骨移植物笼的制作方法

文档序号:16805862发布日期:2019-02-10 12:59阅读:160来源:国知局
骨移植物笼的制作方法

通常用植入物和/或骨移植物处理较大的骨缺损以帮助愈合。可使用多种方法中的任一种将骨移植物放置在目标区域中。例如,可将移植物简单地放置在受伤的或换句话讲受损的骨的两个分开的端部之间。然而,在没有用于骨移植物的容器的情况下,移植物在其可被身体结合到愈合骨中之前可远离目标部位。根据另一种方法,可将pmma间隔物放置在目标区域中,使得可在间隔物内形成纤维组织。随后,移除pmma间隔物并将骨移植物材料填充到由身体形成的胶囊中。另选地,一些方法包括置于目标区域中以在该位置容纳骨移植物材料的网片。这些网片容器一般包括具有一定直径的外壁,该直径被选择成与骨的外表面匹配以防止移植物材料从骨脱落。



技术实现要素:

本发明涉及一种用于容纳骨移植物材料的装置,该装置包括从第一端部纵向延伸至第二端部的外套筒,该外套筒包括沿其长度延伸的第一近侧纵向裂口和沿其长度延伸的第一远侧纵向裂口,以及内套筒,该内套筒通过至少一个支柱连接到外套筒使得在外套筒与内套筒之间限定骨移植物收集空间,该内套筒包括沿其长度延伸的第二远侧纵向裂口,以及在内套筒和外套筒之间周向延伸以将移植物材料保持在骨移植物收集空间中的空隙网,该空隙网包括沿其长度延伸的第三纵向裂口以形成沿该装置的长度的远侧纵向狭槽,使得该装置的远侧面可被铺展打开以使远侧纵向狭槽从外套筒、通过空隙网和内套筒打开至沿径向在内套筒内的空间。

附图说明

图1示出了根据一个示例性实施方案的移植物容纳装置的透视图;

图2示出了图1的装置的剖视图;

图3示出了图1的装置的端视图;

图4示出了图1的装置的放大透视图;

图5示出了根据一个另选实施方案的移植物容纳装置的放大透视图;

图6示出了根据另一个实施方案的移植物容纳装置的透视图,该装置在骨的两个分开部分之间的髓内杆上部分地插入;

图7示出了图6的移植物容纳装置的透视图,该装置处于骨的两个分开部分之间的所需最终位置;

图8示出了图6的移植物容纳装置的透视图,其中该装置的外套筒铺展打开;并且

图9示出了图6的移植物容纳装置的端视图,其中该装置的外套筒铺展打开并且该装置的纵向狭槽部分地打开。

具体实施方式

参考以下描述以及附图可进一步理解本发明,其中相同参考标号指代类似元件。本发明涉及骨缺损的处理,并且具体地涉及使用骨移植物材料的处理。本发明的示例性实施方案描述了一种移植物容纳装置,该装置被构造成定位在骨的分开的纵向部分之间,使得移植物材料可被填充在其中,以便在移植物材料被结合到连接骨的分开部分的新骨中时愈合可以进行。示例性实施方案的移植物容纳装置包括一种狭槽的布置,该布置允许装置的远侧面径被向打开以允许在髓内装置上插入到骨的分开部分之间的所需空间,使得髓内装置被接收在装置的内套筒内。然后装置的外套筒可在近侧面上被径向打开(面向使用者)以将移植物材料填充到介于外套筒与内套筒之间的空间中。本领域的技术人员将理解,如本申请中所用,术语近侧是指靠近或面向装置的使用者的物品的一部分,而术语远侧是指远离或背离使用者的物品的一部分。本发明的装置一般用于处理长骨(诸如例如股骨、胫骨和肱骨)的非关节部分。

如图1-4所示,根据本发明的一个示例性实施方案的移植物容纳装置100包括外套筒102和内套筒104,外套筒102和内套筒104彼此连接以使得当装置100定位在目标骨的分开的纵向部分之间的目标区域中时,外套筒102基本上匹配骨的每个分开部分的外表面的轮廓,而内套筒104基本上匹配目标骨的髓管的轮廓和/或目标骨的分开部分的端部的形状。装置100还包括从内套筒104的外表面108径向向外延伸的空隙网106。空隙网106和内套筒104将填充在其中的移植物材料保持在外套筒102和内套筒104之间,并且一旦装置100已经定位在骨的分开部分之间的目标区域中,就防止装置100沿骨的长度迁移。装置100的外套筒102、内套筒104和空隙网106通过支柱框架形成,使得装置100可使用患者特定的骨尺寸三维地构建(例如,通过3d打印),所述骨尺寸可例如通过目标骨的3d成像获得。具体地,周向和/或轴向驱动曲线(drivercurve)以及相邻支柱之间的所需间隔可用作用于构建和打印装置100的输入数据。

外套筒102从第一端部110纵向延伸到第二端部112,并且在该实施方案中,外套筒102限定了对应于目标骨的外表面的轮廓的大致圆柱形的形状。装置100包括沿装置100的整个长度分别径向延伸穿过外套筒102和内套筒104的远侧纵向狭槽114,使得装置100可打开以在骨的分开节段之间延伸的髓内杆(或其它插入物)上滑动。这允许装置100直接在骨的分开节段之间的杆上滑动,使得该杆径向地在由内套筒104限定的内部空间115内终止。换句话讲,支柱116和116'从内套筒104延伸到外套筒102并且彼此周向分开以限定纵向狭槽114。本领域的技术人员将理解,装置100可包括沿装置100的长度(即,从第一端部110到第二端部112)纵向地彼此分开的任何数量的支柱116和116',以将内套筒104充分地联接到外套筒102,同时允许装置100根据需要周向地打开。在该实施方案中,支柱116、116'形成外套筒102和内套筒104之间的唯一连接。这允许外套筒102在很大程度上周向地打开,以便于将移植物材料填充在其中。然而,本领域的技术人员将理解,可在装置100的圆周周围的选定点处进行另外的连接以增强装置的结构完整性,尽管这可能减少外套筒102可以铺展打开以将移植物材料填充在其中的量。因此,装置100可在狭槽114处铺展打开,以允许髓内杆或其它植入物滑入装置100中,如下文所详述。如本领域的技术人员将理解的,该实施方案的外套筒102的第一端部110和第二端部112被分开一段距离,该距离基本上等于骨的部分被分开的距离。如本领域的技术人员将理解的,第一端部110和第二端部112不需要是平坦的并且不需要具有相同的大致形状。第一端部110和第二端部112中的每一个可采用符合与其相邻的骨的分开部分的端部的形状所需的任何形状。这允许外套筒102和内套筒104邻接骨的分开节段中的两者的端部。然而,另选地,外套筒102的长度可略微延伸超过内套筒104的长度,使得外套筒102和骨的分开部分的端部中的一者或两者重叠。根据该实施方案的装置100还包括分别位于第一端部110和第二端部112中的每一个处的突起120,其中每个突起120包括孔,螺钉或其它紧固件可通过该孔插入以将装置100联接到骨。本领域的技术人员将认识到,可以省略这些突起120中的任一个或两个,以有利于用于将装置100固定到骨的其它装置。

根据该实施方案的装置100还包括与狭槽114沿直径相对地形成在内套筒104中的内狭槽118。该内狭槽118增强了内套筒104周向地铺展的能力,从而允许装置100更容易地打开到便于装置100在髓内杆上插入所必需的程度。本领域的技术人员将理解,该内狭槽118是任选的,并且可以在具有足够挠性以容纳在没有狭槽118的情况下采用的髓内杆或其它植入物的任何装置中省略。具体地,狭槽114允许外科医生插入装置100,其中装置100的远侧面124(包括狭槽114)面向骨。然后外科医生可以将装置100的远侧面124周向地铺展打开,以使装置100在髓内杆上滑动并进入骨的分开部分之间的位置。在插入期间,装置100的近侧面122面向外科医生,然后外科医生可以使用近侧狭槽126来铺展打开外套筒102,使得他可以从装置100的近侧面将骨移植物材料填充到介于外套筒102和内套筒104之间的环形空间128中。

具体地,当髓内杆在骨的纵向地(即沿骨的轴线)彼此分开的部分之间延伸时,为了将装置100正确地插入骨的这些部分之间的空间中,使装置100的远侧面通过远侧狭槽114周向地打开,并且使髓内杆穿过狭槽114直到它进入内套筒104内的内部空间115为止。然后外科医生允许装置100周向地闭合(例如,在其自然偏置之下或通过推动其闭合)。本领域的技术人员将理解,在装置100已经根据需要定位后,它将被周围的软组织保持在闭合位置。此外,在规程完成之后,然后可以例如通过缝合来闭合装置100的近侧面122。在装置100已经根据需要定位之后(但是在装置100的近侧面122被缝合闭合之前),然后外科医生通过将由近侧狭槽126分开的外套筒102的两半铺展分开而使外套筒102周向地铺展打开。这允许外科医生用骨移植物材料填充环形空间128,或者如果该空间已经填充有移植物材料,则用另外的移植物来补充该材料(例如,来替换可能在装置100定位时已丢失的任何材料)。

外套筒102在接头130、130'处联接到支柱116和116',接头130、130'被成形为允许外套筒102相对于支柱116、116'挠曲和枢转。即,当外科医生将外套筒102的两半周向地铺展分开以打开狭槽126时,接头130、130'允许外套筒102的两半分别相对于支柱116、116'旋转。如本领域的技术人员将理解的,在该实施方案中,接头130、130'形成活动铰链以允许外套筒102相对于支柱116、116'的所需旋转。该实施方案的支柱116、116'也连接到空隙网106,使得当外套筒102的两半在狭槽114处彼此远离时,整个装置铺展打开——即,外套筒102、空隙网106和内套筒104被铺展打开,使得髓内杆可以一直穿过到达内套筒104内的空间115。

如本领域的技术人员将理解的,外套筒102通过支柱框架构建,使得外套筒102形成为网状构型。图1至图4所示的实施方案的外套筒102的网状构型包括彼此相交的周向支柱131和轴向支柱132。相邻的周向支柱130和相邻的轴向支柱132可彼此分开介于0.4mm至10.0mm之间的距离或任何其它所需距离,该距离将提供装置100所需的结构完整性和其中的移植物材料所需的容纳水平。周向支柱131和轴向支柱132可彼此相交以形成多种网状图案中的任一种。在一个实施方案中,周向支柱131和轴向支柱132可彼此相交以形成基本上栅格状的图案。在另一个实施方案中,如图1所示,周向支柱131可通过轴向支柱132彼此连接,这些轴向支柱沿其长度交替中断以形成交错的网状图案。交错网格图案对于控制内套筒104和外套筒102之间的移植物材料的容纳以及装置200的挠性两者都特别有用。相邻的周向支柱131之间的距离控制移植物材料的容纳,而与周向支柱131相邻的交替的轴向支柱132控制装置100的挠性(例如,扭转和轴向)。轴向支柱132防止装置100压曲。

具体地,轴向支柱132在相邻的周向支柱131之间中断,使得由关注的支柱131、132限定的开口以交错的模式围绕装置的周长彼此偏移。这允许在连接的轴向支柱132之间延伸的相邻周向支柱131的部分朝向彼此压缩,以提供轴向和/或扭转挠性。因此,轴向支柱132之间的距离越大,挠性越大。在一个实施方案中,相邻轴向支柱132之间的距离可以大于相邻周向支柱131之间的距离。然而,本领域的技术人员将理解,根据需要可改变相邻支柱之间的距离,并且不需要沿装置100的整个长度和/或围绕装置100的整个周长保持恒定。如本领域的技术人员将理解的,内套筒104可以相同的方式构造,包括根据需要具有类似或不同间隔的周向支柱和轴向支柱。

如上所述,可选择外套筒102的长度,使得外套筒102的第一端部110和第二端部112邻接目标骨的分开的端部,或者使得端部110、112与目标骨的分开的端部重叠所需的长度。此外,端部110、112中的一个或两个可包括螺钉接收结构134,该螺钉接收结构远离端部110、112中的对应的端部轴向地突起,以将其螺钉孔136定位在目标骨的对应部分上的所需位置处。此外,装置100可包括通过可分开的支柱140连接到外套筒102的标签138。如本领域的技术人员将理解的,标签可以显示任何所需的信息(例如,关于是否使用一个或多个笼、批号、外科医生姓名等的信息),同时还指示所需的植入位置(例如,通过文字和/或标签的尖端面向骨的上端的形状),以及关于装置100围绕其纵向轴线旋转的所需取向(例如,标签138安装在装置100的近侧面122上)。当装置100已根据需要定位时,标签138可以与装置100分开(例如,通过剪断支柱140)。

内套筒104通过多个构件144连接到空隙网106,使得内套筒104和外套筒102通过环形空间128彼此分开。内套筒104从第一端部146纵向延伸到第二端部148,并且如上所述,限定了基本上对应于目标骨的髓管的形状,并且具有基本上对应于骨的分开部分之间的间隔距离的长度。如本领域的技术人员将理解的,其中外套筒102的长度被选择为等于骨的分开部分之间的距离,内套筒104和外套筒102具有相同的长度。如果外套筒102被加长以在装置100的一个或两个端部处重叠,则内套筒104将略短于外套筒102。仅通过支柱116、116'将内套筒104连接到外套筒102允许内套筒104在外套筒102内浮动。因此,如果装置100与其中植入有髓内杆的目标骨一起使用,如上所述,则内套筒104能够相对于外套筒102运动,以在髓内杆不在中心的情况下找到髓内杆。

在一个实施方案中,如图3至图4所示,其中外套筒102和内套筒104通过交错的网状图案形成,支柱116、116'中的每一个从外套筒102的周向支柱131延伸到对应的内套筒104的周向支柱,使得在支柱116、116'中的每一个的端部处形成连接外套筒102和支柱116、116'的接头130、131'。换句话讲,每个支柱116、116'连接到外套筒102的周向支柱131中的一个。如上所述,空隙网106也连接到这些支柱116、116',使得整个装置100可通过远侧狭槽114铺展打开。然而,本领域的技术人员将理解,外套筒102和内套筒104可以多种构型中的任一种通过支柱116、116'彼此连接。例如,在如图5所示的另选实施方案中,在移植物容纳装置300的外套筒302和内套筒304之间延伸的支柱316、316'可将内套筒304的周向支柱连接到空隙网306,而无需直接连接到对应的外套筒302的周向支柱331。换句话讲,可移除在紧邻远侧狭槽314的轴向支柱332a之间延伸的对应的周向支柱331的一部分,以形成扭转型挠曲铰链而不是弯曲型挠曲铰链130、131',如上关于装置100所述。

由于装置100可为特定患者定制构建并打印,因此可定制外套筒102的长度、周长和形状。例如,可选择外套筒102的长度,使得当外套筒102定位在目标骨周围的目标区域中时,外套筒102的第一端部110和第二端部112匹配分开骨的各部分的距离,或者使得它们在每一侧上与骨重叠例如5mm。可选择内套筒104的长度,使得在骨的分开部分的端部表面之间存在选定距离(例如,在内套筒104的第一端部146和第二端部148处的2mm)的间隙。然而,本领域的技术人员将理解,装置100的尺寸根据需要可改变并适合于特定患者。装置100可由可生物降解的聚合物形成,诸如例如聚己内酯(pcl),它既可打印又可生物吸收。

根据一种示例性方法,可定制构建并打印装置100以适合患者特定的骨尺寸和需要。具体地,可以对患者的目标骨进行成像以获得骨尺寸,诸如例如,目标骨的所需部分的外表面和内表面(即,对应于髓管)两者的周长,以及待处理的骨的一部分的长度(即,目标骨的分开部分之间的距离)。这些尺寸可用于输入输入数据以使用例如cad软件来构建并打印装置100。一旦装置100已被构建,如上所述,装置100就可被定位在目标骨的分开部分之间的目标区域中。

具体地,可预先填充有移植物材料的装置100可以根据需要进行定向(例如,通过参考标签138,其中装置100的远侧面124面向其中已插入有髓内杆的目标骨。然后可通过将装置经狭槽114分离铺展打开来打开外套筒102、空隙网106和内套筒104。然后,装置100可在骨的分开部分之间滑动,直到髓内杆被接收在空间115中。此时,装置100可被释放以允许狭槽114关闭。然后,外科医生可移除标签138并在装置100的近侧面122处打开外套筒102,以通过加宽的狭槽126将另外的移植物材料填充到空间128中。本领域的技术人员将理解,该实施方案允许外科医生在远侧面124处通过狭槽114打开装置100,以将装置100在髓内杆上滑动到适当位置,同时允许外科医生通过装置100的近侧面上的狭槽126打开装置100,以在不旋转装置100的情况下将另外的移植物材料填充到其中。这在内套筒104和外套筒管102分别从近侧面122到远侧面124不对称的情况下尤其有用。例如,如果装置100的远侧面124比近侧面122短(反映出骨的分开部分中的类似不对称性),则装置100只能首先插入远侧面,这将使得裂口无法用于后续的移植物材料填充。因此,在狭槽114处具有远侧裂口并且在狭槽126处具有近侧裂口的装置,诸如装置100,可首先插入远侧面以捕获髓内杆,并且当装置已经到达骨的分开部分之间的所需位置时,使用者可按照在没有近侧狭槽126的情况下将不可行的方式将另外的移植物材料填充到装置中。

移植物材料也可以插入装置100的端部、内套筒104的第一端部146和第二端部148之间以及骨的分开部分的端部之间。一旦装置100已经根据需要被定位,就可通过将外套筒102的与狭槽114和126相邻的纵向边缘拉向彼此并将这些边缘彼此固定来闭合外套筒102。例如,可将纵向边缘缝合在一起以将装置100固定在目标骨上。如上所述,在将装置100定位在骨上之后,可以通过外套筒102的网将另外的移植物材料填充到装置中。

第一端部110和第二端部112在骨的分开部分的端部上的重叠以及内套筒104在骨的两个部分之间的定位足以将装置100在骨的目标区域上保持就位。具体地,空隙网106和内套筒104有助于防止装置100沿骨迁移。然而,在需要另外固定的一些情况下,使用者(例如,外科医生)可通过在螺钉接收结构134中形成的螺钉孔136中的一个或多个将骨固定元件(例如,骨螺钉)插入到下面的骨中。

在一些情况下,使用者可能需要在移植过程中进一步定制装置100。在这些情况下,使用者可切割装置100的部分以适应患者骨的特定需要。装置100可由可使用例如剪刀或其它切割工具切割的材料形成。例如,如果需要,使用者可调节外套筒102的长度以适应患者的特定需要和/或在装置100和骨之间产生较少的重叠。

图6至图9示出了根据本发明的另一个实施方案的移植物容纳装置200,除了如下所示之外,该装置基本上类似于上文所述的装置100。具体地,装置200包括相对于装置200的纵向轴线l成角度的第一端部210和第二端部212,以匹配装置200将定位于其间的骨b的分开端部的轮廓。因此,当根据需要定位在骨b的分开部分之间时,装置200可以填充有骨移植物材料,使得骨移植物材料可保持在骨b的分开部分之间的适当位置,直到它已结合到骨b中。此外,如图6和图7所示,髓内杆m延伸通过骨b的髓管并横跨分开骨b的各部分的缺口,以将骨b的这些部分彼此连接。装置200包括外套筒202和内套筒204,两者彼此连接以使得当装置200定位在目标骨b的分开的纵向部分之间的目标区域中时,外套筒202基本上匹配骨b的每个分开部分的外表面的轮廓,而内套筒204基本上匹配目标骨b的髓管的轮廓和/或目标骨b的分开部分的端部的形状。装置200还包括从内套筒204的外表面208径向向外延伸的空隙网206。空隙网206和内套筒204将填充在其中的移植物材料保持在外套筒202和内套筒204之间,并且一旦装置200已经定位在骨b的分开部分之间的目标区域中,就防止装置100沿骨b的长度迁移。类似于装置100,外套筒202和内套筒204可由网状结构形成,并且在一个特定实施方案中,可由交错网状图案形成,如上文关于外套筒102所述的。装置200的外套筒202、内套筒204和空隙网206通过支柱框架形成,使得装置200可使用患者特定的骨尺寸三维地构建(例如,通过3d打印),所述骨尺寸可例如通过目标骨的3d成像获得。具体地,周向和/或轴向驱动曲线以及相邻支柱之间的所需间隔可用作用于构建和打印装置200的输入数据。

外套筒202从第一端部210纵向延伸到第二端部212,并且在该实施方案中,外套筒102限定了对应于目标骨的外表面的轮廓的具有呈角度的端部的大致圆柱形的形状。装置200包括沿装置200的整个长度分别径向延伸穿过外套筒202和内套筒204的远侧纵向狭槽214,使得装置200可打开以在骨b的分开节段之间延伸的髓内杆m(或其它插入物)上滑动。这允许装置200直接在骨b的分开节段之间的杆m上滑动,使得该杆m径向地在由内套筒204限定的内部空间215内终止。换句话讲,支柱216和216'从内套筒204延伸到外套筒202并且彼此周向分开以限定纵向狭槽214。本领域的技术人员将理解,装置200可包括沿装置200的长度(即,从第一端部210到第二端部212)纵向地彼此分开的任何数量的支柱216和216',以将内套筒204充分地联接到外套筒202,同时允许装置200根据需要周向地打开。在该实施方案中,支柱216、216'形成外套筒202和内套筒204之间的唯一连接。这允许外套筒202在很大程度上周向地打开(如图9所示),以便于将移植物材料填充在其中。然而,本领域的技术人员将理解,可在装置200的周长周围的选定点处进行另外的连接以增强装置200的结构完整性,尽管这可能减少外套筒202可以铺展打开以将移植物材料填充在其中的量。因此,装置200可在狭槽214处铺展打开,以允许髓内杆m或其它植入物滑入装置200中,如下文所详述。如本领域的技术人员将理解的,该实施方案的外套筒202的第一端部210和第二端部212分开一段距离,该距离基本上等于骨的部分被分开的距离。如本领域的技术人员将理解的,第一端部210和第二端部212不需要是平坦的并且不需要具有相同的大致形状。第一端部210和第二端部212中的每一个可采用任何必要的形状以符合与其相邻的骨的分开部分的端部的形状。这允许外套筒202和内套筒204邻接骨b的分开节段两者的端部。然而,另选地,外套筒202的长度可略微延伸超过内套筒204的长度,使得外套筒202和骨b的分开部分的端部的一者或两者重叠。根据该实施方案的装置200还包括分别位于第一端部210和第二端部212中的每一个处的突起220,其中每个突起220包括孔(未示出),螺钉或其它紧固件可通过该孔插入以将装置200联接到骨。本领域的技术人员将认识到,可以省略这些突起220中的任一个或两个,以有利于用于将装置200固定到骨b的其它装置。

尽管示例性方法将装置200描述为与其中植入有髓内杆m的目标骨b一起使用,但是本领域的技术人员将理解,髓内杆m不是装置200的一个要求。装置200还可以与其它骨固定植入物一起使用,诸如例如骨板。在装置200与骨板而不是髓内杆m一起使用的情况下,在将外套筒202围绕目标骨b闭合之前,可通过例如缝合将内套筒204简单地固定在闭合构型中。另选地,尽管内套筒204被示出并描述为形成在狭槽214和内狭槽218处分开的两个蛤壳部分,但内狭槽218可由活动铰链或允许内套筒204根据需要挠曲打开以接收髓内杆的其它结构代替。

根据该实施方案的装置200还包括与狭槽214沿直径相对地形成在内套筒204中的内狭槽218。该内狭槽218增强了内套筒204周向地铺展的能力,从而允许装置200更容易地打开到便于装置200在髓内杆m上插入所必需的程度。本领域的技术人员将理解,内狭槽218是任选的,并且可以在具有足够挠性以容纳在没有狭槽218的情况下采用的髓内杆或其它植入物的任何装置中省略。具体地,狭槽214允许外科医生插入装置200,其中装置200的远侧面224(包括狭槽214)面向骨b。然后外科医生可以将装置200的远侧面224周向地铺展打开,以使装置200在髓内杆m上滑动并进入骨b的分开部分之间的位置。在插入期间,装置200的近侧面222面向外科医生,然后外科医生可以使用近侧狭槽226来铺展打开外套筒202,使得他可以从装置200的近侧面将骨移植物材料填充到外套筒202和内套筒204之间的环形空间228中。

具体地,当髓内杆m在骨b的纵向地彼此(即沿骨的轴线)分开的部分之间延伸时,为了将装置200适当地插入骨b的这些部分之间的空间中,使装置200的远侧面通过远侧狭槽214周向地打开,并且使髓内杆m穿过狭槽214直到它进入内套筒204内的内部空间215为止。然后外科医生允许装置20周向地闭合(例如,在其自然偏置之下或通过推动其闭合)。本领域的技术人员将理解,在装置200已经根据需要定位后,它将被周围的软组织保持在闭合位置。此外,在手术完成之后,然后可以例如通过缝合来永久闭合装置200的近侧面222。在已经根据需要定位装置200之后(但是在装置200的近侧面222已被缝合闭合之前),然后外科医生通过将由近侧狭槽226彼此分开的外套筒202的两半230铺展打开而使外套筒202周向地铺展打开。这允许外科医生用骨移植物材料填充环形空间228,或者如果该空间已经填充有移植物材料,则用另外的移植物来补充该材料(例如,来替换可能在装置200定位时已丢失的任何材料)。

外套筒202在接头232、232'处联接到支柱216和216',接头232、232'被形成为允许外套筒202相对于支柱216、216'挠曲和枢转。即,当外科医生将外套筒202的两半230周向地铺展打开以打开狭槽226时,接头232、232'允许外套筒202的两半分别相对于支柱216、216'旋转。如本领域的技术人员将理解的,在该实施方案中,接头232、232'形成活动铰链以允许外套筒202相对于支柱216、216'的所需旋转。该实施方案的支柱216、216'也连接到空隙网206,使得当外套筒202的两半230在狭槽214处彼此远离时,整个装置铺展打开——即,外套筒202、空隙网206和内套筒204被铺展打开,使得髓内杆m可以一直穿过进入内套筒204内的空间215。

尽管装置200的外套筒202和内套筒204被示出并描述为由彼此相交的周向支柱和轴向支柱形成,但是本领域的技术人员将理解,只要装置200通过充分容纳填充在其中的移植物材料的支柱框架形成,外套筒202和内套筒204就可以由多种网状结构和图案中的任一种形成。

如本领域的技术人员将理解的,外套筒202通过支柱框架构建,使得外套筒202形成为网状构型。图6至图9所示的实施方案的外套筒202的网状构型包括彼此相交的周向支柱234和轴向支柱236。相邻的周向支柱234和相邻的轴向支柱236可彼此分开介于0.4mm至10.0mm之间的距离或任何其它所需距离,该距离将提供装置200所需的结构完整性和其中的移植物材料所需的容纳水平。如本领域的技术人员将理解的,内套筒204可以基本上相同的方式构造,包括根据需要具有类似或不同间隔的周向支柱和轴向支柱。如上所述,可选择外套筒202的长度,使得外套筒202的第一端部210和第二端部212邻接目标骨b的分开的端部,或者使得端部210、212与目标骨b的分开的端部重叠所需的长度。此外,端部210、212中的一个或两个可包括螺钉接收结构220,该螺钉接收结构远离端部210、212中的对应的端部轴向地突起,以将其螺钉孔(未示出)定位在目标骨b的对应部分上的所需位置处。此外,装置200可包括如上所述的标签(未示出),该标签可以显示任何所需的信息(例如,关于是否使用一个或多个笼、批号、外科医生姓名等的信息),同时还指示所需的植入位置(例如,通过文字和/或标签的尖端面向骨的上端的形状),以及关于装置200围绕其纵向轴线l旋转的所需取向(例如,标签安装在装置200的近侧面222上)。当装置200已经根据需要定位时,标签可以与装置200分开,如上所述。

内套筒204通过多个构件238连接到空隙网206,使得内套筒204和外套筒202通过环形空间228彼此分开。内套筒204从第一端部240纵向延伸到第二端部242,并且如上所述,限定了基本上对应于目标骨的髓管的形状,并且具有基本上对应于骨b的分开部分之间的间隔距离的长度。如本领域的技术人员将理解的,其中外套筒202的长度被选择为等于骨b的分开部分之间的距离,内套筒204和外套筒202具有相同的长度。如果外套筒202被加长以在装置200的一个或两个端部处与骨b重叠,则内套筒204将略短于外套筒202。仅通过支柱216、216'将内套筒204连接到外套筒202允许内套筒204在外套筒202内浮动。因此,当装置200与其中植入有髓内杆m的目标骨一起使用时,内套筒204能够相对于外套筒202运动,以在即使髓内杆m不在骨b的中心的情况下配合髓内杆m。

由于装置200可为特定患者定制构建并打印,因此可定制外套筒202的长度、周长和形状。例如,可选择外套筒202的长度,使得当外套筒202定位在目标骨b周围的目标区域时,外套筒202的第一端部210和第二端部212匹配分开骨b的各部分的距离,或使得它们在每一侧面上与骨b的各部分重叠例如5mm。可选择内套筒204的长度,使得在骨b的分开部分的端部表面之间存在选定距离(例如,在内套筒204的第一端部240和第二端部242处的2mm)的间隙。然而,本领域的技术人员将理解,装置200的尺寸根据需要可改变并适合于特定患者。装置200可由可生物降解的聚合物形成,诸如例如聚己内酯(pcl),它既可打印又可生物吸收。

根据一种示例性方法,可定制构建并打印装置200以适合患者特定的骨尺寸和需要,如上所述。

可预先填充有移植物材料的装置200可以根据需要进行定向(例如,通过参考标签,其中装置100的远侧面124面向其中已插入有髓内杆m的目标骨。然后可通过将装置经狭槽214分离铺展打开来打开外套筒202、空隙网206和内套筒204。然后,装置200可在骨b的分开部分之间滑动,直到髓内杆m被接收在空间215中。此时,装置200可被释放以允许狭槽214关闭。然后,外科医生可移除标签并在装置200的近侧面222处打开外套筒202,以通过加宽的狭槽226将另外的移植物材料填充到空间228中。本领域的技术人员将理解,该实施方案允许外科医生在远侧面224处通过狭槽214打开装置200,以将装置200在髓内杆m上滑动到适当位置,同时允许外科医生通过装置200的近侧面上的狭槽226打开装置200,以在不旋转装置200的情况下将另外的移植物材料填充到其中。这在内套筒204和外套筒管202分别从近侧面222到远侧面224不对称的情况下尤其有用。例如,如图6至图9所示,如果装置200的远侧面224比近侧面222短(反映出骨b的分开部分中的类似不对称性),则装置200只能首先插入远侧面,这将使得远侧裂口无法用于后续的移植物材料填充。因此,在狭槽214处具有远侧裂口并且在狭槽226处具有近侧裂口的装置,诸如装置200,可首先插入远侧面以捕获髓内杆m,并且当装置200已经到达骨b的分开部分之间的所需位置时(如图7所示),使用者可按照在没有近侧狭槽226的情况下将不可行的方式将另外的移植物材料填充到装置200中。

移植物材料也可以插在装置200的端部处、内套筒204的第一端部240和第二端部242之间以及骨b的分开部分的端部之间。一旦装置200根据需要被定位,就可通过将外套筒202的与狭槽214和226相邻的纵向边缘拉向彼此并将这些边缘彼此固定来闭合外套筒202。例如,可将纵向边缘缝合在一起以将装置200在目标骨b上固定到所需位置。如上所述,在将装置200定位在骨b上之后,可以通过外套筒202的网将另外的移植物材料填充到装置中。

第一端部210和第二端部212在骨b的分开部分的端部上的重叠以及内套筒204在骨b的两个部分之间的定位足以将装置200在骨b的目标区域上保持就位。具体地,空隙网206和内套筒204有助于防止装置200沿骨b的迁移。然而,在需要另外固定的一些情况下,使用者(例如,外科医生)可通过在螺钉接收结构220中形成的螺钉孔中的一个或多个将骨固定元件(例如,骨螺钉)插入到下面的骨中。

在一些情况下,使用者可能需要在移植过程中进一步定制装置200。在这些情况下,使用者可切割装置200的部分以适应患者骨的特定需要。装置200可由可使用例如剪刀或其它切割工具切割的材料形成。例如,如果需要,使用者可调节外套筒202的长度以适应患者的特定需要和/或在装置200和骨之间产生较少的重叠。

本领域的技术人员应当理解的是,在不脱离本发明的实质或范围的情况下,在本发明的结构和方法中可作出各种修改和变型。因此,本发明旨在涵盖本发明的各种修改和变型,前提条件是它们落入所附权利要求或其等效内容的范围内。

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