CN101969867A - 用于骨折修补的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

用于骨折修补的装置和方法。该装置可以包括用于相对于第二骨片段放置第一骨片段的结构支架。该装置包括锚定衬底。锚定衬底可以构造成将第一骨片段压缩至第二骨片段。锚定衬底可以将张力从在第一骨片段中的远端骨片段锚传递到在第二骨片段中的近端骨片段锚。该装置可构造成在骨的内腔中展开。该装置可以安装在开放的骨折中。该装置可以是膨胀的，自膨胀或者构造成被机械驱动。该装置的一些实施例可以包括中心轴构件，中心轴构件可以与结构支架和锚定衬底中的一个或两者结合使用以构造该装置。

Description

用于骨折修补的装置和方法
技术领域
公开的方面涉及提供用于修补骨折的装置和方法。特别是，本公开涉及用于利用插入骨中的设备修补骨折的装置和方法。
背景技术
目前，有许多已知方法来处置长骨骨折。常见的骨折处理包括：(1)非外科固定；(2)骨缝合术和张力带技术；(3)经皮固定(例如，使用销、线、螺钉等等)；(4)刚性骨髓针(例如，使用大杆和外螺钉)；(5)柔性板骨缝合术(例如，“载荷分享”缝合)；(6)关节成形术(例如，使用假体)；(7)骨折镶片和其它指示特有的技术。符合特定临床标准的严重骨折可能需要外科修补而不是非外科固定。
细长或长的骨的中轴通常被归类为骨干。这种骨的端部通常被分类为骺。在中轴和端部之间过渡的骨通常被分类为干骨后端。
干骨后端和骺骨通常比骨干骨密度更低、更松质(多孔)并且更少皮质。干骨后端和骺骨折的修补通常由于它们邻近关节而很复杂。因为这种骨质量和解剖差异，板和螺钉在干骨后端和骺骨中的固定通常比板和螺钉在骨干骨中的固定更加困难。如果病人年长并且患骨质疏松病，尤其会如此。
一般而言，骨折固定可以提供纵向(沿着骨的长轴)、横向(沿着骨的长轴)和旋转(围绕骨的长轴)稳定性。骨折固定也可以保持正常的生物和愈合功能。
有两大类外科固定：(1)在内皮内的设备(内部固定)；和(2)从皮中延伸出的设备(外部固定)。有两种用于长骨手术的常见类型的内部固定方法：(a)通过螺纹拧紧到骨的外部的板；或(b)下入到骨的中心的杆。
板和螺钉的特征在于相对侵入性手术、裂骨片段从骨外部的一侧的支撑和锚定到板中并且穿过整个骨的螺钉。成功的修补取决于骨折形状、骨质量、医生技能和病人对外来物体的忍受力。板和螺钉可能不能适当地解决关节周围和关节内骨折的对准和稳定性要求。
例如用于中间轴处理的骨髓杆或针比板和螺钉在将软组织损伤和并发症减小到最低方面更有效。然而，杆和针在许多情形下通常不会稳定多片段骨折。典型的骨髓杆或针的直径固定并且通过切口导入髓管中。在其中有大于杆的髓充气室的情形中，可以折衷旋转和横向稳定性。如果使用较大的杆，可能需要对整个轴长度的铰孔。这种铰孔可以使现有的皮质骨支架变得稀疏。而且，杆中的预定螺纹螺钉孔可能会限制其中可以复位和稳定的不同骨折形状的方式。
柔性骨髓杆状解决方法利用可以通过进入地点插入髓空腔中然后变得刚性的结构。这些解决方法比刚性骨髓杆更易于使用者安装。这些结构可以使用聚合物或水泥增强。类似于刚性骨髓杆，柔性骨髓解决方法对于关节周围或关节内骨折具有有限的好处。中轴或端骨的多片段骨折以能够沿多个方向生成适当的固定的方式需要对准和稳定性。
中轴骨折和端骨骨折从根本上说是不同的。用以提高愈合的载荷状况、骨折形状、所需对准和压缩力是不同的。中轴骨折在骨折的任一侧上具有充分的骨材料，锚可以在其中被驱动。端骨骨折，尤其是在关节表面上的端骨骨折可以具有薄的皮质骨、松质骨和极小的锚定位置。
中轴骨折倾向于主要地以弯曲和扭转加载。端骨骨折倾向于以复杂和多向的应力形状被加载。中轴修补方法因此可能不适合于端骨骨折的修补。
植入物的适当尺寸有助于骨折的重新对准和愈合。因此，已知修补产品的多种不同尺寸通常存储在库存中以保证植入设备与病人的解剖体的适当匹配。库存对医院和保险承担者是一种负担，但是可能需要它们以向外科医生提供在进行外科手术时的灵活性。
因此希望提供用于适当的解剖对准和稳定性而同时减少损伤和并发症的装置和方法。
附图说明
通过考虑下面的详细说明并结合附图，本发明的目的和优点将会变得显而易见，在附图中相同的参考符号在全文中指的是相同的零件，并且其中：
图1是依照本发明的原理布置的装置的侧视图；
图1A是图1中所示装置的透视图；
图1B是图1A中所示装置的局部剖视图；
图1C是依照本发明的原理显示在图1A中的装置的前视图；
图2是示意性的人骨骼的前视图；
图3是裂骨的局部剖视图；
图4是显示可以使用图1中所示装置处理的身体部分的透视图；
图5是显示图4中所示身体部分的一部分的透视图；
图6是依照本发明的原理的装置的剖视图；
图7是图6中所示装置连同依照本发明的原理的附加装置的剖视图；
图8是图1中所示装置连同依照本发明的原理的附加装置的剖视图；
图9是图1中所示装置连同依照本发明的原理的附加装置的局部剖视图；
图10是显示图1中所示装置连同依照本发明的原理和方法的附加装置的使用的局部剖视图；
图11是图1中所示装置连同依照本发明的原理的附加装置的局部剖视图；
图12是图1中所示装置连同依照本发明的原理的附加装置的局部剖视图；
图13是图1中所示装置连同依照本发明的原理的附加装置的局部剖视图；
图14是图1中所示装置连同依照本发明的原理的附加装置的局部剖视图；
图15是图1中所示装置连同依照本发明的原理的附加装置的局部剖视图；
图16是图1中所示装置连同依照本发明的原理的附加装置的局部剖视图；
图17是图1中所示装置连同依照本发明的原理的附加装置的局部剖视图；
图18是依照本发明的原理的装置的局部剖视图；
图19是依照本发明的原理的装置的透视图；
图20是依照本发明的原理的装置的局部剖视图；
图21是图20中所示装置的端视图；
图22是图1中所示装置的局部剖视图；
图23是依照本发明的原理的装置的透视图；
图24是图23中所示装置的局部剖视图；
图25是依照本发明的原理的装置的侧视图；
图26是依照本发明的原理的装置的侧视图；
图27是依照本发明的原理的装置的透视图；
图28A是依照本发明的原理的装置的侧视图；
图28B是依照本发明的原理的装置的侧视图；
图28C是依照本发明的原理的装置的局部剖视图；
图29是依照本发明的原理的装置在身体部分内的侧视图；
图30是图29中所示装置的一部分的剖视图；
图31是依照本发明的原理的装置的侧视图；
图32是图31中所示装置的剖视图；
图33是依照本发明的原理的装置的透视图；
图34是依照本发明的原理的装置的透视图；
图35是依照本发明的原理的装置的透视图；
图36是依照本发明的原理的装置的透视图；
图37是依照本发明的原理的装置的透视图；
图38是依照本发明的原理的装置的透视图；
图39是依照本发明的原理的装置的透视图；
图40是图39中所示装置的局部剖视图；
图41是依照本发明的原理的装置的透视图；
图42是依照本发明的原理的装置的透视图；
图43是依照本发明的原理的装置的透视图；
图44是依照本发明的原理的装置的透视图；
图45是依照本发明的原理的装置的透视图；
图46是依照本发明的原理的装置在身体部分内的侧视图；
图47是依照本发明的原理的装置在身体部分内的侧视图；
图48是依照本发明的原理的装置的透视图；
图49是依照本发明的原理的装置的透视图；
图50是依照本发明的原理的装置的透视图；
图51是依照本发明的原理的装置的透视图；
图52是依照本发明的原理的装置的透视图；
图53是依照本发明的原理的装置在身体部分内的侧视图；
图54是依照本发明的原理的装置在身体部分内的侧视图；
图55是依照本发明的原理的装置在身体部分内的侧视图；
图56A是依照本发明的原理的装置的透视图；
图56B是图56A中所示装置的侧视图；
图56C是图56A中所示装置的端视图；
图57A是依照本发明的原理的装置的透视图；
图57B是图57A中所示装置的侧视图；
图57C是图57A中所示装置的端视图；
图58是依照本发明的原理的装置在身体部分内的侧视图；
图59是依照本发明的原理的装置在身体部分内的侧视图；
图60是依照本发明的原理的装置在身体部分内的侧视图；
图61是依照本发明的原理的装置在身体部分内的侧视图；
图62是依照本发明的原理的装置的透视图；
图63是依照本发明的原理的装置在身体部分内的侧视图；
图64是依照本发明的原理的装置在身体部分内的侧视图；
图65是显示依照本发明的原理的装置的使用的透视图；
图66是依照本发明的原理的装置的透视图；
图67是依照本发明的原理的装置的透视图；并且
图68是显示依照本发明的原理的方法的示意性流程图。
本发明的详细说明
提供了用于骨折修补的装置和方法。该装置可以包括用于相对于第二骨片段放置第一骨片段的结构支架。结构支架可以构造成展开在骨的内腔内。该装置可以包括锚定衬底。锚定衬底可以构造成将第一骨片段压缩至第二骨片段。锚定衬底可以构造成展开在内腔中。
术语“骨片段”指的是骨的部分或碎片。术语“结构支架”可以包括“结构笼”。
结构支架可以是自膨胀的。结构支架可以由气球膨胀。结构支架可以由机械驱动膨胀。锚定衬底可以是自膨胀的。锚定衬底可以由气球膨胀。锚定支架可以由机械驱动膨胀。
结构支架可以用作框架来定位和对准骨片段。锚可以用于将骨片段固定至锚定衬底。锚定衬底可以被拉紧以使骨片段彼此压缩。装置的一些实施例可以包括中心轴构件。中心轴构件可以与结构支架和锚定衬底中的一个或两者结合使用。中心轴构件可以与锚放置之后锚定衬底的拉紧结合使用。近侧锚可以用于将装置的一端固定至骨片段以“锁紧”锚定衬底的拉紧。
装置可以包括输送装置。输送装置可以输送该装置的一或多个部分例如结构支架和锚定衬底通过骨中的进入孔并且进入骨中的骨髓腔。这些部分可以在收缩或折叠状态中输送。这些部分然后膨胀用于骨折的修补。
该装置和方法可以涉及从骨髓腔内复位、对准、压缩和/或稳定骨折。在一些情况下，所生成的稳定骨然后愈合而同时保持病人的可动性。
该装置和方法可以提供轴向弯曲、扭转、旋转、压缩中的稳定性并且可以提供片段间拉紧或压缩。
稳定性可以修补紧凑和嵌入骨折、控制长度并且控制骨折片段的对准。该装置可以将修正、复位、固定、稳定、旋转和补偿的任务分开。
该装置和方法可以在装置和天然骨之间分配载荷。该装置可以具有类似于天然骨的灵活性和模量。一些实施例可以提供可选地弱于或强于天然骨的装置以提高有益的骨折愈合响应。
该装置和方法可以用于徒手复位、开放复位和微创外科过程(“MIS”)。该装置和方法可以便于关节镜手术程序。该装置和方法可以提供经皮骨折修补。在这种修补中，该装置可以通过小切口展开到骨的空腔中。
该装置可以在不同于骨折现场的点输送。这有助于减少软组织损伤。该装置可以通过小的进入孔输送到骨髓腔中，小进入孔可以沿着长骨的中轴在其中最小的软组织需要移动的区域中放置。
该装置和方法可以减少将外来物体放置在肌肉、腱和神经区域中的需要。同样地，该装置和方法可以减少组织糜烂和分解。软组织的保护可以减少慢性疼痛和僵化。该装置和方法可以因为其非入侵性而减少传染风险。
在一些实施例中，该装置和方法可以完全由生物友好金属例如钛和镍钛诺制成。这种材料降低了传染风险并且通常不会干扰裂骨内的正常生物进程。
该装置和方法可以用于修补多种不同类型的骨。例如，该装置和方法可以用于修补长骨、短骨、扁骨、不规则骨和籽骨。
该装置和方法可以用于修补多种不同类型的骨折。例如，该装置和方法可以用于修补粉碎性骨折、骨骺骨折、干骺骨折、中间轴骨折、关节内骨折、关节周围骨折、多部分骨折和其它类型的骨折。
该装置可以用于断裂关节的重建。该装置和方法通过提供适当的锚定衬底也可以便于这种关节替换。例如，该装置和方法可以提供用于假体的稳定锚定并且减少无菌性松动。
术语“端骨”和“端骨骨折”用于指的是发生在长骨的骨骺或干骺区域中的骨折。这种骨折包括关节周围和关节内骨折。
该装置和方法可以用于处置骨质疏松的骨，涉及很差的骨质量的指示。与这种指示有关，该装置可以补偿天然骨中的缺陷并且可以降低关于应力遮蔽的担心。该装置和方法可以用于连同骨和关节的融合用于包括关节炎的各种指示。
该装置和方法可以与骨接合剂结合使用或是代替骨接合剂使用。在一些实施例中，该装置可以当作骨填料。例如，该装置可以用于与囊肿和肿瘤的处理一起填充骨空隙。该装置可以用作成骨支架以促进骨生长。
该装置和方法与临时性对准一起使用用于分级修补过程，例如修正、高能损伤或其中有感染或需要在骨固定完成之前治愈的软组织的其它情形。该装置和方法可以与提高愈合的各种抗菌素结合使用。
结构支架可以防止骨片段向内移动，这样该装置可以降低骨折塌陷的可能性。该装置可以遵从骨的形状并因此使不适当的应力减小到最低。例如，该装置和方法可以通过选择植入物膨胀程度或刚度降低环向应力。
该装置可以是自动定心的，因为它膨胀到骨空腔中。许多空腔不像管那样直；它们取决于解剖体而改变。该装置可以直的、弯曲的、曲线的和空腔顺应性的。
该装置和方法可以在装置的远端处提供锚定。该特征可以用于关节骨折和具有小或活动骨片段的骨折的修补。
该装置和方法可以为小锚的使用做好准备，因为该装置对于需要锚定的骨片段提供了结构支架。
该装置和方法可以沿任意适当的方向提供锚定。一些实施例可以在任意平面内提供锚定。
因为锚定衬底会朝骨片段的内表面膨胀，所以与典型的修补方法相比，可以使用相对较短的锚。出于同样的原因，比接合锚定衬底所需的更长的螺钉不会导致将螺钉驱动到与锚片段相对的骨中或是驱动穿过该骨。这是因为螺丝将终止于骨髓腔中。
该装置和方法可以与板、螺钉、销、外部固定器、置换关节、骨移植基体、基于因子的骨替代物和基于单元的骨替代物结合使用。
输送器具
输送器具可以将装置通过骨中的进入孔输送至骨髓腔。输送器具可以用于通过进入孔从骨髓腔中除去装置。输送器具可以通过任意适当的机构与装置接合，这些机构包括螺纹、插座、销、卡扣、套爪、缆绳中的一个或多个以及任意其它适当的机构。
该机构可以输送、膨胀、调节、旋转、锁紧、释放和俘获该装置。每个动作或其它适当的动作可以在结构笼、锚衬底、中心轴构件、锁紧特征和相关联的联接机构上单独地执行。输送装置可以包括能够输送驱动机构或多个机构所需的力的手柄组。
输送器具可以包括护套以助于在紧凑状态中输送该装置。护套的轴可以弯曲以进入骨髓腔。在一些实施例中，输送器具可能不具有护套。在那些实施例中，输送器具可以无防护地将装置推动到适当的位置中。
输送器具可以是整个或部分地射线不透性的。
在一些实施例中，输送器具可以装接到柔性纤维镜或内窥镜上。在一些实施例中，输送器具可以与柔性纤维镜或内窥镜集成。
结构支架
结构支架可以向骨折片段提供轴向、弯曲、扭转和定位结构支架中的一个或多个。结构支架可以减少或消除不利影响例如应力梯级。结构支架可以提供导向装置或表面用于骨折片段在复位和愈合期间的对准。
结构支架可以构造成在收缩状态中并且导入通过骨的轴中的孔。结构支架可以在收缩状态中具有足够的灵活性以遵从进入路径的曲率。
结构支架可以定位在骨髓腔内部骨折点附近。结构支架可以被膨胀开。当膨胀时，结构支架可以是刚性的。结构支架可以充分地膨胀以填充可用空腔和/或置换可以作为空腔边界的低密度材料。膨胀可以沿着结构支架的表面改变，这样膨胀的结构支架就可以遵从不规则的空腔形状。
在一些实施例中，可以维持膨胀状态而结构支架可以处于受力状态或未处于受力状态中。在空腔壁上的径向压力可以沿着结构支架的长度定制。结构支架可以在期望的位置提供应变消除以促进愈合。
结构支架的膨胀可以是弹性的。这可以通过使用在从收缩状态释放之后返回其初始配置形状或压力的弹簧材料实现。
结构支架的膨胀可以是塑性的。结构支架可以变形为期望的膨胀配置。变形可以由机构例如改变结构支架的长度的杆或往复式操纵器实现。杆或操纵器可以缩短结构构件的两个部分之间的距离。缩短该距离可以导致结构支架的一部分的径向膨胀。
用于缩短该距离的力可以由横切结构支架的中心轴构件提供。生成的形状可以来自所述膨胀和空腔壁的阻力的组合。
变形可以由直接力例如气球实现。
结构支架可以被扭转地膨胀。扭转膨胀本质上可以是弹性的或塑性的。例如，结构支架的远端可以相对于近端旋转。结构支架然后可以膨胀以充满空腔。
多种不同的材料可以用于实现所述的期望膨胀和强度特征。
结构支架可以包括形成笼或笼的一部分的支撑构件。支撑构件可以具有多种不同配置中的一个或多个。结构支架可以具有任意适当数目的支撑构件。例如，支撑构件的数目可以是1、2、3、4、5、6、7、8、10、25、50、100或更多。
支撑构件可以具有任意适当的横截面形状。例如，支撑构件可以具有下列横截面形状中的一个或多个：圆形、平的、矩形、“I”梁、管状、多芯的、扭曲的和许多其它形状。
结构支架可以具有任意适当的形状。例如，结构支架可以圆形、圆柱形、平的、矩形、螺旋形、螺旋的、wisk或打蛋器状、蛋形或卵形、分支或自由端部的。
结构支架可以由整体式或多部件组件构成。结构支架可以被：由管机械加工、激光切割、从薄板蚀刻、装配和连接的带、成型、沉积和/或烧结。
结构支架的近端可以连接并锁紧至锚衬底。近端也可以与输送器具交界。近端可以具有用于输送、驱动、锁紧和释放的适当的特征。这种特征可以包括，例如螺纹、插座、销、卡扣、套爪、缆绳机构和其它适当机构中的一个或多个。
锚定衬底
该装置可以包括一个或多个锚定衬底。锚定衬底可以接收一个或多个锚并且将它们保持在期望位置且具有或未具有结构支架的关节辅助并且具有或未具有松质骨。锚定衬底的尺寸和形状可以形成为它可以由穿入骨髓空间中的锚接合。
锚定衬底的尺寸和形状可以形成为一旦锚定元件穿入骨髓空间中，锚定衬底就可以与锚接合。锚定衬底可以提供补充由锚和锚定衬底的接合导致的张力的锚张力。
有几种锚和锚定衬底可以接合的方法。
这些方法中的一些是被动接合方法。在被动接合中，锚定衬底特征可以适当地设计尺寸以接合锚。例如，锚和锚定衬底可以构造成它们以类似于螺钉和孔的方式接合。激光切割结构可以采取实现适当的锚接合和保持所需的任何所需形状。接收的空腔(“单元”)可以是圆形、正方形、开槽、三角形或便于接合的任意形状。单元的几何形状可以是缩短设计的几何形状。单元可以形成矩阵、“织物”或“布匹”。锚定衬底可以包括单层或多层。
矩阵特性可以沿着锚定衬底的轴线改变以提供沿着轴线的锚定特征。例如，单元几何形状可以改变以提供与不同类型的锚的接合。锚定衬底厚度可以改变以提供不同程度的锚保持强度和力。
有几种方法来激活接合。一种这种方法是单元尺寸缩减。锚定衬底可以变形这样单元的尺寸就减小。单元尺寸缩减可以导致单元拧紧(或锁紧)到锚上。
另一种这种方法涉及第一和第二锚定衬底之间的相对位移。当相应的单元彼此偏离时，相对位移有效地减小单元尺寸。相对位移可以是轴向的、旋转的、径向的等等。相对位移可以将锚捕获在两个移位的锚定衬底之间并且可以有效地锁紧或保持锚。第一和第二锚定衬底中所选形状的单元无论是类似或不同都可以以配合的方式移动以捕获或接合锚。
另一种这种方法涉及扭转锚定衬底。这动作类似于在衬底的介质中拉伸和锁紧锚。其它方法包括缠绕、折叠并聚束锚定衬底。折叠或聚束配置可以通过使几层材料同时捆绑在锚上施加力，有效地线捆扎锚。
锚定衬底的不同部分的配置可选择成便于与锚的接合。锚定衬底的部分可以径向远离装置或锚定衬底的中心或纵轴延伸。锚定衬底的部分可以相对于轴线以垂直朝向支撑。
在锚定衬底与锚接合之后，锚定衬底可以向锚施加张力。张力可以推动锚相对于结构元件移动。这可以通过相对于结构构件沿轴向方向移动锚定衬底来实现。如果锚定衬底相对于结构支架近侧地移动，张力将施加到锚和它们的相应骨折片段上。
可以通过减小锚定衬底的直径实现张力。这可以通过延长并因此减小锚定衬底直径实现。张力可以通过缠绕、折叠、扭转、旋转或在锚定衬底中沿径向拉动施加。上文所提及的折叠或聚束配置可以用于该方法。
在一些实施例中，锚定衬底可以在结构支架内部。在一些实施例中，锚定衬底可以在结构支架外部。一些实施例可以包括一个或多个在结构支架内部的锚定衬底和一个或多个在结构支架外部的锚定衬底。在一些实施例中，锚定衬底可以装接至结构支架。
在一些实施例中，锚定衬底可以与结构支架机械地配合。锚衬底可以向设备提供结构完整性。例如，矩阵可以包括可联锁特征。联锁特征可以在锚定衬底膨胀期间或之后变得联锁。
在一些实施例中，锚定衬底可以机械地独立于结构支架。这可以允许锚定衬底和结构支架之间的相对运动。
锚定衬底可以是可膨胀的。锚定衬底可以与结构支架同时地膨胀。锚定衬底可以由结构支架膨胀。锚定衬底可以由输送装置例如气球膨胀。衬底可以是自膨胀的。自膨胀的实施例可以包括弹簧状元件。自膨胀的实施例可以包括包括形状存储材料例如形状记忆合金的元件。在一些实施例中，锚定衬底可以是非膨胀的。在一些实施例中，锚定衬底可以由机械驱动膨胀。
锚定衬底可以由多种不同形式和多种不同材料构成。形成可以包括例如辫、网、编织、缆股、激光切割构件、沉积构件或其它细丝结构。锚定衬底单元可以是圆形元件、正方形元件、矩形元件或异形的或单元类型的组合。锚衬底单元可以构造成模拟骨并且充当生长或嫁接脚手架。
锚定衬底可以由整体式元件例如具有切割到其中将便于接合的图形的挤压管或平板。实例包括激光切割管、冲压或蚀刻薄层和其它适当方法。
锚定衬底可以由许多材料制成，这些材料包括但是并不限于：镍钛诺、钛、钢合金、聚合物、多孔材料、海绵状材料、烧结金属、蚀刻材料、沉积材料、挤压材料和铸造材料。
锚
锚可以便于骨片段与锚定衬底的连接。锚可以与锚定衬底配合、联接、接合、锁紧或相互作用。一些锚可以构造成与骨接合。一些锚可以构造成不与骨接合。
锚可以具有细长的元件。细长元件可以包括一个构造成接合锚定衬底的抓爪特征。接合基本上可以紧接着发生在锚定衬底由锚穿透之后。接合可以仅仅发生在预定长度的细长构件进入锚定衬底之后。一些锚可以锁紧至锚定衬底。一些锚不能锁紧至锚定衬底。
抓爪特征可以是自驱动的。抓爪特征可以是用户驱动的。
锚可以具有任意适当的长度。不同长度的锚可以与该装置结合使用。锚可以构造成以锚的尾部进入并接合锚定衬底。那些锚在在它们被锁紧之后可以结束于锚定衬底内部。一些锚可以构造成穿过锚定衬底并且在锚定衬底的相对侧上与骨接合。一些锚可以构造成不在锚定衬底的任一侧上与骨接合。锚的实例包括：螺钉、螺旋元件、丁字钢、带刺特征、从管上切下的具有翼片特征的锚。
在一些实施例中，锚可以与扶垛元件例如板、垫圈、垫片等结合使用。
近侧锚可以被插入以将锚定衬底的近侧部分锚定至骨。在一些实施例中，可以接合近侧锚以在锚定衬底中保持张力。在一些实施例中，近侧锚可以构造成调节张力。
中心轴构件
在包括中心轴构件的实施例中，中心轴构件可以用于定位该装置、驱动装置的一个或多个改变(例如，膨胀状态或应力状态)、相对于装置的其它部分移动装置的一部分并且向装置提供机械支撑(例如刚度)。
在一些实施例中，该装置可以具有远端和近端。该支架结构可以具有远端和近端。该锚定衬底可以具有远端和近端。该中心轴构件可以具有远端和近端。在一些实施例中，中心轴构件可以近侧地延伸超过结构支架和锚定构件的近端。在那些实施例中，中心轴构件的中间部分通常与结构支架和锚定衬底的近端对齐。
中心轴构件可以用于维持结构支架和/或锚定衬底的刚度。在那些实施例中，中心轴构件的远端可以纵向地固定至结构支架和/或锚定衬底的远端。中心轴构件的近端或中间部分可以纵向地固定至结构支架和/或锚定衬底的近端。
中心轴构件可以用于调节结构支架和/或锚定衬底的长度。在那些实施例中，中心轴构件的远端可以固定至结构支架和/或锚定衬底的远端。结构支架和/或锚定衬底的近端可以相对于中心轴构件纵向地移动(不论线性地、旋转地或其它)。同样地，中心轴构件可以用于膨胀结构支架或锚定衬底。中心轴构件可以用于将装置锁紧在膨胀配置中。中心构件可以由装置的其它元件锁紧在适当的位置。
在一些实施例中，中心轴构件可以用于在支架结构和/或锚定衬底的远端和近端之间的纵向分离上设置下限或上限。这可以通过在沿着中心轴构件的所选位置上设置止动器来实现。
在一些实施例中，中心轴构件可以用于相对于锚定衬底线性地移动结构支架或相对于支架结构线性地移动锚定衬底。中心轴构件可以用于相对于另一个锚定衬底线性移动一个锚定衬底。在这种实施例中，中心轴构件可以纵向地固定到结构支架和锚定衬底中将相对于另一个移动的那一个上。
中心轴构件可以用于机械地加载结构支架和/或锚定衬底。载荷可以为拉紧、压缩或旋转。载荷可以通过适当地接合中心轴构件与结构支架和/或锚定衬底的一部分而施加。然后中心轴构件可以被加载，例如在其近端处。然后中心轴构件可以通过与结构支架和/或锚定结构的接合而传递载荷。
在中心轴构件被纵向地固定至结构支架和/或锚定衬底处，它可以保持自由旋转。在中心轴构件并未纵向地固定处，该装置可以包括适当的衬套、轴承、摩擦表面等以允许中心轴构件和结构支架和/或锚定衬底之间适当的线位移和/或旋转。
例如，中心轴构件可以纵向地固定至结构支架的远端并且可旋转地固定至锚定衬底的近端。锚定衬底的远端可旋转地固定至支架结构的远端或未可旋转地固定至支架结构的远端。因此中心轴可以用于不同的配置以使锚定衬底变形(例如缠绕、折叠、扭转等等)。相似的配置可以用于使结构支架变形。
在一些实施例中，中心轴构件可以包括或用作锚定衬底。中心轴构件可以可移动的这样在其期望的效果实现之后，它可以被从装置上移除。
中心构件可以是柔性或刚性的。中心构件可以与结构支架和锚定衬底中的一个或两者形成一个整体。中心轴构件可以包括缆绳、线圈、螺纹、辫、挤压件、珠、杆、束、缆股、网、嵌套元件等中的一个或多个。
装置移除
该装置可以从骨上移除。用于移除的方法可以包括折叠该装置。
在一些情况下，组织可以生长到装置的空隙中。能量(例如，振动、超声能、热等)可以耦合到该装置中以释放组织。当使用热能时，热可以由任意形式的能量例如射频、微波、感应、电阻和其它生成。
该装置和方法可以包括移除器具例如空心钻、芯钻等。该装置可以装配在一个或多个这种器具内部。
骨的向内生长
该装置的一个或多个表面可以覆盖有促进骨向内生长的制剂。该制剂可以包括磷酸钙、热处理的羟磷灰石、基本成纤维细胞生长因子(bFGF)-涂覆的羟磷灰石、羟磷灰石/磷酸三钙(HA/TCP)和其它适当的制剂，包括表1中列出的一个或多个。
该装置的一个或多个表面可以覆盖有抑制或禁止骨向内生长的制剂。这种表面可以包括不渗透的和其它材料，例如表1中所列的一种或多种。
药物输送
该装置的一个或多个表面可以涂敷有可以洗提治疗物质例如药物的制剂。
并发症
该装置和方法可以包括手段以解决与骨植入物相关的并发症。一个这种并发症是传染。该装置和方法可以包括抵消传染的特征。例如，这种特征可以包括涂层。涂层可以包括抗菌素例如托普霉素或其它有效抗菌药。另一个这种特征可以是输送热以将装置温度升高至足够高以杀死植入物上或附近的细菌和其它不希望的组织。
安装
下面是将装置安装在具有骨折的骨上的一个示意性方法。该过程可以在住院病人或门诊病人中完成。
1.使用标准技术临时地复位骨折
2.在对病人造成最小的组织损伤并且对医生具有足够的入口的位置中进入骨髓腔；进入近端或远端。
3.将输送导管导入骨折区域附近的骨中。位置可以采用荧光透视法确认。
4.展开结构支架。可以使用定位辅助，且定位辅助可以是中心轴构件。可以施加外部操纵。
5.将裂骨重新定位到其理想的愈合位置中。然后可以通过展开锚定机构将定位辅助锁紧到骨髓腔的壁中。
6.将锚拉紧元件(例如锚定衬底)展开到结构支架内部和骨折位置附近的空间中。
7.在骨折碎片中展开锚，向外或向内地，这取决于可接近性。锚被驱动穿过碎片和锚定衬底。
8.通过X-射线、氟代或直接显像确认碎片的位置。按照需要施加张力以将骨折放置在期望位置中且适当的压力在碎片表面上以稳定骨折用于愈合。
9.将装置锁紧在适当的位置。
10.从装置脱离输送器具。从病人上移除输送器具，并且缝合病人。
可能会涉及许多其它步骤并且可以执行步骤的许多不同的次序而不脱离本发明的原理。
材料
装置及其部分可以包括任意适当的材料。表1列出了可以包括在装置及其部分中的示意性材料。
表1.材料
Figure BPA00001224068300171
Figure BPA00001224068300181
Figure BPA00001224068300191
该装置可以提供为可以包括结构支架、锚定衬底、中心轴构件、锚、输送器具和相关联项目中的一个或多个的工具包。
现在将结合附图描述依照本发明的装置和方法。附图显示了依照本发明的原理的装置和方法的示意性特征。特征显示在所选实施例的情形中。应当理解，结合实施例之一显示的特征可以依照本发明的原理与另一个实施例结合显示的特征一起实施。
在此所述的装置和方法是示意性的。本发明的装置和方法可以涉及示意性装置的一些或全部特征和/或示意性方法中的一些或全部步骤。可以按照不同于在此显示和描述的次序的次序执行方法的步骤。一些实施例可以省略结合示意性方法显示和描述的步骤。一些实施例可以包括未结合示意性方法显示和描述的步骤。
现在将参照形成其一部分的附图描述示意性实施例。
本发明的装置和方法将结合实施例和示意性骨修补设备和相关联的硬件和仪器进行描述。现在将参照附图描述设备和相关联的硬件和器具。应当理解，可以利用其它实施例并且可以做出结构、功能和程序上的修改而不脱离本发明的范围和精神。
图1显示了植入以半径显示的骨B中的示意性设备100。骨B在远端D中包括骨部分PB、Ph和Pa。骨片段PB是骨B中最大的部分。骨片段Ph是头部。骨片段Ph和Pa包括关节表面AS。骨部分PB、Ph和Pa沿着骨折Fa和Fh分开或部分地分开。骨折Fa横切关节表面AS。骨折Fh横切头部H。
应当理解，骨部分PB、Ph和Pa界定了骨B中的示意性骨折。设备100可以用于处置具有更多或更少数目骨部分的骨折。骨部分可以具有与图1中所示不同的形状、朝向和尺寸。同样显而易见，虽然图1中所示的骨折显示为在长骨端部附近的骨折，但是设备100可以用于处置在长骨的其它部分例如中轴以及被标识为不同于长骨的骨例如椎骨中的骨折。
设备100沿着其纵轴LD(其中D指示设备)是细长的。设备100在骨B的髓内空间IS中。设备100的远端102在骨B的骨骺区域E中。近端104在骨B的骨干区域D中或附近。设备100中位于远端102和近端104之间的部分在骨B的干骺区域M中。
设备100可以包括结构笼105。结构笼105可以包括支撑构件106。支撑构件106可以从笼底座108延伸至远侧毂110。(从笼底座108延伸的方向将被称作“远侧方向”。相反的方向将被称作“近侧方向”。“远侧”相对于“近侧”通常指的是在身体中插入或将被插入的装置的前端。)可以调节笼底座108和远侧毂110之间沿着轴线LD的距离以改变支撑构件106的形状。
当笼底座108最大间隔地远离远侧毂110时，结构笼105处于压缩状态。当笼底座108和远侧毂110被推动或拉动到一起时，结构构件106会沿径向RD(其中“D”指示设备)径向向外偏转。这样，结构笼105就可以膨胀。设备100显示为处于膨胀状态中。在一些实施例中，结构构件106和锚衬底124可以是沿径向自膨胀的。这可以纵向地将底座108和远侧毂110拉到一起。
结构笼105可以用于向骨部分PB、Pa和Ph提供支架。支架可以包括在复位和/或愈合期间对准和稳定骨片段PB、Pa和Ph。支架可以是软骨下支架。结构笼105可以用于在愈合期间向骨B提供载荷阻力。
设备100可以包括锚定衬底112。衬底112可以由锚例如114和116接合。锚114将骨片段Ph紧固至衬底112。锚116将骨片段Pa紧固至衬底112。锚可以在很广的位置范围内接合衬底112。锚可以从很广的角度范围接合衬底112。每个锚均可以向其各自的骨部分施加力。该力可以定向成适当地定位骨部分用于愈合。该力可以至少部分地朝向轴线LD指示。该力可以被认为是向内力(至少部分地沿方向-RD)。结构笼105可以向骨部分施加一个至少部分地远离轴线LD指示的力。来自结构笼105的该力可以被认为是向外力(至少部分地沿方向RD)。
虽然锚114和116显示为螺纹螺钉，但是可以使用任意适当的锚。
因此锚、锚定衬底和支架结构笼可以互相配合使用用于对每个骨部分选择一个或多个期望位置、朝向和力。位置和朝向中的一个或两者可以通过锚尺寸、锚位置、锚张力、结构笼尺寸和支撑构件配置和位置的适当的选择而选取。因为位置和朝向是可以选择的，所以骨部分可以适当地相对于彼此对准。
设备100可以包括杆128。杆128可以从笼底座108沿近侧方向延伸。杆128可以包括杆锚定衬底118和近侧底座120。杆锚定衬底118可以支撑近侧底座120。锚122可以把杆128紧固至骨B的部分PB。可以接合锚122这样它就会向设备100施加纵向和/或旋转力。可以接合锚122这样它就会向设备100施加径向力。径向力可以导致或抵消设备100沿着轴线LD的弯曲。锚122可以向设备100施加抗纵向力。抗纵向力可以抵抗由远侧锚114和116向设备100施加的阻力。
近侧底座120可以支撑设备保持特征122。设备保持构件126可以用于接合设备100用于插入和操纵。设备操纵器(未显示)可以与设备保持构件126结合用于沿近侧方向拉动设备100。
设备可以包括示意性的中心构件毂130。中心构件毂130可以用于在展开之后俘获和除去设备100。
拉动设备100可以沿近侧方向调节骨部分Pa、Ph和PB之间的力(张力、压力或两者)。沿近侧方向拉动设备100可以调节骨部分Pa相对于PB的朝向和位置。在一些实施例中，锚122可以用于在沿近侧方向拉动设备100之后保持压缩力。
设备100可以包括中心轴构件124。中心轴构件124可以从远侧毂110通过笼底座108并通过近侧底座120延伸到骨B的髓内空间IS中。中心轴构件124可以用于实现结构笼105的膨胀。一些实施例可能不包括中心轴构件124。(在一些实施例中，可以相对于结构笼105近侧地拉动锚定衬底112以调节张力而同时维持骨片段的位置和支架。)
在一些实施例中，通过在毂100和笼底座108和/或120之间施加张力，中心轴构件124可以用于膨胀结构笼105。在一些实施例中，这可以通过同时向中心轴构件124施加近侧地指向的力和向笼底座108施加远侧地指向的力来实现。在一些实施例中，中心轴构件可以旋转地连接至毂110并且螺纹通过笼底座108。在这些实施例中，可以通过旋转中心轴构件124来膨胀结构笼105。在一些实施例中，结构笼105可以是自膨胀的。
最终的膨胀形状可以设计到结构笼105的结构中。最终的膨胀形状可以由空腔中可用的空间限制。膨胀可以是弹性的并且可以基于返回至预定形状的弹簧材料。
在其压缩状态中的设备100可以在其中软组织破裂可以减小到最低的区域中沿着中间轴部分骨(在图1中为D)通过小的进入切口输送到身体中。
图1A以等角视图显示了设备100。结构笼105包括支撑构件106。支撑构件106可以基于笼底座108和毂110沿着设备轴线LD的相对定位而沿着方向RD膨胀或收缩。支撑笼105可以收缩用于导入髓内空间IS内。
支撑笼105显示为具有六个支撑构件106。应当理解可以使用任意适当数目的支撑构件。例如，支撑笼105可以具有在2-40或大于40范围内的多个支撑构件106。
支撑构件106显示为具有矩形横截面形状。应当理解，支撑构件106可以具有任意适当的横截面形状。例如，横截面形状可以是圆形、正方形、辫形、多芯形或异形。支撑笼105可以包括具有不同横截面形状、尺寸或材料性能的支撑构件。当支撑构件具有不同的形状、尺寸或材料性能时，支撑笼105可以经受非径向变形。这种变形可以有助于使设备100符合骨B(包括骨片段Pa、Ph和PB)的内部。
支撑构件106显示为在笼底座108和毂110处连接。构件的端部显示为在两个端部处连接。在一些实施例中，支撑构件106可以具有一个或多个自由或部分地自由的端部。
支撑构件106可以由单个管切出或者独立地制造然后连接。
锚定衬底112出现在结构笼105内。锚定衬底112可以具有折叠状态和膨胀状态。折叠状态可以用于输送。膨胀状态可以用于展开和骨折修补。
在一些实施例中，锚定衬底112可以包括激光切割结构。锚定衬底112可以构成为与锚例如114(显示于图1中)接合并且使锚保持在机械载荷下。在一些实施例中，锚定衬底112可以附着到支撑笼105上。锚定衬底112可以附着到一个或多个毂110、支撑构件106的一个或多个部分、中心轴构件124、笼底座108和近侧底座120上。
在一些实施例中，锚定衬底112可能不附着到设备100上(虽然它可以由支撑笼105保持)。这种连接缺乏可以便于张力的调节和骨片段的加载。
图1B是沿线1B-1B(显示于图1A中)剖开的剖视图。图1B显示了中心轴构件124从毂110(未显示)延伸穿过锚定衬底底座132(同心地位于笼底座108内)、杆128、近侧底座120和设备保持构件126。
中心构件毂130从设备保持构件126近侧地伸出。中心构件毂130可以构造成被接合以调节或控制中心构件124的张力或旋转。中心构件毂130的操纵可以便于结构笼105和/或锚衬底112的输送和膨胀。中心构件毂130可以在结构笼105或锚定衬底112的远端和近端之间保持张力。
设备保持构件126可以与设备100的输送、操纵和/或移除结合使用。
可以通过相对于杆128沿方向DP拉动中心构件毂130来沿近侧方向DP拉动中心轴构件124上的止挡134。在一些实施例中，这是通过远侧地(-DP)推动设备保持构件126而同时近侧地拉动中心构件毂130实现的。推动和拉动可以使用在此显示和描述的装置和方法或已知的抓取设备器具实现。
止挡134将沿方向DP推动锚定衬底底座108。然后锚定衬底底座108将沿方向DP拉动锚定衬底112。锚定衬底112沿方向DP的运动将会向锚114和116施加力。该力可以具有远侧分量和沿径向向内(-RD)分量。因此该力可以将骨片段Pa和Ph压缩到骨片段PB上(如图中所示)。
止挡134可以通过设备保持构件126、近侧底座120和中心构件毂130之间的联接机构沿近侧方向从设备保持构件126向锚衬底112传递纵向力。或者中心轴构件124可以由棘轮、螺钉或其它适当机构机械地联接至笼底座108。
图1C显示了沿线1C-1C(显示于图1A中)剖开的视图。图1C显示了膨胀的支撑笼105(包括毂110)和膨胀的锚定衬底112。还显示了锁紧锚122。
设备100的一个或多个表面或元件可以包括涂层。涂层可以包括试剂。该试剂可以提供一种骨生长促进剂、骨生长抑制剂或禁止剂、药物洗提剂或任意其它适当试剂。
图2显示了示意性骨骼S。骨骼S包括示意性骨Si，其中可以如结合骨B(显示于图1中)显示和描述的那样使用设备100(显示于图1中)。表2包括骨Si的部分清单。
表2.骨Si
                                          
骨                图2中的参考数字
                                          
远端半径          S0
肱骨              S1
近端半径尺骨(肘)  S2
掌骨              S3
锁骨              S4
肋骨              S5
椎骨              S6
尺骨              S7
髋                S8
股骨              S9
胫骨              S10
腓骨              S11
跖骨              S12
                                          
图3示意地显示了骨B(显示于图1中)的解剖体。骨B的解剖特征列在表3中。依照本发明的原理的装置和方法可以涉及表3中显示的一个或多个解剖特征。可以参照骨轴线LB(其中B指示骨)和半径RB(其中B指示骨)描述骨B的特征。
表3.可以使用该装置和方法处理的一些骨型的解剖特征。
                                          
解剖学特征                图3中从参考标记
                                          
关节面                    B0
松质、海绵状或小梁骨      B1
骨髓腔                    B2
皮层或密质骨              B3
骨膜                      B4
近侧关节面                B5
骨干或中轴                B6
干骨后端或端部区域        B7
骺                        B8
关节面                    B9
                                          
术语“端骨”和“端骨骨折”用于指的是发生在长骨的骨骺或干骺区域中的骨折。这种骨折包括关节周围和关节内骨折。
图4显示了其中可以诊断和处理骨B中的骨折的示意性外科环境的部分400。可以适当地镇静病人P。可以执行肢体神经阻滞。压力带可以用于将肢体Q保持在相对地无血状态中。肢体Q可以由过程工作台402和任意的其它适当支架支撑以在手术期间管理骨B的位置。环境400可以包括成像系统404。
图5显示了示意性的治疗情景500。在情景500中，应用手动牵引技术以重建骨B中骨折Fp的解剖复位。
通常在骨折修补中从事暂时或临时复位以将骨片段恢复至它们在锚定之前的正常位置。
当骨片段的数目很小和/或骨片段的脱位是适度的时，可以应用徒手复位技术。徒手复位并不包括切口并且由一个或多个医生使用手动牵引。医生将利用不同的拉紧、压缩和弯曲运动以重建正常的骨片段定位。医生或助理可以在植入过程中保持正常的骨片段位置。
对于位移更大的骨折形状，可以利用有限的开放复位。k-线外探针和特殊夹具可以应用于临时复位。可以做出小切口允许探针和夹具辅助重新定位骨折片段。一旦骨片段在适当的位置，就可以利用k-线保持复位。k-线是直径为大约1-2mm的金属线，它可以沿着骨折线被驱动以提供临时支架。k-线可以被定位然后战略地除去以减少与骨空腔制备或植入物展开干涉的方式促进该过程。
图6显示了示意性的护套600。中空的护套600显示为进入骨B的髓内空间IS。护套600可以包括管腔610。管腔610可以提供到髓内空间IS的进入。护套600在位置602处进入髓内空间IS。位置602可以在骨B的骨干部分D中。位置602可以选择成使软组织损坏减到最低。在位置602附近，可以在软组织(未显示)中形成小切口。该组织可以移动以暴露骨表面BS。
标准的矫形钻器具可以用于在骨B中生成进入孔604。可以沿着轴线Lh钻出轴线孔604。轴线Lh可以与骨轴线LB形成角度A。角度A可以是锐角。
孔604可以类似于通常钻设的骨进入孔。孔604可以足够地小，这样孔604就会不在位置602处导致应力梯级。护套600的远端606可以延伸穿过髓内道IC进入骨B的干骺区域M中。护套600的近端608可以置于孔604中。远端606可以置于髓内空间IS的任意部分例如端骨中。
护套600可以是薄壁柔性套管。护套600可以类似于在身体中其它地方最低程度地侵入性或经皮介入过程中通常使用的套管。护套600可以由形状制成促进对髓内空间IS的进入的刚性金属制成。
图7显示了示意性骨髓空间铰刀700。铰刀700可以膨胀和收缩。铰刀700可以在收缩状态中插入护套600的近端608(显示于图6中)。铰刀轴702可以用于使铰刀700前进通过管腔610进入骨B的干骺区域M中。铰刀700可以在表面704处或附近具有适当特征用于从端骨除去不希望组织例如松质骨。铰刀轴702可以适当地围绕骨轴线L旋转铰刀表面704并沿着骨轴线L平移它以准备端骨用于进一步处理。
在一些实施例中，铰刀700的使用可以与骨髓针的植入中使用的过程一致。这种过程可以超声能、振动、射频能量、压力、旋转、水喷射、吸气和其它适当机构中的一个或多个的应用以除去不希望的组织。在一些实施例中，铰刀700可以具有下列特征中的一个或多个：膨胀、固定尺寸(非膨胀)、单向铰孔、多向铰孔、刚性铰刀轴702、柔性铰刀轴702和可操纵性。
图8显示了设备100输送至骨B的端骨中的阶段。在图8中，设备输送装置800与设备保持元件126在设备100的近端处接合。轴802可以控制设备输送装置800的定位和旋转。输送装置800可以包括有键抓紧器用于设备100的部分(显示于图1中)的接合和脱离。设备100处在压缩状态中。设备100定位在护套600的管腔610内。设备100的远侧毂110在骨B的骨骺区域E中。支撑构件106和杆128也显示为在管腔610内。
图9显示了设备100输送至骨B的端骨中的后续步骤。在图9中，设备输送装置800已经将设备100远侧地移出护套600。结构笼105已经在端骨中膨胀。在所示实例中，端骨从骨片段跨越至骨B髓内空间IS的中轴D。
图9还显示了近侧输送装置控制器900。控制器900可以包括手柄902、触发机构904和止动螺钉906。手柄902可以用于经由轴802施加定位和膨胀设备100所需的力。触发机构904可以用于接合或脱离设备保持构件126。
图10显示了骨片段Pa向锚定衬底112的紧固。可以在最佳位置中在皮肤K中形成小切口。然后，可以在骨片段Pa中形成小的定位孔。临时复位可以由助理的手1002、钳/夹具型器具、k-线或其它已知方法维持。可以提供支架1004以定位骨片段Pa、Ph和PB用于锚116的插入。然后，可以使用器具1000驱动锚116通过骨片段Pa。器具1000可以是螺丝刀或其它适当器具。
图11显示了锚114将骨片段Ph紧固至锚定衬底112。可以使用设备输送装置800将设备100稳定在骨B中。
图12显示了在骨B的髓内空间IS中拉紧设备100。锚114和116已经分别完全或几乎完全地被驱动到骨片段Ph和Pa中。锚114和116由锚定衬底112固定到骨B内部。由与锚定衬底112配合的锚114和116施加的向内力和由结构笼105的支撑构件106施加的向外力使得骨片段Ph和Pa沿着骨折Fa对准并且具有闭合骨折Fa。锚114和116的(施加给锚的)转矩、角度和定位可以选取成在骨片段Ph和Pa之间沿着骨折Fa提供期望的接触力。锚可以锁定至锚衬底112以防止无意的移除。
骨折Fh保持敞开间隔量Δf，它使Pa和Ph与骨B的主片段PB分开。可以使用设备100、设备输送装置800和输送装置控制器900中的一个或多个提供骨片段Pa、Ph和PB的节间压缩。压缩可以有助于减少或消除Δf。压缩可以提高愈合。压缩可以向骨片段提供旋转和弯曲中的稳定性。
在一些实施例中，可以通过大体上沿近侧方向DP拉动设备100提供压缩。设备100的长度T可以是固定的，至少可以是临时地固定的。例如，可以使用中心轴构件124与笼底座108和毂110的机械关系将长度T保持固定。然后可以由设备输送装置800沿方向DP拉动设备100。设备输送装置800可以由轴802沿方向DP拉动。可以使用输送装置控制器900将轴802拉动通过管腔610。
设备900可以包括可以由触发器或杆904或906启动的机构。可以通过沿着轴线Lh沿方向Dh拉动输送装置控制器900来拉动轴802。护套600的远端606在它保持在髓内空间IS内的程度内大体上沿着方向DP移动并且经由设备输送装置800沿该方向拉动设备100。
在一些实施例中，当沿方向DP拉动设备100时，允许长度T延长。毂110可以基本上相对于骨片段Pa保持在适当的位置中。可以允许笼底座108沿方向DP移动。这可以减小结构笼105的半径RD。当结构笼105的半径减小时，可以减小、消除或翻转骨上的径向向外力。
当设备100的长度提高而其半径减小时，设备100可以部分地或完全折叠到其输送状态中。取决于骨B的髓内空间IS的直径，这种收缩是希望的以获得骨片段的适当放置。在获得适当的骨片段位置之后，可以调节径向直径以实现期望的形状和径向力。然后可以通过将中心轴构件124锁定在设备100的远端和近端来维持该状况。
在一些实施例中，可以沿方向DP拉动锚定衬底112的近侧部分。这可以沿方向DP和方向-RB拉动锚例如114和116。可以使用大于、小于或等于沿方向DP拉动结构笼105的力的力沿方向DP拉动锚定衬底112。
在一些实施例中，医生可以估计并且如果适当的话调节片段Pa、Ph和PB中的一个或多个以实现期望的对准。可以使用荧光镜成像例如使用成像系统404(显示于图4中)执行这种评估。评估可以在全部外科切下过程中在直接显像下完成。
图13显示了沿方向DP施加力φ。力φ由设备输送装置800在设备保持构件126处施加至设备100。骨折F的Δf已经稳定、减小或基本上消除。锚122现在通过骨B插入到杆128中。锚122可以将设备100的近侧部分沿着骨轴线LB保持在设备100上或附近。锚122可以防止设备100围绕骨轴线LB旋转。锚122可以保留骨片段Pa、Ph和PB之间的节间压缩。更通常地，锚122可以对各个骨片段的每一个保留期望位置、朝向和应力状态中的一个或多个。锚122可以承担全部或部分载荷。结构笼105和设备100的其它部分之间的摩擦可以承担部分载荷。
在一些实施例中，锚122的角色可以由用于将设备100锁定在骨B中同时保持压缩的几个锚实现。近侧锚可以从骨的两侧或只是通过一侧获得。锚的角度可以从几乎平行于轴线LD到垂直于轴线LD。
图14显示了设备保持构件126(由设备输送装置800，在图14中显示为已经撤回到护套600中)的释放。设备保持构件126显示为可以使用已知的抓取器具保持的简单键球形端。相对于本发明的实施例也会考虑和预见的其它类型的保持机构包括但是并不限于：带螺纹的、插座、带销的、卡扣、套爪和本领域中已知的其它任意机构。
图15显示了设备在最终的植入状态中且护套600(未显示)从骨B的髓内空间IS中除去。设备100保持片段Pa、Ph和PB相对于彼此压缩。骨折Fa和Fh减小。
图16显示设备100可以俘获在髓内空间IS中并且从骨B除去。示意性输送/俘获设备1600可以接合中心构件毂130。在输送/俘获设备1600远端处的接合构件1602可以略过中心构件毂130并且接合设备保持构件126。支撑笼105的支撑构件106可以在被拉动到护套600中时收缩。
图17显示可以用于闭合孔604和保持对骨B中的设备100的进入的闭合组件1700。闭合组件1700可以包括插塞1702。插塞1702可以密封或基本上密封孔604。插塞1702可以罩盖套管1704。套管1704可能提供向中心构件毂130(未显示)和设备保持构件126(未显示)的进入。凸缘1706可以与中心构件毂130(未显示)和设备保持构件126(未显示)中的一个或两者接合。凸缘1706可以附着至护套1704。套管1704可以构造成向设备100施加力以调节结构笼105或锚定衬底112中的张力或径向直径。
在一些实施例中，可以由缆绳或轴(未显示)提供由套管1704提供的功能中的一些或全部。在一些实施例中，插塞1702可以是带螺纹的或有肋的插塞或链接至缆绳的螺钉状插塞。
可以除去盖1702以插入器具例如接合构件1602以按照图16中所示的方式俘获设备100。
图18显示了示意性的输送/俘获构件1802，它在一些实施例中可以是设备例如100中的设备保持构件126(显示于图1中)的可选方案。输送/俘获构件1802可以由管形成。切口1810可以切入管中。可以在输送/俘获构件1802中出现任意适当数目的切口例如1810。输送/俘获构件1802可以包括套圈1804，它可以附着至设备杆1806的近端1806。杆1806可以对应于设备100的杆128(显示于图1中)。
俘获器具1812可以包括一个或多个叶片例如叶片1814。俘获器具1812和叶片1814可以从管中切出以分别匹配输送/俘获构件1802和切口1810。俘获器具1812可以通过护套例如600(显示于图6中)输送到骨髓空间中以取回装接至杆1808的设备。
俘获器具1812可以与输送/俘获构件1802对齐。叶片1814可以插入输送/俘获构件1802中的切口1816内。俘获器具1812可以旋转这样叶片1814就移动到切口1810内。因此俘获器具1812可以接合输送/俘获构件1802以沿近侧方向DP拉动设备。叶片1814和输送/俘获构件1802可以彼此径向地弯曲离开平面以脱离。弯曲可以通过弯曲或释放弹簧状机构或通过俘获器具1812的塑性变形实现。
图19显示了示意性的设备1900。设备1900可以具有与设备100(显示于图1中)的相应特征中的一些或全部类似地起作用的特征。例如，设备1900可以包括形成笼1905的支架1906。笼1905可以包括笼底座1908。锚定衬底底座1932可以同心地出现在笼底座1908内。设备保持构件1926可以从锚定衬底底座1932近侧地延伸。设备1900并不包括杆例如杆128。近侧锚1932可以用于接合骨例如骨B(显示于图1中)与锚定衬底1912的近端。
图20显示沿线20-20(显示于图19中)剖开的设备1900的剖面图。示意性中心轴构件1924固定在支撑笼1905的毂1910处。中心轴构件1924可以包括凸缘1902。凸缘1902可以通过机械方式锁定到设备保持构件1926的腔室1904中。在一些实施例中，中心轴构件1924可以轴向地移动直到凸缘1902卡扣到腔室1904中。这可以将中心轴构件1924锁紧在设备1900的近端1920和远端1922之间并因此提供可以支撑设备1900的径向刚度的轴向张力。中心轴构件1924可以分配可以应用到设备1900的近端1920和远端1922之间的设备保持构件1926上的张力。
在一些实施例中，设备1900可以在展开(如在开放复位中)之前膨胀。在这种实施例中，结构支架1905和锚定衬底1932可以在设备1900的近端1920和远端1922处相对于彼此纵向地固定。
图21以剖面图显示了示意性的棘轮机构2100。棘轮机构2100可以用于在中心轴构件例如124(显示于图1中)中保持张力。这种中心轴构件的一部分可以实现为有肋构件2102。有肋构件2102可以被沿近侧方向DP拉动通过翼片构件2104。可以通过使环形翼片2108偏转来沿方向DP拉动肋2106。在肋2106经过环形翼片2108之后，环形翼片2108移动回到其静止位置(如图所示)并且防止肋2106移动回到在环形翼片2108远侧的位置。
棘轮机构2100可以设置在锚定衬底底座例如132中或附近、在杆例如128中或附近、在近侧底座例如120中或附近或者在设备保持构件126(所有均显示于图1中)中或附近。翼片构件2104可以纵向地固定至该设备。中心轴构件可以在其长度的一部分上设有有肋构件2102。因此可以由环形翼片2108沿近侧方向DP中心轴构件并将它锁定在适当的位置。这可以在中心轴构件中在翼片2108远侧的部分中保持张力。
棘轮特征可以采取任意形状或形式以便于单向锁紧。单向锁紧可以是永久的或可松开的。在一些实施例中，翼片2104可以是可松开的这样有肋构件2102就可以沿任一纵向方向调节。
棘轮特征可以包含到该装置中。棘轮特征可以与该装置的一或多个部分形成一个整体。例如，设备杆例如显示于图25中的那些设备杆可以包括补充的棘轮特征这样当杆处于同心关系时，内杆可以仅仅沿一个方向移动。
图22显示了棘轮机构2100的端视图(显示于沿图21中的线21-21的剖面图)。
图23显示了可以形成中心轴构件例如124(显示于图1中)的全部或一部分的示意性堆叠环2300。环显示为一个连续的螺旋线。在一些实施例中，环可以是具有类似于螺旋堆叠环2300的堆叠特征的各个环形圈。
图24是沿线24-24剖开的剖视图。螺旋环形成在堆叠的纵向载荷-压缩或拉紧下彼此联锁的S-链环。堆叠环2300的形状为它们可以在压缩或拉紧下楔在一起并且有效地降低相对于彼此移动的机械自由度。中心轴构件例如124(显示于图1中)中的全部或一部分可以包括一段螺旋环2300。当以拉紧或压缩加载时，中心轴构件可以变直并变硬。直度和刚度可以提高可以由设备例如100支撑的载荷量，无论是在拉紧、压缩或弯曲中。
图25显示了依照本发明的原理的示意性设备2500。设备2500可以包括中心轴构件2502。中心轴构件2502可以包括多孔体2504。中心轴构件2502可以包括设备保持构件2506。
设备2500可以包括中间构件2507。中间构件2507可以包括锚定衬底2506。锚定衬底2506显示为处于膨胀状态。中间构件2507可以包括杆2508。杆2508可以与锚定衬底2506相连。颈支架2510可以提供锚定衬底2506和杆2508之间的结构支架和连接。当锚定衬底2506处在收缩状态中时，中间构件2507可以收缩至基本上相当于杆2508的直径的直径。设备保持构件2512可以出现在杆2508的端部。
设备2500可以包括外构件2514。外构件2514可以包括支撑笼2516。支撑笼2516显示为处于膨胀状态。外构件2514可以包括杆2518。杆2518可以与支撑笼2516相连。颈支架2520可以提供支撑笼2516和杆2518之间的结构支架和连接。当支撑笼2516处在收缩状态中时，外构件2514可以收缩至基本上相当于杆2528的直径的直径。设备保持构件2522可以出现在杆2518的端部。
图25显示内构件2502、中间构件2507和外构件2514彼此分开，但是它们可以一起使用以执行设备100(显示于图1中)的一些或全部功能。内构件2502、中间构件2507和外构件2514可以分别至少部分地对应于中心轴构件例如124、锚定衬底例如112和支撑笼例如105(显示于图1中)。
中间构件2507和外构件2514中的一个或两者可以是自膨胀的。中间构件2507和外构件2514中的一个或两者可以由机械驱动膨胀。
图26显示了在装配和膨胀配置中的设备2500。内构件2502纵向地在中间构件2507内部延伸。中间构件2507纵向地在外构件2514内部延伸。设备保持构件2506、2512和2522从设备2500的近端延伸。近侧锚2524横切(外构件2514的)杆2518和(未显示的中间构件2507的)2508及内构件2502的多孔体2504。
在没有近侧锚2524的情况下，内构件2502、中间构件2507和外构件2514可以沿着轴线LD相对于彼此纵向地移动。相对运动可以由与每个设备保持构件接合的输送/俘获器具导致。例如，可以为每个设备保持构件提供输送/俘获器具例如1812(显示于图18中)。三个俘获器具可以彼此同轴。
在一些实施例中，内构件2502、中间构件2507和外构件2514中的一个或多个可以在设备2500的远端处彼此连接以获得对施加纵向和旋转力的适当响应，其中纵向和旋转力可以应用至内构件2502、中间构件2507和外构件2514中的一个或多个。可以通过在设备2500的更近侧部分处使内构件2502、中间构件2507和外构件2514中的一个或多个彼此连接而改变该响应。
内构件2502、中间构件2507和外构件2514显示为具有闭合远端。在一些实施例中，构件中的一个或多个可以具有开口或自由远端。
在本发明的一些实施例中，设备2500可能不包括内构件2502。那些实施例可以包括中间构件2507和外构件2514。在一些实施例中，设备2500可以包括两个或更多中间构件2507和/或两个或更多外构件2514。例如，在一些实施例中，设备2500可以包括内构件2502、中间构件2507、外构件2514和在外构件2514外部的类似于中间构件2507的第四构件(未显示)。在一些实施例中，设备2500可以在其它构件内部包括类似于外构件2514的第四构件(未显示)。在一些实施例中，设备可以在第四构件的径向外部包括中间构件2507、类似于中间构件2507的第五构件(未显示)和外构件2514。
图27显示了在收缩状态中的外构件2514。在一些实施例中，外构件2514可以具有沿着纵轴LD的弯曲灵活性，如图27中所示。内构件2502和中间构件2507也可以具有沿着纵轴LD的弯曲灵活性。灵活性可以进入接近骨B的髓内空间IS。在一些实施例中，设备2500的收缩配置可以包括弯曲以便于进入骨B的髓内空间IS。
图28A显示了示意性的两构件骨折修补设备2800。设备2800显示为处于收缩状态中。设备2800可以是自膨胀的或是气球膨胀的。设备2800可以包括笼构件2802和锚定构件2804(在笼构件2802内)。
笼构件2804可以包括支撑笼2806。支撑笼2806可以包括支撑构件2810。支撑构件2810可以结束于远侧毂2812和笼底座2814处。笼杆2816可以从笼底座2814近侧地延伸。笼杆2816可以结束于设备保持构件2818处。支撑笼2806可以在髓内空间IS(显示于图1中)内膨胀。
锚定构件2804可以包括锚定衬底2820。锚定构件2804可以包括锚杆2822和设备保持构件2824。在收缩状态中，锚定构件2804可以在笼构件2804内纵向地滑动。
图28B显示了处在膨胀状态中的设备2800。支撑笼2806被膨胀。锚定衬底2820被膨胀。
图28C显示的是沿膨胀状态中的设备2800的线28C-28C(显示于图28B中)剖开的局部剖面图。锚定衬底2820出现在支撑笼2806内部。锚定杆2822出现在笼杆2816内部。设备保持构件2824出现在笼杆2816内部。
远侧锚可以将骨片段连接至锚定衬底2820。设备保持构件2824和2818可以一起或相对于彼此纵向地平移以沿近侧方向DP和向内径向-RD施加力。
设备2800可以是自膨胀的。设备2800可以塑性变形并且由外力膨胀。设备2800的一个或多个元件可以由整体构件例如激光切割管制成。设备2800的一个或多个元件可以单独地形成然后再进行装配。
图29显示了依照本发明的原理的示意性骨折修补设备2900。设备2900显示为插入肱骨BH内部。肱骨BH包括骨折F1和F2，它们分别从骨片段P分出骨片段P1和P2。设备2900可以包括支撑笼2902。设备2900可以包括锚定衬底2904。支撑笼2902和锚定衬底2906显示为处于膨胀状态。设备2900可以包括中心轴构件2924。
锚2907和2908可以提供以分别将骨片段P1和P2锚定至锚定衬底2904。
设备2900可以包括相对位移致动器2910。致动器2910可以实现支撑笼2902、锚定支架2904和中心构件2906的相对位移。在设备2900向髓内空间IS输送期间，设备2900可以处于收缩状态(未显示)。在展开期间，设备2900可以被膨胀。膨胀可以由例如支撑笼2902的近侧部分2912和锚定衬底2904的近侧部分2914沿着设备纵轴LD的差动移动执行。在展开期间，可以在设备2900膨胀之后插入锚2907和2908。
设备2900可以包括用于实现差动位移的相对位移致动器2910。致动器2910可以包括螺纹支撑笼底座2916。螺纹支撑笼底座2916可以纵向地固定至支撑笼2902的近端2912。螺纹支撑笼底座2916可以包括第一螺纹纵向孔(未显示)。
致动器2910可以包括双螺纹锚定衬底底座2918。双螺纹衬底底座2918可以固定至锚定衬底2904的近侧部分2914。双螺纹衬底底座2918可以具有可拧紧到支撑笼底座2916的第一纵向螺纹孔上的外螺纹2920。双螺纹衬底底座2918可以包括第二螺纹纵向孔(未显示)。
致动器2910可以包括螺纹中心轴构件底座2922。螺纹中心轴构件底座2922可以固定至中心轴构件2906的近端。螺纹中心轴构件底座2922可以具有可拧紧到双螺纹衬底底座2918中的第二螺纹纵向孔中的外螺纹2924。
一个或多个控制器具可以由导管展开以旋转笼底座2916、双螺纹锚定衬底底座2918和螺纹中心轴构件底座2922中的一个或多个以实现支撑笼2902、锚定衬底2904和中心轴构件2906的期望位移或它们的近侧部分之间的位移。差动位移可以在展开期间使设备膨胀。
在设备2901展开之后，锚2907和2908可以分别插入通过骨片段P1和P2进入锚定衬底2904中。在锚2907和2908插入之后，相对位移致动器2910可以用于调节骨片段P1和P2的应力状态。例如，双螺纹锚定衬底底座2918可以被旋转这样它就会相对于支撑笼底座2916沿近侧方向DP移动。该相对运动会沿近侧方向DP和向内径向-RD相对于支撑笼2902拉动骨片段P1和P2。
在设备2900的适当定位和支撑笼2902和锚定衬底2904的适当相对位移之后，近侧锚例如1922(显示于图19中)可以插入通过股骨BF和锚定衬底2904以将装置2900夹持在适当的位置。
图30显示了沿图29中的线29-29剖开的设备2910的剖视图。图29显示了纵向地固定至支撑笼2902的近侧部分2912的螺纹支撑笼底座2916。双螺纹锚定衬底底座2918螺纹拧紧到支撑笼底座2916的第一螺纹孔中。双螺纹锚定衬底底座2918纵向固定至锚定衬底2904的近侧部分2914。螺纹中心轴构件2922螺纹拧紧到双螺纹锚定衬底底座2918的第二螺纹孔中。中心轴构件2906从螺纹中心轴构件2922沿远侧方向(-DP)延伸。
图31显示了示意性气球膨胀的骨折修补设备3100。设备3100可以包括外结构构件3102。外结构构件3102可以包括结构笼3104、杆3106和设备保持构件3108。设备3100可以包括锚定构件3110。锚定构件3110可以包括锚定衬底3112、锚定构件杆3114和设备保持构件3116。
结构笼3104和锚定衬底3112可以在收缩状态中分别使用设备保持构件3108和3116置于骨的骨髓空间内。设备保持构件可以用于使结构笼3104和衬底3112相对于彼此纵向地定位。
气球3118可以出现在锚定衬底3112内部。导管3120可以提供适当的气体压力用于锚定衬底3112的充气。
隔膜3130可以出现在外结构构件3102附近。隔膜3130可以基本上整个地罩盖设备3130。隔膜3130可以布置在设备3100的外部或内部，或是设备3100的所述元件之间。
隔膜3130可以包括弹性材料。隔膜3130可以包括非弹性材料。隔膜3130可以包括编织聚酯、EPTFE薄膜、PET气球、硅薄膜、聚氨酯薄膜、能够以薄膜形式生产的任意适当材料、能够抑制阻止组织生长的任意适当材料、任意适当的生物适合的、生物可降解的和/或生物可吸收的材料和任意其它适当的材料。
隔膜3130可以通过抑制骨生长到设备100中来便于设备100的移除。在一些实施例中，隔膜3130可以抑制组织在设备3100的空隙空间中的向内生长。
在一些实施例中，隔膜3130可以便于可以用于与设备3100连接的材料例如骨接合剂的输送或俘获。
隔膜3130可以在结构上集成到设备3100内。隔膜3130可以构造成作为辅助或附加部件与设备3100使用。可以按照骨折修补所需使用该部件。
在一些实施例中，隔膜3130可以用于膨胀结构笼3104。在一些实施例中，隔膜3130可以用于膨胀锚定衬底3112。在这种实施例中，隔膜3130可以从结构笼3104和/或锚定衬底3112上拆卸下来。然后隔膜3130可以保持植入在髓内空间IS中。
在一些实施例中，隔膜3130可以独立于设备3100的其它元件而移动。
隔膜3130可以包括制剂。该制剂可以浸渍在隔膜3130中。该制剂可以呈现为隔膜3130上的涂层。该试剂可以提供一种骨生长促进剂、骨生长抑制剂或禁止剂、药物洗提剂或任意其它适当试剂。
图32显示了沿设备3100的线32-32剖开的剖视图。图32显示了进入锚定衬底3112的导管3120。气球3118可以从导管3120中的端口3122充满。锚定衬底轮廓3124可以由其材料和结构(或两者)预先确定。
图33显示了示意性锚定构件3300。锚定构件3300可以用于设备例如设备3100(显示于图31中)并且可以对应于锚定构件3110。锚定构件3300可以包括远侧环3302、锚定衬底3304、杆3306和设备保持构件3308。
在一些实施例中，气球例如3118(显示于图31中)可以插入锚定构件3300内部以膨胀锚定构件200。在一些实施例中，设备3300可以是自膨胀的。
套环3302具有基本上固定的半径并且不能膨胀。套环3302可以包括环3303。环3303可以按照嵌套配置布置，其中环3303部分地或基本上垂直于轴线LD。环3303可以与轴线LD同轴。在这种配置中，环3303可以便于连接至中心轴构件例如124(显示于图1中)和/或结构笼例如105(显示于图1中)。
当使用气球用于膨胀时，杆3306可以位于与杆3306相距足够远的距离，这样杆3306的半径就会在气球的膨胀期间保持基本上相同。
锚定衬底3304可以包括膨胀带3310。膨胀带3310包括膨胀单元例如3312，它们可以在膨胀气球的径向向外(方向RD)的应力下沿着方向CD和-CD变形。带3310沿其圆周具有许多膨胀单元。沿带例如3310的圆周的膨胀单元的数目被称为单元密度。
响应纵向压缩相对膨胀的单元的组可以认为具有高的“膨胀率”。响应相同的纵向压缩相对不膨胀的单元的组可以认为具有低的“膨胀率”。单元密度、单元形状、单元“腿”(与将单元从其它单元或材料分开的与该单元接界的材料)(或“支柱”)长度、单元腿厚度中的变化和其它适当的参数可以用于改变膨胀比率。
锚定衬底3304可以包括膨胀带3314。膨胀带3310具有大于带3310的单元密度的单元密度。当受到气球的向外的径向力时，膨胀带3314因此沿径向RD膨胀得大于膨胀带3310将要膨胀的。膨胀带3316与膨胀带3314具有相同的单元密度。膨胀带3318具有最大的单元密度并且因此可以比其它膨胀带沿径向RD膨胀得更多。
单元密度沿着纵向锚定衬底3340的纵向变化可以导致改变的径向膨胀。沿着轴线LD的单元密度、带宽度(例如带3316的宽度3318)和带位置可以选取成提供以期望的方式符合支撑笼例如105(显示于图1中)或骨髓空间例如IS(显示于图1中)的锚定衬底3304的膨胀轮廓。单元密度中的圆周变化(沿方向CD)可以提供圆周地改变的膨胀半径。这种变化可以用于提供具有对应于例如肱骨端部处的不对称骨髓腔的轮廓或者与之成型。
图34显示了用于依照本发明的原理的骨折修补设备的示意性锚定衬底3402。锚定衬底3402可以在远端3404处由凸缘3406支撑。锚定衬底3402可以在近端3408处由凸缘3410支撑。中心轴构件3412可以纵向地固定至凸缘3406。凸缘3410可以基本上自由地相对于中心轴构件3412平移。这允许凸缘之间的距离T减小，这样锚定衬底3402可以沿径向RD膨胀。
设备3400可以是自膨胀的。锚定衬底3402可以包括编织网。在一些实施例中，设备3400可以包括多个锚定衬底。
图35显示了在凸缘3406和3410之间处于膨胀状态中的锚定衬底3414。凸缘3410已经远侧地在中心轴构件3412上移动。锚定衬底3414对应于锚定衬底3402(显示于图34中)，但是可以具有纵向地改变的单元密度并且因此可以膨胀至更大半径，然后锚定衬底3402也可以膨胀至更大半径。
在锚装接到锚衬底3414上之后，凸缘3410可以近侧地拉动以减小衬底的直径并且向装接的锚元件施加张力。在这种直径复位期间，单元在锚定衬底3414内的形状可以改变。例如，单元在膨胀状态中大体上为正方形。在收缩(或相对收缩)状态中，单元可以是金刚石形或梯形。形状改变可以提高锚定衬底3414之间接合的强度。形状改变可以有效地将锚锁定到锚定衬底3414上。
图36显示了用于依照本发明的原理的骨折修补设备的示意性锚定衬底3600。锚定衬底3600可以装接到中心轴构件(未显示)上。锚定衬底3600可以焊接、卷边、编织或以其它方式沿着中心轴构件的长度装接到中心轴构件上。例如，径向内部3602可以装接到中心轴构件上。
在一些实施例中，锚定衬底3600可以在其远端和近端装接至中心构件例如124(显示于图1中)并且沿着其长度装接至结构笼例如105(显示于图1中)。该类装接可以便于通过笼和中心构件之间的相对旋转而包装或折叠。在一些实施例中，锚定衬底3600可以出现在结构笼例如105(显示于图1中)内，但是可以从结构笼脱离装接或解开。
锚定衬底3600可以有足够的弹性以保持折叠3603。表面3604和径向外部分3606可以接合将骨片段压在支撑笼例如105(显示于图1中)上的锚。锚定衬底3600可以包括辅助折叠3608以提高表面3604的可用性以接收锚。
中心轴构件可以沿方向-CD旋转以近似地朝中心轴构件向内沿方向-RD拉动锚。中心轴构件可被近侧地拉动以向骨片段施加纵向力。
图37显示了用于依照本发明的原理的骨折修补设备的示意性锚定衬底3700。锚定衬底3700可以构成为如锚定衬底3600(显示于图36中)那样装接到中心轴构件并且被驱动。锚定衬底3700可以包括主折叠3702。锚定衬底3700可能不包括辅助折叠例如锚定衬底3600中的3608。
一些实施例可以包括与锚定衬底3600和/或结构笼例如105(显示于图1中)缠绕的线状元件。线状元件可以连接至中心轴构件以便于朝设备轴线拉动锚定衬底或结构笼的部分。在一些实施例中，线状元件可以由输送器具拉动通过中心轴构件。
图38显示了用于依照本发明的原理的骨折修补设备的示意性锚定衬底3800。锚定衬底3800可以装接到中心轴构件(未显示)上。锚定衬底3800可以焊接、卷边、编织或以其它方式在中心轴构件的近端附近装接到中心轴构件上。例如，径向内和近侧部分3802可以装接到中心轴构件上。锚定衬底可以具有足够的弹性以保持螺旋折叠3803。折叠表面3804可以接合将骨片段压在支撑笼例如105(显示于图1中)上的锚。
锚定构件3800的远端3808可以固定至凸缘例如3406(显示于图35中)。中心轴构件可以沿方向-CD相对于凸缘自由旋转。当中心轴构件这样旋转时，它可以拧紧螺旋折叠3803并且近似地朝中心轴构件向内沿方向-RD拉动锚。中心轴构件可被近侧地拉动以向骨片段施加纵向力。
图39显示了用于依照本发明的原理的骨折修补设备的示意性锚定衬底3900。锚定衬底可以包括堆叠的盘状折叠3902。盘状折叠可以以手风琴状方式纵向和径向地膨胀和收缩。
图40以沿线40-40(显示于图39中)观察时的剖视图显示了锚定衬底3900。当近端3904和远端3906(例如，在凸缘3908处)朝彼此纵向地移动时，锚定衬底3900可以纵向地压缩并且盘状折叠3902可以沿方向RD膨胀。当近端3904和远端3906(例如，在凸缘3908处)远离彼此纵向地移动时，锚定衬底3900可以纵向地延伸并且盘状折叠3902可以沿方向-RD收缩。
纵向延伸长度可以用于在径向压缩状态中展开锚定衬底。在展开之后，锚定衬底可被纵向地压缩这样折叠3902就沿径向RD膨胀。然后锚可以与折叠3902接合。然后锚定衬底3900可以纵向地延伸以向锚施加径向向内的力。然后通过拉动近端3904向锚施加沿方向DP的张力。折叠3902可以与方向-DP以角度B偏压，这样当端部3904被拉动时，折叠轴线Lf就预先与锚对齐。
近侧部分3904可以装接到类似于中心轴构件例如124(显示于图1B中)的一部分的拉动构件(未显示)上。在凸缘3908处的远端3906可以装接到设备中在拉动设备拉到近侧部分3904上时保持基本上纵向地固定不动的部分上。例如，凸缘3908可以固定至相应的支撑笼例如105(显示于图1中)的远端。
图41显示了用于依照本发明的原理的骨折修补设备的示意性支撑笼4100。支撑笼4100可以包括毂4102和底座环4104。螺旋支撑构件4106在毂4102和底座环4104之间延伸。中心轴构件(未显示)可以沿着设备轴线LD延伸。中心轴构件可以具有纵向地固定至毂4102的远端。中心轴构件可以延伸穿过底座环4104。底座环4104可以沿着中心轴构件移动。当底座环4104远离毂4102时，螺旋支撑构件4106可以纵向地延伸并且变直。当螺旋支撑构件4106变直时，环4104可以旋转。
支撑笼4100的纵向延伸可以配置支撑笼4100用于展开。支撑笼4100的纵向压缩可以配置支撑笼4100用于展开和与骨片段锚的接合。在一些实施例中，支撑笼4100可以通过应用外旋转力而膨胀和折叠。
在一些实施例中，支撑笼4100可以是自膨胀的。在那些实施例中，支撑笼4100可以具有纵向地压缩的松弛状态。支撑笼4100可以纵向地延伸用于展开。然后支撑笼4100可以在展开之后返回其松弛状态。
图42显示了示意性混合支撑笼和锚定衬底4200。混合笼/衬底4200可以包括支撑构件4202。支撑构件4202可以支撑骨片段例如Pa、Ph和PB(显示于图1中)。混合笼/衬底4200可以包括衬底构件4204用于接合锚例如114和116(显示于图1中)。衬底构件4204可以由支撑构件4202支撑。衬底构件4204和4202可以作为一个单元径向地膨胀和收缩。
混合笼/衬底4200可以包括杆4206和设备保持构件4208。支撑构件4202可以与衬底构件4204集成在单层结构中。衬底构件4204可以具有结合锚定衬底例如112(显示于图1中)在此所述的特征。例如，衬底构件4204可以形成为便于锚配合和保持。混合笼/衬底4200可以单独使用或者与其它混合笼/衬底如4200的层或其它结构例如此前在此所述的设备如中心轴构件2502(显示于图25中)、中间构件2507(显示于图25中)、锚定构件3300(显示于图33中)和外构件2514(显示于图25中)的层配合使用。
图43显示了依照本发明的原理的示意性骨折修补设备4300。设备4300包括锚定衬底4302和支撑笼4304。锚定衬底4302在支撑笼4304的径向外部。设备4300可以包括远侧毂4306。远侧毂4306可以向中心轴构件4310的近端4308提供支撑。近侧底座4312可以支撑锚定衬底4302和支撑笼4304的近侧部分。中心轴构件4310可以穿过近侧底座4312。中心轴构件4310可以支撑设备保持构件4314。
图44显示了依照本发明的原理的示意性骨折修补设备4400。设备4400可以包括结构笼4402和锚定衬底4404。结构笼4402可以包括用于沿着中心轴构件4410滑动结构笼4402的近侧部分4408的衬套4406。锚定衬底4404可以包括用于沿着中心轴构件4410滑动锚定衬底4404的近侧部分4414的衬套4412。衬套可以支撑设备保持构件例如1802(显示于图18中)。设备保持构件可以用于膨胀和收缩设备4400。设备440的球形或球体形实施例可以提供一种高的径向压缩强度，并且基于形状生成高的径向压缩力。
图45显示了依照本发明的原理的示意性骨折修补设备4500。设备4500可以在外结构笼4508的内部包括一列基本上球形或球体形的结构笼4502、4504和4506。如果希望形成一列期望长度的话，设备4500可以包括许多笼。在一些实施例中，可以出现锚定衬底如4300(显示于图43中)。锚定衬底可以出现在结构笼4508内或外部。
在一些实施例中，笼可以是部分地为球形。锚定衬底出现在每个结构笼内部。设备4500可以包括衬套4510和4512用于沿着中心轴构件4518分别定位外结构笼4508的近端4516和列的近端4514。中心轴构件4518可以刚性地固定在外结构笼毂4520处。结构笼4502、4504与4506、外结构笼4508和锚定衬底可以通过沿着中心轴构件4518滑动衬套4510和4512而膨胀和折叠。
图46显示了依照本发明的原理的示意性骨折修补设备4600。设备4600显示为在长骨BL中类似于沿着显示于图45中的线46-46的设备4500的视图中。设备4600可以包括在外结构笼4608内部的基本上球形的结构笼4602、4604和4606。设备4600可以横切骨折FL。
锚定衬底可以出现在结构笼4602、4604和4606的每一个内部。设备4600可以包括设备保持构件4610。设备保持构件4610可以构造成相对于中心轴构件4612滑动。中心轴构件4612可以近侧地结束于设备俘获构件4614处。中心轴构件4612可以远侧地结束于刚性地固定了中心轴构件4612的外结构笼毂4616处。
结构笼4602、4604与4606、外结构笼4608和锚定衬底可以通过相对于设备俘获构件4614的滑动设备保持构件4610被膨胀和折叠。可以提供棘轮衬套4618以将设备4600保持在膨胀状态中。在设备4600膨胀之后，锚4620、4622和4624可以插入通过骨片段BL1和BL2以接合锚定衬底。
可以通过最初地插入锚4620和4622、相对于骨片段BL2沿近侧方向DP拉动设备4600并随后插入锚4624来向骨折FL施加压缩牵引。
图47显示了依照本发明的原理的示意性骨折修补设备4700。设备47显示为展开在长骨BL的髓内空间IS中。设备47跨越骨折FL。设备47可以包括结构笼4702。设备47可以包括锚定衬底4704。结构笼4072可以在髓内空间IS内展开。结构笼4072可以向骨片段BL1和BL2提供径向向外的支撑。锚定衬底4704可以在结构笼4072内展开。
锚定衬底4704可以由锚4706、4708、4710和4712接合以将骨片段BL1和BL2稳定在结构笼4702上。可以通过最初地插入锚4706和4708、相对于骨片段BL2沿近侧方向DP拉动设备4700并随后插入锚4710和4712来向骨折FL施加压缩牵引。
设备4700显示为具有基本上开口的端部。在一些实施例中，设备4700可以具有结束于例如在此显示和描述的毂或底座处的端部。设备4700可以如所显示的或在此显示和描述的其它设备结合使用。
图48显示了可以用于依照本发明的原理的骨折修补设备的示意性锚4800。锚4800可以包括细长构件4802、头4804和翼片4806。锚4800可以使用转矩、轴向压力或两者展开。细长构件4802可以插入通过骨片段。翼片4806可以是弹性变形的这样当锚4800插入通过骨片段时，翼片4806就会与细长构件4802的外表面基本上齐平。
端部4808可以穿过锚定衬底例如112(显示于图1中)中的单元。一个或多个翼片4806可以接合锚定衬底并且防止锚4800脱离锚定衬底。翼片4806可以偏转以在锚4800穿入锚定衬底时基本上与细长构件4802的外表面齐平。
在一些实施例中，翼片4806可以具有预展开的状态，其中翼片4806可以与细长构件4802的外表面基本上齐平。翼片4806可以在锚4800插入通过骨和锚定衬底之后展开。翼片4806可以通过在细长构件4802的管腔中插入致动器轴(未显示)而展开。致动器轴可以沿径向向外推动翼片4806。
翼片4806可以包括伸进锚4800的管腔中的伸出部(未显示)。伸出部可以延伸远离翼片的“平面”。伸出部可以当致动器轴向下驱动管腔并且与伸出部接触时便于翼片的展开。
细长构件4802可以由管坯构成。翼片4806可以由管冲压或激光切割。头4804可以焊接至细长构件4802。头4804可以包括驱动器插座4804。管坯的直径可以选择成对应于锚定衬底单元的直径以使翼片4806和锚定衬底之间的干涉最大化。这种选择可以提供锚的适当保持。
图49显示了可以用于依照本发明的原理的骨折修补设备的示意性锚4900。锚4900可以包括细长构件4902、头4904和螺纹片段4906。锚4900可以使用转矩、轴向压力或两者展开。细长构件4902可以插入通过骨片段。螺纹片段4906可以弹性变形以易于插入骨片段中并且与锚定衬底接合。可以选择螺纹片段4906的参数用于与锚定衬底接合。参数可以包括内径、外径、间距和任意其它适当的参数。
螺纹片段4906可以包括圆周面4908和相应的圆周锁紧面4910。圆周锁紧面4910可以被捕获在锚定衬底中并且防止锚4900从锚定衬底上旋开。
图50显示了可以用于依照本发明的原理的骨折修补设备的示意性锚5000。锚5000可以包括细长构件5002、头5004和螺纹片段5006。螺纹片段5006可以具有螺纹片段4906(显示于图49中)的特征的一些或全部。例如，螺纹片段5006可以包括圆周面5008和相应的圆周锁紧面5010。圆周锁紧面5010可以被捕获在锚定衬底中并且防止锚5000从锚定衬底上旋开。
锚5000可以使用转矩、轴向压力或两者展开。
锚5000可以包括关节抓爪5012。关节抓爪5012可以在出现在细长构件5002的管腔5014中时处于非展开状态中。杆5014可以在管腔5014内压下并且推动到抓爪5012的腿5018上。腿5018可以将铰链5020从细长构件5002中的端口5022推出。相应的抓爪5024可以以相似的方式展开。在抓爪5012和5024展开之后，腿5018和5026可以捕获在锚定衬底中。锚5000因此可以锁紧至锚定衬底。
图51显示了可以用于依照本发明的原理的骨折修补设备的示意性锚5100。锚5100可以包括螺旋构件5102、头5104和切口5106。锚5100可以使用转矩、轴向压力或两者展开。
细长构件5102可以插入通过骨片段。骨片段中的导向孔可以具有对应于螺旋构件5102的直径d的直径。螺旋构件5102因此可以穿过骨片段而没有相当大的旋转。在一些实施例中，可以为锚5100在骨中生成锚进入孔。锚进入孔可以具有不小于细长构件5102的直径d’并且足够大以允许细长构件5102螺旋地螺纹通过该孔的直径。这种进入孔可以小于标准的锚孔。
尖端5108然后可以接合锚定衬底。然后锚5100的旋转可以驱动锚5100相对更深地到锚定衬底中。切口5106可能捕获在锚定衬底中并且防止锚5100旋转出与锚定衬底的接合。尾部5110可以设置为没有切口，这样在将锚5100驱动到与锚定衬底的锁紧关系之前，如果需要的话，锚5100就可以从锚定衬底退出。
图52显示了可以用于依照本发明的原理的骨折修补设备的示意性锚5200。锚5200可以包括细长构件5202、头5204和抓爪5206。抓爪5206可以由销5208支撑并围绕它旋转。处在非展开状态中的抓爪5206可以出现在或部分地出现在细长构件5202中的槽5210内。例如，抓爪5206可以沿方向m旋转这样尖端5212就旋转到槽5210中并且5214旋转到延伸超过细长构件5202的位置中。
在这种配置中，细长构件5202可以插入通过骨片段。尖端5214然后横穿一部分锚定衬底。在横穿之后，尖端5214可以沿-m方向旋转，这样锚5200就返回显示于图52中的配置。抓爪5206的跨距可以超过锚定衬底中单元的直径。锚5200因此可以锁紧至锚定衬底。
在一些实施例中，螺钉致动器5216可以出现在细长构件5202的孔5218中。螺钉致动器5216可以拧紧到孔中。该动作可以减小锚5200的有效长度并因此减小骨片段向锚衬底的张力。在一些实施例中，螺钉致动器5216的尖端(未显示)可以将尖端5212偏转出槽5210以旋转抓爪5206。尖端5212可以是倾斜的以便于由螺钉致动器5216的尖端偏转。
图53显示了展开并锁紧到设备100的锚定衬底112(也显示在图1中)中的锚5200。锚5200因此将骨片段Pa和Ph紧固至锚定衬底112。
图54显示了依照本发明的原理的示意性骨折修补设备5400。设备5400植入骨B中。线5402穿过通过骨片段Pa钻设的孔、锚定衬底5404和骨片段PB以形成回路5406。线5402的端部可以彼此紧固以使骨部分Pa、Ph和PB彼此固定。
图55显示了依照本发明的原理的示意性骨折修补设备5500。设备5500显示为展开并锁紧在肱骨BH中。支撑构件5502大体上遵照骨BH中髓内空间IS的轮廓。锚定衬底向锚5504和5506施加沿方向DP的张力。近侧锚5508保持张力。
膨胀圆柱形锚5510围绕结构笼底座5512同轴地提供。当沿着轴线LD压缩时，锚5510可以径向地膨胀。当锚5510膨胀时，圆周叶片5514会径向地延伸到骨BH中。可以通过将远端5516纵向地固定到结构笼底座5512上的位置并且远侧地推动近端5518而压缩锚5510。可以设置止动器(未显示)以防止锚5510纵向地延伸。当锁紧在压缩状态中时，锚5510纵向地切入骨BH和锁定装置5500或其部分中。锚5510在从约束释放时可以是自膨胀的。锚5510可以在膨胀期间旋转以提高与骨的接合。
膨胀的圆柱形锚5522显示为直接连接至锚定衬底5530。锚5522可以在设备5500中获得期望的张力之后被锁紧。膨胀的圆柱形锚5522可以具有膨胀的圆柱形锚5510的一些或所有特征。
图56A显示了可以依照本发明的原理使用的示意性膨胀锚5600。锚5600可以具有锚5510(显示于图55中)的一些或全部特征。锚5600可以是从管切割得到的。沿着轴线LD的压缩导致活动铰链5604的咬合。关节导致叶片5602径向远离轴线LD延伸。锚5600可以是自膨胀的。
图56B显示了沿方向56B-56B(显示于图56A中)的锚5600的视图。图56C显示了沿方向56C-56C(显示于图56A中)的锚5600的视图。
图57A显示了可以依照本发明的原理使用的示意性膨胀螺旋锚5700。螺旋锚5700可以具有锚5510(显示于图55中)的一些或全部特征。锚5700可以是从管切割得到的。沿着轴线LD的压缩导致活动铰链5704的咬合。关节导致叶片5702径向远离轴线LD延伸。锚5700可以是自膨胀的。
图57B显示了沿方向57B-57B(显示于图57A中)的锚5700的视图。图57C显示了沿方向57C-57C(显示于图57A中)的锚5700的视图。
当螺旋锚5700相对于围绕的骨旋转时，因为叶片5702的螺旋形式，它可以像螺钉一样移动。当螺旋锚5700旋转地压缩并且同时旋转时，叶片5702可以雕刻出骨材料而同时锚5700接合在骨中。雕刻出骨材料可以减小骨中的环向应力。
图58显示了在股骨BF中的依照本发明的原理的示意性骨折修补设备5800。设备5800包括结构笼5802和锚定衬底5804。锚5806将股骨BF的部分(未显示的各个骨片段)紧固至锚定衬底5804。结构笼5800可以包括可以构造成接收近侧锚5810的笼底座5808。近侧锚5810可以向中心轴构件5812施加张力。近侧锚5810可以向锚定衬底5804施加张力。
设备5800可以在骨BF上的点5814附近的地点导入，这样设备5800就可以以接近期望的展开朝向和位置的朝向和位置输送。
可以邻近骨BF设置扶垛板5816。扶垛板5816可以向锚5806和5814提供稳定性。扶垛板5816可以将来自锚5806和5814的力分配到骨BF的不同部分。扶垛板5816可以容纳适量多的锚5806以固定骨折。扶垛板5816可以具有特殊构成的配合特征以将装置5800相对于扶垛板5816以期望的角度锁定。
图59显示了在肱骨BH中的依照本发明的原理的示意性骨折修补设备5900。在一些实施例中，设备5900可以穿过单个进入孔(未显示)完全地输送并展开。设备5900包括结构笼5902。结构笼5902可以向骨片段P、P1和P2提供向外的径向和纵向支撑。
锚可以由可操纵导管输送到骨BH中并且穿过笼底座例如108(显示于图1中)。系链5904和5906可以分别向骨片段P1和P2施加向内的径向和近侧张力。系链可以通过作为近侧设备5900的进入孔(未显示)输送到肱骨BH内。设备5900可以不包括锚定衬底。
丁字钢锚5908可以将系链5904锚定至骨片段P1。丁字钢锚5908可以具有锚5200(显示于图52中)的一些或全部特征。螺钉型锚5910可以将系链5906锚定至骨片段P2。
系链可以输送通过扩口支承管5912。扩口支承管5912可以包括单向固着楔5914。可以沿近侧方向Pd拉动系链以向骨片段施加张力。单向固着楔5914可以防止张力的释放。
图60显示了在肱骨BH中的依照本发明的原理的示意性骨折修补设备6000。设备6000包括结构笼6002。结构笼6002可以向骨片段P、P1和P2提供向外的径向和纵向支撑。结构笼6002和锚定衬底6004。锚6006、6008和6010可以由可操纵导管通过笼底座6012输送并且进入锚定衬底6004内部。然后锚可以插入骨片段P1和P2中。然后可操纵导管撤回。然后使用在此显示和所述的途径或其它适当的方法沿近侧方向DP拉动锚定衬底6004。沿方向DP拉动锚定衬底6004可以将骨片段P1和P2压在骨片段P上。
图61显示了在骨B中的依照本发明的原理的示意性骨折修补设备6100。设备6100可以穿过径向茎突S中的进入孔6101输送到骨B的髓内空间IS中。
设备6100可以包括结构笼6102、锚定衬底6104和中心轴构件6106。结构笼6102可以包括其中刚性地连接了支撑构件6110的毂6108。毂6108可以支撑设备保持构件6112。
输送护套6114可以提供通过茎突S向骨髓空间的进入。输送器具(未显示)可以延伸穿过输送护套6114并且与设备保持构件6112接合用于设备6100的定位和展开。
图62显示了用于依照本发明的原理的骨折修补设备的示意性板6200。板6200包括多个用于锚通过的孔6202。
板6200可以支撑骨片段和在骨内部的设备例如6300(显示于图63中)。可以在骨的外表面上的开放性手术过程中使用板6200。板6200可以是刚性的或柔性的。可以选择板6200的形状用于捕获骨的一些或所有骨片段。
图63显示了依照本发明的原理的示意性骨折修补设备6300。设备6300可以用于与板例如6200(显示于图62中)连接。设备6300可以包括结构笼6302和锚定衬底6304。锚例如螺旋锚6306可以穿过孔6202和骨片段PB和Pa。锚6306可以具有锚5100(显示于图51中)的一些或全部特征。锚6306可以锚定并且锁定在锚定衬底6304中。
图64显示了在椎骨V内部展开的设备4600(显示于图46中)。设备4600提供了向外的径向支撑。设备4600可以用在椎骨V中而没有锚。
图65显示了用于提供对近侧肱骨PH的进入的示意性情景。导入器具6502可以在近侧肱骨PH中提供进入孔。设备6504可以导入、定位、展开并锚定在近侧肱骨PH的端部附近。可以提供成像设备6506以提供关于近侧肱骨PH的解剖特征和设备6504的位置的视觉信息。
图66显示了用于在骨B的开口骨折Fh中展开依照本发明的原理的示意性骨折修补设备6600的示意性情景。设备6600可以包括结构笼6602、锚定衬底6604和中心轴构件6606。设备6600可以经由骨折Fh插入骨B的骨髓空间内。设备6600可以在收缩状态中插入。设备6600可以在膨胀状态中插入。
图67显示了可以用于依照本发明的原理的骨折修补设备的示意性锚定衬底6700。锚定衬底6700可以包括细长部分6702。细长部分6702以端盖6704结束。细长部分6702和端盖6704中的一个或两者可以包括孔6706。孔6706可以与锚接合以将骨片段保持在适当的位置。
锚定衬底6700可以用于修补具有开口骨折例如显示于图66中的骨B的骨折Fh的骨。锚定衬底6700可以是可膨胀的。锚定衬底6700可以是非膨胀的。
在此所述的装置和方法是示意性的。本发明的装置和方法可以涉及示意性装置的一些或全部特征和/或示意性方法中的一些或全部步骤。可以按照不同于在此显示和描述的次序的次序执行方法的步骤。一些实施例可以省略结合示意性方法显示和描述的步骤。一些实施例可以包括未结合示意性方法显示和描述的步骤。
依照本发明的原理的过程可以包括图68中所示过程的一个或多个特征。过程的一些步骤可以在住院病人中执行。过程的一些步骤可以在门诊病人中执行。
图68显示了用于修补骨折的过程6800的示意性步骤。过程6800可以从步骤6802开始。在步骤6802处，照料者可以临时复位骨折。在步骤6804处，照料者可以建立对裂骨中骨髓腔的进入。在步骤6806处，照料者可以将导管插入裂骨中。在步骤6808处，照料者可以使用荧光透视法(或任意其它适当的成像方法)确认导管的定位。在步骤6810处，照料者可以展开结构支架例如结构笼105(显示于图1中)。在步骤6812处，照料者可以展开锚定衬底例如锚定衬底112(显示于图1中)。在步骤6814处，照料者可以将锚插入骨片段和锚定衬底中。在步骤6815处，照料者可以施加张力。可以使用在此显示和描述的方法中的任一种将张力施加到锚、锚定衬底、结构支架或在此显示和描述的装置中的任一种中的一个或多个上。在步骤6816处，照料者可以使用医学成像确认骨片段位置。在步骤6818处，照料者可以将插入设备锁紧到骨髓腔中。在步骤6820处，插入的设备可以与用于输送设备的输送系统脱离。
存在不同的植入次序的组合。表4显示了不同的示意性处理步骤的次序。也可以依照本发明的原理实行其它处理步骤和不同的次序。
表4.示意性的骨折修补次序
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可以包括许多其它步骤。在此显示和描述的装置的不同实施例可以与过程6800的不同步骤结合使用，无论是否显示在图68或表4中。例如，可以应用骨接合剂，可以插入疏质记录(cancellous autograph)，可以给予局部或内部抗菌素并且可以使用任意其它适当的治疗法。
因此，已经提供了用于骨折修补的装置和方法。本领域普通技术人员可以理解，能够不同于所述实施例来实施本发明，而所述实施例仅仅是用于说明目的而非限制目的。本发明仅由下列权利要求进行限定。

Claims (85)

1.一种用于处理骨的骨折的装置，该骨折包括片段，该骨具有内腔，该装置包括：
用于相对于第二骨片段定位第一骨片段的结构支架，该结构支架构造成在内腔中展开；和
构造成将第一骨片段压缩至第二骨片段的锚定衬底，该锚定衬底构造成在内腔中展开。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，锚定衬底固定至结构支架。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，锚定衬底构造成布置在结构支架内。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，锚定衬底构造成至少部分地围绕结构支架。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：当锚定衬底是第一锚定衬底时，构造成布置在结构支架内的第二锚定衬底。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，锚定衬底构造成固定至结构支架。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，结构支架构造成在从经皮输送器具释放之后从收缩状态膨胀到膨胀状态。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，膨胀状态基于热预置形状。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，膨胀状态基于塑性变形。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，锚定衬底构造成在从经皮输送器具释放之后从收缩状态膨胀到膨胀状态。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，膨胀状态基于热预置形状。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，膨胀状态基于塑性变形。
13.如权利要求1所述的装置，其特征在于：
结构支架包括第一相对位移构件；
锚定衬底包括第二相对位移构件；以及
第一和第二相对位移构件构造成相对于结构支架的一部分移动锚定衬底的一部分。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，第一和第二相对位移构件构造成相对于彼此基本上线性地移动。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，第一和第二相对位移构件彼此基本上同轴。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，第一和第二相对位移构件构造成可分别由第一和第二操纵器可分离地接合。
17.如权利要求13所述的装置，其特征在于，第一和第二相对位移构件构造成相对于彼此旋转。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，第一和第二相对位移构件彼此基本上同轴。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，第一和第二相对位移构件构造成可分别由第一和第二操纵器可分离地接合。
20.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括至少部分地布置在结构支架内部并且至少部分地布置在锚定衬底内部的中心轴构件。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于：
中心轴构件界定了纵向方向；并且
中心轴构件的远侧部在结构支架的远侧部处纵向地固定至结构支架的远侧部。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，结构支架的近侧部分构造成沿着中心轴构件远侧地移动，这样当结构支架的近侧部分沿着中心轴构件远侧地移动时，结构支架会远离纵轴径向地膨胀。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，还包括构造成相对于中心轴构件旋转并且线性地移动结构支架的近侧部分的旋转构件。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，旋转构件与中心轴构件螺纹地啮合。
25.如权利要求20所述的装置，其特征在于：
中心轴构件界定了纵向方向；并且
中心轴构件的近侧部分在锚定衬底的近侧部分处纵向地固定至结构支架的近侧部分。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，还包括构造成基本上防止中心轴构件沿远侧方向相对于结构支架的近侧部分的位移的单向锁。
27.如权利要求26所述的装置，其特征在于，单向锁是棘轮机构。
28.如权利要求20所述的装置，其特征在于：
中心轴构件界定了纵向方向；
中心轴构件的远侧部在结构支架的远侧部处纵向地固定至结构支架的远侧部；并且
中心轴构件的近侧部分在支架结构的近侧部分处纵向地固定至结构支架的近侧部分。
29.如权利要求20所述的装置，其特征在于：
中心轴构件界定了纵向方向；并且
中心轴构件的远侧部在锚定衬底的远侧部处纵向地固定至锚定衬底的远侧部。
30.如权利要求29所述的装置，其特征在于，锚定衬底的近侧部分构造成沿着中心轴构件远侧地移动，这样当锚定衬底的近侧部分沿着中心轴构件远侧地移动时，锚定衬底会远离纵轴径向地膨胀。
31.如权利要求30所述的装置，其特征在于，锚定衬底包括：
具有拥有第一膨胀率的膨胀单元的第一部分；
具有拥有第二膨胀率的膨胀单元的第二部分；
第一膨胀率不同于第二膨胀率；并且
第一和第二膨胀率中的至少一个选择成当锚定衬底膨胀时提供期望的轮廓。
32.如权利要求30所述的装置，其特征在于，还包括构造成相对于中心轴构件旋转并且线性地移动锚定衬底的近侧部分的旋转构件。
33.如权利要求32所述的装置，其特征在于，旋转构件与中心轴构件螺纹地啮合。
34.如权利要求20所述的装置，其特征在于：
中心轴构件界定了纵向方向；并且
中心轴构件的近侧部分在锚定衬底的近侧部分处纵向地固定至锚定衬底的近侧部分。
35.如权利要求34所述的装置，其特征在于，还包括构造成基本上防止中心轴构件沿远侧方向相对于锚定衬底的近侧部分的位移的单向锁。
36.如权利要求35所述的装置，其特征在于，单向锁是棘轮机构。
37.如权利要求20所述的装置，其特征在于：
中心轴构件界定了纵向方向；
中心轴构件的远侧部在锚定衬底的远侧部处纵向地固定至锚定衬底的远侧部；并且
中心轴构件的近侧部分在锚定衬底的近侧部分处纵向地固定至锚定衬底的近侧部分。
38.如权利要求20所述的装置，其特征在于：
中心轴构件包括抓爪；并且
锚定衬底包括止挡；
其中当沿近侧方向远离锚定衬底拉动中心轴构件时：
抓爪接合止挡以相对于结构支架的近侧部分沿近侧方向拉动锚定衬底的近侧部分。
39.如权利要求38所述的装置，其特征在于，止挡与抓爪为一个整体。
40.如权利要求38所述的装置，其特征在于，止挡布置在锚定衬底内部。
41.如权利要求38所述的装置，其特征在于，中心轴构件包括第一螺纹构件；并且
锚定衬底包括构造成螺纹地啮合第一螺纹构件的第二螺纹构件；
其中当第一和第二螺纹构件彼此啮合时，会相对于结构支架的近侧部分沿近侧方向拉动锚定衬底的近侧部分。
42.如权利要求41所述的装置，其特征在于，还包括将中心轴构件的远端旋转地固定至锚定衬底的远侧部的旋转联接。
43.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括构造成将锚定衬底的近侧部分固定至骨的近侧锚。
44.如权利要求43所述的装置，其特征在于，近侧锚在操作上基本上与锚定衬底同轴。
45.如权利要求43所述的装置，其特征在于，近侧锚在操作上基本上与结构支架同轴。
46.如权利要求43所述的装置，其特征在于，近侧锚基本上是圆柱形并且包括沿径向向外延伸的叶片。
47.如权利要求46所述的装置，其特征在于，叶片包括近侧锚的圆周部分。
48.如权利要求46所述的装置，其特征在于，叶片包括近侧锚的螺旋部分。
49.如权利要求46所述的装置，其特征在于：
近侧锚包括近端和远端；并且
当近端和远端朝彼此移动时，叶片沿径向向外移动。
50.如权利要求49所述的装置，其特征在于，还包括：在近侧锚具有中心轴线时构造成将近侧锚的远端相对于中心轴线固定至结构支架的止动器；
其中近侧锚的近端构造成远侧地推动以沿径向向外移动叶片。
51.如权利要求48所述的装置，其特征在于，还包括：在近侧锚具有中心轴线时构造成将近侧锚的远端相对于中心轴线旋转地固定至结构支架的止动器；
其中，近侧锚的近端构造成远侧地推动并且围绕中心轴线旋转以在近侧锚围绕中心轴线旋转时沿径向向外移动叶片。
52.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括用于从锚定衬底向第一和第二骨片段传递力的锚。
53.如权利要求52所述的装置，其特征在于，还包括：在锚定衬底具有近侧开口时：
构造成远侧地输送锚通过该开口的管腔；和
构造成驱动一部分锚通过锚定衬底、结构支架外部并且进入骨片段中的可操纵导管。
54.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：在结构支架具有近侧开口时：
构造成远侧地输送锚通过该开口的管腔；
构造成驱动一部分锚到结构笼外部并且进入第一骨片段中的可操纵导管；和
固定至锚的系链，系链构造成从锚向第二骨片段传递力。
55.一种用于将骨紧固至在骨的内腔内植入的衬底的锚，该衬底包括穿孔，该锚包括：
头；
轴；和
多个远离该轴径向地延伸的锁紧表面，多个锁紧表面中的每一个均构造成在穿入穿孔之一之后在内腔中接合衬底。
56.如权利要求55所述的锚，其特征在于，每个锁紧表面出现在构造成在锁紧表面穿入穿孔之后远离轴径向地移动的关节翼片上。
57.如权利要求55所述的锚，其特征在于，还包括多个螺旋螺纹片段；
其中，每个锁紧表面均布置在相应的螺旋螺纹片段上。
58.如权利要求55所述的锚，其特征在于，还包括：当轴包括管腔并且多个锁紧表面中的每一个为第一锁紧表面时：
包括第二锁紧表面的关节抓爪；
出现在管腔内并且构造成迫使抓爪远离轴沿径向向外延伸的驱动杆；和
布置在抓爪上以在穿入穿孔之一之后接合衬底的第二锁紧表面。
59.如权利要求55所述的锚，其特征在于：
轴包括一系列螺旋圈；并且
每个锁紧表面均布置在相应的螺旋圈上。
60.如权利要求58所述的锚，其特征在于，轴包括穿透端部，该穿透端部包括不具有相应的锁紧表面的螺旋圈，该穿透端部构造成穿入穿孔。
61.一种用于将骨紧固至在骨的内腔内植入的衬底的锚，该衬底包括穿孔，该锚包括：
头；
轴；
布置在钉到该轴上的枢轴上的第一和第二锁紧表面；和
构造成在表面中的一个或两者穿入穿孔中的一个之后向下移动在轴中的管腔以将表面枢转到内腔中的锁紧位置中的致动器。
62.如权利要求61所述的锚，其特征在于，致动器由螺纹啮合在轴中。
63.一种用于修补裂骨的装置，该装置包括：
构造成在骨内部展开的骨片段支架；
构造成在骨内部展开的锚定衬底；和
构造成相对于骨片段支架的一部分移动锚定衬底的一部分的相对位移致动器。
64.如权利要求63所述的装置，其特征在于，还包括具有纵轴的中心轴构件，该骨片段支架具有相对于纵轴固定的第一部分和构造成当骨片段支架改变形状时相对于纵轴移动的第二部分。
65.如权利要求63所述的装置，其特征在于，还包括具有纵轴的中心轴构件，该锚定衬底具有相对于纵轴固定的第一部分和构造成当锚定衬底改变形状时相对于纵轴移动的第二部分。
66.如权利要求63所述的装置，其特征在于，骨片段支架是形成支撑笼的几个骨片段支架之一。
67.如权利要求63所述的装置，其特征在于：
骨片段支架是细长的并且沿其长度包括第一骨片段支架部和第二骨片段支架部；
第一骨片段支架部具有第一弯曲阻力；
第二骨片段支架部具有第二弯曲阻力；并且
第一弯曲阻力大于第二弯曲阻力。
68.如权利要求63所述的装置，其特征在于，相对位移致动器具有中心轴并且包括；
相对于中心轴固定至骨片段支架的第一移位构件；
相对于中心轴固定至锚定衬底的第二移位构件；
其中第一移位构件与第二接合构件接合，这样第一和第二移位构件沿着中心轴的相对运动就会沿着中心轴改变骨片段支架的一部分和锚定衬底的一部分之间的距离。
69.如权利要求68所述的装置，其特征在于，第一移位构件与第二移位构件螺纹地啮合。
70.如权利要求69所述的装置，其特征在于，第一移位构件相对于第二移位构件的旋转导致骨片段的部分和锚定衬底的部分之间沿着中心轴的移动。
71.一种用于修补裂骨的装置，该装置包括：
构造成在骨内部在收缩状态中展开的骨片段支架；
构造成在骨内部在收缩状态中展开的锚定衬底；和
构造成使骨片段支架和锚定衬底变形的气球。
72.如权利要求71所述的装置，其特征在于：
骨片段支架是形成骨片段支撑笼的几个骨片段支架之一；并且
气球还构造成膨胀骨片段支撑笼。
73.一种用于处理骨的骨折的系统，该骨折包括骨片段，该骨具有内腔，该系统包括：
输送组件；和
用于相对于其它骨片段定位骨片段之一的支架；
其中，输送组件构造成将设备输送至骨的内腔。
74.如权利要求73所述的系统，其特征在于，设备还构造成复位骨折。
75.如权利要求73所述的系统，其特征在于，设备还构造成使骨部分之一相对于其它骨部分对准。
76.如权利要求73所述的系统，其特征在于，设备还构造成围绕骨折压缩骨部分。
77.如权利要求73所述的系统，其特征在于，设备还构造成稳定骨部分。
78.如权利要求73所述的系统，其特征在于，设备包括构造成在内腔内延伸的结构笼。
79.如权利要求78所述的系统，其特征在于，还包括由结构笼支撑在内腔内的锚定衬底。
80.如权利要求79所述的系统，其特征在于，还包括构造成使锚定衬底与骨的部分之一接合的锚。
81.如权利要求78所述的系统，其特征在于，还包括从结构笼的第一部分延伸至结构笼的第二部分并且构造成从第一部分向第二部分传递力的中心构件。
82.一种用于修补骨折的方法，骨折包括第一骨片段和第二骨片段，该方法包括：
通过骨折输送到骨的内腔内：
构造成相对于第二骨片段定位第一骨片段的结构支架；和
构造成将第一骨片段压缩至第二骨片段的锚定衬底。
83.如权利要求82所述的方法，其特征在于，还包括：
将锚定衬底紧固至第一骨片段；并且
将锚定衬底紧固至第二骨片段。
84.一种用于修补裂骨的方法，其特征在于，裂骨包括骨片段，该方法包括：
在骨髓腔内膨胀骨片段支撑笼；并且
使用锚定衬底将骨片段拉动到骨片段支撑笼上，该锚定衬底与骨片段经由锚机械连通。
85.如权利要求84所述的方法，其特征在于，还包括：在骨片段是第一骨片段并且裂骨包括第二骨片段时，将骨片段支撑笼锚定到第二骨片段上。
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