CN112568961A - 骨内装置的自动推进特征 - Google Patents

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D·B·布兰查德
E·W·林德库格尔
J·斯帕塔罗
R·桑德埃格
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Abstract

本申请涉及自动推进骨内装置和相关方法。自动推进骨内装置可以包括引起针向远侧推进预定距离的触发器启动系统或压力启动系统。预定距离确保针尖端延伸通过骨皮质以进入髓腔，而并不穿透髓腔的远侧壁。推进可以由基于弹簧的系统或电动机驱动。

Description

骨内装置的自动推进特征
优先权
本申请要求2019年9月27日提交的美国临时申请号62/907,438的优先权权益，其过引用以其整体并入本申请。
技术领域
本申请涉及医疗器械领域，更具体地涉及骨内装置的自动推进(autovance)特征。
背景技术
发明内容
目前，插入骨内(“I.O.”)针通常需要电动钻或类似的电动装置，其当启动时驱动针通过骨层以进入其内的髓腔(medullary cavity)。当临床医师“感觉”针推进经过相对硬且紧密的骨的皮质层而穿透入相对软的骨的髓腔时，临床医师需要选择性地停用装置。然而，骨皮质与髓腔相比的相对密度取决于骨、髓腔(medullary space)的尺寸和患者(例如年龄、健康)等可能变化。因此，临床医师依赖于缺乏阻力的主观评估而确定是否已经成功地进入髓腔。此外，临床医师依赖于主观评估确保针没有推进通过髓腔并且穿透髓腔的远侧壁。
简要概括而言，在本文中公开的实施方案涉及用于“自动推进”骨内装置的设备和方法。装置包括使针向远侧推进预定距离的触发器启动(activated)系统或压力启动系统。骨皮质的相对厚度在患者之间没有很大差异。因此，预定距离足以确保针尖端延伸通过骨皮质进入髓腔，而并不穿透髓腔的远侧壁。在一些实施方案中，预定距离可以在1cm和3cm之间，然而也可以考虑更小或更大的距离。推进可以由基于弹簧的系统或电动机驱动。
本文公开了一种自动推进骨内进入装置，包括壳体；驱动螺杆，其与壳体螺纹接合，驱动螺杆配置为沿着纵向轴线推进预定距离；和进入组件，其联接至驱动螺杆的远端。
在一些实施方案中，自动推进骨内进入装置还包括驱动弹簧或电动机，其配置为使驱动螺杆旋转。在一些实施方案中，自动推进骨内进入装置还包括壳体螺母，其与壳体以固定关系联接并且配置为使驱动螺杆与壳体螺纹接合。在一些实施方案中，自动推进骨内进入装置还包括驱动主轴(drive spindle)，其可旋转地联接至壳体并且与驱动螺杆可滑动地接合，以允许驱动螺杆沿着纵向轴线推进。
在一些实施方案中，自动推进骨内进入装置还包括锁定件，其联接至驱动主轴并且在阻止驱动主轴旋转的锁定位置与允许驱动主轴围绕纵向轴线旋转的解锁位置之间可转换。在一些实施方案中，锁定件的远侧表面包括突起、凹陷、止动器、六角键接合、星形棘轮接合或“锁键”接合，其配置为在锁定位置接合壳体的表面。在一些实施方案中，自动推进骨内进入装置还包括驱动螺母，其与驱动螺杆螺纹接合，与壳体可滑动地接合，并且配置为接合锁定件以将锁定件从锁定位置转换为解锁位置。在一些实施方案中，自动推进骨内进入装置还包括驱动螺杆头部，其固定地联接至驱动螺杆的近端并且配置为接合壳体以阻止驱动螺杆的进一步纵向运动。在一些实施方案中，预定距离在1cm和3cm之间。
还公开了一种骨内进入装置，包括壳体；驱动螺杆，其与壳体可旋转地接合并且与进入组件螺母螺纹接合，驱动螺杆配置为使进入组件螺母向远侧推进预定距离；和进入组件，其联接至进入组件螺母的远端。
在一些实施方案中，骨内进入装置还包括驱动弹簧或电动机，其配置为使驱动螺杆旋转。驱动弹簧或电动机由触发器致动器(其中压力被施加至触发器)或压力致动器(其中压力被施加至进入组件的远侧尖端)致动。进入组件螺母与壳体可滑动地接合以允许进入组件螺母的纵向运动并且阻止进入组件螺母的旋转运动。在一些实施方案中，预定距离在1cm和3cm之间。
还公开了一种骨内进入装置，包括壳体；驱动螺杆，其与壳体固定接合并且与进入组件螺母螺纹接合；进入组件，其联接至进入组件螺母的远端；和能源，其配置为使进入组件螺母旋转以使进入组件向远侧推进预定距离。
在一些实施方案中，能源是驱动弹簧或电动机。能源由触发器致动器或压力致动器(其在纵向压力被施加至进入组件时被致动)致动。在一些实施方案中，预定距离在1cm和3cm之间。
还公开了一种骨内进入装置，包括壳体；驱动螺栓，其沿着纵向轴线与壳体可滑动地接合预定距离；偏置构件，其配置为向远侧推动驱动螺栓；进入组件，其联接至驱动螺栓的远端；和能源，其配置为使驱动螺栓在锁定位置与解锁位置之间转换。
在一些实施方案中，能源是驱动弹簧或电动机。能源配置为使驱动螺栓旋转以使驱动螺栓在阻止驱动螺栓纵向运动的锁定位置与驱动螺旋可以纵向滑动的解锁位置之间转换。在一些实施方案中，骨内进入装置还包括突起，其在锁定位置接合驱动螺栓的螺栓头部的表面，并且突起在解锁位置与通过螺栓头部纵向延伸的狭槽(slit)对准。驱动螺栓接合壳体的一部分或壳体螺母以阻止沿着纵向轴线进一步向远侧运动。在一些实施方案中，预定距离在1cm和3cm之间。
还公开了一种进入髓腔的方法，包括致动能源，使驱动螺杆旋转，并且使驱动螺杆(其具有联接至其的进入组件)沿着纵向轴线推进预定距离。
在一些实施方案中，方法还包括致动触发器或向进入组件施加纵向压力以致动能源。在一些实施方案中，向进入组件施加纵向压力包括使驱动螺杆向近侧滑动以将锁定件从锁定位置转换为解锁位置，驱动螺杆包括与其螺纹接合并且配置为抵靠锁定件的驱动螺母。锁定件在锁定位置接合壳体的表面，锁定件包括突起、凹陷、止动器、星形棘轮接合、六角键接合或“锁键”接合中的一种，以阻止相对于壳体的运动。
在一些实施方案中，方法还包括使联接至锁定件的驱动主轴旋转，以使驱动螺杆旋转，锁定件配置为在锁定位置阻止驱动主轴的旋转并且在解锁位置允许驱动主轴的旋转。在一些实施方案中，联接至驱动螺杆的驱动螺杆头部限定与驱动主轴可滑动地接合的面(facet)，以允许驱动螺杆相对于驱动主轴的纵向运动，并且阻止驱动螺杆相对于驱动主轴的旋转运动。驱动螺杆头部接合壳体或壳体螺母中的一个以阻止进一步的纵向运动。能源是驱动弹簧或电动机中的一个。在一些实施方案中，预定距离在1cm和3cm之间。
还公开了一种进入髓腔的方法，包括致动能源，使驱动螺杆旋转，并且使进入组件螺母沿着纵向轴线推进预定距离，进入组件螺母与驱动螺杆螺纹接合，并且包括与壳体可滑动地接合并且配置为阻止进入组件螺母相对于壳体旋转运动的面，进入组件螺母包括联接至其远端的进入组件。
在一些实施方案中，致动能源包括致动触发器或向进入组件的远侧尖端施加压力。能源是驱动弹簧或电动机中的一个。在一些实施方案中，预定距离在1cm和3cm之间。
还公开了一种进入髓腔的方法，包括致动能源；使进入组件螺母旋转，进入组件螺母包括联接至其远端的进入组件，进入组件与驱动螺杆螺纹接合；并且使进入组件沿着纵向轴线推进预定距离。
在一些实施方案中，致动能源包括致动触发器或向进入组件的远侧尖端施加压力。能源是驱动弹簧或电动机中的一个。在一些实施方案中，预定距离在1cm和3cm之间。
还公开了一种进入髓腔的方法，包括致动能源，使驱动螺栓旋转至解锁位置，并且向远侧推动驱动螺栓预定距离，驱动螺栓包括联接至其远端的进入组件。
在一些实施方案中，致动能源包括致动触发器或向针的远侧尖端施加压力。能源是驱动弹簧或电动机中的一个。在一些实施方案中，方法还包括偏置构件，其配置为向远侧推压驱动螺栓。使驱动螺栓旋转至解锁位置包括将通过驱动螺栓头部纵向延伸的狭槽与突起对准。驱动螺栓头部接合壳体或壳体螺母中的一个以阻止进一步的纵向运动。在一些实施方案中，预定距离在1cm和3cm之间。
附图说明
本公开内容的更具体的描述将通过参考在附图中示出的本公开内容的具体实施方案呈现。应当理解，这些附图仅描绘了本发明的典型实施方案，因此不应当被认为是对其范围的限制。通过使用附图，将更具体且详细地描述和解释本发明的示例性实施方案，其中：
图1示出了根据本文公开的实施方案的一种骨内进入系统的实施方案的分解视图，其中以正视图略微放大地显示了系统的进入组件子设备(subset)，并且以透视图显示了自动驱动器部件。
图2示出了根据本文公开的实施方案的一种骨内进入系统。
图3示出了根据本文公开的实施方案的一种骨内进入系统。
图4A至4B示出了根据本文公开的实施方案的一种骨内进入系统。
图5示出了根据本文公开的实施方案的一种骨内进入系统。
图6示出了根据本文公开的实施方案的一种骨内进入系统。
具体实施方式
在更详细地公开一些特定实施方案前，应当理解，本文公开的特定实施方案不限制本文提供的概念的范围。还应当理解，本文公开的特定实施方案可以具有可容易地从该特定实施方案分离且任选地与本文公开的若干其他实施方案中的任何一个的特征组合或替代的特征。
关于本文使用的术语，还应当理解，这些术语是为了描述一些具体实施方案的目的，并且这些术语不限制本文提供的概念的范围。序数(例如，第一、第二、第三等)通常用于区分或标识一组特征或步骤中的不同特征或步骤，并且不提供序列或数字限制。例如，“第一”、“第二”和“第三”特征或步骤不必按顺序出现，并且包括这些特征或步骤的特定实施方案不必限于这三个特征或步骤。为方便起见，使用标签比如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等，并不旨在暗示例如任何特定的固定位置、取向或方向。相反，这样的标签用于反映例如相对的位置、取向或方向。单数形式的“一种”、“一个”和“该”包括复数指代，除非上下文另外明确指出。
关于“近侧”，例如本文公开的针的“近侧部分”或“近端部分”包括当针被用在患者上时应当靠近临床医师的针的部分。同样地，例如针的“近侧长度”包括当针被用在患者上时应当靠近临床医师的针的长度。例如，针的“近端”包括当针被用在患者上时应当靠近临床医生的针的一端。针的近侧部分、近端部分或近侧长度可以包括针的近端；然而，针的近侧部分、近端部分或近侧长度不必包括针的近端。即，除非上下文另有说明，针的近侧部分、近端部分或近侧长度不是针的末端部分或末端长度。
关于“远侧”，例如本文公开的针的“远侧部分”或“远端部分”包括当针被用在患者上时应当靠近患者或在患者中的针的部分。同样地，例如针的“远侧长度”包括当针被用在患者上时应当靠近患者或在患者中的针的长度。例如，针的“远端”包括当针被用在患者上时应当靠近患者或在患者中的针的一端。针的远侧部分、远端部分或远侧长度可以包括针的远端；然而，针的远侧部分、远端部分或远侧长度不必包括针的远端。即，除非上下文另有说明，针的远侧部分、远端部分或远侧长度不是针的末端部分或末端长度。
如图1所示，并且为了帮助描述本文所述的实施方案，纵向轴线基本上平行于从驱动器101延伸的针204的轴向长度延伸。侧向轴线正交于纵向轴线延伸，横向轴线正交于纵向轴线和侧向轴线二者延伸。如本文所使用的，术语“弹簧”可以包括任何偏置构件，包括由金属、合金、塑料、聚合物、弹性体、橡胶、硅酮、复合材料或其组合等制成的压缩弹簧、扭转弹簧、片簧等。
除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。
本公开内容总体上涉及骨内(IO)进入装置、系统及其方法。图1示出了骨内进入系统100的示例性实施方案的分解视图，其中一些部件以正视图示出而另外一些部件以透视图示出。骨内进入系统100可以用于穿透皮肤和下面的硬骨进行骨内进入，例如，经由通过骨内的通路进入骨髓和/或患者的脉管系统。
在实施方案中，系统包括驱动器101和进入组件109。驱动器101可以被用于使进入组件109旋转或“钻”入患者的骨。在实施方案中，驱动器101可以是自动的或手动的。在实施方案中，驱动器101是自动驱动器108。例如，自动驱动器108可以是取得高旋转速度的钻机。
骨内进入系统100还可以包括闭塞器(obturator)组件102、防护件(shield)105和针组件202，它们可以统称为进入组件109。进入组件109还可以被称为进入系统。为方便起见，本文将闭塞器组件102如此称呼。在实施方案中，闭塞器组件102包括闭塞器104。然而，在一些实施方案中，闭塞器104可以被替换为不同的细长的医疗器械。如本文所使用的，术语“细长的医疗器械”是以其通常意义使用的广义术语，包括例如针、套管、套管针、闭塞器、管心针等装置。因此，闭塞器组件102可以被更一般地称为细长的医疗器械组件。以类似的方式，闭塞器104可以被更一般地称为细长的医疗器械。
在实施方案中，闭塞器组件102包括联接衬套(coupling hub)103，其以任何合适的方式(例如，一种或多种粘合剂或二次成型等)被附接至闭塞器104。联接衬套103可以被配置为与驱动器101接口连接。可替代地，联接衬套103可以被称为闭塞器衬套103或更一般地被称为细长的器械衬套103。
在实施方案中，防护件105被配置为与闭塞器104联接。当防护件105处于第一操作模式时，联接可以允许闭塞器104与防护件105之间的相对纵向运动，比如沿着伸长轴线的滑动、平移或其他运动(即，轴向运动)，并且当防护件105被转换为第二操作模式时，可以防止相同种类的运动。例如，如下面进一步讨论的，防护件105可以以如下方式与闭塞器104联接：当闭塞器104将防护件105维持在解锁状态时允许纵向平移，并且当闭塞器104被移动至不再将防护件维持在解锁状态的位置时，防护件105可以自动转换为锁定状态(其中几乎不允许或不允许在防护件105与闭塞器104之间的平移运动)。除非另有说明，防护件105可以被纵向锁定至相对于闭塞器104的固定或基本上固定的纵向取向，在该取向处，防护件105阻止或防止与闭塞器的远侧尖端的无意接触，如下文将进一步讨论的。在各种实施方案中，防护件105可以被配置为在解锁或锁定状态中的一个或多个中相对于闭塞器104围绕闭塞器104的纵向轴线旋转。
继续参见图1，为了方便起见，在此将针组件202如此称呼。在实施方案中，针组件202包括针204。然而，在各种其他实施方案中，针204可以被替换为不同的器械，例如，套管、管或护套，和/或可以使用不同的名称表示，比如前述实例中的一个或多个。因此，针组件202可以更一般地称为套管组件或管组件。以类似的方式，针204可以被更一般地称为套管。
在实施方案中，针组件202包括针衬套203，其以任何合适的方式被附接至针204。针衬套203可以被配置为与闭塞器衬套103联接，并且由此可以与驱动器101联接。可替代地，针衬套203可以被称为套管衬套203。
在实施方案中，防护件105被配置为与针衬套203联接。当防护件105处于第一操作模式时，联接可以防止在针衬套203与防护件105之间的相对轴向或纵向运动，比如滑动、平移等，并且当防护件105被转换为第二操作模式时，可以允许防护件105与针衬套203脱离。例如，如下面进一步讨论的，防护件105可以与针衬套203联接，使得当闭塞器104将防护件105维持在解锁状态时被维持在相对于针衬套203的基本上固定的纵向位置处，并且当闭塞器104被移动至不再将防护件维持在解锁状态的位置时，防护件105可以相对于闭塞器104自动转换为锁定状态，在该状态中，防护件105也与针衬套203脱离。
在实施方案中，防护件105可以与闭塞器104联接，闭塞器104可以被插入针204，并且闭塞器衬套103可以被联接至针衬套203，以组装进入组件109。在实施方案中，可以提供盖107以在使用进入组件109前遮盖针204和闭塞器104的至少远侧部分。例如，在实施方案中，盖107的近端可以被联接至闭塞器衬套103。
继续参照图1，自动驱动器108可以采用任何合适的形式。驱动器108可以包括可以由用户单手握持的手柄110。驱动器108还可以包括任何合适种类的致动器111，例如触发器致动器，经由致动器111，用户可以选择性地致动驱动器108以实现联接接口112的旋转。例如，致动器111可以包括按钮(如图所示)或开关或用于致动驱动器108的其他机械或电气元件。在实施方案中，联接接口112被形成为限定空腔114的插口113。联接接口112可以被配置为与闭塞器衬套103联接。在实施方案中，插口113包括基本上限定六边形空腔的侧壁，闭塞器衬套103的六边形突起可以被容纳在其内。可以考虑其他合适的连接接口。
自动驱动器108可以包括任何合适种类的能源115，其被配置为给联接接口112的旋转运动供能。例如，在一些实施方案中，能源115可以包括给自动驱动器108提供电力的一个或多个电池。在其他实施方案中，能源115可以包括一个或多个弹簧(例如，螺旋弹簧)或可以储存在致动器111致动时可以释放的潜在机械能的其他偏置构件。
能源115可以以任何合适的方式与联接接口112联接。例如，在实施方案中，自动驱动器108包括至齿轮组件117的电气、机械或机电联接器116。在一些实施方案中，联接器116可以包括电动机，其由电能源115提供的电能产生机械运动。在其他实施方案中，联接器116可以包括机械联动件，其将旋转能量从机械(例如，基于弹簧的)能源115机械地传递至齿轮组件117。自动驱动器108可以包括任何合适种类的机械联接器118以使齿轮组件117与联接接口112联接。在其他实施方案中，可以省略齿轮组件117。
在实施方案中，自动驱动器108可以使联接接口112旋转，并且由此可以使进入组件109以显著大于通过手动旋转进入组件109可以取得的旋转速度旋转。例如，在各种实施方案中，自动驱动器108可以以每分钟200和3000转(rpm)之间的速度旋转进入组件109。然而，应当理解，也可以考虑更小或更大的旋转速度。
骨内进入系统100的进一步细节和实施方案可以在WO 2018/075694、WO 2018/165334、WO 2018/165339和US 2018/0116693中找到，其每个通过引用以其整体并入本申请。
在实施方案中，骨内进入系统100还包括布置在能源115与驱动器联接接口112之间并且可操作地与其联接的推进组件。当骨内进入系统100被启动时，推进组件使进入组件109通过纵向轴线相对于驱动器101推进预定距离。因为骨皮质的厚度在患者之间是相似的，使进入组件109推进预定距离将确保针204的尖端足以推进入髓腔，以提供至髓腔的通路，而不接触(imping)远侧壁，这称为“接近后壁(backwalling)”。在实施方案中，预定距离可以在1cm和3cm之间，然而也可以考虑更小或更大的距离。
在实施方案中，骨内进入系统100被触发器启动，由此一旦被用户触发，推进组件使进入组件109推进预定距离，直到自动停止进一步的推进。在实施方案中，骨内进入系统100被压力启动，例如当在针204上施加压力时，比如当针被压向骨的外壁时。一旦启动，推进组件使进入组件109推进预定距离，直到自动停止进一步的推进。
图2示出了骨内进入系统200的实施方案，包括驱动器201、能源215和推进组件210。推进组件210包括驱动螺杆220，驱动螺杆220从近端222延伸至远端224并且包括螺纹部分228和布置在其近端处的驱动螺杆头部212。驱动螺杆220与能源215联接，使得能源215可以引起驱动螺杆220围绕纵向轴线旋转。如本文所述，能源215可以是电动机、电池、扭转弹簧或其组合等，或提供足够旋转速度和扭矩的类似的电气、化学或动力机动装置。应当理解，驱动螺杆220和能源215可以借助于齿轮机构(例如齿轮组件117)联接。
驱动螺杆220与壳体螺母230或类似的内螺纹结构(其与驱动螺杆220的外螺纹部分228接合)螺纹接合。壳体螺母230被固定联接到驱动器201，以防止在壳体螺母230与驱动器201之间的任何相对运动。驱动螺杆220的远端224与接合进入组件109的插口113联接。在使用中，驱动器201的远端240抵靠患者的皮肤表面70定位，并且启动能源215。如本文所讨论的，能源由触发器启动、由压力启动或其组合。能源215使驱动螺杆220、插口113和推进组件109一起旋转。驱动螺杆220的螺纹部分228接合壳体螺母230并且使驱动螺杆220、插口113和推进组件109相对于驱动器201在远侧方向上推进。
驱动器201继续旋转驱动螺杆220，直到驱动螺杆头部212接触壳体螺母230并且阻止任何进一步的远侧推进。在实施方案中，骨内进入系统200包括开关，当驱动螺杆头部212推进预定距离时，开关关闭能源215，例如电动机。应当理解，驱动螺杆220和进入组件109的远侧行进距离足以推进针204的尖端205通过骨的皮质80，以进入髓腔90。
图3示出了骨内进入系统300的实施方案，包括驱动器301、能源315和推进组件310。推进组件包括从近端322延伸至远端324的驱动螺杆320。驱动螺杆320包括螺纹部分328和布置在其近端处的驱动螺杆头部312。驱动螺杆320与能源315联接，使得能源315可以引起驱动螺杆320围绕纵向轴线旋转。如本文所述，能源315可以是电动机、扭转弹簧等。能源315被固定至驱动器301的近端，使得驱动螺杆320相对于驱动器301沿着纵向轴线保持静止。
驱动螺杆320与进入组件螺母330或类似的内螺纹结构(其与驱动螺杆320的外螺纹部分328接合)螺纹接合。进入组件螺母330限定一个或多个侧面332，它们接合驱动器301的内壁308，使得阻止进入组件螺母330围绕纵向轴线旋转，但是进入组件螺母330能够相对于驱动器301沿着纵向轴线滑动。进入组件109被联接至进入组件螺母330的远侧表面，并且任选地包括插口113等，以将进入组件109固定至进入组件螺母330。
在使用中，驱动器301的远端340抵靠患者的皮肤表面70定位，并且启动能源315。如本文所讨论的，能源由触发器启动、由压力启动或其组合。能源315使驱动螺杆320旋转，驱动螺杆320接合进入组件螺母330并且相对于驱动器301在远侧方向上驱动进入组件螺母330和进入组件109。能源315继续旋转驱动螺杆320，直到进入组件螺母330到达螺纹部分328的远端324并且至任何进一步的远侧推进。在实施方案中，骨内进入系统300包括开关，当进入组件螺母330推进预定距离时，开关关闭能源315，例如电动机。应当理解，进入组件螺母330和进入组件109的远侧行进距离足以使针的尖端205推进通过骨的皮质80，以进入髓腔90，即在针的内腔与髓腔90之间提供流体连通。
图4A-4B示出了骨内进入系统400的实施方案，包括驱动器401、能源415和推进组件410。图4A示出了部署前的缩回位置，图4B示出了针已经被插入髓腔90时的部署位置。推进组件410包括从近端422延伸至远端424并且包括螺纹部分428的驱动螺杆420。驱动螺杆420被附接至驱动器401，以防止在驱动螺杆420与驱动器401之间的任何相对运动。进入组件螺母430与能源415(例如电动机、扭簧等)可旋转地联接，使得当能源415被启动时，进入组件螺母430相对于驱动螺杆420旋转。进入组件109被联接至进入组件螺母430的远侧表面并且任选地包括插口113等，以将进入组件109固定至进入组件螺母430。在实施方案中，进入组件螺母430与能源415可滑动地接合，使得进入组件螺母430可以相对于能源415沿着纵向轴线移动。在实施方案中，能源415与驱动器401可滑动地接合，使得能源415和进入组件螺母430可以相对于驱动器401沿着纵向轴线一起移动。
在使用中，驱动器401的远端440抵靠患者的皮肤表面70定位，并且启动能源415。如本文所讨论的，能源由触发器启动、由压力启动或其组合。能源415使进入组件螺母430和推进组件109一起旋转。进入组件螺母430接合驱动螺杆420的螺纹部分428并且使进入组件螺母430和推进组件109相对于驱动器401在远侧方向上推进。
能源继续旋转进入组件螺母430，直到进入组件螺母430到达螺纹部分428的远端424并且阻止任何进一步的远侧推进。在实施方案中，骨内进入系统200包括开关，当进入组件螺母430推进至预定位置时，开关关闭能源415，例如电动机。应当理解，进入组件螺母430和进入组件109的远侧行进距离足以使针204的尖端推进预定距离，通过骨的皮质80以进入髓腔90。
图5示出了骨内进入装置500的实施方案，包括驱动器501、能源515和推进组件510。推进组件510包括从近端522延伸至远端524的驱动螺栓520。驱动螺栓520包括布置在近端522处的螺栓头部512和联接至远端524的进入组件109。任选地，使用插口113将进入组件109联接至驱动螺栓520。驱动螺栓520与壳体螺母530或围绕螺栓520的轴的类似的环形结构可滑动地接合。壳体螺母530被附接至驱动器501，以防止在壳体螺母530与驱动器501之间的任何相对运动。
压缩弹簧514或类似的偏置构件在螺栓头部512的近侧表面与驱动器501或能源515的近侧部分之间被压缩。弹簧514和螺栓头部512由锁定机构(比如一个或多个突起516)保持在适当位置。锁定机构可以在阻止驱动螺栓520的远侧纵向运动的锁定位置与驱动螺栓520可以纵向滑动的解锁位置之间转换。在锁定位置，突起516接合驱动螺栓头部512的远侧表面以阻止远侧纵向运动。在解锁位置，突起516与纵向延伸通过驱动螺栓头部512并且配置为允许突起通过其滑动的狭槽518对准。在实施方案中，驱动螺栓520可以在锁定位置与解锁位置之间旋转。
在使用中，通过如本文描述的触发器或压力启动而启动能源515。能源515使螺栓头部512围绕纵向轴线旋转，直到突起516与狭槽518对准。这允许螺栓头部512相对于驱动器501沿着纵向轴线滑动。这还允许压缩弹簧514扩张，在远侧方向上推压驱动螺栓520和进入组件109预定距离，直到螺栓头部512抵靠壳体螺母530，从而防止任何进一步的远侧运动。这迫使针204通过骨皮质80预定距离，直到其远侧尖端足以延伸入髓腔90。应当理解，也可以考虑配置为将螺栓头部512保持在缩回位置的其他锁定机构。示例性锁定机构可以包括可缩回的突起(其垂直于纵向轴线径向向外滑动)、爪、棘轮、夹(catch)、抓握件、其组合或配置为释放螺栓头部512并且允许弹簧514或类似的偏压构件向远侧推压进入组件109的类似物。
图6示出了骨内进入系统600的实施方案，包括弹簧驱动的能源和压力触发器。骨内进入系统600包括上壳体602，其接合下壳体604以形成驱动器601的主体。驱动器601关于纵向轴线基本上径向对称。上壳体602包括能源615(例如驱动弹簧)和联接至驱动弹簧能源615的驱动主轴606。在实施方案中，驱动弹簧是扭转弹簧，然而应当理解，能源615也可以包括片簧、表簧、电动机等，而不限于此。
上壳体602和驱动主轴606被可旋转地接合，使得当启动驱动弹簧能源615时，驱动主轴606可以在上壳体602内自由旋转。驱动主轴606还包括居中布置的圆柱形空腔608。垂直于纵向轴线延伸的驱动主轴空腔608的横截面面积限定大致六边形形状，其配置为容纳驱动螺杆头部612。应当理解，驱动主轴空腔608的横截面形状还可以包括配置为容纳驱动螺杆头部612的其他具有面的多边形横截面形状。在实施方案中，驱动螺杆头部612与驱动螺杆610被形成为单个整体结构。在实施方案中，驱动螺杆头部612包括锁定螺母(未显示)，其与驱动螺杆610螺纹接合并且固定就位以便不相对于驱动螺杆610移动。因此，当启动驱动弹簧615时，驱动主轴606接合驱动螺杆头部612并且旋转驱动螺杆610。驱动主轴空腔608允许驱动螺杆头部612相对于驱动主轴606沿着纵向轴线滑动。
驱动螺杆610的远端接合插口113，插口113又接合进入组件109。壳体螺母616与驱动螺杆610螺纹接合。壳体螺母616固定在上壳体602、下壳体604或其组合内，以便不相对于驱动器601移动。因此，当驱动螺杆610围绕纵向轴线旋转时，与壳体螺母616的螺纹接合引起驱动螺杆和进入组件109相对于驱动器601纵向移动。在实施方案中，驱动螺杆610可以沿着纵向轴线向远侧推进，直到驱动螺杆头部612接合壳体螺母616，从而阻止进一步的远侧移动。在实施方案中，驱动螺杆可以推进预定距离。在实施方案中，预定距离可以在1cm和3cm之间，然而也可以考虑更小或更大的距离。
下壳体604还包括居中布置的圆柱形空腔622。下壳体空腔622的正交于纵向轴线延伸的横截面面积限定大致六边形形状，其配置为可滑动地接纳驱动螺母620。应当理解，下壳体空腔622的横截面形状还可以包括配置为容纳驱动螺母620的其他具有面的多边形横截面形状。驱动螺母620与驱动螺杆610螺纹接合并且邻近锁定件618的远侧表面设置。因此，当驱动螺杆610旋转时，通过驱动螺母620的面与下壳体空腔622的壁表面之间的接合，防止驱动螺母620旋转。然而，驱动螺母620能够相对于下壳体604沿着纵向轴线滑动。
锁定件618被布置在驱动主轴606与下壳体604之间。锁定件618与驱动主轴606的远端固定附接，以防止驱动主轴606相对于锁定件618的任何运动。此外，锁定件618可以在锁定位置与解锁位置之间转换。例如，锁定件618的远侧表面包括可释放地接合下壳体604的近侧表面的星形棘轮。锁定件618与下壳体604之间的接合(即，锁定位置)可以通过偏置构件(未显示)维持，该偏置构件向锁定件618施加纵向远侧压力，维持使其抵靠下壳体604，从而朝向锁定位置偏置锁定件618。应当理解，锁定件618的远侧表面与下壳体604的近侧表面之间的接合可以包括各种锁定机构，例如突起、止动器、凹陷、六角键接合或类似的“锁键”接合或它们的组合。此外，锁定件618与驱动螺杆610可滑动地接合，使得驱动螺杆610可以相对于锁定件618沿着纵向轴线移动。因此，锁定件618和驱动螺杆610可以相对于彼此旋转而不引起它们之间的任何相对纵向移动。
在使用中，骨内进入系统600设置有处于缩回位置的驱动螺杆610，即驱动螺杆头部612邻近驱动主轴空腔608的近端。进入组件109被布置在下壳体空腔622内，其中驱动螺母620邻近锁定件618布置。在实施方案中，针204的远侧尖端205可以延伸超过下壳体604的远侧表面630。在实施方案中，针204的远侧尖端205被布置在下部壳体604内。使用者可以抵靠患者的皮肤表面70放置驱动器601的远侧表面630。针204的尖端205穿透皮肤表面并且接触骨皮质80的表面。
然后，使用者向驱动器601的近侧表面632施加足够的压力，使得针尖端205压迫骨皮质80。这使得驱动螺杆610和驱动螺母620相对于下壳体604滑动，并且压迫锁定件618。锁定件可以纵向滑动并且引起锁定件618与下壳体604脱离。然后，能源615(例如驱动弹簧)可以使锁定件618和驱动主轴606相对于上壳体602旋转。然后，驱动螺杆头部612和驱动螺杆610可以相对于驱动器601旋转，并且接合壳体螺母616以在远侧方向上推动驱动螺杆610和进入组件109。这推动针204通过骨皮质80，使得针尖端205可以进入髓腔90。
有利地，骨内进入装置600的压力启动提供了进入组件109的快速且轻松部署。不需要组装部件、针等，并且部署仅仅涉及对准针尖端和向近端632施加压力的单一步骤过程。此外，如此施加压力，使装置稳定抵靠患者并且提供足够的反阻力以驱动针204通过骨皮质90。驱动螺杆612的旋转引起进入组件109旋转，这也提供了钻孔动作连同远侧力，并且进一步促进驱动针204通过骨皮质80。在实施方案中，进入组件109和驱动螺杆612之间的联接可以允许它们之间的自由旋转以抵消旋转运动，并且仅提供远侧力以实现通过骨皮质80的更平整的(cleaner)穿刺。有利地，电动机能源615可以在过程开始至结束之间提供一致的力。有利地，弹簧驱动的能源615可以存储更长的时间而不损失能量，因此，骨内进入系统600不必经常更换。
虽然在此已经公开了一些具体实施方案，并且虽然已经公开了这些具体实施方案的一些细节，但是这些具体实施方案并非意图限制在此呈现的概念的范围。本领域的普通技术人员可以想到另外的适应和/或修改，并且在更广泛的方面，也包括这些适应和/或修改。因此，可以在不脱离本文公开的概念的范围的情况下偏离本文提供的特定实施方案。

Claims (48)

1.一种自动推进骨内进入装置，包括：
壳体；
驱动螺杆，其与所述壳体螺纹接合，所述驱动螺杆配置为沿着纵向轴线推进预定距离；和
进入组件，其联接至所述驱动螺杆的远端。
2.根据权利要求1所述的自动推进骨内进入装置，还包括驱动弹簧或电动机，其配置为使所述驱动螺杆旋转。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的自动推进骨内进入装置，还包括壳体螺母，其与所述壳体以固定关系联接并且配置为使所述驱动螺杆与所述壳体螺纹接合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的自动推进骨内进入装置，还包括驱动主轴，其可旋转地联接至所述壳体并且与所述驱动螺杆可滑动地接合，以允许所述驱动螺杆沿着所述纵向轴线推进。
5.根据权利要求4所述的自动推进骨内进入装置，还包括锁定件，其联接至所述驱动主轴并且在阻止所述驱动主轴旋转的锁定位置与允许所述驱动主轴围绕所述纵向轴线旋转的解锁位置之间可转换。
6.根据权利要求5所述的自动推进骨内进入装置，其中所述锁定件的远侧表面包括突起、凹陷、止动器、六角键接合、星形棘轮接合或“锁键”接合，其配置为在所述锁定位置接合所述壳体的表面。
7.根据权利要求5至6中任一项所述的自动推进骨内进入装置，还包括驱动螺母，其与所述驱动螺杆螺纹接合，与所述壳体可滑动地接合，并且配置为接合所述锁定件，以将所述锁定件从所述锁定位置转换为所述解锁位置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的自动推进骨内进入装置，还包括驱动螺杆头部，其固定联接至所述驱动螺杆的近端并且配置为接合所述壳体，以阻止所述驱动螺杆的进一步纵向运动。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的自动推进骨内进入装置，其中所述预定距离在1cm和3cm之间。
10.一种骨内进入装置，包括：
壳体；
驱动螺杆，其与所述壳体可旋转地接合并且与进入组件螺母螺纹接合，所述驱动螺杆配置为使所述进入组件螺母向远侧推进预定距离；和
进入组件，其联接至所述进入组件螺母的远端。
11.根据权利要求10所述的骨内进入装置，还包括驱动弹簧或电动机，其配置为使所述驱动螺杆旋转。
12.根据权利要求11所述的骨内进入装置，其中所述驱动弹簧或电动机由触发器致动器或压力致动器致动，在所述触发器致动器的情况下，压力被施加至触发器，在所述压力致动器的情况下，压力被施加至所述进入组件的远侧尖端。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的骨内进入装置，其中所述进入组件螺母与所述壳体可滑动地接合，以允许所述进入组件螺母的纵向运动和阻止所述进入组件螺母的旋转运动。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的骨内进入装置，其中所述预定距离在1cm和3cm之间。
15.一种骨内进入装置，包括：
壳体；
驱动螺杆，其与所述壳体固定接合并且与进入组件螺母螺纹接合；
进入组件，其联接至所述进入组件螺母的远端；和
能源，其配置为使所述进入组件螺母旋转以使所述进入组件向远侧推进预定距离。
16.根据权利要求15所述的骨内进入装置，其中所述能源是驱动弹簧或电动机。
17.根据权利要求15至16中任一项所述的骨内进入装置，其中所述能源由触发器致动器或压力致动器致动，当纵向压力被施加至所述进入组件时，所述压力致动器被致动。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的骨内进入装置，其中所述预定距离在1cm和3cm之间。
19.一种骨内进入装置，包括：
壳体；
驱动螺栓，其沿着纵向轴线以预定距离与所述壳体可滑动地接合；
偏置构件，其配置为向远侧推压所述驱动螺栓；
进入组件，其联接至所述驱动螺栓的远端；和
能源，其配置为使所述驱动螺栓在锁定位置与解锁位置之间转换。
20.根据权利要求19所述的骨内进入装置，其中所述能源是驱动弹簧或电动机。
21.根据权利要求19至20中任一项所述的骨内进入装置，其中所述能源被配置为使所述驱动螺栓旋转，以使所述驱动螺栓在阻止所述驱动螺栓纵向运动的锁定位置与所述驱动螺旋可以纵向滑动的解锁位置之间转换。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的骨内进入装置，还包括突起，其在所述锁定位置接合所述驱动螺栓的螺栓头部的表面，并且所述突起在所述解锁位置与通过所述螺栓头部纵向延伸的狭槽对准。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的骨内进入装置，其中所述驱动螺栓接合所述壳体的一部分或壳体螺母，以阻止沿着纵向轴线的进一步远侧运动。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的骨内进入装置，其中所述预定距离在1cm和3cm之间。
25.一种用于进入髓腔的方法，包括：
致动能源；
使驱动螺杆旋转；和
使所述驱动螺杆沿着纵向轴线推进预定距离，所述驱动螺杆包括联接至其的进入组件。
26.根据权利要求25所述的方法，还包括致动触发器或向所述进入组件施加纵向压力，以致动所述能源。
27.根据权利要求26所述的方法，其中向所述进入组件施加纵向压力包括向近侧滑动所述驱动螺杆，以将锁定件从锁定位置转换为解锁位置，所述驱动螺杆包括驱动螺母，所述驱动螺母与所述驱动螺杆螺纹接合并且配置为抵靠所述锁定件。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述锁定件在所述锁定位置接合壳体的表面，所述锁定件包括突起、凹陷、止动器、星形棘轮接合、六角键接合或“锁键”接合中的一个，以阻止相对于所述壳体的运动。
29.根据权利要求27至28中任一项所述的方法，还包括使联接至所述锁定件的驱动主轴旋转，以使所述驱动螺杆旋转，所述锁定件配置为在所述锁定位置阻止所述驱动主轴旋转并且在所述解锁位置允许所述驱动主轴旋转。
30.根据权利要求29所述的方法，其中联接至所述驱动螺杆的驱动螺杆头部限定与所述驱动主轴可滑动地接合的面，以允许所述驱动螺杆相对于所述驱动主轴的纵向运动，并且阻止所述驱动螺杆相对于所述驱动主的轴旋转运动。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述驱动螺杆头部接合壳体或壳体螺母中的一个以阻止进一步的纵向运动。
32.根据权利要求25至31中任一项所述的方法，其中所述能源是驱动弹簧或电动机中的一个。
33.根据权利要求25至32中任一项所述的方法，其中所述预定距离在1cm和3cm之间。
34.一种进入髓腔的方法，包括：
致动能源；
使驱动螺杆旋转；和
使进入组件螺母沿着纵向轴线推进预定距离，所述进入组件螺母与所述驱动螺杆螺纹接合并且包括与壳体可滑动地接合和配置为阻止所述进入组件螺母相对于所述壳体旋转运动的面，所述进入组件螺母包括联接至其远端的进入组件。
35.根据权利要求34所述的方法，其中致动能源包括致动触发器或向所述进入组件的远侧尖端施加压力。
36.根据权利要求34至35中任一项所述的方法，其中所述能源是驱动弹簧或电动机中的一个。
37.根据权利要求34至36中任一项所述的方法，其中所述预定距离在1cm和3cm之间。
38.一种进入髓腔的方法，包括：
致动能源；
使进入组件螺母旋转，所述进入组件螺母包括联接至其远端的进入组件，所述进入组件与驱动螺杆螺纹接合；和
使所述进入组件沿着纵向轴线推进预定距离。
39.根据权利要求38所述的方法，其中致动能源包括致动触发器或向所述进入组件的远侧尖端施加压力。
40.根据权利要求38至39中任一项所述的方法，其中所述能源是驱动弹簧或电动机中的一个。
41.根据权利要求38至40中任一项所述的方法，其中所述预定距离在1cm和3cm之间。
42.一种进入髓腔的方法，包括：
致动能源；
使驱动螺栓旋转至解锁位置；和
将所述驱动螺栓向远侧推压预定距离，所述驱动螺栓包括联接至其远端的进入组件。
43.根据权利要求42所述的方法，其中致动能源包括致动触发器或向针的远侧尖端施加压力。
44.根据权利要求42至43中任一项所述的方法，其中所述能源是驱动弹簧或电动机中的一个。
45.根据权利要求42至44中任一项所述的方法，还包括偏置构件，所述偏置构件配置为向远侧推压所述驱动螺栓。
46.根据权利要求42至45中任一项所述的方法，其中使驱动螺栓旋转至解锁位置包括使通过驱动螺栓头部纵向延伸的狭槽与突起对准。
47.根据权利要求46所述的方法，其中所述驱动螺栓头部接合壳体或壳体螺母中的一个以阻止进一步的纵向运动。
48.根据权利要求42至47中任一项所述的方法，其中所述预定距离在1cm和3cm之间。
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