专利名称：用于内部固定的紧固系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于骨的内部固定，且特别地用于骨的骨折的固定的系统。
背景技术：
对于任何骨折，骨科专家必须首先复位骨折且然后充分地稳定和固定骨，以当骨愈合时维持该复位。当骨受到多重骨折或骨折不是简单地横向骨折时，这些步骤的每个是复杂的。此类型的骨折通常要求一些形式的内部固定以复位和维持骨碎片。一个常规的复位骨碎片的解决方法是使用延伸过骨折位置处的骨的部分的骨板。在一个外科解决方法中骨科医生可以使用跨过骨施加的专用的夹，同时通过将多个螺钉紧固件通过在板内的孔旋入位于下方的骨而将固定板接附到骨。
一般地，螺钉紧固件有效地将骨板紧靠健康骨保持，使得骨折可以适当地愈合。然而，在健康的骨很少(例如骨质减少)时，螺钉的螺纹可能无法在骨内找到足够的支点以将骨和板以正确的对齐保持在一起。这可能导致可能需要更有侵入性的修复外科手术来修正的非结合的骨折。
与螺钉紧固件相关的另一个问题是，在板-骨界面附近的螺钉因为由所有螺钉之间的不良载荷分配和/或高周期载荷引起的应力集中导致的偶然的断裂。
对内部固定的螺钉紧固件解决方法的另一个缺点是，必须制成对于每个外科过程可利用的大量的螺钉尺寸，以适应患者解剖结构和骨折类型的变化。维持大库存量的螺钉尺寸以及具有适当地定尺寸的钻子、导向件、驱动器和固定件可能是昂贵的。也存在在过程期间可能选择不适当的尺寸的螺钉的可能。
已开发了不依赖于螺钉紧固件的固定解决方法。例如，环扎系统利用了一个或多个绕骨拉紧的索以将骨折碎片保持在一起。索构造可以包括帮助锚定索的板。然而，环扎系统要求绕骨的整个外周通道，所以外科医生需要切开围绕骨的软组织。另一个问题是环扎索可能在骨膜上施加显著的线压力，这可能伤害骨且抑制愈合。
因此，存在对于在骨质减少的骨内提供了稳定构造且可适合用于最小化侵入性外科过程的骨折固定系统的需要。也存在对于降低了在外科过程期间所要求的紧固件和相关的仪器库存的骨折固定系统的需要。进一步存在对于在应用期间有助于改进和维持骨折复位和合并紧固件的骨折固定系统的需要，其中紧固件在植入后抗断裂且对于施加的技术敏感性小于常规的骨螺钉。
发明内容
为解决这些需求，本发明提供了骨折固定系统，它包括构造为靠骨的近端表面支承的骨板，骨板限定了多个通过它的开口。提供了多个延长的张力元件，每个定尺寸为通过骨板开口的一个且从近端表面到远端表面通过骨。远端锚固件接附到每个张力元件，且构造为当张力元件通过骨时接合骨的远端表面。近端锚固件在骨板和每个张力元件之间可接合以在近端锚固件和远端锚固件之间在张力元件内维持张紧。张力元件可以是编织的金属索或类似的延长的元件。
在一个实施例中，近端锚固件是Tinnerman垫圈。在此实施例中，骨板限定了绕多个开口的至少一些的凹陷。Tinnerman垫圈定尺寸为接收在凹陷内且构造为接合通过了它的张力元件以维持元件上的张力。
在其他的实施例中，近端锚固件构造为用于与骨板的多轴界面。以此特征，张力元件可以位于相对于骨板的角度范围内以优化外科医生复位多个骨折碎片的能力。在这些实施例中，开口的至少一些限定了球形壁且包括布置在球形壁内的锁定衬套。锁定衬套具有用于与球形壁互补地接合的球形外表面，且进一步包括内螺纹孔。近端锚固件包括用于接收通过它的张力元件的中心孔和带螺纹的头部。锚固件的头部和锁定衬套限定了渐缩的带螺纹的界面，使得当头部螺旋入衬套时衬套扩张到球形壁内。
在一个方面中，远端锚固件具有形状记忆部件，形状记忆部件带有定尺寸为通过骨板开口且从骨的近端表面到远端表面通过骨的第一构造。形状记忆部件具有用于接合骨的远端表面的第二形状记忆构造。在一个实施例中，远端锚固件包括至少两个叉，它们在第一构造中大体上与延长的张力元件对齐且在第二形状记忆构造中从张力元件向外延伸。叉可以是弹簧元件或可以由形状记忆金属形成。
在其他的实施例中，远端锚固件是形状固定的部件，它定尺寸为靠着骨的远端表面支承。因此，远端锚固件可以是盘形的或一般地的球形的元件。在特定的实施例中，远端锚固件也可以包括带有凹陷的垫圈以在凹陷内接收球形元件。
本发明构思了用于固定骨折的方法，方法包括将包括多个通过它的开口的骨板定位在骨的近端表面上，且使至少两个延长的张力元件通过骨板的开口且通过骨到骨的远端表面。每个张力元件锚定到骨的远端表面且然后张紧。张力元件的近端端部然后锚定到骨板同时维持元件内的张力。为便于每个张力元件通过骨，克氏针或通管针可用于形成适当地定向的路径，且鞘可以用于帮助输送张力元件通过骨，且在一些情况中输送远端锚固件通过骨。
根据本发明的一个实施例，提供了用于与一对延长的医疗设备一起使用的工具。工具包括限定了在近端端部和远端端部之间贯通的延长的孔的筒，孔定尺寸为在近端端部和远端端部的相应的一个处接收延长的医疗设备。筒进一步限定了与延长的孔连通的从近端端部向远端端部延伸的第一侧开口，和也与延长的孔连通的但从远端端部向近端端部延伸的第二侧开口。第二侧开口相对于第一侧开口在角度上偏移且通过限定在筒内的中间侧开口连接到第一侧开口。侧开口定尺寸为允许从延长的孔移除延长的医疗设备的一个。
工具用于引入延长的医疗设备的一个的端部到筒的近端端部内，且引入其他的延长的医疗设备的端部到筒的远端端部内。延长的设备的两个端部在筒内匹配，使得筒可以用作用于使延长的医疗设备通过它前进的导向件。工具因此可以用于将延长的医疗元件定位在骨内。
在本发明的进一步的方面中，用于将延长的医疗设备定位在骨内的方法包括使第一延长的元件延伸通过骨，使得第一元件的远端端部延伸到骨外侧且然后将第二延长的元件的近端端部与第一元件的远端端部匹配。工具可以用于进行此匹配步骤。
在本发明的进一步的方面中，将第二延长的元件推入到骨内同时维持近端端部和远端端部的匹配接触。一旦第二元件的近端端部已离开骨，则可以移除第一元件。在本发明的某些实施例中，第二延长的元件是用于复位和固定骨折的张力元件。
在一个方面中，延长的元件包括凹陷且元件中的其他元件包括适合于接收在凹陷内的尖端。在特定的实施例中，第一元件是在其远端端部处具有尖锐的尖端的克氏针，而第二元件是在其近端端部处具有凹陷的张力索。
在本发明的进一步的实施例中，提供了用于固定骨折的方法。此方法包括如下步骤(a)提供包括多个开口的骨板且将骨板定位在骨的表面上；(b)使第一延长的元件延伸通过骨，使得第一元件的远端端部延伸到骨外侧；(c)提供在其远端端部处具有锚固件部分的延长的张力元件；(d)将张力元件的近端端部与第一元件的远端端部匹配；(e)将张力元件推入到骨内同时维持近端端部和远端端部的匹配接触，直至张力元件的锚固件部分接触骨；(f)当第二元件的近端端部离开骨时从张力元件移除第一元件；(g)使张力元件的近端端部延伸通过骨板内的开口的一个；(h)张紧张力元件；和(i)当维持张力元件的张紧时将张力元件锚定到骨板。
在某些实施例中，第一延长的元件是具有尖锐的尖端的克氏针，其中克氏针由钻子驱动通过骨。在优选实施例中，在将第一延长的元件延伸通过骨板内的开口的一个前，将骨板定位在骨上。骨板因此可以用作用于将第二张力元件在骨内定向和定位的导向件。
在本发明的方法的一个方面中，将张力元件锚定到骨板的步骤包括将套管状的钻子延伸过张力元件的近端端部且使用套管状的钻子至少部分地在骨内形成孔。套管状的锚固件元件沿张力元件的近端端部前进、通过在骨板内的开口且进入到形成在骨内的孔内。
本发明构思为方法步骤对多个张力元件重复以有效地复位骨折的骨碎片。将所有张力元件锚定到骨板的步骤可以包括在张力元件中的选中的一些被锚定前调整它们的张力。一旦所有的张力元件已适当地张紧且锚定到骨板，则切断且移除元件的过多的部分。
本发明的骨折固定系统的一个显著的益处是它很好地适用于软的、骨质减少的骨，它们否则不能支承拉力螺钉。同时，张力元件提供了用于优化骨折复位的拉力效果。
另一个益处是张力元件和锚固件可以以“一个尺寸适应多种情况”的方式来提供。换言之，一旦张力元件被张紧且锚定，任何过多的材料被移除。不需要在植入前确定张力元件的必需的尺寸。张力元件可以布置为直接经过骨通过，或经过骨的长的跨度而不要求不同地定尺寸的元件。
本发明的一个重要的目的是提供骨折固定系统，它特别好地适合于用于复位多个骨折的碎片。另一个目的是提供可以同等地很好地与健康的骨或不健康的骨使用的固定系统。在考虑到如下的书面描述和附图时，本发明的其他目的和益处将变得显见。
本发明的骨折固定系统的一个显著的益处是它很好地适用于软的、骨质减少的骨，它们否则不能支承拉力螺钉。同时，张力元件提供了用于优化骨折复位的拉力效果。
另一个益处是张力元件和锚固件可以以“一个尺寸适应多种情况”的方式来提供。换言之，一旦张力元件被张紧且锚定，任何过多的材料被移除。不需要在植入前确定张力元件的必需的尺寸。张力元件可以布置为直接经过骨通过，或经过骨的长的跨度而不要求不同地定尺寸的元件。
本发明的一个重要的目的是提供骨折固定系统，它特别好地适合于用于复位多个骨折的碎片。另一个目的是提供可以同等地很好地与健康的骨或不健康的骨使用的固定系统。在考虑到如下的书面描述和附图时，本发明的其他目的和益处将变得显见。
图1是根据本发明的一个实施例的骨折固定系统的侧透视图；图2是图1中示出的骨折固定系统的放大的截面视图；图3是根据本发明的进一步的实施例的骨折固定系统的放大的截面视图；图4是在图3中示出的骨折固定系统中使用的近端锚固件的放大透视图；图5是用于驱动图4中示出的近端锚固件的驱动工具的工作端部的放大的部分透视视图；
图6a、6b是与图1中示出的骨折固定系统一起使用的根据本发明的一个实施例的远端锚固件的侧视图，其中远端锚固件以其非延伸和延伸状态示出；图7a、7b是在图6a、6b中描绘的远端锚固件的部分截面侧视图，示出了以其延伸和张紧状态在骨内的远端锚固件；图8a、8b是用于与图1中示出的骨折固定系统一起使用的根据本发明的进一步实施例的远端锚固件的部分截面侧视图和底视图；图9是用于与图1中示出的骨折固定系统一起使用的根据本发明的再另一个实施例的远端锚固件的侧透视图；图10a、10b是用于与图1中示出的骨折固定系统一起使用的远端锚固件的附加的远端锚固件的侧视图；图11a是与图1中示出的骨折固定系统一起使用的根据本发明的一个实施例的张力元件和远端锚固件的侧视图；图11b是图11a中示出的张力元件的近端端部的放大的部分截面视图；图12是在外科过程中使用的将图1中示出的固定系统固定到骨的交换工具的透视图；图13a、13b是图12中示出的交换工具的侧视图和端视图；图14是在根据本发明的一个实施例的用于固定如图1中示出的固定系统以复位和固定骨折的骨的方法中的第一步骤的表示；图15是用于固定固定系统以复位和固定骨折的骨的方法中的进一步步骤的表示；图16是如在图15中的A区所指示的在张力元件和克氏针之间的界面的放大的部分截面视图；图17至图20是在根据本发明的一个实施例的用于固定如图1中示出的固定系统的方法中的随后的步骤的表示。
具体实施例方式
为促进对本发明的原理的理解的目的，现在将参考在附图中图示的且在如下的书面说明书中描述的实施例。应理解的是因此不意图于限制本发明的范围。进一步应理解的是，如本发明所隶属的领域的技术人员通常可想到，本发明包括任何对图示的实施例的变化和修改且包括本发明的原理的进一步的应用。
本发明构思了用于复位和固定骨折，例如在图1中示出的骨B中的骨折F的系统。本系统特别地适合于带有多个骨碎片的骨折，其要求精确的复位和牢固的固定以当骨治愈时维持复位。根据一个实施例，骨板10以常规的方式定位在骨上。骨板可以是许多已知的构造，它合并了一系列凹陷(图2)。在一个实施例中，骨螺钉12可以用于锚定骨板10的远离骨折F的一个端部。这些螺钉帮助将固定设备锚定在可存活的骨内且当其他固定元件引入到骨内时也可以帮助保持骨板。
根据本发明，固定系统20构想为包括适合于与骨板10一起工作以复位骨B内的骨折F的多个张力元件22。张力元件构造为延伸通过骨板10内的凹陷14和开口14a且通过形成在骨内的孔18，如在图2中示出。张力元件22因此定尺寸为从骨B的近端表面P跨越到相对的远端表面D。张力元件22的远端端部提供有远端锚固件24，它可以具有多种适合于当施加张力到张力元件22时靠骨的远端表面D处的皮质骨C锚定的形式。近端锚固件26将张力元件的近端端部在骨的近端表面P处接合到骨板，且近端锚固件26构造为保持张力元件22内的张力。
张力元件22是伸长的柔性元件，它能被拉张紧且然后在其相对端部处被锚定。在某些实施例中，张力元件可以是编织的金属索、单丝缝合线或编织的缝合线，或生物相容的丝。当固定系统20最初安装时，张力元件22包括超过骨B和骨板10突出的过多部分28。一旦固定了近端锚固件26，则可以切断过多部分28而留下切割端部29，切割端部29优选地尽可能靠近骨B的近端表面P。可以使用适合于元件的特定材料的工具切断张力元件。
在图1至图2中图示的实施例中，近端锚固件26是抓紧垫圈，例如Tinnerman垫圈。如在本领域中已知，Tinnerman垫圈包括具有中心开口26b的圆锥形中心部分26a。根据本发明，中心开口26b的有效直径略微小于张力元件22的有效直径。如在图2中描绘，近端锚固件或垫圈26定位在骨板10内的凹陷14内，使得圆锥形部分26a从骨板向外突出。以此定向，近端锚固件26可以保持元件22内的张力，因为任何与张力方向T相对的牵拉将趋向于使元件陷入到开口26b内且将试图压缩圆锥形部分26a。凹陷14的壁保持垫圈26不被压平，使得垫圈将起作用以维持在远端锚固件24和近端锚固件26之间的元件22内张力。
图3至图4中图示了替代的近端锚固件30。此锚固件特别地适合用于与类似于在美国专利No.5,954,722(′722专利)中披露的多轴锁定板的骨板10′一起使用，该专利的披露在此通过参考合并。此锁定板包括多个通孔14′，其中通孔的壁一般是球形的。类似于在′722专利中披露的衬套的锁定衬套16构造为配合在通孔14′的球形壁内，使得衬套可以相对于骨板10′呈现一定范围的角度定向。衬套16提供有内螺纹17。如在′722专利中披露，锁定衬套构造为接收骨螺钉的渐缩的带螺纹的头部，使得当头部螺旋到内螺纹17内时衬套16向外扩张到通孔14′的球形表面内，以相对于锁定板以特定的角度定向锁定衬套且因此锁定骨螺钉。
此实施例的近端锚固件30包括无螺纹的柄32，柄32构造为延伸通过板10′且到骨B内的骨孔18内。在一个特定的实施例中，柄32可以是渐缩的以形成在骨B的近端表面P附近的皮质骨C内的压配合接合。近端锚固件30进一步包括渐缩的头部34，头部34上携带了用于与锁定衬套16的内螺纹17接合的外螺纹36。类似于在′722专利中的骨螺钉，近端锚固件30的渐缩的头部34因头部螺旋到衬套内而扩张了衬套，因此将衬套锁定在骨板10′内的通孔14′的球形壁内。因此，如在′722专利中的骨螺钉，近端锚固件30合并了多轴能力，这允许锚固件相对于骨板10′呈现一定范围的角度定向。此多轴能力允许通过锚固件30的张力元件22当元件被张紧和锚定时相对于骨板呈现相应的角度范围。因此，可见多轴能力增加了外科医生将困难的骨碎片复位且随着时间过去而保持此复位的能力。
如在图4中可见，近端锚固件30限定了中心孔40，张力元件22通过中心孔40延伸，如在图22中描绘。为提供在张力元件上的夹紧效果，锚固件30进一步限定了通过中心孔40的横槽38的阵列。当头部部分34螺旋入锁定衬套16内时，横槽38允许中心孔40的有效直径下降，因此绕张力元件压缩。如以上讨论的Tinnerman垫圈26，任何在张力元件22上的拉力将趋向于将近端锚固件30的头部34拉入衬套16内更深，这具有进一步围绕张力元件关闭横槽和中心孔的效果。因此，近端锚固件的头部部分34完成了两个锁定功能，首先，锁定锚固件相对于骨板的角度定向，且其次，锁定锚固件内的张力元件。
在一个特定的实施例中，头部部分34在其近端面上限定了驱动凸块42。例如在图5中示出的工具50的驱动工具可以接合凸块以允许近端锚固件的旋转。驱动工具50是套管52状的，带有构造为紧密地接合在近端锚固件上的凸块42的驱动槽54。工具50的套管状外形允许工具被用于驱动近端锚固件到骨板10′内而张力元件的过多部分28仍可利用于张紧该元件。
在使用本发明的固定系统20的方法中，骨板10、10′定位在骨B上，使得骨板开口14a、14′被最佳地定向以复位骨折F的骨碎片。骨板的一个端部可以使用紧固件锚定到骨B，例如在图1中示出的螺钉12的紧固件。钻子导向件然后安装在骨板开口上且骨科钻子用于形成通过骨B的在远端表面D处离开的骨孔18。可以首先插入克氏针以帮助导向骨钻子。骨孔18优选地定尺寸为略微大于张力元件22的有效直径。在使用了近端锚固件30的固定系统的实施例中，更大直径的骨孔18可以形成在近端皮质骨C内用于通过锚固件的柄32接合，如在图3中描绘。
一旦骨孔18已经形成，则张力元件22通过骨板开口和骨孔直至远端锚固件24在骨的远端表面D处已离开。在某些实施例中，引入件鞘(未示出)可以首先定位在骨孔18内以便于张力元件的通过。当远端锚固件24到位时，近端锚固件26或30螺旋到张力元件的近端端部上。可以通过牵拉元件22的过多部分28将张力施加到张力元件。索张紧设备，例如在美国专利No.6,595,994(′994专利)中披露的设备可以适合于接合张力元件22且以允许通过近端锚固件固定元件的方式施加张力到元件，其中美国专利No.6,595,994的披露在此通过参考合并。在一个解决方法中，当张力元件或索在张紧方向T(图2)上被牵拉时，在′994专利中披露的设备的工作端可以靠着近端锚固件Tinnerman垫圈26被承载。在进一步的实施例中，在′994专利中索张紧设备的工作端可以修改为靠着锚固件30(图4)的近端面被承载。此外，张紧设备的工作端可以修改为合并了驱动工具50(图5)。在此进一步的实施例中，一旦将适当的张力施加到元件22，则近端锚固件30可以拉紧到锁定垫圈16内以固定构造。
当在张力元件22内施加并保持张力时，远端锚固件24构造为接合骨B的远端表面D。在一个特定的实施例中，远端锚固件可以包括翼部25(图2)，一旦远端端部已在远端表面D处离开骨孔18则翼部向外枢转。翼部可以通过布置在张力元件的远端尖端内的扭转弹簧被向外推进。
在图6a至图7b中图示的替代的实施例中，远端锚固件合并了形状记忆技术。在此实施例中，张力元件60包括叉64，它具有形状记忆以移动到在图6b中示出的张开的定向64′。此形状记忆特征可以通过预先弯曲张力元件60的远端端部提供，使得叉向外弹到在图6b中示出的位置。为通过骨板10/10′和骨孔18引入张力元件，元件60被螺旋入引入件鞘62，使得当鞘和张力元件通过骨板和骨孔时叉保持在鞘内。一旦叉64定位在骨的远端表面D处，则鞘可以缩回，从而允许叉呈现其锚定构造。此形状记忆特征的一个益处是张力元件可以通过移走远端锚固件而被移除，这可以有利地通过将鞘62沿张力元件延伸回直至它接触叉且将叉向内拉入鞘内而完成。
张力元件60，且更特定地形状记忆叉64可以构造为当张力元件60被张紧时增强它们的锚定能力。特别地，如在图7a中图示，张力元件60可以最初地定位为使主体66延伸通过骨板和骨且使叉64处于最初的已延伸的定向。此最初的定向名义上对应于形状记忆叉当不受约束时的自由状态。当张力施加到主体66时，叉被从其最初的定向平直距离S。在此张紧的构造中，叉64用作弹簧以在主体66内从原始张力T1(图7a)增加为张力T2。张力元件60的此特征可以用于控制施加到元件的张力的量且防止过度张紧。例如，叉的“平直度”可以度量为提供张力的指示。也可以构思为在过度的张力下叉64将倒转且开始移动到骨孔内，这因此具有对元件60内的张力卸载的效果。
在一个特定的实施例中，叉64由弹簧材料形成，例如医用等级的弹簧钢。在另一个实施例中，叉由形状记忆金属形成，例如NITINOLTM。如在本领域中已知，形状记忆金属在预先确定的温度下改变形状，该温度典型地接近体温。
在图6a至图6b中描绘的实施例中，张力元件60包括一对相对的叉64。在另一个特定的实施例中，张力元件70可以包括多于两个的从延长的主体74延伸的叉72。多个叉72优选地显示了与如上所述的叉64相同的形状记忆特征。在再另一个实施例中，张力元件80包括终止于远端部分84的延长的主体86。当远端端部邻近骨B的远端表面D时卷曲元件82从远端部分84分离。卷曲元件82可以具有法向的未加载的曲率半径，而当张力施加到主体86时半径减小。当半径减小时，卷曲部分82施加了更大的阻力，因此如上述的张力元件60增加了张力。
在本发明的其他的实施例中，远端锚固件可以合并了固定的部件。例如，如在图10a中示出，张力元件22终止于盘24。在替代的实施例中，张力元件22可以终止于倒圆的元件24′。倒圆的元件24′具有一个曲率半径R1和在与围绕骨的软组织接触的表面处的较大的曲率半径R2，以最小化对邻近组织的损伤。较小的半径R1构造为位于布置在骨和远端锚固件之间的垫圈27的互补地构造的凹陷27a内。此垫圈/锚固件界面允许可变的角向定向同时保证了在骨的远端表面上的均匀的载荷分布。在再另一个特定的实施例中，远端锚固件可以构成为固定在张力元件90的主体94的端部处的球形的球92，如在图11a中图示。
在图10a、10b和图11a中示出的实施例的一个共同的属性是远端锚固件有效地是刚性的且不能通过骨板开口14/14′或骨开口18。因此，与图6a至图9的形状记忆锚固件不同，带有远端锚固件24、24′和92的张力元件不能从骨B的近端表面P插入。本发明的进一步的实施例构思了用于将这些张力元件都在最小化侵入性过程中通过远端表面D引入以与在近端表面P处的骨板匹配的系统和方法。
在此实施例中，交换工具100用于便于张力元件90的近端端部96通过骨孔的倒退移动。如在图12、13a和13b中示出，工具100包括筒102，筒102限定了通过它的孔104，将孔定尺寸为接收张力元件90的延长的主体94。筒102在筒的近端部分处限定了侧开口106且在远端部分处限定了远端侧开口108。虽然两个侧开口通过连接槽110是邻接的，但远端侧开口108从近端侧开口106偏移。工具100进一步包括连接到筒102的用于如下将描述的操纵交换工具的手柄112。如在图13b中最好地可见，两个侧开口106和108优选地成180度分开。
在图14至图19中描绘的一系列步骤中使用交换工具。在第一步骤中，骨板10′成形为配合邻近骨折位置F的骨B。如以上所述，可以通过与骨折位置分开定位的骨螺钉12锚定骨板10′。导向件150定位在与希望的固定位置对齐的骨板开口14′内。可认识到，固定的模式可以基于骨碎片的X光图像预先计划。如在图14中示出，可以引入第一张力元件以跨过多个在骨B的头部处的骨折。导向件150定尺寸为接收克氏针152。克氏针可操作地联接到用于驱动克氏针以相对于骨板10′的希望的角度通过骨的钻子154。在如上所述的利用了形状记忆特征的实施例中，需要形成骨孔18使得可以通过骨输送远端锚固件。在图14至图19的实施例中，不需要最初地形成骨孔，因为远端锚固件将从骨的远端表面D引入。
克氏针152具有适合于穿透骨的尖锐的尖端153。可以使用其他类似的设备，例如细的计量通管针。在替代的解决方法中，分开的钻头可以用于形成通过骨的窄孔，使得克氏针、通管针或类似的延长的元件通过孔前进。在此替代的解决方法中，钻出的孔的直径优选地小于克氏针或通管针的直径。
一旦克氏针已通过远端表面离开骨，则将交换工具100定位在克氏针152的远端尖端上，使得克氏针延伸通过中心孔102，如在图16的细节视图中示出。张力元件90的近端端部96然后从工具100的远端端部引入到孔102内。如在图11b中示出，近端端部96限定了圆锥形凹陷98。凹陷构造为接收克氏针的渐缩的尖端153，如在图16中描绘。因此，可认识到，交换工具100提供了用于将张力元件90的延长的主体94与克氏针152在骨B的远端侧处对齐的机构。
当克氏针和张力元件在交换工具中已组合时，工具的筒102优选被移动为与骨的远端表面D接触或至少直接地邻近远端表面D。张力元件90的主体94然后倒退向骨B被推动，如在图15中示出。当张力元件向骨移动时，近端端部96将克氏针152推出骨。可认识到，一旦克氏针/张力元件界面到达骨B，则交换工具100不再要求维持该界面。因此，可以通过在图17中的箭头的方向旋转工具将其容易地移除，使得工具基本上绕连接槽110枢转。当工具枢转时，张力元件的延长的主体94自动地通过侧槽106、108离开中心孔104，仅留下主体94的部分在连接槽110内。交换工具100然后通过将连接槽110从张力元件滑动开而完全地被移除。
当已移除了交换工具时，通过引入克氏针在骨内形成的孔用于向骨的近端表面P导向张力元件90。最终克氏针的尖端153在近端表面P处离开骨且可以移除克氏针。然后张力元件进一步通过骨前进直至远端锚固件92接触骨的远端表面D。
可认识到的是，最初地由交换工具且随后由骨内的孔帮助维持张力元件90的对齐。在交换工具内的中心孔104和骨孔的直径仅略微大于张力元件的主体94的直径，所以当张力元件倒退移动到骨且通过骨时主体不能弯曲或褶皱。因此，即使当张力元件显示了侧向柔性，它仍可以以所描述的方式前进到骨内。
在此点上，可利用张力元件90接收近端锚固件来复位骨折且将张力元件固定到骨板。在图1至图2中示出的锚固件26的情况中，Tinnerman垫圈可以螺旋到张力元件的暴露的部分上且如上所述地被拉紧。对于在图3至图4中示出的锚固件30，过程的下一步骤包括使套管状的钻子160前进过张力元件，如在图18中示出。套管状的钻子可以将骨孔18形成到足以接收近端锚固件30的柄32的深度。此深度将取决于柄32的长度而变化。在一些情况中，柄将延伸过骨到远端表面处的皮质骨，而在典型的情况中，柄将仅部分地突出到骨内。当在张力元件的主体94上维持张力时，使用工具50将近端锚固件30驱动到骨内且进入骨板10′的锁定衬套16内，如在图19中图示。此过程可以在骨板10′上的多个位置处重复，如在图20中示出。即使当其他张力元件添加到构造时，在每个张力元件处的张力也可以在整个过程中被调整，以均衡骨板在骨上的压缩或另外地调整骨板的位置。一旦外科医生对所有张力元件的张力和定向满意，则过多的张力元件材料被去除。
张力元件22优选地是编织的金属索或类似的适合于植入到患者体内的医疗等级的材料。在优选的实施例中，张力元件在张力下不显著地伸长。当在施加载荷时张力元件略微伸展时，期望的是张紧过程可以重复。仪表可以用于检验索的张力。在替代的实施例中，张力元件由更有弹性的材料形成，例如硅酮橡胶绳，或可以合并带有校准的刚度的弹簧元件。
在图示的实施例中，在骨板10/10′内的每个孔的位置处提供单一的张力元件。替代地，多个张力元件可以锚定在共同的骨板凹陷14或开口14′处。每个张力元件可以相对于骨板以不同的角度部署。
张力元件和远端锚固件可以取决于处理的骨折的类型以一定范围的尺寸提供。例如，张力元件可以具有大约1-3mm的有效直径和100-200mm的长度。远端锚固件24、24′和92可以具有大约4-6mm的有效直径。
近端锚固件的尺寸在一定程度上通过这些锚固件被固定到的骨板的尺寸来规定。例如，Tinnerman垫圈26的直径或锚固件30的带螺纹的渐缩头部34的直径分别通过凹陷14和锁定衬套16的内径确定。近端锚固件的高度优选地设定为使得锚固件不突出到骨板的暴露的表面的外侧，以最小化对周围组织的损伤。
在某些实施例中，远端锚固件可以与张力元件整合。在其他实施例中，远端锚固件以已知的方式永久地接附到张力元件，例如通过卷边或焊接。然而，期望的是在张力元件和远端锚固件之间的接附足够强以抵抗施加到元件的张力。
虽然本发明已在附图中和前述的描述中图示且详细描述，但应将它考虑为在特征上是说明性的而非限制性的。应理解的是仅提出了优选的实施例，且希望保护所有在本发明的精神内的改变、修改和进一步的应用。
例如，近端锚固件30构思为在骨板和锚固件之间通过锁定衬套渐缩的带螺纹的接合。替代地，在骨板10′内的开口14′(图3)可以是渐缩的，例如莫氏锥度。在近端锚固件30(图3至图4)的头部34上的螺纹36可以取消，使得头部34是光滑的渐缩部件，而保留横槽38。不同于将近端锚固件螺旋到锁定衬套内，渐缩的头部可以压入到骨板内的匹配渐缩开口内，同时维持张力元件22张紧。以此替代实施例，也可以取消驱动凸块42。驱动工具50可以由套管状的撞击驱动器代替。为保留多轴或可变角度的能力，锁定衬套可以合并互补的匹配角，用于与修改的近端锚固件的渐缩的头部压配合接合。骨板开口14′可以然后保留其球形内表面以与衬套的球形外表面在相对于骨板的角度范围内匹配。
权利要求
1.一种用于与一对延长的医疗设备一起使用的工具，其包括限定了延长的孔的筒，延长的孔在近端端部和远端端部之间贯通且定尺寸为在所述的近端端部和远端端部的相应的一个处接收延长的医疗设备；限定在所述的筒内且与所述的延长的孔连通的从所述的近端端部向所述的远端端部延伸的第一侧开口；限定在所述的筒内且与所述的延长的孔连通的从所述的远端端部向所述的近端端部延伸的第二侧开口，所述的第二侧开口相对于所述的第一侧开口成角度地偏移；和限定在所述的筒内且与所述的延长的孔连通的中间侧开口，所述的中间侧开口在所述的第一侧开口和第二侧开口之间连通；其中所述的侧开口定尺寸为允许从所述的延长的孔移除所述的延长的医疗设备之一，且其中所述的筒包括定尺寸为且构造为用于经皮插入到患者体内的插入部分。
2.根据权利要求1所述的工具，其中所述的中间侧开口布置为与所述的近端端部相比更靠近所述的远端端部。
3.根据权利要求1所述的工具，进一步包括接附到所述的筒且接近所述的插入部分的手柄，以允许手动操纵所述的筒。
全文摘要
骨折固定系统包括构造为靠骨的近端表面支承的骨板，和多个延长的张力元件，每个定尺寸为通过骨板中的开口且从近端表面到远端表面通过骨。每个张力元件由接附到所述张力元件且构造为接合骨的远端表面的远端锚固件和在骨板和张力元件之间可接合的近端锚固件锚定到骨且维持张紧。在用于固定骨折的一个方法中，骨板定位在骨的近端表面上，同时从骨的相对的远端表面使张力元件引入骨且通过骨板的开口。
文档编号A61B17/68GK101040795SQ20071008893
公开日2007年9月26日 申请日期2007年3月26日 优先权日2006年3月24日
发明者D·L·德芬鲍夫, D·R·舒尔策 申请人:德普伊产品公司