遥控可调式组织移位装置的制作方法

专利名称：遥控可调式组织移位装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及用于使身体内的组织如一个或多个动物 的骨移位的装置。更准确地说，本发明涉及患者体内植入物，所述植 入物可以身体外部远程调节，以便伸展和/或收缩。
背景技术：
—些可扩张的植入物如Synthes， Inc.以商标 VEPTR (垂直式可扩张假体钛肋骨)系统市售的系统用来使患者体内的骨头 移位。例如，具有严重脊胸变形的小儿常常利用这些附接到肋骨、脊 柱和/或骨盆上的植入体。植入物通常定期如每6个月穿过小的皮肤 切口进行调节。然而，调节常常需要全身麻醉和住院，以便从调节手 术中恢复，并且还引入感染的危险。
发明提要 —般说来，提供一种用于移动组织的装置，如用于使骨 移位的植入物。装置可以包括两个细长的构件，所述两个细长的构件 可彼此相对移位，优选的是可伸缩式移位，以便相对于装置的长度伸 展和收缩。驱动件可以旋转以使装置伸展和/或收缩，优选的是通过
磁性执行器旋转。磁性执行器优选的是可通过外部磁场旋转。更准确 地说，可以利用患者身体外部的磁场来使患者体内的植入物伸展和/ 或收缩。 装置的一个实施例包括两个细长的构件，所述细长的构 件具有近端和远端， 一驱动件与其中一个细长的构件有关，并可相对
5于其旋转。可以设置一磁性执行器组件，所述磁性执行器组件以这种 方式与驱动件相关，以便当磁性元件旋转时，驱动件也旋转，这样使 两个细长的构件彼此相对移动。磁性执行器组件优选的是可通过外部 》兹场S走转。 装置的另 一个实施例包括两个骨附接件和一个移位机 构，所述移位机构加工成一定形状，用于在穿过皮肤传输的磁场可进 入的位置中皮下植入。装置包括从动件和可旋转的驱动件、唇形件、 磁铁和驱动齿，上述驱动件连接在两个骨附接件之间，上述唇形件连 接到驱动件上，上述磁铁可朝相反方向前后旋转，及上述驱动齿连接 到磁铁上，以便在磁铁前后旋转时接触、轻敲或沖击唇形件。装置的可供选择的实施例包括骨位移设备，所述骨位移
设备具有两个骨附接件、从动件、和可旋转的驱动件，上述从动件连 接到其中一个骨附接件上，上述可旋转的驱动件连接到第二骨附接件
上。优选的是，驱动件和从动件通过螺紋相关，以便在轴向上相对于 第二骨附接件移动从动件。因此，在驱动件朝移位方向旋转时，骨附 接件可以移位。装置还包括可旋转的执行器和离合器机构，所述离合 器机构在执行器和驱动件之间操作，因此在执行器朝相反方向前后旋 转时，驱动件朝移位方向前进。优选的是，设置可旋转的磁铁，其磁 铁的旋转导致执行器前后旋转。 按照装置的优选实施例，可以利用磁性电机的变动的磁 场来使驱动件旋转，而不是利用直接实际的磁力。例如，用于使驱动 件旋转的驱动件或执行器可以摆动并依靠用于这种旋转的沖击动量。 装置可以包括构造的特点、各元件的组合、及部件配置， 它们在后面陈述的构造中举例说明，但本发明的范围不限于这些特 点、各元件的组合或者部件的配置。因此，本发明包括若干元件及这些元件中一个或多个与 另一些元件中每个元件的关系，及应用结构特点、各元件的组合和部 件配置的设备，上述部件适合于实施这些步骤，它们全都如下面详细 公开中举例说明的，并且本发明的范围将在权利要求书中指出。
附图简介装置在下面示例性附图中更详细阐明。附图仅是示例性
6的，以便示出一些优选装置的结构和某些特点，上述特点可以单独使 用或与其它特点结合使用。本发明不限于所示的实施例。图1是装置的实施例的前视图；
图2A是驱动组件的实施例的前视图；
图2B是驱动组件的实施例的前视图；
图3是激励器和装置的实施例的透视图；
图4A是执行器和实施例的透视图；
图4B是执行器的实施例的部件分解透视图；
图5A是激励器和磁铁的实施例的示意图；
图5B是激励器和磁铁的实施例的示意图；
图5C是激励器和磁铁的实施例的示意图；
图5D是激励器和磁铁的实施例的示意图；
图6A是执行器和驱动件的实施例的示意图；
图6B是执行器和驱动件的实施例的示意图；
图6C是执行器和驱动件的实施例的示意图；
图7是执行器和驱动件的实施例的透视图；
图8是装置的实施例的透视图；
图9是装置的实施例的一部分的透视图；
图IO是离合器机构和执行器的实施例的侧视图；
图11是离合器机构的实施例的透视图；
图12A是图10的离合器机构和执行器处于第一位置的侧 视图；图12B是图10的离合器机构和执行器处于第二位置的侧 视图；图12C是图10的离合器机构和执行器处于第三位置的侧 视图；图12D是图10的离合器机构和执行器处于第四位置的侧 视图；图12E是图10的离合器机构和执行器处于第五位置的侧 视图；图12F是图10的离合器机构和执行器处于第六位置的侧 视7
图12G是图10的离合器机构和执行器处于第七位置的侧 视图；图12H是图10的离合器机构和执行器处于第八位置的侧 视图；图121是图10的离合器机构和执行器处于第九位置的侧 视图；图13是离合器机构的实施例的侧视图；图14是执行器的实施例的侧视图；图15是离合器机构和执行器的侧视图；图16是装置的实施例的前视图；图17是装置的实施例的透视图；图18是装置的实施例一部分的透视图；图19A是装置的实施例的顶部平面图；图19B是图19A的装置沿着线19B-19B所取的剖视图；图19C是图19A的装置一部分的顶视图；图20是图19A的装置的一部分沿着线20-20所取的剖视
图；图21是装置的实施例的前视图；
图22是图21的装置一部分的前视图；
图23是装置的实施例的顶部平面图；
图24是图24的装置一部分的顶部平面图；
图25A是装置的实施例的前视图；图25B是图25A的装置的一部分沿着线25B-25B所取的 剖视图；图26是装置的实施例的透视图；图27是图26的装置的前视图；图28是图26的装置的一部分的透视图。
优选实施例详细说明
现在将参见


本发明的某些示例性实施例。 一般， 这些实施例涉及一种装置，所述装置用于给动物体内的组织移位，作 为非限制性例子，给具有脊胸畸形的人体内的组织移位。具有脊胸畸形的儿童经常需要一种植入物，所述植入物定期调整以便扩大胸廓， 让器官在不被挤的情况下自由生长。因此，理想的是提供一种按照本 发明的实施例所述的装置，所述装置提供这种植入物的遥控调节。遥 控调节涉及在不必经受外科手术或者其它侵害性或非侵害性手术的 情况下调节装置的能力。 —般参见图1-3和8-9，用于给组织移位的装置100, 500 可以基本上是直的、弯的，或具有另外按照设计选择的形状。在所示 的实施例中，装置IOO, 500可以包括第一构件120, 520和第二构件 140， 540,上述第一构件120， 520具有杆件122， 522，所述杆件122， 522优选的是比较光滑，而上述第二构件140， 540具有管状件142, 542。杆件122， 522和管状件142, 542可选择性地彼此相对移位， 优选的是可伸缩式或侧向上移位。第一构件120， 520和第二构件140, 540优选的是细长的，且可以比较直或者是弯曲的。另外，应该理解， 尽管本文把某些实施例说成具有与管状件有关的驱动件，但驱动件也 可以与杆件有关，反之亦然。按照优选实施例，装置100， 500包括驱动组件200, 600， 所述驱动组件200, 600将第一构件120， 520从第二构件l40, M0 移位，以便使装置IOO, 500伸展和/或收缩。优选的是，管状件142， 542包括内腔146, 546，杆件122， 522可以容纳在所述内腔146、 546 内。在所示的实施例中，第一构件120, 520包括第一附接装 置124， 524，所述附接装置124， 524用于附接到身体内的组织上。 同样，第二构件140， 540包括第二附接装置I", 544，所述第二附 接装置144, 544用于附接到身体内的组织上。第一和第二附接装置 是钩、夹子、闭合环或其它可以附接到骨例如肋骨上的机构。合适的 夹的例子在下列美国专利Nos. 6126664 "用于定位和切除骨的装置和 方法"、6143031 "具有可压缩成形的空心元件和推间植入物"、5092889
"可扩展的垂直假体肋骨，，、5030235 "假体第一肋"，和5261908
"可扩展的垂直假体肋"中说明。随着装置100， 500伸展，第一构件120, 520可以从第 二构件140， 540移位，并将相应的组织推动相互离开。例如，如果 第一构件120， 520附接到肋骨上，而第二附接装置140, 5W附接到髋部，则可以4巴肋骨向外推以便校正或治疗脊胸畸形。现在参见图1-3所示的实施例，其中示出驱动组件200 具有一驱动件210。如图1-3所示，驱动件210包括外周边214，所 述外周边214优选的是具有至少一部分是有螺紋216，和优选的是附 接到第一构件120的杆件122上。随着驱动件210旋转，外周边214 上的螺紋216可以^妻触内腔146，所述内腔146优选的是具有螺紋部 分148，及驱动件210相对于管状件142的长度移动。同时，附接到 驱动件210上的第一构件120也相对于第二构件140的长度移动，优 选的是在第二构件140内移动，更优选的是伸缩式移动。另外，驱动 件210的外周边214的螺紋216和第二构件210的内腔146的螺紋部 分148协同工作，以便防止滑移，并保持第一构件120和第二构件140 处于合适位置。尽管驱动件210示出为附接到杆件122的端部上，但 应该理解，驱动件210可以附接到杆件I"上相对于杆件122的长度 的另外位置处。应该理解，术语"旋转"包括小于360。的部分旋转、 整个360。旋转或大于360。的旋转。驱动件210可以通过执行器300旋转，例如，如图4A, B 中所示。执行器300优选的是包括一磁性构件，优选的是磁铁310, 且执行器300优选的是通过外部激励器400驱动。所示的执行器300 的实施例与驱动件210对准，优选的是与驱动件210同心，并包括磁 铁310和环形件320，上述磁铁310优选的具有第一^f兹极312和第二 磁极314的圓筒形磁铁，而上述环形件320优选的是这样附接到磁铁 310上，以便磁铁31Q的旋转造成环形件320旋转。执行器的可供选 择的实施例可以平行于驱动件，优选的是偏离驱动件安装。作为非限制性例子，第一磁极312可以是北极，而第二 磁极314可以是南极。随着磁铁310旋转，使驱动件210旋转，优选 的是以预定增量旋转，因此使装置按预定的增量伸展或收缩。磁铁310 可以通过体外的磁场旋转，因此不需要切开或侵害性手术来伸展或收 缩装置100。通过提供遥控式可调装置，患者可以免除另外需要的外 科手术和与其有关的感染和住院的危险。此外，执行器300和驱动件 210的对准式，优选的是同心式配置可以提供基本上是狭窄的具有低 外形的装置，这样可以减轻患者不舒服和产生较小的组织刺激。外部激励器400的实施例在图3， 5A-5D中示出，和优选
10的是包括一表面440,所述表面440具有两个或多个，优选的是4个 磁铁420a， 420b,所述磁铁420a, 420b各有一个磁极安装在表面440 上。如图3所示，外部激励器400优选的是位于皮肤S上方。在所示 的实施例中，外部激励器400包括两个具有北;f及的f兹4失420a和两个 具有南极的》兹铁420b。有北极的磁铁420a和有南极的》兹铁420b以交 替的顺序安装。随着表面440通过激励器杆460绕轴线X旋转，可以 产生磁场。参见图5A-5D，单极磁铁420a， 420b的配置可以随着外部 激励器400旋转而提供所希望的磁铁310的旋转。随着单极磁铁42Oa, b移向或移离执行器300,磁铁420a, b与磁铁310产生吸引力(实 线箭头)和/或排斥力(虚线)，以便使磁铁310旋转。优选的是，磁铁310附接到环形件320上，所述环形件 320具有贯穿磁铁310的中心的环形杆件326和环形薄片322,如图 4B所示。环形件320优选的是包括一种坚固的材料如硬质金属，更优 选的是不是磁性材料，因此不受外部激励器400的影响。同样，驱动 元件210也不是磁性材料。环形件320和磁铁310可以附接，优选的 是用胶粘剂、槽、突起等永久附接。环形件320也可以包括突起324, 所述突起324延伸离开磁铁310，驱动件210可以绕上述磁铁310旋 转。参见图5-7所述的执行器300的的实施例，当磁铁310 通过外部激励器400旋转时，环形件320也旋转，而环形薄片322接 触和推动驱动件210的齿，以便使驱动件210旋转。在磁铁310的持 续旋转的情况下，执行器300可以提供连续的旋转，以便提供杆件120 的平衡连续的位移。可供选择地，驱动件210可以用变动的力或摆动 的增量旋转，以便得到为旋转驱动件210所必需的转矩，如下面更详 细i兌明的。按照装置的一个实施例，执行器300可以通过使驱动件 210朝一个方向旋转使装置100伸展，而当朝相反方向旋转时，使装 置100收缩。可供选择地，驱动元件300可以使驱动件朝一个方向旋 转来使装置伸展而同时不允许收缩。执行器和驱动组件200之间关系 的另一些方案也可用。优选的是如果静转矩亦即执行器300随着磁铁310旋转 的旋转力大于工作转矩亦即使驱动件210旋转所需的旋转力，驱动件210也可以旋转。各种不同因素可能影响工作转矩，如植入物上的载
荷、螺距、摩擦作用等。静转矩可能与各种不同因素有关，如，作为
非限制性例子，执行器300和外部激励器400之间的距离、及磁铁材 料的性能。因此，静转矩可以在制造期间预定。 一旦工作转矩变得大 于静转矩，则执行器300不旋转驱动件210和磁铁310停止旋转，优 选的是用环形薄片322接近齿212。然后磁铁310可以朝相反方向旋 转，以使环形薄片322旋转离开齿212,优选的是离开约180。。优选 的是，磁铁310停止旋转和随后朝相反方向旋转较快地发生，更优选 的是使磁铁310在环形薄片322接触齿212时出现回跳。其中，激励 器400优选的是持续朝一致的方向旋转而不摆动。磁铁310旋转离开 齿的角度可以例如通过磁铁310上的^f兹极数或者执行器300确定。因 此，环形薄片322可以在180。的旋转角上加速，因此产生更大的静转 矩。各种不同因素可以影响静转矩，如磁性材料、质量、直径、激励 器速度等。由于旋转的环形薄片322的重复沖击，所以这种作用可以 称之为"锤击"效应。这种关系在图6A-C中示出，其中环形薄片322 越来越收缩远离齿322，以便产生更大的旋转角，并因此产生更大的 旋转矩。因此，施加在驱动件210上的转矩可以显著大于由旋转磁铁 所施加的直接转矩。优选的是，这种静转矩比旋转磁铁31G的静转矩 约大2-15倍，更优选的是约大10倍。在图2A所示的实施例中，执行器300包括在一端处的磁 铁310和在相对端处的端件330,上述磁铁310可以附接到环形件320 上，而上述端件320优选的是防止磁铁310移动离开环形件320。另 外，执行器300可以包括一轴线，如轴340，磁铁310和环形件320 可以绕上述轴340旋转，轴340优选的是在环形件320和驱动件210 之间及在磁铁310和端件330之间提供间隙和低摩擦系数。现在参见图8-15,其中装置的某些实施例包括第一构件 520，所述第一构件520可通过驱动组件600相对于第二构件540的 长度位移，并且还包括执行器700，所述执行器700邻近驱动组件600。 在所示的实施例中，第一构件520包括杆件522,所述杆件522具有 一至少部分带螺紋528的外周边526，而第二构件540包括一管状件 542,所述管状件542具有一优选的是基本上光滑的内腔546。驱动组 件600包括一驱动件610,所述驱动件610优选的是具有一般是圆筒
12形形状和外周边614。驱动件610包括内表面616,所述内表面的至 少一部带螺紋，并接触第二构件520的杆件522的外周边526，所述 外周边526也至少部分带螺紋，因此使驱动件610能相对于杆件522 的长度移动。优选的是，驱动件610与杆件522同心式对准。尽管按照装置可以使用各种各样的驱动组件，但合适驱 动组件600的一个实施例在图9-13中示出。在所示的实施例中，驱 动组件600包括一离合器机构例如自由轮离心器620，所述自由轮离 合器620如图10-13中所示具有一个或多个，优选的是许多制动器如 滚针或辊630,所述辊630被外壳620包围，所述外壳620优选的是 与驱动件610对准，更优选的是与驱动件610同心式对准。如图9-13 所示，自由轮离合器620包括外壳640，所述外壳640包围驱动件610, 而优选的是与驱动件610同心式对准。自由轮离合器600具有多个滚 针(needle)或辊630，所述辊630位于外壳640和驱动件610之间。 在所示的自由轮离合器620的实施例中，外壳640具有内壁626,所 述内壁626具有斜面，因此内壁626包括渐缩形壁626a。因此，当外壳640朝一个方向例如朝顺时针方向旋转时， 滚针630可以移动，优选的滚动，直至它们楔入在渐缩形壁626a和 驱动件610的外周边614之间，所述驱动件610的外周边614制止辊 630的进一步滚动。当辊630楔入并停止移动时，将旋转力转移到驱 动件610上，因此同时使驱动件610旋转。自由轮离合器640还可以 包括一个或多个弹簧622，所述弹簧622将滚针630推向渐缩形壁 626a。另一方面，如果外壳640朝相反方向，亦即朝反时针方 向旋转，则滚针630可以松开，以便移向，优选的是滚动朝向外壳640 的渐缩形壁626a。朝反时针方向旋转驱动件610的工作转矩优选的是 大于滚针630围绕驱动件610的外周边614移动或滚动所需的力。因 此，滚针630可以向渐缩形壁626a方向滚动所需的力，而驱动件610 保持在合适位置。因此，自由轮离合器640可以通过提供驱动件610 的顺时针旋转而不反时针旋转提供棘轮效应。尽管图10-12示出9个 滚针630,但应该理解，滚针630的总数可以按照设计选择和为了适 合所希望的应用而改变。作为非限制性例子，如图13所示，自由轮 离合器620的可供选择的实施例包括6个滚针630。可供选择地，尽管自由轮离合器620的各辊630是相互等间距但各辊不需要等间距， 如图13的实施例中所示。另外，按照所示的自由轮离合器的实施例， 外壳640可以具有部分变平的部分642，所述变平的部分642可以提 供装置的较低外形和减少不舒适及产生较小的组织刺激作用。如图10-12所示的驱动组件600的实施例包括一杠杆 650，所述杠杆650从自由轮离合器620径向上向外延伸，并固定在 所述自由轮离合器620的圓周上，杠杆650具有一开口，所述开口一 般用称号652表示，并具有开口表面656。杠杆650优选的是通过执 行器700位移，所述执行器700包括旋转件730和球状突起732，上 述旋转件730优选的是具有一般是圆筒形形状，而上述球状突起732 在径向上向外延伸。作为非限制性例子，旋转件730可以是偏心凸轮 或圓盘。按照驱动组件600和执行器700的优选实施例，随着一部分 旋转件730在孔的表面656内旋转，球状突起接触孔的表面656。随 着球状突起732沿着孔的表面656接触并移动，杠杆650可以选择性 地位移。优选的是，如图9所示，执行器700可以包括磁铁710， 优选的是圆筒形磁铁，所述磁铁710可以通过外部磁场旋转。在所示 的实施例中，执行器700包括非磁性的硬质金属环"0,所述金属环 720具有一环形722。例如，执行器700可以与上述图3所示的执行 器300相同，其中环形722可以接触旋转件730，以便迫使旋转件730 绕执行器杆750旋转。按照执行器700的一个实施例，环形翼片(tab) 722可以随着环形翼片722旋转推动球状突起732。可供选择地，旋 转件730可以包括齿734，所述齿734朝环720方向延伸，环形翼片 722可以接触上述齿734，同时造成旋转件730旋转。这种关系在上 面详细说明。两个实施例可以提供"锤击"效应。可供选择地，旋转 件730可以直接被磁铁710旋转，因此保持与旋转件710相同的转矩。 此外，执行器700可以包括减速齿轮，例如，齿轮组，以便多个磁铁 的旋转可以产生齿轮在更大转矩下的单一方向。应该理解，执行器的 其它实施例都包括在本发明的范围内作为设计选择。图12A-I示出自由轮离合器620在其中工作的路线的实 施例，其中随着旋转件730朝顺时针方向旋转，驱动组件600和旋转 件730之间的顺序关系在位置(1) - (9)中示出。在位置(1)中，
14球状突起732接触杠杆650的孔的表面656。随着旋转件730旋转， 球状突起732沿着孔的表面656朝顺时针方向移动，并将杠杆650朝 方向A方向推，因此使外壳640朝顺时针方向旋转，如随后的位置(2 ) 和(3)所示。在所示的实施例中，外壳640的顺时针旋转造成驱动 元件610朝顺时针方向旋转，如箭头645所指示的。优选的是，外壳640朝顺时针方向旋转，滚针630被外 壳640的渐缩形的内壁626a制动，直至滚针630楔入渐缩形的内壁 626a和驱动件610的外周边614之间。顺时针转矩优选的是例如通过 被楔入的滚针630所引起的旋转力产生。因此，产生的转矩越大，则 可以楔入越多的滚针630，因此增加了驱动件610的外周边614和滚 针630之间的旋转力，且基本上防止滚针630沿着驱动件610的外周 边614滑动或滚动。因此，随着外壳640继续旋转，驱动件610可以 朝顺时针方向旋转。位置(3)示出当杠杆650朝方向A位移最大距 离时的驱动组件600。 一旦通过这个位置(3),球状突起732就在位 置(4 )中进入孔652中的间隙646，因此随着转动的球状突起730继 续朝顺时针方向旋转，杠杆650不位移。随着旋转件730继续朝顺时针方向旋转，球状突起沿着 杠杆650的孔的表面656移动，如位置(5)中所示，且使杠杆 朝方向B位移，直至杠杆650朝方向B位移最大距离，如位置(6) 中所示。随着杠杆650朝方向B位移，外壳640朝反时针方向旋转。 作为非限制性例子，随着外壳640朝反时针方向旋转，滚针630能朝 外壳640的渐缩形壁626b方向滚动。因此，外壳640可以朝反时针 方向旋转，而不会造成驱动件610的旋转，因此优选的是提供一种棘 轮效应。 —旦达到杠杆650朝方向B的最大位移，球状突起732 优选的是进入孔652中的间隙647，因此随着转动的球状突起732继 续朝顺时针方向旋转，杠杆650不位移，如位置(7)- (8)中所示。 在图12所示的实施例中， 一旦到达位置(9),球状突起732就旋转 了 360。并返回到位置(1)，且过程可以重复，直至达到所希望的驱 动件610的旋转，并因此达到装置500的所希望的伸展或收缩。应该 理解，磁铁也可以朝另一方向旋转。因此，驱动组件600优选的是通过使驱动件610朝一个
15方向而不朝另一个方向旋转，而同时杠杆65 0朝方向A和B前后运动， 提供棘轮效应。参见图14，驱动组件600和执行器700的协作可以在驱 动件610上提供比转动的磁铁710或转动元件730的转矩放大的转矩。 角度ot越小，则距离L越小和力Fl越大。因此，起始角越小，则杠杆 650产生的运动越少。因此，球状突起732优选的是成约45。接触杠杆 650，而杠杆650朝方向A的位移D优选的是约0. 2 mm。在杠杆650 在磁铁710的中心和自由轮离器620的中心628之间具有长度约为10 mm的情况下，这可以^是供杠杆650的总位移约为0. 4 mm和旋转2. 3°。 应该理解，所表示的尺寸和角度仅是示例性的，并且不打算限定本发 明的范围。相反，在不脱离本发明的范围的情况下，尺寸和角度可以 根据应用具体的设计选择改变。按照如图15所示的驱动组件660的另一个实施例，驱动 组件660可以包括驱动件662，所述驱动件662具有在外壳661内多 个齿664和槽668，同时驱动件662优选的是与外壳661同心式对准。 外壳661优选的是与杠杆670相关，所述杠杆670具有轴672 ,该轴 672具有若千突起674，这些突起674制造并安装成选择性地容纳在 驱动件662的槽668内。如图15中所示，随着杠杆朝方向A位移，轴672的突起 674容纳在驱动件662的槽668内，并朝方向A施加一力，因此^f吏驱 动件朝顺时针方向旋转。然而，当杠杆670朝方向B位移时，由于齿 664的角度和轴672的突起674,所以轴672的突起674跨过齿滑动， 并因此驱动件660不朝顺时针方向旋转，因此产生棘轮效应。杠杆670 的位移可以通过磁性执行器，例如如图9所示的执行器700驱动。尽管本文把驱动组件600具有杠杆650的实施例示出为 沿着第一构件520的杆件522转动的驱动件610,但应该理解，在不 脱离本发明的范围的情况下，驱动件610可以在第二构件540的管状 件542内旋转。同样，尽管把驱动组件200具有与其同轴的磁性执行 器300的实施例示出为在管状件142的有螺紋内腔146内转动的驱动 件210，但应该理解，在不脱离本发明的范围的情况下，驱动件210 可以根据设计选择沿着第一构件120的杆件122旋转。还设想了一些 可供选择的实施例。
此外，对于驱动组件600和执行器700来说，可能优选 的是将它们封闭在外壳中，以便至少基本上在磁铁719或驱动件610 旋转期间防止组织刺激。参见图16-20,装置900的实施例可以包括第一构件920 和第二构件940,所述第一构件920和第二构件940可通过具有驱动 件942的驱动组件950彼此相对位移，优选的是沿着彼此之间的长度 位移，更优选的是可伸缩式位移。第一构件920可以包括细长的杆件 922，而第二构件940可以包括细长的管状件942，细长的杆件922可 以在所述细长的管状件942内伸缩式位移，以使装置900伸展或收缩。 可供选择地，第一构件920和第二构件940可以这样制造和安装，以 便随着装置900伸展和收缩， 一部分第一构件920沿着一部分第二构 件940如相邻的杆件的侧面移动。如图所示的驱动件952可以固定， 优选的是永久固定到管状件942上，其中驱动件952 ，并因此管状件 942可以相对于杆件942的长度移动。优选的是，装置例如图16所示的装置900的某些实施例 具有一曲率，而更优选的具有曲率半径为约220 mm。这种曲率供与例 如胸廓壁内的脊柱一起使用可能是有利的。此外，装置900可以制成 例如当装置900伸展时基本上使组织阻力最小。参见图18，管状件 942可以包括比较锋利的刀口 944，所述刀口 944优选的是随着装置 900伸展切穿患者体内的組织。这种锋利的刀口 944例如当管状件942 的一部分从杆件922伸出时，可以额外地有用。尽管上述部分9W可 以用于各种各样功能，但该部分946可以用来人工推动管状件942, 或者部分946可以放置杠杆、执行器、磁铁、齿轮、及诸如此类。按照如图19A-C所示的杠杆922的实施例，杠件922包 括一般是十字形(或X形)横断面、4个侧面924a, b， 926a, b,且 具有至少一部分有螺紋部分928。如图19A-C所示，杆件9"可以包 括两个具有第一曲率半径的有螺紋侧面924a， b和两个具有第二曲率 半径的光滑侧面926a, b，上述第二曲率半径优选的是与第一曲率半 径不同，其中有螺紋的侧面924a， b和光滑的侧面"6a, b交替式绕 杆件922的周边设置。优选的是，驱动件952包括一有螺紋部分954,所述有螺 紋部分954可以接触有螺紋侧面924，以便相对于杆件922的长度移
17动，及保持在合适位置而不滑动。光滑的侧面926a, b优选的是不接触驱动件952,并因此不产生对驱动件952的干扰。更优选的是，光滑的侧面926a, b具有比有螺紋的侧面924a, b的直径小，因此有助于不接触驱动件952。此外，参见图16B和19B中所示的实施例，装置900可以具有顶部912a和底部912b,其中装置90(U人顶部912a朝底部912b方向弯曲。有螺紋的侧面914a, b可以靠近装置900的侧面916。优选的是，参见图19B,有螺紋的侧面924a， b不靠近底部912b,此处螺紋之间的距离可以减小，因此产生螺紋的团集(clumping)。另夕卜，提供较小的光滑侧面926a,b的直径可以防止卡住驱动件952的底部。应该理解，杆件922可以包括或多或少的有螺紋侧面924a， b或者光滑的侧面926a, b，且有螺紋侧面924a, b和光滑的侧面926a， b在軒件922上的设置可以根据设计选择交替。参见图19A和19C,管状件9"可以包括狭槽，所述狭槽一般用标号944表示，杆件922可以穿过所述狭槽944看见并进入。装置900的这个实施例可以通过机床工具提供用于进入的凹槽有助于制造，而同时保持装置900比较紧凑。图20示出沿着杆件922的长度设置的驱动件952的示例性实施例的剖视图，剖视图沿着图19的线20-20作出。驱动件952优选的是包括一般是圓筒形状和有螺紋部分954,所述有螺紋部分靠近驱动件952的中部区域，有螺紋部分954制造和安装成优选的是用两个末端部分956附近的无螺紋区域接触杆件922的有螺紋侧面924。驱动装置可以与一旋转机构如用于使驱动件952转动的自由轮离合器958操作式相关。优选的是，有螺紋部分9M是约4mm长，且驱动件952的末端部分956不包括螺紋。优选的是在末端部分956和杆件922之间没有干扰，这可以有助于驱动件952沿着具有曲率的杆件922旋转。参见图21-22，装置1000可以包括两个或多个第一构件1020，所述第一构件1020具有杆件10";两个或多个第二构件1040,所述第二构件1040具有管状件1042;两个或多个驱动件1110，所述驱动件1110与杆件1022和管状件1042有关，优选的是固定到杆件1022上和位于管状件1042内；及执行器1100,所述执行器1100具有磁铁1120。杆件1022和管状件1042可以较弯或较直，更优选的是笔直。按照优选实施例，装置1000可以包括两个较直的第一构件1020,所述两个较直的构件1020可以彼此相对成一角度设置。因此，装置1000可以更好的配合患者的身体，而同时有利于制造。在所示的实施例中，磁铁1120是与杆件1022相关的可旋转磁铁，因此，磁铁1120的旋转造成杆件1022优选的是同时旋转。执行器1100优选的是通过挠性联轴节1002，如万向联轴节或万能接头与杆件1022有关。驱动件1110可以与杆件1022有关，优选的是固定到杆件1022上，以便杆件1 022的旋转使驱动件1110旋转。磁铁1120优选的是可以通过位于皮肤内的执行器旋转。按照装置1000的实施例，随着磁铁1120旋转，杆件1022旋转，因此使位于管状件1042内的驱动件1110转动。管状件1042优选的是包括内腔1046，所述内腔1046具有一有螺紋区域1044。驱动件1110优选的是在其外周边1112上包括螺紋区域1114，因此接触管状件1042的螺紋1044,以便相对于管状件1042的长度移动驱动件1110。第二构件1040可以包括附接元件1044,所述附接元件1044用于附接到动物体内的组织上和管状件1042上。因此，随着第一构件1020相对于第二构件1040的长度位移，因此装置1000可以伸展或收缩，这样使身体的组织移动更靠近在一起或者进一步分开。这种配置可以有助于制造装置1000,且随着装置IOOO伸展由于部分变直而可能很有利，尤其是在患者中，此处具有固定曲率的装置当完全扩展时可能导致太强的驼背。另外，驱动组件1100优选的是在患者体内保持固定，而与装置IOOO伸展或收缩多少无关。按照图22所示的实施例，第一构件1020包括用于封闭杆件1022的外壳1024。外壳1024可以包括若干槽1026,所述槽1026优选的是沿着外壳1024的长度在外部运行。管状件1042可以包括若干突起或销钉1046，所述突起或销钉1046朝外壳1024方向伸出。销钉1046优选的是制造和安装成容纳在槽1026内，以便基本上防止管状件1042相对于外壳1024旋转，反之亦然，因此基本上防止装置1000
在患者的身体内旋转。
图23-24示出装置1200的实施例，所述装置1200具有第一自由轮离合器1210和第二自由轮离合器1220,上述第一自由轮离合器1210用于两个或多个朝第一方向转动的杆件1222，而上述第二自由轮离合器1220用来防止杆件1222朝第二方向转动，所述第二方向与第一方向相反。优选的是，第一自由轮离合器1210与磁铁1230有关，而第二自由轮离合器1220与外壳H40有关，优选的是固定到外壳1240上，所述外壳1240基本上封闭第二自由轮离合器l"0。上述装置1200在下述情况下，即当第一自由轮离合器1210的每次旋转不足以传递足够的转矩来使驱动件1260旋转时可能是有利的。在这种情况下，第二自由轮离合器1220可以通过防止杆件I"2的反向旋转至少基本上防止杆件1222的摆动。 图25A-B示出装置1050的另一个实施例，所述装置1050具有两个附接件1070,每个附接件1070都具有一杆件1074。装置1050可以另外包括一个或多个连接件1060，所述连接件1060用于使两个附接件1070相互连接。附接件1070可以具有附接机构1052用于附接到身体中的组织如骨上。参见图25A-B,连接件1060可以包括两个管状件1062，所述两个管状件1062彼此相对成一小于180°的角安装，管状件1062制造并安装成容纳杆件1074。管状件1062可以连接到驱动件1066上，驱动件1066优选的是绕杆件1074旋转，其中杆件1074可以包括有螺紋区域1076。驱动件1066可以包括有螺紋的内部周边1068,所述有螺紋的内部周边1068制造和安装成接触杆件1074的有螺紋区域1076，以便使附接件1070相对于连接件1060位移。 参见图25A-B的实施例，连接件1060可以包括执行器，例如连接到接触件1065上的可旋转的磁铁1064。优选的是，接触件1065包括翼片1065a,所述翼片1065a用于接触驱动件1066的齿1066a。当翼片1 065a用足够的转矩接触齿1066a时，驱动件1066可以旋转，因此使附接件1070相对于连接件1060位移。优选的是，》兹铁1064可以摆动，以便在驱动件1066上^是供l束轮效应。在所示的实施例中，装置1050包括两个磁铁1066,所述f兹铁1066这样安装，以便可以利用一共用激励器来使两个磁铁1064朝同一方向旋转，因此使附接件1G70相对于连接件1Q6G位移。 附接件1070优选的是包括外壳1 072,所述外壳1072制造并安装成装入杆件1074和也可能一部分管状件1062 (如果有的话)。尽管本文把附接件1070说成包括杆件1070和本文把连接件1060说成包括管状件1062，但可以设想，附接件1070可以包括管状件1062和连接件1060可以包括杆件1074。 现在参见图26-27，其中示出装置1300的实施例，装置1300具有第一构件1310和第二构件1320，另外还包括驱动组件1 300，上述第一构件1310具有相件1312，上述第二构件1 320具有管状件1 322，而上述驱动组件1 330与杆件1312有关，用于选择性地使第一构件1310相对于第二构件1 320位移。更准确地说，驱动组件1330可以包括一磁性执行器1 332，所述磁性执行器1 332用于驱动第一自由轮离合器1 334，第一自由轮离合器1334优选的是使轴1 336旋转，所述轴1 336优选的是使电缆1340绕轴1 336巻绕。在所示的实施例中，电缆1340容纳在通道1313a和通道1313b内，上述通道1313a沿着第一侧面1314上杆件1312的长度运行，而上述通道1313b沿着第二侧面1315上杆件1312的长度运行，因此当电缆1 340绕轴1336巻绕时，电缆1340在通道1313a内朝第一方向C移动，而在通道1313b内朝第二方向D移动，所述第二方向D优选的是与第一方向C不同。尽管图26-28示出装置1300的实施例，其中第一侧面1314与第二侧面1315不同，但应该理解，第一侧面1314和第二侧面1315才艮据设计选择可以是同一侧面。优选的是，电缆1340的第一端1342连接到，更优选的是固定到管状件1 322上。因此，随着第一自由轮离合器1334旋转，电缆1340绕轴1 336巻绕，且将电缆1340的第一端1 342朝方向D拉，因此使管状件1 322朝方向D位移，远离驱动组件1330并因此使装置1300伸展。 执行器的一个实施例可以包括一齿轮组。例如，在一具有磁铁的执行器中，所述磁铁使旋转件旋转，而旋转件2使驱动件旋转，齿轮组可以设置在磁铁和旋转件之间，或者根据设计选择设置在旋转件和驱动件之间。应该理解，齿轮可设置在装置如驱动组件的不同部分处。 装置的一个实施例当完全收缩时具有长度为约10-200 mm,更优选的是约20 - 180 mm,最优选的是为约30 - 50 mm。此外，装置的一个实施例当完全收缩时具有长度为约20 - 400 mm，更优选的是约30 - 350 mm，最优选的是约40 - 300 mm。装置的曲率半径优选的是在约100和300 mm之间，更优选的是在约150和250mm之间，最优选的是约220 mm。然而，应该理解，装置的优选形状、长度、曲率、及诸如此类根据装置待插入，优选的是植入其中的身体情况变动。 此外，尽管本文把装置的某些实施例说成具有外螺紋，但该领域的技术人员应该意识到，驱动件的一些实施例根据设计选择可以具有内螺紋，反之亦然。例如，提供内螺紋可以提供增加的
驱动力。 尽管已经详细说明了本发明及其优点，但应该理解，在不脱离如从属权利要求书所述的本发明的精神和范围的情况下，本文可以进行各种不同的改变、替换、和更改。而且，本申请的范围不打算限于说明中所述的过程、机器、制造、物体组成、机构、方向和步骤的具体实施例。因为该领域的技术人员从本发明的公开很容易理解，实施与本文所述的相应实施例基本上相同功能或达到基本上相同结果的现有或以后研究出的过程、机器、制造、物体组成、机构、方法、或步骤都可以按照本发明利用。 该领域的技术人员应该意识到，在不脱离从属权利要求的广泛范围的情况下，可以进行本发明的不同修改和更改。
权利要求
1. 一种骨移位设备，包括第一骨附接件；第二骨附接件；和移位机构，构造为植入皮下一可被穿过皮肤传送的磁场接近的位置，包括操作式连接到第一骨附接件的可旋转式构件，连接到可旋转式构件的唇形件；可朝相反的方向前后旋转的磁铁；和连接到磁铁上的驱动齿，驱动齿构造成在磁铁前后旋转时接触唇形件，因而使各骨附接件相互位移。
2. 如权利要求l所述的设备，其中可旋转式构件直接连接到第 一骨附接件上。
3. 如权利要求l所述的设备，还包括离合器结构，所述离合器 结构在第一骨附接件和旋转构件之间，其中离合器构件构造成相对于 第 一骨附接件移动第二骨附接件。
4. 如权利要求l所述的设备，还包括手持式执行器，所述手持 式执行器操作以产生和传送旋转磁场穿过皮肤到磁铁。
5. —种骨移位设备，包括 第一骨附接件；具有驱动件的第二骨附接件；离合器机构，所述离合器机构操作式与驱动件相连，以使驱动件 沿4立移方向前进；和执行器，所述执行器构造和设置成向离合器机构提供运动； 其中离合器机构包括 多个辊；外壳，所述外壳装着辊和驱动件，外壳具有渐缩形内壁部分； 第一状态，其中在外壳朝第一方向旋转时，辊楔入外壳和驱 动件之间，且驱动件朝第一方向旋转；和第二状态，其中外壳在朝与第一方向不同的第二方向旋转时，驱动件保持静止而不旋转。
6. 如权利要求5所述的设备，其中第一和第二骨附接件包括用 于附接到骨上的附接机构。
7. 如权利要求5所述的设备，其中驱动件包括螺紋，以便在驱动件朝位移方向旋转时，第一骨附接件在轴向上相对于第二骨附接件 移动。
8. 如权利要求5所述的设备，其中驱动件可朝第一方向旋转， 以使第 一附接件位移远离第二附接件，设备还包括第二离合器机构， 所述第二离合器机构构造并设置成防止驱动件朝与位移方向不同的 第二方向前进。
9. 如权利要求5所述的设备，其中骨附接装置的至少其中之一 包括狭槽。
10. 如权利要求5所述的设备，其中执行器包括磁铁，所述磁铁 可通过外部磁场旋转。
11. 如权利要求5所述的设备，其中执行器与驱动件对准。
12. 如权利要求5所述的设备，其中执行器包括齿轮组。
13. 如权利要求5所述的设备，其中执行器邻近驱动件。
14. 如权利要求5所述的设备，还包括电缆，所述电缆具有连接 到轴的第 一端和连接到第 一骨附接件的第二端，其中轴操作式与离合器机构相连，离合器机构构造成使轴旋转将 第 一附接件从第二附接件位移。
15. 如权利要求5所述的设备，还包括杠杆，所述杠杆连接到离合器机构上，杠杆具有一孔；和 偏心盘，所述偏心盘定位在孔内，其中偏心盘的转动使杠杆位移， 其向离合器机构提供运动。
16. 如权利要求5所述的设备，还包括两个中间件，所述中间件 在第 一 和第二附接件之间，其中执行器定位在两个中间件之间。
17. 如权利要求5所述的设备，还包括一突起，所述突起连接到 第二附接件上，及其中第 一附接件包括用于接纳突起的槽。
18. 如权利要求5所述的设备，还包括曲率半径为约220 - 240 mm。
19. 如权利要求5所述的设备，其中执行器包括摆动件和摆动磁 铁，其中摆动磁铁前后旋转，及其中摆动件随着磁铁的前后旋转而前后旋转。
20. 如权利要求5所述的设备，其中第一骨附接件具有基本上十 字形横断面的部分，所述部分包括有螺紋部分，所述有螺紋部分具有第一有螺紋侧面，该第一有螺紋侧面构造和设置成接触驱动件；和第二侧面，所述第二侧面不接触驱动件。
21. 如权利要求20所述的设备，其中该部分包括两个第一有螺 紋侧面和两个第二侧面。
22. 如权利要求20所述的设备，其中第一有螺紋侧面具有第一 长度，和第二侧面具有第二长度，所述第二长度小于第一长度。
23. 如权利要求20所述的设备，其中驱动件包括第一端部分和 第二端部分及中间部分，其中中间部分包括有螺紋区域和两个端部分 没有螺紋。
24. 如权利要求5所述的设备，还包括外壳，所述外壳具有比较 锋利的刀口，所述刀口构造成随着设备扩张使组织位移。
25. —种用于使组织位移的装置，所述装置包括 第一附接件，所述第一附接件具有第一曲率半径； 第二附接件，所述第二附接件具有第二曲率半径，其中第二附接件包括第一有螺紋部分；和驱动件，所述驱动件具有第二有螺紋部分和无螺紋部分，有螺紋 部分构造和设置成接触第二附接件的第 一有螺紋部分，驱动件操作式 连接到第一附接件上，其中驱动件的旋转有选择地使第一附接件从第 二附接件位移。
26. 如权利要求25所述的装置，其中第二附接件包括一杆件， 所述杆件具有十字形横断面，该十字形横断面具有两个有螺紋侧面， 所述两个有螺紋侧面构造和设置成接触驱动件，杆件另外包括两个无 螺紋的侧面，所述两个无螺紋的侧面构造和设置成不接触驱动件。
全文摘要
本发明涉及用于使骨内组织位移的设备，其中设备包括两个或多个附接件，所述附接件可通过驱动件选择性地彼此相对位移。驱动件优选的是通过磁性执行器旋转并产生旋转，上述磁性执行器可用身体外部的磁场驱动。
文档编号A61B17/80GK101466321SQ200780021107
公开日2009年6月24日 申请日期2007年4月5日 优先权日2006年4月6日
发明者B·朗, H·弗鲁基格, L·吉格, M·亨滋科 申请人:新特斯有限责任公司