主动张紧骨和关节稳定装置的制作方法

文档序号:11280821阅读:221来源:国知局
主动张紧骨和关节稳定装置的制造方法

本文描述的实施例涉及外科手术领域,并且更具体地涉及用于骨融合、关节稳定和/或骨折固定外科手术的方法。



背景技术:

在矫形(orthopedic)外科手术中已采用各种装置用于骨融合和/或关节稳定。骨螺钉、u形钉和板已被用作一组刚性选择。根据uspns4,959,064;6,656,184;7,833,256;7,985,222;8,048,134;8,449,574和8,491,583和usppn2006/0264954,一些螺纹型装置包括张紧弹簧或构件。纽扣和缝合型装置提供了一组更灵活的选择。uspns7,235,091、7,875,057和8,348,960提供了这种装置的示例及其合适的应用。

各种利弊与上述选择相关联。如下文详述和本领域技术人员可进一步理解的,本主题的实施例旨在解决现有产品的许多缺点。



技术实现要素:

描述了在医疗过程期间被张紧并在使用期间在维持轴向张紧中保持主动用以继续压缩目标解剖部(anatomy)的骨和关节稳定装置。在本主题的实施例中,矫形外科手术系统包括:包括多个梁的细长弹簧构件,所述梁每个包括自由地偏转以用于轴向拉伸弹簧构件的横向部件;和至少一个锚固件头部,其适于接收弹簧构件并采用棘齿接口来固定弹簧构件。可使用两个这样的头部,其中在细长弹簧构件的每一侧上具有一个。替代性地,一个头部可与脚部一起使用以锚固弹簧构件的相对端部。(多个)锚固件头部可保持低外形,同时由于相对面向的齿部支撑构造而包括用于弹簧构件接合的两个齿部。

如果远侧脚部设置在系统中或作为子组件的一部分,则脚部可适于从与弹簧构件对准的位置旋转到横向于弹簧构件的位置。在这种情况下,可通过跨越骨、关节间隙或骨折的最小直径的孔或通道在前一种构造中植入装置,然后在后一种构造中固定或稳定。

在许多情况下,在已发生充分愈合并且不再需要植入物之后,将期望移除该装置。当脚部通过(多个)丝状件或绳索(一个或另一个替代性地被称为“线”)固定到弹簧构件时,可切割线构件或多个线构件以便于移除装置。替代性地,(多个)丝状件或绳索可成环通过弹簧构件并由杆保持,直到杆被牵拉以实现释放。一旦其目标完成,任一种机制可经由最小的切口来促进装置的移除。对于一些患者和提供者而言,全部移除可能是重要的终点,因为保留的植入物可能会产生不良反应。

杆可包括用于连接到提取工具的近侧螺纹接口。杆的远侧端部可弯折或弯曲,其中延伸部被设置为与弹簧构件接合以避免扭曲和/或无意的释放。在这种情况下,杆有利地包括在体温下为超弹性(se)的镍钛诺(nitinol)(即,具有低于约37℃的af),使得其远侧端部可从该位置或接合部被牵拉而不折断。

锚固脚部可包括具有椭圆形或矩形平面形状的本体。通常,其高度和总体尺寸将被最小化,同时仍保持用于承载载荷的足够表面面积。其可包括与弹簧构件一起充当枢轴的横向槽。其可在一个面上或沿着一个面被解除以适应或嵌套细长构件,从而减少用于插入或植入的交叉外形。锚固件脚部可朝向横向位置(例如通过一体式或补充弹簧)偏置,从而从其轴向输送构造容易地转移到在远侧上对着皮质层的植入位置。替代性地,可使用一根或多根丝状件或牵引线来完成脚部旋转。脚部形状可在这方面进一步(或替代性地)协助。

无论使用一对头部型锚固件,还是使用一个头部锚固件和一个脚部锚固件,可在系统中包括各种特征以帮助在植入后移除装置。即,护套可设置在弹簧构件上以避免骨或其它组织向内生长。护套可包括诸如ptfe的生物相容性聚合物。如果护套期望额外的剪切强度,则可选择更高强度的聚合物,诸如peek或金属海波管(hypotube)(例如镍钛诺或不锈钢)。特别是对于聚合物示例,护套的长度可在医疗过程期间被修剪。替代性地,医生可从这样的项的集合或组中选择预切割护套。在另一方法中,细长构件本身可以是聚合物涂覆的。这样的涂层可通过静电(即粉末涂覆)、喷涂或浸涂或以其它方式实现。涂层可在弹簧中的相邻梁之间形成织带部分(webbingportion)。

对于细长弹簧构件本身,其优选地包括用于弯曲的特征件,从而由医生将锚固件装置固定(例如,将锚固件设置在最终或接近最终治疗位置的适当位置处)和最终紧固(例如,通过棘爪调节)至期望的或所选择的张力。这样的特征件整体形成在所示的(多个)实施例中。在这些实施例中,采用相对的对的形式布置的横向梁或条在外部范围处彼此连接。每个这样的对可通过中间连接器或桥接件连接到下一个相邻对。

梁对可各自限定孔或通孔,该孔或通孔可接收并固定或锁定间隙中的拉链头部锚固件的齿部或棘爪。在这种情况下,给定锚固件头部中的齿部或多个齿部将直接与梁接合。

细长弹簧构件及其梁有利地包括在人体温度下使用的超弹性(se)的niti合金(例如,具有约37℃或更低的af)。因此,弹簧构件可被设计并且材料可被热处理,使得当拉伸和使用时它表现出超弹性。否则,可选择或处理niti合金,使得在实施例中使用其潜在的形状记忆(sma)效应,从而使得该合金被热激活以一旦被布置就变得至少部分地相变并且紧固(或进一步紧固)。替代性地,弹簧构件可包括高性能或所谓的“工程”聚合物,诸如peek。也可使用其它材料(特别是具有高可逆染色潜力的材料,例如β钛合金)。

弹簧构件有利地基本上是平坦的。因此,其可具有在约10比1和约30比1之间的宽度比厚度的纵横比(aspectratio)。这样的形状因素使制造复杂度和成本最小化,因为弹簧构件可然后从平坦的线、条带或板被切割(例如,激光切割,水喷射切割或蚀刻)。可对切割部分进行介质吹扫、浸泡和/或电抛光以进行表面处理。

本文构思了系统使用和制造的方法。在用于矫形外科手术系统的制造方法中,将库存材料切成线性弹簧图案。如上所述,这种切割可通过激光,水射流切割或蚀刻进行。类似地构思形成适于与弹簧构件配合和相互作用的锚固件头部(例如,通过注射模制、微加工、3d打印或其它方式)。这些部件可以采用包装组合设置在要获得的套件中。然后在组装步骤(即,通常由医生原位进行)中,弹簧构件被接收在至少一个锚固件头部内,其中其齿部或多个齿部与弹簧构件中的通孔接合。有利地,通孔是弹簧图案。这允许弹簧的最长活动长度和在较低应变下更长的轴向或线性膨胀的前景。

在一种使用方法中,细长弹簧构件前进通过钻孔通过骨或其它组织的孔,并且设置有远离第一骨部分的远侧端部和靠近第二骨部分的近侧端部。然后,两端部被固定,其中至少一个端部采用包括棘爪接口的锚固件固定。在一个实施例中,在远侧端部处使用脚部以固定该端部,以及在近侧端部使用拉链型锚固件头部固定另一端部。在另一实施例中,使用两个拉链头部。然后通常使用设置在适当位置处的锚固构件或装置来将弹簧构件牵拉通过张紧弹簧构件的(在一侧或两侧处的锚固件头部的)棘爪接口。然后可修剪弹簧构件,切断任何突出的材料。可使用适配的拉链带枪进行张紧和/或修剪,也可用手动工具手动完成。在任何情况下,在张紧或设定锚固件最终位置时不采用螺纹的旋转或扭转运动。不需要任何扭转或转动螺纹以张紧(与现有的弹簧型螺钉装置相反),而是采用弹簧构件上的线性拉力。因此,一旦设定了张力,在一些情况下,系统可旋转到优选的位置以利用柔性考虑因素(例如,如下文所参考的),而不改变或基本上部改变装置张力。

在一个示例中,采用相对面向的棘爪锚固件构件固定弹簧构件的每个端部。在另一示例中,采用脚部固定远侧端部,该脚部在前进通过钻孔期间最初定位成与弹簧构件对准,然后转动或枢转以固定远侧端部。可弹簧加载脚部以达到这种效果。

作为另一选择,如上所述的,弹簧构件可由护套覆盖以防止组织向内生长。一旦弹簧构件位于适当位置(在近侧锚固件放置之前),护套就可在弹簧构件上前进。替代性地,其可用于支撑弹簧构件以前进到适当位置。护套可在任何此类活动之前或之后修剪至期望长度,或者可选自一组不同长度的预修剪护套。

作为整体矫形损伤治疗方法的一部分,护套可在愈合后与弹簧构件一起移除。作为该方法或这些(多个)方法的一部分,或作为单独的移除过程方法,它可留在原地,用于允许移除弹簧构件的目的。

类似地,如果脚部被包括在系统中,则作为整体治疗或随后移除方法的一部分,其可与弹簧构件分离。这可通过切割将脚部保持或捆绑在弹簧元件上的(多个)丝状件或绳索构件来实现。从该装置的远侧进入的手术刀可用于此目的。然后可通过单独的小切口移除脚部。

替代性地,在(多个)构件被成环通过弹簧元件用于固定脚部的情况下,可通过牵拉杆来释放(多个)丝状件或绳索。杆可包括螺纹近侧接口,其用于将螺纹插管从装置的近侧附接到该杆,并且牵拉该杆,从而便于通过原始切口移除该装置,而不需要在远侧上形成新切口。这代表了超过当前柔性装置(即纽扣和缝合系统)的另一优点,并且允许在额外的解剖区域中安全地应用。

其中包括套件的本主题的装置(具有或不具有组件),使用方法(例如,在修补时和/或用于系统移除的在治疗患者期间的植入)和制造(包括构成部件在体内或体外的组装)都被包括在本公开的范围内。以上描述了这些内容的一些方面,更详细的讨论结合下面的附图给出。

附图说明

通过研究附图,本文所阐述的主题的细节(关于其结构和操作两者)可显而易见,其中相似的附图标记指代相似的部分。附图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在说明主题的原理上。此外,所有图示旨在传达构思,其中相对尺寸、形状和其它详细属性可被示意性地而不是字面上或精确地示出。

图1a和1b是现有矫形固定装置的侧面透视图。

图2是本主题的装置和/或系统的实施例的前视图。

图3a是包括其中接收有弹簧构件的两个齿部的“拉链”型锚固件头部的侧截面图;图3b是图3a中的锚固件头部的可选构造的顶视图,其中弹簧构件没有处于适当位置;图3b-3e是可被包含在图2的系统中或其它的锚固件头部的侧截面图;图3f是图3e中的锚固件头部的可选构造的顶视图。

图4a和4b是细长弹簧构件构造或其实施例的侧视图(每个具有插入的详细视图)。

图5a是骨折的舟状骨(navicularbone)的模型的侧视图;图5b示出使用本主题系统的实施例处理的图5a中的模型。

图6a和6b分别是其远侧锚固件实施例的局部前视图和侧视图;图7a和7b分别是其机械可释放的远侧锚固件实施例的局部前视图和侧视图。

图8-14是包括各种视图的解剖图示,示出矫形损伤治疗过程中使用的实施例系统的方法,包括:固定第五跖骨骨折(图8),治疗跖跗(lisfranc)中脚部韧带损伤(图9),固定用于脚部重建过程的跟骨截骨(calcanealosteotomy)(图10),固定近侧胫骨-腓骨关节损伤(图11a和11b),固定远侧胫腓连结(tibiofibularsyndesmotic)损伤(图12a和12b),固定各种严重性肩锁关节损伤(图13),以及固定锁骨骨折(图14)。

图15是示出使用中的另一实施例系统的射线照相图像。

具体实施方式

各种示例性实施例在附图中示出并在下面进一步描述。以非限制性意义参考这些示例,因为应当注意,提供它们以说明装置、系统和方法的更广泛适用的方面。可对这些实施例做出各种改变,并且可在不偏离各种实施例的真实精神和范围的情况下替代等价方案。此外,可做出许多修改以使特定情形、材料、物质组成、过程、(多个)过程动作或(多个)步骤适应于本发明的(多个)目标、精神或范围。所有这些修改旨在落在本文所做出的权利要求的范围内。

关于图1a和1b,这些示出了现有的矫形固定系统。图1a中示出了典型的骨螺钉10。骨螺钉包括头部12,轴14和螺纹部分14。虽然该装置具有足够的强度和刚度以在骨折或截骨固定之后将骨碎片保持在一起,但碎片的压缩(通常为愈合所必需的)通常是有限的和临时的。此外,骨中的刚性金属装置(如螺钉)也可能产生严重的不良反应,包括但不限于骨内和/或骨外的螺钉移动、骨关节炎(osteoarthritis)、肌肉萎缩、神经损坏、疼痛、出血、骨质流失、由于刚性螺钉边缘处的骨应力和应力集中引起的骨坏死和/或继发性骨折。

在图1b中示出缝合线纽扣型装置20。其包括缝合线22,近侧纽扣24和远侧纽扣26。在使用时,缝合线的近侧自由端28被捆绑(手动地或可采用自锁特征)以在张紧之后固定装置。这种装置允许复位关节,限制关节的加宽以及在固定之后允许一些旋转运动。它还允许应用一些手动(难以测量或复制)压缩。然而,该装置受到对生物环境中的拉伸已知的缝合线的蠕变和磨损的限制。此外,除了在应用时所设置的压缩之外,不存在连续压缩。因此,该装置可随时间的推移而松动,从而将其应用限制到具有非常小运动的几个关节。

最终,这些装置都不向治疗部位提供持续或连续压缩。相反,它们的张力被设定并且特征的任何移动或松动会导致张力损失和/或松弛。

相比之下,图2中所示的系统100被设计用于在张紧之后安装,其中该张紧作为存储能量持续存在于一个/所述弹簧构件110中。另外,系统100可以以较小的外形来实施,其中只有其细长弹簧构件110需要通过钻孔(与深深地切割到骨中的远侧纽扣端部16和/或螺纹部分16相反)。

弹簧构件110有利地设计成具有连接并固定保持该装置的系统锚固件并且提供整体张力的混合功能。如图2所示,可在弹簧构件的每一侧上使用两个相同的锚固件头部120。弹簧构件可被接收在可选的护套130内,如下文所详述的。可选的垫片132可作为组织接口元件插入。垫片可以是平的或被构造成“星”型或是其它类型的锁定垫片,以帮助防止构件中/之间的旋转。类似地,尖钉(spike)、花键或螺柱可(通过模制、旋入或以其它方式)整体形成到(多个)锚固件头部中(通常在下周边的下面和/或其周围)。

拉链锚固件或锚固件头部可以是各种构造的。它们在平面形式或形状方面可以是大致正方形或矩形,如图2所示。替代性地,它们可被构造成圆形或环形本体。也可使用椭圆形和/或其它形状。

图3a中所示的锚固件头部120的横截面可代表任何这种情况。然而,图3b提供以圆形或环形形式实施的这种锚固件或锚固件头部的顶视图细节。

在每个视图中,锚固件装置120包括具有两个齿部124a和124b的本体122。所述齿部并不像在其它拉链带(ziptie)头部中通常的那样竖直堆叠。相反,当弹簧构件110作为组件位于适当位置时,这些齿部位于锚固件本体的相对侧上并且因此位于弹簧构件110的相对侧上。此外,这些齿部彼此不直接交叉。每个齿部124a,124b交错并定位成使得接合的弹簧构件110面对支撑部分126。

因此,接合的弹簧构件位于固体材料上或紧靠固体材料。当与锚固件接合(即,在每个齿部上牵拉)时,弹簧构件上的张力因此与另一齿部的横向载荷/作用隔离,使得细长构件或梁128a,128b(可选地)经由(基本上)纯拉伸或压缩载荷支撑每个齿部。这种加载简化可提供额外的部件强度,并有助于允许低外形的部件设计。

为了实现该目的,用于与一个/所述(多个)弹簧构件锁定的细长构件和齿部表面角度以正交角度设置。否则,构件(即,梁/齿部组合)可倾斜或成角度,从而在弹簧构件110的张力下在由支撑部分126支撑弹簧构件的情况下在稳定平衡中向内拖拉或牵拉。通过将用于模制的典型拔模角度应用于该部件,可由图3a中所示的构造(至少在一定程度上)实现该结果。

无论如何,细长支撑构件128a和128b相对于本体122被设置或构造成悬臂或悬臂梁元件。构思用于连接到本体122的齿部和细长构件的大体的上/下或相对的取向或平面。换句话说,承载齿部或齿部部分的一个梁在其底部(b)处或其附近连接到拉链锚固件的本体,并且另一个在其顶部(t)处或其附近连接,其中相对于锚固件120与之相互配合的弹簧构件110针对锚固件120做出这样的指定。以另一种方式描述,细长的支撑构件各自相对于锚固件的外表面向内指向。

为了详细说明,所谓的“底部”表面是在使用时弹簧构件首先馈送通过的表面(注意为此目的设置馈送开口(o)和凸出倒角(reliefchamfer)或切口(c))。“顶部”表面是弹簧构件在张紧之后跨越其被切割或修剪的表面。类似地,一个齿部(124a)可被认为是一个/所述上或顶齿部,另一齿部(124b)被认为是一个/所述下或底齿部。

围绕本体的顶部的任选的弧形(radiused)或弯曲边缘(r)有利地为锚固件提供无创伤的接口,用于减少对周围组织的创伤。这样的半径可应用于如图3b中所示的环形本体和/或如在图2中的正方形本体的锚固件中的其它平面形状或其它形状。半径通常不会相交和/或减小细长齿部支撑构件的材料,以避免其强度的损失。在图3a和3b所示的示例中(一起可选地被视为具有平底锅或钮扣-头部形状的本体),锚固件的直径为大约0.25英寸,高0.060英寸(即,在面之间测量),具有0.006英寸的边缘半径。

另一有利的(但可选的)特征涉及上部齿部在本体122内的布置。如所示的,齿部124a被构造和/或以其它方式定位,使得当弹簧构件110在齿部上与其支撑表面接合时,一个完整梁宽度(w)设置在拉链锚固件本体内,如下所述的。元件的这种关系有助于跨越拉链锚固件顶部在桥接件132处(例如,通过作为单独的工具或整体形成在多功能张紧和修剪工具中的齐平切割器)整洁地或均匀地修剪弹簧构件110。此外,细长梁构件128a可包括延伸部(e),该延伸部(e)超过其齿部124a,该齿部124a当与弹簧构件110接合时抵靠相对的梁116降到最低点(下文也将讨论)。当张紧弹簧构件时,这种关系可用于保持稳定的齿部位置。

又一种选择是齿部以尖锐或成角度的边缘(未示出)终止,或者包括平坦的端面或通过表面(p)。当弹簧构件通过锚固件本体时,后一构造可防止从齿部划伤(scoring)或刮擦(scraping)(即,释放微粒)。

在任何情况下,弹簧构件中的齿部124a,124b和孔或切口112适于在棘爪型接口中一起工作。值得注意的是,为了与弹簧构件110中的切口112相互配合并且包括两个竖直堆叠的齿部,这样的拉链锚固件(即,具有相同侧竖直堆叠的齿部的锚固件)将必须是单个齿部设计的两倍高(即在高度上2t相对于1t)。相比之下,图3a和/或3b中所示的上/下齿部和支撑梁设计可被认为是该高度的一倍半(即1.5t)。

锚固件头部120有利地通过塑料注射模制形成。生物相容性的聚酰胺(尼龙)或聚醚醚酮(polyethelketone)(peek)可用于此目的。在图3c和3d中以横截面示出其它可注射模制的锚固件变型。

如图3c中,注射模制的锚固件头部140形成有具有单个齿部124c的塑料本体122。当在张力下与弹簧构件接合时,鉴于其在其支撑件128处/来自其支撑件128的悬挂构造,齿部124c向内(即,如图所示,向下和向左)拉动。这种方法提供了稳定平衡的锁定。除了呈现单个齿部变型之外,头部140中所包括的元件的相对尺寸可匹配或跟踪商业可获得的(多个)拉链带头部的尺寸。

图3d中的锚固件头部142包括聚合物本体122和功能类似于锚固件头部140的齿部的金属柄(tang)或齿部124d(其中,在弹簧构件张力下,齿部124d拉下并向里牵拉)。然而,该实施例的尺寸与现有的金属齿部拉链带头部的尺寸非常不同。举例来说,齿部124d的端部144有利地被定位成使得,当与弹簧构件(未示出)接合时其将邻接锚固件本体122的相对的壁支撑部分126。这种布置为接合接口提供了显著更大的强度。此外,端部144可以是成角度的或平坦的(如所示),以提供在弹簧构件张紧时更好地“咬入”到支撑部分126中的接口。此外,尽管齿部可由不锈钢制成(如现有的金属齿部拉链带头部中那样),但齿部124d更优选地由se镍钛诺制成。se镍钛诺将允许在较厚的齿部本体中的较大的弯曲而没有塑性变形。使用较厚的齿部本体可提供更大的强度和/或包括如在图3a/3b实施例中所示的延伸部特征件(e)的机会。在任何情况下,如金属齿部拉链带通常那样的,齿部124d有利地与塑料的本体122共模制。

图3e和3f示出了明显不同类型的锚固件头部146。其有利地以se镍钛诺制造,其中形成在顶部件122a中的齿部124e配合到基部件或框架122b。这些可用周边激光焊缝(wb)彼此附接。在任何情况下,基部122b包括馈送开口(o),并且形成在顶部件中的齿部124e弯曲(如箭头所示),以允许插入弹簧构件。齿部可在其端部144处悬挂馈送开口,以确保单向操作并且当相关联的弹簧构件处于张紧状态时进一步使其稳定。

可通过激光或水射流切割、蚀刻或机加工切口148来在顶部件122a中限定齿部124e,其中可选的应力消除特征件(r)通过其。对于基部件中的馈送开口(o)可采用相同的方法。以se镍钛诺如此制造的整体本体122的高度可低至约0.020英寸,其中顶部件的厚度在约0.005至约0.010英寸之间,并且底部件的厚度有利地在约0.010至约0.015英寸之间。

替代性地,这些件可以以塑料(例如,peek)制造-通常具有稍厚的尺寸以考虑材料强度。塑料件可通过注射模制和/或通过用于镍钛诺的相同技术制造,而不需要注射模制成本和/或相关的特征尺寸、拔模角度等要求或限制。塑料本体件112a,112b可经由激光、超声波或其它方式通过焊接而接合或结合。

无论选择的锚固件头部实施例如何,弹簧构件可被牵拉通过(多个)锚固件头部并同时与(多个)锚固件头部锁定成张紧状态。当(多个)弹簧构件由se镍钛诺制成时,头部的稳定定位(即锚固)将通常在(多个)弹簧构件中发生任何应力诱发马氏体(stressinducedmartinsite)(sim)形成之前发生。在任何情况下,特别是在锚固件或可选的下方垫片包括销连接或其它摩擦接口特征(例如上述的特征)的情况下,通过锚固件与弹簧构件的棘爪接合的少至一个或两个“点击”(click)可实现稳定的锚固位置。

在初始锚固之后张紧或预加载弹簧构件可包括根据弹簧构件的长度和要解决的指示,将弹簧构件牵拉通过(多个)锚固件头部达约0.1英寸或多达约0.25英寸或更多。可基于被牵拉通过(多个)锚固件头部棘爪接口的梁对(或弹簧构件桥接件)的数量,例如通过参考代数公式、查找表和/或(多个)使用说明(ifu)建议来“计数点击次数”(在移除系统松弛用于锚固之后),来跟踪和/或计算所产生的操作张紧的程度或大小。否则,可使用标准或定制的测力计。

给定的弹簧构件通常被轴向张紧,使得其锚固件特征向内的可能移动不会使弹簧构件松动或松弛。因此,它在使用时将继续传递“主动”的张力。这为骨折或截骨的最佳愈合以及具有有限运动范围的韧带联合或关节的稳定和愈合提供了关键优点。

对于弹簧构件,各种构造是可能的(如下面进一步讨论的锚固方法)。图4a和4b提供了替代性弹簧构件构造的侧视图。图4a中所示的变型类似于图2中示出的变型。其包括多个梁114,其中每个梁包括横向条部件116以偏转用于轴向拉伸弹簧构件。在弹簧图案中,横向条116设置成在每个梁的外部范围连接器118处彼此连接的相对的对。每个这样的连接器可以是每个条或梁构件的弯曲延续部。每对梁通过中间连接器或桥接件132连接到轴向相邻的对。

当拉伸整个弹簧构件时,在桥接件132和/或外部连接件118处发生很小到基本上没有的纵向弯曲或延伸。相反,它们经历与横向梁元件114的弯曲相关联的弯曲载荷。图4b中的弹簧构件110b的图案稍微有些修改而在操作原理上没有改变。

这里,梁通过形成也被包括在桥接件区段132中的冠部区段或节段134而被分成两个节段114a,114b。冠部的这种使用可通过在接合处(j)释放挠曲来提高梁节段的柔性。

然而,图4a中的图案有时可能是优选的,因为中心平坦(f)区段提供用于锚固件头部齿部124的清洁接口。自然地,混合变型(即,具有类似于图4a中的切口图案的锚固件接口区段和其中不期望有这样的活动的类似于图4b中的图案的其它区段)。

在所示的变型中,梁宽度(w)约为0.008英寸,总宽度(w)约为0.09英寸,齿部间隙(g)约为0.014英寸。总长度(l)约为3英寸。桥接件长度(l)约为0.012英寸,并且桥接件宽度(b)约为0.012英寸(不考虑半径)。当然,这些尺寸仅仅是示例性的,并且可由本领域技术人员针对所选择的使用、方法或应用来进一步改进。然而,构造有所述尺寸(例如,具有范围从约0.035至约0.040英寸的总厚度(t))的装置提供了一些显着的性能特征。观察到极好的延伸性和横向柔性。也观察到横向弯曲可能的一些不对称性。这种不对称性可在一些方法中提供优点,其中细长弹簧构件可在一个方向上(例如,具有定向为从中午到六点钟位置的总宽度(w))或在另一方向上(例如,具有定向为从三到九点钟位置的w)优先定向或“定时”(clock),以便围绕选定的轴线或在选定的平面内提供更大的稳定性和/或移动性。

关于使用,图5a示出了具有骨折202的舟状骨200。在图5b中,骨200被示出为使用本主题的系统150的变型进行修补或治疗。该系统150与图2中的系统100不同在于,其包括远侧锚固件脚部160代替第二头部120(尽管可使用两个头部的方法来治疗骨200)。系统150允许通过骨的最小化钻孔由微创手段对骨折进行连续压缩。在下面讨论其它结构细节和脚部的细节。

在骨折202复位到解剖位置的情况下,只要系统150被张紧并锚固在适当位置,则该装置所经受的压缩力将继续保持而不会放松。在其如此张紧之后,可使用端部钳夹其它切割钳来如虚线所示的那样将弹簧构件110的近侧端部修剪齐平。替代性地,可使用绳索带工具的修改版本或所谓的“拉链带枪”300来自动或半自动地收紧和修剪所述系统。

关于锚固件脚部160,图6a/7a和6b/7b示出了各种可选特征。每个版本采用平坦或平坦的矩形本体的形式的脚部160。脚部有利地包括横向槽162,以用作围绕弹簧构件的远侧端部梁114的枢转线。如图6b中的虚线所示,脚部的高度也可被削减或消除一定量,以限定插入件或消除特征件(r),从而当脚部枢转时容纳弹簧构件。这样的插入件或消除特征件可减少安装装置所需的钻孔尺寸。

如图6a和6b所示,脚部可通过(多个)丝状件或绳索线170与弹簧构件的最终远侧梁保持连通,该丝状件或绳索线170被成环通过本体(例如,通过脚部中的弹簧构件孔112和通道或通孔(未示出))并且用结头172捆绑。如图6b所示,线可用手术刀302或其它手术器械切割,以将脚部从弹簧构件释放,用于在系统已用于其目的之后将系统的大部分近侧取回。

在图7a和7b中示出具有通过部(pass-through)或成环的线174的更复杂的附接布置。这里,将环保持在适当位置,直到杆180被释放。杆可包括用于与提取插管190配合以允许远程接入的螺纹近侧接口182。杆的位置可通过使用可选的护套140或引导件(未示出)来保持。而且,杆180可包括与弹簧构件中的间隙112相接合的远侧“尾部”区段184。这可被实施为临时锁定,该临时锁定在将杆以足够的力向近侧拉动成塑性、弹性或超弹性时(如在杆包括se镍钛诺的情况下)被释放。

无论是否使用这些特征件,图8-14进一步示出使用时的本主题实施例(即,系统100和/或150)。这些图提供了鉴于由所述的各种实施例以及根据本公开可能做出的其它实施例提供的平台效用可实现的医疗方法的有限表示。

参见图8,其示出第五跖骨204干骺端(meta-diaphyseal)骨折(通常被称为“jones”骨折)的固定。弹簧构件110前进通过大致正交于骨折202形成的小直径钻孔。如果使用系统150,则附接的脚部160向远侧展开,并且锚固件头部120在近侧与弹簧构件附接,然后被张紧以向骨折提供连续压缩。这种方法可应用于第五跖骨和其它跗骨(tarsal)和跖骨中的各种取向的骨折。该方法可类似地用系统100实现,其中远侧锚固构件是头部120(相对于脚部160)。

图9示出了在第二跖骨206和内侧楔骨208之间的韧带“跖跗”损伤的稳定。在韧带断裂之后,通过放置柔性弹簧构件100或150(分别具有锚固件头部120或头部120和远侧脚部160)通过钻孔来稳定关节。然后用一个/所述近侧锚固件120装配在弹簧构件上,弹簧构件110被张紧以实现对远侧脚部或锚固件头部的牵引(distraction),用于压缩。该系统可经由皮肤地放置,尽管标准是开放复位损伤。

图10示出具有展开的远侧脚部160和近侧锚固件头部150的系统150,其间设置弹簧构件110来压缩跟骨截骨210。该系统可与内侧化,横向化或闭合楔形截骨一起实施。系统150(在添加或不添加护套130和/或垫片132的情况下使用-如本文参考的其它过程的情况下)能够提供连续压缩,从而在非常小的附加体积和用于通过脚部160并接收弹簧构件110和/或护套130的小(例如,4mm或更小)直径钻孔的情况下稳定截骨。

图11a和11b示出了在关节的急性或慢性韧带断裂之后稳定近侧胫骨-腓骨关节212的系统100或150。经选择的系统可经由皮肤地放置和/或张紧(以在关节上施加适当的压缩)。

图12示出使用于胫腓联合损伤214的两个系统100和/或150。应用适当的压缩,并且两个系统设置为稍微分散,以使关节的稳定性最大化,同时仍然允许用于韧带愈合的最佳的微动作环境。这种方法提供了固体螺钉的许多优点和缝合线-纽扣型装置的许多优点,并具有很少的缺点。系统可经由皮肤地插入和收紧。在需要固定的相关骨折的情况下,它们也可被放置为通过标准(或定制的)骨折固定板。

图13示出具有远侧脚部160和近侧或邻近侧锚固件120的系统150的使用,用于固定具有韧性断裂的肩锁关节损伤216。在使用时,脚部160通过插入穿过喙突218中的钻孔来固定。在张紧时,近侧锚固件120抵靠锁骨皮质骨220。

图14示出了采用系统150固定具有倾斜骨折202的锁骨220。这里,弹簧构件110和脚部160从背侧外侧皮质(dorsallateralcortex)到足底内侧被插入通过钻孔。在经由与近侧锚固件120张紧的弹簧构件实现适当的压缩时,在闭合接入切口之前(再次如同其它过程中一样),多余的弹簧构件110的长度被修剪掉(如同其它过程中一样)。

在连续压缩是必需的或最佳的和/或微创方法是有益的设置中,还有用于本文的系统或装置实施例的额外指示。图15是提供另一这样的示例的射线照相图像,其中系统实施例100或150正交地跨越腓骨214的骨折202以允许在骨折部位处的连续压缩。

如广泛理解的,最佳的骨折愈合需要复位骨折(即,将骨折边缘校正到解剖对准)、骨接触、碎片压缩在一起、以及机械稳定性。用于治疗许多长的骨骨折(例如,胫骨,腓骨,股骨,跖骨,掌骨)的目前标准包括采用与骨折部位正交放置的拉力螺钉(lagscrew)以及用于稳定骨的板进行治疗。拉力螺钉被设计为在骨折处施加压缩。然而,在实施装置之后其不会施加连续压缩。

在图15中,系统190包括细长弹簧构件110,该细长弹簧构件110通过采用螺钉194固定的骨折稳定板192。这种方法允许根据需要(基于稳定性,骨质量等)施加尽可能多的手动压缩,以及在骨折愈合期间由弹簧构件110提供的连续压缩。该方法可加速骨愈合并增强损伤恢复。在系统190中,单独的锚固件120或替代的远侧脚部160(未示出)可被实施用于固定弹簧构件110。替代性地,稳定板192可包括(多个)棘爪齿部特征件124,其另外用于锚固件头部中以固定弹簧构件。

在该方法和其它方法中,通过将弹簧构件张紧到可能在约2至约5磅的力(lbf)之间的起作用力或操作力(这与以其它方式使用的“ao”拉力螺钉的典型的最大力一致),来实现对于骨折愈合的足够的压缩。本主题的(多个)弹簧构件将通过弹簧的离散的、递增的、棘爪式、点击式(click-type)紧固来提供由医生选择的在该范围内或更高的跨越骨折部位的连续压缩,从而帮助快速愈合。

变型

除了已经公开的实施例之外,本说明书的范围内还有更多的变型。主题方法,包括使用和/或制造的方法,可以按照逻辑上可能的事件的任何顺序以及任何所列举的事件顺序来执行。医疗方法可包括与装置提供、植入物定位、重新定位、元件(例如锚固件脚部)释放、取回和/或移除一些或全部系统部件(例如,具体构思,脚部和/或护套构件可作为过程的一部分留在适当位置,而其它部件被移除)相关联的医院工作人员的任何活动。

此外,在提供值的范围的情况下,应当理解的是,在该范围的上限和下限之间的每个中间值以及处于所述范围中的任何其它陈述的值或中间值也被包含在本发明内。此外可想到,所描述的创造性变形的任何可选特征可被独立地阐述和要求保护,或与本文所述的特征中的任何一个或多个结合。此外,来自说明书的限制不旨在被读入任何权利要求中,除非这些限制被表达为包括在权利要求中。

如本文和所附权利要求中所用的,单数形式“一”、“一个”以及“所述”包括复数指示,除非上下文另有明确说明。换言之,使用这些冠词允许上述描述以及下面的权利要求中的主题项目中的“至少一个”。权利要求书可排除任何可选元件。因此,该陈述旨在作为结合权利要求元件的陈述来使用诸如“单独”、“仅”之类的排他性术语或使用“否定”限制的前提基础。

在不使用这种排他性术语的情况下,权利要求中的术语“包括”应允许包括任何额外元件,而不管在权利要求中是否列举给定数量的元件,或者特征的添加可被认为是改变权利要求中阐述的元件的性质。

提供本文所讨论的出版物仅仅是为了在本申请的申请日之前的其公开内容。本文中的任何内容都不得被解释为承认本公开由于先前的披露而无权先于此类出版物。此外,提供的出版物的日期可能与实际出版日期不同,这可能需要单独确认的。

以足够的细节和清晰度完成本文和附图中所描述的主题,以允许根据35u.s.c.(f)部分的112节在任何时间以装置加功能格式包括权利要求。但是,只有在该权利要求中明确地叙述了“用于…的装置”这个短语时,才会将该权利要求解释为仅引用该装置加功能格式。

虽然实施例易于进行各种修改和替代形式,但是其具体示例已经在附图中示出,并且在此进行详细描述。然而,应当理解,这些实施例不限于所公开的特定形式,而是相反,这些实施例将覆盖落入本公开精神内的所有修改、等价方案和替代方案。此外,实施例的任何特征、功能、步骤或元件可以被引用到权利要求中或添加到权利要求中,以及通过不在该范围内的特征、功能、步骤或元件限定权利要求创造性范围的负面限制。

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