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CN101014291A - 移植物组装装置 - Google Patents

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CN101014291A
CN101014291A CN 200580025453 CN200580025453A CN101014291A CN 101014291 A CN101014291 A CN 101014291A CN 200580025453 CN200580025453 CN 200580025453 CN 200580025453 A CN200580025453 A CN 200580025453A CN 101014291 A CN101014291 A CN 101014291A
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肖恩·鲍威尔
迪班·派特尔
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芯赛斯公司
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    • A61B17/92Impactors or extractors, e.g. for removing intramedullary devices
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    • A61B17/68Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/72Intramedullary pins, nails or other devices

Abstract

本发明一般性地涉及骨折的内部固定系统,具体地,涉及与髓内插入骨折固定装置,如在长骨骨折如大腿骨、胫骨、肱骨等骨折的治疗中使用的那些装置有关的设备。本发明的移植物组装装置包括:手柄;具有第一末端和第二末端的轴;延伸自该轴的延长杆。该轴的第一末端与该手柄连接,该轴的第二末端构造成与连接螺丝的头部接合。该装置可以用一只手保持,同时各个组件可以依次置于其在所述杆上的适当位置,用另一只手操作其它组件。

Description

移植物组装装置

发明领域本发明一般性地涉及骨折的内部固定系统,具体地,涉及与髓内插入骨折固定装置,如在长骨骨折如大腿骨、胫骨、肱骨等骨折的治疗中使用的那些装置有关的设备。

发明背景骨折是普通存在的伤害。这些骨折一般会使患者衰弱,通常需要进行手术。根据骨折的严重程度,整形的外科医生有若干治疗选择,包括简单的骨折整复移植到完全的假体置换。然而,尽管治疗骨折并不需要复杂的手术如全部置换,但是合适地安置骨折的骨头即便对熟练的整形医生来说仍然是很大的挑战。

在整复骨折过程中外科医生所必须面对的困难是公知的。这些困难包括在矫正骨折时对所述骨或骨断片的形状和位置进行处理,和与用来支持和保持所述骨折直至痊愈的整形移植物的合适置换有关的并发症。移植物置换的并发症问题一直存在,是骨折医生进行整形手术所面临的挑战。

长骨如大腿骨的骨折,通常使用插入到病骨的骨髓内管中的髓内杆(intramedullary rod)(“IM杆”)来治疗。髓内杆是本领域公知的,通常包括延长杆,该延长杆与横向构件如螺钉,大头钉或钉子,包括带有螺旋刀片的钉子连接。该髓内杆通常具有许多横向孔,以允许该横向构件设置穿过该髓内杆进入到骨组织中,从而将断裂的骨段稳定并保持在一起。例如,在治疗大腿骨的颈部和/或头部骨折时,可以将方头螺钉或钉子(带有或不带有螺旋刀片)插入通过该髓内杆的近端部分,通过骨折处,然后进入大腿骨头部。对于更远端的轴式骨折,可以将锁定螺钉、螺栓或钉子设置通过该髓内杆并在合适的位置进入骨组织,从而固定骨断片。

移植髓内杆通常包括将该杆通过所述骨的末端的某一点插入到骨髓内管中。进行骨切开术以产生一个进入位点,并在遵守其基本解剖学的条件下用有弹性的扩孔钻进行骨髓内管的扩孔。一旦形成了合适的孔,将所述髓内杆插入通过该进入位点而进入该骨髓内管中。然而,该髓内杆的大小和形状会使其插入到骨髓内管中变得困难。因为该髓内杆可以是光滑的且可以具有狭窄的直径,因此医生在手术中可能不能握紧该杆。此外,可能需要很大的力来推该杆而使其进入骨髓内管中,且该杆还可能需要沿其轴旋转或以其它方式辅助插入,这些都使插入变得困难。此外,必须确定该杆的各个孔的位置以使横向结构通过该杆,而同时该杆位于骨髓内管中的适当位置。

已经发展形成了各种插入系统,以便于在骨折手术中进行整形移植置换。这些插入系统的使用在对齐和移植固定移植物以确保所述骨折合适治愈方面有助于整形手术。例如,移植物插入手柄通常用于对齐和保持所述髓内杆,因为其被插入到骨折的骨髓内管中;还用于与其它的移植物插入设备,如瞄准臂连接。该手柄构件具有弯曲的躯体,该躯体在该手柄的第一末端具有孔,用于与固定移植物连接,且在该手柄的第二个末端具有多个孔。该移植物插入手柄为手术提供了大的抓握体,该抓握体使得可以对该髓内杆施加很大的力,可以很容易地操作和转动该杆,且可用作必须被插入到骨中并通过该髓内杆的横向构件的对齐参照。

然而,当将这些移植物插入手柄用于辅助插入髓内杆时,在插入之前需要在手术室中作一定的准备。一旦外科医生选中了合适大小的髓内杆,该插入手柄必须与该髓内杆的近端上的对齐标识对齐,且在所述组件被保持在合适位置时,必须将连接螺钉插入通过该手柄并进入该髓内杆中。然后用螺丝刀或其它合适工具将该连接螺钉旋紧,同时使所述组件保持在适当位置。

因为连接在一起的各种组件有些难用,所以有时候外科医生或手术室工作人员很难在连接螺钉被固定前对齐和保持这些组件。如上所述,将所述手柄连接到所述髓内杆上需要将多种组件同时准确地保持在适当位置,这需要使用工具来旋紧所述连接螺钉。装配这些组件过程中存在的固有困难会使该装置掉落到地上,因而影响该设备的无菌性。此外,在将该连接螺钉旋紧时组件可以从对齐状态中移开,这使得所述手柄从与髓内杆对齐的状态中移开。这还会导致不合适地安置髓内杆或不能将横向开口定位,该横向开口用于将横向构件插入通过该髓内杆。

发明概述本发明公开了移植物组装装置的优选实施方案,其包括用于使用者操作的手柄,具有第一末端和第二末端的轴,和从该轴的第二末端延伸的延长杆。该轴的第一末端与该手柄连接,该轴的第二末端包括接合并旋转连接螺钉的螺钉接合部分。本发明还公开了组装髓内杆和髓内杆插入手柄的优选方法,该方法包括步骤:提供髓内杆;提供髓内杆插入手柄;提供移植物组装装置,该移植物组装装置包括具有第一末端和第二末端的轴,和从该轴的第二末端延伸的延长杆,其中该轴的第二末端具有旋转螺钉的螺钉接合部分;将中空的连接螺钉置于所述移植物组装装置的杆上;将髓内杆插入手柄置于所述移植物组装装置的杆上;将髓内杆置于所述移植物组装装置的杆上;使髓内杆和所述插入手柄以需要的构型对齐;和旋转该移植物组装装置以使该连接螺钉将该插入手柄连接到该髓内杆上。本发明还公开了髓内杆插入工具箱的实施方案,其包括具有第一末端和第二末端的髓内杆插入手柄,该插入手柄的第一末端适于可移动地与髓内杆连接,该髓内杆插入手柄在其第一末端具有孔;构造成延伸通过该插入手柄的孔并与髓内杆接合的连接螺钉,该连接螺钉是中空的且具有旋转工具接合部分;移植物组装装置,其包括具有第一末端和第二末端的轴,和从该轴的第二末端延伸的延长杆,其中该轴的第二末端构造成接合并旋转所述连接螺钉的旋转工具接合部分,且该延长杆的尺寸和构型设计成延伸通过所述连接螺钉和所述插入手柄,并进入所述髓内杆中。

本发明的移植物组装装置允许外科医生或手术室技术人员将插入设备与髓内杆连接,同时降低该设备掉落或使该设备彼此不适合地对齐的风险。该移植物组装装置被设计成与髓内杆或其它整形骨折固定装置,以及与它们联用的移植物插入设备,如待批的美国申请10/269,976中所示的那些设备一起使用,该美国申请在此纳入本文作为参考。

所述移植物插入设备可以包括用于植入第一固定移植物(或移植物的第一部分)的手柄构件,用于引导第二固定移植物(或所述移植物的第二部分)进入骨中的臂构件,用于保护软组织和用于移动控制和转动控制所述第二固定移植物的套筒构件,用于与所述套筒构件连接的帽构件,具有连接构件的驱动轴,该连接构件与所述第二固定移植物连接,且驱动该第二固定移植物通过所述臂构件和套筒构件而进入骨折的骨中。该移植物插入设备还可以包括击打构件以帮助外科医生将所述第一固定移植物插入到所骨折的骨中。可以导入减小使用者测量误差的测量装置和测定移植物的长度、直径和插入角度的测量装置。这些移植物插入设备可以具有穿过其中的孔(称作中空),以使它们可以在插入过程中置于引导丝或推杆的上方。

本发明的移植物组装装置可以使医生或手术室技术人员可以容易且牢固地通过将各种相关组件对齐并保持在推杆的合适位置而将移植物插入设备连接到髓内杆上,同时使连接螺钉锁定到合适位置。在将各种组件依次放置到它们在所述装置的推杆上的合适位置时,可以用一只手来保持该装置,用另一支手来操纵其它组件。当所有组件位于适当位置时,将所述杆的整个螺钉接合部分安装到所述连接螺钉上,且允许使用者通过简单地转动所述手柄来旋紧该螺钉来完成组装。然后,将移植物组装装置从所述装置中移除,将髓内杆插入到骨折的骨中。

本发明的移植物组装装置可以包括手柄、具有第一末端和第二末端的轴、从所述轴延伸的延长杆。该轴的第一末端与该手柄连接,该轴的第二末端构造成与连接螺钉的头部连结。在该移植物组装装置的一个实施方案中,所述手柄是球形的,且提供有许多表面沟槽。在该移植物组装装置的另一个实施方案中,该手柄是球形的,且提供有可抓握表面,所述轴的第二末端具有六方形、正方形、TorxTM、齿条形或楔形形状从而与连接螺钉的头部接合。该手柄可以由AL6061-T6铝合金组成,还可以提供有许多抓握插入物。该轴可以由431级的不锈钢组成,且优选40毫米长,虽然该长度还可以根据需要加长或减短。从所述轴延伸的延长杆的长度可以为50毫米到400毫米,可以由316级的不锈钢组成。

所述移植物组装装置的可选实施方案具有:与轴一体成形的手柄,该轴从该手柄处延伸;在所述轴的末端形成的螺钉接合部分;和从所述轴延伸的延长杆。该轴可以可移动地与该手柄连接,该杆可以可移动地与该轴连接。任选地,该轴和杆可以与螺钉接合部分一体成形,该螺钉接合部分位于该一体成形的杆/轴的两末端之间。该延长的一体成形的杆/轴还可以可移动地与所述手柄连接。该手柄可以是球形的,且提供有许多表面沟槽,所述轴的螺钉接合部分可以具有六方形、正方形、TorxTM、齿条形或楔形形状。

所述移植物组装装置可以用于组装髓内杆和手柄,步骤如下:选择合适尺寸的髓内杆;将中空的连接螺钉置于该移植物组装装置的杆上;沿着所述杆滑动所述连接螺钉,从而使该连接螺钉与轴的螺钉接合部分接合,该轴延伸自所述移植物组装装置的手柄;将髓内杆插入手柄置于所述移植物组装装置的杆上;沿着所述杆滑动所述插入手柄,从而使该连接螺钉与该插入手柄接合;将所述髓内杆置于所述移植物组装装置的杆上;沿着所述杆滑动所述髓内杆以与所述插入手柄接合;以需要的构型对齐所述髓内杆和所述插入手柄;转动所述移植物组装装置的手柄以旋紧所述连接螺丝,从而使所述插入手柄与所述髓内杆牢固结合。

附图的简要说明为了说明目的公开了附图,这些附图显示了所述移植物组装装置的优选特征,这些特征是任选的,且还可以进行组合或以其它方式使用。这些附图仅用于说明,决不意欲限制本发明的范围。本发明的范围仅由权利要求来限定。

图1是本发明的移植物组装装置的例举性实施方案的平面图;

图2是本发明的移植物组装装置的例举性实施方案的透视图。

图3是安装在所述移植物组装装置上的,部分组装状态的髓内杆、插入手柄和连接螺钉的透视图。

本发明的详细描述图3显示了所述移植物组装装置10的优选实施方案,该装置具有髓内杆20和可能与该髓内杆的插入有关的各种组件。图3显示了部分组装状态的连接螺钉13和插入手柄12,此时其各自均被置于该装置10上,而还没有锁定到该髓内杆20上。

如图1和2所示,手柄1优选与轴2连接,该轴2延伸自手柄1的躯体。该手柄1优选具有合适的大小和形状以易于被使用者抓握并使使用者可以向所述装置施加旋转力。尽管该手柄显示为通常的球形,但是该手柄还可以是任何形状,该形状优选使使用者可以抓握所述装置。该手柄可以提供有沟槽或其它形式的不平表面或表面纹饰,以提高该手柄的抓握品质。可选择地,可以对该手柄进行同样可以提高其抓握品质的表面处理、覆盖或嵌入。该手柄可以由铝合金,如AL 6061-T6组成,但是其它合适材料,包括金属的或非金属的材料都可以使用。该手柄还可以是基本上中空的,具有或不具有向外的开口。

为了牢固地将轴2保持在所述手柄1中,将销6或其它合适的装置优选地延伸穿过该手柄1进入或抵靠到轴2上。还可以通过本领域公知的其它方法来将该轴2固定到该手柄1上。例如,轴2可以提供有螺纹表面,该螺纹表面与该手柄1中存在的相似螺纹孔接合,可以将该轴2压合进该手柄1中或焊接、铜焊或粘合在一起。在另一实施方案中,该轴2与该手柄1一体成形,从而提供单一件的轴/手柄单元。

所述轴2优选地由合适的金属或金属合金,如432级不锈钢组成,虽然肯定地还可以使用具有使用者所希望属性的其它材料。轴2具有第一末端8和第二末端9,和长L1。长L1可以为10毫米至100毫米,优选40毫米。轴2可以具有圆形横截面,且其直径的尺寸根据需要设计以提供适于与所使用的螺钉接合的螺钉接合部分7。最优选地,该轴2的直径为大约9毫米。可以理解,根据需要可以使用更大或更小直径的轴2。此外,虽然轴2已经描述为具有圆形的横截面,但它也可以以其它形状提供。轴2的第一末端8优选具有螺钉接合部分7,该螺钉接合部分优选具有六边形的截面,设计成与连接螺钉13的头部14中的相应的优选的六边形插入物接合。该轴2的第二末端9插入到所述移植物组装装置10的所述手柄1中。该轴2的连接部分7的其它尺寸、形状或构型也可以使用,只要适于与连接螺钉13的头部14接合。例如,轴2的所述末端可以具有正方形、TorxTM、齿条形、星形或楔形形状以与连接螺钉13的头部14接合并对该螺钉施加需要的旋转。轴2根据需要还可以是实心的或空心的。

优选地,大约3毫米直径的杆4延伸自轴2。该杆4与整形外科手术中常用的引导杆相似,用于对齐和定位插入到骨中移植物。然而,该杆4可以根据需要具有更小或更大的直径,是实心的或空心的,只要不会降低所述装置的可操作性。此外,虽然该杆描述为具有圆形横截面的直径,但是本领域的普通技术人员能够理解杆4还可以使用其它形状或构型,如方形横截面、I形横截面、C或T形横截面等。该杆4优选由316级的不锈钢组成,然而,也可以使用其它的金属或金属合金或具有合适属性的其它类型材料。

所述杆4具有第一末端15和第二末端16,和长L2。该杆4优选足够硬以支撑其上的各种组件,但同时还具有一定的弹性以适应所述髓内杆或插入组件的弯曲或弯折。杆4的长L2优选为约250毫米到约350毫米,更优选为约320毫米,虽然该杆4的长度可以根据需要加长或缩短以满足所述移植设备的需要。例如,可以用长度为约50毫米的杆来组装插入手柄和实心的髓内杆,该髓内杆在其近端具有有限深度的孔。

在所述轴2插入到所述手柄之前,所述杆4和该轴2优选通过铜焊连接。在一实施方案中,该杆4通过延伸穿过该手柄1和轴2而进入或抵靠在该杆4中的销而被轴2牢固地保持。可以预期,该杆4可以用其它本领域公知的方式保持在该手柄1中。例如,该杆4可以压合进该轴2中并仅通过摩擦结合(frictional fit)而保持在该轴2中。该杆4还可以是有螺纹的或制造成其它形式以与该轴2相互连接。在一个实施方案中,该杆4可以被构造成可移动地与该轴2连结,从而可以根据各种情况下的需要使用不同长度的杆。可选择地,该杆和轴可以一体成形,所述螺钉接合部分7位于该一体成形的杆/轴的末端9、15之间。

在治疗骨折的手术过程中,外科医生可以根据患者的身体状况确定需要使用的适合长度和直径的髓内杆。为了将选好的髓内杆与所述插入手柄12连接,外科医生或手术室工作人员接着将中空的连接螺钉13滑动到所述移植物组装装置10的杆4上。该连接螺钉13优选具有中空的孔,该孔优选为约1毫米到10毫米,更优选大于约3毫米。该连接螺钉13优选在其第一末端具有螺纹,以与所述髓内杆中的螺纹接合,在其第二末端优选具有形成凹槽形式的旋转工具接合部分,用于与所述移植物组装装置10的螺钉接合部分7接合。然后,将具有第一末端18、第二末端17和孔19的插入手柄12置于该杆4上,接着将髓内杆20置于该杆4上。这时,按照需要的顺序,还可以将与髓内杆20和插入手柄12连接的其它组件,如上文所述的组件放置到该移植物组装装置10的杆4上。因为所述的各种组件都是由该杆4支撑的,因而大大简化了手术室工作人员的任务。该移植物组装装置10可以用一只手保持,同时减少放置在该杆4上的不同组件之一掉落的机会。一旦所有的组件都置于合适位置之后,可以围绕该杆4仔细地操作(即旋转)该髓内杆20和插入手柄12使其彼此合适地对齐。此时还可以根据需要对齐其它组件。在各个组件对齐后,通过旋转所述球状手柄1以拧紧所述连接螺钉13而将该髓内杆20和插入手柄12彼此连接。更具体地,所述轴2的螺钉接合部分7与该连接螺钉13接合。手术室工作人员不需要腾出他的手来拿其它工具来将该连接螺钉锁定到适当位置,相反地只需要转动该手柄1来将该中空的连接螺钉13拧紧就可以了。

很明显,本发明在此公开的示例性实施方案是为了公开本发明,应该理解本领域的普通技术人员可以进行许多改进或设计出其它实施方案。因此,所附权利要求应该理解为包含所有的这种改进或实施方案,只要其包含在本发明的精神和范围之内。

Claims (18)

1.移植物组装装置,其包括:用于使用者操作的手柄;具有第一末端和第二末端的轴;和从所述轴的第二末端延伸的延长杆,其中,所述轴的第一末端与所述手柄连接,且该轴的第二末端包括接合并旋转连接螺钉的螺钉接合部分。
2.如权利要求1所述的移植物组装装置,其中所述手柄基本上是球形的,且提供有多个表面沟槽。
3.如权利要求1所述的移植物组装装置,其中所述螺钉接合部分的形状选自下列的至少一种:六方形、正方形、TorxTM、星形、齿条形或楔形,从而与所述连接螺钉的头部接合。
4.如权利要求2所述的移植物组装装置,其中所述手柄由AL 6061-T6铝合金组成。
5.如权利要求1所述的移植物组装装置,其中所述手柄提供有多个抓握插入物。
6.如权利要求1所述的移植物组装装置,其中所述轴的长度为约10毫米到约100毫米。
7.如权利要求6所述的移植物组装装置,其中从所述轴延伸的所述延长杆的长度为约50毫米到约400毫米。
8.如权利要求7所述的移植物组装装置,其中所述延长杆的直径为1毫米到10毫米。
9.如权利要求1所述的移植物组装装置,其中所述手柄与所述轴一体成形。
10.如权利要求1所述的移植物组装装置,其中所述延长杆可移动地与所述轴连接。
11.如权利要求1所述的移植物组装装置,其中所述轴可移动地与所述手柄连接。
12.如权利要求1所述的移植物组装装置,其中所述杆与所述轴一体成形,且所述螺钉接合部分位于该杆和轴的两端之间。
13.如权利要求1所述的移植物组装装置,其中所述螺钉接合部分的位置距离所述杆的末端约200毫米到约350毫米。
14.组装髓内杆和髓内杆插入手柄的方法,其包括步骤:提供髓内杆;提供髓内杆插入手柄;提供移植物组装装置,其包括具有第一末端和第二末端的轴,和从该轴的第二末端延伸的延长杆,其中该轴的第二末端具有能够旋转螺钉的螺钉接合部分;将中空的连接螺钉置于所述移植物组装装置的所述杆上;将所述髓内杆插入手柄置于所述移植物组装装置的所述杆上;将所述髓内杆置于所述移植物组装装置的所述杆上;使所述髓内杆和所述插入手柄以需要的构型对齐;和旋转所述移植物组装装置以使所述连接螺钉将所述插入手柄连接到所述髓内杆上。
15.如权利要求14所述的方法,其还包括步骤:沿着所述杆滑动所述中空的连接螺钉,从而使该连接螺钉的头部与从所述移植物组装装置延伸的轴接合;将髓内杆插入手柄置于所述移植物组装装置的所述杆上。
16.髓内杆插入工具箱,其包括:具有第一末端和第二末端的髓内杆插入手柄,该插入手柄的第一末端适于可移动地与髓内杆连接,该髓内杆插入手柄在其第一末端具有孔;构造成延伸通过所述插入手柄的孔并与所述髓内杆接合的连接螺钉,该连接螺钉是中空的且具有旋转工具接合部分;移植物组装装置,其包括具有第一末端和第二末端的轴,和从该轴的第二末端延伸的延长杆,其中该轴的第二末端构造成能够接合并旋转所述连接螺钉的所述旋转工具接合部分,且该延长杆的尺寸和构型设计成延伸通过所述连接螺钉和所述插入手柄,并进入所述髓内杆中。
17.如权利要求14所述的髓内杆插入工具箱,其中所述连接螺钉的所述旋转工具接合部分是具有非圆形横截面的凹槽,所述轴的所述第二末端具有与该凹槽接合和匹配的横截面形状。
18.如权利要求15所述的髓内杆插入工具箱,其中所述移植物插入手柄还包括瞄准臂。
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