專利名稱：用于髓內股骨粗隆間固定植入物的單向滑動裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于治療長骨骨折的裝置，特別地，涉及內固定裝置。
背景技術：
骨折通常發生在股骨，例如，在股骨頸、股骨粗隆間及轉子周圍區域。這種骨折可以利用髓內裝置和植入物固定。如本領域技術人員所理解的，髓內裝置(例如，髓內釘)位于長骨(如股骨)的骨髓管中。然后，將可形成為螺旋葉片或拉力螺釘的植入物從側面插入并穿過骨從而穿過植入物裝置的開口，直至植入物的自由端進入骨的頭部。例如，在骨是股骨的情況下，植入物穿過股骨干、穿過髓內裝置并且經由股骨頸進入股骨頭，從而將股骨頭固定到股骨的其余部分。在植入之后，這種植入物可沿著它的插入路徑相對于髓內釘橫向移動。植入物的一些橫向移動是預期的。但是，在某些情況下，植入物可能通過髓內裝置內側地遷移，導致突出物通過股骨頭并且進入髖白從而引起并發癥。
發明內容
本發明涉及用于治療骨折的裝置，其包括髓內元件，其被確定尺寸和形狀以沿著骨的縱軸插入到骨的骨髓管內，所述髓內元件包括在其中傾斜延伸的開口，當所述髓內元件處于骨內的期望位置時所述開口對準期望的軸線，植入物沿著所述期望的軸線被插入到骨中，所述髓內元件包括在其內形成并且通向所述開口的通道；鎖定機構，其被安裝在所述通道中，所述鎖定機構包括鎖定機構抵接結構，其延伸進入所述開口 ；以及植入物，其被確定尺寸以可滑動地穿過所述開口被接納并且沿著所述期望的軸線被插入，所述植入物包括多個植入物抵接結構，其被調整以接合鎖定抵接結構防止所述植入物相對于所述髓內元件向內側移動。本發明進一步涉及方法，其包括將髓內元件插入到骨的骨髓管內；通過所述髓內元件中的開口將植入物插入到骨中，所述植入物的軸包括沿著所述軸的一部分長度分布的多個抵接結構，每個抵接結構包括有角度的側面和內側面向的抵接表面；以及將鎖定機構移動至鎖定形態，在所述鎖定形態中，所述鎖定機構的棘爪延伸進入所述開口中以和與所述植入物的期望最內側位置相對應的一個抵接結構的抵接表面接合，所述抵接結構的有角度的側面允許所述植入物相對于所述棘爪橫向移動。
圖1示出了根據本發明第一示例性實施方式的裝置的側視圖；圖2示出了圖1的裝置的植入物的遠端面對表面的側視圖；圖3a示出了圖1的裝置的鎖定機構的立體圖；圖北示出了根據本發明可選實施方式髓內裝置和鎖定機構的立體圖；圖3c示出了圖北的鎖定裝置的立體圖；圖4示出了圖1的裝置、髓內釘和鎖定機構處于第一形態的側視圖；圖5示出了圖4的髓內釘和鎖定機構的立體圖；圖6示出了圖1的裝置、髓內釘和鎖定機構處于第二形態的側視圖；圖7示出了圖6的髓內釘和鎖定機構的立體圖；圖8示出了圖1的裝置的立體圖；圖9示出了圖1的裝置的側視圖；圖10示出了圖9的相反側視圖；圖11示出了圖1的裝置的橫截面圖；圖12示出了根據本發明第二示例性實施方式的裝置的側視圖；圖13示出了圖12的裝置的植入物的截面圖；圖14示出了圖12的裝置的鎖定機構的立體圖；圖15示出了圖12的裝置、髓內釘和鎖定機構處于第一形態的立體圖；圖16是圖15的髓內釘和鎖定機構的另一立體圖；圖17示出了圖12的裝置、髓內釘和鎖定機構處于第二形態中的側視圖；圖18示出了圖17的髓內釘和鎖定機構的立體圖；圖19示出了根據本發明第三示例性實施方式的裝置的立體圖；圖20示出了圖19的裝置的另一立體圖；圖21示出了圖19的裝置的鎖定機構的立體圖；圖22示出了圖21的鎖定機構的一側；圖23示出了圖21的鎖定機構的第一元件的立體圖；圖M示出了圖23的第一元件的另一立體圖；圖25示出了圖21的鎖定機構的第二元件的立體圖；圖沈示出了圖25的第二元件的另一立體圖；圖27示出了圖19的裝置的髓內釘和鎖定機構的橫截面圖；圖觀示出了根據本發明第四示例性實施方式的裝置的側視圖；圖四示出了圖觀的裝置的髓內釘、鎖定機構和棘爪處于第一形態的側視圖；圖30示出了圖四的髓內釘、鎖定機構和棘爪的立體圖；圖31示出了圖觀的裝置的髓內釘、鎖定機構和棘爪處于第二形態的側視圖；圖32示出了圖31的髓內釘、鎖定機構和棘爪的立體圖；圖33示出了圖觀的裝置的鎖定機構的主視圖；圖34示出了圖觀的裝置的棘爪的立體圖；圖35示出了根據本發明第五示例性實施方式的裝置的側視圖；圖36示出了圖35的裝置的植入物的側視圖；圖37示出了圖35的裝置的鎖定機構的側視圖38示出了圖37的鎖定機構的截面側視圖；圖39示出了處于最初植入位置的圖35的裝置的立體圖；圖40示出了處于最終植入位置的圖35的裝置的立體圖；以及圖41示出了圖37的鎖定機構的斜板的立體圖。
具體實施例方式參照以下描述和附圖可以進一步理解本發明，其中相似的元件以相同的附圖標記表示。本發明涉及用于治療長骨骨折的裝置，特別地，涉及內固定裝置。應注意的是，盡管以下所描述的本發明的示例性實施方式關于長骨骨折的治療，但是本發明并不旨在將本發明的應用限制為這種骨折，因為本發明還可以應用于其他骨折(例如肱骨，脛骨等)的治療中。還應當注意的是，本文中所使用的術語“遠端(distal)”和“近端(proximal)”指的是朝向(近端)和遠離(遠端)裝置使用者的方向。如上所述，長骨骨折，特別是在股骨頭和骨干之間形成破裂的骨折可通過沿著骨干的軸線(即，骨髓管)植入髓內裝置來治療。 然后，可以將植入物從側面插入并穿過骨從而穿過植入物裝置的開口并進入股骨頭。根據本發明的裝置被設計成允許植入物以期望程度向供其插入骨中的點向后遷移(即橫向遷移(lateral migration))，而使植入物朝向髖白進一步進入股骨頭的遷移(即內側遷移 (medial migration))最小化。在圖1至圖11所示，根據本發明示例性實施方式的裝置100包括植入物102和具有鎖定機構106(例如，棘輪機構)的髓內釘104，鎖定機構106允許植入物102橫向地通過釘104進行有限的遷移，同時防止內側遷移。如圖1所示，斜開口 108在基本上垂直于釘104的縱軸的平面中穿過釘104。開口 108被確定尺寸以接納從其中穿過的植入物102。 沿著縱軸貫穿一部分釘104的通道110通向開口 108，并容納鎖定機構106。在示出的實施方式中，通道110和鎖定機構106在開口 108的遠端延伸，使得當植入物102插入并穿過斜開口 108時，鎖定機構106與植入物102的遠端側接合。本領域技術人員能夠理解的是，通道110和鎖定機構106可選地可以位于植入物102的近端側。鎖定機構106包括偏置元件 140(例如，彈簧)，其與棘爪元件105接合以使棘爪元件105與植入物102接觸。如圖2所示，當裝配到期望結構中時，與通道110重疊的植入物102的鎖定接合部分的遠端面對表面包括用于與棘爪元件105的相應結構接合的部件。具體地，植入物102 包括從近端114向與葉片或其他骨接合結構的近端部連接的遠端(未顯示)延伸的軸112。 如本領域技術人員將理解的，骨接合結構可形成為從軸112的遠端部向遠端延伸的螺旋葉片。然而，本領域技術人員將理解的是，骨接合結構可以是任何其他固定裝置，例如拉力螺釘。軸112的鎖定接合部分包括沿著軸112的一部分長度彼此間隔的多個抵接結構 116。每個抵接結構116都包含傾斜表面117，其從鄰近抵接結構116的徑向內端的位置直接向遠端延伸并且逐漸向外轉變角度至抵接表面119。如本領域技術人員將理解的，結構 116的表面119可以基本上垂直于植入物102的縱軸進行延伸。如圖3a所示，棘爪元件105包括植入物接合表面130，其被確定角度以基本上對準開口 108的角度。包括面對近端的抵接表面127的棘爪1 從表面130向外延伸，使得當處于操作位置時，棘爪126的抵接表面127與植入物102的抵接結構116中的一個的抵接表面119接合。因此，棘爪1 和軸112的抵接結構116之間的接合防止植入物102相對于釘104向內側運動。然而，因為棘爪126的斜遠端表面和抵接結構116的斜表面117允許軸112在棘爪元件105上橫向地滑動，所以植入102可橫向地滑動。具有傾斜表面134 的突出物1 從植入物接合表面130向外延伸大于棘爪1 的距離，使得在插入植入物102 并穿過開口 108期間，軸112和突出物1 之間的接觸不會使軸112的鎖定接合部分與棘爪126脫離接觸，直至植入物102已經推進到骨中的期望位置。當處于期望位置時，使植入物102繞其縱軸旋轉至鎖定方向，在鎖定方向上突出物1 對準并進入在軸112中形成的槽118。這時候，軸112的抵接結構116和棘爪126彼此對準，使得當因突出物1 插入到槽118中以使植入物向棘爪元件105移動時，棘爪126與對應于植入物102的期望最內側位置的抵接結構116之一接合。如上所述，棘爪126的抵接表面127與抵接結構116的抵接表面119之間的接合進一步防止植入物102的內側遷移。通過偏置元件140保持棘爪元件1 與對應的抵接結構116之間的這種接觸，偏置元件140始終將棘爪元件105推向軸 112。為確保鎖定機構106不會移動超過第一和第二形態，鎖定機構106還可以包括橫向穿過鎖定機構106延伸、遠離肩部122的細長孔124，用于接納將鎖定機構106固定至髓內釘104的銷(未顯示)。因此，髓內釘104還包括孔136，孔136橫向地穿過髓內釘104、 遠離斜開口 108延伸，使得孔136的位置對應于細長孔124的位置。孔136可以基本上是圓的，使得當鎖定機構106相對于髓內釘104沿著縱軸移動時，髓內釘104保持固定。本領域技術人員將理解的是，穿過孔124、136插入的銷將鎖定機構106固定至髓內釘104，使得鎖定機構106和髓內釘104不可以相對彼此旋轉，但是可以在第一形態和第二形態之間沿著髓內釘104的縱軸移動。在可選實施方式中，如圖北至圖3c所示，鎖定機構106'可以包括形成有凹座 124'(而不是細長孔)的棘爪元件105'，用于將鎖定機構106'固定在髓內釘104'內。 凹座124'可以通過插入到髓內釘104'和凹座124'中的銷137'固定在髓內釘104'內。 鎖定機構106'與鎖定機構106基本上相同，并且可以以基本相同的方式用在裝置100中。 凹座124'可以形成在棘爪元件105'的外表面125'上，并且可以包括第一部分142‘、 第二部分144'和第三部分146'。第一部分142'沿著外表面125'的一部分從棘爪元件105'的邊緣156向第一部分142'的近端部縱向地延伸。第二部分144'沿著外表面 125'的一部分從第一部分142'的近端部148'向相反端部150'基本水平地延伸。第三部分146'沿著外表面140'從端部150'在遠端方向上延伸。第一部分142'、第二部分 144'和第三部分146'相連接，使得他們形成單一連續的凹座124'。髓內釘104包括橫向穿過髓內釘104'的一側、遠離斜開口 108‘延伸的孔136'， 使得孔136'的位置對應于凹座124'的位置。孔136'被調整并配置以接納穿過孔136' 的銷137'。銷137'的長度可以稍稍長于髓內釘104'的厚度。該厚度可以通過髓內釘 104'的外表面109'到髓內釘104'的通道110'的距離來確定，通道110 ‘穿過髓內釘 104'縱向延伸。因此，當銷137'插入并穿過孔136'使得銷137'的近端部152'與外表面109'齊平時，銷137'的遠端154'延伸進入通道110'，從而接合凹座124'。孔136可以基本上是圓的，使得當鎖定機構106'相對于髓內釘104'沿著縱軸移動時，髓內釘104 基本上保持固定。
為了將鎖定機構106'固定在髓內釘104'內，鎖定機構106'的偏置元件140' 可以與棘爪元件105' —起插入到通道110'中，使得偏置元件140'促使棘爪元件105' 處于與插入到開口 108'中的植入物(未示出)相接觸的位置上。棘爪元件105'遠端地插入到通道110'中，直至插入到孔136'中的銷137'的遠端部154'通過凹座124'的第一部分142'的邊緣156'與第一部分142'接合。克服偏置元件140'的推力進一步向遠端按下棘爪元件105'，使得第一部分142'沿著銷137'滑動，直至第一部分142‘的近端部148'與銷137接觸。然后，棘爪元件105'可以繞其縱軸旋轉，使得第二部分144‘沿著銷137'滑動，直至銷137'與第二部分144'的相反端部150'接觸。一旦到達相反端部150'，棘爪元件105'可以被釋放，偏置元件140'在近端方向上促動棘爪元件105'， 使得第三部分146'沿著銷137'滑動，直至銷137'與第三部分146'的遠端部158'接合。因此，本領域技術人員將理解的是，一旦將鎖定機構106'固定在髓內釘104'內，那么鎖定機構106'可沿著縱軸移動，從而與植入物接合，如上關于裝置100的描述。鎖定機構 106'的縱向移動導致第三部分146'沿著銷137'的遠端154'縱向滑動。在圖4至圖5中示出的第一形態中，當開口 108中不存在植入物102時，植入物接合表面130基本上對準斜開口 108的壁，而棘爪1 和突出物1 延伸進入斜開口 108。然后，當植入物102插入到開口 108時，植入物102和傾斜表面134之間的接觸促使棘爪元件 105進入通道110從而進入第二形態，其中，突出物1 移動進入通道110從而進入圖6和圖7所述的第二形態，以允許植入物102向內側推進通過開口 108。棘爪元件105通過穿過髓內釘104的開口 136以及穿過棘爪元件105的細長開口 IM的銷135被限制，使得它不會超過預期(即超出期望的第一形態)進一步移入開口 108。如上所述，當植入物102已經插入到骨中的期望位置時，植入物102繞其軸線旋轉，直至槽118對準突出物128。在這個時候，偏置元件140使棘爪元件105返回到第一形態，突出物1 容納在插槽118內并且棘爪1 和與將植入物102期望最大地插入到骨中相對應的植入物102的抵接結構116之一接合。此后，當力施加到植入物102時(例如，當重量放置在骨上時)，植入物102可以隨著傾斜表面117在棘爪1 上滑動而橫向移動。抵接表面119與棘爪1 接合，以防止任何進一步的內側移動。此外，由于每個抵接表面119橫向移動經過棘爪126，所以限定了植入物102新的最內側位置。髓內釘104可以進一步包括肩部138，其位于斜開口 108下面的通道110內。直徑減小的軸120從棘爪元件105的端部延伸至位于棘爪元件105上部的端部處的肩部122。 偏置元件140被容納在通道110的肩部122和肩部138之間，以將棘爪元件105推向開口 108。比肩部138更加靠近開口 108的部分通道110的直徑大于穿過肩部138遠離開口 108 延伸的部分通道110的直徑。本領域技術人員將理解的是，通道110的這些部分的直徑分別對應于棘爪元件105的近端部118的直徑和軸120的直徑。在使用時，在斜開口 108的中心軸線基本上對準股骨頸的中心軸線的情況下將髓內釘104插入到髓內管(例如，股骨的髓內管)中。本領域技術人員將理解的是，可以使用任何可接受的插入方法將髓內釘104插入到髓內管中。例如，可能將導線插入到縱向軸的髓內管中并且髓內釘104沿著導線滑動。因此，本領域技術人員將理解的是，髓內釘104和容納在其中的鎖定機構106還可以包括沿著其縱軸的導線腔。一旦髓內釘104被恰當地定位，那么將植入物102穿過骨插入到斜開口 108中到達期望位置，并且旋轉植入物102以使鎖定機構106返回到第一形態，以防止如上所述的進一步地內側運動。然而，如果出于任何理由需要移除植入物102，那么植入物102可以如圖11所示繞斜開口 108的中心軸線旋轉，從而將突出物118移出槽118，并且迫使棘爪元件105回到第一形態。在這個時候，鎖定機構106與植入物102的抵接結構106脫離，甚至在突出物1 遠端地(distally)位于槽118的遠端部以外后，植入物102可以整體地滑出開口 108。如果植入物102的骨接合結構形成為螺旋葉片，那么本領域的技術人員將明白的是，這種結構可以可旋轉地連接至植入物102的軸112，從而維持鎖定機構106和植入物102的抵接結構116之間的接合。因此，插入過程中螺旋葉片的任何旋轉都不需要軸112的相應旋轉。 然而，本領域技術人員將理解的是，植入物102的骨接合結構可以是任何已知的、能夠通過髓內釘104的接合將股骨頭和頸部固定至軸的結構。如圖12至圖18所示，根據本發明另一示例性實施方式的裝置200包括植入物202 和髓內釘204，在髓內釘204中容納有鎖定機構206。如圖12所示，裝置200與上述裝置100 基本相似，包括偏置元件MO (例如，彈簧)，用于沿著釘204的縱軸在釘204的通道210內移動鎖定機構206。鎖定機構206還在第一形態和第二形態之間移動，其中，棘爪2 被帶入和帶出開口 208，從而與植入物202的抵接結構216接合和脫離。然而，鎖定機構206的棘爪元件205不包括與用于接合植入物202并且移動棘爪元件205的突出物1 相似的突出物。除了沒有提供與槽118相似的槽以外，植入物202 可以與植入物102基本相似。更確切地，植入物202的軸212可以包括多個缺口 218，多個缺口 218沿著軸212的部分長度縱向延伸并且圍繞軸212的圓周彼此分離一定距離，該距離與從棘爪元件205的植入物接合表面230延伸的一對缺口接合翼228的分離相對應。因此，翼228中的第一個接納在缺口 218中的相應缺口中。當翼2 被接納在缺口 218中時， 植入物202的抵接結構216與棘爪元件205的棘爪2 對準。翼2 和缺口 218之間的接合防止軸212在開口 208內旋轉。如圖14所示，鎖定機構206可以與鎖定機構106基本相似，具有棘爪216，其從植入物接合表面230延伸并且接合抵接結構216以防止植入物的內側移動超出限定的最內側的位置。鎖定機構206包括橫向面對孔M6，其對準鄰近開口 208的橫向端部的相應開口 250，使得工具可以穿過孔246插入以接合棘爪元件205并且在第一形態(如圖15至圖16 中所示)和第二形態(如圖17至圖18中所示)之間手動地移動工具。孔246可以包括傾斜表面M8，使得當通過孔250將銷252插入到孔246中時，銷252可滑動地接合傾斜表面 248,以推動棘爪元件205進一步進入通道210，使鎖定機構206從抵接結構216脫離以允許從開口 208插入和/或撤回植入物202，回到第二形態。本領域技術人員將理解的是，傾斜表面248能夠使孔246的尺寸最小化，使得孔248不需要延伸進入鎖定機構206的細長孔224，細長孔224以與接合裝置100的銷135相同的方法來接合銷(未示出)，以防止棘爪元件205移入開口 208超過第一形態所示。可以以與上述裝置100基本相同的方式利用裝置200。然而，當通過釘204插入植入物202時，銷252經由孔250被插入到鎖定機構206的孔M6，以將鎖定機構206移動至第二形態。然后，以與上述基本相同的方式將植入物202插入到期望的位置，并且移除銷 252以允許棘爪元件205通過偏置元件240的偏置返回到第一形態，以將鎖定機構206鎖定至抵接結構216并且防止植入物202的進一步內側移動。與裝置100 —樣，抵接結構216的形狀允許植入物202在棘爪2 上橫向移動。圖19至圖27所示，根據本發明另一示例性實施方式的裝置300包括植入物302 和其中容納有鎖定機構306的髓內釘304。如圖19至圖20所示，除了以下具體所述外，裝置300與上述裝置100、200基本相似。植入物302也與植入物102基本相似，包括具有多個抵接結構316的軸312和軸向槽318。與髓內釘104相似，髓內釘304包括用于接納植入物302的斜開口 308。然而，容納鎖定機構306的髓內釘304的通道310從斜開口 308向髓內釘304的近端部近端地(proximately)延伸。如圖21至圖22所示，鎖定機構306的棘爪元件305進一步由第一元件318和第二元件320組成。第一元件318可連接至第二元件320，使得第一元件318和第二元件320 沿著縱軸以及圍繞縱軸相對彼此都是可移動的。如圖23至圖M所示，第一元件318包括頭部360、軸362和位于軸362的遠端部366上的球372，其被配置為與第二元件320中的相應形狀的凹座320接合。球372的直徑可以比軸部分362的直徑大。頭部360從軸362的近端部364向近端延伸，并且包括圍繞其外表面的螺紋368。 頭部360進一步包括位于其近端部370上、被配置以接納驅動工具的驅動結構376。例如， 驅動結構376可以是被配置以接納驅動工具的六角型頭(bit)的六角形凹座。然而，本領域技術人員將理解的是，驅動結構376可以采用各種形狀和尺寸，只要它被配置為接納能夠相對于第二元件320和髓內釘304使第一元件318旋轉的工具。在頭部360遠端部374 上的遠端面對表面中形成的環形槽322接納偏置元件340(例如，彈簧)的近端部344。偏置元件340可以圍繞第一元件318的軸362延伸。第一元件318還可以包括縱向延伸穿過其中的腔378，用于容納如桿或導線等工具在圖25至圖沈所示，第二元件320從近端部380延伸至遠端部382，并且在其中心部分包括空間346，該空間346被確定尺寸和形狀以容納第一元件318的球372，從而形成球窩關節。近端部380包括孔384，其延伸進入空間346，從而當球372容納在空間346 內時容納軸部分362。第二元件320可以進一步包括沿著第二元件的外表面386的一部分的開口，使得球372可以通過開口 348卡入空間；346。開口 348可以比球372的直徑小，使得第二元件320必須稍稍變形，從而將球372卡入到其中，并且球372可能不會容易地從其中脫離。遠端部382包括用于接合抵接結構316的第一突出物3 和用于接合縱向槽318 的第二突出物328。第一突出物326的有角度表面325可以形成為基本上平行于抵接結構 316的傾斜表面317的角度，從而使抵接結構316在突出物3 上近端滑動的阻力最小化。 與前面的實施方式一樣，突出物326的抵接表面327和任一抵接結構316的抵接表面319 之間的接觸防止植入物302內側移動到最初設定的最內側位置以外。第二突出物3 被確定尺寸和形狀以接納在縱向槽318內，使得縱向槽318可以沿著第二突出物3 滑動。第一突出物3 和第二突出物3 可以關于植入物302的縱軸定位在彼此的對立面上，使得第一突出物3 與多個缺口 316的接合以及第二突出物3 與縱向槽318的接合防止植入物302的軸312繞開口 308的縱軸旋轉。第二元件320的近端部380還可以包括圍繞開口 384的槽338，用于接納偏置元件340的遠端部342，使得偏置元件340的遠端部342促使第二元件320與植入物342相接觸。第二元件320進一步包括從外表面386沿著第二元件320的至少一部分長度延伸的縱向元件388。如圖27所示，縱向元件388可以配置為在髓內釘304的通道310內的軸向狹槽390內是可滑動的，使得第二元件320和髓內釘304沿著縱軸相對彼此是可移動的， 但是繞縱軸相對彼此是不能旋轉的。可以將植入物302插入到髓內釘304的斜開口 308中，直至植入物302相對于釘 304和骨處于期望的位置。一旦達到期望的位置，就可以通過使縱向元件388對準縱向槽 390來將裝配的鎖定機構306插入到髓內釘304的通道310中，使得鎖定機構306可以縱向地滑動穿過釘304。然后，驅動工具可以插入到驅動裝置376，通過相對于第二元件320旋轉第一元件318，以驅動鎖定機構306在通道310中移動期望距離，如本領域技術人員所理解的。因此，通道310可以包括與第一元件318的螺紋366相對應的螺紋(未示出)，使得第一元件318和通道310可以彼此接合。當第一元件318繞縱軸旋轉時，第一元件318推動第二元件320進一步進入通道310。鎖定機構306可以驅動進入通道310，直至第二元件 320的遠端部382接觸植入物302的軸312。植入物302應該被定位使得，一旦鎖定機構306與軸312相接觸，第一突出物3 就和與植入物302期望的最內側部分相對應的抵接結構316中的一個接合，并且第二突出物3 接合縱向槽318。如前面所述的實施方式一樣，在植入物302已經通過鎖定機構306 被接合之后，植入物302可以相對于開口 308橫向地移動，但是通過突出物3 的抵接表面 327和植入物的相應抵接結構316的抵接表面319之間的接觸防止植入物302內側地移動， 通過偏置元件340的作用來維持突出物3 和相應抵接結構316之間該所需的接觸。圖觀至圖34所示，根據本發明另一示例性實施方式的裝置400可以與裝置300 基本相似，裝置400除了包括植入物402和髓內釘404以外，其棘輪機構在植入物402彼此相反的兩側上分別包括第一部分406和第二部分492。如圖28所示，植入物402包括軸 412，其包括沿著軸412的一部分長度分布的多個抵接結構416。與植入物102、202和302 相似，每個抵接結構416都朝向軸412的近端部414形成一定的角度并具有遠端面對抵接表面419，在第一形態中遠端面對抵接表面419與鎖定機構的第二部分492的棘爪接合從而在植入物402的最初位置被設置(例如，一旦植入)以后，防止植入物402內側地移動同時允許植入物402的橫向遷移。除了通道410橫跨斜開口 408從開口 408近端的近端部494延伸至斜開口 408遠端的遠端部496以外，髓內釘404可以與髓內釘304基本相似。鎖定機構的第一部分406容納在從斜開口 408的近端延伸的部分通道410中，而第二部分492容納在從斜開口 408的遠端延伸的部分通道410中。與鎖定機構306相似，第一部分406包括可連接至第二元件420的第一元件418， 并且在第一元件418的槽422和第二元件的槽438之間包含有偏置元件440。第一元件 418和第二元件420可以通過第一元件418的球彼此連接，第一元件418可插入到第二元件420的空間446中，如圖33所示。然而，第二元件420包括細長的突出物428，其從第二元件420的外表面486的遠端482延伸到開口 408圓周的徑向外部。細長的突出物428比斜開口 408的直徑長，使得當鎖定機構306通過通道410從第一形態向第二形態縱向移動時，細長的突出物4 跨越開口 408以操作鎖定機構的第二部分492，從而使第二部分492 旋轉。具體地，遠端部482始終保持在開口 408的近端，而突出物4 沿著開口 408延伸并且延伸到開口 408以外以到達第二部分492。在第一形態中，在圖四至圖30所示，鎖定機構的第一部分406定位在通道410內，并且細長的突出物4 與第二部分492分離。在圖 31和圖32所示，當移動進入第二形態時，鎖定機構的第一部分406通過通道410向遠端移動從而使細長的突出物428向遠端經過斜開口 408以旋轉第二部分492，使得從第二部分 492的植入物面對表面430突出的棘爪4 和與植入物402期望的最內側位置相對應的抵接結構416接合。如圖34所示，第二部分492被確定尺寸和形狀以安裝在從開口 408的遠端延伸的部分通道410內。當處于第一形態時，其近端表面430可以被確定角度以基本上對準斜開口 408的表面。第二部分492可旋轉地安裝在通道410中，并且第二部分492包括例如孔 424，用于接納通過髓內釘404的相應孔436插入的銷(未示出)。當被突出物4 接觸時， 第二部分492繞該銷旋轉，使得棘爪4 旋轉進入開口 408從而接合植入物402的抵接結構。為了使第二部分492偏置到棘爪4 保持在斜開口 408的外部的第一形態，裝置400 進一步包括髓內釘405內的偏置元件腔498和偏置元件500。偏置元件500可以容納在腔 498內，使得偏置元件500的近端部502與第二部分492的遠端部431抵接，而偏置元件500 的遠端部504與腔498的遠端部506抵接。因此，除了細長的突出物4 將第二部分492 的植入物面對表面430向第二形態壓時以外，第二部分492始終向第一形態偏置。可以以與上述裝置100、200和300基本相同的方式使用裝置400。一旦髓內釘404 定位在股骨干中，就可以將植入物402插入并穿過髓內釘的斜開口 408，而鎖定機構的第一部分406和第二部分492分別處于第一形態中——即，細長的突出物4 和棘爪4 均未延伸進入開口 408。在植入物402插入并穿過斜開口 408達到骨中的期望位置之后，以與上述裝置300基本相同的方式將第一部分406移動到第二形態，從而使細長的突出物428向遠端移動，直至它壓靠第二部分492的植入物面對表面430，旋轉第二部分492并且將棘爪 426移動到斜開口 408中以使其和與植入物402的期望位置相對應的抵接結構416接合，并且限定植入物402的最內側位置。如上所述，抵接結構416的幾何結構被選擇以允許植入物402通過開口 408進行橫向遷移。如圖35至圖41圖所示，除了以下具體描述以外，根據本發明另一示例性實施方式的裝置600可以與裝置300基本相似。如圖35所示，裝置600包括植入物602、髓內釘604 和鎖定機構606。如圖36所示，植入物602包括軸612，其具有與上面關于植入物302所描述的多個抵接表面相反的單個凹陷的錐形表面616。錐形表面616從近端部614向遠端部 615延伸，同時表面616的錐形從近端部614到遠端部615是增加的，使得近端部614處壁 614'的長度小于遠端部615處壁615'的長度。錐形表面616被調整并配置以接納鎖定機構606的一部分。髓內釘604可以與髓內釘304基本相似，包括用于接納植入物602的斜開口 608以及用于在其中容納鎖定機構606的通道310，并且斜開口 608的近端朝向髓內釘 604的近端部。如圖37至圖38所示，鎖定機構606可以與裝置300的鎖定機構306基本相似。 類似地，鎖定機構606包括可連接至第二元件620的第一元件618，在兩者之間保持有偏置元件640 (例如，彈簧)。除了偏置元件640，鎖定機構606進一步包括保持在偏置元件640 的遠端部642和第二元件620的近端部680之間的傾斜板692，從而可選擇地防止第二元件620朝向第一元件618移動。具體地，傾斜板692包括穿過該傾斜板并且在尺寸和形狀上與第一元件618的軸662的外表面密切匹配的開口 698，使得當傾斜板以一定角度遠離與軸662的軸線基本垂直的平面時，開口 698的周圍和軸662的外表面之間的摩擦接合防止第一元件618和第二元件620之間的相對移動。第一元件618與第一元件318基本相似， 包括軸662的近端部處的頭部660，以及軸662的遠端部666處的連接元件672，連接元件 672被配置以接合第二元件620中相應地成型的凹座672。頭部660的螺紋可以以與上述相同的方式來接合髓內釘604的內表面。第二元件620可以與第二元件320基本相似，從近端部680延伸到遠端部682，并且在其中心部分包括空間646，用于可滑動地容納第一元件618的連接元件672，從而允許沿著髓內釘604的縱軸在近端部和遠端部之間相對移動。代替前面實施方案的第一和第二突出物，第二元件620包括與植入物602的錐形表面616接合的單個細長突出物626。細長突出物6 從第二元件620的外表面686的遠端部682延伸并且朝向其遠末端6 逐漸變細到減少的厚度。細長突出物626的錐形可以被選擇，使得當通過釘604向遠端推進植入物602時薄遠末端6 可以被接納在錐形表面616的更薄遠末端615之內，并且錐形表面 616漸增的深度允許突出物擬6越是近端的部分越逐步變厚從而開始與錐形表面616接合。 錐形表面616可以被形成使得，當植入物602已經通過釘604被推進期望的距離時，突出物 626被完全接納以抵靠鄰近近端部614的錐形表面616，從而將植入物602鎖定在最遠端允許的位置。具體來說，當偏置元件640向遠端移動第二元件620以促使突出物6 進一步接合錐形表面616時，傾斜板692作為鎖定件防止第二元件620向近端移動回到第一元件 618。當突出物626的近端部分的厚度超過錐形表面616更遠端部分的深度時，這維持了突出物6 更厚的近端部分與錐形表面616的接合，從而防止植入物602相對于釘604的遠端移動。細長突出物626的長度基本上等于或大于斜開口 608的直徑，使得植入物602的錐形表面616的整個寬度可以被細長突出物626的接觸表面625接合。植入物602可以通過開口 608插入到骨內的期望位置。在植入物602的插入期間， 鎖定機構606處于髓內釘604內的第一位置，在第一位置中細長突出物擬6沒有延伸進入開口 608。一旦植入物602已通過開口 608插入到骨內的期望位置，那么就通過通道610將鎖定機構606向遠端驅動到第二位置，在第二位置中細長突出物626與植入物602接觸并且接觸表面625與凹陷的錐形表面616抵接。因此，本領域技術人員將理解的是，當植入到骨內的期望深度時，植入物602的錐形表面616延伸穿過髓內釘604的開口 608。具體來說，鎖定機構606處于第二位置時，如圖39所示，設備600處于初始植入位置，接觸表面625的遠端部分抵接錐形表面616。由于錐形表面616沿軸612向遠端增大的錐形以及對鎖定機構606的第二元件620進行偏置以使其沿著髓內釘604的縱軸遠離第一元件618的偏置元件640，植入物602被允許通過開口 608朝著最終的最近端位置向近端遷移，同時保持接觸面625和的錐形表面616之間的接觸，如圖40所示。在植入物602通過開口 608橫向地移動直至錐形表面616的遠端部615的寬度被接觸表面625接觸之后，到達最終位置。當植入物602通過開口 608橫向地移動時，偏置元件640向遠端推動鎖定機構的第二部分620，使得細長突出物6 維持與錐形表面616的持續接觸。至植入物602達到最終植入位置和之后的任何時候，植入物602通過傾斜板692 防止內側地移動通過開口 608，傾斜板692鎖定了鎖定機構606以防止第二部分620在通道610內向近端移向固定在髓內釘604內的第一元件618。如圖41所示，傾斜板692包括相對彼此成角度并且基本上彼此垂直的第一部分694和第二部分696。如上所述，第二部分696包括穿過其延伸的開口 698，傾斜板692的近端表面接合偏置元件640的遠端部642而第一部分694的遠端部700接合第二元件620的近端表面680，第一元件618的軸662穿過開口 696被接納，第二部分696的表面與偏置元件640的遠端部642抵接而第一部分694的邊緣700與第二部分620的近端部680抵接。開口 698只稍稍大于軸662的外圍，使得當植入物602試圖向內側移動通過斜開口 608時，植入物602在方向P上推動第二部分620， 使第二部分620相對于軸662成一定角度并且使開口 698的內表面702與軸662的外表面 704相接觸，以防止軸602從開口 698中滑出并且防止第二部分620在方向P上移動。可以以與上面關于設備300所述的基本相同的方法使用設備600。一旦髓內釘 604已定位在骨的髓內腔中，那么就可以通過斜開口 608向內側插入植入物602，直至植入物602處于骨中的期望位置。當通過開口 608插入植入物602，鎖定機構606維持在第一位置，細長突出物6 近端地保持在開口 608的上方，為植入物602穿過其插入留下暢通的路徑。在植入物602已經到達骨中的期望最遠端的位置并且錐形表面616延伸穿過髓內釘 604的開口 608之后，將鎖定機構606向遠端驅動進入髓內釘604直至細長突出物6 延伸進入開口 608并且接觸表面625與植入物602的錐形表面616在第二位置接合。即使在植入物602位于最初植入位置的開口 608內之后，植入物602向近端移動穿過開口 608，同時基本上防止相對于釘604的遠端移動。然而，一旦植入物602已到達最終的植入位置，那么如上所述，植入物602被阻止相對于釘604進一步向近端和向遠端運動。對本領域技術人員顯而易見的是，可以在不背離本發明的精神或范圍的情況下對本發明的結構和方法進行各種修改和變體。因而，這意味著只要本發明的修改和變體落入所附權利要求書及其等同的范圍內，則本發明包含這些修改和變體。
權利要求
1.一種用于治療骨折的裝置，包括髓內元件，被確定尺寸和形狀以沿著骨的縱軸插入到骨的骨髓管內，所述髓內元件包括在其中傾斜延伸的開口，當所述髓內元件處于骨內的期望位置時所述開口對準期望的軸線，植入物沿著該期望的軸線被插入到骨中，所述髓內元件包括在其內形成并且通向所述開口的通道；植入物，被確定尺寸以可滑動地穿過所述開口被接納并且沿著所述期望的軸線被插入，所述植入物包括植入物抵接結構；以及鎖定機構，安裝在所述通道中，所述鎖定機構包括鎖定機構抵接結構，其延伸進入所述開口并被調整以接合所述植入物抵接表面，防止所述植入物相對于所述髓內元件向內側移動。
2.如權利要求1所述的裝置，其中，所述鎖定機構抵接結構形成為棘爪，其相對于髓內釘沿著所述縱軸在第一形態和第二形態之間移動，在所述第一形態中所述棘爪與所述植入物抵接結構脫離，在所述第二形態中所述棘爪與所述植入物抵接結構接合從而防止所述植入物的內側移動。
3.如權利要求2所述的裝置，其中，所述鎖定機構包括使所述棘爪向所述第二形態偏置的偏置元件。
4.如權利要求3所述的裝置，所述植入物進一步包括沿所述軸的部分長度的縱向槽， 所述縱向槽被定位使得當所述植入物處于鎖定形態時，所述縱向槽對準所述鎖定機構的突起物，其中，當所述植入物處于插入定向時，所述突起物和所述植入物之間的接觸使所述棘爪移向所述第一形態。
5.如權利要求4所述的裝置，其中，所述突起物連接至所述棘爪，使得當所述植入物處于所述鎖定形態時，通過所述偏置元件的操作，所述突起物移入所述槽使得所述棘爪移動進入所述第二形態。
6.如權利要求1所述的裝置，所述植入物進一步包括處于所述植入物抵接結構的相對側沿所述軸的部分長度的第一縱向槽和第二縱向槽。
7.如權利要求6所述的裝置，所述鎖定機構包括一對突出物，每個突出物都被定位以接合所述第一縱向槽和所述第二縱向槽中相應的一個，從而防止所述植入物繞所述開口的中心軸線旋轉。
8.如權利要求7所述的裝置，包括穿過所述髓內元件延伸以通向所述通道的鎖定機構腔，所述鎖定機構包括對準所述鎖定機構腔的促動部件。
9.如權利要求8所述的裝置，其中，所述促動部件包括傾斜表面，當所述傾斜表面被通過所述鎖定機構腔插入的器具接合時，所述傾斜表面使所述棘爪移向所述第一形態。
10.如權利要求2所述的裝置，所述鎖定機構包括第一元件和第二元件，第一元件和第二元件彼此連接以沿和繞所述髓內元件的縱軸相對于彼此移動。
11.如權利要求10所述的裝置，其中，所述第一部件包括位于其近端部的驅動結構以及位于其外表面周圍的螺紋，該螺紋與所述通道中的相應螺紋接合，使得通過所述驅動結構旋轉所述鎖定機構來驅動所述第一形態和所述第二形態之間的所述棘爪。
12.如權利要求11所述的裝置，其中，所述第二部件包括沿著其外表面的縱向元件，所述縱向元件對準所述通道內的縱向槽，從而防止所述第二元件相對于所述髓內釘旋轉。
13.如權利要求2所述的裝置，其中，所述通道包括近端部分和遠端部分，所述近端部分穿過所述開口近端處的所述髓內元件的一部分延伸，所述遠端部分穿過所述開口遠端處的所述髓內元件的一部分延伸，所述鎖定機構包括處于所述通道的所述近端部分中的第一部分以及處于所述通道的所述遠端部分中的第二部分，自所述第一部分和第二部分之一延伸的突出物能夠相對于所述開口移動從而接合所述第一部分和第二部分中的另一個，所述第一部分和第二部分中的另一個包括所述棘爪并且通過與所述突出物的接觸而移動至所述第一形態。
14.如權利要求1所述的裝置，其中，所述期望的軸線是沿著股骨頭和頸的軸線。
15.如權利要求1所述的裝置，所述植入物進一步包括第一縱向槽，所述第一縱向槽沿所述軸的一部分長度位于與所述抵接結構接合的所述軸的一側，所述第一槽在所述槽的遠端部從在所述軸中的最大深度逐漸變淺。
16.如權利要求15所述的裝置，所述鎖定機構抵接結構延伸至錐形遠端部，所述第一槽的最小深度接納所述錐形遠端部使得所述鎖定機構抵接結構更厚的近端部分能夠接納在所述軸的漸增的深度內。
17.如權利要求15所述的裝置，其中，所述鎖定機構包括具有第一部分的傾斜板，當所述傾斜板維持在與所述髓內元件的縱軸基本垂直的平面時，所述第一部分允許所述抵接結構沿著所述縱軸相對于其第二元件移動，并且當所述傾斜板維持在不與所述髓內元件的縱軸基本垂直的平面時，所述第一部分摩擦接合所述第一元件和第二元件中的一個，以防止所述第一元件和第二元件中的該一個通過形成于所述第一部分中的開口滑動。
18.如權利要求17所述的裝置，其中，所述鎖定機構包括偏置元件，所述偏置元件使所述抵接結構向遠端偏置為與所述植入物接合，所述傾斜板包括基本上垂直于所述第一部分延伸的第二部分，所述第二部分的遠端部與所述抵接結構的近端部分接合而所述第一部分的近端側與所述偏置元件的遠端部接合。
19.一種方法，包括將髓內元件插入到骨的骨髓管中；通過所述髓內元件中的開口將植入物插入到骨中，所述植入物的軸包括沿著所述軸的一部分長度分布的多個抵接結構，每個所述抵接結構包括有角度的側面和面向內側的抵接表面；以及將鎖定機構移動至鎖定形態，在所述鎖定形態中，所述鎖定機構的棘爪延伸進入所述開口中以和與所述植入物的期望最內側位置相對應的一個抵接結構的抵接表面接合，所述抵接結構的有角度的側面允許所述植入物相對于所述棘爪橫向移動。
20.如權利要求19所述的方法，其中，在插入期間，所述軸按壓所述鎖定機構的突出物以使所述鎖定機構遠離所述鎖定形態，使得所述棘爪不與所述抵接結構接合。
21.如權利要求19所述的方法，進一步包括將所述鎖定機構與銷接合，以使所述棘爪遠離所述鎖定形態移動。
22.如權利要求19所述的方法，進一步包括旋轉所述鎖定機構的一部分來驅動所述鎖定機構進入所述髓內元件，以使所述棘爪遠離所述鎖定形態移動。
23.如權利要求19所述的方法，其中，通過偏置元件促使所述棘爪朝向所述鎖定形態。
全文摘要
用于治療骨折的裝置(100)，其包括髓內元件(104)、鎖定機構(106)和植入物，髓內元件(104)被確定尺寸和形狀以沿著骨的縱軸插入到骨的骨髓管內，所述髓內元件包括在其中傾斜延伸的開口(108)，當所述髓內元件處于骨內的期望位置時所述開口對準期望的軸線，植入物(102)沿著所述期望的軸線被插入到骨中，所述髓內元件包括在其內形成并且通向所述開口的通道(110)；鎖定機構(106)被安裝在所述通道中，所述鎖定機構包括鎖定機構抵接結構(105)，其延伸進入所述開口；植入物被確定尺寸以可滑動地穿過所述開口被接納并且沿著所述期望的軸線被插入，所述植入物包括多個植入物抵接結構，其被對準以接合鎖定抵接結構防止所述植入物相對于所述髓內元件內側移動。
文檔編號A61B17/78GK102209500SQ200980144440
公開日2011年10月5日 申請日期2009年9月23日 優先權日2008年11月6日
發明者喬治·A·米哈伊爾, 馬克·希拉沃 申請人:新特斯有限責任公司