专利名称：伸缩式髓内钉和致动机构的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种肢体延长用髓内(IM)钉，其包括伸缩式结构和磁致动机构。更具体地，公开了一种髓内钉，包括装有内磁铁的伸缩式结构和外致动机构，外致动机构包括用于根据需要非侵入性延长(牵伸)或缩短(收缩)髓内钉的旋转式磁铁。
背景技术：
用于肢体长度不一致的各种治疗方法是已知的。肢体长度不一致可能缘于先天缺陷、不正常的骨生长、疾病或外伤。腿长度不一致的治疗方法包括使用鞋增高和特制靴以用马蹄足位将脚抬高。矫形术领域包括其他的技术例如刺激骨骺生长、手术缩短较长的肢体和手术延长短肢体等。现有的肢体延长技术通常是应用张力-应力的Ilizarov原理，其中承受慢速稳定 拉伸的活组织被代谢性地激活。因此，在形成骨间隙并随即牵伸该间隙后，就可以形成新骨以实现长度的增加。在现有的肢体延长技术中，肢体中的骨被切割，这称为骨切开术或骨皮质切开术。骨在该位置开始生成骨痂。两个骨部分随后通过手术连接至骨的机械设备被拉开。该过程被称为牵伸，其中骨痂被拉伸，由此将骨延长。用于肢体延长的现有机械设备包括通过可调节支杆连接并且利用线、销钉或螺钉经皮连接至骨的形式为环的外部固定器。各种长度可调的髓内钉包括用于延长伸缩式髓内钉的形状记忆合金；用于提供牵伸力的植入电机；液压或气动机构或泵；棘轮机构；磁铁驱动的齿轮机构；以及利用患者的动作生成牵伸力的某些设计。
发明内容
公开了一种长度可调的髓内钉以及用于牵伸或收缩公开的髓内钉的致动器。一种公开的髓内钉包括近侧外主体，近侧外主体包括近端和远端。外主体的远端接收一部分远侧主体。近侧外主体还容纳有内磁铁。内磁铁被耦合至螺杆的近端。螺杆还包括可旋转耦合至远侧主体的远端。而且，螺杆穿过耦合至近侧外主体的螺纹套管。因此，内磁铁和螺杆的旋转就促使近侧外主体相对于远侧主体轴向移动。在一个实施例中，螺杆的远端在可旋转连接至远侧主体时是在固定位置连接至远侧主体。也就是说，杆可以在固定位置旋转，但是不会相对于远侧主体移动。还公开了一种包括至少一个外磁铁的致动器。外磁铁被可旋转地容纳在其自身的壳体内，配备有用于围绕轴线旋转外磁铁的驱动机构，所述轴线平行于髓内钉中内磁铁的轴线。向外磁铁施加旋转就会向设置在髓内钉近侧外主体内的内磁铁施加旋转。内磁铁的旋转导致螺杆的旋转，这就会施加螺纹套管的轴向移动。螺纹套管的轴向移动促使近侧外主体相对于远侧主体轴向移动。还公开了一种用于增大加至内磁铁的转矩的致动器。致动器包括第一和第二外磁铁而不是单个磁铁。每一个外磁铁都被可旋转地容纳在其自身的壳体内并且其轴线平行于内磁铁和髓内钉的轴线。第一和第二外磁铁的壳体被耦合在一起以保持第一和第二外磁铁处于允许将髓内钉(和患者肢体)定位在第一和第二外磁铁之间的空间间隔开的角度关系。连接件将第一和第二外磁铁耦合在一起并且能够沿其向内磁铁和螺杆施加旋转的相同方向而向第一和第二外磁铁施加旋转。在一种改进中，由内磁铁(作为顶点)以及第一和第二外磁铁界定的角度范围可以是从约120度到约180度。小于120度的角度可能会导致两个外磁铁产生一些相反的作用力而不是协作的作用力。在一种改进中，远侧主体包括狭长槽。螺纹套管包括延伸穿过远侧主体中的槽并且被耦合至近侧外主体的径向延长段用于在螺纹套管由于螺杆的旋转而轴向移动时促使近侧外主体相对于远侧主体轴向移动。在另一种改进中，螺杆的远端被可旋转地接收在远侧套管内，远侧套管被耦合至 远侧主体用于将螺杆的远端耦合至远侧主体。在这种概念的进一步改进中，螺杆穿过远侧套管并且被耦合至端帽。螺杆可以在远侧套管内自由旋转，但是因为远侧套管或端帽中至少有一个被固定至远侧主体，所以端帽用于将螺杆远端的位置保持在远侧主体内的固定位置。在另外的改进中，第一外磁铁被耦合至驱动机构。而且，把第一和第二外磁铁耦合在一起的连接件将通过驱动机构向第一外磁铁施加的旋转转化为第二外磁铁的旋转。在这种概念的进一步改进中，连接件是连接组件，包括将第一外磁铁耦合至弧形连接件的第一连接件，弧形连接件将第一连接件耦合至第二连接件以及第二连接件将弧形连接件耦合至第二外磁铁。在这种概念更进一步的改进中，驱动机构由设置在第一外磁铁壳体上的开关激活。在另外的改进中，第一和第二外磁铁围绕平行轴线并且沿相同方向旋转以增大施加在设于髓内钉外主体内的内磁铁上的转矩。在另一种改进中，弧形连接件被容纳在弧形壳体内，弧形壳体将第一和第二外磁铁的壳体耦合在一起，以保持第一和第二外磁铁相对于彼此的约120度到约180度的角度关系，其中作为顶点的内磁铁的轴线和所有三个磁铁的旋转轴线在给定的工作条件下平行或尽可能接近平行。在一种改进中，髓内钉的远侧主体包括至少一个横向孔用于接收将远侧主体耦合至患者的骨的固定元件。在另一种改进中，致动器包括显示髓内钉轴向牵伸或轴向压缩的量值的用户界面。在一种改进中，内磁铁被设置在耦合至螺杆近端的载体或罩壳内。 公开了一个、两个和三个磁铁的致动器。还公开了一种用于调节髓内钉长度的方法，所述方法包括提供如以上公开的髓内钉，提供如以上公开的致动器并且安置致动器以使外磁铁被平行于髓内钉设置，然后旋转外磁铁以向内磁铁和螺杆施加旋转，这就会施加螺纹套管的轴向移动以及近侧外主体相对于远侧主体的轴向移动。根据本发明的某些方面，可以提供一种长度可调的髓内钉系统，包括髓内(IM)钉，髓内钉包括近侧外主体，近侧外主体包括近端和远端，近侧外主体的远端接收一部分远侧主体，近侧外主体容纳有内磁铁，内磁铁被耦合至螺杆的近端，螺杆包括可旋转耦合至远侧主体的远端，螺杆穿过螺纹套管，螺纹套管被耦合至近侧外主体；以及致动器，致动器包括被可旋转地容纳在其自身壳体内的至少一个外磁铁，外磁铁的壳体沿基本平行于内磁铁轴线的轴线可旋转地固定外磁铁，致动器进一步包括驱动机构，驱动机构向内磁铁和螺杆施加旋转，这就会施加螺纹套管的轴向移动以及近侧外主体相对于远侧主体的轴向移动。根据某些实施例，远侧主体具有狭长槽，螺纹套管具有延伸穿过槽并且被耦合至近侧外主体的径向延长段。根据某些实施例，螺杆的远端被可旋转地接收在远侧套管内，远侧套管被耦合至远侧主体用于将螺杆的远端耦合至远侧主体。根据某些实施例，螺杆的远端穿过远侧套管并且被耦合至端帽，螺杆可以在远侧套管内自由旋转，远侧套管或端帽中至少一个将螺杆固定至远侧主体。
根据某些实施例，致动器进一步包括被耦合至驱动机构的第一外磁铁以及将第一和第二外磁铁I禹合在一起的连接件，其中通过驱动机构向第一外磁铁施加旋转还导致向第二外磁铁施加旋转。根据某些实施例，连接件是连接组件，包括将第一外磁铁耦合至弧形连接件的第一连接件，弧形连接件将第一连接件耦合至第二连接件以及第二连接件将弧形连接件耦合至第二外磁铁。根据某些实施例，驱动机构由设置在第一外磁铁壳体上的开关激活。根据某些实施例，第一和第二外磁铁围绕平行轴线并且沿相同方向旋转。根据某些实施例，弧形连接件被容纳在弧形壳体内，弧形壳体将第一和第二外磁铁的壳体耦合在一起，以保持第一和第二外磁铁相对于彼此的角度关系，其中以第一外磁铁的轴线作为顶点，由第一外磁铁的轴线、内磁铁的轴线和第二外磁铁的轴线界定的角度范围是从约120度到约180度。根据某些实施例，髓内钉的远侧主体包括至少一个横向孔用于接收将远侧主体耦合至骨的固定元件。根据某些实施例，致动器包括显示髓内钉轴向牵伸或轴向压缩的用户界面。根据本发明的某些应用，可以提供一种长度可调的髓内(頂)钉，包括近侧外主体，近侧外主体包括近端和远端；近侧外主体的远端接收一部分远侧主体；近侧外主体容纳内磁铁，内磁铁被耦合至螺杆的近端；螺杆包括在固定位置可旋转耦合至远侧主体的远端，螺杆穿过螺纹套管，螺纹套管被耦合至近侧外主体；并且其中内磁铁的旋转向螺杆施加旋转，这就会施加螺纹套管的轴向移动以及近侧外主体相对于远侧主体的轴向移动。根据某些实施例，远侧主体包括狭长槽，螺纹套管包括延伸穿过槽并且被耦合至近侧外主体的径向延长段。根据某些实施例，螺杆的远端被可旋转地接收在远侧套管内，远侧套管被耦合至远侧主体用于将螺杆的远端耦合至远侧主体。根据某些实施例，螺杆的远端穿过远侧套管并且被耦合至端帽，螺杆可以在远侧套管内自由旋转，远侧套管或端帽中至少一个将螺杆固定至远侧主体。根据某些实施例，髓内钉的远侧主体包括至少一个横向孔用于接收将远侧主体耦合至骨的固定元件。根据本发明的某些方面，可以提供一种调节髓内(IM)钉长度的方法，所述方法包括提供一种髓内(頂)钉，髓内钉包括近侧外主体，近侧外主体包括近端和远端，近侧外主体的远端接收一部分远侧主体，近侧外主体容纳内磁铁，内磁铁被耦合至螺杆的近端，螺杆包括可旋转耦合至远侧主体的远端，螺杆穿过螺纹套管，螺纹套管被耦合至近侧外主体；安置致动器，致动器包括围绕髓内钉的第一和第二外磁铁以将第一和第二外磁铁设置在内磁铁的两侧；然后旋转第一和第二外磁铁以向内磁铁和螺杆施加旋转，这就会施加螺纹套管的轴向移动以及近侧外主体相对于远侧主体的轴向移动。根据某些实施例，远侧主体包括狭长槽，螺纹套管包括延伸穿过槽并且被耦合至近侧外主体的径向延长段，近侧外主体相对于远侧主体的轴向移动导致径向延长段沿槽移动。
根据某些实施例，所述方法进一步包括将螺杆远端固定至远侧主体的步骤以使螺杆可以在远侧主体内旋转但是相对于远侧主体具有固定的轴向位置。根据某些实施例，所述方法进一步包括将第一外磁铁耦合至驱动机构和连接组件的步骤，连接组件将第一和第二外磁铁耦合在一起，其中通过驱动机构向第一外磁铁施加旋转也会向第二外磁铁施加旋转。根据结合附图阅读以下的详细说明内容，其他的优点和特征将会是显而易见的。
为了更好地理解公开的方法和装置，应该参见附图中更详细示出的实施例，在附图中
图I是根据本公开制成的髓内钉的俯视 图2是图I中公开的髓内钉的俯视图，示出了处于牵伸或伸展位置的髓内钉；
图3是就位并且围绕公开的髓内钉的一种公开的致动器机构的端视图(未示出患者的肢体)；
图4是图3中公开的致动器和髓内钉的侧视 图5是图3-4中公开的致动器和髓内钉的顶部俯视 图6是公开的致动器和髓内钉的透视 图7是就位并且围绕公开的髓内钉的另一种公开的单磁铁致动器机构的端视图(未示出患者的肢体)；
图8是就位并且围绕公开的髓内钉的另一种公开的双磁铁致动器机构的端视图(未示出患者的肢体)；
图9是就位并且围绕公开的髓内钉的一种公开的三磁铁致动器机构的端视图(未示出患者的肢体)；
图10是就位并且围绕公开的髓内钉的另一种公开的三磁铁致动器机构的端视图(未示出患者的肢体)；
图11是就位并且围绕公开的髓内钉的一种圆形轨道致动器机构的端视图；以及 图12是就位并且围绕公开的髓内钉的另一种圆形轨道致动器机构的端视图。应该理解附图并非一定按比例绘制并且公开的实施例有时是概括性地以及在局部视图中示出。在某些情况下，可能省略了并非理解公开的方法和装置所必需的细节或者会使其他细节内容难以理解的细节。当然应该理解的是本公开并不局限于本文中介绍的具体实施例。
具体实施例方式图I是公开的伸缩式髓内钉10的俯视图。髓内钉10包括具有近端14和远端16的近侧外主体12。近侧外主体12的远端16容纳至少一部分远侧主体18。远侧主体18也包括近端20和远端22。近侧外主体12除了容纳至少一部分远侧主体18以外还容纳有内磁铁24。内磁铁24可以被容纳在罩壳或载体内以有助于将内磁铁24 I禹合至螺杆28。内磁铁24可以通过图3-6中所示和以下介绍的致动器26而围绕髓内钉10的轴线25旋转。返回图1，内磁铁24被耦合至螺杆28，图中可以看到螺杆28延伸穿过远侧主体18中的狭长槽30。螺杆28在耦合至内磁铁24之前先穿过远侧主体18的近端20和轴承32。轴承32接合近侧外主体12的内壁34。类似地，近侧轴承36被耦合至内磁铁24以有助于 内磁铁24在近侧外主体12内的旋转。螺杆28包括耦合至内磁铁24的近端38和容纳在远侧套管42内并连接至端帽44的远端40。螺杆28还穿过螺纹套管46。螺纹套管46被耦合至近侧外主体12。因此，内磁铁24(或载体)的旋转导致螺杆28旋转并且螺杆28在螺纹套管46内旋转。因为螺纹套管46被耦合至近侧外主体12，所以内磁铁24和螺杆28的旋转导致近侧外主体12沿髓内钉10的轴线25任一方向的轴向移动。远侧套管42或端帽44中至少一个被固定至远侧主体18以使螺杆28的远端40的位置相对于远侧主体18被固定在图I和图2中所示的位置。远侧主体18还包括多个开口 50用于将远侧主体18耦合至患者的骨。转至图2，内磁铁24已被旋转，如图2所示导致螺杆28旋转以及螺纹套管46和外主体向左移动，这就会导致髓内钉10的牵伸或延长。内磁铁24的旋转如图4-6中所示由致动器26造成。比较图I和图2，读者应该注意到远侧套管42、端帽44和螺杆28的远端40相对于远侧主体18的位置保持不变。设置在远侧主体18内的狭长槽30提供了用于沿髓内钉10的轴线25的任一方向滑动螺纹套管46的便利装置。转至图3，一种公开的致动器26被示出为处在围绕髓内钉10的位置。内磁铁被表示为24并且还示出了用于内磁铁24的北极-南极坐标以及第一和第二磁铁52，54。第一和第二外磁铁52，54均被容纳在壳体56，58内。第一和第二磁铁52，54可围绕基本与髓内钉10的轴线25平行的轴线60，62旋转。第一和第二外磁铁52，54围绕轴线60，62沿相同方向或者沿箭头64，66的方向旋转以向内磁铁24和螺杆28施加旋转(图1_2)。第一和第二外磁铁52，54的旋转可以通过致动器按钮68启动。致动器按钮68可以被用于激活示意性表示为70的驱动机构，该驱动机构沿箭头64的方向旋转第一外磁铁52。第一外磁铁52可以被耦合至连接件72，连接件72可以再耦合至弧形连接件74，弧形连接件74再耦合至连接件76，连接件76向第二外磁铁54施加沿箭头66的方向的旋转。弧形连接件74可以被容纳在弧形壳体78内，弧形壳体78也可以被用于支撑用户界面80，用户界面80用于向外科医生或医师指示由于操作致动器26而施加在髓内钉10上的牵伸或收缩的量值。优选地，界面80被支撑在弧形壳体78上以使显示面板82对外科医生或医师来说便于阅读。如图4和图5所示。图6中示出了致动器26a的另一种透视图。
连接件70，72，74，76，274 (图8)可以包括任何一种或多种挠性驱动机构、齿轮组、带式驱动器、蜗杆传动装置、液压驱动器、气压驱动器、静压驱动器、链式驱动器和连杆驱动器。致动器68和连接件70可以是电机例如步进电机，装有耦合至外磁体52的轴杆(未示出)。磁铁52也可以由电机(未示出)用驱动带、齿轮、蜗杆传动装置、链式驱动器等驱动以将磁铁52与其他的磁铁54，352，452 (图9_10)相关联。每一个磁铁也可以装有其自身的电机，其中电机由微处理器(未示出)控制。简单地说，本领域技术人员应该意识到存在用于向磁铁52，54, 352, 452施加旋转动作的大量的选择方案。转至图7，另一种公开的致动器126被示出为装有单个外磁铁152。弧形壳体178围绕髓内钉10。内磁铁被表示为24并且还示出了用于内磁铁24的北极-南极坐标以及单个磁铁152。外磁铁152被容纳在壳体56内并且可以围绕基本与髓内钉10的轴线25平行的轴线60旋转。图6中的致动器126与图3中的致动器26相比通常在内磁铁24上施加较小的转矩。转至图8，另一种双磁铁的致动器226被示出为处在围绕髓内钉10的位置。第一 和第二外磁铁52，54均容纳在壳体56，58内，但是弧形壳体278和连接件227被修改为支撑磁铁52，54以使它们各自的轴线60，262利用钉轴线25作为顶点相对于彼此成约为120度的角Θ。第一和第二外磁铁52，54围绕轴线60，262沿相同方向或者沿箭头64，266的方向旋转以向内磁铁24和螺杆28施加旋转(图1-2)。角Θ的范围可以是从约120度到约180度。而且，也可以使用单磁铁致动器126，但是某些操作人员可能会选择比磁铁52(图3和图8)更强力的磁铁152 (图7)。图9和图10示出了三磁铁致动器326，426。中间磁铁352，452被设置在第一和第二磁铁52，54之间。还示出了另外的连接件372，472，474，574。三磁铁致动器326，426如上所述可理想地适用于装入无线通信界面380。图11和图12示出了圆形轨道致动器700，其中装有一个或多个磁铁702，它们被驱动以沿着致动器700中的内外轨道704，706运行。在图11中示出了两个永磁铁，不过适当取向的任意数量的永磁铁均可被驱动用于沿轨道运行以使磁铁以绕轴转动的方式驱动钉10的内磁铁。在图12中，两个电磁铁被脉冲激励和同步以使磁铁以绕轴转动的方式驱动钉10的内磁铁。可以使用一个或多于一个的电磁铁来实现这一点。当在图11和图12的轨道内使用多个磁铁702时，磁铁被关联在一起以保持它们的相对角取向。磁铁例如可以利用手柄或者通过电机或上述机构机械驱动。工业应用件
公开的髓内钉10使用了形式为通过螺杆28和螺纹套管46将近侧外主体12耦合至远侧主体18的伸缩式结构。近侧主体和远侧主体18相对于彼此的牵伸和压缩都是可行的。通常，通过骨切开术将患者的骨切开，目的是为了让骨随着时间而延长。髓内钉10可以将钕磁铁用于内外磁铁24，52，54，152，352，452以致动螺杆28旋转。螺杆28的旋转相应地导致近侧外主体12相对于远侧主体18轴向移动。当近侧外主体12和远侧主体18被固定至分段骨的各个部分时，骨的分段部分可以通过旋转螺杆28/内磁铁24而进行必要的牵伸或收缩。在图示的实施例中，螺杆28在轴向承载状态例如髓内钉10竖立/移动或牵伸和收缩期间处于张力下。外部致动机构26，26a，126，226，326，426被设计用于提供足够的转矩以使得不管内磁铁24和外磁铁52，54，152，352，452之间的距离如何都能旋转内磁铁24。旋转内磁铁24还必须要克服由患者的相关联软组织施加的任何压缩负荷。因此，外磁铁52，54，152，352，452的位置可以被用于最大化对内磁铁24和螺杆28的组件的转矩。图8中示出了优选取向，其中内外磁铁24，52，54的轴线25，60，262构成了约为120度的角。因此，伸缩式髓内钉10中径向磁化的内外磁铁24，52，54，152，352，452、小直径的螺杆28以及近侧外主体12和远侧主体18可以被用于禁止骨干各部分的牵伸和收缩。在一个实施例中，螺杆28被固定至内磁铁24，消除了除内磁铁24绕轴旋转和螺杆28绕轴旋转以外的任何自由度。轴承32，36使内磁铁24能够在近侧外主体12内自由旋转。远侧主体18被成形为使得近侧外主体12可以相对于远侧主体沿任一轴向移动。髓内钉10的伸缩能力允许髓内钉10在通过近侧外主体12和远侧主体18固定至骨时牵伸和收缩邻接的骨部分。远侧主体18的近端20包括螺杆28能够从中自由穿过的通孔。螺杆28随后可以通过匹配的螺纹被螺接至螺纹套管46。远侧主体18包括狭长槽30或其他结构以允许螺纹套管46沿任一轴向自由滑动。各种装置均可被用于将螺纹套管46固定或耦合至近侧外主体12。远侧套管42优选被耦合或固定至远侧主体18并且螺杆28和端帽44 可以自由旋转而不必改变螺杆28的远端40相对于远侧主体18的位置。较大的近侧外主体12在牵伸、收缩和承载期间与螺纹套管46 —起轴向移动。因此，螺杆28被保持恒定的张力。因为螺杆28未被压缩，所以髓内钉10的结构强度增大并且螺杆28和螺纹套管46的螺纹之间的接合被最小化。更具体地，在牵伸期间，螺杆28/内磁铁24之间的接触点如图2所示位于螺杆28、螺纹套管46的接合部处以及内磁铁24和远侧主体18的近端20之间的连接处。在收缩期间，螺杆28/内磁铁24之间的接触点如图I所示被设置在螺杆28/螺纹套管46的接合部处以及内磁铁24(或磁铁载体)和远侧主体18的近端之间的连接处。因此，收缩或牵伸期间沿任一轴向的加载作用力都位于基本相同的接合部处。尽管建议使用钕磁铁，但是对本领域技术人员显而易见的是也可以使用其他的磁铁。第一和第二外磁铁52，54优选地相对于彼此被设置为从约120度到约180度变化的角Θ，并且弧形连接件74，274，374，474，574和弧形壳体78，178，278，378，478优选地被成形用于容纳在其中插入髓内钉10的患者肢体。为了实现这些目标，每一个外磁铁52，54，152，352，452均可被安装在其自身壳体56，58，356，456内，并且在壳体56，58内部或外部的单个致动机构68，70, 72，74，274，76，372，474，478可以被用于如图3和图8所示沿相同的方向转动两个磁铁。在致动后，第一和第二外磁铁52，54或者单个外磁铁152的转动即可为装在髓内钉10中的内磁铁24提供额外的转矩。正如对本领域技术人员显而易见的那样，不同类型的永磁铁、电磁铁、磁铁24，52，54，152的不同磁铁形状和不同的安装类型或位置均可使用。壳体56，58，78，178，278的结构也可以在形状、相对尺寸和结构方面有所改变。磁铁52，54之间的连接件(参见图3和图8中的72，74，76)可以通过各种装置例如挠性驱动机构、齿轮组、带式驱动器、蜗杆传动装置、液压驱动器、气压驱动器、静压驱动器、链式驱动器和连杆驱动器等实现。磁铁52，54，152和壳体56，58，156之间的机械连接也可以利用挠性驱动机构、齿轮组、带式驱动器、蜗杆传动装置、液压驱动器、气压驱动器、静压驱动器、链式驱动器和连杆驱动器等改变。
而且，磁铁52，54，24，152可以被取向为不同于轴向例如360度圆周旋转的结构或方向譬如围绕肢体轴线而不是内磁铁24的轴线旋转。磁铁52，54，152也可以沿直线方向以连续(恒定作用力)或脉冲的动作驱动。致动机构68，70的位置可以被设置在壳体56，58内、弧形壳体78，178，278内、用户界面80上或者完全在壳体56，58，78，178，278以外。致动器按钮68可以被设置为螺旋按钮、转动手柄、线性齿轮、蜗杆传动装置、直齿轮、斜齿轮、齿条和小齿轮、棘爪、液压致动、气压致动、静压致动、磁性致动、包括步进电机在内的有刷和无刷电机等。延长监视器或用户界面80可以是固态或电子机械设备。界面80也可以是并不在壳体上显现的无线设备。要显示的信 息可以在操作室的监视器上给出。因此，只要有当前可用的无线技术，界面80和显示面板82就完全是可选的。界面80可以测量内磁铁24的拉伸改变或内磁铁24的线性移动。界面80的显示屏82可以是模拟或数字的。显示屏82上显示的具体信息可以根据需要改变并且可以由外科医生或医师编程设定。界面80还可以使用警报或报警以警告医师或用户偏离原设定的牵伸/收缩。尽管仅仅介绍了某些实施例，但显而易见的是本领域技术人员可以根据上述说明内容得出备选和修改方案。这些以及其他的备选方案被认为是等价方案并且落在本公开和所附权利要求的实质和保护范围内。
权利要求
1.一种长度可调的髓内钉系统，包括 髓内钉，所述髓内钉包括 近侧外主体； 远侧主体,具有由近侧外主体接收的一部分； 耦合至远侧主体以相对于其旋转的螺杆； 由近侧外主体接收并且耦合至螺杆的内磁铁；以及 耦合至近侧外主体的螺纹套管，螺杆穿过螺纹套管以使内磁铁和螺杆的旋转造成a)内磁铁、螺杆和远侧主体以及b)近侧外主体之间的相对轴向移动。
2.如权利要求I所述的系统，其中螺杆在固定位置连接至远侧主体以使螺杆和远侧主体相对于彼此轴向固定。
3.如权利要求I和2所述的系统，进一步包括致动器，所述致动器包括至少一个外磁铁。
4.如权利要求3所述的系统，进一步包括可旋转地容纳至少一个外磁铁并且容纳驱动机构的壳体，所述驱动机构被设置用于围绕平行于内磁铁轴线的轴线旋转外磁铁，以使外磁铁的旋转向内磁铁施加旋转。
5.如权利要求3和4所述的系统，其中所述至少一个外磁铁包括两个外磁铁。
6.如权利要求5所述的系统，进一步包括可旋转地容纳第二外磁铁的第二壳体和驱动机构，所述驱动机构被设置用于围绕平行于内磁铁轴线的轴线旋转第二外磁铁，以使外磁铁的旋转向内磁铁施加旋转。
7.如权利要求6所述的系统,其中所述壳体被稱合在一起以保持第一和第二外磁铁处于空间间隔开的角度关系从而允许将髓内钉定位在第一和第二外磁铁之间。
8.如权利要求5至7所述的系统，进一步包括连接件，所述连接件耦合第一和第二外磁铁并且被设置用于向第一和第二外磁铁施加沿相同方向的旋转从而向内磁铁和螺杆施加旋转。
9.如权利要求3所述的系统，进一步包括容纳所述至少一个外磁铁的圆形轨道。
10.如权利要求3至9所述的系统，其中所述致动器包括显示髓内钉轴向牵伸或轴向压缩的量值的用户界面。
11.如权利要求I至10所述的系统，其中所述髓内钉的远侧主体包括至少一个横向孔用于接收将远侧主体耦合至患者的骨的固定元件。
12.一种用于调节髓内钉长度的方法，包括 围绕患者肢体安置致动器以使致动器的外磁铁被设置为平行于位于患者肢体内的髓内钉，所述髓内钉包括被设置用于相对轴向移动的第一和第二主体以及内磁铁；然后 旋转外磁铁以向内磁铁施加旋转，这造成第一和第二主体的相对轴向移动，从而调节髓内钉的长度。
13.一种致动器，包括 至少两个磁铁；和 连接件，所述连接件耦合所述至少两个磁铁并且被设置用于向第一和第二外磁铁施加沿相同方向的旋转；以及 显示由磁铁旋转造成的髓内钉轴向牵伸或轴向压缩量值的用户界面。
14.如权利要求13所述的致动器，进一步包括驱动机构和连接件，所述驱动机构被设置用于旋转两个磁铁中的第一磁铁，所述连接件被设置为使得通过驱动机构向第一磁铁施加的旋转也导致第二磁铁旋转。
15.如权利要求13和14所述的致动器，其中所述连接件包括连接组件，所述连接组件具有耦合至第一连接件和第二连接件的弧形连接件，将弧形连接件耦合至第一磁铁的第一连接件以及将弧形连接件耦合至第二磁铁的第二连接件。
16.如权利要求13至15所述的致动器，其中所述至少两个磁铁被设置为围绕平行轴线并且沿相同方向旋转。
17.如权利要求13至16所述的致动器，其中所述连接件保持所述至少两个磁铁相对于彼此的角度关系在从约120度到约180度的范围内。
全文摘要
一种长度可调的髓内钉系统包括具有近侧主体和远侧主体的伸缩式髓内钉。近侧主体内的内磁铁被连接至螺杆，螺杆接着被连接至远侧主体。螺杆穿过螺纹套管，螺纹套管被连接至近侧主体。螺杆远端的位置相对于远侧主体固定，但是可以在该固定位置内自由旋转。还公开了一种致动器，所述致动器包括相对于彼此以及髓内钉轴线和患者肢体以一定角度关系设置的一对旋转磁铁。这些外磁铁沿相同方向的旋转导致内磁铁和螺杆的旋转以及螺纹套管和近侧主体相对于远侧主体的伸缩式轴向移动。
文档编号A61B17/72GK102917659SQ201180014772
公开日2013年2月6日 申请日期2011年3月17日 优先权日2010年3月19日
发明者丹尼尔·C·扎里, 戴维·L·埃文斯 申请人:史密夫和内修有限公司