CN102256552B - 用于形成导向孔的钻孔机组件以及系统 - Google Patents

Abstract

一种钻孔机组件，包括电机导管、自电机导管的远端延伸的适配器、自适配器的远端延伸的细长钻孔机导管、包括可滑动地设置于钻孔机导管的通道内的弓形远端的可伸缩导管、操作性地耦接于可伸缩导管并自适配器外表面延伸的致动杆、可滑动地设置于可伸缩导管内的柔性钻孔机缆线、操作性地耦接于柔性钻孔机缆线的钻孔机电机、以及在远端的钻孔机电机与近端的控制盒内部的线性级电机之间延伸的推-拉缆线。柔性钻孔机缆线的远端被构造为前进穿过可伸缩导管的弓形远端，且线性级电机操作性地使推-拉缆线和钻孔机电机前进和缩回。

Description

用于形成导向孔的钻孔机组件以及系统

技术领域

本发明涉及柔性切削工具，更具体地涉及以及从髓内(intramedullary)杆或钉的内部通道钻导向孔的钻孔机组件(drill assembly)系统和方法。 

背景技术

髓内杆通常用于杆对四肢的长骨(如大腿骨和胫骨)中的骨折(break)的矫形外科手术中。这些杆用于校直和稳固骨骼的断裂或破裂，并在愈合过程中维持骨骼断片相对彼此适当对齐。另外，髓内杆可在患者恢复期给骨骼提供强度。一种普通手术杆植入过程包含从骨骼的近端(proximal end)到远端(distal end)在断裂骨骼的骨髓管上钻孔，并将髓内杆插入该抽空空间(evacuated space)中。为了维持髓内杆与骨骼断片之间的适当关系，经常期望将骨螺钉或其他紧固件插入通过髓内杆的远端部分和近端部分以及骨骼的一个或两个断片。杆的这种固定可以使构造更加稳固，防止杆在骨骼内旋转，防止骨骼相对于髓内杆纵向移动。 

为了将杆固定至骨骼，髓内杆通常具有穿过其近端部分和远端部分的每一个的至少一个孔，以用以接收任意结构的螺钉或紧固件。为了插入这种螺钉，目标将是穿过组织和骨骼钻出与髓内杆中的孔对准的孔，并通过这些孔将螺钉插入以将髓内杆锁定在适当的位置。通常借助于夹具来在靠近骨髓腔的近端(靠近骨髓腔的插入点)处锁定髓内杆，夹具帮助将近端孔定位在杆内。在近端区域内，相对短臂的瞄准装置可附接于髓内杆以作为参考。然后，钻头可穿过骨骼和近端孔。由于杆的可接近近端与杆内的近端孔之间的距离短，因此该技术相对直接。然而，由于杆的近端与在杆 的远端处必须在骨骼内钻孔的点之间的距离，很难对杆的远端中的孔来标记(register)钻孔。在杆插入到骨髓腔(intramedullary cavity，髓内腔)的过程中发生杆变形的情况下，这种情况尤其真实。因此，很难成功的对准横向螺钉和远端孔以穿过骨壁插入。 

髓内杆在远端锁定至骨骼失败的两个主要原因包括：使用了骨骼上的不正确的进入点以及钻孔方向错误。如果这两个因素中任何一个出现了，那么钻孔机不会完成钉孔。如果钻头的回转端稍微偏离了位置，则不准确的进入点还会增加该问题，从而使骨骼弱化，有时还会很难在骨骼上找到设置正确钻孔的坚固点。不准确的远端锁定可能会导致由于穿过钉孔的钉破损、螺钉破损或钻头在骨骼内破损而引起的过早失效。另外，如果杆的远端没有适当固定，那么可能会产生骨骼未对齐和/或错误愈合。 

在髓内杆内定位远端孔的一种已知技术是利用X射线成像技术并结合无约束(free hand)钻孔技术。该技术包括观察荧光图像增强剂以实现远端瞄准。然而，该技术很难使用，并增加了将患者和外科手术团队暴露在过度辐射下的额外风险。尽管利用了防护手套和防护服，仍然可能存在涉及到辐射暴露的风险。当在杆内定位孔需要多次尝试的时候，尤其会发生该风险。另外，如果第一次尝试不能使构件正确对齐，就需要进行多次骨穿孔，这不利于患者恢复和该区域中的骨骼强度。 

已经提出了在植入的髓内杆内定位远端孔的替换技术。然而，这种方法经常相对复杂，且可能需要手术用的额外电子设备和可视显示器。这种技术可能需要专门的训练和/或机器操作员，且会相对较贵。因此，在手术间拥挤的空间内，尤其是，当期望将手术中涉及到的设备和人员数量减到最小时，这些技术是不理想的。因此，仍然需要另外的手术钻孔工具和方法，以用于在植入的髓内杆内定位远端孔。还需要提供允许在杆远端处穿过骨骼和杆简单且精确地将螺钉插入骨骼和杆的工具和方法。甚至还需要以相对经济的方式提供包括一次性的和可重复使用的构件的工具和方法。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种有助于将装置的远端部分固定至骨骼的矫形外科手术装置。在一示范性实施方式中，矫形外科装置可有助于髓内杆在断裂或受损骨骼内的难以定位远端固定区域的位置处的精确远端固定。因为本发明的装置和方法通常不需要使用x-射线或其他扫描技术，医师在远端固定过程中暴露在其中的辐射量大大减少或消除了。另外，穿过骨骼精确钻孔和在髓内杆内定位相应孔的过程比主要依靠辐射遮蔽(radiation screening)和试错(trial-and-error)技术来适当放置螺钉的传统方法要快很多。 

本发明的矫形外科手术装置可以称为骨钻或钻孔机。该钻孔机用于在植入髓内杆内并从其中精确地定位杆的远端孔。尤其是，该装置可穿过骨骼的厚度从髓内杆的内部向外钻孔，并到达骨骼的外部。通过从杆内部钻孔和使用远端孔定位钻孔位置，穿过骨骼钻出的这些孔与杆内的远端孔精确对齐。这使得操作员能够轻松且精确地把螺钉放置在其期望的位置上，以将髓内杆的远端部分固定至破裂的骨骼。本装置的一个实施方式包括自细长构件延伸且在钻孔过程中作为旋转“钻头”发挥功能的柔性镍钛诺缆线。该装置可用于确定植入杆远端部分中的孔的位置，并且用于钻出穿过骨骼且邻近杆远端以定位精确的螺钉进入点的导向孔。在替代实施方式中，钻孔机缆线可以不转动，并且替代地，可以包括用于将能量传递至缆线的远端以使得可以经由消融(ablation)在骨骼内形成导向孔的工具。 

本发明的骨钻孔机的另一优点是，既提供了可重复使用的部件，又提供了一次性部件。尤其是，本发明提供了被称为一次性钻孔组件的部件，该一次性钻孔组件包括许多难以消毒、经济上不适于消毒、或不能消毒，以重复使用的零件。然而，系统的与一次性钻孔组件结合使用的其他部件在适当消毒后可重复使用。这会有助于将提供仪器的成本保持地更加合理。 

附图说明

将参照附图进一步阐明本发明，其中，在这些视图中用相似的标号表示相似的结构，附图中： 

图1是人的骨折股骨的横截面正视图，其中髓内杆被插入骨髓腔中； 

图2是本发明的连接至髓内杆的完整骨钻孔组件的等距视图； 

图3是示出了前面板的与本发明的钻孔装置一起使用的钻孔机控制系统的透视图，； 

图4是示出了后面板的与图3相同的控制系统的透视图； 

图5是图3和图4的控制系统的内部部件的透视图； 

图6是可附接至图3至图5的控制盒的手动控制器的正视图； 

图7是钻孔机电机组件的透视图； 

图8是本发明的一次性钻孔机组件的透视图，其示出导管内部的剖视图； 

图9是图8中的组件的横截面视图； 

图10是钻孔机导向组件的侧视图； 

图11是图8和图9中显示的钻孔机组件的外部视图； 

图12是图11中的组件的横截面视图； 

图13是髓内钉或杆接口组件的外部视图，其附接有一次性钻孔组件和连接至在股骨内的髓内杆的切口引导组件； 

图14是图13内的组件的横截面图，其中移除了一次性钻孔组件和切口引导组件； 

图15是示出了用以保持本发明的手动控制组件和一次性钻孔组件(两者都示出)的托架(holster)的透视图； 

图16是抽吸杆组件的外部视图； 

图17是与一次性钻孔组件匹配的夹具接口的俯视图；以及 

图18是骨骼内的髓内杆的横截面图，其中逐回销(chase back pin，逐回销钉)插入由一次性钻孔组件形成的导向孔内。 

具体实施方式

下面描述的本发明的实施方式不旨在穷举本发明或将本发明限制于下列详细描述中公开的确切形式。较合理地，选择并描述这些实施方式，以使本领域的其他技术人员可以领会和理解本发明的原理和实践方式。 

现在参考附图，其中，在所有这些附图中用相似的标号标明这些部件，首先参考图1，示出了骨折股骨的两个部分100-1和100-2的横截面图。尽管骨折总体上示出为骨骼的两个部分中的整齐断裂123，股骨100也可能断裂成许多较小的骨骼断片或以某些其他方式受损。因此，应理解，此处描述的用于两个骨骼块的装置和方法也可以应用于三个或更多个骨骼块或骨骼断片，或者甚至是没有分成多个块的破裂骨骼。股骨100包含网状骨质组织104和在组织104内沿着股骨100长度的一部分延伸的骨髓腔102。骨髓腔102一般是股骨内的开放区域，其充满或部分填充有骨髓。 为了准备用于在其中插入髓内杆106的骨骼(如股骨100)，可以抽吸和/或灌洗骨髓腔102以移除一些或所有骨髓和/或其中的松散物质。 

图1还阐述了两个断裂部分100-1和100-2对齐并彼此接触的股骨100，以及插入骨髓腔102的示例性髓内杆106。髓内杆106包括一般从杆106的近端120伸展至其远端122的插管或钻孔154。为了进入骨髓腔102，可以用以124示出的钻孔机在骨骼的近端108处于骨骼的皮层内钻出或挖出(ream)一孔。然后髓内杆106可以穿过这个孔插入骨骼内，并被向下推进或捶打穿过股骨100的网状骨质组织104，进而朝着股骨100的远端110穿过髓内通道。可继续向下夯实或按压髓内杆106，直至杆106的远端122相对于股骨100的远端110处在其期望位置中，并且杆106的近端120相对于股骨的近端108处在其期望位置中。 

上述关于髓内杆插入长骨(如股骨)中的讨论旨在作为这种杆植入的示例性步骤。伴随着一些替换的髓内杆设计，可以使用一些替换的步骤。然而，根据本发明，髓内杆一般会包括位于其近端处的中心开口、穿过其中心并沿着杆长度的至少一部分伸展的孔、以及与近端间隔开(比如靠近杆的远端)的至少一个远端孔。在很多实施方式中，所期望的是，髓内杆还具有在其近端处的至少一个近端螺钉孔。在这种实施方式中，进一步期望的是，近端孔与远端孔彼此间隔一距离，该距离允许杆106充分地固定至多个骨骼片段。 

图2示出了根据本发明的一次性钻孔机组件201，其附接于与髓内杆106附接的股骨附接夹具组件202。该一次性钻头组件201包括将在下面详细讨论的多个特征。钻头组件201还可附接于钻孔机电机组件203、钻孔机控制盒系统204、手动控制组件205、以及其他部件，下面将会进一步详细说明。在美国专利申请公开No.2008/0114365(Sasing，et al.)中阐述了使用柔性缆线钻孔机在骨骼上钻孔的钻孔装置和方法，其整体以引证方式结合于此。 

参照图3和图4，用于控制骨钻孔机的钻孔机控制盒系统204包括手动控制连接器1、紧急停止开关2、具有集成通/断开关的电源接入模块3、推/拉内部配件4-1、推-拉外部配件4-2、钻孔机电机连接器5、复位按钮6、电源指示灯7、和错误指示灯8。外壳9为这些部件提供安装表面，并保护图5示出的内部部件。使用时，控制系统204可以邻近无菌区放置但处于无菌区之外，比如放置在稳固的台子或桌子上。然后电源线(未示出)可以连接至位于盒后方的电源接入模块3，然后电源接入模块3的电源开关可以切换到“开”位置。与相对于图3和图4描述并示出的控制盒相比，该控制盒可能包括更多、更少或不同的特征。另外，该系统可能包括多于一个的控制系统，比如当需要在分离的位置上控制一定操作时。 

图5示出了移除了一个侧面板和顶盖的控制系统内部的透视图。为了提高更加清楚地呈现，没有示出不重要的细节，比如将不同部件连接在一起的盒内部的内部电缆(cabling)。控制系统204内的主要部件包括附接有钻头电机11以及关联驱动控制器12的线性级(linear stage)10、主控板14和电源15。推/拉内部配件4-1利用支架16耦接于线性级10。如下所述，当线性级10利用钻孔机电机组件203连接至一次性钻孔机组件201的时候，线性级10及连接的推/拉内部配件4-1用于推进和收回钻孔机电机32(图7)。线性级电机11由驱动控制器12控制，而驱动控制器12随之由与主控板14相关联的预编程的电路控制。同样地，钻孔机电机控制器13由主控板14控制。电源15提供所有必需的电力给控制盒系统204的部件以及任何相关联的和附接的部件。 

图6中示出了手动控制组件205，其附接于控制系统204。手动控制组件205是用于管理钻孔步骤操作的装置的一部分。如果需要，手动控制组件205可以放置于托架或其他装置上，并且来自手动控制21的电线(cord)20可插入控制系统204前部，在此情况中插入图3和图5中示出的连接器1中。例如，该插入位置可以在控制盒上标识为“手动控制”。手动控制可以包括多个不同按钮或控制特征，如钻孔机开动/停止控制22、 完全缩回控制23、前进控制24、倒退控制25、和手动控制连接器26。可以用不同的方式向用户标识按钮功能。手动控制21可以具有图6示出的标签，其邻近每个按钮以标识每个按钮的功能，和/或每个按钮可以染上颜色或具有对应于特定功能的彩色发光。取决于将由操作者控制或管理的钻孔机功能，手动控制可以包括更多、更少或不同的按钮或控制特征。该手动控制可覆盖有一次性的帘，并可在使用后擦拭干净。 

图7示出类型的钻孔机电机组件203在图3和图5所示的位置4-1、4-2和5处可附接于控制系统204前方。例如，可在控制盒9上将附接位置标识成“钻孔机电机”。该钻孔机电机组件203可以包括内部推/拉缆线30、连接至电机导管盖33的外部推/拉导向件31、钻孔机电机32、内部控制系统附件34-1、外部控制盒附件34-2、和钻孔机电机连接器35。取决于外科手术所需的钻孔机控制，钻孔机电机可以包括更多、更少或不同的缆线、壳体、导向件和/或其他部件。钻孔机电机组件203是有菌区内的控制盒系统204与连接至无菌区内的控制盒系统的部件之间的过渡组件。钻孔机电机组件还可被认为是一次性使用(single use)类型的部件，因为其可被设计成在其用于一次外科手术操作之后就被丢弃。然而，钻孔机电机组件203的全部或部分也可制作成将被消毒以重复使用。 

现在参照图3和图7，在钻孔机电机组件203的一个示例性实施方式中，钻孔机电机组件203的内部缆线30穿过控制盒系统204的外部配件4-2，然后外部连接器34-2卡扣(snap)或连接至外部配件4-2。随后钻孔机电机组件203的内部缆线30可以卡扣或连接至控制盒系统204的内部配件4-1。钻孔机电机连接器35连接至关联的控制盒系统连接器5。然后，控制盒系统204和这些部件将被配置成总体上如同图2中示出的那样。 

图8至图12示出了根据本发明的一次性钻孔组件201及其部件。一次性钻孔组件201总体上包括清洁电机导管40、调动(deployment)/收回杆41(在此还称作致动杆)、标引杆(indexing post)42、钻孔机缆线组件207的电机附接部件(耦合器)60、导管43、钻孔机导向组件206的钩50 (也称钩组件)、以及钻孔机缆线组件207的延伸穿过钻孔机导向组件206的柔性钻孔机缆线61。在本发明的一方面中，钻孔机缆线61相对于钩50可移动或可滑动。另外，钩50为弓形，并且可借助于与毂302连接的杆41缩回，其中所述毂连接至管51-1、51-2和51-3。管51-3连接至柔性弹簧52，所述柔性弹簧接着连接至钩50。通过弹簧将管51-3连接至钩50，这给所述钩提供了在一次性钻孔机组件201的末端53中的通道内收回的手段。可以优化钩50的完全延伸位置以提供相对于骨骼的最佳钻孔角度，比如相对于导管43的轴线在大约80度与大约90度之间。在示范性实施方式中，钩50与导管43的轴线之间形成的角度为约86.5度。 

在外科手术过程中，导管43允许将钻孔机缆线61布署在髓内杆106的内腔107的有限空间内。由钩50的弯曲半径限定的钻孔机缆线61的大弯曲半径可有助于最小化钻孔机缆线上的应力。 

钻孔机缆线61连接至压入轴承66内的钻孔机电机耦合器60，所述轴承进而在轴承块63与轴承块64之间保持在位。轴承壳体63还具有销钉62-1和销62-2，所述销与电机导管40接合，并防止轴承壳体组件在导管内转动。管67-1和管67-2连接至轴承块64，并帮助稳定和引导钻孔机缆线61。 

一次性钻孔机组件201旨在为一次性使用的部件，其可用于一次外科手术过程，然后在该手术过程完成后被丢弃。通过对齐钻孔机电机32的销36与导管40的导向通道44，钻孔机电机组件203的钻孔机电机32可附接于一次性钻孔组件201。然后，钻孔机电机32滑进电机导管40中并“扭转(twist)”，以使销36随着通道44进入其纵向部分46。所示实施方式包含彼此直接相对的两个这种导向通道44及纵向部分46。导向通道44是电机导管40内的狭槽，其在所述装置的近端45处开口，以接收销36(参考图7)或自钻孔机电机32壳体的侧面延伸的其他定位装置。所示的导向通道44沿稍微周向的方向自其在近端45处的开口端以一角度延伸，然后转向并沿着电机导管40长度的一部分沿长度方向延伸。导向通道44 的每一个的纵向部分46优选地平行于电机导管40的纵向轴线。这样，当进行钻孔操作时，钻孔机电机32可沿着电机导管40内部的长度线性推进。 

尽管所示电机导管40具有两个导向通道44，可以构想提供多于两个或少于两个的导向通道，和/或不同地配置导向通道。在任何情况下，优选地，确定导向通道44的尺寸并将其配置成允许钻头电机32牢固附接于导管44，同时允许钻孔机电机相对于导管平稳移动。因而，相比于所示的样子，导向通道44可更大、更小或不同地成形，以适应销36或自钻孔机电机32侧边延伸的其他特征的尺寸和形状。 

钻孔机电机32的壳体具有与电机导管40的导向通道44相似的导向通道230。在将钻孔机电机组件203连接至一次性钻孔机组件201过程中，钻孔机缆线61完全缩回，以使轴承块63和轴承块64朝向导管44的近端45。然后，在钻孔机电机32及其销36与电机导管40和导向通道44接合的同时，钻孔机电机导向通道230与钻孔机缆线组件207的销62-1和销62-2接合，并且与此同时，钻孔机电机32的驱动轴70与钻孔机缆线组件207的钻孔机缆线耦合器60接合。销62-1和销62-2还在分离的狭槽236-1和236-2内经过导向通道44，并防止轴承壳体63和64在导管40内转动。 

随着钻孔机电机32接合至导向通道44的纵向部分46内并连接至钻孔机缆线组件207，在将钻孔机电机组件203附接于一次性钻孔机组件201的期间的下一步是附接电机导管盖33。通过将电机导管盖33的两个沿直径相对的销37与导向通道44对准来完成该步骤。然后，以“扭转”运动的方式将盖33推至导管40的近端45上，以使销37沿着导向通道44行进。当近端45降至最低点而抵住电机导管盖33的内表面38时，完全接合该盖。现在，紧固于端盖33的外部推/拉导向件31提供一管道，线性级10可通过该管道推进和收回连接至钻孔机电机32的内部缆线30，钻孔机电机32现在位于导管40内并经由钻孔机电机耦合器60与钻孔机缆线61接合。 

一次性钻头组件201包括距离限制器231，其中杆41和标引杆42自该距离限制器延伸，如图8和图9所示。该距离限制器231是具有内部圆柱形腔155的圆柱形部分，并邻近电机导管40。调动/收回杆41用于调动和收回钩50，所述钩位于一次性钻孔组件201远端，并经由管51-1、51-2和51-3连接至在距离限制器231内的毂302。 

参考图8和图9，杆41穿入柱塞232中，所述柱塞具有延伸超过距离限制器231外侧的较小直径部分和没有延伸穿过限制器的壁或外侧的较大直径部分。柱塞232在毂302内移动，所述毂沿着限制器231的腔155的内壁配合且滑动。柱塞232的较小直径部分比杆41的轴234的直径大。毂302内的弹簧233帮助与柱塞232相连的杆41朝向以及远离限制器231的外表面移动。当释放杆41时，该运动允许柱塞232的较小直径部分延伸穿过限制器的外壁，或当压下杆41时，该运动只允许杆轴234(其具有甚至更小的直径)延伸穿过限制器的外壁。 

因为钩经由不同部件与杆41连接，现在描述的这些特征提供了沿着限制器231将杆41锁定在特定位置处以及锁定钩50的手段。由于距离限制器231内的具有扩大端300-1和300-2的狭槽301，实现了钩50的受控调动和收回。狭槽301以及扩大端300-1和300-2的尺寸使得杆41能够自由地延伸穿过它们。然而，柱塞232的较小直径端仅能延伸穿过扩大开口300-1和300-2，即，所述较小直径端的直径比狭槽301的宽度大。由于该设计，杆41必须下压以自由地调动和收回钩50，且该杆只能在位于端部位置300-1和300-2中时向外完全延伸。此外，当杆41完全延伸时，其锁定在位，因为在此状态下，柱塞232穿过扩大开口300-1和300-2中的一个，并且不允许沿着狭槽301的进一步移动。 

现在参照图13和图14的关联横截面图，一次性钻孔机组件201通过夹具接口(interface)90与钉接口组件202连接，所述夹具接口利用螺栓81附接于钉附接夹具80。钉接口组件202包括钉附接夹具80，其管状轴部分利用管状定位螺栓82连接到髓内钉106，所述管状定位螺栓配合在夹 具80的管状轴内部。在外科手术过程中，当髓内钉连接至钉附接夹具80时，髓内钉106被传送到骨髓腔102中。将会连接至钉附接夹具80以实现将钉传送至骨髓腔102内的其他仪器和工具为技术人员普遍熟知，在此不再阐述。髓内杆106包括远端/远端孔150和近端/远端孔151，以及位于杆的近端处的孔152和153。在首次使用后，可以保留钉接口组件202以用于消毒和重复使用。 

切口瞄准组件还在图2和图13中示出，并且与钉附接夹具80的延伸臂连接。该切口瞄准组件包括瞄准销83和距离指示器84。切口瞄准组件208向外科医生指出制作切口以暴露出骨骼，钻孔机缆线61将预期在此位置出来。切口瞄准组件208可以重复使用，并因此可在使用后被高压灭菌帘包裹并消毒，同时该工序的其他部件也可能被消毒。 

图15示出托架90，其提供了在无菌区内存储一次性钻孔组件201和手动控制组件205的方式；这有助于防止这些装置意外地掉落在地上，并因为有菌而变得不能使用。图15还示出了连接至钻孔机电机组件203的一次性钻孔组件201。 

图16示出了抽吸管组件209，其用于在髓内杆106已被传送到骨髓腔102内以后，用以清洁所述杆的内部。组件209的细长管95的外直径小得足以使其经过髓内钉106的内部(插管)154。配件96附接于上述管的近端，且示出为具有可以附接于来自可用真空系统的适当尺寸的柔性管的倒钩接口97。穿过配件的开口98允许空气进入并绕过细长管95，从而提供一种减少提供给细长管95的抽吸量的方式。外科医生可以用他们的手指盖住该开口98以使得将仅能通过管95来提供抽吸。因而，端口98给外科医生提供了一种增加或减少通过管95的抽吸的简单方法。因为髓内钉一般在远端上开口，所以需要抽吸管组件209。随着髓内钉106插入到骨髓腔102内，来自骨髓腔102内的物质可以进入髓内钉106的内部，并防止一次性钻孔组件201适当定位在髓内钉106内。抽吸管组件209还可以与来自髓内固定或钉合工序的其他仪器一起消毒。抽吸管组件209仅 是提供清洁钉105内部的方式的一个实例。组件209还可不需使用抽吸来插入髓内钉106并从其中拔出。该动作将会把任何阻塞物推入管95内，然后管95可被清空。 

为了准备上述各种部件以供钻孔操作使用，可执行多个示例性步骤，应理解，随着步骤或处理的增加或删减，可以考虑步骤顺序的变化。现在参考所有附图，在这一示例性处理中，控制盒系统204放置于靠近手术位置且恰好在无菌区外部的稳固的桌子或梅奥座(Mayo)上。优选地，控制盒系统204的定位将允许钻孔机电机组件203在水平方向的四英尺范围内和竖直方向的四英尺范围内都达到髓内钉106。优选地，钻孔机电机组件203内提供的弯曲的总数不超过360度，但是弯曲的总数可能比这个总数大于。然后，电源线的一端可以插入标准出口，如专用120V出口，且电源线的相对端插入控制盒系统204后方的电源接入模块3。在电源线附接后，为电源接入模块3的一部分的通/断开关可以切换到“开”位置，以使控制盒组件204为操作做准备。 

工序中可以使用多个布帘，但是这种布帘的确切用法可显著变化。在一个处理中，手动控制连接器26附接于控制盒204前方上的手动控制端口1，且布帘可在手动控制壳体21上滑过，并沿着手动控制器组件205的长度滑动。胶带或另外的材料或装置可用以将布帘固定在位。被遮盖的(draped)手动控制现在可放置在桌子上或托架90内，如图15所示，所述托架可以位于无菌区中的桌上。 

现在可将钻孔机电机组件203连接至控制盒系统204。这将以下面的示例性方式完成。外部推/拉控制盒连接34-2可以连接至控制盒系统204的推/拉外部配件4-2，且内部推/拉缆线连接器34-1可以连接至控制盒系统204上的推/拉内部配件4-1。 

然后，通过将钻孔机电机32的销36与电机导管40的导向管狭槽44对准，可将钻孔机电机组件203连接至一次性钻孔组件201。钻孔机电机 32随之滑进电机导管40，并沿着通道44扭转，直至销定位在狭槽的纵向部分46内，例如图15中所示。然后，当销与狭槽44的纵向部分46对准时，通过将沿直径相对的销37与相同的狭槽44对准，可将电机导管盖33连接至电机导管40，直至盖完全就位，如图15所示。组装的钻孔机系统随后可以放置在无菌区中的托架90上，如图15所示。 

准备手术过程的下一步是使用管状螺钉82将钉接口组件202附接于髓内钉或杆106，如图14横截面图所示。在髓内杆106已插入患者股骨之后，切口瞄准组件206的臂86可以用螺栓85附接于钉接口组件202。可以根据需要紧固螺栓以提供组件的稳定性。然后，相对臂86调整距离指示器84至适当长度，这取决于髓内杆106的长度。随后，瞄准销83可以插入穿过距离指示器84端部，所述瞄准销在此将指向(例如)髓内杆106的远端/远端孔150。然后可以在患者身上制造切口，以便暴露针对远端/远端孔150和近端/远端孔151的钻孔机缆线61将会从骨骼中出来的区域。例如，切口可以是4cm长，并且可以在离开瞄准销1cm的距离处开始，以使钻孔缆线61将要出来的区域暴露出。在形成切口之后，可以移除切口瞄准组件206。可以使用标准牵引器(如霍曼牵引器)来分离切口区域的组织以露出钻孔出来的骨表面。 

接下来，可以使用螺栓81将夹具接口90附接于钉接口组件202。可以使用标准螺栓紧固技术拧紧螺栓81直至达到所需紧固程度。 

抽吸管组件209或真空管可以随后插入到髓内杆106的内部通道154内，并附接于真空源以从骨髓通道或骨髓腔抽取外来流体和碎片。然后可以从髓内钉106移除抽吸管组件209。 

随后可将一次性钻孔机组件201插入到夹具接口90中，夹具接口引导一次性钻孔机组件的末端(钩50位于该末端处)进入管状连接螺栓82，管状连接螺栓进一步引导所述末端进入髓内钉106的钻孔154中。 

如图13所示，当一次性钻孔机组件201完全插入时，标引杆42和调动/收回杆41可以旋转，以使标引杆接合夹具接口90上的横向狭槽160，其例如可标有“远端/远端”。该狭槽160参见图18。现在定位这些装置以用于在髓内杆106和相邻的骨骼上钻出孔。尤其是，这些装置为将钩穿过髓内杆106的远端/远端孔150以及钻进相邻的骨结构做好了准备。 

具体参照图9，为了调动钩50，通过下压杆41，使连接至调动/收回杆41的柱塞232与距离限制器231脱离。这就允许连接至毂302的钩组件206向远侧滑动。当杆41的轴234到达沿着限制器231由开口区域300-2限定的最大行进距离时，杆41将回弹到其原始高度，并再次将柱塞232接合到距离限制器231的孔300-2中，从而将钩组件206锁定在位。 

当钩50完全部署时，可开始钻孔工序。为了开始钻孔，可以按压或启动手动控制组件的手动控制器21上的开始/停止按钮22。然后密切观察暴露的骨区域，以监视钻孔机缆线61穿过钻孔表面(即骨骼的外表面)出现。当钻孔机缆线61可见时，可再一次按压或启动开始/停止按钮22以停止钻孔操作。优选地，不允许钻头61延伸超过骨骼外表面多于1cm。如需要，可以按压不需转动钻孔机缆线61就使其推进的前推按钮24，以使钻孔机缆线进一步延伸出骨骼直至其可见。 

参照图18，在使用手动控制器21上的后推按钮25的同时，逐回销400可以随之插入到由钻孔机缆线61在骨骼内制成的孔内。一旦逐回销400接合在骨骼内的出口孔(也称导向孔)内，可以按压或启动手动控制器组件205的完全收回按钮23，以准备移除一次性钻孔组件201。逐回销400可以有很多形式，且优选地可以具有基本平滑的表面，但是也可以具有螺纹或其他表面特征，以及不同的末端设计，如钝角式样、圆形式样或套管针式样。 

为了收回钩50，当杆41和柱塞232到达扩大插槽300-1时，通过下压调动/收回杆41并使其沿着狭槽301向近侧滑动(参见图8)，使柱塞232 与距离限制器231脱离，直至钩完全收回。释放杆41，且柱塞232与距离限制器231重新接合。收回钩22之后，一次性钻孔机组件201可以在夹具接口90内旋转，并被拉回足够的距离，以便清洁远端/远端锁定孔105。 

管状钻头401随后可以在逐回销400上滑动，并与标准外科钻孔机一起使用以扩大由钻孔机缆线61形成的穿过第一皮层壁的导向孔。一旦这完成，管状钻头401就可以前进穿过钉的孔。为了确认管状钻头401正确钻孔，一次性钻孔组件201可以往回滑动直至用户能够感受到其触碰管状钻头401。然后，一次性钻孔组件201可以再次收回至其之前的位置。现在可以开始钻孔，管状钻头401用于穿透并钻穿骨骼的第二远侧皮层壁。然后移除管状钻头401和逐回销400。现在可以以普遍使用且外科医生熟悉的方式通过髓内钉106植入骨螺钉。骨螺钉被驱动进入骨骼中这个孔并穿过该钉，从而将钉锁定至骨骼，这有助于防止钉相对于骨骼移动或转动。替代方法的实例是在钻穿邻近的皮层壁之后，移除管状钻头401和逐回销400。然后，相同尺寸的、标准、非管状外科手术钻头滑动穿过刚刚钻出的孔并穿过钉孔。然后，钻头用于使用标准外科钻孔机来钻穿远皮层壁。 

该过程中的下一步是钻出近端/远端孔151，并将螺钉插入该孔以在近端/远端位置处附加地将髓内杆106固定至骨骼。具体参照图9和图17，在该工序中，旋转一次性钻孔组件201，以使杆41的轴234和标引杆42移动至夹具接口90的长狭槽162内。现在一次性钻孔组件201可以向近侧滑动，并旋转回到夹具接口90上的标引杆处在狭槽161中的位置，该位置例如可以标有“近端/远端”。图17示出了一次性钻孔组件201相对于夹具接口90的配置。对于钻孔工序，之前概述的钻孔工序可以针对近端/远端孔151重复使用。当近端/远端锁紧螺钉被插入到其期望位置时，可以移除、断开及丢弃一次性钻孔组件201。 

在完成工序之后，可能移除和丢弃剩余部件的布帘，然后这些部件自身应该被清洁并为适当的消毒方法作准备。钻头电机组件203随后可以从控制盒系统204断开并且可以适当的方式来处理其电线。在一个示例性工 序中，钻头电机组件203可以卷成三个环，以使终端沿直径彼此相对。然后，高压灭菌级的带子可以用来在两端处将三个环紧固在一起。如果钻孔机电机将要放进高压灭菌器内，那么应核实，缆线的弯曲半径不要太紧密(too tight，太小)。然后，控制盒9的表面和关联电源线可以用适当的清洁产品清洁。 

已经参照一些实施方式阐述了本发明。详细描述的示例性实施方式包括钻孔机缆线61，其构造成制出穿过骨骼的小导向孔，然后该小导向孔向外科医生识别出植入锁紧螺钉的位置。根据本发明，可以用其他方式来实现本发明的制造自髓内钉106的内部插管154开始并穿过骨骼的导向孔，这包含在本发明的精神中。并且，本发明还在将髓内钉锁定在股骨内的背景下描述，但是应用于将任何管状植入物锁定在任何骨骼内，如本领域技术人员将会领会的。 

本发明中结合的任何专利或专利申请的完整公开以引证的方式结合于此。前面的详细描述和实例仅为了清楚理解而给出。由此理解到没有不必要的限制。对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不背离本发明的范围的情况下，可以对所述实施方式进行多种改变。因此，本发明的范围不应局限于在此描述的结构。 

Claims (21)

1.一种钻孔机组件，包括：

电机导管；

适配器，自所述电机导管的远端延伸；

细长钻孔机导管，自所述适配器的远端延伸；

可伸缩导管，包括能滑动地设置在所述钻孔机导管的通道内的弓形远端；

致动杆，操作性地耦接于所述可伸缩导管并自所述适配器的外表面延伸；

柔性钻孔机缆线，具有能滑动地设置在所述可伸缩导管内的一部分，其中所述柔性钻孔机缆线的远端被构造为通过所述可伸缩导管的弓形远端前进；

钻孔机电机，操作性地耦接于所述柔性钻孔机缆线；以及

夹具接口，能够可滑动地与所述致动杆接合。

2.根据权利要求1所述的钻孔机组件，其中，所述可伸缩导管的弓形远端能在缩回位置与延伸位置之间滑动，在该缩回位置中，所述弓形远端包含在所述钻孔机导管的通道内，且在该延伸位置中，所述弓形远端自所述钻孔机导管的远端中的开口延伸。

3.根据权利要求2所述的钻孔机组件，其中，当所述弓形远端处于所述延伸位置中时，所述弓形远端与所述钻孔机导管的纵向轴线形成一在80度与90度之间的角。

4.根据权利要求2所述的钻孔机组件，其中，所述致动杆能在所述夹具接口的致动杆通道内滑动，以控制所述可伸缩导管的弓形远端在所述缩回位置与所述延伸位置之间的移动。

5.根据权利要求4所述的钻孔机组件，还包括自所述适配器的外表面延伸的标引杆。

6.根据权利要求5所述的钻孔机组件，还包括具有近端、远端和钻孔的髓内杆，所述钻孔在所述髓内杆内延伸，所述髓内杆的所述远端包括与所述钻孔连通的第一远端孔和第二远端孔，所述钻孔构造为能滑动地接收所述钻孔机导管。

7.根据权利要求6所述的钻孔机组件，其中，所述夹具接口包括第一狭槽，该第一狭槽能与所述标引杆接合，以邻近所述髓内杆内的所述第一远端孔来定位所述钻孔机导管的远端内的开口。

8.根据权利要求7所述的钻孔机组件，其中，所述夹具接口包括第二狭槽，该第二狭槽能与所述标引杆接合，以邻近所述髓内杆内的所述第二远端孔来定位所述钻孔机导管的远端内的开口。

9.根据权利要求1所述的钻孔机组件，其中，所述钻孔机电机被电机壳体包围，所述电机壳体包括用于与所述电机导管接合的至少一个接合构件。

10.根据权利要求9所述的钻孔机组件，其中，所述电机导管包括从所述导管的近端朝向所述导管的远端延伸的狭槽，并且其中，所述至少一个接合构件包括自所述电机壳体的外表面延伸以用来与所述电机导管的狭槽接合的销。

11.根据权利要求1所述的钻孔机组件，其中，所述柔性钻孔机缆线由镍钛诺形成。

12.根据权利要求1所述的钻孔机组件，其中，所述钻孔机电机操作性地转动所述柔性钻孔机缆线。

13.根据权利要求1所述的钻孔机组件，其中，所述柔性钻孔机缆线还包括用于将消融能量传递至所述钻孔机缆线的远端的能量传递装置。

14.根据权利要求1所述的钻孔机组件，其中，所述钻孔机缆线的近端由至少一个钻孔机缆线导管支撑。

15.根据权利要求1所述的钻孔机组件，还包括设置在所述弓形远端与所述可伸缩导管的细长主体之间的弹簧构件，该弹簧构件构造为允许所述弓形远端缩回到所述钻孔机导管的通道内。

16.根据权利要求15所述的钻孔机组件，其中，所述可伸缩导管的近端包括操作性地耦接于所述致动杆的多个同心的管，该多个同心的管构造为允许所述弓形远端缩回和延伸。

17.一种用于形成穿过定位于骨骼的腔内的髓内杆的导向孔的系统，包括：

钻孔装置；

用于将所述钻孔装置耦接至所述髓内杆以便将所述钻孔装置的钻孔机导管设置于所述髓内杆的钻孔内的装置；

用于邻近所述髓内杆的远端孔来定位所述钻孔机导管的远端的装置；

用于使可伸缩导管的弓形远端前进穿过所述钻孔机导管的远端内的开口的装置，用于使所述弓形远端前进的该装置包括操作性地耦接于所述可伸缩导管的致动杆，其中所述钻孔装置包括能够可滑动地与所述致动杆接合的夹具接口；以及

用于通过使钻孔机缆线前进穿过所述可伸缩导管的弓形远端并进入所述骨骼内来形成导向孔的装置。

18.根据权利要求17所述的系统，其中，当所述弓形远端前进穿过所述钻孔机导管内的开口时，所述可伸缩导管的弓形远端与所述钻孔机导管的纵向轴线形成一在80度与90度之间的角。

19.根据权利要求17所述的系统，其中，所述钻孔装置包括操作性地耦接于所述钻孔机缆线的钻孔机电机。

20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述钻孔机电机操作性地转动所述钻孔机缆线。

21.根据权利要求17所述的系统，其中，所述致动杆操作性地控制所述可伸缩导管的弓形远端在缩回位置与延伸位置之间的移动。