压力可调整的固定钉和利用可调整的压力进行固定的方法
【专利说明】压力可调整的固定钉和利用可调整的压力进行固定的方法
本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2008/050829，国际申请日为2008年I月11日，进入中国国家阶段的申请号为200880001983.3，名称为“压力可调整的固定钉和利用可调整的压力进行固定的方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及紧固固定钉的领域，尤其是，固定钉和能够将单个或多个固定钉施加到材料的工具以及由此而来的工艺方法。更特别的是，本发明涉及能够向待固定的材料施加载荷力的固定钉和对固定材料的方法进行的改进。该设备尤其是能应用于医学领域，用于在手术过程中固定组织，无论手术是开放性(open)、内窥镜检查或腹腔镜检查。
【背景技术】
典型地，常规的固定钉是U形的并且需要固定钉卡筒(cartridge)和砧座以将固定钉紧固到材料上。U形的固定钉可以相对地看作为矩形，因为从钉桥上伸出的腿的角度为锐角。在固定钉装置的作用时，固定钉的腿向前推送因此它们可以在缝隙或开口的两面穿透材料。由于固定钉成形机再向前送，固定钉的腿环绕砧座弯曲，使得腿的尖头沿着朝向彼此的弧形的路径向前，因此固定钉最终作为一般的矩形的形状，从而挤压已经在固定钉的腿之间俘获的材料，这在外科应用中就是组织。这样的材料的挤压是通过关闭实行的机械作用。依靠断口或开口的长度，一系列的固定钉可以沿着它的长度递送，这可以在手术过程中确保血液封闭而不会渗漏。
因为固定钉具有两条腿刺穿材料，当和相对的砧座一同使用时，它们很适合于将两层或多层材料紧固在一起。无论是在办公室或者手术过程中使用，大部分的固定钉I具有类似的形状-桥2连接两条相对平行的腿4，该腿大致相对桥2成直角设置，依靠固定钉的材质，其形成呈直角的U形的形状。在手术的固定钉设备中，有益的是在腿4在稍微向外的位置开始来帮助在卡筒内的固定钉紧固。在图1中图示的固定钉表示的是传统的手术上的固定钉。上述固定钉抵靠砧座挤压以向内弯曲腿4的尖头。为了充分实现手术目的，最后固定的结构具有的固定范围是从"最小"可接受的方位至"最大"可接受的方位。该"最小"可接受的固定钉范围是这样的位置，其中通过各个腿4的尖头限定的切线与平行于桥2的线成负的角度且接触两条腿4的下端部分。该"最大"可接受的固定钉的范围是这样的位置，其中腿4弯曲成类似于字母"B"的形状。
图1的固定钉I以这样的方位显示，其中腿4的尖头通过砧座稍微弯曲，接近朝向最后固定的形状。(该稍微弯曲的方位也根据此后图示的固定钉表示出来)。上述固定钉的稍微弯曲的腿4具有三个不同的部分:
连接部分6 (在此腿4连接到桥2)；
中间部分8(在此固定钉是弯曲的；当然这也可能是连接部分6因为各种紧固的目的而弯曲)；和
刺穿部分10(用于从待紧固的材料刺穿；该部分也是在紧固的时候弯曲)。 存在有许多固定钉设备用以配置这样的固定钉。一些手术上的固定钉工具已经在Knodel等人的美国专利N0.5, 465, 895和Green等人的美国专利Nos.6, 644, 532和6，250，532中描述了。当固定钉I因为紧固而弯曲时，由弯曲的固定钉I的内部形成的多边形限定包围或中央区域14。当开始紧固时，通过固定钉I紧固的材料存在于中央区域14中且在其中被挤压。当最后的固定钉的定位为B形时，就有可能形成两个区域，其中组织被保持和挤压。
与传统的固定钉相关联的一个公共的特征是其没有调节挤压力的控制方法，该挤压力是通过在待固定的材料上的固定钉施加的。由于物品例如纸和纸板可以经受各种各样的订书机的挤压力而不会破裂或刺破，而活体组织，例如在手术过程中待固定的组织，具有挤压力的限制范围，且承受不住超过不会导致组织损伤的范围的上限的力。事实上，用于提供在手术的固定方法中的最佳的固定力的范围是相对小的，并且实质上随着待固定的组织的类型而变化。
而可能为真的是在腿和桥的弯曲点之间的距离(例如参见图1中的跨度12)可以增加以使固定钉向材料施加较小的力，当具有不同程度的硬度、成分和挠性的活体组织为待固定的材料时该特征不会被应用。即使固定钉腿弯曲距离12增加，如果实际上被俘获在固定钉内的是比期待的或多或少或硬或软的组织，施加到被俘获的组织的力不能控制，并且对于组织而言不是最佳的。
当一层、两层或多层组织被固定时，合乎需要的是使组织处于期望的挤压状态，因此可以产生期望的医学上的变化，而不是处于不希望有的足以促使组织坏死的挤压状态。因为没有办法精确地控制放置在固定钉之内的组织，也就可能不能保证组织在最佳的组织压力范围之内被固定，该范围称为OTC范围。所以，完全避免组织坏死是很困难的或不可能的。此外，位于一个固定钉之内的组织与位于邻近的固定钉组织或位于另一个在同一固定过程中发出的固定钉之内的组织是不相同的。因此，当一组或几组固定钉实际上可以在OTC范围内紧固时，很有可能的是许多在同一固定过程中的其他固定钉的紧固超出了 OTC的范围。
因此，所需要的是改进的固定钉和改进的固定方法，其允许对固定钉施加到待固定材料的压力的自动控制，由此使得材料的压力保持在期望的OTC的范围之内。由于现有技术中的手术固定工具具有有用性，并且可以成功地应用于多种医学方法，合乎需要的是改善它们的操作方法，使其能够传送可自动地调整传递给组织的压力的固定钉，而不需要额外的机构或者操作。
因此，本发明的目的是提供可调整压力的固定钉和利用可调整压力的固定方法，其克服了上述的目前为止已知的设备和这些一般类型的方法的弊端，并且自动地调整传递给组织的压力。
[0001]当固定组织时，体液从组织中压出来。组织的OTC范围是压力范围，其中体液从组织中除去(即干组织)，而不会使组织破坏或者坏死。因为组织的体液由于固定钉施加到组织上的压力而流出组织，无论如何，施加到干硬(die)的组织上的压力自然地减少，因为在对应固定钉部分之间的质量变少了。在一些情况下，该减少允许施加到组织的压力退出OTC范围。依照本发明的固定钉每个具有自动调节的、预加力挤压装置，该装置在插入组织时将压力即使在该组织变干之后也保持在OTC压力范围内。 图1的现有技术的固定钉具有的固定范围如图17所示。为了充分满足手术目的，本发明的OTC固定钉的最后的固定结构具有的固定范围例如如图18至20所示。〃最小〃可接受的固定范围是这样的位置，其中通过各个腿4限定的切线T与平行于桥2的线L成一负角度α。该方位在图17中的固定钉的左半部分显示，仅仅作为澄清的目的。再参见图18至20。〃最大〃可接受的固定钉范围是这样的位置，其中腿4弯曲180度成类似于字母〃B"的形状(参见图17的右半部分图示的示意性的方位)，但是，与图17的现有技术的固定范围相比，如下面将要详细阐述的，依照本发明的固定钉的腿4的尖头仅一直达到挤压部分，并且不会超过例如如图20中所示的挤压部分。以这样的方位，腿的固定的尖头不会干扰依照本发明的固定钉给出的OTC设备。
用于依照本发明的固定钉的OTC设备采取多种形式。OTC设备可以与固定钉的腿整体形成且在中央区域突出或者可以连接到固定钉以从中央区域突出。OTC设备可以成正弦曲线的形状，带有位于OTC设备的末端的挤压部分，或者可以具有多个位于固定钉的桥之间的弯曲循环，带有位于OTC设备的末端的挤压部分。弯曲的部分可以是单个或者两个，仅举几个例子而言，两个弯曲可以成循环、不循环、镜象对称。弯曲可以是如图8、9和11所示的双正弦曲线的形状，OTC设备可以完全包含在固定钉的两腿之间，或者可以环绕一条或者两条腿，因此，利用腿作为导向体，例如，滑动导轨。由OTC设备环绕的腿可以是单个或者多个。OTC设备的行程可以是受限的，例如，通过星形垫圈。OTC设备可以为(多个)压力弹簧和(多个)板，利用板在腿上环绕并在其上滑动。OTC设备可以是固定在腿上的挤压性材料。该材料可以成板或者垫块的形状。
【发明内容】
考虑所提出的前述的和其他的目的，依照本发明，自动调节挤压的固定钉，其包括实质上U形的固定钉本体和挤压设备。本体具有桥和从桥以一定角度伸出的两条腿。每条腿具有与桥整体形成的基底末端和可变形的顶部，该顶部限定固定点，其构型为刺穿待固定的材料。挤压设备至少部分地设置于腿之间，并且具有偏压部分和挤压阻滞器，该偏压部分带有可活动地设置在两腿之间的挤压表面。挤压阻滞器与桥和挤压表面连接，并且构型为利用作用力抵抗挤压表面朝向桥的运动。
考虑本发明的目的，还提供了压力自动调节的固定钉，其包括实质上U形的固定钉，该钉带有内置的挤压设备，该设备能够调节施加到在其中固定的材料的压力，不受发出固定钉的量值的影响。
考虑本发明的目的，还提供了压力自动调节的固定钉，其包括实质上U形的固定钉，该钉带有内置的挤压设备，该设备能够对在其中固定的材料施加实质上恒定的压力，不受发出固定钉的量值的影响。
依照本发明的另一特征，桥实质上为带有末端的杆状物，并且各个腿的基底末端与各自的一个桥的末端整体形成。
依照本发明的另一特征，桥和腿限定了桥一腿平面，并且腿在桥一腿平面内从桥以位于80至100度范围内的角度伸出。
依照本发明的附带的特征，可变形的顶部能够在桥一腿平面内弯曲大约180度。
依照本发明的附带的特征，挤压表面限定两个孔，并且每个腿穿过两个孔中的一个。 依照本发明的又一个特征，挤压阻滞器限定至少一个孔对，挤压表面限定两个孔，并且每个腿穿过所述两个孔中的一个和所述至少一个孔对中的一个。
依照本发明的又一个特征，挤压阻滞器限定多个孔对，挤压表面限定两个孔，并且每个腿穿过所述两个孔中的一个和每个所述多个孔对中的一个。
依照本发明的又一附带的特征，挤压表面与桥间隔一段距离。
依照本发明的又一附带的特征，挤压表面与桥平行。
依照本发明的又一个特征，桥和腿限定挤压轴线，并且挤压表面可动地设置在沿着挤压轴线的腿之间。
依照本发明的又一特征，挤压设备与桥连接。
依照本发明的又一附带的特征，挤压阻滞器将桥连接到挤压表面。
依照本发明的又一附带的特征，桥、腿、挤压阻滞器和挤压表面是一整体。
按照本发明的另一个特征，挤压阻滞器从桥分开并且固定到桥上位于腿之间。
依照本发明的另一个特征，挤压阻滞器至少部分地设置在腿之间。
按照本发明另一个附带的特征，挤压阻滞器设置在桥和挤压表面之间。
依照本发明的另一附带的特征，挤压阻滞器构型为利用预定的抵抗力抵抗挤压表面朝向桥的运动。
依照本发明的另一附带的特征，挤压阻滞器构型为利用预实质上恒定的力抵抗挤压表面朝向桥的运动。
依照本发明的另一附带的特征，挤压阻滞器构型为利用线性递增的力抵抗挤压表面朝向桥的运动。
依照本发明的