固定装置的制造方法
【专利摘要】固定装置包括第一本体，其具有螺纹端、纵向轴线和垂直于纵向轴线的孔。第二本体被接纳在孔中。第二本体具有外部螺纹和用于接纳销或线的内部通道。第二本体具有用于保持销或线的线锁定装置。推进螺母接合外部螺纹。推进螺母紧靠第一本体，用于当转动推进螺母时使线锁定装置从第一本体移开，用于张紧销或线。
【专利说明】
固定装置
技术领域
[0001] 本申请大体上涉及医疗装置，并且尤其地涉及适合用于圆形固定器的固定装置。
【背景技术】
[0002] 最标准的外固定关节融合手术使用包括两个胫环和具有被称为圆形固定器的延 伸部分的脚板的预制支架。圆形的固定器系统能用于开放性或闭合性骨折固定、长骨的假 关节或骨组织不愈合现象、通过骨骺或干骺端牵引的肢体延长、骨或软组织畸形的矫正、或 节段或非节段的骨或软组织缺陷的矫正。圆形固定器已用在包括胫骨、腓骨、股骨、肱骨、桡 骨和尺骨的长骨上。
[0003] 在插入线或销之前，圆形固定器围绕胫骨和脚定位。腿偏心地位于支架中，以容纳 后部肌肉组织，并且脚的足底方面在脚板的上方或下方延伸。为了将胫骨和脚维持就位，可 以将折叠起来的毛巾放置在腓肠下面。
[0004] 外科医生将线插入通过骨头，并利用插入到支架的环和脚板中的孔中的螺栓将线 固定至支架。
[0005] 外科医生然后使用紧线器，以向每根单独的线施加期望的张力。
【发明内容】
[0006] 在某些实施例中，固定装置包括:第一本体，其具有螺纹端、纵向轴线和垂直于纵 向轴线的孔。第二本体被接纳在孔中。第二本体具有外部螺纹和用于接纳销或线的内部通 道。第二本体具有用于保持销或线的线锁定装置。推进螺母接合外部螺纹。推进螺母紧靠第 一本体，用于当转动推进螺母时使线锁定装置从第一本体移开，用于张紧销或线。
[0007]在某些实施例中，设备包括：圆形固定器，其具有至少一个环和固定装置。固定装 置包括:第一本体，其具有纵向轴线、垂直于纵向轴线的孔和用于将第一本体可拆卸地安装 至环的安装装置。第二本体被接纳在孔中。第二本体具有外部螺纹和用于接纳销或线的内 部通道。第二本体具有用于保持销或线的线锁定装置。推进螺母接合外部螺纹。推进螺母紧 靠第一本体，用于当转动推进螺母时使线锁定装置从第一本体移开，用于张紧销或线。
[0008] 在某些实施例中，方法包括:将固定装置的第一本体固定至支架，第一本体使固定 装置的第二本体被可滑动地接纳在其中，第二本体具有螺纹部分;在螺母紧靠第一本体的 情况下，沿着第二本体的螺纹部分定位螺母;将第二本体锁定至插入到患者的骨头中的销 或线；以及沿着第二本体的螺纹部分推进螺母，以便张紧销或线。
【附图说明】
[0009] 图1是紧线固定螺栓的实施例的等轴测图。
[0010] 图2是图1的紧线固定螺栓的侧视立面图。
[0011] 图3是图1的紧线固定螺栓的俯视平面图。
[0012] 图4是图1的紧线固定螺栓的前视立面图。
[0013]图5是图4的放大图。
[0014]图6是沿着图4的截面线6-6的横截面视图。
[0015] 图7是附接至用于张紧固定至患者的骨头的线的圆形固定器的图1的紧线固定螺 栓的等轴测图。
[0016] 图8是具有校准标记的图1的紧线固定螺栓的变型的侧视立面图。
[0017] 图9是用于固定螺栓的线锁定装置的第二实施例的横截面。
[0018]图10是图9的锁定装置的等轴测图。
【具体实施方式】
[0019] 示例性实施例的该说明旨在结合被认为是完整书面说明的一部分的附图阅读。在 说明中，诸如"较低的"、"较高的"、"水平的"、"垂直的"、"上方"、"下方"、"向上"、"向下"、 "顶"和"底"及其衍生词(例如"水平地""向下地"、"向上地"等）的相对术语应被解释成指的 是如当时所描述或如讨论中的附图所示的取向。这些相对术语是为了便于说明，并且不要 求设备以特定的取向构成或操作。除非另有明确地说明，否则涉及诸如"连接"和"互连"的 附接、联接等的术语指的是其中结构直接或通过中间结构间接地相互固定或附接的关系、 以及可动或刚性的附接件或关系。
[0020] 在此描述了一种紧线固定螺栓1000,其能直接附接至诸如圆形固定器1050(如图7 所示)的支架，或经由偏置杆(未示出）间接附接至圆形固定器1050,使得杆附接至圆形固定 器1050的环1052,并且紧线固定螺栓100在距圆形固定器的环的期望距离处附接至杆。紧线 固定螺栓1000具有内置张紧机构。一旦紧线固定螺栓1000附接至圆形固定器1050,并且线 1016锁定至螺栓1000,就能启动内置的张紧机构，以在不需要任何单独的紧线器的情况下 向线施加预定的张力。紧线固定螺栓1000能用于固定患者的肢体以用于包括夏科关节 (Charcot)、内侧柱融合、骨折和关节炎的治疗的各种各样的矫形手术。
[0021] 图1-图7示出了紧线固定螺栓1000的第一实施例。在某些实施例中，紧线固定螺栓 1000是包括第一本体1002的固定装置，所述第一本体1002具有螺纹端1006、纵向轴线1008 和垂直于纵向轴线1008的孔1010。第二本体1004被可滑动地接纳在孔1010中。在某些实施 例中，第二本体1004包括线轴本体1005和螺纹部分1012。第二本体1004具有外部螺纹部分 1012和用于接纳销或线1016的内部通道1014。第一本体的孔1010的直径大于第二本体1004 的螺纹部分1012的外径，以在不接合螺纹部分1012的螺纹的情况下，允许第二本体1004的 螺纹部分1012在孔1010内纵向地滑动。第二本体1004具有带有线锁定装置1018的线轴本体 1005,用于以固定关系将销或线1016保持到第二本体1004。推进螺母1020接合第二本体 1004的外部螺纹1012。推进螺母1020紧靠第一本体1002。推进螺母的旋转使第二本体1002 的螺纹部分移动，用于使线锁定装置1018从第一本体1002移开，用于张紧销或线1016。 [0022] 在某些实施例中，第二本体1004的内部通道1014具有至少一个弯曲表面1022和至 少一个平坦表面1024。在某些实施例中，如在图5中最好地看到地，内部通道1022近似为泪 珠形。在某些实施例中，内部通道1014具有在其间带有角度a的两个平坦表面1024。在某些 实施例中，角度a在两个平坦表面之间从大约30度至大约170度的范围内。在某些实施例中， 范围从大约30度至大约135度。例如，角度a可以是27、33、45、47、132或167。两个平坦表面 1024设置在销或线1016、内部通道1022与线锁定装置1018的锁定螺栓1026之间的三个接触 点。锁定螺栓1026能具有用于接合销或线1016的平坦端面。
[0023]在某些实施例中，线锁定装置1018包括锁定螺栓1026,所述锁定螺栓1026被第二 本体1004螺纹地接纳，并定位成用于当推进锁定螺栓1026时将销或线1016紧压在至少一个 平坦表面1024上。
[0024] 在某些实施例中，如在图3和6中最好地看到地，第二本体1004在第二本体1004的 螺纹部分1012上具有凹槽或平坦表面1036。第一本体1002具有用于接合凹槽或平坦表面 1036的销1034。销1034在允许第二本体1004相对于第一本体1002平移的同时，将第二本体 1004相对于第一本体1002(绕螺纹部分1012的纵向轴线）的旋转限制于预定的角度(例如， 从10度至20度的角度）。
[0025]图7是示出直接附接至圆形固定器1052的紧线固定螺栓1000的等轴测图。在某些 实施例中，设备包括:圆形固定器1050,其具有至少一个环1052;和紧线固定螺栓1000。紧线 固定螺栓1000包括:第一本体1002,其具有纵向轴线1008、垂直于纵向轴线1008的孔1010和 用于将第一本体1002可拆卸地安装至环1052的安装装置1006。在图7的示例中，圆形固定器 1050具有带有细长狭槽1054的环1050。环1050在环1050的顶表面上具有邻近狭槽1054的每 侧的凹陷表面1056。在某些实施例中，环1050具有用于接纳诸如紧线固定螺栓1000和/或其 他线固定装置的一个或多个固定装置的多个开孔或凹口 1058。紧线固定螺栓1000能与诸如 具有带有固定安装孔的环的支架(例如，由Memphis，TN的Wright Medical Technologies销 售的"SIDEKICK?"圆形固定器)的其他类型的圆形固定器一起使用。
[0026]第二本体1004被可滑动地接纳在第一本体的孔1010中。第二本体1004具有外部螺 纹1012和用于接纳销或线1016的内部通道1014。外部螺纹1012与螺母1020接合，但不与孔 1010的光滑表面接合。因此，第二本体1004能在孔1010内自由地滑动。推进螺母1020接合外 部螺纹1012并紧靠第一本体1002。当沿着螺纹1012朝着锁紧螺母1060(并远离线轴本体 1005)推进螺母1020时，第二本体1004在相反的方向上移动，使得线轴本体1005从第一本体 1002移开。当旋转推进螺母1020时，其使线锁定装置1018从第一本体1002移开，用于张紧销 或线1016。锁紧螺母1060限制推进螺母1020的移动，并因此限制销或线1016的伸长。因此， 锁紧螺母1060限制能通过推进推进螺母1020向销或线1016施加的张紧量。第二本体1004具 有用于保持销或线1016的线锁定装置1018。
[0027]在图7所示的示例中，内部通道1014具有在其间带有角度a的两个平坦表面1024。 角度a在两个平坦表面1024之间从大约45度至大约135度的范围内。线锁定装置1018包括锁 定螺栓1026,所述锁定螺栓1026被第二本体1004螺纹地接纳，并定位成用于当推进锁定螺 栓1026时将销或线1016紧压在至少一个平坦表面1024上。
[0028]在某些实施例中，如图8所示，第一本体1002在其侧表面或顶表面中具有开口 1028,并且第二本体1004具有在开口 1028内暴露的特征1030。特征包括帖附至第二本体 1004的侧面的销或标记1030,并且第一本体1002具有邻近开口 1028的多个校准标记1032。 如果使用销，则销能与第一本体1002的表面齐平或凹陷。替代性地，特征1030能够是与激光 标记1032相似的激光标记。特征1030相对于开口的位置变化指示销或线1016由张紧所引起 的伸长。例如，在将螺母1020从线轴本体1005推开之前和之后的特征1030相对于校准标记 1032的位置差异与由张力所引起的伸长对应。给定销或线1016的初始长度，张力能用以下 的方程计算：
[0029] T = EeA (1)
[0030]其中，T是张力，E是销或线的材料的（杨氏）弹性模量，^是应变，即，销或线的伸长 与初始长度的比率（AL/L)，L是初始长度，AL是伸长，并且A是销或线的横截面积。伸长能 通过计算特征1030在张紧期间经过的标记1032的数量来测量。
[0031] 在某些实施例中，装置通过对给定材料的给定销或线1016进行至少一次伸长测量 来校准。由于除^之外，在方程(1)的右手侧的所有项是常数，所以方程(1)能重写为：
[0032] T=K AL/L
[0033] 其中，K是由K = EA给出的常数。给定张力T和对应应变（AL/L)的校准测量，K能用K = T/( A L/L)计算。随后，对于相同材料和长度的任何销或线1016,推进螺母1020和线轴本 体1005以获得期望的张力Td的距离由A L = TdL/K给出。
[0034]第二本体1004具有凹槽或平坦表面1036,并且第一本体1002具有用于接合凹槽或 平坦表面1036的销1034,以便允许第二本体1004相对于第一本体1002平移。销1034定位成 将第二本体1004相对于第一本体1002的旋转限制于诸如10至20度的预定角度。
[0035]紧线固定螺栓1000能由诸如但不限于不锈钢、铝或钛的各种各样的材料制成。 [0036]在某些实施例中，固定方法包括将紧线固定螺栓1000的第一本体1002定位在诸如 圆形固定器1050的支架上。紧线固定螺栓1000具有第一本体1002和被可滑动地接纳在第一 本体中的第二本体1004。
[0037] 紧线固定螺栓1000的第一本体1002固定至支架1050(例如，圆形固定器1050)的环 1052。在某些实施例中，第一本体1002具有螺栓1006并用螺母固定至支架1050。
[0038]紧线固定螺栓1000定位在支架上，使得第二本体1004的线轴本体1005的线锁定装 置1018定位成径向向外，离开环1052的中心，并因此离开患者的肢体。在图7中示出了支架 1050上的紧线固定螺栓1000的布置。
[0039]第一本体1002使紧线固定螺栓1000的第二本体1004被可滑动地接纳在其中。第二 本体1004具有螺纹部分1012。第二本体1004能在第一本体1002的孔1010内纵向地滑动。螺 纹部分1012具有平坦部分或凹槽1036。对准构件或销1036允许第二本体1004的纵向运动， 同时防止超过小的预定值(例如，10至20度)的旋转。
[0040] 螺母朝着第二本体1004的线轴本体1005回缩。螺母1020与线轴本体1005沿着第二 本体1004的螺纹部分1012移动，一直(径向向内）朝着第一本体1002,直到螺母1020紧靠第 一本体1002、并且线轴本体1005紧靠螺母1020为止。该位置在图2、3和6中示出。这是允许外 科医生最大张力范围的完全回缩位置。
[0041] 第二本体1004锁定至插入到患者的骨头中的销或线1016。在某些实施例中，锁定 步骤包括将销或线1016插入通过第二本体1004中的通道1014,和驱动锁定构件1026靠着销 或线1016的侧表面。在某些实施例中，驱动步骤包括驱动线锁定螺栓1026穿过第二本体 1004中的螺纹通道或开口 1062。在某些实施例中，通道1010具有以相对于锁定构件的轴线 1064的斜角取向的两个平坦表面1024,并且驱动步骤包括将销或线1016夹持在锁定构件 (螺栓)1026与两个平坦表面1024之间。
[0042]在第一本体1002固定至支架1050和在其完全回缩位置（图2、3和6)的第二本体 1004锁定至销或线1016的情况下，紧线固定螺栓1000准备张紧销或线1016。螺母1020沿着 第二本体1004的螺纹部分1012、朝着第一本体1002、并离开线轴本体1005被推进。推进螺母 的步骤增大第一本体1002与第二本体1004的锁定构件1018之间的距离。这使线轴本体1005 从患者的肢体(例如，脚)径向向外移动，以便张紧销或线1016。在某些实施例中，第二本体 1004具有凹槽或平坦表面1036,并且第一本体1002具有用于接合凹槽或平坦表面1036的销 或对准构件1034,并且推进螺母1020的步骤包括使第二本体1004相对于第一本体1002平 移，以增大第一本体与锁定构件之间的距离，同时销1034将第二本体1004相对于第一本体 1002的旋转限制于预定的角度a。
[0043]在某些实施例中，第一本体1002在其侧表面或顶表面中具有开口 1028,并且第二 本体1004具有在开口 1028内暴露的特征1030。特征1030相对于开口 1028的位置指示销或线 1016由张紧所引起的伸长。在某些实施例中，特征包括帖附至第二本体的侧面的销。在某些 实施例中，第一本体具有邻近开口的多个校准标记。
[0044] 图9和10示出了能代替锁定装置1018被包括的锁定装置1070的第二实施例。在图9 和10的实施例中，图1的线轴本体1005被具有矩形沟槽1078的线轴本体1075替代。锁定装置 1070具有两个部件:旋转内部，其具有附接至具有T形截面的T形构件1072的螺纹构件1071。 T形构件1072可以具有形成T形横截面的盘形底部。矩形外部1073具有适合于接纳T形构件 1072的T形沟槽1079。矩形外部1073适合于在不旋转的情况下于矩形沟槽1078内向上和向 下平移。当用户旋转螺纹构件1071时，螺纹构件1071与T形构件1072在垂直方向上推进或回 缩，以使矩形外部1073上升或下降。矩形外部1073在其底表面上具有V形或弯曲的凹槽 1077,以接合销或线1016并对销或线1016施加锁紧力。由于矩形外部1073的凹槽1077(其接 触销或线1016)在放松或紧固螺纹构件1071的同时仅向上和向下平移，所以该方法在紧固 螺纹构件1071的同时帮助防止对销或线1016的损坏。
[0045] 尽管已依据示例性实施例描述了主题，但其不限于此。相反地，所附权利要求应被 宽广地解释成包括可由本领域的技术人员作出的其它变型和实施例。
【主权项】
1. 一种固定装置，包括： 第一本体，其具有螺纹端、纵向轴线和垂直于所述纵向轴线的孔； 第二本体，其被接纳在所述孔中，所述第二本体具有外部螺纹和用于接纳销或线的内 部通道，所述第二本体具有用于保持所述销或线的线锁定装置;以及 推进螺母，其接合所述外部螺纹，所述推进螺母紧靠所述第一本体，用于当转动所述推 进螺母时使所述线锁定装置从所述第一本体移开，用于张紧所述销或线。2. 根据权利要求1所述的固定装置，其中，所述内部通道具有至少一个弯曲表面和至少 一个平坦表面。3. 根据权利要求2所述的固定装置，其中，所述内部通道具有两个平坦表面，所述两个 平坦表面在所述两个平坦表面之间带有其间从大约45度至大约135度的角度。4. 根据权利要求2所述的固定装置，其中，所述线锁定装置包括锁定螺栓，所述锁定螺 栓被所述第二本体可滑动地接纳，并定位成用于当推进所述锁定螺栓时将所述销或线紧压 在所述至少一个平坦表面上。5. 根据权利要求1所述的固定装置，其中，所述第一本体在其侧表面或顶表面中具有开 口，并且所述第二本体具有在所述开口内暴露的特征，所述特征相对于所述开口的位置指 示所述销或线由所述张紧所引起的伸长。6. 根据权利要求5所述的固定装置，其中，所述特征包括帖附至所述第二本体的侧面的 销。7. 根据权利要求6所述的固定装置，其中，所述第一本体具有邻近所述开口的多个校准 记 D8. 根据权利要求1所述的固定装置，其中： 所述第二本体具有凹槽或平坦表面，并且 所述第一本体具有用于接合所述凹槽或平坦表面的销，以便允许所述第二本体相对于 所述第一本体平移。9. 根据权利要求8所述的固定装置，其中，所述销将所述第二本体相对于所述第一本体 的旋转限制于预定的角度。10. 根据权利要求1所述的固定装置，其中： 所述内部通道具有两个平坦表面，所述两个平坦表面在所述两个平坦表面之间带有其 间从大约45度至大约135度的角度， 所述线锁定装置包括锁定螺栓，所述锁定螺栓被所述第二本体螺纹地接纳，并定位成 用于当推进所述锁定螺栓时将所述销或线紧压在所述至少一个平坦表面上， 所述第一本体在其侧表面或顶表面中具有开口，并且所述第二本体具有在所述开口内 暴露的特征，所述特征包括帖附至所述第二本体的侧面的销，并且所述第一本体具有邻近 所述开口的多个校准标记，所述特征相对于所述开口的位置指示所述销或线由所述张紧所 引起的伸长，并且 所述第二本体具有凹槽或平坦表面，并且所述第一本体具有用于接合所述凹槽或平坦 表面的销，以便允许所述第二本体相对于所述第一本体平移，所述销定位成将所述第二本 体相对于所述第一本体的旋转限制于预定的角度。11. 一种设备，包括： 圆形固定器，其具有至少一个环；以及 固定装置，包括： 第一本体，其具有纵向轴线、垂直于所述纵向轴线的孔和用于将所述第一本体可拆卸 地安装至所述环的安装装置； 第二本体，其被接纳在所述孔中，所述第二本体具有外部螺纹和用于接纳销或线的内 部通道，所述第二本体具有用于保持所述销或线的线锁定装置;以及 推进螺母，其接合所述外部螺纹，所述推进螺母紧靠所述第一本体，用于当转动所述推 进螺母时使所述线锁定装置从所述第一本体移开，用于张紧所述销或线。12. 根据权利要求11所述的设备，其中： 所述内部通道具有两个平坦表面，所述两个平坦表面在所述两个平坦表面之间带有其 间从大约45度至大约135度的角度， 所述线锁定装置包括锁定螺栓，所述锁定螺栓被所述第二本体螺纹地接纳，并定位成 用于当推进所述锁定螺栓时将所述销或线紧压在所述至少一个平坦表面上， 所述第一本体在其侧表面或顶表面中具有开口，并且所述第二本体具有在所述开口内 暴露的特征，所述特征包括帖附至所述第二本体的侧面的销，并且所述第一本体具有邻近 所述开口的多个校准标记，所述特征相对于所述开口的位置指示所述销或线由所述张紧所 引起的伸长，并且 所述第二本体具有凹槽或平坦表面，并且所述第一本体具有用于接合所述凹槽或平坦 表面的销，以便允许所述第二本体相对于所述第一本体平移，所述销定位成将所述第二本 体相对于所述第一本体的旋转限制于预定的角度。13. -种方法，包括： 将固定装置的第一本体固定至支架，所述第一本体使所述固定装置的第二本体被可滑 动地接纳在其中，所述第二本体具有螺纹部分； 在螺母紧靠所述第一本体的情况下，沿着所述第二本体的所述螺纹部分定位所述螺 母； 将所述第二本体锁定至插入到患者的骨头中的销或线；以及 沿着所述第二本体的所述螺纹部分推进所述螺母，以便张紧所述销或线。14. 根据权利要求13所述的方法，其中，所述锁定步骤包括： 将所述销或线插入通过所述第二本体中的通道，以及 驱动锁定构件靠着所述销或线的侧表面。15. 根据权利要求14所述的方法，其中： 所述通道具有以相对于所述锁定构件的轴的斜角取向的两个平坦表面，并且 所述驱动步骤包括将所述销或线夹持在所述锁定构件与所述两个平坦表面之间。16. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述驱动步骤包括驱动线锁定螺栓穿过所述第 二本体中的开口。17. 根据权利要求13所述的方法，其中，推进所述螺母的所述步骤增大在所述第一本体 与所述锁定构件之间的距离。18. 根据权利要求13所述的方法，其中，所述第二本体具有凹槽或平坦表面，并且所述 第一本体具有用于接合所述凹槽或平坦表面的销，并且推进所述螺母的所述步骤包括使所 述第二本体相对于所述第一本体平移，同时所述销将所述第二本体相对于所述第一本体的 旋转限制于预定的角度。19. 根据权利要求13所述的方法，其中，所述支架是圆形固定器。20. 根据权利要求12所述的方法，其中： 所述通道具有以相对于所述锁定构件的轴线的斜角取向的两个平坦表面，并且所述锁 定步骤包括： 将所述销或线插入通过所述第二本体中的通道，以及 驱动线锁定螺栓穿过所述第二本体中的螺纹开口，以便将所述销或线夹持在所述线锁 定螺栓与所述两个平坦表面之间， 其中，所述第二本体具有凹槽或平坦表面，并且所述第一本体具有用于接合所述凹槽 或平坦表面的对准构件，并且推进所述螺母的所述步骤包括使所述第二本体相对于所述第 一本体平移，以增大所述第一本体与所述锁定构件之间的距离，同时所述对准构件将所述 第二本体相对于所述第一本体的旋转限制于预定的角度。
【文档编号】A61B17/60GK105873531SQ201480002695
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年9月11日
【发明人】黄健明
【申请人】瑞特医疗技术公司