬索、單絲縫合線或編織的縫合線，或生物相容的絲。當(dāng)固定系統(tǒng)20最初安裝時(shí)，張力元件22包括超過骨B和骨板10突出的過多部分28。一旦固定了近端錨固件26，則可以切斷過多部分28而留下切割端部29，切割端部29優(yōu)選地盡可能靠近骨B的近端表面P?？梢允褂眠m合于元件的特定材料的工具切斷張力元件。
在圖1至圖2中圖示的實(shí)施例中，近端錨固件26是抓緊墊圈，例如Tinnerman墊圈。如在本領(lǐng)域中已知，Tinnerman墊圈包括具有中心開口26b的圓錐形中心部分26a。根據(jù)本發(fā)明，中心開口26b的有效直徑略微小于張力元件22的有效直徑。如在圖2中描繪，近端錨固件或墊圈26定位在骨板10內(nèi)的凹陷14內(nèi)，使得圓錐形部分26a從骨板向外突出。以此定向，近端錨固件26可以保持元件22內(nèi)的張力，因?yàn)槿魏闻c張力方向T相對的牽拉將趨向于使元件陷入到開口26b內(nèi)且將試圖壓縮圓錐形部分26a。凹陷14的壁保持墊圈26不被壓平，使得墊圈將起作用以維持在遠(yuǎn)端錨固件24和近端錨固件26之間的元件22內(nèi)張力。
圖3至圖4中圖示了替代的近端錨固件30。此錨固件特別地適合用于與類似于在美國專利No.5,954,722(′722專利)中披露的多軸鎖定板的骨板10′一起使用，該專利的披露在此通過參考合并。此鎖定板包括多個(gè)通孔14′，其中通孔的壁一般是球形的。類似于在′722專利中披露的襯套的鎖定襯套16構(gòu)造為配合在通孔14′的球形壁內(nèi)，使得襯套可以相對于骨板10′呈現(xiàn)一定范圍的角度定向。襯套16提供有內(nèi)螺紋17。如在′722專利中披露，鎖定襯套構(gòu)造為接收骨螺釘?shù)臐u縮的帶螺紋的頭部，使得當(dāng)頭部螺旋到內(nèi)螺紋17內(nèi)時(shí)襯套16向外擴(kuò)張到通孔14′的球形表面內(nèi)，以相對于鎖定板以特定的角度定向鎖定襯套且因此鎖定骨螺釘。
此實(shí)施例的近端錨固件30包括無螺紋的柄32，柄32構(gòu)造為延伸通過板10′且到骨B內(nèi)的骨孔18內(nèi)。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，柄32可以是漸縮的以形成在骨B的近端表面P附近的皮質(zhì)骨C內(nèi)的壓配合接合。近端錨固件30進(jìn)一步包括漸縮的頭部34，頭部34上攜帶了用于與鎖定襯套16的內(nèi)螺紋17接合的外螺紋36。類似于在′722專利中的骨螺釘，近端錨固件30的漸縮的頭部34因頭部螺旋到襯套內(nèi)而擴(kuò)張了襯套，因此將襯套鎖定在骨板10′內(nèi)的通孔14′的球形壁內(nèi)。因此，如在′722專利中的骨螺釘，近端錨固件30合并了多軸能力，這允許錨固件相對于骨板10′呈現(xiàn)一定范圍的角度定向。此多軸能力允許通過錨固件30的張力元件22當(dāng)元件被張緊和錨定時(shí)相對于骨板呈現(xiàn)相應(yīng)的角度范圍。因此，可見多軸能力增加了外科醫(yī)生將困難的骨碎片復(fù)位且隨著時(shí)間過去而保持此復(fù)位的能力。
如在圖4中可見，近端錨固件30限定了中心孔40，張力元件22通過中心孔40延伸，如在圖22中描繪。為提供在張力元件上的夾緊效果，錨固件30進(jìn)一步限定了通過中心孔40的橫槽38的陣列。當(dāng)頭部部分34螺旋入鎖定襯套16內(nèi)時(shí)，橫槽38允許中心孔40的有效直徑下降，因此繞張力元件壓縮。如以上討論的Tinnerman墊圈26，任何在張力元件22上的拉力將趨向于將近端錨固件30的頭部34拉入襯套16內(nèi)更深，這具有進(jìn)一步圍繞張力元件關(guān)閉橫槽和中心孔的效果。因此，近端錨固件的頭部部分34完成了兩個(gè)鎖定功能，首先，鎖定錨固件相對于骨板的角度定向，且其次，鎖定錨固件內(nèi)的張力元件。
在一個(gè)特定的實(shí)施例中，頭部部分34在其近端面上限定了驅(qū)動(dòng)凸塊42。例如在圖5中示出的工具50的驅(qū)動(dòng)工具可以接合凸塊以允許近端錨固件的旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)工具50是套管52狀的，帶有構(gòu)造為緊密地接合在近端錨固件上的凸塊42的驅(qū)動(dòng)槽54。工具50的套管狀外形允許工具被用于驅(qū)動(dòng)近端錨固件到骨板10′內(nèi)而張力元件的過多部分28仍可利用于張緊該元件。
在使用本發(fā)明的固定系統(tǒng)20的方法中，骨板10、10′定位在骨B上，使得骨板開口14a、14′被最佳地定向以復(fù)位骨折F的骨碎片。骨板的一個(gè)端部可以使用緊固件錨定到骨B，例如在圖1中示出的螺釘12的緊固件。鉆子導(dǎo)向件然后安裝在骨板開口上且骨科鉆子用于形成通過骨B的在遠(yuǎn)端表面D處離開的骨孔18。可以首先插入克氏針以幫助導(dǎo)向骨鉆子。骨孔18優(yōu)選地定尺寸為略微大于張力元件22的有效直徑。在使用了近端錨固件30的固定系統(tǒng)的實(shí)施例中，更大直徑的骨孔18可以形成在近端皮質(zhì)骨C內(nèi)用于通過錨固件的柄32接合，如在圖3中描繪。
一旦骨孔18已經(jīng)形成，則張力元件22通過骨板開口和骨孔直至遠(yuǎn)端錨固件24在骨的遠(yuǎn)端表面D處已離開。在某些實(shí)施例中，引入件鞘(未示出)可以首先定位在骨孔18內(nèi)以便于張力元件的通過。當(dāng)遠(yuǎn)端錨固件24到位時(shí)，近端錨固件26或30螺旋到張力元件的近端端部上?？梢酝ㄟ^牽拉元件22的過多部分28將張力施加到張力元件。索張緊設(shè)備，例如在美國專利No.6,595,994(′994專利)中披露的設(shè)備可以適合于接合張力元件22且以允許通過近端錨固件固定元件的方式施加張力到元件，其中美國專利No.6,595,994的披露在此通過參考合并。在一個(gè)解決方法中，當(dāng)張力元件或索在張緊方向T(圖2)上被牽拉時(shí)，在′994專利中披露的設(shè)備的工作端可以靠著近端錨固件Tinnerman墊圈26被承載。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，在′994專利中索張緊設(shè)備的工作端可以修改為靠著錨固件30(圖4)的近端面被承載。此外，張緊設(shè)備的工作端可以修改為合并了驅(qū)動(dòng)工具50(圖5)。在此進(jìn)一步的實(shí)施例中，一旦將適當(dāng)?shù)膹埩κ┘拥皆?2，則近端錨固件30可以拉緊到鎖定墊圈16內(nèi)以固定構(gòu)造。
當(dāng)在張力元件22內(nèi)施加并保持張力時(shí)，遠(yuǎn)端錨固件24構(gòu)造為接合骨B的遠(yuǎn)端表面D。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，遠(yuǎn)端錨固件可以包括翼部25(圖2)，一旦遠(yuǎn)端端部已在遠(yuǎn)端表面D處離開骨孔18則翼部向外樞轉(zhuǎn)。翼部可以通過布置在張力元件的遠(yuǎn)端尖端內(nèi)的扭轉(zhuǎn)彈簧被向外推進(jìn)。
在圖6a至圖7b中圖示的替代的實(shí)施例中，遠(yuǎn)端錨固件合并了形狀記憶技術(shù)。在此實(shí)施例中，張力元件60包括叉64，它具有形狀記憶以移動(dòng)到在圖6b中示出的張開的定向64′。此形狀記憶特征可以通過預(yù)先彎曲張力元件60的遠(yuǎn)端端部提供，使得叉向外彈到在圖6b中示出的位置。為通過骨板10/10′和骨孔18引入張力元件，元件60被螺旋入引入件鞘62，使得當(dāng)鞘和張力元件通過骨板和骨孔時(shí)叉保持在鞘內(nèi)。一旦叉64定位在骨的遠(yuǎn)端表面D處，則鞘可以縮回，從而允許叉呈現(xiàn)其錨定構(gòu)造。此形狀記憶特征的一個(gè)益處是張力元件可以通過移走遠(yuǎn)端錨固件而被移除，這可以有利地通過將鞘62沿張力元件延伸回直至它接觸叉且將叉向內(nèi)拉入鞘內(nèi)而完成。
張力元件60，且更特定地形狀記憶叉64可以構(gòu)造為當(dāng)張力元件60被張緊時(shí)增強(qiáng)它們的錨定能力。特別地，如在圖7a中圖示，張力元件60可以最初地定位為使主體66延伸通過骨板和骨且使叉64處于最初的已延伸的定向。此最初的定向名義上對應(yīng)于形狀記憶叉當(dāng)不受約束時(shí)的自由狀態(tài)。當(dāng)張力施加到主體66時(shí)，叉被從其最初的定向平直距離S。在此張緊的構(gòu)造中，叉64用作彈簧以在主體66內(nèi)從原始張力T1(圖7a)增加為張力T2。張力元件60的此特征可以用于控制施加到元件的張力的量且防止過度張緊。例如，叉的“平直度”可以度量為提供張力的指示。也可以構(gòu)思為在過度的張力下叉64將倒轉(zhuǎn)且開始移動(dòng)到骨孔內(nèi)，這因此具有對元件60內(nèi)的張力卸載的效果。
在一個(gè)特定的實(shí)施例中，叉64由彈簧材料形成，例如醫(yī)用等級的彈簧鋼。在另一個(gè)實(shí)施例中，叉由形狀記憶金屬形成，例如NITINOLTM。如在本領(lǐng)域中已知，形狀記憶金屬在預(yù)先確定的溫度下改變形狀，該溫度典型地接近體溫。
在圖6a至圖6b中描繪的實(shí)施例中，張力元件60包括一對相對的叉64。在另一個(gè)特定的實(shí)施例中，張力元件70可以包括多于兩個(gè)的從延長的主體74延伸的叉72。多個(gè)叉72優(yōu)選地顯示了與如上所述的叉64相同的形狀記憶特征。在再另一個(gè)實(shí)施例中，張力元件80包括終止于遠(yuǎn)端部分84的延長的主體86。當(dāng)遠(yuǎn)端端部鄰近骨B的遠(yuǎn)端表面D時(shí)卷曲元件82從遠(yuǎn)端部分84分離。卷曲元件82可以具有法向的未加載的曲率半徑，而當(dāng)張力施加到主體86時(shí)半徑減小。當(dāng)半徑減小時(shí)，卷曲部分82施加了更大的阻力，因此如上述的張力元件60增加了張力。
在本發(fā)明的其他的實(shí)施例中，遠(yuǎn)端錨固件可以合并了固定的部件。例如，如在圖10a中示出，張力元件22終止于盤24。在替代的實(shí)施例中，張力元件22可以終止于倒圓的元件24′。倒圓的元件24′具有一個(gè)曲率半徑R1和在與圍繞骨的軟組織接觸的表面處的較大的曲率半徑R2，以最小化對鄰近組織的損傷。較小的半徑R1構(gòu)造為位于布置在骨和遠(yuǎn)端錨固件之間的墊圈27的互補(bǔ)地構(gòu)造的凹陷27a內(nèi)。此墊圈/錨固件界面允許可變的角向定向同時(shí)保證了在骨的遠(yuǎn)端表面上的均勻的載荷分布。在再另一個(gè)特定的實(shí)施例中，遠(yuǎn)端錨固件可以構(gòu)成為固定在張力元件90的主體94的端部處的球形的球92，如在圖11a中圖示。
在圖10a、10b和圖11a中示出的實(shí)施例的一個(gè)共同的屬性是遠(yuǎn)端錨固件有效地是剛性的且不能通過骨板開口14/14′或骨開口18。因此，與圖6a至圖9的形狀記憶錨固件不同，帶有遠(yuǎn)端錨固件24、24′和92的張力元件不能從骨B的近端表面P插入。本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例構(gòu)思了用于將這些張力元件都在最小化侵入性過程中通過遠(yuǎn)端表面D引入以與在近端表面P處的骨板匹配的系統(tǒng)和方法。
在此實(shí)施例中，交換工具100用于便于張力元件90的近端端部96通過骨孔的倒退移動(dòng)。如在圖12、13a和13b中示出，工具100包括筒102，筒102限定了通過它的孔104，將孔定尺寸為接收張力元件90的延長的主體94。筒102在筒的近端部分處限定了側(cè)開口106且在遠(yuǎn)端部分處限定了遠(yuǎn)端側(cè)開口108。雖然兩個(gè)側(cè)開口通過連接槽110是鄰接的，但遠(yuǎn)端側(cè)開口108從近端側(cè)開口106偏移。工具100進(jìn)一步包括連接到筒102的用于如下將描述的操縱交換工具的手柄112。如在圖13b中最好地可見，兩個(gè)側(cè)開口106和108優(yōu)選地成180度分開。
在圖14至圖19中描繪的一系列步驟中使用交換工具。在第一步驟中，骨板10′成形為配合鄰近骨折位置F的骨B。如以上所述，可以通過與骨折位置分開定位的骨螺釘12錨定骨板10′。導(dǎo)向件150定位在與希望的固定位置對齊的骨板開口14′內(nèi)?？烧J(rèn)識到，固定的模式可以基于骨碎片的X光圖像預(yù)先計(jì)劃。如在圖14中示出，可以引入第一張力元件以跨過多個(gè)在骨B的頭部處的骨折。導(dǎo)向件150定尺寸為接收克氏針152?？耸厢樋刹僮鞯芈?lián)接到用于驅(qū)動(dòng)克氏針以相對于骨板10′的希望的角度通過骨的鉆子154。在如上所述的利用了形狀記憶特征的實(shí)施例中，需要形成骨孔18使得可以通過骨輸送遠(yuǎn)端錨固件。在圖14至圖19的實(shí)施例中，不需要最初地形成骨孔，因?yàn)檫h(yuǎn)端錨固件將從骨的遠(yuǎn)端表面D引入。
克氏針152具有適合于穿透骨的尖銳的尖端153?？梢允褂闷渌愃频脑O(shè)備，例如細(xì)的計(jì)量通管針。在替代的解決方法中，分開的鉆頭可以用于形成通過骨的窄孔，使得克氏針、通管針或類似的延長的元件通過孔前進(jìn)。在此替代的解決方法中，鉆出的孔的直徑優(yōu)選地小于克氏針或通管針的直徑。
一旦克氏針已通過遠(yuǎn)端表面離開骨，則將交換工具100定位在克氏針152的遠(yuǎn)端尖端上，使得克氏針延伸通過中心孔102，如在圖16的細(xì)節(jié)視圖中示出。張力元件90的近端端部96然后從工具100的遠(yuǎn)端端部引入到孔102內(nèi)。如在圖11b中示出，近端端部96限定了圓錐形凹陷98。凹陷構(gòu)造為接收克氏針的漸縮的尖端153，如在圖16中描繪。因此，可認(rèn)識到，交換工具100提供了用于將張力元件90的延長的主體94與克氏針152在骨B的遠(yuǎn)端側(cè)處對齊的機(jī)構(gòu)。
當(dāng)克氏針和張力元件在交換工具中已組合時(shí)，工具的筒102優(yōu)選被移動(dòng)為與骨的遠(yuǎn)端表面D接觸或至少直接地鄰近遠(yuǎn)端表面D。張力元件90的主體94然后倒退向骨B被推動(dòng)，如在圖15中示出。當(dāng)張力元件向骨移動(dòng)時(shí)，近端端部96將克氏針152推出骨?？烧J(rèn)識到，一旦克氏針/張力元件界面到達(dá)骨B，則交換工具100不再要求維持該界面。因此，可以通過在圖17中的箭頭的方向旋轉(zhuǎn)工具將其容易地移除，使得工具基本上繞連接槽110樞轉(zhuǎn)。當(dāng)工具樞轉(zhuǎn)時(shí)，張力元件的延長的主體94自動(dòng)地通過側(cè)槽106、108離開中心孔104，僅留下主體94的部分在連接槽110內(nèi)。交換工具100然后通過將連接槽110從張力元件滑動(dòng)開而完全地被移除。
當(dāng)已移除了交換工具時(shí)，通過引入克氏針在骨內(nèi)形成的孔用于向骨的近端表面P導(dǎo)向張力元件90。最終克氏針的尖端153在近端表面P處離開骨且可以移除克氏針。然后張力元件進(jìn)一步通過骨前進(jìn)直至遠(yuǎn)端錨固件92接觸骨的遠(yuǎn)端表面D。
可認(rèn)識到的是，最初地由交換工具且隨后由骨內(nèi)的孔幫助維持張力元件90的對齊。在交換工具內(nèi)的中心孔104和骨孔的直徑僅略微大于張力元件的主體94的直徑，所以當(dāng)張力元件倒退移動(dòng)到骨且通過骨時(shí)主體不能彎曲或褶皺。因此，即使當(dāng)張力元件顯示了側(cè)向柔性，它仍可以以所描述的方式前進(jìn)到骨內(nèi)。
在此點(diǎn)上，可利用張力元件90接收近端錨固件來復(fù)位骨折且將張力元件固定到骨板。在圖1至圖2中示出的錨固件26的情況中，Tinnerman墊圈可以螺旋到張力元件的暴露的部分上且如上所述地被拉緊。對于在圖3至圖4中示出的錨固件30，過程的下一步驟包括使套管狀的鉆子160前進(jìn)過張力元件，如在圖18中示出。套管狀的鉆子可以將骨孔18形成到足以接收近端錨固件30的柄32的深度。此深度將取決于柄32的長度而變化。在一些情況中，柄將延伸過骨到遠(yuǎn)端表面處的皮質(zhì)骨，而在典型的情況中，柄將僅部分地突出到骨內(nèi)。當(dāng)在張力元件的主體94上維持張力時(shí)，使用工具50將近端錨固件30驅(qū)動(dòng)到骨內(nèi)且進(jìn)入骨板10′的鎖定襯套16內(nèi)，如在圖19中圖示。此過程可以在骨板10′上的多個(gè)位置處重復(fù)，如在圖20中示出。即使當(dāng)其他張力元件添加到構(gòu)造時(shí)，在每個(gè)張力元件處的張力也可以在整個(gè)過程中被調(diào)整，以均衡骨板在骨上的壓縮或另外地調(diào)整骨板的位置。一旦外科醫(yī)生對所有張力元件的張力和定向滿意，則過多的張力元件材料被去除。
張力元件22優(yōu)選地是編織的金屬索或類似的適合于植入到患者體內(nèi)的醫(yī)療等級的材料。在優(yōu)選的實(shí)施例中，張力元件在張力下不顯著地伸長。當(dāng)在施加載荷時(shí)張力元件略微伸展時(shí)，期望的是張緊過程可以重復(fù)。儀表可以用于檢驗(yàn)索的張力。在替代的實(shí)施例中，張力元件由更有彈性的材料形成，例如硅酮橡膠繩，或可以合并帶有校準(zhǔn)的剛度的彈簧元件。
在圖示的實(shí)施例中，在骨板10/10′內(nèi)的每個(gè)孔的位置處提供單一的張力元件。替代地，多個(gè)張力元件可以錨定在共同的骨板凹陷14或開口14′處。每個(gè)張力元件可以相對于骨板以不同的角度部署。
張力元件和遠(yuǎn)端錨固件可以取決于處理的骨折的類型以一定范圍的尺寸提供。例如，張力元件可以具有大約1-3mm的有效直徑和100-200mm的長度。遠(yuǎn)端錨固件24、24′和92可以具有大約4-6mm的有效直徑。
近端錨固件的尺寸在一定程度上通過這些錨固件被固定到的骨板的尺寸來規(guī)定。例如，Tinnerman墊圈26的直徑或錨固件30的帶螺紋的漸縮頭部34的直徑分別通過凹陷14和鎖定襯套16的內(nèi)徑確定。近端錨固件的高度優(yōu)選地設(shè)定為使得錨固件不突出到骨板的暴露的表面的外側(cè)，以最小化對周圍組織的損傷。
在某些實(shí)施例中，遠(yuǎn)端錨固件可以與張力元件整合。在其他實(shí)施例中，遠(yuǎn)端錨固件以已知的方式永久地接附到張力元件，例如通過卷邊或焊接。然而，期望的是在張力元件和遠(yuǎn)端錨固件之間的接附足夠強(qiáng)以抵抗施加到元件的張力。
雖然本發(fā)明已在附圖中和前述的描述中圖示且詳細(xì)描述，但應(yīng)將它考慮為在特征上是說明性的而非限制性的。應(yīng)理解的是僅提出了優(yōu)選的實(shí)施例，且希望保護(hù)所有在本發(fā)明的精神內(nèi)的改變、修改和進(jìn)一步的應(yīng)用。
例如，近端錨固件30構(gòu)思為在骨板和錨固件之間通過鎖定襯套漸縮的帶螺紋的接合。替代地，在骨板10′內(nèi)的開口14′(圖3)可以是漸縮的，例如莫氏錐度。在近端錨固件30(圖3至圖4)的頭部34上的螺紋36可以取消，使得頭部34是光滑的漸縮部件，而保留橫槽38。不同于將近端錨固件螺旋到鎖定襯套內(nèi)，漸縮的頭部可以壓入到骨板內(nèi)的匹配漸縮開口內(nèi)，同時(shí)維持張力元件22張緊。以此替代實(shí)施例，也可以取消驅(qū)動(dòng)凸塊42。驅(qū)動(dòng)工具50可以由套管狀的撞擊驅(qū)動(dòng)器代替。為保留多軸或可變角度的能力，鎖定襯套可以合并互補(bǔ)的匹配角，用于與修改的近端錨固件的漸縮的頭部壓配合接合。骨板開口14′可以然后保留其球形內(nèi)表面以與襯套的球形外表面在相對于骨板的角度范圍內(nèi)匹配。
權(quán)利要求
1.一種用于與一對延長的醫(yī)療設(shè)備一起使用的工具，其包括限定了延長的孔的筒，延長的孔在近端端部和遠(yuǎn)端端部之間貫通且定尺寸為在所述的近端端部和遠(yuǎn)端端部的相應(yīng)的一個(gè)處接收延長的醫(yī)療設(shè)備；限定在所述的筒內(nèi)且與所述的延長的孔連通的從所述的近端端部向所述的遠(yuǎn)端端部延伸的第一側(cè)開口；限定在所述的筒內(nèi)且與所述的延長的孔連通的從所述的遠(yuǎn)端端部向所述的近端端部延伸的第二側(cè)開口，所述的第二側(cè)開口相對于所述的第一側(cè)開口成角度地偏移；和限定在所述的筒內(nèi)且與所述的延長的孔連通的中間側(cè)開口，所述的中間側(cè)開口在所述的第一側(cè)開口和第二側(cè)開口之間連通；其中所述的側(cè)開口定尺寸為允許從所述的延長的孔移除所述的延長的醫(yī)療設(shè)備之一，且其中所述的筒包括定尺寸為且構(gòu)造為用于經(jīng)皮插入到患者體內(nèi)的插入部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其中所述的中間側(cè)開口布置為與所述的近端端部相比更靠近所述的遠(yuǎn)端端部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，進(jìn)一步包括接附到所述的筒且接近所述的插入部分的手柄，以允許手動(dòng)操縱所述的筒。
全文摘要
骨折固定系統(tǒng)包括構(gòu)造為靠骨的近端表面支承的骨板，和多個(gè)延長的張力元件，每個(gè)定尺寸為通過骨板中的開口且從近端表面到遠(yuǎn)端表面通過骨。每個(gè)張力元件由接附到所述張力元件且構(gòu)造為接合骨的遠(yuǎn)端表面的遠(yuǎn)端錨固件和在骨板和張力元件之間可接合的近端錨固件錨定到骨且維持張緊。在用于固定骨折的一個(gè)方法中，骨板定位在骨的近端表面上，同時(shí)從骨的相對的遠(yuǎn)端表面使張力元件引入骨且通過骨板的開口。
文檔編號A61B17/68GK101040795SQ20071008893
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者D·L·德芬鮑夫, D·R·舒爾策 申請人:德普伊產(chǎn)品公司