本文描述的實(shí)施例涉及外科手術(shù)領(lǐng)域,并且更具體地涉及用于骨融合、關(guān)節(jié)穩(wěn)定和/或骨折固定外科手術(shù)的方法。
背景技術(shù):
在矯形(orthopedic)外科手術(shù)中已采用各種裝置用于骨融合和/或關(guān)節(jié)穩(wěn)定。骨螺釘、u形釘和板已被用作一組剛性選擇。根據(jù)uspns4,959,064;6,656,184;7,833,256;7,985,222;8,048,134;8,449,574和8,491,583和usppn2006/0264954,一些螺紋型裝置包括張緊彈簧或構(gòu)件。紐扣和縫合型裝置提供了一組更靈活的選擇。uspns7,235,091、7,875,057和8,348,960提供了這種裝置的示例及其合適的應(yīng)用。
各種利弊與上述選擇相關(guān)聯(lián)。如下文詳述和本領(lǐng)域技術(shù)人員可進(jìn)一步理解的,本主題的實(shí)施例旨在解決現(xiàn)有產(chǎn)品的許多缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
描述了在醫(yī)療過程期間被張緊并在使用期間在維持軸向張緊中保持主動用以繼續(xù)壓縮目標(biāo)解剖部(anatomy)的骨和關(guān)節(jié)穩(wěn)定裝置。在本主題的實(shí)施例中,矯形外科手術(shù)系統(tǒng)包括:包括多個梁的細(xì)長彈簧構(gòu)件,所述梁每個包括自由地偏轉(zhuǎn)以用于軸向拉伸彈簧構(gòu)件的橫向部件;和至少一個錨固件頭部,其適于接收彈簧構(gòu)件并采用棘齒接口來固定彈簧構(gòu)件??墒褂脙蓚€這樣的頭部,其中在細(xì)長彈簧構(gòu)件的每一側(cè)上具有一個。替代性地,一個頭部可與腳部一起使用以錨固彈簧構(gòu)件的相對端部。(多個)錨固件頭部可保持低外形,同時(shí)由于相對面向的齒部支撐構(gòu)造而包括用于彈簧構(gòu)件接合的兩個齒部。
如果遠(yuǎn)側(cè)腳部設(shè)置在系統(tǒng)中或作為子組件的一部分,則腳部可適于從與彈簧構(gòu)件對準(zhǔn)的位置旋轉(zhuǎn)到橫向于彈簧構(gòu)件的位置。在這種情況下,可通過跨越骨、關(guān)節(jié)間隙或骨折的最小直徑的孔或通道在前一種構(gòu)造中植入裝置,然后在后一種構(gòu)造中固定或穩(wěn)定。
在許多情況下,在已發(fā)生充分愈合并且不再需要植入物之后,將期望移除該裝置。當(dāng)腳部通過(多個)絲狀件或繩索(一個或另一個替代性地被稱為“線”)固定到彈簧構(gòu)件時(shí),可切割線構(gòu)件或多個線構(gòu)件以便于移除裝置。替代性地,(多個)絲狀件或繩索可成環(huán)通過彈簧構(gòu)件并由桿保持,直到桿被牽拉以實(shí)現(xiàn)釋放。一旦其目標(biāo)完成,任一種機(jī)制可經(jīng)由最小的切口來促進(jìn)裝置的移除。對于一些患者和提供者而言,全部移除可能是重要的終點(diǎn),因?yàn)楸A舻闹踩胛锟赡軙a(chǎn)生不良反應(yīng)。
桿可包括用于連接到提取工具的近側(cè)螺紋接口。桿的遠(yuǎn)側(cè)端部可彎折或彎曲,其中延伸部被設(shè)置為與彈簧構(gòu)件接合以避免扭曲和/或無意的釋放。在這種情況下,桿有利地包括在體溫下為超彈性(se)的鎳鈦諾(nitinol)(即,具有低于約37℃的af),使得其遠(yuǎn)側(cè)端部可從該位置或接合部被牽拉而不折斷。
錨固腳部可包括具有橢圓形或矩形平面形狀的本體。通常,其高度和總體尺寸將被最小化,同時(shí)仍保持用于承載載荷的足夠表面面積。其可包括與彈簧構(gòu)件一起充當(dāng)樞軸的橫向槽。其可在一個面上或沿著一個面被解除以適應(yīng)或嵌套細(xì)長構(gòu)件,從而減少用于插入或植入的交叉外形。錨固件腳部可朝向橫向位置(例如通過一體式或補(bǔ)充彈簧)偏置,從而從其軸向輸送構(gòu)造容易地轉(zhuǎn)移到在遠(yuǎn)側(cè)上對著皮質(zhì)層的植入位置。替代性地,可使用一根或多根絲狀件或牽引線來完成腳部旋轉(zhuǎn)。腳部形狀可在這方面進(jìn)一步(或替代性地)協(xié)助。
無論使用一對頭部型錨固件,還是使用一個頭部錨固件和一個腳部錨固件,可在系統(tǒng)中包括各種特征以幫助在植入后移除裝置。即,護(hù)套可設(shè)置在彈簧構(gòu)件上以避免骨或其它組織向內(nèi)生長。護(hù)套可包括諸如ptfe的生物相容性聚合物。如果護(hù)套期望額外的剪切強(qiáng)度,則可選擇更高強(qiáng)度的聚合物,諸如peek或金屬海波管(hypotube)(例如鎳鈦諾或不銹鋼)。特別是對于聚合物示例,護(hù)套的長度可在醫(yī)療過程期間被修剪。替代性地,醫(yī)生可從這樣的項(xiàng)的集合或組中選擇預(yù)切割護(hù)套。在另一方法中,細(xì)長構(gòu)件本身可以是聚合物涂覆的。這樣的涂層可通過靜電(即粉末涂覆)、噴涂或浸涂或以其它方式實(shí)現(xiàn)。涂層可在彈簧中的相鄰梁之間形成織帶部分(webbingportion)。
對于細(xì)長彈簧構(gòu)件本身,其優(yōu)選地包括用于彎曲的特征件,從而由醫(yī)生將錨固件裝置固定(例如,將錨固件設(shè)置在最終或接近最終治療位置的適當(dāng)位置處)和最終緊固(例如,通過棘爪調(diào)節(jié))至期望的或所選擇的張力。這樣的特征件整體形成在所示的(多個)實(shí)施例中。在這些實(shí)施例中,采用相對的對的形式布置的橫向梁或條在外部范圍處彼此連接。每個這樣的對可通過中間連接器或橋接件連接到下一個相鄰對。
梁對可各自限定孔或通孔,該孔或通孔可接收并固定或鎖定間隙中的拉鏈頭部錨固件的齒部或棘爪。在這種情況下,給定錨固件頭部中的齒部或多個齒部將直接與梁接合。
細(xì)長彈簧構(gòu)件及其梁有利地包括在人體溫度下使用的超彈性(se)的niti合金(例如,具有約37℃或更低的af)。因此,彈簧構(gòu)件可被設(shè)計(jì)并且材料可被熱處理,使得當(dāng)拉伸和使用時(shí)它表現(xiàn)出超彈性。否則,可選擇或處理niti合金,使得在實(shí)施例中使用其潛在的形狀記憶(sma)效應(yīng),從而使得該合金被熱激活以一旦被布置就變得至少部分地相變并且緊固(或進(jìn)一步緊固)。替代性地,彈簧構(gòu)件可包括高性能或所謂的“工程”聚合物,諸如peek。也可使用其它材料(特別是具有高可逆染色潛力的材料,例如β鈦合金)。
彈簧構(gòu)件有利地基本上是平坦的。因此,其可具有在約10比1和約30比1之間的寬度比厚度的縱橫比(aspectratio)。這樣的形狀因素使制造復(fù)雜度和成本最小化,因?yàn)閺椈蓸?gòu)件可然后從平坦的線、條帶或板被切割(例如,激光切割,水噴射切割或蝕刻)??蓪η懈畈糠诌M(jìn)行介質(zhì)吹掃、浸泡和/或電拋光以進(jìn)行表面處理。
本文構(gòu)思了系統(tǒng)使用和制造的方法。在用于矯形外科手術(shù)系統(tǒng)的制造方法中,將庫存材料切成線性彈簧圖案。如上所述,這種切割可通過激光,水射流切割或蝕刻進(jìn)行。類似地構(gòu)思形成適于與彈簧構(gòu)件配合和相互作用的錨固件頭部(例如,通過注射模制、微加工、3d打印或其它方式)。這些部件可以采用包裝組合設(shè)置在要獲得的套件中。然后在組裝步驟(即,通常由醫(yī)生原位進(jìn)行)中,彈簧構(gòu)件被接收在至少一個錨固件頭部內(nèi),其中其齒部或多個齒部與彈簧構(gòu)件中的通孔接合。有利地,通孔是彈簧圖案。這允許彈簧的最長活動長度和在較低應(yīng)變下更長的軸向或線性膨脹的前景。
在一種使用方法中,細(xì)長彈簧構(gòu)件前進(jìn)通過鉆孔通過骨或其它組織的孔,并且設(shè)置有遠(yuǎn)離第一骨部分的遠(yuǎn)側(cè)端部和靠近第二骨部分的近側(cè)端部。然后,兩端部被固定,其中至少一個端部采用包括棘爪接口的錨固件固定。在一個實(shí)施例中,在遠(yuǎn)側(cè)端部處使用腳部以固定該端部,以及在近側(cè)端部使用拉鏈型錨固件頭部固定另一端部。在另一實(shí)施例中,使用兩個拉鏈頭部。然后通常使用設(shè)置在適當(dāng)位置處的錨固構(gòu)件或裝置來將彈簧構(gòu)件牽拉通過張緊彈簧構(gòu)件的(在一側(cè)或兩側(cè)處的錨固件頭部的)棘爪接口。然后可修剪彈簧構(gòu)件,切斷任何突出的材料??墒褂眠m配的拉鏈帶槍進(jìn)行張緊和/或修剪,也可用手動工具手動完成。在任何情況下,在張緊或設(shè)定錨固件最終位置時(shí)不采用螺紋的旋轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)運(yùn)動。不需要任何扭轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動螺紋以張緊(與現(xiàn)有的彈簧型螺釘裝置相反),而是采用彈簧構(gòu)件上的線性拉力。因此,一旦設(shè)定了張力,在一些情況下,系統(tǒng)可旋轉(zhuǎn)到優(yōu)選的位置以利用柔性考慮因素(例如,如下文所參考的),而不改變或基本上部改變裝置張力。
在一個示例中,采用相對面向的棘爪錨固件構(gòu)件固定彈簧構(gòu)件的每個端部。在另一示例中,采用腳部固定遠(yuǎn)側(cè)端部,該腳部在前進(jìn)通過鉆孔期間最初定位成與彈簧構(gòu)件對準(zhǔn),然后轉(zhuǎn)動或樞轉(zhuǎn)以固定遠(yuǎn)側(cè)端部。可彈簧加載腳部以達(dá)到這種效果。
作為另一選擇,如上所述的,彈簧構(gòu)件可由護(hù)套覆蓋以防止組織向內(nèi)生長。一旦彈簧構(gòu)件位于適當(dāng)位置(在近側(cè)錨固件放置之前),護(hù)套就可在彈簧構(gòu)件上前進(jìn)。替代性地,其可用于支撐彈簧構(gòu)件以前進(jìn)到適當(dāng)位置。護(hù)套可在任何此類活動之前或之后修剪至期望長度,或者可選自一組不同長度的預(yù)修剪護(hù)套。
作為整體矯形損傷治療方法的一部分,護(hù)套可在愈合后與彈簧構(gòu)件一起移除。作為該方法或這些(多個)方法的一部分,或作為單獨(dú)的移除過程方法,它可留在原地,用于允許移除彈簧構(gòu)件的目的。
類似地,如果腳部被包括在系統(tǒng)中,則作為整體治療或隨后移除方法的一部分,其可與彈簧構(gòu)件分離。這可通過切割將腳部保持或捆綁在彈簧元件上的(多個)絲狀件或繩索構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)。從該裝置的遠(yuǎn)側(cè)進(jìn)入的手術(shù)刀可用于此目的。然后可通過單獨(dú)的小切口移除腳部。
替代性地,在(多個)構(gòu)件被成環(huán)通過彈簧元件用于固定腳部的情況下,可通過牽拉桿來釋放(多個)絲狀件或繩索。桿可包括螺紋近側(cè)接口,其用于將螺紋插管從裝置的近側(cè)附接到該桿,并且牽拉該桿,從而便于通過原始切口移除該裝置,而不需要在遠(yuǎn)側(cè)上形成新切口。這代表了超過當(dāng)前柔性裝置(即紐扣和縫合系統(tǒng))的另一優(yōu)點(diǎn),并且允許在額外的解剖區(qū)域中安全地應(yīng)用。
其中包括套件的本主題的裝置(具有或不具有組件),使用方法(例如,在修補(bǔ)時(shí)和/或用于系統(tǒng)移除的在治療患者期間的植入)和制造(包括構(gòu)成部件在體內(nèi)或體外的組裝)都被包括在本公開的范圍內(nèi)。以上描述了這些內(nèi)容的一些方面,更詳細(xì)的討論結(jié)合下面的附圖給出。
附圖說明
通過研究附圖,本文所闡述的主題的細(xì)節(jié)(關(guān)于其結(jié)構(gòu)和操作兩者)可顯而易見,其中相似的附圖標(biāo)記指代相似的部分。附圖中的部件不一定按比例繪制,而是將重點(diǎn)放在說明主題的原理上。此外,所有圖示旨在傳達(dá)構(gòu)思,其中相對尺寸、形狀和其它詳細(xì)屬性可被示意性地而不是字面上或精確地示出。
圖1a和1b是現(xiàn)有矯形固定裝置的側(cè)面透視圖。
圖2是本主題的裝置和/或系統(tǒng)的實(shí)施例的前視圖。
圖3a是包括其中接收有彈簧構(gòu)件的兩個齒部的“拉鏈”型錨固件頭部的側(cè)截面圖;圖3b是圖3a中的錨固件頭部的可選構(gòu)造的頂視圖,其中彈簧構(gòu)件沒有處于適當(dāng)位置;圖3b-3e是可被包含在圖2的系統(tǒng)中或其它的錨固件頭部的側(cè)截面圖;圖3f是圖3e中的錨固件頭部的可選構(gòu)造的頂視圖。
圖4a和4b是細(xì)長彈簧構(gòu)件構(gòu)造或其實(shí)施例的側(cè)視圖(每個具有插入的詳細(xì)視圖)。
圖5a是骨折的舟狀骨(navicularbone)的模型的側(cè)視圖;圖5b示出使用本主題系統(tǒng)的實(shí)施例處理的圖5a中的模型。
圖6a和6b分別是其遠(yuǎn)側(cè)錨固件實(shí)施例的局部前視圖和側(cè)視圖;圖7a和7b分別是其機(jī)械可釋放的遠(yuǎn)側(cè)錨固件實(shí)施例的局部前視圖和側(cè)視圖。
圖8-14是包括各種視圖的解剖圖示,示出矯形損傷治療過程中使用的實(shí)施例系統(tǒng)的方法,包括:固定第五跖骨骨折(圖8),治療跖跗(lisfranc)中腳部韌帶損傷(圖9),固定用于腳部重建過程的跟骨截骨(calcanealosteotomy)(圖10),固定近側(cè)脛骨-腓骨關(guān)節(jié)損傷(圖11a和11b),固定遠(yuǎn)側(cè)脛腓連結(jié)(tibiofibularsyndesmotic)損傷(圖12a和12b),固定各種嚴(yán)重性肩鎖關(guān)節(jié)損傷(圖13),以及固定鎖骨骨折(圖14)。
圖15是示出使用中的另一實(shí)施例系統(tǒng)的射線照相圖像。
具體實(shí)施方式
各種示例性實(shí)施例在附圖中示出并在下面進(jìn)一步描述。以非限制性意義參考這些示例,因?yàn)閼?yīng)當(dāng)注意,提供它們以說明裝置、系統(tǒng)和方法的更廣泛適用的方面??蓪@些實(shí)施例做出各種改變,并且可在不偏離各種實(shí)施例的真實(shí)精神和范圍的情況下替代等價(jià)方案。此外,可做出許多修改以使特定情形、材料、物質(zhì)組成、過程、(多個)過程動作或(多個)步驟適應(yīng)于本發(fā)明的(多個)目標(biāo)、精神或范圍。所有這些修改旨在落在本文所做出的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
關(guān)于圖1a和1b,這些示出了現(xiàn)有的矯形固定系統(tǒng)。圖1a中示出了典型的骨螺釘10。骨螺釘包括頭部12,軸14和螺紋部分14。雖然該裝置具有足夠的強(qiáng)度和剛度以在骨折或截骨固定之后將骨碎片保持在一起,但碎片的壓縮(通常為愈合所必需的)通常是有限的和臨時(shí)的。此外,骨中的剛性金屬裝置(如螺釘)也可能產(chǎn)生嚴(yán)重的不良反應(yīng),包括但不限于骨內(nèi)和/或骨外的螺釘移動、骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis)、肌肉萎縮、神經(jīng)損壞、疼痛、出血、骨質(zhì)流失、由于剛性螺釘邊緣處的骨應(yīng)力和應(yīng)力集中引起的骨壞死和/或繼發(fā)性骨折。
在圖1b中示出縫合線紐扣型裝置20。其包括縫合線22,近側(cè)紐扣24和遠(yuǎn)側(cè)紐扣26。在使用時(shí),縫合線的近側(cè)自由端28被捆綁(手動地或可采用自鎖特征)以在張緊之后固定裝置。這種裝置允許復(fù)位關(guān)節(jié),限制關(guān)節(jié)的加寬以及在固定之后允許一些旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。它還允許應(yīng)用一些手動(難以測量或復(fù)制)壓縮。然而,該裝置受到對生物環(huán)境中的拉伸已知的縫合線的蠕變和磨損的限制。此外,除了在應(yīng)用時(shí)所設(shè)置的壓縮之外,不存在連續(xù)壓縮。因此,該裝置可隨時(shí)間的推移而松動,從而將其應(yīng)用限制到具有非常小運(yùn)動的幾個關(guān)節(jié)。
最終,這些裝置都不向治療部位提供持續(xù)或連續(xù)壓縮。相反,它們的張力被設(shè)定并且特征的任何移動或松動會導(dǎo)致張力損失和/或松弛。
相比之下,圖2中所示的系統(tǒng)100被設(shè)計(jì)用于在張緊之后安裝,其中該張緊作為存儲能量持續(xù)存在于一個/所述彈簧構(gòu)件110中。另外,系統(tǒng)100可以以較小的外形來實(shí)施,其中只有其細(xì)長彈簧構(gòu)件110需要通過鉆孔(與深深地切割到骨中的遠(yuǎn)側(cè)紐扣端部16和/或螺紋部分16相反)。
彈簧構(gòu)件110有利地設(shè)計(jì)成具有連接并固定保持該裝置的系統(tǒng)錨固件并且提供整體張力的混合功能。如圖2所示,可在彈簧構(gòu)件的每一側(cè)上使用兩個相同的錨固件頭部120。彈簧構(gòu)件可被接收在可選的護(hù)套130內(nèi),如下文所詳述的??蛇x的墊片132可作為組織接口元件插入。墊片可以是平的或被構(gòu)造成“星”型或是其它類型的鎖定墊片,以幫助防止構(gòu)件中/之間的旋轉(zhuǎn)。類似地,尖釘(spike)、花鍵或螺柱可(通過模制、旋入或以其它方式)整體形成到(多個)錨固件頭部中(通常在下周邊的下面和/或其周圍)。
拉鏈錨固件或錨固件頭部可以是各種構(gòu)造的。它們在平面形式或形狀方面可以是大致正方形或矩形,如圖2所示。替代性地,它們可被構(gòu)造成圓形或環(huán)形本體。也可使用橢圓形和/或其它形狀。
圖3a中所示的錨固件頭部120的橫截面可代表任何這種情況。然而,圖3b提供以圓形或環(huán)形形式實(shí)施的這種錨固件或錨固件頭部的頂視圖細(xì)節(jié)。
在每個視圖中,錨固件裝置120包括具有兩個齒部124a和124b的本體122。所述齒部并不像在其它拉鏈帶(ziptie)頭部中通常的那樣豎直堆疊。相反,當(dāng)彈簧構(gòu)件110作為組件位于適當(dāng)位置時(shí),這些齒部位于錨固件本體的相對側(cè)上并且因此位于彈簧構(gòu)件110的相對側(cè)上。此外,這些齒部彼此不直接交叉。每個齒部124a,124b交錯并定位成使得接合的彈簧構(gòu)件110面對支撐部分126。
因此,接合的彈簧構(gòu)件位于固體材料上或緊靠固體材料。當(dāng)與錨固件接合(即,在每個齒部上牽拉)時(shí),彈簧構(gòu)件上的張力因此與另一齒部的橫向載荷/作用隔離,使得細(xì)長構(gòu)件或梁128a,128b(可選地)經(jīng)由(基本上)純拉伸或壓縮載荷支撐每個齒部。這種加載簡化可提供額外的部件強(qiáng)度,并有助于允許低外形的部件設(shè)計(jì)。
為了實(shí)現(xiàn)該目的,用于與一個/所述(多個)彈簧構(gòu)件鎖定的細(xì)長構(gòu)件和齒部表面角度以正交角度設(shè)置。否則,構(gòu)件(即,梁/齒部組合)可傾斜或成角度,從而在彈簧構(gòu)件110的張力下在由支撐部分126支撐彈簧構(gòu)件的情況下在穩(wěn)定平衡中向內(nèi)拖拉或牽拉。通過將用于模制的典型拔模角度應(yīng)用于該部件,可由圖3a中所示的構(gòu)造(至少在一定程度上)實(shí)現(xiàn)該結(jié)果。
無論如何,細(xì)長支撐構(gòu)件128a和128b相對于本體122被設(shè)置或構(gòu)造成懸臂或懸臂梁元件。構(gòu)思用于連接到本體122的齒部和細(xì)長構(gòu)件的大體的上/下或相對的取向或平面。換句話說,承載齒部或齒部部分的一個梁在其底部(b)處或其附近連接到拉鏈錨固件的本體,并且另一個在其頂部(t)處或其附近連接,其中相對于錨固件120與之相互配合的彈簧構(gòu)件110針對錨固件120做出這樣的指定。以另一種方式描述,細(xì)長的支撐構(gòu)件各自相對于錨固件的外表面向內(nèi)指向。
為了詳細(xì)說明,所謂的“底部”表面是在使用時(shí)彈簧構(gòu)件首先饋送通過的表面(注意為此目的設(shè)置饋送開口(o)和凸出倒角(reliefchamfer)或切口(c))?!绊敳俊北砻媸菑椈蓸?gòu)件在張緊之后跨越其被切割或修剪的表面。類似地,一個齒部(124a)可被認(rèn)為是一個/所述上或頂齒部,另一齒部(124b)被認(rèn)為是一個/所述下或底齒部。
圍繞本體的頂部的任選的弧形(radiused)或彎曲邊緣(r)有利地為錨固件提供無創(chuàng)傷的接口,用于減少對周圍組織的創(chuàng)傷。這樣的半徑可應(yīng)用于如圖3b中所示的環(huán)形本體和/或如在圖2中的正方形本體的錨固件中的其它平面形狀或其它形狀。半徑通常不會相交和/或減小細(xì)長齒部支撐構(gòu)件的材料,以避免其強(qiáng)度的損失。在圖3a和3b所示的示例中(一起可選地被視為具有平底鍋或鈕扣-頭部形狀的本體),錨固件的直徑為大約0.25英寸,高0.060英寸(即,在面之間測量),具有0.006英寸的邊緣半徑。
另一有利的(但可選的)特征涉及上部齒部在本體122內(nèi)的布置。如所示的,齒部124a被構(gòu)造和/或以其它方式定位,使得當(dāng)彈簧構(gòu)件110在齒部上與其支撐表面接合時(shí),一個完整梁寬度(w)設(shè)置在拉鏈錨固件本體內(nèi),如下所述的。元件的這種關(guān)系有助于跨越拉鏈錨固件頂部在橋接件132處(例如,通過作為單獨(dú)的工具或整體形成在多功能張緊和修剪工具中的齊平切割器)整潔地或均勻地修剪彈簧構(gòu)件110。此外,細(xì)長梁構(gòu)件128a可包括延伸部(e),該延伸部(e)超過其齒部124a,該齒部124a當(dāng)與彈簧構(gòu)件110接合時(shí)抵靠相對的梁116降到最低點(diǎn)(下文也將討論)。當(dāng)張緊彈簧構(gòu)件時(shí),這種關(guān)系可用于保持穩(wěn)定的齒部位置。
又一種選擇是齒部以尖銳或成角度的邊緣(未示出)終止,或者包括平坦的端面或通過表面(p)。當(dāng)彈簧構(gòu)件通過錨固件本體時(shí),后一構(gòu)造可防止從齒部劃傷(scoring)或刮擦(scraping)(即,釋放微粒)。
在任何情況下,彈簧構(gòu)件中的齒部124a,124b和孔或切口112適于在棘爪型接口中一起工作。值得注意的是,為了與彈簧構(gòu)件110中的切口112相互配合并且包括兩個豎直堆疊的齒部,這樣的拉鏈錨固件(即,具有相同側(cè)豎直堆疊的齒部的錨固件)將必須是單個齒部設(shè)計(jì)的兩倍高(即在高度上2t相對于1t)。相比之下,圖3a和/或3b中所示的上/下齒部和支撐梁設(shè)計(jì)可被認(rèn)為是該高度的一倍半(即1.5t)。
錨固件頭部120有利地通過塑料注射模制形成。生物相容性的聚酰胺(尼龍)或聚醚醚酮(polyethelketone)(peek)可用于此目的。在圖3c和3d中以橫截面示出其它可注射模制的錨固件變型。
如圖3c中,注射模制的錨固件頭部140形成有具有單個齒部124c的塑料本體122。當(dāng)在張力下與彈簧構(gòu)件接合時(shí),鑒于其在其支撐件128處/來自其支撐件128的懸掛構(gòu)造,齒部124c向內(nèi)(即,如圖所示,向下和向左)拉動。這種方法提供了穩(wěn)定平衡的鎖定。除了呈現(xiàn)單個齒部變型之外,頭部140中所包括的元件的相對尺寸可匹配或跟蹤商業(yè)可獲得的(多個)拉鏈帶頭部的尺寸。
圖3d中的錨固件頭部142包括聚合物本體122和功能類似于錨固件頭部140的齒部的金屬柄(tang)或齒部124d(其中,在彈簧構(gòu)件張力下,齒部124d拉下并向里牽拉)。然而,該實(shí)施例的尺寸與現(xiàn)有的金屬齒部拉鏈帶頭部的尺寸非常不同。舉例來說,齒部124d的端部144有利地被定位成使得,當(dāng)與彈簧構(gòu)件(未示出)接合時(shí)其將鄰接錨固件本體122的相對的壁支撐部分126。這種布置為接合接口提供了顯著更大的強(qiáng)度。此外,端部144可以是成角度的或平坦的(如所示),以提供在彈簧構(gòu)件張緊時(shí)更好地“咬入”到支撐部分126中的接口。此外,盡管齒部可由不銹鋼制成(如現(xiàn)有的金屬齒部拉鏈帶頭部中那樣),但齒部124d更優(yōu)選地由se鎳鈦諾制成。se鎳鈦諾將允許在較厚的齒部本體中的較大的彎曲而沒有塑性變形。使用較厚的齒部本體可提供更大的強(qiáng)度和/或包括如在圖3a/3b實(shí)施例中所示的延伸部特征件(e)的機(jī)會。在任何情況下,如金屬齒部拉鏈帶通常那樣的,齒部124d有利地與塑料的本體122共模制。
圖3e和3f示出了明顯不同類型的錨固件頭部146。其有利地以se鎳鈦諾制造,其中形成在頂部件122a中的齒部124e配合到基部件或框架122b。這些可用周邊激光焊縫(wb)彼此附接。在任何情況下,基部122b包括饋送開口(o),并且形成在頂部件中的齒部124e彎曲(如箭頭所示),以允許插入彈簧構(gòu)件。齒部可在其端部144處懸掛饋送開口,以確保單向操作并且當(dāng)相關(guān)聯(lián)的彈簧構(gòu)件處于張緊狀態(tài)時(shí)進(jìn)一步使其穩(wěn)定。
可通過激光或水射流切割、蝕刻或機(jī)加工切口148來在頂部件122a中限定齒部124e,其中可選的應(yīng)力消除特征件(r)通過其。對于基部件中的饋送開口(o)可采用相同的方法。以se鎳鈦諾如此制造的整體本體122的高度可低至約0.020英寸,其中頂部件的厚度在約0.005至約0.010英寸之間,并且底部件的厚度有利地在約0.010至約0.015英寸之間。
替代性地,這些件可以以塑料(例如,peek)制造-通常具有稍厚的尺寸以考慮材料強(qiáng)度。塑料件可通過注射模制和/或通過用于鎳鈦諾的相同技術(shù)制造,而不需要注射模制成本和/或相關(guān)的特征尺寸、拔模角度等要求或限制。塑料本體件112a,112b可經(jīng)由激光、超聲波或其它方式通過焊接而接合或結(jié)合。
無論選擇的錨固件頭部實(shí)施例如何,彈簧構(gòu)件可被牽拉通過(多個)錨固件頭部并同時(shí)與(多個)錨固件頭部鎖定成張緊狀態(tài)。當(dāng)(多個)彈簧構(gòu)件由se鎳鈦諾制成時(shí),頭部的穩(wěn)定定位(即錨固)將通常在(多個)彈簧構(gòu)件中發(fā)生任何應(yīng)力誘發(fā)馬氏體(stressinducedmartinsite)(sim)形成之前發(fā)生。在任何情況下,特別是在錨固件或可選的下方墊片包括銷連接或其它摩擦接口特征(例如上述的特征)的情況下,通過錨固件與彈簧構(gòu)件的棘爪接合的少至一個或兩個“點(diǎn)擊”(click)可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的錨固位置。
在初始錨固之后張緊或預(yù)加載彈簧構(gòu)件可包括根據(jù)彈簧構(gòu)件的長度和要解決的指示,將彈簧構(gòu)件牽拉通過(多個)錨固件頭部達(dá)約0.1英寸或多達(dá)約0.25英寸或更多??苫诒粻坷ㄟ^(多個)錨固件頭部棘爪接口的梁對(或彈簧構(gòu)件橋接件)的數(shù)量,例如通過參考代數(shù)公式、查找表和/或(多個)使用說明(ifu)建議來“計(jì)數(shù)點(diǎn)擊次數(shù)”(在移除系統(tǒng)松弛用于錨固之后),來跟蹤和/或計(jì)算所產(chǎn)生的操作張緊的程度或大小。否則,可使用標(biāo)準(zhǔn)或定制的測力計(jì)。
給定的彈簧構(gòu)件通常被軸向張緊,使得其錨固件特征向內(nèi)的可能移動不會使彈簧構(gòu)件松動或松弛。因此,它在使用時(shí)將繼續(xù)傳遞“主動”的張力。這為骨折或截骨的最佳愈合以及具有有限運(yùn)動范圍的韌帶聯(lián)合或關(guān)節(jié)的穩(wěn)定和愈合提供了關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)。
對于彈簧構(gòu)件,各種構(gòu)造是可能的(如下面進(jìn)一步討論的錨固方法)。圖4a和4b提供了替代性彈簧構(gòu)件構(gòu)造的側(cè)視圖。圖4a中所示的變型類似于圖2中示出的變型。其包括多個梁114,其中每個梁包括橫向條部件116以偏轉(zhuǎn)用于軸向拉伸彈簧構(gòu)件。在彈簧圖案中,橫向條116設(shè)置成在每個梁的外部范圍連接器118處彼此連接的相對的對。每個這樣的連接器可以是每個條或梁構(gòu)件的彎曲延續(xù)部。每對梁通過中間連接器或橋接件132連接到軸向相鄰的對。
當(dāng)拉伸整個彈簧構(gòu)件時(shí),在橋接件132和/或外部連接件118處發(fā)生很小到基本上沒有的縱向彎曲或延伸。相反,它們經(jīng)歷與橫向梁元件114的彎曲相關(guān)聯(lián)的彎曲載荷。圖4b中的彈簧構(gòu)件110b的圖案稍微有些修改而在操作原理上沒有改變。
這里,梁通過形成也被包括在橋接件區(qū)段132中的冠部區(qū)段或節(jié)段134而被分成兩個節(jié)段114a,114b。冠部的這種使用可通過在接合處(j)釋放撓曲來提高梁節(jié)段的柔性。
然而,圖4a中的圖案有時(shí)可能是優(yōu)選的,因?yàn)橹行钠教梗╢)區(qū)段提供用于錨固件頭部齒部124的清潔接口。自然地,混合變型(即,具有類似于圖4a中的切口圖案的錨固件接口區(qū)段和其中不期望有這樣的活動的類似于圖4b中的圖案的其它區(qū)段)。
在所示的變型中,梁寬度(w)約為0.008英寸,總寬度(w)約為0.09英寸,齒部間隙(g)約為0.014英寸??傞L度(l)約為3英寸。橋接件長度(l)約為0.012英寸,并且橋接件寬度(b)約為0.012英寸(不考慮半徑)。當(dāng)然,這些尺寸僅僅是示例性的,并且可由本領(lǐng)域技術(shù)人員針對所選擇的使用、方法或應(yīng)用來進(jìn)一步改進(jìn)。然而,構(gòu)造有所述尺寸(例如,具有范圍從約0.035至約0.040英寸的總厚度(t))的裝置提供了一些顯著的性能特征。觀察到極好的延伸性和橫向柔性。也觀察到橫向彎曲可能的一些不對稱性。這種不對稱性可在一些方法中提供優(yōu)點(diǎn),其中細(xì)長彈簧構(gòu)件可在一個方向上(例如,具有定向?yàn)閺闹形绲搅c(diǎn)鐘位置的總寬度(w))或在另一方向上(例如,具有定向?yàn)閺娜骄劈c(diǎn)鐘位置的w)優(yōu)先定向或“定時(shí)”(clock),以便圍繞選定的軸線或在選定的平面內(nèi)提供更大的穩(wěn)定性和/或移動性。
關(guān)于使用,圖5a示出了具有骨折202的舟狀骨200。在圖5b中,骨200被示出為使用本主題的系統(tǒng)150的變型進(jìn)行修補(bǔ)或治療。該系統(tǒng)150與圖2中的系統(tǒng)100不同在于,其包括遠(yuǎn)側(cè)錨固件腳部160代替第二頭部120(盡管可使用兩個頭部的方法來治療骨200)。系統(tǒng)150允許通過骨的最小化鉆孔由微創(chuàng)手段對骨折進(jìn)行連續(xù)壓縮。在下面討論其它結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和腳部的細(xì)節(jié)。
在骨折202復(fù)位到解剖位置的情況下,只要系統(tǒng)150被張緊并錨固在適當(dāng)位置,則該裝置所經(jīng)受的壓縮力將繼續(xù)保持而不會放松。在其如此張緊之后,可使用端部鉗夾其它切割鉗來如虛線所示的那樣將彈簧構(gòu)件110的近側(cè)端部修剪齊平。替代性地,可使用繩索帶工具的修改版本或所謂的“拉鏈帶槍”300來自動或半自動地收緊和修剪所述系統(tǒng)。
關(guān)于錨固件腳部160,圖6a/7a和6b/7b示出了各種可選特征。每個版本采用平坦或平坦的矩形本體的形式的腳部160。腳部有利地包括橫向槽162,以用作圍繞彈簧構(gòu)件的遠(yuǎn)側(cè)端部梁114的樞轉(zhuǎn)線。如圖6b中的虛線所示,腳部的高度也可被削減或消除一定量,以限定插入件或消除特征件(r),從而當(dāng)腳部樞轉(zhuǎn)時(shí)容納彈簧構(gòu)件。這樣的插入件或消除特征件可減少安裝裝置所需的鉆孔尺寸。
如圖6a和6b所示,腳部可通過(多個)絲狀件或繩索線170與彈簧構(gòu)件的最終遠(yuǎn)側(cè)梁保持連通,該絲狀件或繩索線170被成環(huán)通過本體(例如,通過腳部中的彈簧構(gòu)件孔112和通道或通孔(未示出))并且用結(jié)頭172捆綁。如圖6b所示,線可用手術(shù)刀302或其它手術(shù)器械切割,以將腳部從彈簧構(gòu)件釋放,用于在系統(tǒng)已用于其目的之后將系統(tǒng)的大部分近側(cè)取回。
在圖7a和7b中示出具有通過部(pass-through)或成環(huán)的線174的更復(fù)雜的附接布置。這里,將環(huán)保持在適當(dāng)位置,直到桿180被釋放。桿可包括用于與提取插管190配合以允許遠(yuǎn)程接入的螺紋近側(cè)接口182。桿的位置可通過使用可選的護(hù)套140或引導(dǎo)件(未示出)來保持。而且,桿180可包括與彈簧構(gòu)件中的間隙112相接合的遠(yuǎn)側(cè)“尾部”區(qū)段184。這可被實(shí)施為臨時(shí)鎖定,該臨時(shí)鎖定在將桿以足夠的力向近側(cè)拉動成塑性、彈性或超彈性時(shí)(如在桿包括se鎳鈦諾的情況下)被釋放。
無論是否使用這些特征件,圖8-14進(jìn)一步示出使用時(shí)的本主題實(shí)施例(即,系統(tǒng)100和/或150)。這些圖提供了鑒于由所述的各種實(shí)施例以及根據(jù)本公開可能做出的其它實(shí)施例提供的平臺效用可實(shí)現(xiàn)的醫(yī)療方法的有限表示。
參見圖8,其示出第五跖骨204干骺端(meta-diaphyseal)骨折(通常被稱為“jones”骨折)的固定。彈簧構(gòu)件110前進(jìn)通過大致正交于骨折202形成的小直徑鉆孔。如果使用系統(tǒng)150,則附接的腳部160向遠(yuǎn)側(cè)展開,并且錨固件頭部120在近側(cè)與彈簧構(gòu)件附接,然后被張緊以向骨折提供連續(xù)壓縮。這種方法可應(yīng)用于第五跖骨和其它跗骨(tarsal)和跖骨中的各種取向的骨折。該方法可類似地用系統(tǒng)100實(shí)現(xiàn),其中遠(yuǎn)側(cè)錨固構(gòu)件是頭部120(相對于腳部160)。
圖9示出了在第二跖骨206和內(nèi)側(cè)楔骨208之間的韌帶“跖跗”損傷的穩(wěn)定。在韌帶斷裂之后,通過放置柔性彈簧構(gòu)件100或150(分別具有錨固件頭部120或頭部120和遠(yuǎn)側(cè)腳部160)通過鉆孔來穩(wěn)定關(guān)節(jié)。然后用一個/所述近側(cè)錨固件120裝配在彈簧構(gòu)件上,彈簧構(gòu)件110被張緊以實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)側(cè)腳部或錨固件頭部的牽引(distraction),用于壓縮。該系統(tǒng)可經(jīng)由皮膚地放置,盡管標(biāo)準(zhǔn)是開放復(fù)位損傷。
圖10示出具有展開的遠(yuǎn)側(cè)腳部160和近側(cè)錨固件頭部150的系統(tǒng)150,其間設(shè)置彈簧構(gòu)件110來壓縮跟骨截骨210。該系統(tǒng)可與內(nèi)側(cè)化,橫向化或閉合楔形截骨一起實(shí)施。系統(tǒng)150(在添加或不添加護(hù)套130和/或墊片132的情況下使用-如本文參考的其它過程的情況下)能夠提供連續(xù)壓縮,從而在非常小的附加體積和用于通過腳部160并接收彈簧構(gòu)件110和/或護(hù)套130的?。ɡ?,4mm或更?。┲睆姐@孔的情況下穩(wěn)定截骨。
圖11a和11b示出了在關(guān)節(jié)的急性或慢性韌帶斷裂之后穩(wěn)定近側(cè)脛骨-腓骨關(guān)節(jié)212的系統(tǒng)100或150。經(jīng)選擇的系統(tǒng)可經(jīng)由皮膚地放置和/或張緊(以在關(guān)節(jié)上施加適當(dāng)?shù)膲嚎s)。
圖12示出使用于脛腓聯(lián)合損傷214的兩個系統(tǒng)100和/或150。應(yīng)用適當(dāng)?shù)膲嚎s,并且兩個系統(tǒng)設(shè)置為稍微分散,以使關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性最大化,同時(shí)仍然允許用于韌帶愈合的最佳的微動作環(huán)境。這種方法提供了固體螺釘?shù)脑S多優(yōu)點(diǎn)和縫合線-紐扣型裝置的許多優(yōu)點(diǎn),并具有很少的缺點(diǎn)。系統(tǒng)可經(jīng)由皮膚地插入和收緊。在需要固定的相關(guān)骨折的情況下,它們也可被放置為通過標(biāo)準(zhǔn)(或定制的)骨折固定板。
圖13示出具有遠(yuǎn)側(cè)腳部160和近側(cè)或鄰近側(cè)錨固件120的系統(tǒng)150的使用,用于固定具有韌性斷裂的肩鎖關(guān)節(jié)損傷216。在使用時(shí),腳部160通過插入穿過喙突218中的鉆孔來固定。在張緊時(shí),近側(cè)錨固件120抵靠鎖骨皮質(zhì)骨220。
圖14示出了采用系統(tǒng)150固定具有傾斜骨折202的鎖骨220。這里,彈簧構(gòu)件110和腳部160從背側(cè)外側(cè)皮質(zhì)(dorsallateralcortex)到足底內(nèi)側(cè)被插入通過鉆孔。在經(jīng)由與近側(cè)錨固件120張緊的彈簧構(gòu)件實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)膲嚎s時(shí),在閉合接入切口之前(再次如同其它過程中一樣),多余的彈簧構(gòu)件110的長度被修剪掉(如同其它過程中一樣)。
在連續(xù)壓縮是必需的或最佳的和/或微創(chuàng)方法是有益的設(shè)置中,還有用于本文的系統(tǒng)或裝置實(shí)施例的額外指示。圖15是提供另一這樣的示例的射線照相圖像,其中系統(tǒng)實(shí)施例100或150正交地跨越腓骨214的骨折202以允許在骨折部位處的連續(xù)壓縮。
如廣泛理解的,最佳的骨折愈合需要復(fù)位骨折(即,將骨折邊緣校正到解剖對準(zhǔn))、骨接觸、碎片壓縮在一起、以及機(jī)械穩(wěn)定性。用于治療許多長的骨骨折(例如,脛骨,腓骨,股骨,跖骨,掌骨)的目前標(biāo)準(zhǔn)包括采用與骨折部位正交放置的拉力螺釘(lagscrew)以及用于穩(wěn)定骨的板進(jìn)行治療。拉力螺釘被設(shè)計(jì)為在骨折處施加壓縮。然而,在實(shí)施裝置之后其不會施加連續(xù)壓縮。
在圖15中,系統(tǒng)190包括細(xì)長彈簧構(gòu)件110,該細(xì)長彈簧構(gòu)件110通過采用螺釘194固定的骨折穩(wěn)定板192。這種方法允許根據(jù)需要(基于穩(wěn)定性,骨質(zhì)量等)施加盡可能多的手動壓縮,以及在骨折愈合期間由彈簧構(gòu)件110提供的連續(xù)壓縮。該方法可加速骨愈合并增強(qiáng)損傷恢復(fù)。在系統(tǒng)190中,單獨(dú)的錨固件120或替代的遠(yuǎn)側(cè)腳部160(未示出)可被實(shí)施用于固定彈簧構(gòu)件110。替代性地,穩(wěn)定板192可包括(多個)棘爪齒部特征件124,其另外用于錨固件頭部中以固定彈簧構(gòu)件。
在該方法和其它方法中,通過將彈簧構(gòu)件張緊到可能在約2至約5磅的力(lbf)之間的起作用力或操作力(這與以其它方式使用的“ao”拉力螺釘?shù)牡湫偷淖畲罅σ恢拢?,來?shí)現(xiàn)對于骨折愈合的足夠的壓縮。本主題的(多個)彈簧構(gòu)件將通過彈簧的離散的、遞增的、棘爪式、點(diǎn)擊式(click-type)緊固來提供由醫(yī)生選擇的在該范圍內(nèi)或更高的跨越骨折部位的連續(xù)壓縮,從而幫助快速愈合。
變型
除了已經(jīng)公開的實(shí)施例之外,本說明書的范圍內(nèi)還有更多的變型。主題方法,包括使用和/或制造的方法,可以按照邏輯上可能的事件的任何順序以及任何所列舉的事件順序來執(zhí)行。醫(yī)療方法可包括與裝置提供、植入物定位、重新定位、元件(例如錨固件腳部)釋放、取回和/或移除一些或全部系統(tǒng)部件(例如,具體構(gòu)思,腳部和/或護(hù)套構(gòu)件可作為過程的一部分留在適當(dāng)位置,而其它部件被移除)相關(guān)聯(lián)的醫(yī)院工作人員的任何活動。
此外,在提供值的范圍的情況下,應(yīng)當(dāng)理解的是,在該范圍的上限和下限之間的每個中間值以及處于所述范圍中的任何其它陳述的值或中間值也被包含在本發(fā)明內(nèi)。此外可想到,所描述的創(chuàng)造性變形的任何可選特征可被獨(dú)立地闡述和要求保護(hù),或與本文所述的特征中的任何一個或多個結(jié)合。此外,來自說明書的限制不旨在被讀入任何權(quán)利要求中,除非這些限制被表達(dá)為包括在權(quán)利要求中。
如本文和所附權(quán)利要求中所用的,單數(shù)形式“一”、“一個”以及“所述”包括復(fù)數(shù)指示,除非上下文另有明確說明。換言之,使用這些冠詞允許上述描述以及下面的權(quán)利要求中的主題項(xiàng)目中的“至少一個”。權(quán)利要求書可排除任何可選元件。因此,該陳述旨在作為結(jié)合權(quán)利要求元件的陳述來使用諸如“單獨(dú)”、“僅”之類的排他性術(shù)語或使用“否定”限制的前提基礎(chǔ)。
在不使用這種排他性術(shù)語的情況下,權(quán)利要求中的術(shù)語“包括”應(yīng)允許包括任何額外元件,而不管在權(quán)利要求中是否列舉給定數(shù)量的元件,或者特征的添加可被認(rèn)為是改變權(quán)利要求中闡述的元件的性質(zhì)。
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雖然實(shí)施例易于進(jìn)行各種修改和替代形式,但是其具體示例已經(jīng)在附圖中示出,并且在此進(jìn)行詳細(xì)描述。然而,應(yīng)當(dāng)理解,這些實(shí)施例不限于所公開的特定形式,而是相反,這些實(shí)施例將覆蓋落入本公開精神內(nèi)的所有修改、等價(jià)方案和替代方案。此外,實(shí)施例的任何特征、功能、步驟或元件可以被引用到權(quán)利要求中或添加到權(quán)利要求中,以及通過不在該范圍內(nèi)的特征、功能、步驟或元件限定權(quán)利要求創(chuàng)造性范圍的負(fù)面限制。