可伸缩im钉和促动机构的制作方法
【专利摘要】一种长度可调整的IM钉系统包括可伸缩IM钉，其具有近端主体和远端主体。在近端主体内的内磁体连接到螺纹杆，螺纹杆继而连接到远端主体。螺纹杆穿过螺纹区段，螺纹区段连接到近端主体。螺纹杆的远端的位置相对于远端主体固定，但可在此固定位置内自由旋转。还公开了一种促动器，其包括相对于彼此和IM钉的轴线及患者的肢体安置成有角度关系的成对旋转磁体。这些外磁体在相同方向上的旋转导致内磁体和螺纹杆旋转及螺纹区段和近端主体相对于远端主体的伸缩轴向移动。
【专利说明】可伸缩IM钉和促动机构
[0001]相关申请的交叉引用
本申请要求在2011年5月17日提交的美国专利申请N0.13/109,478的优先权和全部权益，美国专利申请N0.13/109,478为在2011年3月17日提交的国际申请N0.PCT/US2011/028764的部分连续案(并且根据35 USC § 120，要求保护优先权权益)，国际申请N0.?(:17^52011/028764要求在2010年3月19日提交的美国临时申请序列号N0.61/315, 520的优先权的权益。在先申请的公开被认为是本申请公开的部分(并且以引用的方式并入到本文中)。
【技术领域】
[0002]本公开涉及一种肢体延长髓内(IM)钉，其包括伸缩结构和磁性促动机构。更具体而言，公开了一种IM钉，其包括伸缩结构，伸缩结构具有内磁体和外促动机构，外促动机构包括旋转磁体用于根据需要来非侵入地延长(牵引)或缩短(收缩)頂钉。
【背景技术】
[0003]已知用于治疗肢体不等长的多种治疗。肢体不等长可能由于出生缺陷、不当的骨骼生长、疾病或创伤造成。腿不等长的治疗包括使用鞋拔和特殊的靴子来增高脚的马蹄足位置。整形外科领域包括其它技术，诸如刺激松果体(epiphyseal)生长、手术缩短较长的肢体和手术延长较短的肢体。
[0004]当前肢体延长技术通常采用张力-应力的Ilizarov原理，其中经受缓慢、稳定张力的活体组织变得被新陈代谢地激活。因此，在形成骨骼间隙并且随后牵引间隙后，可形成新骨骼以造成长度增加。
[0005]在当前肢体延长技术`中，肢体骨骼被切割，被称作截骨术或骨皮质切开术。骨骼开始在此位置发展胼胝。然后利用通过手术附连到骨骼上的机械装置来拉开两个骨骼部分。该过程称为牵引，其中，伸展胼胝，从而延长骨骼。
[0006]用于肢体延长的当前机械装置包括利用可调整的支柱连接的外固定器，其呈环的形式并且使用线、销或螺钉经皮连接到骨骼。
[0007]各种长度可调整的頂钉包括:形状记忆合金，其用于延长可伸缩頂钉；植入的电动马达，其提供牵引力；液压或气动机构或泵；棘轮机构；磁性驱动齿轮机构；以及，某些设计利用患者的移动来生成牵引力。
【发明内容】
[0008]公开了一种长度可调整的IM钉和用来牵引或收缩所公开的IM钉的促动器。
[0009]一种公开的頂钉包括近端外主体，近端外主体包括近端和远端。外主体的远端接纳远端主体的一部分。近端外主体也容纳内磁体。内磁体联接到螺纹轴的近端。螺纹轴还包括可旋转地联接到远端主体的远端。另外，螺纹轴穿过螺纹区段(block)，螺纹区段联接到近端外主体。[0010]因此，内磁体和螺纹轴的旋转造成近端外主体相对于远端主体在轴向移动。在一个实施例中，螺纹轴的远端当可旋转地连接到远端主体时在固定位置连接到远端主体。即，轴可在固定位置旋转，但并不相对于远端主体移动。
[0011]公开了一种促动器，其包括至少一个外磁体。外磁体可旋转地容纳于其自己的外壳中，配备驱动机构，驱动机构用于使外磁体绕平行于IM钉的内磁体轴线的轴线旋转。赋予外磁体旋转也将赋予安置于頂钉的近端外主体内的内磁体旋转。内磁体的旋转导致螺纹轴旋转，这赋予螺纹区段轴向移动。螺纹区段的轴向移动造成近端外主体相对于远端主体在轴向移动。
[0012]还公开了一种促动器，其用于增加施加到内磁体上的扭矩。作为单个磁体的替代，促动器包括第一外磁体和第二外磁体。每个外磁体可旋转地容纳于其自己的外壳中并且在平行于内磁体和IM钉轴线的轴线处。第一外磁体和第二外磁体的外壳联接在一起以维持第一外磁体和第二外磁体成间隔开的有角度关系，这允许IM钉(和患者的肢体)定位于第一外磁体与第二外磁体之间。联动件将第一外磁体与第二外磁体联接在一起并且能在赋予内磁体和螺纹轴旋转的相同方向赋予第一外磁体和第二外磁体旋转。
[0013]在改进方案中，由内磁体(作为顶点)与第一外磁体和第二外磁体限定的角度可在约120°至约180°的范围。小于120°的角度可导致两个外磁体生成某些对抗力，而不是合作力。
[0014]在改进方案中，远端主体包括细长槽。螺纹区段包括径向延伸部，径向延伸部延伸穿过远端主体的槽并且联接到近端外主体，用来在螺纹轴旋转导致螺纹区段在轴向移动时造成近端外主体相对于远端主体在轴向移动。
[0015]在另一改进方案中，螺纹轴的远端可旋转地接纳于远端区段内，远端区段联接到远端主体以将螺纹轴的远端联接到远端主体。在该构思的进一步改进方案中，螺纹轴穿过远端区段并且联接到端帽。螺纹轴在远端区段内自由旋转，但端帽用于维持螺纹轴的远端的位置在远端主体内的固定位置，因为远端区段或端帽中的至少一个固定到远端主体上。
[0016]在其它改进方案中，第一外磁体联接到驱动机构。另外，将第一外磁体与第二外磁体联接在一起的联动件将由驱动机构赋予给第一外磁体的旋转转变为第二外磁体的旋转。在该构思的进一步改进方案中，联动件为联动组件，其包括将第一外磁体联接到拱形联动件的第一联动件，拱形联动件将第一联动件联接到第二联动件，第二联动件将拱形联动件联接到第二外磁体。在此构思的进一步改进方案中，利用安置于第一外磁体的外壳上的开关来启动驱动机构。
[0017]在其它改进方案中，第一外磁体和第二外磁体绕平行轴线并且沿相同方向旋转以增加施加在安置于頂钉的外主体内的内磁体上的扭矩。
[0018]在另一改进方案中，给定操作条件，将拱形联动件容纳于拱形外壳中，拱形外壳将第一外磁体与第二外磁体的外壳联接在一起以维持第一外磁体与第二外磁体相对于彼此成约120°至约180°的有角度的关系，其中内磁体的轴线为顶点并且所有三个磁体的旋转轴线平行或尽量接近平行。 [0019]在改进方案中，頂钉的远端主体包括至少一个横向孔，其用于接纳固定元件以将远端主体联接到患者的骨骼。
[0020]在另一改进方案中，促动器包括用户接口，用户接口显示頂钉的轴向牵引或轴向压紧(compaction)的量值。
[0021]在改进方案中，内磁体安置于载体或壳体内，载体或壳体联接到螺纹轴的近端。
[0022]公开了一个、两个和三个磁体促动器。
[0023]还公开了一种用于调整IM钉的长度的方法，其包括:提供如上文所公开的IM钉，提供如上文所公开的促动器和将促动器放置成使得外磁体相对于IM钉安置，并且旋转外磁体以赋予内磁体和螺纹轴旋转，这赋予螺纹区段和近端外主体相对于远端主体的轴向移动。
[0024]外磁体的旋转轴线可平行于、垂直于或不平行于髓内钉的轴线。
[0025]根据本发明的某些方面，可提供一种长度可调整的髓内钉系统，包括:髓内(IM)钉，其包括近端外主体，近端外主体包括近端和远端，近端外主体的远端接纳远端主体的一部分,近端外主体容纳内磁体，内磁体联接到螺纹轴的近端,螺纹轴包括可旋转地联接到远端主体的远端，螺纹轴穿过螺纹区段，螺纹区段联接到近端外主体；以及，促动器，其包括可旋转地容纳于其自身外壳中的至少一个外磁体，外磁体的外壳沿着大致平行于内磁体轴线的轴线可旋转地保持外磁体，促动器还包括驱动机构，驱动机构赋予内磁体和螺纹轴旋转，螺纹轴赋予螺纹区段和近端外主体相对于远端主体的轴向移动。
[0026]根据某些实施例，远端主体具有细长槽，螺纹区段具有延伸穿过槽并且联接到近端外主体的径向延伸部。
[0027]根据某些实施 例，螺纹轴的远端可旋转地接纳于远端区段中，远端区段联接到远端主体用于将螺纹轴的远端联接到远端主体。
[0028]根据某些实施例，螺纹轴的远端穿过远端区段并且联接到端帽，螺纹轴在远端区段内自由旋转，远端区段或端帽中的至少一个将螺纹轴固定到远端主体上。
[0029]根据某些实施例，促动器还包括:联接到驱动机构的第一外磁体和将第一外磁体联接到第二外磁体的联动件，其中由驱动机构赋予给第一外磁体的旋转也导致第二外磁体旋转。根据某些实施例，联动件为联动组件，其包括将第一外磁体联接到拱形联动件的第一联动件，拱形联动件将第一联动件联接到第二联动件，第二联动件将拱形联动件联接到第二外磁体。
[0030]根据某些实施例，利用安置于第一外磁体的外壳上的开关来启动驱动机构。
[0031]根据某些实施例，第一外磁体和第二外磁体绕平行轴线并且沿相同方向旋转。
[0032]根据某些实施例,拱形联动件容纳于拱形外壳中，拱形外壳将第一外磁体与第二外磁体的外壳联接在一起以维持第一外磁体和第二外磁体相对于彼此成有角度的关系，其中由第一外磁体的轴线、内磁体的轴线和第二外磁体的轴线限定的角度(其中第一外磁体的轴线为顶点)在约120°至约180°的范围。
[0033]根据某些实施例，頂钉的远端主体包括至少一个横向孔，其用于接纳固定元件以将远端主体联接到骨骼。
[0034]根据某些实施例，促动器包括用户接口，用户接口显示頂钉的轴向牵引或轴向压紧。
[0035]根据某些方面，促动器包括至少一个磁体，至少一个磁体具有与髓内钉的轴线不平行地定向的轴线，并且磁体配置成绕磁体轴线旋转。用户接口显示由磁体旋转造成的髓内钉的轴向牵引或轴向压紧的量值。[0036]根据某些实施例，促动器包括:至少一个第二磁体，其联接到第一磁体并且具有与髓内钉轴线并不平行地定向的轴线。第二磁体配置成绕第二磁体轴线旋转。替代地，第二磁体具有平行于髓内钉轴线定向的轴线。
[0037]根据本发明的某些方面，可提供一种长度可调整的髓内(IM)钉，包括:近端外主体，其包括近端和远端；近端外主体的远端接纳远端主体的一部分；近端外主体容纳内磁体，内磁体联接螺纹轴的近端；螺纹轴包括在固定位置处可旋转地联接到远端主体的远端，螺纹轴穿过螺纹区段，螺纹区段联接到近端外主体；并且其中，内磁体的旋转赋予螺纹轴旋转，这赋予螺纹区段和近端外主体相对于远端主体的轴向移动。
[0038]根据某些实施例，远端主体包括细长槽，螺纹区段包括延伸穿过槽并且联接到近端外主体的径向延伸部。
[0039]根据某些实施例，螺纹轴的远端可旋转地接纳于远端区段中，远端区段联接到远端主体用于将螺纹轴的远端联接到远端主体。
[0040]根据某些实施例，螺纹轴的远端穿过远端区段并且联接到端帽，螺纹轴在远端区段内自由旋转，远端区段或端帽中的至少一个将螺纹轴固定到远端主体上。
[0041]根据某些实施例，頂钉的远端主体包括至少一个横向孔，其用于接纳固定元件，以将远端主体联接到骨骼。
[0042]根据本发明的某些方面，可提供一种调整髓内(IM)钉的长度的方法，该方法包括:提供髓内(頂)钉，其包括近端外主体，近端外主体包括近端和远端，近端外主体的远端接纳远端主体的一部分，近端外主体容纳内磁体，内磁体联接螺纹轴的近端,螺纹轴包括可旋转地联接到远端主体的远端，螺纹轴穿过螺纹区段，螺纹区段联接到近端外主体；将包括第一外磁体和第二外磁体的促动器围绕IM钉放置,使得第一外磁体和第二外磁体安置于内磁体的任一侧上；以及旋转第一外磁体和第二外磁体以赋予内磁体和螺纹轴旋转，这赋予螺纹区段和近端外主体相对于远端主体的轴向移动。
[0043]根据某些实施例，远端主体包括细长槽，螺纹区段包括延伸穿过槽并且联接到近端外主体的径向延伸部，近端外主体相对于远端主体的轴向移动导致径向延伸部沿着槽移动。
[0044]根据某些实施例，该方法还包括以下步骤:将螺纹轴的远端固定到远端主体，使得螺纹轴可在远端主体内旋转但相对于远端主体具有固定轴向位置。
[0045]根据某些实施例，该方法还包括以下步骤:将第一外磁体联接到驱动机构和联动组件，联动组件将第一外磁体和第二外磁体联接在一起，其中由驱动机构赋予给第一外磁体的旋转也赋予给第二外磁体旋转。
[0046]当结合附图来阅读时，通过下文的详细描述，其它优点和特征将显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0047]为了更全面地理解所公开的方法和设备，参考在附图中更详细地图示的实施例，在附图中:
图1为根据本公开制造的IM钉的平面图；
图2为在图1中公开的IM钉的平面图，其示出了 IM钉处于牵引或延伸位置；
图3为所公开的促动器机构就位并且包围所公开的IM钉(患者的肢体未图示)的端视图；
图4为在图3中公开的促动器和IM钉的侧视图；
图5为在图3-4中所公开的促动器和IM钉的顶视平面图；
图6为所公开的促动器和IM钉的透视图；
图7为另一公开的单磁体促动器机构就位并且包围所公开的IM钉(患者的肢体未图示)的端视图；
图8为所公开的两磁体促动器机构就位并且包围所公开的IM钉(患者肢体未图示)的端视图；
图9为所公开的三磁体促动器机构就位并且包围所公开的IM钉(患者肢体未图示)的端视图；
图10为另一公开的三磁体促动器机构就位并且包围所公开的IM钉(患者的肢体未图示)的端视图；
图11为圆形轨道促动器机构就位并且包围所公开的頂钉的端视图；
图12为另一圆形轨道促动器机构就位并且包围所公开的頂钉的端视图；以及 图13为另一公开的单磁体促动器机构就位并且包围所公开的IM钉的端视图。
[0048]应了解附图未必按照比例绘制，且所公开的实施例有时以图解并且以局部视图来说明。在某些情况下，省略了对于理解所公开的方法和设备而言并非必需的或者使得其它细节难以认识的细节。当然，应`了解本公开并不限于本文中所说明的特定实施例。
【具体实施方式】
[0049]图1为所公开的可伸缩頂钉10的平面图。頂钉10包括近端外主体12，近端外主体12具有近端14和远端16。近端外主体12的远端16容纳远端主体18的至少一部分。远端主体18还包括近端20和远端22。近端外主体12除了容纳远端主体18的至少一部分之外，还容纳内磁体24。内磁体24可容纳于壳体或载体内，以便于将内磁体24联接到螺纹杆28。内磁体24可由图3至图6中所示和下文所讨论的促动器26绕頂钉10的轴线25旋转。
[0050]返回至图1，内磁体24联接到螺纹杆28，可见到螺纹杆28延伸穿过远端主体18的细长槽30。螺纹杆28在联接到内磁体24之前穿过远端主体18的近端20和轴承32。轴承32接合近端外主体12的内壁34。类似地，近端轴承36联接到内磁体24以便于内磁体24在近端外主体12内的旋转。
[0051]螺纹杆28包括联接到内磁体24的近端38和容纳于远端区段42内并且连接到端帽44的远端40。螺纹杆28也穿过螺纹区段46。螺纹区段46联接到近端外主体12。因此，内磁体24 (或载体)的旋转造成螺纹杆28旋转和螺纹杆28在螺纹区段46内的旋转。由于螺纹区段46联接到近端外主体12，内磁体24和螺纹杆28的旋转导致近端外主体12沿着頂钉10的轴线25沿任一方向在轴向移动。远端区段42或端帽44中的至少一个固定到远端主体18，因此螺纹杆28的远端40的位置相对于远端主体18固定在图1和图2中所示的位置。远端主体18还包括用于将远端主体18联接到患者骨骼的多个开口 50。
[0052]转至图2，内磁体24旋转导致螺纹杆28旋转和螺纹区段46和外主体向左边移动，如在图2中所示,这导致IM钉10牵引或延长。内磁体24的旋转由图4-6中所示的促动器26造成。与图1和图2相比，读者将注意到远端区段42、端帽44和螺纹杆28的远端40相对于远端主体18的位置保持不变。安置于远端主体18内的细长槽30提供使螺纹区段46沿着IM钉10的轴线25沿任一方向上滑动的方便手段。
[0053]转至图3，一个公开的促动器26被示出为就位，其中，它包围頂钉10。内磁体被不出为24并且也不出了用于内磁体24以及第一磁体52和第二磁体54的北南坐标。第一外磁体52和第二外磁体54各容纳于外壳56、58内。第一磁体52和第二磁体54可绕大体上平行于頂钉10的轴线25的轴线60、62旋转。第一外磁体52和第二外磁体54在相同方向或在箭头64、66的方向绕轴线60、62的旋转也赋予内磁体24和螺纹杆28旋转(图1至图2)。
[0054]可由促动器按钮68来起始第一外磁体52和第二外磁体54的旋转。促动器按钮68可用于启动以70示意性地示出的驱动机构，驱动机构使第一外磁体52在箭头64的方向上旋转。第一外磁体52可联接到联动件72，联动件72继而联接到拱形联动件74，拱形联动件74继而联接到联动件76，联动件76赋予第二外磁体54沿箭头66的方向上的旋转。拱形联动件74可容纳于拱形外壳78中，拱形外壳78还可用于支承用户接口 80，用户接口80用来向外科医生或医师指示由于促动器26的操作而施加在頂钉10上的牵引或压紧量。优选地，接口 80支承于拱形外壳78上，使得显示面板82可由医师或外科医生容易地看到。如在图4和图5中所示。在图6中示出了促动器26a的额外透视图。
[0055]联动件70、72、74、76、274 (图8)可包括下列中的任一个或多个:柔性驱动机构、齿轮传动组合、皮带驱动、蜗轮、液压驱动、气动驱动、流体静力驱动、链条驱动和杆联动驱动。促动器68和联动件70可为马达，诸如步进马达，其具有联接到外磁体52的轴(未图示)。磁体52也可由马达(未图示)利 用将磁体52链接到其它(多个)磁体54、352、452 (图9至图10)的皮带、齿轮、蜗轮、链条驱动等来驱动。每个磁体也可配备其自己的马达，其中马达受到微处理器(未图示)控制。 简言之，本领域技术人员将意识到关于赋予(多个)磁体52、54、352、452旋转运动存在大量选项。
[0056]转至图7，示出了另一公开的促动器126，其具有单个外磁体152。拱形外壳178包围頂钉10。内磁体以24示出并且也示出了内磁体24以及单个磁体152的北南坐标。外磁体152容纳于外壳56内并且可绕大体上平行于頂钉10的轴线25的轴线60旋转。图6的促动器126将大体上在内磁体24上施加比图3的促动器26更小的扭矩。
[0057]转至图8，示出了另一两磁体促动器226处于其包围頂钉10的位置。第一外磁体52和第二外磁体54各容纳于外壳56、58内但拱形外壳278和联动件227被修改为支承磁体52、54，使得其相应轴线60、262相对于彼此成约120°的角度Θ，使用钉轴线25作为顶点。第一外磁体52和第二外磁体54绕轴线60、262在相同方向或箭头64、266的方向的旋转赋予内磁体24和螺纹杆28 (图1至图2)旋转。角度Θ可在约120°至约180°的范围。另外，也可使用单磁体促动器126，但某些操作者可选择强度大于磁体52(图3和图8)的磁体152 (图7)。
[0058]图9和图10示出了三磁体促动器326、426。中磁体352、452安置于第一磁体52与第二磁体54之间。示出了额外联动件372、472、474、574。三磁体促动器326、426理想地合并了如上文所讨论的无线通信接口 380。
[0059]图11和图12示出了容纳一个或多个磁体702的圆形轨道促动器700，一个或多个磁体702被驱动以沿着促动器700的内轨道704和外轨道706运行。在图11中，示出了两个永磁体，但适当定向的任何数量的永磁体可被驱动以沿着轨道运行，使得磁体以轴向旋转驱动钉10的内磁体。在图12中，两个电磁体受脉冲作用并且同步，使得磁体驱动钉10的内磁体沿轴向旋转。一个或多于一个电磁体可用于实现这个目的。当多个磁体702用于图11和图12的轨道中时，磁体连结在一起以维持其相对角方位。(多个)磁体可被机械地驱动，例如使用把手，或马达或者上文所描述的机构。[0060]转至图13，另一公开的促动器526示出为具有单个外磁体552。拱形外壳578包围頂钉10。内磁体以24示出并且还示出了用于内磁体24以及单个磁体552的北南坐标。外磁体552容纳于外壳556内并且可绕轴线60旋转。在此实施例中，轴线60并非平行于IM钉轴线25，而是相对于拱形外壳578在切向旋转以形成在大于O度至多达+/90°之间的角度，其中示出了 90°的角。旋转轴线的不平行性，例如图示的垂直布置，允许更大的促动距离(即，在磁体之间的最短距离)，例如与其中轴线平行的布置相比，约50%更大。对于相同大小的磁体24和552而言，90°的角度提供最大的促动距离。更大的促动距离适应具有更大腿的患者。
[0061]促动器526可包括多于一个的外磁体,例如在图8至图10中所不,但具有并不平行于IM钉轴线定向的额外外磁体。作为补充或作为替代，额外的外磁体可平行于IM钉轴线定向。
[0062]工业话用件:
所公开的頂钉10利用呈近端外主体12形式的伸缩结构，近端外主体12利用螺纹杆28和螺纹区段46联接到远端主体18。能使近端主体和远端主体18相对于彼此牵引和压紧。通常，经由截骨术来切断患者的骨骼以随着时间来延长骨骼。IM钉10可采用钕磁体来用于内磁体24和外磁体52、54、152、352、452以促动螺纹杆28的旋转。螺纹杆28的旋转继而导致近端外主体12相对于远端主体18在轴向移动。当近端外主体12和远端主体18固结到分段骨骼的部分时，骨骼的分段部分可通过旋转螺纹杆28/内磁体24来根据需要牵引或收缩。在图示的实施例中，螺纹杆28在轴向加载条件下诸如在站立/走动时或牵引和收缩IM钉10期间处于在张力之下。
[0063]外促动机构26、26a、126、226、326、426被设计成提供充分的扭矩来旋转内磁体24，尽管在内磁体24与外磁体52、54、152、352、452之间有距离。内磁体24的旋转必须克服由患者的相关联的软组织所赋予的任何压缩负荷。因此，外磁体52、54、152、352、452的位置可用于使内磁体24和螺纹杆28组件的扭矩最大。在图8中示出了优选方位，其中内磁体24和外磁体52,54的轴线25、60、262形成约128。的角度。
[0064]因此，径向磁化的内磁体24和外磁体52、54、152、352、452，小直径螺纹杆28以及可伸缩頂钉10的近端外主体12和远端主体18可用于禁止骨干的若干部分牵引和收缩。
[0065]在一个实施例中，螺纹杆28固定到内磁体24，排除了除了内磁体24轴向旋转和螺纹杆28轴向旋转之外的任何自由度。轴承32、36使得内磁体24能在近端外主体12内自由旋转。远端主体18的尺寸使得近端外主体12相对于远端主体18沿任一轴向方向自由移动。頂钉10的伸缩能力允许頂钉10当经由近端外主体12和远端主体18固结到骨骼上时牵引和收缩相邻的骨块。远端主体18的近端20包括通孔，螺纹杆28可自由地穿过通孔。然后可将螺纹杆28经由匹配的螺纹而螺纹连接到螺纹区段46。远端主体18包括细长槽30或其它结构以允许螺纹区段46沿任一方向自由滑动。各种器件可用于将螺纹区段46固结或联接到近端外主体12。远端区段42优选地联接或固结到远端主体18并且螺纹杆28和端帽44可自由地旋转，而不改变螺纹杆28的远端40相对于远端主体18的位置。
[0066]在牵引、收缩和加载期间，较大的近端外主体12随着螺纹区段46沿轴向移动。因此，维持螺纹杆28在恒定张力。因为螺纹杆28并未被压缩，IM钉10结构的强度增加并且最小化在螺纹杆28的螺纹与螺纹区段46之间的结合。更具体而言，在牵引期间，在螺纹杆28/内磁体24之间的接触点在螺纹杆28、螺纹区段46的接口处和在内磁体24与远端主体18的近端20之间的接合部，如在图2c中所示。在收缩期间，在螺纹杆28/内磁体24之间的接触点安置在螺纹杆28/螺纹区段46接口处和内磁体24 (或磁体载体)与远端主体18的近端之间的接合部，如图1所示。因此，在收缩或牵引期间在任一轴向方向的加载力可位于大致相同的接口处。
[0067]虽然提出了钕磁体，但可采用其它磁体，其将对于本领域技术人员显而易见。第一外磁体52和第二外磁体54优选地相对于彼此安置成约120°至约180°范围的角度Θ，并且拱形联动件74、274、374、474、574和拱形外壳78、178、278、378、478的尺寸优选地适应其中已插入了頂钉10的患者的肢体。为了实现这些目的，每个外磁体52、54、152、352、452可安装于其自己的外壳56、58、356、456内并且在外壳56、58内部或外部的单个促动机构68、70、72、74、274、76、372、474、478可用于使两个磁体在相同方向自旋，如在图3和图8中所不。在促动时，第一外磁体52和第二外磁体54或单个外磁体152的自旋将向容纳于IM钉10内的内磁体24提供额外扭矩。
[0068]如对于本领域技术人员将显而易见地，可采用不同类型的永磁体、电磁体、不同的磁体形状和磁体24、52、54、152的不同安装类型或位置。外壳56、58、78、178、278的结构也可在形状、相对尺寸和构造方面不同。在磁体52、54之间的联动件(参看图3和图8中的72、74、76)可通过多种手段来实现，例如柔性驱动机构、齿轮传动组合、皮带驱动、蜗轮、液压驱动、气动驱动、流体静力驱动、链条驱动、杆联动驱动等。在磁体52、54、152和外壳56、58、156之间的机械联动也可使用柔性驱动机构、齿轮传动组合、皮带驱动、蜗轮、液压驱动、气动驱动、流体静力驱动、链条驱动、杆联动驱动等而不同。
[0069]另外，磁体52、54、24、152可以以并非轴向诸如360°周向旋转的配置或方向定向，例如围绕肢体的轴线而不是内磁体24的轴线自旋。磁体52、54、152也可以以连续(恒定力)或脉动行动在线性方向中被驱动。促动机构68、70的位置可安置于拱形外壳78、178、278内的任一外壳56、58中，在用户接口 80上或全都在外壳56、58、78、178、278外侧。
[0070]促动器按钮68可设置为下列形式:螺旋形按钮、转动把手、线性齿轮、蜗轮、正齿轮、螺旋齿轮、齿条和小齿轮、卡爪、液压促动、气动促动、流体静力促动、磁性促动、刷式和无刷电动马达，包括步进马达。延长监视器或用户接口 80可为固态或机电装置。接口 80也可为无线装置，其可不出现在外壳上。待显示的信息将在手术室的监视器上示出。因此，接口 80和显示面板82实际上是可选的，假设无线技术当前可用。接口 80可测量内磁体24的拉力变化或者内磁体24的线性移动。接口 80的显示器82可为模拟的或数字的。在显示器82上显示的具体信息可根据需要而不同并且可由外科医生或医师编程。接口 80也可采用报警器或警报器来警告医师或用户偏离原始处方的牵引/收缩。
[0071]虽然仅陈述了某些实施例，但是对于本领域技术人员而言，从上文的描述，替代方案和修改将显而易见。这些和其它替代方案被认为是等效物并且在本公开和所附权利要求的精神和范围内。
【权利要求】
1.一种促动器,包括: 至少一个磁体，其具有与髓内钉的轴线不平行地定向的轴线，所述磁体配置成绕所述磁体轴线旋转；以及 用户接口，其显示由所述磁体旋转造成的髓内钉的轴向牵引或轴向压紧的量值。
2.根据权利要求1所述的促动器，其特征在于，所述至少一个磁体轴线垂直于所述髓内钉的轴线定向。
3.根据权利要求1和2所述的促动器，其特征在于，包括:至少一个第二磁体，其联接到所述第一磁体并且具有与所述髓内钉轴线不平行地定向的轴线，所述第二磁体配置成绕所述第二磁体轴线旋转。
4.根据权利要求1和2所述的促动器，其特征在于，包括:至少一个第二磁体，其联接到所述第一磁体并且具有与所述髓内钉轴线平行地定向的轴线，所述第二磁体配置成绕所述第二磁体轴线旋转。
5.根据权利要求3和4所述的促动器，其特征在于，还包括:联接所述至少两个磁体的联动件。
6.根据权利要求5所述的促动器，其特征在于，还包括:驱动机构，其配置成使所述两个磁体中的第一个旋转，并且所述联动件配置成使得由所述驱动机构赋予所述第一磁体的旋转也导致所述第二磁 体旋转。
7.一种用于调整髓内钉长度的方法，其特征在于，包括: 将促动器放置在髓内钉周围，使得所述促动器的外磁体相对于所述髓内钉安置，其中，所述外磁体的旋转轴线并不平行于所述髓内钉的轴线，所述髓内钉包括第一主体和第二主体以及内磁体，所述第一主体和第二主体配置成进行相对轴向移动；以及， 旋转所述外磁体以赋予旋转至所述内磁体，这导致所述第一主体和第二主体的相对轴向移动以调整所述髓内钉的长度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述外磁体安置成所述外磁体的旋转轴线垂直于所述髓内钉的轴线。
【文档编号】A61B17/86GK103687559SQ201280035565
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年5月17日 优先权日:2011年5月17日
【发明者】D.C.扎尔利, D.L.埃文斯, S.W.贾纳 申请人:史密夫和内修有限公司