CN112040893A - 具有用于电刺激的连接件的双极骨锚 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电刺激锚,所述电刺激锚被配置成电联接到位于所述电刺激锚外部的功率源,诸如换能器。该电刺激锚可包括被配置成固定到骨的骨锚。该骨锚可限定第一电极、第二电极以及在第一电极和第二电极之间的隔离部分。该电刺激锚还可包括附接到骨锚的连接单元。该连接单元可限定电连接到第一电极的第一接触构件和与第一接触构件电隔离的第二接触构件。该第二接触构件可电连接到第二电极。该第一接触构件和该第二接触构件被配置成从换能器汲取电流,以便在第一电极和第二电极之间建立电压差。
Description
相关申请的交叉引用
本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求2018年4月10日提交的临时美国专利申请62/655272的权益,该临时美国专利申请的内容据此全文以引用方式并入。
技术领域
本公开整体涉及骨固定植入物,并且具体地涉及可对骨折执行电磁刺激以改善骨折愈合的植入物。
背景技术
当骨通过创伤、疾病、牵引成骨或正颌外科手术而受损时,骨固定植入物通常用于提供骨节段的解剖重新对准、保持其位置,并确保在所需位置的结合。因此,骨固定植入物通常被设计成实现适当的解剖配合和功能。另外,由于骨固定植入物通常支撑在其解剖功能中承受显著机械应力的骨,因此植入物通常由强固和刚性的材料构成。
骨锚可被配置成当骨锚暴露于外部电磁场时电刺激骨折修复或抵消感染。此类骨锚可包括感应电场的线圈或变压器。包括变压器的骨锚的尺寸被设定成产生电场,该电场具有足够的强度以刺激骨折的愈合或感染的抵消。在一些情况下,当用约5mT的外部交变磁场感应时,需要用于独立应用的双极骨螺钉来产生约700mV的电场。本文认识到,在一些情况下,被配置用于电刺激该功率的骨锚可被当前技术限制为长度不短于约70mm,并且具有不小于约5mm的芯直径。
发明内容
在一个示例性方面,电刺激锚被配置成电联接到位于该电刺激锚外部的功率源,诸如换能器。该电刺激锚可包括被配置成固定到骨的骨锚。该电刺激锚还可包括附接到骨锚的连接单元。该骨锚可包括第一电极、第二电极以及在第一电极和第二电极之间的隔离部分或绝缘部分。该连接单元可包括连接单元绝缘体,该连接单元绝缘体被配置成当功率源电连接到第一电极和第二电极时将第一电极相对于第二电极电隔离,以便在第一电极和第二电极之间建立电压差。该连接单元还可包括电连接到第一电极的第一接触构件和与第一接触构件电隔离的第二接触构件。该第二接触构件可电连接到第二电极。该第一接触构件和该第二接触构件可被配置成从换能器汲取电流,以便在第一电极和第二电极之间建立电压差。例如,该连接单元还可被配置成电连接到功率源的具有第一极性的第一触点和功率源的具有与第一极性相反的第二极性的第二触点。
在另一个示例中,通过将电刺激锚定位在骨中,使得骨折与电刺激锚的第一电极和第二电极相邻设置,来治疗骨中的骨折。治疗骨折的方法包括将限定第一电极和第二电极的骨锚插入到骨中。治疗骨折的方法还包括经由电刺激锚的第一接触构件和第二接触构件将第一电极和第二电极电连接到位于电刺激锚外部的换能器。该换能器可暴露于交变磁场,以便在换能器的电线圈中产生电流。电流被传递到第一接触构件和第二接触构件,并且因此被传递到电连接到第一接触构件和第二接触构件的第一电极和第二电极,以便在第一电极和第二电极之间建立电压差。
上文汇总了本公开的仅一个示例以及相关联的技术,并且不旨在反映本公开的全范围。本公开的附加特征和优点在下面的描述中提及,可从描述中明显地看出,或者可通过实践本发明来获知。此外,上述发明内容和下述具体实施方式均是旨在提供本公开的进一步说明的示例性示例。
附图说明
上述发明内容以及本公开示例实施方案的下述具体实施方式在结合附图阅读时能够得到更好的理解。为了示出本公开的示例实施方案,对附图进行参考。然而,应当理解,本专利申请并不局限于所示出的精确的布置方式和机构。在附图中:
图1示出了根据一个示例实施方案的电刺激锚系统,其中电刺激锚系统包括将植入物固定到骨的骨锚。
图2A为图1所示电刺激锚系统的一部分的透视图,其中所例示部分包括电刺激锚,该电刺激锚包括骨锚和连接到骨锚的连接单元。
图2B为图2A所示电刺激锚的横截面。
图2C为图2A和图2B所示电刺激锚的分解图。
图2D为图2C所示电刺激锚的分解图的横截面。
图3A为根据示例实施方案的图2A至图2D所示骨锚的透视图。
图3B为图3A所示骨锚的横截面。
图3C为图3A和图3B所示骨锚的分解图。
图4为根据另一个实施方案的图2A至图2D所示骨锚的另一个横截面。
图5为根据另一个实施方案的另一个示例骨锚的另一个横截面。
图6为图1所示电刺激锚系统的示例换能器的分解图。
图7A为图6所示换能器的截面图。
图7B为图7A所示换能器的侧视图。
图7C为图7A和7B所示换能器的一部分的横截面。
具体实施方式
作为初始问题,现在将参考附图详细地描述本公开的各方面,在附图中,除非另外指明,否则类似的参考编号自始至终指代类似的元件。下述说明所使用的某些术语仅为了方便起见且并非限制性的。本文所用的术语“多个”意指多于一个。结构的术语“一部分”和“至少一部分”包括整个结构。本文在单独实施方案的上下文中描述的本公开的某些特征也可以组合形式提供在单个实施方案中。反之,在单个实施方案的上下文中描述的本公开的各种特征也可单独地或以任何子组合形式提供。
参见图1,电刺激系统99可包括电刺激锚系统100、脉冲电磁场(PEMF)装置102和骨植入物106。骨植入物106可被配置成植入并固定到骨104,以便治疗骨104的断裂部分104a。应当理解,骨104可为人类或动物解剖结构中适用于骨植入物的任何骨。另外,应当理解,骨104可根据需要限定任何数量的断裂部分或骨段,所述断裂部分或骨段被配置用于使用电刺激系统99进行固定。
电刺激系统99可包括植入物106(例如骨板或钉)和电刺激锚系统100,该电刺激锚系统可将植入物106固定到下面的骨,或者另选地,可在没有植入物106的情况下固定到骨104。电刺激锚系统100可包括至少一个电刺激锚103和至少一个位于电刺激锚103外部的功率源,诸如换能器或变压器105。出于示例的目的,功率源在本文中称为换能器或变压器,但应当理解,电刺激锚可根据需要联接到另选的功率源。例如,功率源可包括各种体内能量源,诸如包括功率电容器、电池或其他能量收集或存储装置的生物相容性内部能量源。因此,功率源可以是例如具有储能部件(诸如蓄电池或电池)的自供电或自备式发电机。功率源还可包括具有附加电线圈(例如,具有或不具有软磁芯)的生物相容性装置,这使得可以通过电感耦合外部交变磁场来对集成能量源(例如,蓄电池、电池、超级电容器)充电。
参见图1,电刺激锚103可被配置成电连接任何功率源,诸如换能器105。如本文所用,除非另外指明,否则换能器105也可称为变压器105,但不受限制。电刺激锚103可包括骨锚108,该骨锚被配置成将植入物106固定到下面的骨104。另选地,根据另一个示例,骨锚108可被配置成在没有植入物106的情况下紧握在骨104中。另选地,骨锚108可被配置为骨销。出于示例的目的,本文描述了骨螺钉,但应当理解,骨锚108可另选地被配置成插入到骨104中,并且所有此类另选方案被设想成在本公开的范围内。
参见图2A至图2D,电刺激锚103还可包括附接到骨锚108的连接单元107。电刺激锚系统100还可包括至少一个导电构件,例如至少一根将电刺激锚与换能器105电连接的导线109。在一个示例中,导线109包括多线起搏器导线,但应当理解,导线109可另选地根据需要构成,以便在连接单元107和换能器105之间传递电流。例如,导线109可包括一个或多个电导体。具体地,连接单元107可被配置成经由导线109电连接到换能器105,使得连接单元107可通过导线109从换能器105汲取电流。例如,该连接单元107还可被配置成电连接到功率源的具有第一极性的第一触点和功率源的具有与第一极性相反的第二极性的第二触点。
还参见图3A至图3C,骨锚108可包括头部112和轴114,该轴沿着中心锚轴线125相对于头部112延伸出。轴114可直接从头112延伸,或者可从设置在头部112和轴114之间的颈部延伸。轴114可完全或部分地带螺纹。因此,骨锚108可被配置为骨螺钉。螺纹轴114可被配置成在下面的骨104中通过螺纹扣紧。例如,骨锚108可被配置为皮质螺钉,该皮质螺钉的螺纹轴114被设计和配置成与皮质骨通过螺纹配合。另选地或除此之外,骨锚108可被配置为松质骨螺钉,该松质骨螺钉的螺纹轴114被设计和配置成与松质骨通过螺纹配合。应当理解,松质骨锚的螺纹比皮质骨锚的螺纹具有更大节距。另外,松质骨锚的螺纹通常从骨锚108的轴114延伸出比皮质骨锚的螺纹更大的径向距离。骨锚108的轴114可为带螺纹的,以便限定从轴114的一端到轴114的另一端不连续的螺纹。另选地,轴114可限定螺纹,该螺纹在轴的至少一部分上是连续的,例如从轴114的一端到轴114的另一端的所有轴。
电刺激锚系统100可包括一个或多个电刺激锚103。骨锚108中的一个或多个最多至全部可被配置为压紧螺钉,该压紧螺钉的头部112被配置成抵靠植入物106,以便在头部112已经接触植入物106之后当轴114被进一步驱动到下面的骨104中时抵靠植入物106朝下面的骨104施加压紧力。轴114可被驱动到下面的骨中足够长的距离,直到已将期望的压紧力赋予到植入物106中。压紧螺钉的头部112可为无螺纹的。
又如,骨锚108中的一个或多个最多至全部可被配置为锁紧螺钉,该锁紧螺钉被配置成锁定到植入物106。具体地,头部112可为带外螺纹的。具体地,当骨锚108为锁紧螺钉时,骨锚108的旋转导致带螺纹头部112与植入物106的内表面通过螺纹配合。因此,螺钉头部112将植入物106紧固到下面的骨104,而不抵靠下面的骨104将压紧力施加到植入物106上。植入物106在被锁定到头部112上时可与下面的骨104间隔开。另选地,植入物106在被锁定到头部112上时可邻接下面的骨104。头部112可限定围绕中心锚轴线115周向连续的至少一个外螺纹。然而,应当理解,头部112可另选地以任何期望的方式被配置,以便如本文所述与内表面通过螺纹配合。
现在参见图3A至图6,骨锚108可各自限定远侧端部128和与远侧端部128相反的近侧端部130,使得骨锚108从近侧端部130伸长到远侧端部128。头部112可位于近侧端部130处,并且电刺激锚103的连接单元107可与骨锚108的近侧端部130相邻设置或附接到骨锚108的近侧端部130。头部112以及因此近侧端部130可限定骨锚108的第一电极132,并且因此限定电刺激锚103。远侧端部128可被视为插入端或前端,并且可限定骨锚108的第二电极134,从而限定电刺激锚103的第二电极134。第一电极132和第二电极134可彼此间隔开,以便被配置成电刺激骨104的与第一电极132和第二电极134相邻的断裂部分。例如,第一电极132和第二电极134可沿中心锚轴线125彼此间隔开,以便被配置成沿中心锚轴线125电刺激骨104的在第一电极132和第二电极134之间的断裂部分。轴114可沿中心锚轴线125在近侧端部130和远侧端部128之间延伸。轴114可限定可与近侧端部130和远侧端部128相邻的螺纹部分。骨锚108还可包括设置在远侧端部128处的末端136。近侧端部130和远侧端部128可限定骨锚108的相反的最外端。第一电极132和第二电极134可由导电材料(例如钛、不锈钢或它们的合金)构成,以便传递电流。
还参见图2B和图2C,骨锚108以及因此电刺激锚103还可包括设置在第一电极132和第二电极134之间的隔离或绝缘部分113,以便相对于骨锚108将第一电极132与第二电极134电隔离。隔离部分113可根据需要由任何生物相容的非传导性材料构成,诸如基于聚合物的材料,如聚醚醚酮(PEEK)或PEKK。在某些示例中,材料也可为生物可吸收材料。骨锚108的隔离部分113的尺寸可被设定成使得当将扭矩施加到头部112时,扭矩被传递到末端136。骨锚108可限定第一导电外表面118a和沿中心锚轴线125与第一导电外表面118a间隔开的第二导电外表面118b。绝缘部分113可限定骨锚108的非传导性外表面118c,使得第一导电外表面118a可沿中心锚轴线125与第二导电外表面118b分开一距离163,该距离基本上等于沿中心锚轴线125测量的非传导性外表面118c的长度165。参见图3B和图4,在一些示例中,轴114和头部112可限定第一导电外表面118a,并且末端136可限定第二导电外表面118b,使得隔离部分113的非传导性外表面118c设置在远侧端部128处。在另选的示例中,参照图5,头部112可限定第一导电外表面118a,并且轴114和末端136可限定第二导电外表面118b,使得隔离部分113的非传导性外表面118c设置在近侧端部130处。此外,头部112和轴114中的至少一者(例如两者)可限定第一电极132,并且轴114和末端136中的至少一者(例如两者)可限定第二电极134。在一个示例中,轴114(例如仅轴)包括第一电极132和第二电极134。第一导电外表面118a可限定第一电极132,并且第二导电外表面118b可限定第二电极134。
具体参见图2A至图3C,骨锚108,并且具体地骨锚108的头部112,可限定尺寸被设定成接纳钻头或连接单元107的凹陷部120。在一个示例中,凹陷部120限定六边形形状,但应当理解,凹陷部120可另选地根据需要成形。头部112的内表面120a可限定凹陷部120。在一个示例中,连接单元107限定连接单元绝缘体135,该连接单元绝缘体被配置为当换能器105电连接到第一电极132和第二电极134时将第一电极132相对于第二电极134隔离,以便在第一电极132和第二电极134之间建立电压差。具体参见图2C,连接单元107可包括第一接触构件131、第二接触构件133和连接单元绝缘体135,该连接单元绝缘体邻接第一接触构件131和第二接触构件133,以便将第一接触构件131和第二接触构件133彼此电隔离。第一接触构件131可被配置成电连接到换能器的具有第一极性的第一触点,并且第二接触构件133可被配置成电连接到换能器的具有与第一极性相反的第二极性的第二触点。
连接单元绝缘体135可设置在第一接触构件131和第二接触构件133之间,以便防止第一接触构件和第二接触构件彼此接触。第一接触构件131和第二接触构件133可被配置成从换能器105汲取电流,以便具有彼此相反的极性。第一接触构件131和第二接触构件133可由导电材料(例如钛、不锈钢或它们的合金)构成,以便传递电流。骨锚138可限定传导性构件122,该传导性构件限定末端136和第二电极134。传导性构件122可由导电材料(例如钛、不锈钢或它们的合金)构成,以便传递电流。第二接触构件133可包括销137,该销具有第一端部137a和沿中心锚轴线125与第一端部137a相反的第二端部137b。第二接触构件133以及因此销137可由导电材料(例如钛、不锈钢或它们的合金)构成,以便传递电流。销137(例如销137的第二端部137b)可邻接传导性构件122,以便将电流传递到传导性构件122,具体地,传递到第二电极134。销137,例如销137的第一端部137a,可被配置成电联接到导线109,特别是导线109的电导体,以便从换能器105汲取电流并将电流从换能器105传递到第二电极134。另选地,导线109可被配置成直接附接到传导性构件122。
具体参见图2A至图2D,连接单元绝缘体135可限定尺寸被设定成接纳销137的连接单元绝缘体孔139。销137可设置在连接单元绝缘体孔139内,使得销137可与连接单元107的第一接触构件131电隔离。另选地,导线109可被接纳在连接单元绝缘体孔139中,使得导线109的电导体可与连接单元107的第一接触构件电隔离。第一接触构件131可限定第一接触构件主体141和从第一接触构件主体141朝骨锚108的远侧端部128延伸的第一接触构件护罩143。第一接触构件护罩143可限定护罩外表面143a和与护罩外表面143a相背对的护罩内表面143b。护罩外表面143a可邻接限定凹陷部120的内表面120a,使得在内表面120a和护罩外表面143a之间,并且因此在第一接触构件131和头部112之间建立电连接。连接单元绝缘体135可限定连接单元绝缘体主体145和从连接单元绝缘体主体145朝骨锚108的远侧端部128延伸的绝缘(insulative)或绝缘(insulating)臂147。绝缘臂147可限定外表面147a,该外表面可邻接护罩143的护罩内表面143b或与其相邻设置,以便面向护罩143的护罩内表面143b。连接单元绝缘体孔139可围绕中心锚轴线125居中。连接单元绝缘体主体145和绝缘臂147可限定连接单元绝缘体孔139,使得连接单元绝缘体孔139可沿着中心锚轴线125延伸穿过连接单元绝缘体135的相对表面。护罩143的尺寸可被设定成接纳绝缘臂147。因此,绝缘臂147可设置在护罩143内。此外,第一接触构件主体141可限定凹陷部151,该凹陷部的尺寸可被设定成接纳连接单元绝缘体主体145。因此,连接单元绝缘体主体145以及因此连接单元绝缘体135可设置在凹陷部151内并且可由第一接触构件131的主体141支撑。第一接触构件主体141还可限定至少一个,例如两个或更多个连接孔153,该连接孔153被配置成与导线109,具体地导线109的至少一个电导体建立电连接。
现在再次参见图3A至图3C,近侧端部130和远侧端部128可各自限定骨锚108的相应末端端部。骨锚108可限定沿中心锚轴线125从其近侧端部130到其远侧端部128的长度。应当理解,骨锚108和电刺激锚103的长度可根据需要变化。
电刺激锚103以及因此骨锚108可从近侧端部130伸长到远侧端部128。例如,骨锚108沿从近侧端部130延伸至远侧端部128的中心锚轴线125可为基本上细长的。如本文所用的术语“基本上”考虑了制造公差和不改变到下面的解剖结构的固定性质的移动。应当理解,骨锚108的中心锚轴线125可为直的或弯曲的。因此,轴114在沿中心锚轴线125从头部112延伸至末端136时可为直的或弯曲的。
轴114可包括轴主体140。第二接触构件133、绝缘部分113和传导性构件122中的每一者的至少一部分可设置在轴主体140内。具体参见图2D,轴主体140可包括外表面140a和与外表面140a相背对的内表面140b。例如,轴主体140可限定腔体142,第二接触构件133、绝缘部分113和传导性构件122中的每一者的一部分可设置在该腔体内。轴主体140可限定腔体142,使得在腔体142内没有电线圈,并且因此在骨锚108内没有电线圈。另外,绝缘部分113可限定绝缘腔体155,第二接触构件133和传导性构件122中的每一者的一部分可设置在该绝缘腔体内。传导性构件122可限定连接腔体157,第二接触构件133的一部分可设置在该连接腔体内。传导性构件122可限定内表面122a,该内表面122a可限定连接腔体157。具体地,销的第二端部137b可设置在连接腔体157内,以便接触连接腔体的内表面122a,从而在销137和传导构件122之间建立电连接,并且因此在第二电极134之间建立电连接。
现在参见图3C,隔离部分113可从远侧端部128至近侧端部130朝中心锚轴线125渐缩,以便限定圆锥。另选地,参见图4,隔离部分可围绕中心锚轴线125居中,以便限定圆柱体。圆柱体可限定远离中心锚轴线延伸的突起部,以便限定非传导性外表面118c。应当理解,隔离部分113可根据需要成形,以便将第一电极132与第二电极134电分离。另外,绝缘部分113可根据需要成形,以将第一接触构件131与第二接触构件133电分离,并限定骨锚108的非传导性外表面118c。例如,参见图5,隔离部分113可限定彼此成镜像并且设置在中心锚轴线125的相反侧上的两个绝缘构件。
现在参见图6至图7C,换能器105可包括例如围绕铁磁芯148布置(例如缠绕)的电线圈146。线圈146可包括可缠绕在铁磁芯148周围的至少一个导电导线。铁磁芯148可限定壳体150,使得线圈146和芯148设置在壳体150内。壳体150可限定电绝缘体152和围绕电绝缘体152的外传导性层150a。外传导性层150a可由导电材料(例如钛、不锈钢或它们的合金)构成。电线圈146可设置在电绝缘体152内。在某些示例中,电绝缘体152可由注塑聚合物构成。换能器105还可限定电连接到线圈146和导线109的至少一根(例如,第一接触导线170a和第二接触导线170b),以便在线圈146和导线109之间建立电连接。第一接触导线170a和第二接触导线170b可分别由第一接触导线绝缘体172a和第二接触导线绝缘体172b围绕。
换能器105可被配置成电联接到第一电极132和第二电极134。换能器可被配置成植入与骨相邻的软组织中。换能器105可被配置成在相对于由骨锚限定的第二取向偏移的第一取向上取向。例如,换能器105可沿相对于中心锚轴线125成角度偏移的方向伸长。又如,换能器105以及因此线圈146可被取向成基本上垂直于骨锚。在一个示例中,换能器被配置成与由外部线圈生成的磁场基本上成直线取向。换能器105可具有以独立于骨锚108的取向的取向定位的电线圈。
应当理解,相比于与骨锚108的取向对齐的取向,此类取向可允许换能器105诱导更强且更一致的电流。此外,应当理解,本文所述的实施方案使得换能器105能够以最佳对齐方式定位以用于发电,并且骨锚可独立于换能器105定位,使得骨锚可被定位以用于最佳治疗效果。因此,换能器可被定位成在不抑制骨锚的定位的情况下优化发电。
在操作中,可将电刺激锚系统100(尤其是换能器105)暴露于由PEMF装置102产生的磁场,以便在第一电极和第二电极之间产生电势。具体地,磁场可以是在换能器105的电线圈146中感应出电流的动态场。电流可被传递到第一触线170a和第二触线170b。因此,PEMF设备102可包括一个或多个初级线圈,并且线圈146可包括一个或多个次级线圈。第一接触导线170a和第二接触导线170可连接到线圈146的相反端部。在一个示例中,第一接触导线170a和第二接触导线170b可连接到线圈146,该线圈146沿彼此相反的方向缠绕。因此,第一接触导线170a可具有与第二接触导线170b的极性相反的极性。第一接触导线和第二接触导线可将电流传递到导线109的第一导体和第二导体,该第一导体和第二导体可将电流分别传递到第一接触构件131和第二接触构件133。第一接触构件131和第二接触构件133可将电流分别传递到第一电极132和第二电极134。因此,例如,电刺激锚可被配置成响应于磁场,以便在第一电极132和第二电极134之间产生电势。
不受理论的约束,本文认识到,其中电线圈146在骨锚108外部的这种布置可允许骨锚108限定比包括线圈的其他电刺激螺钉更短的长度。因为连接单元可电连接到具有相反极性的外部功率源,所以骨锚可在没有具有固定最小尺寸以用于操作的内部线圈的情况下被电刺激。在一些示例中,与其他电刺激螺钉相比,这种布置可允许骨锚108,具体地轴114限定更小的圆周。例如,第一导电外表面118a和第二导电外表面118b可各自限定不超过约5毫米(mm)的直径。相似地,在一个示例中,非传导性外表面118c限定不超过约5毫米的直径。因此,轴114可限定小于5mm的直径。此外,该布置可允许骨锚108保持其机械强度,使得扭矩从头部112传递到末端136。此外,这种布置可允许换能器105以及因此线圈146根据需要限定与骨锚108的取向相比不同的取向。另外,多个骨锚可相对于彼此具有不同的取向,并且可由相同的磁场来刺激,而不牺牲骨锚中的每个骨锚生成的电场的一致性。
本文还认识到,通过根据本文所述的实施方案减小骨锚的长度和芯直径,可改变骨锚的定位,以便扩大可实施骨锚的治疗应用的范围。骨锚的定位或取向也可根据需要改变,以便增加治疗应用的效果。
因此,如上所述,用于治疗骨中骨折或感染的方法可包括将电刺激锚插入骨中,使得骨折或感染与电刺激锚的第一电极和第二电极相邻设置。第一电极和第二电极可电连接到位于电刺激锚外部的换能器。换能器可靠近骨定位,并且可导致在第一电极和第二电极之间产生电场。使电场产生可包括使换能器暴露于磁场,以便在换能器与第一电极和第二电极之间产生电流。将换能器定位成靠近骨可包括将换能器放置在与骨相邻的软组织中。
尽管本文所述的技术可结合各个图的各个实施方案来实现并已结合各个图的各个实施例来描述,应当理解,可使用其他类似的实施方案,或可在不偏离所述实施方案的情况下对所述实施方案进行修改或添加。例如,应当理解,上文所公开的步骤能够以上述顺序执行或可根据需要以任何其他顺序执行。另外,本领域的技术人员将认识到,本专利申请所述的技术可应用于任何环境,不管是有线的还是无线的,并且可应用于经由通信网络连接的、在整个网络上进行交互的任意数量的此类装置。因此,本文所述的技术不应当局限于任何单个实施例,而应当根据所附权利要求在广度和范围方面来理解。
Claims (20)
1. 一种电刺激锚,所述电刺激锚被配置成电联接到功率源,所述电刺激锚包括:
骨锚,所述骨锚被配置成固定到骨,所述骨锚限定第一电极、第二电极以及在所述第一电极和所述第二电极之间的隔离部分;以及
连接单元,所述连接单元附接到所述骨锚,所述连接单元限定连接单元绝缘体,所述连接单元绝缘体被配置成当所述功率源电连接到所述第一电极和所述第二电极时将所述第一电极相对于所述第二电极电隔离,以便在所述第一电极和所述第二电极之间建立电压差,
其中所述连接单元还被配置成电连接到所述功率源的具有第一极性的第一触点和所述功率源的具有与所述第一极性相反的第二极性的第二触点。
2.根据权利要求1所述的电刺激锚,其中所述连接单元还限定第一接触构件和第二接触构件,所述第一接触构件电连接到所述第一电极,所述第二接触构件与所述第一接触构件电隔离,所述第二接触构件电连接到所述第二电极,
其中所述第一接触构件和所述第二接触构件被配置成从所述功率源汲取电流,以便在所述第一电极和所述第二电极之间建立所述电压差。
3.根据权利要求2所述的电刺激锚,其中所述连接单元绝缘体设置在所述第一接触构件和所述第二接触构件之间,以便防止所述第一接触构件和所述第二接触构件彼此接触。
4.根据权利要求3所述的电刺激锚,其中所述骨锚限定头部、末端和将所述头部连接到所述末端的轴,使得所述骨锚沿中心锚轴线从所述头部伸长到所述末端,并且所述连接单元附接到所述骨锚的所述头部。
5.根据权利要求3所述的电刺激锚,其中所述骨锚还限定第一导电外表面和沿着所述中心锚轴线与所述第一导电外表面间隔开的第二导电外表面。
6.根据权利要求5所述的电刺激锚,其中所述第一导电外表面和所述第二导电外表面中的每一者限定不超过约5毫米的直径。
7.根据权利要求5所述的电刺激锚,其中所述隔离部分限定所述骨锚的非导电外表面,使得所述第一导电外表面沿所述中心锚轴线与所述第二导电外表面分开一距离,所述距离基本上等于沿所述中心锚轴线测量的所述非导电外表面的长度。
8.根据权利要求4所述的电刺激锚,其中所述轴包括限定腔体的轴主体,并且所述第二接触构件的至少一部分设置在所述轴主体的所述腔体内。
9.根据权利要求8所述的电刺激锚,其中所述轴主体限定所述腔体,使得在所述骨锚内没有电线圈。
10.根据权利要求9所述的电刺激锚,其中所述隔离部分的至少一部分设置在所述轴主体的所述腔体内。
11.根据权利要求10所述的电刺激锚,其中所述隔离部分限定绝缘腔体,并且所述第二接触构件的至少一部分设置在所述绝缘腔体内。
12.根据权利要求11所述的电刺激锚,其中所述头部包括凹陷部,并且所述第一接触构件限定第一接触构件主体和第一接触构件护罩,所述第一接触构件护罩从所述第一接触构件主体延伸以便设置在所述凹陷部内。
13.根据权利要求12所述的电刺激锚,其中所述连接单元绝缘体限定连接单元绝缘体主体和由所述第一接触构件的所述第一接触构件主体支撑的绝缘臂。
14.根据权利要求13所述的电刺激锚,其中所述连接单元绝缘体限定连接单元绝缘体孔,所述连接单元绝缘体孔的尺寸被设定成接纳所述第二接触构件。
15.根据权利要求14所述的电刺激锚,其中所述第二接触构件设置在所述连接单元绝缘体孔内,使得所述第二接触构件与所述连接单元的所述第一接触构件电隔离。
16.根据权利要求15所述的电刺激锚,其中:
所述第二接触构件限定第一端部和与所述第一端部相反的第二端部,使得所述第二接触构件从所述第一端部伸长至所述第二端部,
所述第二接触构件的所述第一端部设置在所述连接单元绝缘体的孔内,并且
所述第二接触构件的所述第二端部设置在所述轴主体的所述腔体内。
17.根据权利要求1所述的电刺激锚,其中所述功率源包括换能器,所述换能器具有被配置成以独立于所述骨锚的取向的取向定位的电线圈。
18.一种治疗骨中的骨折的方法,所述方法包括:
将电刺激锚插入所述骨中,使得所述骨折与所述电刺激锚的第一电极和第二电极相邻设置;
将所述第一电极和所述第二电极电连接到位于所述电刺激锚外部的换能器;
将所述换能器放置在与所述骨相邻的软组织中;以及
使电场在所述第一电极和所述第二电极之间产生。
19.根据权利要求18所述的方法,其中使所述电场产生包括:
使所述换能器暴露于磁场,以便在所述换能器与所述第一电极和所述第二电极之间产生电流。
20.一种连接单元,所述连接单元被配置成附接到骨螺钉,所述连接单元包括:
第一接触构件,所述第一接触构件被配置成将所述骨螺钉的第一电极与位于所述骨螺钉外部的换能器的第一电导体连接;
第二接触构件,所述第二接触构件被配置成将所述骨螺钉的第二电极与所述换能器的第二电导体连接;以及
连接单元绝缘体,所述连接单元绝缘体设置在所述第一接触构件和所述第二接触构件之间,以便使所述第一接触构件和所述第二接触构件彼此电隔离。
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