伸缩式髓内钉和致动机构的制作方法
【专利说明】伸缩式髓内钉和致动机构
[0001 ] 本申请是申请号为201180014772.5、国际申请日为2011年3月17日的同名的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]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】
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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;液压或气动机构或栗;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】
[0008]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。
[0009]—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。
[0010]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。
[0011 ]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021 ]在一种改进中，内磁铁被设置在親合至螺杆近端的载体或罩壳内。
[0022]公开了一个、两个和三个磁铁的致动器。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]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