接骨板系统和方法
【专利说明】接骨板系统和方法
相关申请的交叉引用
[0001]本申请是于2013年3月15日提交的美国专利申请13/837，615号的继续申请并要求享有其权益，美国专利申请13/837，615号要求享有于2012年11月21日提交的美国专利申请61/728，930号的权益，这两篇申请由此以其全文通过引用并入本文。
技术领域
[0002]本发明涉及一种接骨板系统，并且更具体地涉及用于固定和稳固多块骨的接骨板系统。
【背景技术】
[0003]目前存在用于固定骨的许多不同类型的接骨板和固定系统，使得被固定的骨可融合或愈合。如本文所用，术语“骨”可指代骨或骨的部分。接骨板和固定系统的一种应用是应用在心血管外科手术领域中，其中从胸骨柄通过剑突纵向地切开患者的胸骨，以便可以接近患者的心脏。纵向地切开胸骨产生两个胸骨半部，所述两个胸骨半部可被分离，使得可以进入胸腔。在对患者的心脏进行手术之后，将胸骨半部靠拢回到一起并固定到彼此。用于固定胸骨半部的一种方案涉及围绕胸骨半部环绕金属线并拧紧金属线的端部以使金属线以紧密接合的方式围绕切开的胸骨半部延伸。在沿着切开的胸骨的几个纵向间隔开的位置处重复该过程，以便在手术后限制胸骨半部的分离和移位。但是，拧紧的金属线随着时间的推移会变松并允许胸骨半部的相对运动，这会对胸骨半部的术后融合产生不利的影响。
【发明内容】
[0004]根据一个方面，一种接骨板系统设置成用于固定和稳固一块或多块骨的部分，诸如纵向切开胸骨以允许进入下面胸腔而形成的胸骨半部。接骨板系统包括接骨板、缆线以及相对的接骨板半部，所述缆线配置成围绕所述一块或多块骨的部分环绕并连接到接骨板，所述接骨板半部彼此横向分隔开并且配置成在将骨部分分离开的切口的任一侧上接合骨部分。接骨板具有锁定装置，其与分隔开的接骨板半部互连并在其间横向延伸，并阻碍分隔开的接骨板半部之间的相对运动。锁定装置具有解锁配置，当张力施加到缆线上时所述解锁配置允许缆线相对于接骨板移位。将缆线拉紧使得缆线紧密包绕骨部分，使得骨部分拉近到一起，并拉动接骨板使其紧靠拉近的骨部分，以便迅速和有效地产生接骨板、缆线和拉近的骨部分的构造。
[0005]一旦缆线已被拉紧到所需的张力，接骨板的锁定装置就可重新配置到锁定配置下，该锁定配置将缆线刚性地固定到接骨板并将接骨板和缆线围绕骨固定。接骨板半部包括用于接纳骨锚固件的多个通孔，所述骨锚固件用于将接骨板半部锚固成与骨部分接合。以这种方式，接骨板系统利用缆线的高拉伸强度和骨锚固件与接骨板的刚性固定两者来提供阻碍骨部分的分离和运动的两个承载机构。
[0006]根据另一方面，提供用于固定和稳固多个骨部分的一种方法。该方法包括将缆线的尾端部连接到接骨板，将接骨板邻近于骨部分定位，使得缆线的前端部围绕骨行进以便形成围绕骨部分的缆线环圈，以及将缆线的前端部连接到接骨板。在一种形式中，将缆线连接到接骨板包括使得缆线的前端部行进通过接骨板的孔，所述孔的尺寸定制成使得在缆线和接骨板之间进行滑动配合。该方法还包括将缆线环圈围绕骨部分拉紧以便抵靠骨部分来定位接骨板。在一种方案中，将缆线环圈围绕骨部分拉紧包括将缆线的前端部拉动远离所述接骨板并迫使骨部分被推动到一起。当线缆环圈围绕骨部分拉紧时，基本上同时地，沿着外科手术缆线作用的张力迫使骨部分被推动到一起(如果它们被分离)、拉动接骨板使其抵靠骨部分，并且将接骨板牢固地抵靠骨部分定位。该方法进一步包括将与接骨板相关联的锁定装置重新配置到锁定配置以便将锁定装置固定到缆线并将接骨板、缆线和骨部分固定到彼此。以这种方式，该方法提供一种迅速和直接的方案，用于迫使多个骨部分被推动到一起，将接骨板抵靠骨部分定位，并将接骨板、缆线和骨部分固定到彼此。
[0007]该方法还包括驱动骨锚固件通过接骨板中的贯通开口并进入到骨部分内以便将接骨板牢固地固定到骨部分。使用缆线来拉动接骨板使其抵靠骨部分并将接骨板抵靠骨部分定位的一个优势是，在使用骨锚固件来提供接骨板到骨部分的附加固定之前能够使用缆线将接骨板抵靠骨部分固定。这可减少在将骨锚固件驱动通过接骨板中的开口时接骨板在骨部分上的移位。使用缆线来拉动接骨板使其抵靠骨部分并将接骨板抵靠骨部分定位的另一个优势是，即使是弱化的骨部分(诸如具有薄皮层部分的骨和/或皮层部分之间具有空隙的骨)，接骨板也可牢固地抵靠骨部分定位。这种方案与现有的一些固定系统形成鲜明对比，现有的这些固定系统仅使用骨螺钉来将接骨板构件抵靠骨定位。如果骨弱化，这些现有的固定系统的骨螺钉可能就会不能足够地抓紧骨来拉动接骨板使其抵靠骨并完全定位接骨板。
[0008]在另一方面，一种接骨板系统设置成用于稳固一块或多块骨的部分，其提供用于稳固骨部分的更容易使用的方案。接骨板系统包括接骨板和连接器装置，所述连接器装置具有用于围绕骨部分环绕并固定到接骨板的挠性部分。所述接骨板具有可变形构件，其具有通孔，所述通孔配置成接纳延伸通过该可变性构件的连接器装置。可变形构件具有暴露的相对的压接部分，所述压接部分横跨通孔相对于彼此设置，所述相对的压接部分配置成朝向彼此变形以便将连接器装置固定到接骨板。从而与使用单个螺栓来将金属线或缆线抵靠通道壁夹住的一些现有方案相比，暴露的相对的压接部分可使得连接器装置与接骨板更可靠和耐久地锁定。
[0009]可变形构件可以是圆柱形的管状构件，以及压接部分可横跨通孔相对于彼此径向相对。相比于使用向外突出的锁定构件的一些现有方案相比，管状构件呈现较不突兀的轮廓。这减少组织由锁定装置的部件夹住或与锁定装置的部件交缠在一起的可能性。
[0010]在一种形式中，接骨板包括在可变形构件的相对侧上的一对工具接纳贯通开口。该工具接纳贯通开口的尺寸定制成有助于使用者将工具定位在贯通开口内，诸如将压接工具的夹头行进到贯通开口内。可变形构件的相对的压接部分之一沿着接骨板中的一对贯通开口中的一个延伸，而另一压接部分沿着一对贯通开口中的另一个延伸。以这种方式，可变形构件的压接部分可易于由行进到接骨板贯通开口内的工具接近，这样工具可用于使得可变形部分变形。
[0011]在另一种形式中，接骨板包括一对细长的间隔开的工具对准构件，其连接到所述可变形构件并在可变形构件的相对侧上大致平行于彼此延伸。工具对准构件限定接骨板的工具接纳贯通开口的至少一部分。工具对准构件可分离开预定距离，所述预定距离稍大于压接工具的夹头宽度，以便使得夹头可以具有间隙的方式插入到工具接纳贯通开口内。该协作配置还将压接工具的夹头与压接部分沿着可变形构件对准，并确保压接工具的夹头与可变形构件的压接部分接合。
[0012]接骨板系统对于在利用接骨板系统将切开的胸骨半部固定到一起之后必须进入胸腔的紧急重返情况尤其有利。紧急重返的情况可包括在安装接骨板系统之后患者心脏病发作的情况。因为缆线设置于接骨板可变形构件的通孔内，切开可变形构件将在一个步骤中切开可变形构件和缆线。相比于现有系统这是特别有利的，所述现有系统具有沿着切开的胸骨设置的单独的拉近金属线和接骨板，这可能需要单独的工具来切开拉近金属线和接骨板。单独切开这些现有系统的拉近金属线和接骨板可能会增加在紧急重返情况下用于进入患者胸腔所花费的时间。
[0013]根据另一个方面，提供用于张紧外科手术缆线的一种器械。张紧装置具有旋转式张紧装置和棘轮组合件，所述旋转式张紧装置配置成具有缠绕在其上的缆线，所述棘轮组合件允许旋转式张紧装置在卷紧方向上转动并且选择性地阻碍旋转式张紧装置在松卷方向上转动。通过围绕旋转式张紧装置缠绕外科手术缆线，张紧装置可卷收外科手术缆线的相对较长的一部分并将其张紧。这种方案与一些现有的外科手术缆线张紧器械形成鲜明对比，这些现有的外科手术缆线张紧器械为了拉紧缆线而使用缆线张紧机构，其使得固定到缆线的缆线锁定机构线性平移。通过这些装置，装置的总长度与张紧机构的线性行程长度成正比，从而张紧缆线的较长部分需要成比例的相应较大的张紧装置。
[0014]旋转式张紧装置具有夹持部分，所述夹持部分配置成通过旋转式张紧装置相对于彼此移位。具体地，旋转式张紧装置在卷紧方向上的转动使得旋转式张紧装置从通行配置移位到夹持配置，其中通行配置允许缆线被拉动通过夹持部分，而夹持配置将缆线相对于所述移位的夹持部分固定。以这种方式，可简单地通过将旋转式张紧装置在卷紧方向上转动而将张力施加到固定的缆线上。因此，张紧器械提供优于一些现有张紧器械的改进，这些现有的张紧器械需要使用者执行单独的手动操作来将张紧器械锁定到缆线，然后将张力施加到缆线，诸如通过使用器械的不同手柄来执行锁定和张紧操作。
[0015]在一种形式中，棘轮组合件具有张紧配置，其允许外科医生逐渐地使得旋转式张紧装置在卷紧方向上旋转，围绕旋转式张紧装置缠绕缆线，并将张力施加到缆线上。通过允许逐渐地拉紧缆线，当缆线被张紧时外科医生接收到触觉反馈，并且一旦已经达到所需的张力，则可停止旋转式张紧装置的旋转。此时，如下面更详细描述的那样，例如可使用接骨板的锁定装置围绕一对骨部分以环绕配置固定缆线。在缆线被固定的情况下，所述棘轮组合件可被重新配置到释放配置，以允许所述旋转式张紧装置在松卷方向上旋转并允许张紧装置从外科手术缆线移除。
[0016]棘轮组合件可包括驱动器和释放机构，所述驱动器用于使得旋转式张紧装置转动，而所述释放机构具有释放配置和张紧配置，所述释放配置将驱动器从旋转式张紧装置脱开，而所述张紧配置将驱动器接合到旋转式张紧装置。当释放机构处于接合配置下时，该驱动器连接到旋转式驱动装置，这样驱动器的转动使得旋转式张紧装置产生转动。当释放机构处于脱开配置下时，所述旋转式张紧装置可相对于驱动器转动，这允许将张紧器械从缆线移除，诸如通过拉动张紧器械使其离开外科手术缆线。拉动张紧器械使其离开外科手术缆线使得旋转式张紧装置转动并导致缆线从旋转式张紧装置松卷。此外，由于驱动器从旋转式张紧装置脱开，由于缆线从旋转式张紧装置松卷而使得旋转式张紧装置产生的转动通常不会产生驱动器的运动，因为张紧器械已从缆线移除，因此这使得张紧器械更易于操纵。
[0017]在另一方面，提供使用缆线和张紧器械使得多个骨部分拉近并固定多个骨部分的一种方法，所述张紧器械配置成迅速和容易地围绕骨部分张紧缆线。该方法包括将缆线的尾端部和连接到其的锁定装置邻近于多个骨部分中的一个或多个定位，并且使得缆线的前端部围绕多个骨部分行进并进入到锁定装置内以便形成围绕骨部分的缆线环圈。该方法包括将缆线的前端部进给通过张紧器械的远端，使得缆线在张紧器械的旋转式张紧装置的夹持部分之间行进，并向外通过张紧器械的近端。接着，使得张紧器械沿着缆线向下移位，直到张紧器械的远端邻接锁定装置。然后将缆线的前端部拉动远离锁定装置以便拉动缆线将松弛从缆线去除中。
[0018]该方法进一步包括使得所述旋转式张紧装置转动以便基本上同时将旋转式张紧装置锁定到缆线并张紧缆线。旋转式张紧装置的转动通过将旋转式张紧装置的夹持部分从通行配置重新配置到夹持配置而将缆线锁定到到旋转式张紧装置，其中通行配置允许缆线行进通过夹持部分，而夹持配置将缆线相对于移位的夹持部分固定。此外，通过将在旋转式张紧装置远侧上的缆线的一部分拉动到旋转式张紧装置上，同时张紧器械的远端保持邻接所述锁定装置，旋转式张紧装置的转动使得缆线张紧。如果骨部分分离开，则旋转式张紧装置的转动将使得环圈围绕骨部分的缆线张紧并使得骨部分拉近到一起。该方法还包括一旦缆线已被充分地张紧则选择性地锁定所述旋转式张紧装置的旋转位置，以便将缆线保持在所希望的张力下。然后可使得缆线的锁定装置重新配置到锁定配置，以确保缆线围绕骨部分紧密环绕。在一种形式中，旋转式张紧装置的转动还将缆线的一部分从所述旋转式张紧装置的近侧拉动到旋转式张紧装置上。张紧装置优选具有内部腔体，所述内部腔体的尺寸定制成容纳从旋转式张紧装置的远侧和近侧两者拉动到旋转式张紧装置上的相对较长长度的缆线。该方法从而提供用于将缆线围绕多个骨部分张紧和固定的迅速和简洁的方案，并且在一些应用中，在张紧缆线的同时使得骨部分拉近。
【附图说明】
[0019]图1是位于被纵向切开的胸骨上的根据本发明的接骨板系统的透视图；
[0020]图2是图1所示接骨板系统的透视图，示出接骨板系统的外科手术缆线，其中外科手术缆线的相对端部连接到接骨板系统的接骨板构件；
[0021]图3是图1所示接骨板系统的接骨板的透视图，示出横向间隔开的两个接骨板半部，其中具有用于接纳骨锚固件的通孔；
[0022]图4是沿着图3中所示的线4-4所取的横截面视图，示出接骨板在其一端部处的通孔；
[0023]图5是图1所示接骨板构件的放大正视图，示出图4中所示接骨板的通孔；
[0024]图6是图1所示接骨板系统的外科手术缆线的透视图，示出外科手术缆线的插塞，其邻接接骨板通孔的表面并限制外科手术缆线穿过所述孔；
[0025]图7是沿着图4中的线7-7所取的横截面视图，示出设置于接骨板的上表面和下表面之间的通孔的螺纹；
[0026]图8是图1所示接骨板的侧面正视图，示出接骨板的大致平坦的上表面和下表面；
[0027]图9至图16示出使用图1所示的接骨板系统来固定所切开的胸骨两半部的方法；
[0028]图16A至图16D示出使用图1所示的接骨板系统来固定所切开的胸骨两半部的替代方案；
[0029]图17是图1所示接骨板系统的骨螺钉之一的正视图，示出在骨螺钉的头部和柄部两者上的螺纹；
[0030]图18是图17所示骨螺钉的透视图，示出在骨螺钉头部中的径向延伸的底切，所述底切用于接合驱动工具的保持机构；
[0031]图18A是驱动工具的透视图，示出从工具的远端突出的用于将工具定中在螺钉头部上的定心销；
[0032]图19是另一接骨板构件的透视图，所述接骨板构件具有接骨板沿其长度的大致弯曲部；
[0033]图20和图21是图19所不接骨板的正视图，不出接骨板的大致凸出的上表面和接骨板的大致凹入的下表面；
[0034]图22是具有用于将外科手术缆线锁定到接骨板的单个锁定装置的另一接骨板件的透视图；
[0035]图23是图22所示接骨板的平面视图，其中外科手术缆线具有连接到所述接骨板的一端部和具有设置于其上以便围绕骨行进的钩的相对端部；
[0036]图24是图23所示的接骨板和外科手术缆线的放大透视图，示出连接到接骨板的外科手术缆线的端部；
[0037]图25是沿着图22中的线25_25所取的横截面视图，示出用于接纳外科手术缆线的接骨板的通孔；
[0038]图26和图27是图22所示接骨板的正视图，示出接骨板的大致凸出的上表面和大致凹入的下表面；
[0039]图28是另一接骨板构件的透视图，示出设置在接骨板一端