伸縮式髓內(nèi)釘和致動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利說明】伸縮式髓內(nèi)釘和致動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0001 ] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01180014772.5、國(guó)際申請(qǐng)日為2011年3月17日的同名的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開涉及一種肢體延長(zhǎng)用髓內(nèi)(IM)釘，其包括伸縮式結(jié)構(gòu)和磁致動(dòng)機(jī)構(gòu)。更具體地，公開了一種髓內(nèi)釘，包括裝有內(nèi)磁鐵的伸縮式結(jié)構(gòu)和外致動(dòng)機(jī)構(gòu)，外致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于根據(jù)需要非侵入性延長(zhǎng)(牽伸)或縮短(收縮)髓內(nèi)釘?shù)男D(zhuǎn)式磁鐵。
【背景技術(shù)】
[0003]用于肢體長(zhǎng)度不一致的各種治療方法是已知的。肢體長(zhǎng)度不一致可能緣于先天缺陷、不正常的骨生長(zhǎng)、疾病或外傷。腿長(zhǎng)度不一致的治療方法包括使用鞋增高和特制靴以用馬蹄足位將腳抬高。矯形術(shù)領(lǐng)域包括其他的技術(shù)例如刺激骨骺生長(zhǎng)、手術(shù)縮短較長(zhǎng)的肢體和手術(shù)延長(zhǎng)短肢體等。
[0004]現(xiàn)有的肢體延長(zhǎng)技術(shù)通常是應(yīng)用張力-應(yīng)力的Ilizarov原理，其中承受慢速穩(wěn)定拉伸的活組織被代謝性地激活。因此，在形成骨間隙并隨即牽伸該間隙后，就可以形成新骨以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度的增加。
[0005]在現(xiàn)有的肢體延長(zhǎng)技術(shù)中，肢體中的骨被切割，這稱為骨切開術(shù)或骨皮質(zhì)切開術(shù)。骨在該位置開始生成骨痂。兩個(gè)骨部分隨后通過手術(shù)連接至骨的機(jī)械設(shè)備被拉開。該過程被稱為牽伸，其中骨痂被拉伸，由此將骨延長(zhǎng)。
[0006]用于肢體延長(zhǎng)的現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備包括通過可調(diào)節(jié)支桿連接并且利用線、銷釘或螺釘經(jīng)皮連接至骨的形式為環(huán)的外部固定器。
[0007]各種長(zhǎng)度可調(diào)的髓內(nèi)釘包括:用于延長(zhǎng)伸縮式髓內(nèi)釘?shù)男螤钣洃浐辖?；用于提供牽伸力的植入電機(jī);液壓或氣動(dòng)機(jī)構(gòu)或栗;棘輪機(jī)構(gòu);磁鐵驅(qū)動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu)；以及利用患者的動(dòng)作生成牽伸力的某些設(shè)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]公開了一種長(zhǎng)度可調(diào)的髓內(nèi)釘以及用于牽伸或收縮公開的髓內(nèi)釘?shù)闹聞?dòng)器。
[0009]—種公開的髓內(nèi)釘包括近側(cè)外主體，近側(cè)外主體包括近端和遠(yuǎn)端。外主體的遠(yuǎn)端接收一部分遠(yuǎn)側(cè)主體。近側(cè)外主體還容納有內(nèi)磁鐵。內(nèi)磁鐵被耦合至螺桿的近端。螺桿還包括可旋轉(zhuǎn)耦合至遠(yuǎn)側(cè)主體的遠(yuǎn)端。而且，螺桿穿過耦合至近側(cè)外主體的螺紋套管。
[0010]因此，內(nèi)磁鐵和螺桿的旋轉(zhuǎn)就促使近側(cè)外主體相對(duì)于遠(yuǎn)側(cè)主體軸向移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，螺桿的遠(yuǎn)端在可旋轉(zhuǎn)連接至遠(yuǎn)側(cè)主體時(shí)是在固定位置連接至遠(yuǎn)側(cè)主體。也就是說，桿可以在固定位置旋轉(zhuǎn)，但是不會(huì)相對(duì)于遠(yuǎn)側(cè)主體移動(dòng)。
[0011 ]還公開了一種包括至少一個(gè)外磁鐵的致動(dòng)器。外磁鐵被可旋轉(zhuǎn)地容納在其自身的殼體內(nèi)，配備有用于圍繞軸線旋轉(zhuǎn)外磁鐵的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述軸線平行于髓內(nèi)釘中內(nèi)磁鐵的軸線。向外磁鐵施加旋轉(zhuǎn)就會(huì)向設(shè)置在髓內(nèi)釘近側(cè)外主體內(nèi)的內(nèi)磁鐵施加旋轉(zhuǎn)。內(nèi)磁鐵的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致螺桿的旋轉(zhuǎn)，這就會(huì)施加螺紋套管的軸向移動(dòng)。螺紋套管的軸向移動(dòng)促使近側(cè)外主體相對(duì)于遠(yuǎn)側(cè)主體軸向移動(dòng)。
[0012]還公開了一種用于增大加至內(nèi)磁鐵的轉(zhuǎn)矩的致動(dòng)器。致動(dòng)器包括第一和第二外磁鐵而不是單個(gè)磁鐵。每一個(gè)外磁鐵都被可旋轉(zhuǎn)地容納在其自身的殼體內(nèi)并且其軸線平行于內(nèi)磁鐵和髓內(nèi)釘?shù)妮S線。第一和第二外磁鐵的殼體被耦合在一起以保持第一和第二外磁鐵處于允許將髓內(nèi)釘(和患者肢體)定位在第一和第二外磁鐵之間的空間間隔開的角度關(guān)系。連接件將第一和第二外磁鐵耦合在一起并且能夠沿其向內(nèi)磁鐵和螺桿施加旋轉(zhuǎn)的相同方向而向第一和第二外磁鐵施加旋轉(zhuǎn)。
[0013]在一種改進(jìn)中，由內(nèi)磁鐵(作為頂點(diǎn))以及第一和第二外磁鐵界定的角度范圍可以是從約120度到約180度。小于120度的角度可能會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)外磁鐵產(chǎn)生一些相反的作用力而不是協(xié)作的作用力。
[0014]在一種改進(jìn)中，遠(yuǎn)側(cè)主體包括狹長(zhǎng)槽。螺紋套管包括延伸穿過遠(yuǎn)側(cè)主體中的槽并且被耦合至近側(cè)外主體的徑向延長(zhǎng)段用于在螺紋套管由于螺桿的旋轉(zhuǎn)而軸向移動(dòng)時(shí)促使近側(cè)外主體相對(duì)于遠(yuǎn)側(cè)主體軸向移動(dòng)。
[0015]在另一種改進(jìn)中，螺桿的遠(yuǎn)端被可旋轉(zhuǎn)地接收在遠(yuǎn)側(cè)套管內(nèi)，遠(yuǎn)側(cè)套管被耦合至遠(yuǎn)側(cè)主體用于將螺桿的遠(yuǎn)端耦合至遠(yuǎn)側(cè)主體。在這種概念的進(jìn)一步改進(jìn)中，螺桿穿過遠(yuǎn)側(cè)套管并且被耦合至端帽。螺桿可以在遠(yuǎn)側(cè)套管內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，但是因?yàn)檫h(yuǎn)側(cè)套管或端帽中至少有一個(gè)被固定至遠(yuǎn)側(cè)主體，所以端帽用于將螺桿遠(yuǎn)端的位置保持在遠(yuǎn)側(cè)主體內(nèi)的固定位置。
[0016]在另外的改進(jìn)中，第一外磁鐵被耦合至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。而且，把第一和第二外磁鐵耦合在一起的連接件將通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)向第一外磁鐵施加的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為第二外磁鐵的旋轉(zhuǎn)。在這種概念的進(jìn)一步改進(jìn)中，連接件是連接組件，包括將第一外磁鐵耦合至弧形連接件的第一連接件，弧形連接件將第一連接件耦合至第二連接件以及第二連接件將弧形連接件耦合至第二外磁鐵。在這種概念更進(jìn)一步的改進(jìn)中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由設(shè)置在第一外磁鐵殼體上的開關(guān)激活。
[0017]在另外的改進(jìn)中，第一和第二外磁鐵圍繞平行軸線并且沿相同方向旋轉(zhuǎn)以增大施加在設(shè)于髓內(nèi)釘外主體內(nèi)的內(nèi)磁鐵上的轉(zhuǎn)矩。
[0018]在另一種改進(jìn)中，弧形連接件被容納在弧形殼體內(nèi)，弧形殼體將第一和第二外磁鐵的殼體耦合在一起，以保持第一和第二外磁鐵相對(duì)于彼此的約120度到約180度的角度關(guān)系，其中作為頂點(diǎn)的內(nèi)磁鐵的軸線和所有三個(gè)磁鐵的旋轉(zhuǎn)軸線在給定的工作條件下平行或盡可能接近平行。
[0019]在一種改進(jìn)中，髓內(nèi)釘?shù)倪h(yuǎn)側(cè)主體包括至少一個(gè)橫向孔用于接收將遠(yuǎn)側(cè)主體耦合至患者的骨的固定元件。
[0020]在另一種改進(jìn)中，致動(dòng)器包括顯示髓內(nèi)釘軸向牽伸或軸向壓縮的量值的用戶界面。
[0021 ]在一種改進(jìn)中，內(nèi)磁鐵被設(shè)置在親合至螺桿近端的載體或罩殼內(nèi)。
[0022]公開了一個(gè)、兩個(gè)和三個(gè)磁鐵的致動(dòng)器。
[0023]還公開了一種用于調(diào)節(jié)髓內(nèi)釘長(zhǎng)度的方法，所述方法包括提供如以上公開的髓內(nèi)釘，提供如以上公開的致動(dòng)器并且安置致動(dòng)器以使外磁鐵被平行于髓內(nèi)釘設(shè)置，然后旋轉(zhuǎn)外磁鐵以向內(nèi)磁鐵和螺桿施加旋轉(zhuǎn)，這就會(huì)施加螺紋套管的軸向移動(dòng)以及近側(cè)外主體相對(duì)于遠(yuǎn)側(cè)主體的軸向移動(dòng)。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的某些方面，可以提供一種長(zhǎng)度可調(diào)的髓內(nèi)釘系統(tǒng)，包括:髓內(nèi)(IM)釘，髓內(nèi)釘包括近側(cè)外主體，近側(cè)外主體包括近端和遠(yuǎn)端，近側(cè)外主體的遠(yuǎn)端接收一部分遠(yuǎn)側(cè)主體，近側(cè)外主體容納有內(nèi)磁鐵，內(nèi)磁鐵被耦合至螺桿的近端，螺桿包括可旋轉(zhuǎn)耦合至遠(yuǎn)側(cè)主體的遠(yuǎn)端，螺桿穿過螺紋套管，螺紋套管被耦合至近側(cè)外主體；以及致動(dòng)器，致動(dòng)器包括被可旋轉(zhuǎn)地容納在其自身殼體內(nèi)的至少一個(gè)外磁鐵，外磁鐵的殼體沿基本平行于內(nèi)磁鐵軸線的軸線可旋轉(zhuǎn)地固定外磁鐵，致動(dòng)器進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)向內(nèi)磁鐵和螺桿施加旋轉(zhuǎn)，這就會(huì)施加螺紋套管的軸向移動(dòng)以及近側(cè)外主體相對(duì)于遠(yuǎn)側(cè)主體的軸向移動(dòng)。
[0025]根據(jù)某些實(shí)施例，遠(yuǎn)側(cè)主體具有狹長(zhǎng)槽，螺紋套管具有延伸穿過槽并且被耦合至近側(cè)外主體的徑向延長(zhǎng)段。
[0026]根據(jù)某些實(shí)施例，螺桿的遠(yuǎn)端被可旋轉(zhuǎn)地接收在遠(yuǎn)側(cè)套管內(nèi)，遠(yuǎn)側(cè)套管被耦合至遠(yuǎn)側(cè)主體用于將螺桿的遠(yuǎn)端耦合至遠(yuǎn)側(cè)主體。
[0027]根據(jù)某些實(shí)施例，螺桿的遠(yuǎn)端穿過遠(yuǎn)側(cè)套管并且被耦合至端帽，螺桿可以在遠(yuǎn)側(cè)套管內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，遠(yuǎn)側(cè)套管或端帽中至少一個(gè)將螺桿固定至遠(yuǎn)側(cè)主體。
[0028]根據(jù)某些實(shí)施例，致動(dòng)器進(jìn)一步包括被耦合至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的第一外磁鐵以及將第