CN212879505U - 骨内进入装置 - Google Patents

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Abstract

本文公开了骨内进入装置。例如，在一些实施方案中，骨内进入装置包括恒定扭矩弹簧组件、驱动轴、骨内针和互锁机构。恒定扭矩弹簧组件被布置在壳体中，驱动轴从壳体延伸。驱动轴被联接至恒定扭矩弹簧组件。骨内针被联接至驱动轴。骨内针被配置为钻孔通过骨并且提供至患者的髓腔的骨内进入。互锁机构被配置为防止骨内针的旋转和伴随其的钻孔，直到互锁机构脱离。

Description

骨内进入装置
技术领域
本申请涉及医疗器械领域，更具体地涉及用于骨内进入装置。
背景技术
在危重患者恶化的紧急情况下，外周静脉内导管(“PIVC”)插入日益具有挑战性。骨内(“IO”)进入通常是临床医师可利用的唯一手段，以增加患者的恢复机会，并且甚至挽救患者的生命。可以在短短2至5秒以相对高的成功率获得IO进入。
用于IO进入的商业上最先进的医疗设备是一种小型的钻机样装置，其围绕一个相对原始的电动机构建，通过使用IO进入医疗装置的针组件进行钻孔而实现IO进入。用于IO进入的一些医疗装置利用线性弹簧提供用于钻孔的旋转能量，而一些其他IO进入医疗装置甚至依赖于人工手段提供用于钻孔的旋转能量。无论临床医师使用何种钻孔手段用于IO进入，临床医师均需要能够在任何情况下控制IO进入医疗装置，并且能够出于任何原因随时中断钻孔。此外，在IO进入医疗装置的针组件被适当地定位用于IO进入前，或甚至在IO进入医疗装置被储存在例如应急袋中的同时，需要防止在握持IO进入医疗装置的同时意外触发IO进入医疗装置。
本文公开了满足前述需求的用于IO进入医疗装置的各种操作机构及其方法。此外，公开了恒定扭矩(constant-torque)IO进入装置及其方法，其显著地降低了目前用于IO进入的最先进的、小型的钻机样装置的设计和制造复杂度。
实用新型内容
本文公开了一种IO进入装置，其在一些实施方案中包括恒定扭矩弹簧组件、驱动轴(drive shaft)、IO针和互锁机构。恒定扭矩弹簧组件被布置在壳体内，并且驱动轴从壳体延伸。驱动轴被联接至恒定扭矩弹簧组件。IO针被联接至驱动轴。IO针被配置为钻孔通过骨并且提供至患者的髓腔的IO进入。互锁机构被配置为防止IO针的旋转和伴随其的钻孔，直到互锁机构脱离。
在一些实施方案中，恒定扭矩弹簧组件包括金属带，其反向卷绕在输出卷轴上。输出卷轴具有轴向通道。金属带被配置为当输出卷轴被释放时以恒定的扭矩卷绕在储存卷轴上。
在一些实施方案中，输出卷轴和储存卷轴的主轴(spindle)通过至少一个弹性体环联接在一起，以防止输出卷轴与储存卷轴之间的任何与时序(timing)相关的误差。
在一些实施方案中，互锁机构包括触发器，该触发器配置为释放布置在触发器与输出卷轴之间的锁销。IO装置的基于压力的触发机构被配置为需要互锁机构在致动用于旋转IO针的基于压力的触发机构以旋转之前脱离。
在一些实施方案中，互锁机构包括可旋转的锁销，其配置为阻挡布置在锁销与驱动轴之间的输出卷轴的轴向通道中的延伸销的轴向运动。IO装置的基于压力的触发机构被配置为需要互锁机构在致动用于旋转IO针的基于压力的触发机构之前脱离。
在一些实施方案中，互锁机构包括枢转地安装在横向取向的销上的触发器，该触发器具有触发器齿，该触发器齿配置为与输出卷轴的远端部分的那些互锁。IO装置的基于压力的触发机构被配置为需要互锁机构在致动用于旋转IO针的基于压力的触发机构之前脱离。
在一些实施方案中，互锁机构包括安装在壳体的外部通道中的加载弹簧的(spring-loaded)触发器，其包括延伸通道，该延伸通道配置为当延伸通道与轴向通道对准时允许驱动轴从轴向通道延伸入延伸通道。IO装置的基于压力的触发机构被配置为需要互锁机构在致动用于旋转IO针的基于压力的触发机构之前脱离。
在一些实施方案中，互锁机构包括基于压力的触发器，其配置为从输出卷轴的孔(bore)释放止动器(detent)。IO装置的基于压力的触发机构被配置为允许互锁机构在致动用于旋转IO针的基于压力的触发机构之前或之后脱离。
在一些实施方案中，基于压力的触发机构包括围绕壳体的孔口 (驱动轴从该孔口(aperture)延伸)的壳体齿组以及与壳体齿组相对的围绕驱动轴的互补的驱动轴齿组。壳体齿组和驱动轴齿组在IO 进入装置的非活动状态下通过在驱动轴齿组的后侧与输出卷轴之间的压缩弹簧被接合。
在一些实施方案中，驱动轴被可滑动地布置在输出卷轴的轴向通道中，使得施加至IO针的远端的力压缩压缩弹簧并且同时将驱动轴更深地插入轴向通道。施加至IO针的远端的力使驱动轴齿组与壳体齿组脱离，并且启动IO进入装置的活动状态，在该活动状态下，通过恒定扭矩弹簧组件的输出卷轴实现IO针在驱动轴上的旋转。
在一些实施方案中，压缩弹簧被配置为当施加至IO针的远端的力被移除时松弛。当施加至IO针的远端的力被移除时，驱动轴齿组与壳体齿组重新接合，并且再次启动IO进入装置的非活动状态。
在一些实施方案中，配置IO进入装置，使得IO针进入患者的髓腔自动地移除施加至IO针的远端的力。
在一些实施方案中，IO进入还包括制动系统。制动系统被配置为作用在输出卷轴上以减慢金属带卷绕在储存卷轴上。
在一些实施方案中，IO针被配置为在取得至患者的髓腔的IO进入后与IO进入装置分离。
在一些实施方案中，IO针包括闭塞器(obturator)，其可移除地布置在套管中。套管具有内腔，该内腔配置为在移除闭塞器时至少用于IO输注。
本文还公开了一种IO进入装置的方法，其在一些实施方案中包括装置获取步骤、互锁脱离步骤、针插入步骤、力施加步骤和钻孔步骤。装置获取步骤包括获取IO进入装置。互锁脱离步骤包括使互锁机构脱离，该互锁机构配置为防止IO针的旋转和伴随其的钻孔，直到互锁机构脱离。针插入步骤包括将IO针的远端在患者的插入部位处插入通过皮肤。力施加步骤包括使用IO针的远端在插入部位处向骨施加力。力施加步骤致动基于压力的触发机构并且开始将恒定扭矩弹簧组件的金属带从输出卷轴卷绕在储存卷轴上。将金属带从输出卷轴卷绕在储存卷上借助于联接至恒定扭矩弹簧组件的驱动轴使IO针开始旋转。钻孔步骤包括钻孔通过骨，直到IO针进入患者的髓腔。当使用IO进入装置进入患者的髓腔时，实现IO进入。
在一些实施方案中，互锁脱离步骤包括触发触发器以释放布置在触发器与输出卷轴之间的锁销。基于压力的触发机构被配置为在致动基于压力的触发机构的力施加步骤之前需要互锁脱离步骤。
在一些实施方案中，互锁脱离步骤包括使锁销旋转，该锁销配置为阻挡布置在锁销与驱动轴之间的输出卷轴的轴向通道中的延伸销的轴向运动。基于压力的触发机构被配置为在致动基于压力的触发机构的力施加步骤之前需要互锁脱离步骤。
在一些实施方案中，互锁脱离步骤包括触发枢转地安装在横向取向的销上的触发器，该触发器具有触发器齿，该触发器齿配置为与输出卷轴的远端部分的那些互锁。基于压力的触发机构被配置为在致动基于压力的触发机构的力施加步骤之前需要互锁脱离步骤。
在一些实施方案中，互锁脱离步骤包括触发安装在壳体的外部通道中的加载弹簧的触发器，该加载弹簧的触发器包括延伸通道，该延伸通道配置为当延伸通道与输出卷轴的轴向通道对准时允许驱动轴从轴向通道延伸入延伸通道。基于压力的触发机构被配置为致动基于压力的触发机构的力施加步骤之前需要互锁脱离步骤。
在一些实施方案中，互锁脱离步骤包括触发基于压力的触发器，该基于压力的触发器配置为从输出卷轴的孔释放止动器。基于压力的触发机构被配置为在致动基于压力的触发机构的力施加步骤之前或之后需要互锁脱离步骤。
在一些实施方案中，方法还包括力停止步骤。力停止步骤包括停止使用IO针的远端向骨施加力。力停止步骤停止IO针的旋转。
在一些实施方案中，在进入患者的髓腔时感觉到组织密度变化后，由临床医师手动启动力停止步骤。可替代地，在进入患者的髓腔时组织密度变化后，由基于压力的触发机构自动启动力停止步骤。
在一些实施方案中，方法还包括针分离步骤、闭塞器移除步骤、套管确认步骤、套管固定步骤和输注开始步骤。针分离步骤包括将IO 针从IO进入装置的其余部分分离。闭塞器移除步骤包括从IO针移除可移除地布置在套管中的闭塞器。套管确认步骤包括通过抽吸骨髓通过注射器而确认套管被布置在髓腔中。套管固定步骤包括将套管固定至患者。输注开始步骤包括使用相同的或不同的注射器开始作为快速推注(bolus)的IO输注。
鉴于附图和以下描述，本文中提供的概念的这些和其他特征对本领域技术人员将变得更显而易见，附图和以下描述更详细地描述了这些概念的特定实施方案。
附图说明
图1示出了根据一些实施方案的第一IO进入装置。
图2示出了根据一些实施方案的第一IO进入装置，其中移除壳体的一侧。
图3示出了根据一些实施方案的具有第一互锁机构的第一IO进入装置的截面。
图4示出了根据一些实施方案的具有第二互锁机构的第一IO进入装置的截面。
图5示出了根据一些实施方案的第二IO进入装置。
图6示出了根据一些实施方案的第二IO进入装置，其中移除壳体的一侧。
图7示出了根据一些实施方案的具有互锁机构的第二IO进入装置的截面。
图8示出了根据一些实施方案的与基于压力的触发机构组合的恒定扭矩弹簧组件。
图9示出了根据一些实施方案的基于压力的触发机构的不同状态。
图10示出了根据一些实施方案的恒定扭矩弹簧组件。
图11示出了根据一些实施方案的第三IO进入装置的截面。
图12示出了根据一些实施方案的具有第一互锁机构的第三IO进入装置的截面。
图13示出了根据一些实施方案的具有第二互锁机构的第三IO进入装置的截面。
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容易地从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，并且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”，例如导管的“近侧部分”或“近端部分”包括当导管被用在患者上时应当靠近临床医师的导管的部分。同样地，例如导管的“近侧长度”包括当导管被用在患者上时应当靠近临床医师的导管的长度。例如，导管的“近端”包括当导管被用在患者上时应当靠近临床医师的导管的一端。导管的近侧部分、近端部分或近侧长度可以包括导管的近端；然而，导管的近侧部分、近端部分或近侧长度不必包括导管的近端。即，除非上下文另有说明，导管的近侧部分、近端部分或近侧长度不是导管的末端部分或末端长度。
关于“远侧”，例如导管的“远侧部分”或“远端部分”包括当导管被用在患者上时应当靠近患者或在患者中的导管部分。同样地，例如导管的“远侧长度”包括当导管被用在患者上时应当靠近患者或在患者中的导管的长度。例如，导管的“远端”包括当导管被用在患者上时应当靠近患者或在患者中的一端。导管的远侧部分、远端部分或远侧长度可以包括导管的远端；然而，导管的远侧部分、远端部分或远侧长度不必包括导管的远端。即，除非上下文另有说明，导管的远侧部分、远端部分或远侧长度不是导管的末端部分或末端长度。
除非另外定义，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。
如上所述，在IO进入医疗装置的针组件被适当地定位用于IO进入前，或甚至在IO进入医疗装置被储存在例如应急袋中的同时，需要防止在握持IO进入医疗装置的同时意外触发IO进入医疗装置。本文公开了满足前述需求的用于IO进入医疗装置的各种操作机构及其方法。
除了上述内容之外，需要显著降低目前用于IO进入的最先进的、小型的钻机样装置的设计和制造复杂度。本文还公开了恒定扭矩IO 进入装置及其方法，其显著地降低了目前用于IO进入的最先进的、小型的钻机样装置的设计和制造复杂度。
下面首先描述恒定扭矩IO进入装置的各种实施方案。下面将接着描述用于恒定扭矩IO进入装置的各种操作机构，比如基于压力的触发机构和多种不同的互锁机构。以下关于恒定扭矩IO进入装置的特定实施方案描述了各种操作机构中的一些；然而，这是为了便于解释传达各种操作机构的某些概念。关于恒定扭矩IO进入装置的特定实施方案描述的特定操作机构不应当被解释为限制于恒定扭矩IO进入装置的特定实施方案。而且，虽然在恒定扭矩进入装置的上下文中描述了各种操作机构，但是应当理解，各种操作机构不限于此。
IO进入装置
图1-4示出了根据一些实施方案的第一IO进入装置100。图5-7 示出了根据一些实施方案的第二IO进入装置500。图11-13示出了根据一些实施方案的第三IO进入装置1100。图10示出了根据一些实施方案的恒定扭矩弹簧组件204。
如图所示，IO进入装置100、500或1100包括布置在壳体102、 502或1102中的恒定扭矩弹簧组件204、604或1104，从壳体102、 502或1102延伸的驱动轴106，和联接至驱动轴106的IO针组件108， IO针组件108配置为提供至患者的髓腔的IO进入。
壳体102、502或1102容纳IO进入装置100、500或1100的部件。虽然IO进入装置100、500和1100的部件在功能方面大致相同，但是部件可以在物理上不同，以便适应特定的形式因素。例如，IO 进入装置100具有以如下方式用于保持IO进入装置100的形式因素，该方式允许IO针组件108以穿刺运动进入患者的髓腔。相反，IO进入装置500具有以如下方式用于保持IO进入装置100的形式因素，该方式允许IO针组件108以更传统的钻孔运动进入患者的髓腔。壳体102、502或1102由医学上可接受的聚合物模制，使得壳体102、 502或1102的矢状半部(sagittal halves)可以围绕IO进入装置100、 500或1100的部件被卡合或结合(例如，使用紧固件机械紧固、通过粘合剂化学粘合等)在一起。
恒定扭矩弹簧组件204、604或1104包括金属带(例如，不锈钢带)210，其至少一部分被反向卷绕在输出卷轴212上并且关于金属带210的偏置被正确地(correctly)卷绕在储存卷轴214上。当输出卷轴212被释放时，金属带210被配置为在每分钟转数(“RPM”) 的范围内以恒定的扭矩卷绕在储存卷轴214上或卷绕入储存腔，或以其他方式允许这样做。
恒定扭矩弹簧组件204、604或1104独特在于与金属带210的偏转相关联的应力不在金属带210的整个长度上累积。应力是暂时的并且在任何给定时间仅施加至金属带210的较短长度(例如，暴露长度)。此外，可以关于选自其厚度、宽度、围绕输出卷轴212的卷绕数等的任何特性而调整金属带210，而以用于IO插入的IO针的最佳旋转动作配置恒定扭矩弹簧组件204、604或1104。
输出卷轴212和储存卷轴214中的每个卷轴任选地包括与卷轴的轴线一致(co-incident)的主轴，用于将卷轴安装在壳体102、502或 1102中。这样的主轴可以在卷轴的一侧或卷轴的两侧上。例如，IO 进入装置100的恒定扭矩弹簧组件204包括输出卷轴212的主轴216 和主轴218以及储存卷轴214的主轴220和主轴222。同样地，IO进入装置500的恒定扭矩弹簧组件604包括输出卷轴212的主轴616和主轴618以及储存卷轴214的主轴620和主轴622。IO进入装置1100 的恒定扭矩弹簧组件1104也包括类似的主轴；然而，为了清楚起见，省略主轴的附图标记。
作为前述主轴的替代或补充，输出卷轴212和储存卷轴214中的每个卷轴任选地包括与卷轴的轴线一致的轴向通道，其可以用于将卷轴安装在壳体102、502或1102中，驱动IO进入装置100、500或 1100的另一个部件(例如，驱动轴106)等。这样的轴向通道可以在卷轴的一侧、卷轴的两侧或从卷轴的一侧延伸至卷轴的另一侧。例如， IO进入装置100、500或1100的恒定扭矩弹簧组件204、604或1104 包括轴向通道1024，其至少在此情况下包括六边形形状以驱动驱动轴 106的六边形近端部分(参见图9和图10)。如果输出卷轴212或储存卷轴214包括在卷轴212或214的一侧上的主轴和在轴212或214 的相同侧中的轴向通道，则主轴具有足够大的外径以适应轴向通道的内径，如图10中通过主轴218和轴向通道1024所示。
如图10所示，恒定扭矩弹簧组件204的相同侧的主轴，比如输出卷轴212和储存卷轴214各自的主轴218和222，可以通过至少一个弹性体环1026(例如，O形环)被联接在一起，以防止输出卷轴 212与储存卷轴214之间的任何与时序相关的误差。如果金属带210 卷绕在储存卷轴214上的速度比金属带210卷绕离开输出卷轴212的速度慢或反之亦然，这样的与时序相关的误差是可能的。如图所示，弹性体环526包括半扭转(half twist)，使得弹性体环526自身交叉以匹配输出卷轴212和储存卷轴214二者的旋转运动。
尽管如前所述，恒定扭矩弹簧组件204、604或1104可以可替代地配置为包括恒定动力弹簧的恒定动力弹簧组件或包括扭转弹簧的扭转弹簧组件。类似于恒定扭矩弹簧组件204、604或1104，这样的恒定动力弹簧组件或扭转弹簧组件可以被布置在壳体102、502或1102中，用于驱动联接至IO针组件108的驱动轴106，以提供至患者的髓腔的IO进入。
IO针组件108被配置为在实现至患者的髓腔的IO进入后与IO 进入装置100、500或1100分离。虽然未显示，IO针组件108包括可移除地布置在套管中的闭塞器。套管具有内腔，该内腔配置为在移除闭塞器时至少用于IO输注。
基于压力的触发机构
图8示出了根据一些实施方案的与基于压力的触发机构800组合的恒定扭矩弹簧组件204，基于压力的触发机构800用于致动IO针组件108的旋转。图9示出了根据一些实施方案的基于压力的触发机构800的非活动状态和活动状态。
如图所示，用于致动IO针组件108的旋转的基于压力的触发机构800包括可滑动地布置在输出卷轴212的轴向通道1024中的驱动轴106、围绕驱动轴106的驱动轴齿组928、围绕至少壳体102的孔 (驱动轴106从该孔延伸)的相对但互补的壳体齿组930和在驱动轴齿组928的后侧与输出卷轴212之间的压缩弹簧932。
在至少IO进入装置100的非活动状态下，通过在驱动轴齿组928 的后侧与输出卷轴212之间的压缩弹簧932的延伸，在驱动轴齿组928 的后侧上施加弹簧力。压缩弹簧932的延伸保持驱动轴106推出轴向通道1024，这也保持其驱动轴齿组928远离输出卷轴212，使得驱动轴齿组928和壳体齿组930彼此接合。驱动轴齿组928和壳体齿组930 中的每个齿组可以包括锯齿形齿。当这样的齿组在IO进入装置100 的非活动状态下彼此接合时，防止驱动轴106的旋转，并且因而防止 IO针组件108的旋转。
在至少IO进入装置100的活动状态下，借助于IO针组件108的远端施加至驱动轴106的远端部分的力压倒(overwhelm)通过压缩弹簧932的延伸而施加在驱动轴齿组928的后侧上的弹簧力。压缩弹簧932的压缩保持驱动轴106推入轴向通道1024，这也保持其驱动轴齿组928靠近输出卷轴212，使得驱动轴齿组928和壳体齿组930彼此脱离。当这样的齿组在IO进入装置100的活动状态下彼此脱离时，允许驱动轴106的旋转，并且因而允许IO针组件108的旋转。
在至少IO进入装置100的非活动状态与活动状态之间的转换中，借助于例如使骨与IO针组件108的远端接合施加至驱动轴106的远端部分的力将驱动轴106更深地插入轴向通道1024并且同时压缩在驱动轴齿组928的后侧与输出卷轴212之间的压缩弹簧932。将驱动轴106更深地插入轴向通道1024使驱动轴齿组928与壳体齿组930 脱离，以启动IO进入装置100的活动状态，在该活动状态下，由恒定扭矩弹簧组件204的输出卷轴212实现IO针组件108在驱动轴106 上的旋转。
在至少IO进入装置100的活动状态与非活动状态之间的转换中，借助于例如使IO针组件108的远端与骨脱离而从驱动轴106的远端部分移除的力允许在驱动轴齿组928的后侧与输出卷轴212之间的压缩弹簧932松弛，这将驱动轴106推出轴向通道1024远离输出卷轴 212。将驱动轴106推出轴向通道1024使驱动轴齿组928与壳体齿组 930重新接合，以启动IO进入装置100的非活动状态，在该非活动状态下，防止由恒定扭矩弹簧组件204的输出卷轴212实现的IO针组件108在驱动轴106上的旋转。
至少IO进入装置100的活动状态与非活动状态之间的转换可以由IO进入装置100自动启动。在这样的IO进入装置中，压缩弹簧932借助于其材料、构造或二者被配置为具有弹簧常数和与弹簧力成比例的可压缩长度，该弹簧力大于可以由患者的髓腔中的骨髓施加在 IO针组件108的远端上的平均力。IO针组件108进入患者的髓腔将由密质骨施加在IO针组件108的远端上的力(该力大于前述弹簧力) 自动替换为由髓腔中的骨髓施加在IO针组件108的远端上的力(该力小于前述弹簧力)，由此允许压缩弹簧932将驱动轴106推出轴向通道1024远离输出卷轴212，以启动转换为IO进入装置100的非活动状态。尽管如此，活动状态与非活动状态之间的转换可以由临床医师在从密质骨进入髓腔时感觉到组织密度变化后手动启动。
虽然针对IO进入装置100描述了基于压力的触发机构800，但是应当理解，选自IO进入装置100、500和1100的任何IO进入装置可以包括基于压力的触发机构800，任选地作为互锁机构的一部分。值得注意的是，IO进入装置500和1100未显示具有基于压力的触发机构800的驱动轴齿组928或互补的壳体齿组930。在没有这样的齿的情况下，IO针组件108的旋转必须由本文提出的用于致动IO针组件108的旋转的另一个旋转致动装置实现或与其结合实现。尽管如此，压缩弹簧932对于临床医师而言仍然是有用的部件，用于在IO针组件108的远端从密质骨进入髓腔时感觉组织密度的变化，由此提供信号指示应当停止钻孔。实际上，无论IO进入装置500或1100是否包括驱动轴齿组928和壳体齿组930，压缩弹簧932仍被配置为在IO 针组件108的远端从密质骨进入髓腔时将驱动轴106推出轴向通道 1024远离输出卷轴212，这向临床医师提供了直接可感知的信号以停止钻孔。
力解耦机构
如图2所示，至少对于IO进入装置100，延伸销234(其布置在驱动轴106与模制件236之间的输出卷轴212的轴向通道1024中) 与位于的模制件236(其在壳体102内)的组合被配置为在IO进入装置100在非活动状态与活动状态之间的转换期间停止驱动轴106过度插入输出卷轴212的轴向通道1024。除停止挡驱动轴106过度插入输出卷轴212的轴向通道1024之外，延伸销234与模制件236的组合提供了解耦机构，该解耦机构配置为将施加至IO针组件108的远端的力与恒定扭矩弹簧组件204解耦。也就是说，与至少IO进入装置100在非活动状态与活动状态之间的转换需要的力相比，施加至IO 针组件108的远端的任何进一步的力通过延伸销234而非恒定扭矩弹簧组件204被施加至壳体102的模制件236。承载表面面积的最小化和无关力矩臂长度的减小进一步使施加至IO针组件108的远端的力与恒定扭矩弹簧组件204解耦。
互锁机构
图3示出了根据一些实施方案的具有第一互锁机构338的IO进入装置100的截面。
如图3所示，IO进入装置100的互锁机构338包括触发器340 和锁销342，在IO进入装置100的非活动状态下，锁销342布置在触发器340与输出卷轴212之间。在基于压力的触发机构800可以被致动以使IO针组件108旋转前，必须使互锁机构338脱离，由此为 IO进入装置100提供安全机构。可以使用临床医师的手指、手掌等按压触发器340，比如通过抓握IO进入装置100。当朝向壳体102按压触发器340时，触发器340被配置为释放锁销342。一旦释放，当力被施加至IO针组件108的远端时，锁销342在近侧方向自由移动，该力压缩压缩弹簧932并且同时将驱动轴106更深地插入轴向通道 1024。
图4示出了根据一些实施方案的具有第二互锁机构438的IO进入装置100的截面。
如图所示，互锁机构438包括锁销442，锁销442配置为旋转，使得锁销442不阻挡延伸销234在输出卷轴212的轴向通道1024中的轴向运动，从而允许致动基于压力的触发机构800。这在图4的右侧示出，其中锁销442不再与延伸销234接合。
图7示出了根据一些实施方案的具有互锁机构738的IO进入装置500的截面。
如图7所示，IO进入装置500的互锁机构738包括触发器640，触发器640枢转地安装在横向取向的销642上，销642布置在壳体502 中邻近输出卷轴212。触发器640的内端部分和输出卷轴212的远端部分都具有在IO进入装置500的非活动状态下互锁的互锁齿。在基于压力的触发机构800可以被致动以使IO针组件108旋转前，必须使互锁机构738脱离，由此为IO进入装置500提供安全机构。当朝向壳体502按压触发器640的外端部分时，触发器640被配置为围绕销642枢转并且使触发器640的内端部分的互锁齿撤回远离输出卷轴 212的互锁齿，由此允许施加至IO针组件108的远端的力压缩压缩弹簧932并且同时将驱动轴106更深地插入轴向通道1024，以使IO 针组件108旋转。
图12示出了根据一些实施方案的具有第一互锁机构1238的第三 IO进入装置1100的截面。
如图12的左侧所示，致动IO进入装置1100的基于压力的触发机构800，但是联接至互锁机构1238的安装弹簧的触发器1240的止动器1242与输出卷轴212的孔接合，防止IO针组件108的旋转。这在机械上不同于互锁机构338、438和738中的任何互锁机构，其需要在基于压力的触发机构800甚至可以被致动前使互锁机构338、438 或738脱离。实际上，配置IO进入装置1100，使得互锁机构1238 或基于压力的触发机构800可以首先被致动，但是基于压力的触发机构800和互锁机构1238二者均需要被致动以使IO针组件108旋转。当朝向壳体1102按压触发器1240时，止动器1242被配置为从输出卷轴212的孔撤回，由此如果力已经被施加至IO针组件108的远端，则允许施加的力压缩压缩弹簧932并且同时将驱动轴106更深地插入轴向通道1024，以使IO针组件108旋转。配置具有互锁机构的IO 进入装置，使得可以通过移除施加至IO针组件108的远端的压力或释放触发器1240(这松弛了加载弹簧的触发器1240的弹簧，使触发器返回其默认位置)而在任何时间中断IO针组件108的旋转。
图13示出了根据一些实施方案的具有第二互锁机构1338的第三 IO进入装置1100的截面。
如图13所示，IO进入装置1100的互锁机构1338包括加载弹簧的触发器1340，其在输出卷轴212的近侧可滑动地安装在壳体1102 的外部通道中。触发器1340包括轴向通道1024的延伸通道。当触发器1340被致动并且适当地对准时，在根据基于压力的触发器机构800 的致动施加力至向驱动轴106的远端部分时，驱动轴106可以延伸入触发器1340的延伸通道。当触发器1340未被致动或未适当对准时，驱动轴106不能延伸入触发器1340的延伸通道，这妨碍了基于压力的触发器机构800的致动。即，在基于压力的触发机构800可以被致动以使IO针组件108旋转前，必须使互锁机构1338脱离，由此为IO 进入装置1100提供安全机构。
作为上述互锁机构338、438、738、1238和1338的用于防止由掉落或握持IO进入装置而意外致动基于压力的触发机构800的附加的防止装置，可以包括针罩以遮盖IO针组件108。虽然未显示，针罩被配置为遮盖IO针组件108并且借助于在IO针组件108周围提供缓冲空间而防止基于压力的触发机构800的意外致动。在从IO针组件108周围移除针罩前，还防止临床医师接触IO针组件108，从而增强IO针组件108的无菌性。
制动机构
虽然未显示，IO进入装置100、500或1100还可以包括手动制动系统，其配置为作用在输出卷轴212上以减慢金属带210卷绕在储存卷轴214上。制动系统可以在金属带210开始卷绕在储存卷轴214 上时或在整个卷绕的任何时间致动。
方法
IO进入装置100、500或1100的方法至少包括使用IO进入装置100、500或1100的方法。
使用IO进入装置100、500或1100的方法至少包括装置获取步骤。装置获取步骤包括获取IO进入装置100、500或1100。
方法还可以包括皮肤准备步骤。皮肤准备步骤包括在患者的插入部位处使用抗菌剂(例如，聚维酮碘)准备患者的皮肤。插入部位可以在近侧胫骨、远侧胫骨或远侧股骨周围。
方法还可以包括互锁脱离步骤。互锁脱离步骤包括使如前所述的互锁机构脱离，该互锁机构配置为防止IO针的旋转和伴随其的钻孔，直到互锁机构脱离。在一个实例中，互锁脱离步骤可以包括触发触发器340以释放布置在触发器340与输出卷轴212之间的锁销342。在另一个实例中，互锁脱离步骤可以包括使锁销442旋转，锁销442配置为阻挡布置在锁销442与驱动轴106之间的输出卷轴212的轴向通道1024中的延伸销234的轴向运动。在又一个实例中，锁脱离步骤可以包括触发枢转地安装在横向取向的销642上的触发器640，触发器640具有触发器齿，该触发器齿配置为与输出卷轴212的远端部分的那些锁。在又一个实例中，互锁脱离步骤可以包括安装在壳体1102 的外部通道中的触发加载弹簧的触发器1340，加载弹簧的触发器1340 包括延伸通道，该延伸通道配置为当延伸通道与输出卷轴212的轴向通道1024对准时允许驱动轴106从轴向通道1024延伸入延伸通道。基于压力的触发机构800被配置为在致动基于压力的触发机构的力施加步骤前需要互锁脱离步骤。也就是说，基于压力的触发机构800可以被配置为在致动基于压力的触发机构烦人力施加步骤之前或之后需要互锁脱离步骤。实际上，互锁脱离步骤可以包括触发基于压力的触发器1240，基于压力的触发器1240配置为从输出卷轴212的孔释放止动器1242。
方法还可以包括针插入步骤。针插入步骤包括将IO针组件108 的IO针的远端在插入部位处插入通过皮肤。
方法还可以包括力施加步骤。力施加步骤包括使用IO针组件108 的IO针的远端在插入部位处向骨施加力，以致动基于压力的触发机构800。根据力施加步骤，驱动轴106被更深地插入恒定扭矩弹簧组件204、604或1104的输出卷轴212的轴向通道1024，其压缩在驱动轴齿组928的后侧与输出卷轴212之间的压缩弹簧932。使压缩弹簧 932压缩使驱动轴齿组928与围绕壳体102、502或1102的孔口的相对的壳体齿组930脱离。进一步根据力施加步骤，恒定扭矩弹簧组件 204、604或1104的金属带210开始从输出卷轴212卷绕在储存卷轴 214上，由此借助于联接至恒定扭矩弹簧组件204、604或1104的驱动轴106使IO针组件108和其IO针旋转。
方法还可以包括钻孔步骤。钻孔步骤包括钻孔通过骨，直到IO 针组件108进入患者的髓腔。当使用IO进入装置100、500或1100 进入患者的髓腔时，实现IO进入。
方法还可以包括力停止步骤。力停止步骤包括停止使用IO针组件108或其IO针的远端向骨施加力。力停止步骤将驱动轴106的至少一部分从输出卷轴212的轴向通道1024移除，使压缩弹簧932松弛，并且使驱动轴齿组928与壳体齿组930重新接合以停止IO针组件108的旋转。力停止步骤可以由IO进入装置100、500或1100在进入患者的髓腔时感受到组织密度变化(例如，密质骨至骨髓)后被自动启动。可替代地，力停止步骤可以由临床医师在进入患者的髓腔时感觉到组织密度变化后手动启动。
方法还可以包括针分离步骤。针分离步骤包括将IO针组件108 从IO进入装置100、500或1100的其余部分分离。
方法还可以包括闭塞器移除步骤。闭塞器移除步骤包括从IO针组件108移除可移除地布置在套管中的闭塞器。
方法还可以包括套管确认步骤。套管确认步骤包括通过抽吸骨髓通过注射器而确认套管被布置在髓腔中。
方法还可以包括套管固定步骤。套管固定步骤包括使用敷料将套管固定至患者。
方法还可以包括输注开始步骤。输注开始步骤包括使用相同或不同的注射器开始作为快速推注的IO输注。
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 (15)

1.一种骨内进入装置，其特征在于，包括：
恒定扭矩弹簧组件，其布置在壳体中；
驱动轴，其从所述壳体延伸，所述驱动轴联接至所述恒定扭矩弹簧组件；
骨内针，其联接至所述驱动轴，所述骨内针配置为钻孔通过骨并且提供至患者的髓腔的骨内进入；和
互锁机构，其配置为防止所述骨内针的旋转和伴随其的钻孔，直到所述互锁机构脱离。
2.根据权利要求1所述的骨内进入装置，其中所述恒定扭矩弹簧组件包括反向卷绕在具有轴向通道的输出卷轴上的金属带，所述金属带配置为当所述输出卷轴被释放时以恒定的扭矩卷绕在储存卷轴上。
3.根据权利要求2所述的骨内进入装置，其中所述输出卷轴和所述储存卷轴的主轴通过至少一个弹性体环被联接在一起，以防止所述输出卷轴与所述储存卷轴之间的任何与时序相关的误差。
4.根据权利要求2或3所述的骨内进入装置，其中所述互锁机构包括触发器，所述触发器配置为释放布置在所述触发器与所述输出卷轴之间的锁销，所述骨内装置的基于压力的触发机构配置为需要所述互锁机构在致动所述基于压力的触发机构以旋转所述骨内针前被脱离。
5.根据权利要求2或3所述的骨内进入装置，其中所述互锁机构包括可旋转的锁销，其配置为阻挡布置在所述锁销与所述驱动轴之间的所述输出卷轴的所述轴向通道中的延伸销的轴向运动，所述骨内装置的基于压力的触发机构配置为需要所述互锁机构在致动所述基于压力的触发机构以旋转所述骨内针前被脱离。
6.根据权利要求2或3所述的骨内进入装置，其中所述互锁机构包括枢转地安装在横向取向的销上的触发器，所述触发器具有触发器齿，所述触发器齿配置为与所述输出卷轴的远端部分的那些齿互锁，所述骨内装置的基于压力的触发机构配置为需要所述互锁机构在致动所述基于压力的触发机构以旋转所述骨内针前被脱离。
7.根据权利要求2或3所述的骨内进入装置，其中所述互锁机构包括安装在所述壳体的外部通道中的加载弹簧的触发器，所述加载弹簧的触发器包括延伸通道，所述延伸通道配置为当所述延伸通道与所述轴向通道对准时允许所述驱动轴从所述轴向通道延伸入所述延伸通道，所述骨内装置的基于压力的触发机构配置为需要所述互锁机构在致动所述基于压力的触发机构以旋转所述骨内针前被脱离。
8.根据权利要求2或3所述的骨内进入装置，其中所述互锁机构包括基于压力的触发器，所述基于压力的触发器配置为从所述输出卷轴的孔释放止动器，所述骨内装置的基于压力的触发机构配置为允许所述互锁机构在致动所述基于压力的触发机构以旋转所述骨内针之前或之后被脱离。
9.根据权利要求4所述的骨内进入装置，其中所述基于压力的触发机构包括壳体齿组和与所述壳体齿组相对的互补的驱动轴齿组，所述壳体齿组围绕所述壳体的孔口，所述驱动轴从所述孔口延伸，所述驱动轴齿组围绕所述驱动轴，所述壳体齿组和所述驱动轴齿组在所述骨内进入装置的非活动状态下通过在所述驱动轴齿组的后侧与所述输出卷轴之间的压缩弹簧接合。
10.根据权利要求9所述的骨内进入装置，其中所述驱动轴被可滑动地布置在所述输出卷轴的轴向通道中，使得施加至所述骨内针的远端的力压缩所述压缩弹簧并且同时将所述驱动轴更深地插入所述轴向通道，由此使所述驱动轴齿组与所述壳体齿组脱离，并且启动所述骨内进入装置的活动状态，在所述活动状态下，由所述恒定扭矩弹簧组件的所述输出卷轴实现所述骨内针在所述驱动轴上的旋转。
11.根据权利要求9所述的骨内进入装置，其中所述压缩弹簧被配置为当施加至所述骨内针的远端的力被移除时松弛，由此使所述驱动轴齿组与所述壳体齿组重新接合，并且再次启动所述骨内进入装置进入所述非活动状态。
12.根据权利要求9所述的骨内进入装置，其中配置所述骨内进入装置，使得所述骨内针进入所述患者的髓腔自动地移除施加至所述骨内针的远端的力。
13.根据权利要求2所述的骨内进入装置，其特征是，还包括制动系统，其配置为作用在所述输出卷轴上以减慢所述金属带卷绕在所述储存卷轴上。
14.根据权利要求1所述的骨内进入装置，其中所述骨内针被配置为在实现至所述患者的髓腔的骨内进入后与所述骨内进入装置分离。
15.根据权利要求1所述的骨内进入装置，其中所述骨内针包括闭塞器，所述闭塞器可移除地布置在套管中，所述套管具有内腔，所述内腔配置为在移除所述闭塞器时至少用于骨内输注。
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