CN111163718B - 具有保护构件的动力骨内驱动器以及相关的套件、部件和方法 - Google Patents

Abstract

公开了用于将骨内装置(160)插入骨骼和相关的骨髓中的动力驱动器(10)。一些动力驱动器(10)可以包括壳体(12)，具有远端(14)和近端(16)；电动机(18)，布置在壳体(12)中；驱动轴(34)，从壳体的远端(14)沿远离近端(16)的方向向外延伸；齿轮箱(32)，联接到电动机(18)和驱动轴(34)，使得电动机(18)的启动导致驱动轴(34)旋转；电源(40)，被配置为给电动机(18)供电。防护构件(50)可枢转地连接到壳体(12)并且可在保护位置和非保护位置之间移动。防护构件(50)被配置为在保护位置覆盖骨内(10)针组件，并在非保护位置露出骨内(10)针组件。偏置构件(70)可以被配置为将防护构件(50)推向非保护位置。

Description

具有保护构件的动力骨内驱动器以及相关的套件、部件和 方法

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2017年9月11日提交的美国临时专利申请No.62/556,953的优先权，其全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本公开内容总体上涉及用于将骨内装置插入患者的骨骼中的动力驱动器，具体而言但非限制性地涉及具有用于骨内装置的保护构件的一次性动力驱动器。

背景技术

许多患者需要直接血管通路来治疗某些医学状况或危及生命的紧急情况，例如休克、创伤、心脏骤停、药物过量、糖尿病性酮酸中毒、心律不齐、烧伤和癫痫持续状态，仅举几例。治疗医疗紧急情况的基本要素是快速建立静脉注射（IV）管线，以将药物和流体直接注入循环系统。但是，某些患者可能会遇到传统的静脉注射通路问题。因此，对于某些在院前或医院就诊的患者而言，获得令人满意的血管通路可能是一个关键问题。例如，医生、护士和医护人员可能难以在某些患者中建立IV通路。用锋利的针头反复试探这些患者，以试图解决该问题，并且可能需要侵入式手术才能最终建立静脉注射路径。实现IV通路的另一个复杂因素是在“现场”发生的，例如在事故现场或在救护车运输期间，很难看到目标部位，并且过度运动会使进入静脉系统非常困难。

在患有慢性疾病的患者或老年患者的情况下，可用的容易进入的静脉可能枯竭。由于解剖学上缺乏周围静脉、肥胖、极度脱水或以前使用过静脉吸毒，其他患者可能没有可用的IV部位。对于这些患者，找到合适的部位来施用救生药物成为一项艰巨而令人沮丧的任务。当利用救生的IV治疗进入血管系统被延迟或根本无法实现时，危及生命的紧急情况的患者有可能因并发症而死亡。对于此类患者，利用骨内（IO）通路的替代方法可能会有所帮助。可以通过使用与IO装置关联的动力驱动器来实现此类IO通路。

传统的动力驱动器通常包括壳体，壳体中布置有各种类型的电动机和/或齿轮组件。但是，许多动力驱动器必须在使用前手动装载，并且也打算对于许多应用可重复使用。因此，需要一种动力驱动器，该动力驱动器具有诸如IO针组件的预装的IO装置，该IO装置可解除地附接到动力驱动器，以将IO装置快速插入患者的目标部位。还需要用于预装的IO装置的保护罩，以防止损坏IO装置并防止对使用者的意外伤害。还需要一种一次性动力驱动器，以防止使用者在将IO装置插入到插入部位之后再次使用该驱动器。

发明内容

本驱动器和套件的实施例可以被配置为协助使用者将骨内（IO）装置插入患者的骨骼中。

本公开内容的一些实施例针对一种用于将骨内针组件插入骨骼和相关的骨髓中的驱动器，该驱动器包括壳体，具有远端和近端；电动机，布置在壳体中；驱动轴，从壳体的远端沿远离近端的方向向外延伸；齿轮箱，联接到电动机和驱动轴，使得电动机的启动导致驱动轴旋转；电源，被配置为给电动机供电；防护构件，可枢转地连接到壳体并且可在保护位置和非保护位置之间移动，其中，防护构件被配置为在保护位置覆盖骨内针组件，并在非保护位置露出骨内针组件；及偏置构件，被配置为将防护构件推向非保护位置。

在本公开内容的一些实施方式中，防护构件可枢转地连接到壳体的远端。

在本公开内容的一些实施方式中，偏置构件是扭转弹簧。

在本公开内容的一些实施方式中，防护构件的近端包括第一枢转部分，并且壳体的远端包括第二枢转部分，其中，第一和第二枢转部分被配置为彼此接合以允许防护构件相对于壳体枢转。

本公开内容的一些实施方式还包括大致圆柱形的保持轴环，设置在壳体的远端内并围绕驱动轴以在其间限定环形间隙，并且其中，当防护构件定位在保护位置时，保持轴环的轴线与驱动轴的轴线基本对准。

本公开内容的一些实施方式还包括一对锁定凹口，从防护构件的第一枢转部分延伸；以及一对相应的保持凸片，从轴环向上延伸，其中，一对锁定凹口被配置为当防护构件定位在保护位置时接合一对保持凸片。

本公开内容的一些实施方式还包括一对相对间隔开的解除按钮，从保持轴环的相对端延伸，其中，启动所述一对解除按钮使保持轴环相对于驱动轴横向移动以使所述一对保持凸片与相应的所述一对锁定凹口脱离接触，从而允许偏置构件将防护构件从保护位置枢转到非保护位置。

在本公开内容的一些实施方式中，防护构件包括被配置为容纳骨内针的针槽。

在本公开内容的一些实施方式中，防护构件包括具有光滑球茎形状的远侧末端。

本公开内容的一些实施方式还包括锐器容纳器，该锐器容纳器限定了设置在壳体的近端中的开口，并且被配置为容纳骨内针。

本公开内容的一些实施方式还包括柔性锐器引导件和内部支撑架，锐器引导件位于壳体的近端内，并且被配置为在骨内针被容纳到壳体中时引导骨内针，及内部支撑架位于壳体的近端内，并且被配置为在骨内针被容纳到壳体中时支撑骨内针。

在本公开内容的一些实施方式中，锐器引导件包括引导槽，该引导槽用于在骨内针插入到壳体中时容纳和引导骨内针，并且其中，内部支撑架和锐器引导件均被配置为将骨内针牢固地保持壳体内的，使锐器引导件偏向内部支撑架。

在本公开内容的一些实施方式中，锐器引导件是板簧。

本公开内容的一些实施方式还包括触发器，该触发器被配置为在触发器启动时闭合电源和电动机之间的电路，以旋转驱动轴。

在本公开内容的一些实施方式中，壳体限定在远端和近端之间延伸的主要部分，以及相对于主要部分的纵轴以非平行角度从主要部分横向延伸的手柄。

在本公开内容的一些实施方式中，手柄限定用于存储电源的中空隔室。

本公开内容的一些实施方式还包括通过至少一个易碎构件连接到手柄的端盖，该易碎构件被配置为在施加阈值力时断裂或折断，以引起端盖从手柄脱离，从而使得电源从手柄隔室掉落。

在一些实施方式中，端盖还包括抓握部分，该抓握部分限定了凹槽，该凹槽的尺寸和形状设置为用于容纳使用者的拇指或其他手指，从而使用者可以横向抓握端盖，以便于相对于手柄拉动或旋转端盖以使至少一个易碎构件断裂。

在本公开内容的一些实施方式中，电源包括至少一个电池。

在本公开内容的一些实施方式中，驱动轴的至少一部分具有等边多边形横截面形状。

在本公开内容的一些实施方式中，驱动轴的至少一部分具有五边形横截面形状。

在本公开内容的一些实施方式中，手柄的顶表面包括防护凹槽，该防护凹槽的形状与防护构件的形状相对应，以在处于非保护位置时容纳防护构件。

本公开内容的一些实施方式还包括电闭锁装置，该电闭锁装置包括被配置为可移除地插入到电路的两个导电部分之间的壳体中的条带，以防止装置在消毒或运输期间通电。

在本公开内容的一些实施方式中，条带包括聚合物。在本公开内容的一些实施方式中，聚合物包括聚酯薄膜。

本公开内容的一些实施例针对一种套件，该套件包括以上讨论的驱动器以及骨内装置，骨内装置包括联接到驱动器的驱动轴的连接器；并且其中，驱动器的防护构件被定位在保护位置。

在本公开内容的一些实施方式中，连接器包括配置为容纳驱动轴的远端的凹槽。

在本公开内容的一些实施方式中，骨内装置包括：套筒(tub)；套管(cannula)，从套筒延伸到与套筒间隔开的远端；套管针(trocar)，从连接器延伸到与连接器间隔开的远端；其中，套管被配置为插入套管中，并且连接器联接到套筒，以将套管针相对于套管保持固定。

在本公开内容的一些实施方式中，连接器被配置为通过鲁尔锁连接器联接到套筒。

在本公开内容的一些实施方式中，连接器包括围绕套管针的一部分的内螺纹部分，套筒包括远离套管的远端延伸的外螺纹部分，并且外螺纹部分被配置为与内螺纹部分联接以将连接器联接到套筒。

本公开内容的一些实施例针对一种用于将骨内针组件插入骨骼和相关的骨髓中的方法，该方法包括：提供驱动器，骨内针组件联接到驱动器的驱动轴，并且驱动器具有定位在保护位置的防护构件；操纵保持轴环以使防护构件从保护位置枢转到非保护位置；将骨内针组件的远端布置在患者身上期望的插入部位处；致动驱动器的触发器以启动电动机以旋转驱动轴和骨内针组件；将骨内针组件的一部分插入插入部位；向驱动器的手柄的端盖施加一定量的力以拆下端盖并移除电源；从插入部位移除针组件的部件，并将该部件插入设置在驱动器壳体中的锐器容纳器中。

如本领域普通技术人员所理解的，术语“基本上”被定义为在很大程度上但不一定全部是所指定的（并且包括所指定的；例如，基本上90度包括90度并且基本上平行包括平行）。在任何公开的实施例中，术语“基本上”、“大致”和“大约”可以被替换为所指定的“百分比内”，其中百分比包括0.1、1、5和10％。此外，以某种方式配置的设备或系统至少以这种方式配置，但是也可以以不同于具体描述的方式的其他方式配置。

一个实施例的一个或多个特征可以被应用于其他实施例，即使没有被描述或示出，除非被本公开内容或实施例的性质明确禁止。下面描述与上述实施例和其他实施例相关联的一些细节。

附图说明

以下附图通过示例性而非限制性地示出了本公开内容的实施例。为了简洁和清楚起见，给定结构的每个特征并不总是在出现该结构的每个图中都标记出来。相同的附图标记不一定表示相同的结构。相反，相同的附图标记可以用于指示相似的特征或具有相似功能的特征，与不相同的附图标记一样。本驱动器和骨内（IO）装置的实施例及其在附图中示出的部件不一定按比例绘制。

图1A和1B分别示出了本公开内容的驱动器组件和骨内装置的实施例的底部等距视图和顶部等距视图。

图2A示出了本公开内容的驱动器组件和骨内装置的俯视图。

图2B和图2C分别示出了本公开内容的驱动器组件和骨内装置的正视图和后视图。

图3示出了本公开内容的驱动器组件和骨内装置的局部横截面透视图。

图4A示出了骨内装置的一个示例的分解局部剖切侧视图，例如骨内针组或穿刺器组件，其可以使用本驱动器之一插入患者的骨骼中，从而插入患者的血管系统中，并且可以包括在本套件的某些套件中。

图4B示出了图4A的IO针组的连接器插座的局部透视图，其可与本动力驱动器的实施例可解除地接合。

图5A示出了本公开内容的驱动器组件和骨内装置的侧视图，其中处于图4A-4B的IO针组上方的保护位置的护针器联接到驱动器的驱动轴。

图5B示出了本公开内容的驱动器组件的局部横截面侧视图，其中处于图4A-4B的IO针组上方的保护位置的护针器联接到驱动器的驱动轴。

图6A示出了本公开内容的驱动器组件的侧视图，其中护针器处于中间位置，并且图4A-4B的IO针组联接到驱动器的驱动轴。

图6B示出了本公开内容的驱动器组件的局部横截面侧视图，其中护针器处于中间位置，并且图4A-4B的IO针组联接到驱动器的驱动轴。

图7A示出了本公开内容的驱动器组件的侧视图，其中护针器相对于联接到驱动器的驱动轴的图4A-4B的IO针组处于非保护位置。

图7B示出了本公开内容的驱动器组件的局部横截面侧视图，其中护针器相对于联接到驱动器的驱动轴的图4A-4B的IO针组处于非保护位置。

图8示出了本公开内容的驱动器组件和IO针组的一部分的特写等距视图，其中护针器处于保护位置。

图9A和9B示出了本公开内容的驱动器组件的一部分的不同的特写视图，具有处于非保护位置的护针器的透视图。

图10A示出了本驱动器的侧视图，其中护针器处于非保护位置，并且图4A-4B的IO针组的连接器联接到驱动器的锐器容纳器。

图10B示出了本驱动器的局部横截面侧视图，其中护针器处于非保护位置，并且图4A-4B的IO针组的连接器联接到驱动器的锐器容纳器。

图11示出了图10B的驱动器的透视图，其中，护针器处于非保护位置并且图4A-4B的IO针组的连接器联接到驱动器的锐器容纳器。

图12示出了具有带有易断裂端盖的手柄的驱动器壳体的另一实施方式的侧视图。

图13示出了图12中所示的壳体的横截面图。

具体实施方式

血管系统通路对于许多严重疾病、慢性病和急性紧急情况的治疗可能是必不可少的。但是，由于无法获得或维持静脉注射（IV）通路，许多患者在获得有效治疗方面遇到了极大的困难。骨内（IO）空间为患者的血管系统和全身循环提供了直接通道。因此，IO通路通常是施用各种药物、其他药物和/或IV流体的有效途径。此外，当传统的IV通路难以或无法实现时，广泛的严重紧急情况需要血管通路来施用救生药物、其他药物和/或流体，快速的IO通路或紧急血管通路（EVA）为这些严重的紧急情况提供了广阔前景。

骨髓通常包括布置在被致密骨骼围绕的骨内空间或腔中的血液、造血细胞和结缔组织。诸如胫骨之类的长骨通常具有一个细长的中心腔，该中心腔内充满了黄色的骨髓和脂肪或结缔组织。这样的腔也可以称为“髓腔”、“骨髓腔”和/或“骨内腔”。布置在前面或背面附近的致密骨骼可被称为“前致密骨”或“前骨皮质”。远离背面或前面布置的紧密骨骼可以被称为“后紧密骨”或“后骨皮质”。本动力驱动器的实施例可用于将结合了本公开内容的教导的IO装置插入到选定的目标区域或目标部位（例如，在十秒或更短时间内）。

用于与患者的血管系统建立通路的IO装置的插入部位的示例包括靠近患者膝盖的上胫骨，下胫骨，靠近患者肩膀的肱骨头和患者胸骨。其他期望的插入部位可以设置在患者股骨的远端，患者的锁骨，患者的髂嵴或患者的跟骨上。相邻的骨髓中的多个骨内插入部位和相关目标区域的可用性已被证明在诸如紧急治疗战场伤亡或其他大规模伤亡情况的应用中特别重要。本公开内容的教导可以用于在各种各样的插入部位和目标区域获得骨内通路。

在紧急情况期间，IO通路可以用作临时流体和/或药物治疗的“桥梁”，直到可以找到并使用常规的IV部位为止。常规的IV部位通常变得可用，因为通过IO通路提供的流体和/或药物可以使患者稳定并扩张患者血管系统的静脉和其他部分。结合了本公开内容的教导的IO装置和相关联的过程可以成为在IV通路难以或无法实现的情况下用于施用药物和流体的标准护理。

骨内通路可以用作实质上减少或消除了常规IV部位的可用性的慢性病的“常规”程序。这种慢性病的示例可以包括但不限于透析患者，重症监护室中的患者和/或癫痫患者。结合了本公开内容的教导的骨内装置和相关装置可以在诸如癫痫持续状态的困难情况下快速安全地用于向患者的血管系统提供IO通路，从而使医务人员有机会施用重要的药物和/或流体。在本书面说明的结尾附近列出了这种急性和慢性病的其他示例。

结合本公开内容的教导的装置和方法可包括使用具有长度约为十五（15）毫米的（例如，十五（15）口径）套管的第一IO针组来为体重在大约三（3）公斤到三十九（39）公斤之间的患者建立血管通路。可以使用具有长度约为二十五（25）毫米的（例如，十五（15）口径）套管的第二IO针组来为体重四十（40）公斤及更大的患者建立血管通路。在其他实施例中，可以使用具有长度约为二十五（25）毫米的（例如，十五（15）口径）套管的为体重三（3）公斤及更大的患者建立血管通路。

术语“驱动器”可在本申请中用于包括适于将骨内（IO）装置（例如，穿刺器组件、导管、IO针和/或IO针组）插入患者血管系统的选定部分的任何类型的动力驱动器。可以令人满意地使用各种技术来将IO装置与结合了本公开内容的教导的驱动器可解除地接合或连接。各种连接器和相关的连接器插座、配件和/或具有各种尺寸和构造的其他类型的连接可以令人满意地用于使IO装置与驱动器可解除地接合。结合了本公开内容的教导的电池供电的驱动器可用于在十（10）秒或更短的时间内将骨内装置插入选定的目标区域。结合本公开内容的教导的驱动器的减小的尺寸和重量可以适应在紧急医疗车辆中、在医疗设施处的紧急事故推车中和/或在长期部署在远程位置的军事人员的内部装载背包中的使用。

术语“流体”可以在本申请中用于包括液体，例如但不限于血液、水、盐溶液、IV溶液、血浆、液体的任何混合物、颗粒物质、溶解的药物和/或与骨髓活检和/或抽吸相关的药物，和/或流体与骨髓或其他目标部位的连通。术语“流体”也可以在本专利申请中用于包括可以从目标区域抽出的任何体液和/或包含微粒物质（例如骨髓和/或细胞）的液体。

术语“插入部位”可以在本申请中用于描述骨骼上可以将骨内装置插入或钻入骨骼和相关的骨髓中的位置。插入部位通常被皮肤和软组织覆盖。术语“目标区域”是指生物材料（例如人的生物材料）之上或之内的任何位置。

术语“骨内（IO）装置”可以在本申请中用于包括但不限于可操作以进入骨内空间或骨骼内部或提供进入骨内空间或骨骼内部的通路的任何空心针、空心钻头、穿刺器组件、骨穿刺器、导管、套管、套管针、管心针、内穿刺器、外穿刺器、IO针、活检针、抽吸针、IO针组、活检针组和/或抽吸针组。这样的IO装置可以至少部分地由诸如304不锈钢的金属合金和/或与针头和类似医疗设备相关联的其他生物相容性材料形成。

对于某些应用，IO针或IO针组可以包括连接器，该连接器具有从连接器的第一端延伸的套管针或管心针。连接器的第二端可以可操作以与结合本公开内容的教导的动力驱动器可解除地接合。IO针或IO针组还可包括套筒，该套筒具有从套筒的第一端延伸的中空套管或导管。套筒的第二端可包括开口，该开口的尺寸设置为允许将套管针插入穿过开口和附接的中空套管。套筒的第二端可以可操作以与连接器的第一端可解除地接合。如前所述，连接器的第二端可解除地与动力驱动器接合。各种各样的连接器和套筒可以与结合了本公开内容的教导的IO装置一起使用。

图1-3示出了动力驱动器10，该动力驱动器10被配置为在与骨骼和相关的骨髓相邻的期望的插入部位处插入诸如IO针组160的IO装置。驱动器10可以包括一个或多个当前特征。驱动器10包括具有远端14和近端16的壳体12。壳体的近端16可以包括锐器容纳器80，该锐器容纳器80被配置为容纳IO装置的一部分，如将在下面更详细地讨论的。壳体12限定在远端14和近端16之间延伸的主要部分或桶形部分13，以及从主要部分13横向延伸的手柄20。手柄20可以以相对于主要部分13的纵轴以非平行角度（例如，在三十度（30°）至六十度（60°）之间，并且在一些实施例中，高达，包括或大于九十度（90°））从主要部分13延伸。在一些实施方式中，壳体12和手柄20可具有最佳的人体工程学形状因数（即，在所示实施例中类似于手枪握把）。手柄20限定了细长的中空隔室，该隔室的尺寸设置为容纳可移动电源40，例如如图3所示的电池。壳体12可以由耐用的聚合材料或其他坚固的材料形成。对于某些应用，壳体12可以形成为两半，这两半结合在一起以与布置在壳体中的驱动器10的某些部件形成不透流体的密封，如图所示。例如，可以将壳体12的两半胶合、焊接、卡扣、用螺钉紧固件固定，或以其他方式联接在一起，使得在不损坏壳体的情况下壳体通常不能被重新打开（例如，更换电池）。

驱动器10可以配置为一次性驱动器，以防止用于将第二IO装置插入患者体内的第二次启动。防止重复使用驱动器可保持功效并提高患者安全性。在所示的实施例中，端盖22通过一对易碎构件24（例如凸片）联接到手柄20。易碎构件24被配置为响应于使用者以足够的力相对于手柄20扭转、摇动或拉动端盖22而断裂或折断。因此，在使用者完成将IO装置成功插入患者目标区域后，使用者可以通过借助扭转、摇动或拉动来对端盖22施加足够的力以使端盖22从手柄20脱离来手动使易碎构件24断裂或折断。在不使易碎构件24断裂并因此也损坏了端盖和/或手柄的情况下，不能从手柄20上拆下端盖22。端盖22包括至少一个内部突起或架子26，其被配置为将电池40支撑在手柄20的中空隔室内。

一旦易碎构件24断裂并且端盖22从手柄20脱开，电池40就不再由端盖22的内部突起26支撑，从而导致电池从手柄的中空隔室掉落。而且，一旦易碎部件24折断或断裂，则在不使用一些补充的粘结或固定元件（例如粘合剂）的情况下，端盖22就不再能够重新连接到手柄20。因此，驱动器10可以用作一次性装置，由此在将IO装置插入患者的目标部位中完成之后，使用者可以手动地从手柄20上折断端盖22以允许容易地移除并安全处理掉电池40。

根据本公开内容的其他方面，驱动器10可以被配置为通过按压位于手柄20的每一侧上的易碎凸片直到凸片断裂从而导致端盖22从手柄分离而允许移除电池40。如前所述，从手柄上移除端盖会导致电池从驱动器上脱开，例如从手柄的底部脱开，因此会使驱动器无法用于将来使用。

如图3所示，动力驱动器10还包括电动机30、齿轮箱32和驱动轴34。电动机30布置在壳体12内，其中驱动轴34沿远离壳体的近端16的方向从壳体的远端14向外延伸，使得驱动轴34的远端36与壳体的远端14间隔开。在所示的实施例中，齿轮箱32联接到电动机30和驱动轴34，使得电动机的启动将引起驱动轴的旋转。在该实施例中，驱动器10还包括电源，该电源包括至少一个电池（例如，两个电池40，如图所示），该至少一个电池被配置为（例如，通过电池40和电动机18之间的电连通，例如，通过电线、电路等）为电动机18供电。在驱动器10的一些实施方式中，电源可以是两个9伏电池，其可以从各种供应商和零售店购得。其他实施例可以包括允许在本公开内容中描述的功能的任何合适的电池和/或电池的组合。

在所示出的实施例中，驱动器10还包括触发器18，该触发器18被配置为用于启动电动机30期间使用者用手指挤压或以其他方式按压。触发器18可以与壳体12一体形成。在该实施例中，触发器18被配置为当将阈值力施加到触发器上以将触发器移动到“接通”或启动位置时，闭合电源40和电动机30之间的电路。触发器18通常被偏置到“关闭”或非启动位置，在该位置中电源40和电动机30之间的电路断开。诸如板簧的导电偏置构件19可以将触发器18偏置到关闭位置，使得在触发器上没有阈值力的情况下，电源40和电动机30之间的电路保持断开并且因此不启动电动机。

在该实施例中，电动机30、齿轮箱32和驱动轴34在壳体12内以固定的轴向关系彼此联接（例如，沿着壳体的主要部分13的纵轴）。另外，壳体12可包括一个或多个内部凸片或部分38，电动机30和齿轮箱32安装或以其他方式支撑在其上（例如，内部凸片或部分被配置为彼此同轴对准地支撑电动机30和齿轮箱32，并在物理上防止其轴向或横向移动）。可以从各种供应商处获得令人满意地与结合了本公开内容的特征的电动驱动器一起使用的电动机和齿轮组件。这样的电动机和齿轮组件可以作为“套件”订购，其中每个电动机的一端牢固地附接到相关联的齿轮组件的相邻端。具有各种尺寸和/或构造的驱动轴可以与电动机相对地从齿轮组件延伸。齿轮组件还可被称为“减速齿轮”或“行星齿轮”。相关壳体的尺寸和/或构造可以被修改以容纳相关电动机和齿轮组件。在一些实施例中，电动机可以被配置为以令人满意的速度和令人满意的扭矩旋转，从而省略了齿轮箱并且电动机直接驱动驱动轴。

驱动器10可进一步包括形成在壳体12的手柄20中的狭槽42。狭槽42被配置为容纳电闭锁装置或电中断器44的一部分，以防止驱动器10的意外启动，从而在处理驱动器10时增加安全性，并允许环氧乙烷（EtO）消毒。狭槽42的尺寸和位置设置为允许将电闭锁装置44的一部分插入壳体12中，以防止电路闭合，从而防止在按压触发器18时驱动器10通电（例如，防止驱动器在消毒、包装、运输等过程中启动）。在其他实施例中，狭槽42可位于壳体12中，更靠近壳体的主要部分13，并且仍物理地防止当按压触发器18时电路闭合，以避免意外启动电动机。

电闭锁装置44被配置为在处理驱动器10时（例如在运输或消毒期间）提高安全性。电闭锁装置44包括柔性条带46，该柔性条带46可移除地插入到在电路的两个导电部分之间的壳体12的手柄20中的狭槽42中，以防止驱动器10在消毒期间通电。柔性条带46可以包括聚合物，例如聚酯薄膜，和/或其他非导电材料。可以在一次拉动中将电动闭锁装置44的条带46从手柄上移除，以便允许在按压触发器18时电动机30和电源40之间的电连接。

在所示的实施例中，壳体12的远端14包括开口15，驱动轴34的一部分延伸穿过其中。进一步地，驱动轴34可包括环形凹槽35，该环形凹槽35配置为容纳布置在驱动轴34周围并在齿轮箱32与壳体12的远端14之间的O形圈（例如，弹性聚合物或橡胶O形圈），以密封开口15。在一些实施例中，驱动轴34的至少一部分（例如，远端36）具有等边多边形横截面形状。例如，在所示的实施例中，驱动轴的终止于远端36的部分具有由五个表面37限定的五边形横截面形状。在一些实施例中，例如所示的一个，表面37可以是锥形的和/或相对于驱动轴34的纵轴成一定角度布置（例如，相对于纵轴成三度（3°）±两度（2°）的角度）。在一些实施例中，可以将磁体布置在驱动轴34的远端36上和/或中（例如，或者否则驱动轴的远端可以是磁性的）。具有不同于驱动轴的远端36的所示出的构造的各种尺寸和/或构造的配件和/或连接器也可以与本公开内容的动力驱动器10一起使用。例如，在所示的实施方式中，驱动轴34的远端36可以配置为可解除地固定IO针组160。在其他实施方式中，驱动轴34可以配置为可解除地固定其他IO针组并可以包括附加的相关结构。

具有相应的锥形开口或连接器插座的骨内（IO）装置可与驱动轴34的远端36可解除地接合。例如，远端36可与图4A和图4B所示的连接器（例如180）中的锥形开口（例如186）可解除地接合，图4A和图4B示出了可与本公开内容的驱动器10一起使用的IO装置或穿刺器组件160的示例。穿刺器组件160可包括连接器180、相关联的套筒200、外穿刺器210和内穿刺器220。穿刺器组件160可包括外穿刺器，例如套管、空心管或空心钻头，以及内穿刺器，例如管心针或套管针。各种类型的管心针和/或套管针可以布置在外穿刺器内。对于一些应用，外穿刺器或套管210可被描述为大体上细长的管，其尺寸设置为在其中容纳内穿刺器或管心针220。可以将内穿刺器220的部分布置在延伸穿过外穿刺器210的纵向通道184内。可以选择内穿刺器220的外径和纵向通道184的内径，使得内穿刺器220可以可滑动地布置在外穿刺器210内。应当理解，本公开内容不限于图4A和4B中所示的连接器180或套筒200，它们代表可以与本驱动器和套件的实施例一起使用的各种装置和部件。

金属盘170可以布置在开口186内，用于将连接器180与布置在驱动轴34的远端36上的磁体（例如，或者否则是磁性驱动轴34）可解除地连接。内穿刺器220的端部223可以与金属盘170间隔开，在它们之间布置有绝缘或非导电材料。在一些实施例中，金属盘170可以是磁性的，并且驱动轴34和/或其远端36可以包括被配置为可解除地附接到连接器180的磁性金属盘的金属材料。

外穿刺器210的尖端211和/或内穿刺器220的尖端222可操作以穿透骨骼和相关的骨髓。可以选择尖端211和/或222的构造以最小的创伤穿透骨骼或其他体腔。内穿刺器220的第一端或尖端222可以是梯形的并且可以包括一个或多个切割表面。在一个实施例中，外穿刺器210和内穿刺器220可在相关的制造过程中作为一个单元被一起研磨。提供匹配的配合允许相应的尖端211和222充当单个钻孔单元，这有助于插入并且在将穿刺器组件160的部分插入到骨骼和相关的骨髓中时使损害减到最小。外穿刺器210和/或内穿刺器220可以由不锈钢、钛和/或其他具有用以穿透骨骼的适当强度和耐久性以材料形成。

在将相关联的穿刺器在选定的插入部位插入患者的皮肤、软组织和相邻骨骼中期间，套筒200可用于稳定穿刺器组件160。套筒200的第一端201可操作用于与相关的连接器180可解除地接合或附接。套筒200的第二端202可具有与外穿刺器210的相关插入部位兼容的尺寸和构造。具有外穿刺器210的套筒200有时可被称为“穿刺器组”或“骨内针”。连接器180和附接的内穿刺器220可通过形成在套筒200的第一端201上的鲁尔型配件、螺纹连接和/或其他合适的配件可解除地彼此接合。外穿刺器210从套筒200的第二端202延伸。

在一些实施方式中，连接器180可以包括部分地由第一端181和第二端182限定的大体上圆柱形的管。连接器180的外部可以包括与第一端181相邻的扩大的锥形部分。多个纵向脊190可以形成在连接器180的外部，以允许操作者在与驱动轴34的附接过程中握紧相关的穿刺器组件160。纵向脊190还允许当已经将外穿刺器210插入骨骼和相关的骨髓中时握紧连接器180以从套筒200脱离。连接器180的第二端182可以包括开口185，该开口的尺寸设置为在其中容纳套筒200的第一端201。螺纹188可以形成在与连接器180的第二端182相邻的开口185中。螺纹188可以用于将连接器180与相邻于套筒200的第一端201的螺纹配件208可解除地连接。套筒200的第一端201可包括形成在其外部的螺纹连接器208和/或其他合适的配件。第一端201可具有大体上圆柱形的销型构造，以符合可解除地接合连接器180的第二端或盒端182。此外，套筒200的端部202可包括凸缘和尺寸设置为容纳保护盖或针帽的一端的成角度的狭槽或凹槽204。

在一些实施方式中，穿刺器组件可以仅包括单个空心穿刺器。在其他实施方式中，穿刺器组件可以包括外穿刺器，例如套管、空心针或空心钻头，以及内穿刺器，例如管心针、套管针或布置在外穿刺器中的其他可移动装置。穿刺器210是单个空心穿刺器或套管的一个示例。穿刺器的尺寸可以根据相关的穿刺器组件的预期应用而变化。对于儿科患者而言，穿刺器可以相对较小，对于成人而言，穿刺器是中等尺寸，而对于体型超大的成人而言，穿刺器较大。举例来说，穿刺器的长度范围可以从五（5）毫米到三十（30）毫米。穿刺器的直径范围可以从十八（18）口径到十（10）口径。在特定应用中使用的穿刺器的长度和直径可以取决于该装置可以应用于其上的骨骼的尺寸。根据插入相关穿刺器的预期临床目的，可以以多种构造提供穿刺器。例如，可以存在一种用于向患者的骨髓施用药物和/或流体的构造，以及一种用于从患者采样骨髓和/或血液的替代构造。其他构造对于骨骼和/或组织活检可能是合适的。

在一些实施方式中，连接器180可以具有部分地由第一端181和第二端182限定的大致圆柱形的构造。连接器180的外部可以包括与第一端181相邻的扩大的锥形部分。多个纵向脊190可以形成在连接器180的外部，以允许操作者在与驱动轴34的附接过程中握紧相关的穿刺器组件160。纵向脊190还允许当已经将外穿刺器210插入骨骼和相关的骨髓中时握紧连接器180以从套筒200脱离。连接器180的第一端181可以包括开口186，该开口的尺寸设置为在其中容纳驱动轴32的部分。多个腹板136可从连接器插座186径向向外延伸。腹板136可彼此协作以形成与第一端181相邻的多个开口138。开口186和多个开口138可彼此协作以形成连接器插座的部分，该部分可操作以在其中容纳连接器的相应部分。

骨内套件的实施例可以包括本公开内容的动力驱动器10和IO装置（例如，针组160）。在一些实施方式中，套件的部件可以是无菌的并且准备好与已经连接到驱动器10的驱动轴32的IO针组160一起使用，从而使用者可以打开套件后不久快速使用驱动器将IO装置插入患者的目标部位中。为驱动器10预装IO针组160可以最大程度地减少IO过程步骤。细长的防护构件50可以连接到壳体12的远端14。防护构件50被配置为在不使用驱动器10时覆盖IO针组160，以防止对使用者的意外伤害，以及保护IO装置的部件在不使用时不被损坏。防护构件50可以包括针部分52、套筒部分54和连接器部分56，各自被配置为相应地覆盖IO针组160的相应针头210/220、套筒200和连接器180。在一些实施方式中，防护构件50的底表面可以是凹形的，以紧密地符合IO装置的轮廓。

防护构件50的远侧末端58可以具有光滑球茎形的非切割表面，以防止由于与使用者的意外接触而造成的伤害。防护构件50的近端可以包括第一枢转部分51，该第一枢转部分51可枢转地附接到设置在壳体12的远端14上的第二枢转部分17，从而防护构件可以在图5A-5B所示的保护位置与图7A-7B所示的非保护位置之间快速地切换。防护构件50的针部分52还包括针槽53，用于当防护构件处于保护位置时容纳IO装置的针部分（例如，针部分52布置在套管210和管心针220上方以使得针槽53容纳套管和管心针）。

保持轴环60设置在壳体12的远端14内，并且围绕驱动轴34的一部分，以在保持轴环和驱动轴之间限定环形间隙。保持轴环60包括从其延伸的一对保持凸片65。一对保持凸片65被配置为当保持轴环60和驱动轴34轴向对准时接合从防护构件50的第一枢转部分51延伸的对应的一对锁定凹口55，以便将防护构件锁定在保护位置中，如图5A-5B和8所示。

参考图9A-9B，防护构件50通过设置在壳体12的远端14处的诸如扭转弹簧的偏置元件70而偏向非保护位置。保持轴环60被配置为当按压从保持轴环延伸的解除按钮66时相对于驱动轴34横向移动。在一些实施方式中，保持轴环60可包括一对解除按钮66，其中该对解除按钮中的每个按钮从保持轴环的相对端延伸以便于两侧灵活使用（例如，使得可从驱动器10的壳体12的两个相对的侧面接触到每个解除按钮）。此外，在一些实现中，保持轴环60、保持凸片65和一对解除按钮66可以一体地形成为单件。

在操作过程中，使用者可以通过按压解除按钮66中的任一个以相对于驱动轴34横向地移动保持轴环60，来将防护构件50从图5A-5B所示的其保护位置快速切换到图7A-7B所示的非保护位置。该移动使轴环的保持凸片65与防护构件50的锁定凹口55脱离接合，并因此相应地使偏置元件70推动防护构件绕第一枢转部分51和第二枢转部分17旋转。因此，当致动两侧灵活使用的解除按钮66时，连接到轴环60的保持凸片65滑动脱离与防护构件50的相应锁定凹口55的接触。该致动导致扭转弹簧70扭转，这允许防护件构件50向后翻转以与壳体12的主要部分13对准。当防护构件被定位在该非保护位置时，预装的IO针组160被暴露以准备好IO插入。

转向图6A-6B，防护构件被示出为处于中间位置（例如，在使用者按压两侧灵活使用的解除按钮66以将保持凸片65与锁定凹口55脱离接合使得偏置元件70可以开始使防护构件从其保护位置离开向其非保护位置旋转之后）。一旦偏置元件70完全推动防护构件50旋转到图7A-7B所示的其非保护位置，防护构件就可被容纳在沿着壳体12的顶面设置的相应的防护凹槽28中。防护凹槽28的形状被成形为适配地容纳针部52、套筒部54、连接器部56和防护构件50的远侧末端58中的每一个。

一旦防护构件50旋转到其非保护位置，就可以在患者的期望插入部位使用驱动器10和IO针组件160。驱动器10的操作使驱动轴34和IO针组160旋转以刺穿插入部位处的皮肤、软组织和一层皮质骨。在使用驱动器将IO针组的一部分插入患者的目标部位后，使用者可以将连接器180从套筒200上拆下。然后，可以将其他部件（例如IV管和/或注射器）在套筒仍保持固定到插入部位的同时连接到套筒。在套筒200的外穿刺器210可以保持插入患者的目标部位的同时，连接器180的管心针220可以穿过锐器容纳器80插入并进入驱动器的壳体中，如图10-11所示。

锐器容纳器80在壳体12的近端16处限定开口。内部支撑架82可以固定地位于壳体12的近端16内，并被配置为向诸如管心针220的IO装置容纳在壳体内的部分提供支撑。柔性锐器引导件84也可以位于壳体12的近端16内，并且被配置为当诸如管心针220的IO装置的部分被容纳在壳体中时引导IO装置的部分。柔性锐器引导件84可以被配置为将管心针220偏向支撑架82。在一些实施方式中，锐器引导件84可以是板簧。

锐器引导件84包括引导狭槽85，用于在管心针220插入壳体中时容纳并引导管心针220。内部支撑架82和锐器引导件84均被配置为将管心针牢固地保持在壳体内。特别地，柔性锐器引导件84可偏向内部支撑架82的一部分，使得当管心针穿过引导狭槽85时，锐器引导件相应地将管心针220偏向支撑架，从而将管心针保持在壳体内。引导狭槽85还被配置为限制管心针220的横向移动。因此，在完成IO针组160的IO插入之后，使用者可以从外穿刺器210移除管心针220并且将管心针200的尖锐尖端插入壳体12的后部，以便用一次性驱动器10安全地处理掉管心针。

图12和13示出了驱动器壳体112的另一种实施方式，该驱动器壳体与前述驱动器壳体12基本相似，除了以下描述的某些特征。壳体112限定在远端114和近端116之间延伸的主要部分或桶形部分113，以及从主要部分113横向延伸的手柄120。手柄120可以以相对于主要部分113的纵轴以非平行角度（例如，在三十度（30°）至六十度（60°）之间，并且在一些实施例中，高达，包括或大于九十度（90°））从主要部分113延伸。在一些实施方式中，壳体112和手柄120可具有人体工程学形状因数（即，在所示实施例中类似于手枪握把）。手柄120限定了细长的中空隔室，该隔室的尺寸设置为容纳可移动电源40，例如电池。壳体112可以由耐用的聚合材料或其他坚固的材料形成。对于某些应用，壳体112可以形成为两半，这两半结合在一起以与布置在其中的驱动器的某些部件形成不透流体的密封。例如，可以将壳体112的两半胶合、焊接、卡扣、用螺钉紧固件固定，或以其他方式联接在一起，使得在不损坏壳体的情况下壳体通常不能被重新打开（例如，更换电池）。

驱动器可以配置为一次性驱动器，以防止用于将第二IO装置插入患者体内的第二次启动。防止重复使用驱动器可保持功效并提高患者安全性。如图12所示，端盖122通过至少一个易碎构件124（例如，破裂脱离凸片）联接到手柄120。每个破裂脱离凸片124可布置在端盖122的外周上。每个破裂脱离凸片124被配置为响应于使用者以足够的力相对于手柄120拉动端盖122而断裂或折断。端盖122还包括抓握部分128，该抓握部分128限定凹槽，该凹槽的尺寸和形状设置为容纳使用者的拇指或其他手指，从而使用者可以横向握紧端盖122，以允许使用者相对于手柄旋转端盖120折断至少一个易碎部件124，因此从手柄上移除端盖，以便可以处理掉手柄内的电池。

因此，在使用者完成将IO装置成功插入患者目标区域后，使用者可以通过借助握住手柄部分向端盖122施加足够的力并相对于手柄120拉动或旋转端盖以使端盖从手柄脱离来手动地使易碎部件124断裂或折断。在不破坏至少一个易碎构件124的情况下，端盖122不能从手柄120移除。如图13所示，端盖122包括至少一个内部突起或架子126，其配置为将电池支撑在手柄120的中空隔室内。

一旦易碎构件124断裂并且端盖122从手柄120脱开，电池就不再由端盖122的内部突起126支撑，从而导致电池从手柄的中空隔室掉落。而且，一旦易碎部件124折断或断裂，则在不使用一些补充的粘结或固定元件（例如粘合剂）的情况下，端盖122就不再能够重新连接到手柄120。因此，驱动器可以用作一次性装置，由此在将IO装置插入患者的目标部位中完成之后，使用者可以手动地从手柄120上折断端盖122以允许容易地移除并安全处理掉电池。

以上说明书和示例提供了示例性实施例的结构和使用的完整描述。尽管上面已经以某种程度的特殊性或参考一个或多个单独的实施例描述了某些实施例，但是方法和系统的各种说明性实施例并不旨在限于所公开的特定形式。相反，它们包括属于权利要求书范围内的所有修改和替代，并且除了所示的实施例之外的实施例可以包括所示出的实施例的一些或全部特征。例如，可以省略元件或将其组合为整体结构，和/或可以替代连接。此外，在适当的情况下，可以将上述任何示例的方面与所描述的任何其他示例的方面相结合，以形成具有相当或不同的特性和/或功能并解决相同或不同问题的其他示例。类似地，将理解，上述益处和优点可以涉及一个实施例或可以涉及若干实施例。

Claims (29)

1.一种用于将骨内针组件插入骨骼和相关的骨髓中的驱动器，所述驱动器包括：

壳体，具有远端和近端；

电动机，布置在所述壳体中；

驱动轴，从所述壳体的远端沿远离近端的方向向外延伸；

齿轮箱，联接到所述电动机和所述驱动轴，使得所述电动机的启动导致所述驱动轴旋转；

电源，被配置为给所述电动机供电；

防护构件，当所述骨内针组件与所述驱动器的所述驱动轴连接时它所述防护构件枢转地连接到所述壳体并且可在保护位置和非保护位置之间移动，其中，所述防护构件被配置为在保护位置覆盖骨内针组件，并在非保护位置露出骨内针组件；

偏置构件，被配置为将所述防护构件推向非保护位置；

设置在所述壳体的所述远端内并且围绕所述驱动轴的保持轴环；

一对锁定凹口，从所述防护构件延伸，以及一对相应的保持凸片，从所述保持轴环延伸，所述一对锁定凹口被配置为当所述防护构件在所述保护位置时接合所述一对保持凸片；以及

解除按钮，从所述保持轴环延伸，其中，启动所述解除按钮使所述保持轴环相对于驱动轴横向移动，该横向移动使所述保持凸片与相应的所述锁定凹口脱离接触，从而允许所述偏置构件将所述防护构件从所述保护位置枢转到所述非保护位置。

2.根据权利要求1所述的驱动器，其中，所述防护构件可枢转地连接到所述壳体的远端。

3.根据权利要求1或2所述的驱动器，其中，所述偏置构件是扭转弹簧。

4.根据权利要求中1或2所述的驱动器，其中，所述防护构件的近端包括第一枢转部分，并且所述壳体的远端包括第二枢转部分，其中，第一和第二枢转部分被配置为彼此接合以允许所述防护构件相对于所述壳体枢转。

5.根据权利要求1所述的驱动器，其中，当所述防护构件定位在保护位置时，所述保持轴环的轴线与所述驱动轴的轴线基本对准。

6.根据权利要求1所述的驱动器，所述解除按钮包括一对相对间隔开的解除按钮，从所述保持轴环的相对端延伸，其中，启动所述一对解除按钮使所述保持轴环相对于驱动轴横向移动。

7.根据权利要求1所述的驱动器，其中，所述防护构件包括被配置为容纳所述骨内针组件的骨内针的针槽。

8.根据权利要求1所述的驱动器，其中，所述防护构件包括具有光滑球茎形状的远侧末端。

9.根据权利要求1所述的驱动器，还包括锐器容纳器，所述锐器容纳器限定了设置在所述壳体的近端中的开口，并且被配置为容纳所述骨内针组件的骨内针。

10.根据权利要求9所述的驱动器，还包括柔性锐器引导件和内部支撑架，所述锐器引导件位于所述壳体的近端内，并且被配置为在骨内针被容纳到所述壳体中时引导所述骨内针组件的骨内针，及所述内部支撑架位于所述壳体的近端内，并且被配置为在骨内针被容纳到所述壳体中时支撑所述骨内针组件的骨内针。

11.根据权利要求10所述的驱动器，其中，所述锐器引导件包括引导槽，所述引导槽用于在骨内针插入到所述壳体中时容纳和引导所述骨内针组件的骨内针，并且其中，所述内部支撑架和所述锐器引导件均被配置为将所述骨内针组件的骨内针牢固地保持所述壳体内，使所述锐器引导件偏向所述内部支撑架。

12.根据权利要求11所述的驱动器，其中，所述锐器引导件是板簧。

13.根据权利要求1所述的驱动器，还包括触发器，所述触发器被配置为在触发器启动时闭合电源和电动机之间的电路，以旋转驱动轴。

14.根据权利要求1所述的驱动器，其中，所述壳体限定在远端和近端之间延伸的主要部分，以及相对于主要部分的纵轴以非平行角度从主要部分横向延伸的手柄。

15.根据权利要求14所述的驱动器，其中，所述手柄限定用于存储电源的中空隔室。

16.根据权利要求15所述的驱动器，还包括通过至少一个易碎构件连接到手柄的端盖，所述易碎构件被配置为在施加阈值力时断裂或折断，以引起端盖从手柄脱离，从而使得电源从手柄隔室掉落。

17.根据权利要求16所述的驱动器，其中，所述端盖还包括抓握部分，所述抓握部分限定了凹槽，所述凹槽的尺寸和形状设置为用于容纳使用者的拇指或其他手指，从而使用者横向抓握端盖，以便于相对于手柄拉动或旋转端盖以使至少一个易碎构件断裂。

18.根据权利要求1所述的驱动器，其中，所述电源包括至少一个电池。

19.根据权利要求1所述的驱动器，其中，所述驱动轴的至少一部分具有等边多边形横截面形状。

20.根据权利要求19所述的驱动器，其中，所述驱动轴的至少一部分具有五边形横截面形状。

21.根据权利要求1所述的驱动器，其中，所述壳体的顶表面包括防护凹槽，所述防护凹槽的形状与防护构件的形状相对应，以在处于非保护位置时容纳防护构件。

22.根据权利要求1所述的驱动器，还包括电闭锁装置，所述电闭锁装置包括被配置为可移除地插入到电路的两个导电部分之间的壳体中的条带，以防止装置在消毒或运输期间通电。

23.根据权利要求22所述的驱动器，其中，所述条带包括聚合物。

24.根据权利要求23所述的驱动器，其中，所述聚合物包括聚酯薄膜。

25.一种套件，包括：

根据权利要求1-24中任一项所述的驱动器；以及

包括连接器的骨内针组件，所述连接器被配置成联接到所述驱动器的所述驱动轴；并且

其中，驱动器的防护构件被定位在保护位置。

26.根据权利要求25所述的套件，其中，所述连接器包括配置为容纳驱动轴的远端的凹槽。

27.根据权利要求25-26中任一项所述的套件，其中，所述骨内针组件包括：

套筒；

套管，从套筒延伸到与套筒间隔开的远端；

套管针，从连接器延伸到与连接器间隔开的远端；

其中，所述套管针被配置为插入套管中，并且连接器联接到套筒，以将套管针相对于套管保持固定。

28.根据权利要求27所述的套件，其中，所述连接器被配置为通过鲁尔锁连接器联接到套筒。

29.根据权利要求27所述的套件，其中，所述连接器包括围绕套管针的一部分的内螺纹部分，套筒包括远离套管的远端延伸的外螺纹部分，并且外螺纹部分被配置为与内螺纹部分联接以将连接器联接到套筒。