骨膛線系統和使用該系統處理骨的方法

2023-06-01 09:04:31

專利名稱：骨膛線系統和使用該系統處理骨的方法
技術領域：
本發明涉及新的骨膛線系統(Bone Rifling System) (BRS)以及使用該系統進行假體骨固定的方法。本發明披露了ー種包括骨科底切擴孔器的骨膛線系統，所述骨科底切擴孔器與骨接合劑一起使用以增強接合的骨植入物的固定，本發明還披露了ー種為宿主骨 (host bone) 「膛線」的方法。所述擴孔器包括具有近端和遠端的導管；切割件杆，具有從所述切割件杆的一部分延伸的至少ー個切割件，所述切割件杆定位於所述導管內並處於導管的近端與遠端之間並且且可移位以將所述至少一個切割件從所述導管的外表面延伸；接合件，用於接合所述切割件以控制所述切割件杆的移位；以及用於封閉所述導管的近端的蓋。具有擴孔器和附件的骨膛線系統可通過顯著増加拉出強度來顯著提高假體骨固定，以及降低臨床鬆動和置換關節故障。使用該系統處理宿主骨體現出了修復手術的改迸。
背景技術：
假體(一個源於希臘語單詞「附加物」的醫學術語)是ー種代替缺失身體部分的人造増加物。在內用假體(endoprosthesis)的情況下，將人造裝置放置在身體內部以取代缺失的身體部分。這種醫學手術已被廣泛應用於多種不同情況下。比如說，內用假體可用於重建關節，例如人造髖骨和人造膝蓋。又比如說，內用假體已被應用於截肢患者，包括通過形成內用假體骨以及相鄰的關節以代替癌性骨來重建癌症患者的肢體。在例如髖骨和關節替換的情況下，其中假體設計成裝配或插入至骨中，通常通過將假體壓配到宿主骨內來將替換物固定至骨，所述宿主骨已經填充有骨接合剤，比如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。骨接合劑於20世紀50年代首次使用。自那以後，對原有的PMMA接合劑做出了一些改進並發展出了替代物。然而，對假體使用骨接合劑的一般性技術在過去的40年沒有發生顯著變化。處理(pr印are，處置)骨的普通方法是使用骨擴孔器對骨進行擴孔，然後將骨接合劑注入髓腔內，再將假體替換物置入骨中。骨接合劑提供即時的固定， 類似於填充牙洞。這種技術總是導致光滑鑽孔的皮質宿主骨。目前，毎年在全世界實施無數次這種類型的手木。然而，使用這種系統固定假體植入物的ー個主要的臨床問題在於時間過長的骨接合劑界面的最終鬆弛。當植入物鬆弛後，假體可能需要修復或者替換。在這種情況下，必須完全除去骨接合劑，且之前植入身體的假體也需要移除並換上ー個新的假體。這種替換操作通常會造成健康骨質的損失，並且比原來的假體操作更複雜更困難。另外，假體修復操作對於患者來說通常更昂貴。已經發現，假體和接合劑之間的結合處(即，假體-接合劑結合處)很少有鬆弛。 另ー方面，鬆弛的主要機制是骨和植入的骨接合劑(PMMA)之間產生了鬆弛界面。可以通過使用不同的方法，即使用此處披露的新骨膛線系統，處理骨來解決這個問題。
在使用擴孔的普通技術中，無論接合劑如何混合或植入，擴孔將導致剩餘的骨形成基本上光滑的、皮質骨管，其具有光滑內表面。如此，接合劑在骨中只有最低限度的交錯接合。另外，可能發生的接合劑的任何交錯接合都會隨著時間減弱，從而，假體會從骨的內表面脫離，導致需要手術來重置假體。因此，需要提供這樣一種系統，其增加假體骨的固定，相對於骨可靠地固定假體， 從而由於骨-接合劑界面不會隨著時間惡化而消除了進行進一步手術的需要。還需要使用所述新系統在修復術中處理宿主骨。

發明內容
本發明的一個主要目的是提供一種新的骨膛線系統(BRS)以用於獨特的假體骨固定。所述系統包括與骨接合劑一起使用以增加被接合的骨植入物的固定的骨科底切擴孔器。所述骨膛線系統包括所述擴孔器以及可選的附件，以在添加骨接合劑之前在宿主骨的內表面上切割槽。帶槽的內骨表面通過顯著增加拉出強度而顯著地增加了骨與骨接合劑之間的假體骨固定，從而降低了臨床鬆動和替換關節故障。所述系統可用於將一般經擴孔骨的光滑鑽孔骨(骨管)轉換為帶槽的或帶膛線的骨內表面骨管。在本發明的一個實施方式中，所披露的包括底切擴孔器的新骨膛線系統可在宿主骨的內表面上切割出受控的、深的內槽圈。在本發明的另一個實施方式中，所述披露的包括擴孔器的骨膛線系統可在宿主骨的內表面上切割出類似於標準膛線槽的螺旋形槽。所述底切擴孔器是可在骨科手術中使用的器械，以在骨中形成一個或多個底切口 (負脊，negative ridge)，從而給使用骨接合劑(如PMMA)的內用假體植入物提供增強的固定。現在披露的新骨膛線系統(BRS)應用底切擴孔器來提供用於裝置植入的帶槽的內骨表面，從而提高了骨固定的完整性。具體地，通過BRS處理的底切表面加強了骨-接合劑界面，從而增加了植入物的拉出強度。與由傳統方法處理的骨的光滑內表面相比，所述新BRS 系統可減少骨與植入的骨接合劑(例如PMMA)之間的鬆弛界面的產生，從而有利於進行假體手術的患者。這種改善是通過形成固定材料在骨內的主動鎖定(positive lock)來實現的。進一步地，本發明提供一種使用本發明中披露的骨膛線系統(BRS)來處理用於假體的宿主骨的方法。所述方法可通過將光滑鑽孔骨轉換為帶槽的或者帶膛線的骨管來顯著增加拉出強度，從而改進假體骨的固定並降低臨床鬆動和內用假體的故障。所述方法包括使用包括獨特的骨科底切擴孔器和可選附件的BRS在宿主骨的內表面上切割出圓形或螺旋形的槽，然後在向骨中加入接合劑之前收回所述擴孔器，以針對採用骨接合劑(比如 PMMA)的內用假體來增加骨與接合劑之間的固定。在所述披露的骨處理方法的一個實施方式中，所述底切擴孔器可在宿主骨的內表面上切割出受控的、深的內槽圈。在所述披露的骨處理方法的另一個實施方式中，所述底切擴孔器可在宿主骨的內表面上切割出類似於標準膛線槽的螺旋槽/膛線槽。所述披露的骨膛線系統允許將擴孔器放置在髓腔(intramedullary canal)內。所述擴孔器包括切割齒形式的切割件。一旦擴孔器恰當地定位，切割齒就可延伸以接合於內骨表面。一旦切割齒延伸，就將驅動裝置安裝在底切擴孔器在骨外部的部分(例如萬用轉接器)上，以使得切割件可以通過手或者外部動カ旋轉，從而在切割齒的水平高度處形成底切ロ。該骨膛線系統具有附加機構，所述附加機構允許連續衝洗和抽吸由底切擴孔或膛線所形成的骨碎片，以除去所有碎片。該機構在底切過程中允許準確、安全的擴孔(即，避免應カ性斷裂)。一旦完成，就將所述驅動裝置移除且所述切割齒縮回並從所述內骨表面脫離，以允許在不幹擾由所述擴孔器形成的底切ロ(負脊)的情況下，將所述底切擴孔器從骨上移除。一旦所述骨膛線系統從所述骨移除，則所述骨膛線系統就可以被完全拆卸、清潔和殺菌。所述系統的附加的一個或多個構件(尤其是所述切割件)可為一次性的。用於執行改進的假體手術步驟的底切擴孔器由多個構件組成。切割件可包括與蓋成一定角度的多個切割表面(齒)。所述切割件可以配合在導管內並且包含銷，所述銷可滑動通過所述導管的側開ロ以允許所述切割件在所述導管內沿ー受控路徑運動。所述導管具有細長圓柱形狀，所述形狀允許導管插入到不同長度的髓腔內，比如，長骨(例如肱骨、脛骨或股骨)的髓腔。所述多個底切表面(齒)對準所述導管上的開ロ，以便所述切割齒延伸通過從而接合於骨的內表面。一旦所述切割齒被接合，則留在骨外部的在擴孔器的端部上的萬用轉接器可連接到外部電源，以轉動所述切割件，這使得切割件上的切割齒在接合的骨表面上形成槽。所述槽可以為圓形或者螺旋形，這取決於所述擴孔器在底切過程中是如何定位並使用的。在形成底切ロ後，所述切割齒隨後通過所述開ロ縮回。成角度的切割齒可有助於所述切割件的移除。所述切割件可以為單次使用的/ 一次性的，或者可以為多次使用的。在任一種情況下，所述切割件都將使用可消毒材料(例如鈷鉻合金或者其他已知材料)製成。用於將所述切割件延伸到骨內的切割件延伸管或機構可由幾個不同機構構成，以使得所述切割件構件延伸到骨內。一個實例可以為具有D形橫截面的杆，所述杆配合在所述導管內，且扁平部與所述切割件相對匹配。當所述D形杆被向下壓迫至所述導管中，所述多個切割表面被推到所述骨內。移除所述D形杆使得所述切割件被移除。替換地，凸輪狀杆 (其配合在具有逐漸增加的橫截面的導管內)最初允許所述切割件輕鬆插入。一旦所述切割件在位，則轉動所述凸輪狀杆給所述切割件和所述導管的相對側壁施加壓力，從而允許所述切割表面延伸到所述骨內。一旦完成所述底切ロ，就會轉動所述凸輪狀杆以去除對所述切割件的力並將允許所述切割件縮回並從所述管移走。在另ー種選擇中，所述切割件杆可以為定位在兩個半圓柱體之間的平板，其中切割件的板包括從其延伸的銷，所述銷與作為凸輪表面的所述半圓柱體中的狹槽或開ロ接合，以使切割件刀片從導管的側面延伸。當所述切割件杆被カ推動時，所述銷可經由所述狹槽的引導而移動通過所述導管，這使得所述切割件杆遠離所述導管的中心軸線朝向所述導管的外圍徑向運動，從而允許所述切割齒通過所述導管的開ロ延伸出來。還可採用配合在所述導管內的加壓膜。通過將所述膜收縮，可將所述切割件放置在所述導管中。一旦所述切割件放置到位，所述膜可被加壓並充入鹽溶液。隨著所述膜對所述切割件的壓カ增加，所述切割件將延伸到骨中。一旦完成所述切ロ，將壓縮所述膜並將允許所述切割件從骨縮回並從所述導管移除。提供所述導管以允許所述切割件在髓腔中的適當放置。所述導管能具有多種直徑和長度以形成用於多種尺寸的管的恰當尺寸。所述導管設有開ロ以允許所述切割齒通過所述導管延伸並縮回，從而幫助擴孔器進出骨。所述導管還可以包括連續的抽吸-衝洗管以及連接到所述抽吸-衝洗管內的外部埠，以允許在切割過程中抽出碎屑。所述連續抽吸-衝洗系統類似於與各種骨擴孔器裝置連接使用的當前連續抽吸-衝洗管。在一個最初的實施方式中，一旦所述切割件已經延伸到所述骨內，則將蓋機械地緊固到所述導管，以將所述切割件鎖固到位。所述蓋的外部部分將包括允許與各種動力輔助或者手動鑽機一起使用的軸(shank)/快速斷開物。替換地，所述擴孔器的外部部分將包括接合件，所述接合件可被推向所述蓋以在所述切割件杆上施加壓力，並且在所述導管內部移動所述切割件杆以使所述切割齒延伸出。所述擴孔器的外部部分還將包括萬用轉接器，所述萬用轉接器可連接到外部電源以轉動所述切割件，以便切割所述骨的內表面。一旦所述切割齒延伸通過所述導管的開口並與所述骨的內表面接合，則所述導管和切割件轉動，以便在所述骨的內表面上切割出「0」形環槽或者螺旋形槽。在所述底切擴孔器已經延伸到所述骨中且形成所述切口之後，所述蓋從所述導管鬆開，以允許所述延伸機構和切割件從所述導管縮回，並允許所述導管從所述骨縮回；或者所述接合件從所述蓋鬆開並移開， 以允許所述切割齒縮回。以下實施方式中將參照附圖進行詳細描述。當結合附圖觀察時，本發明的優點和特徵將從本發明的以下詳細描述中變得更加明顯。


現在，將僅通過實例並參照示意性附圖對本發明的實施方式進行描述，附圖中，對應的參考符號表示對應的部分。圖1是根據本發明的底切擴孔器的部分橫截面圖。圖2A和圖2B為導管的側視圖和端視圖。圖3A和圖;3B為根據本發明一個實施方式的切割件的側視圖和端試圖。圖4A和圖4B為根據本發明的一個實施方式的延伸管機構的側視圖和端試圖。圖5A和圖5B為根據本發明的另一個實施方式的切割件的側視圖和端試圖。圖6A和圖6B為根據本發明的另一個實施方式的延伸管機構的側視圖和端試圖。圖7為根據本發明的一個替換的且優選實施方式的底切擴孔器組件的透視圖。圖8為圖7中的底切擴孔器的內部結構的分解透視圖。圖9為圖7中的底切擴孔器的內部的一部分的橫截面圖。圖10為定位到圖7中的底切擴孔器中的切割件杆的透視圖。圖11為本發明的切割齒延伸結構的彈簧輔助的示意性側視圖。圖12為本發明的骨膛線系統(BRS)的側視圖。圖13為本發明的骨膛線系統(BRS)的導管在未接合狀態下的放大視圖。圖14為本發明的骨膛線系統(BRS)的導管在接合狀態下的另一放大視圖，其中切割齒通過底切擴孔器的導管中的開口延伸出。
具體實施例方式在上文中需要注意的是，通過使用底切擴孔器以及使用其系統並利用一系列內 「0」形環或螺旋形/膛線槽來在宿主骨上形成受控的深的內脊，將顯著增加拉出強度，並降低了臨床鬆動和替換關節的故障。該系統將通常的擴孔骨的光滑鑽孔骨(骨管)轉變為帶槽的或帶膛線的骨內表面骨管。根據如圖1-6中闡明的本發明，底切擴孔器10是使用在骨科手術中的ー種器械， 以在骨內形成一個或多個底切ロ(負脊)，以給使用骨接合劑的內用假體植入物提供增強的固定。為裝置植入提供底切表面改善了骨/假體固定的整體性；具體地，為骨-接合劑界面，從而增加了植入物的拉出強度。這是通過產生用於將材料固定到骨內的正鎖定來實現的。骨膛線系統和使用該系統處理骨的方法包括由多個構件構成的底切擴孔器10，且允許擴孔器被放置到髓腔內並且一次性定位正確，並具有延伸至骨中的切割件12。一旦切割件12延伸，卡盤14就被安裝在底切擴孔器的在骨外側的部分上，以使得切割件可通過手或動カ來轉動，從而在切割件的水平高度處形成底切ロ。這個管可具有附加機構，所述附加機構允許連續地衝洗和抽吸由底切擴孔或膛線形成的骨碎片，以除去所有碎片(未示出)。 這允許在底切過程中的準確、安全的擴孔(即，避免應カ性斷裂)。一旦完成，則卡盤14被移除且切割件12縮回，從而在不幹擾由擴孔器形成的底切ロ(負脊)的情況下允許將底切擴孔器10移除。一旦整個底切擴孔器結構從骨移除，則底切擴孔器結構可以被完全拆卸、 清潔和殺菌。這種拆卸可包括將導管分割成兩半。此外，底切擴孔器的構件中的一個或多個(尤其是切割件12)可以為一次性的。用於執行所述方法的底切擴孔器10由多個構件組成。切割件12可以包括遠離蓋 14而成一定角度的多個切割表面16並且裝配在已經插入到各種長度的長骨(例如肱骨、脛骨或股骨)的髓腔內的導管18中。多個切割表面16對準導管中的孔或開ロ 20，從而提供用於切割表面延伸通過的開ロ。一旦產生底切ロ，切割表面16隨後就通過導向孔20縮回。 有角度的切割表面可輔助切割件的移除。切割件或者可以為單次使用的/一次性的，或者可以為多次使用的。在任一種情況下，所述切割件都將是可消毒材料的，例如鈷鉻合金或者其他已知材料。替換地，底切擴孔器10可以包括如圖5A和圖5B所示的切割件12'。切割件12' 僅包括單個切割件表面16'，所述單個切割表面以ー角度延伸，以使得在底切擴孔器旋轉並從骨收回吋，切割件表面16'在骨的內表面中形成螺旋形或者膛線槽。用於將切割件延伸到骨內的切割件延伸管或機構可由幾個不同機構構成，從而使切割件構件延伸到骨內。一個例子可為圖4A和圖4B中所示的具有D形橫截面的杆22，所述杆裝配在導管18內，其中扁平部與圖IA中所示的切割件相對匹配。將D形杆22的大小構造為，使得當D形杆22被向下壓迫至導管18中吋，多個切割表面16被推動到骨內。移除D形杆22使得切割件被移除。替換地，如圖6A和圖6B所示的裝配在具有増加的橫截面的導管內的凸輪狀杆M最初允許切割件輕鬆插入。一旦切割件到位，就轉動凸輪狀杆M 以對切割件和導管的相對側壁施加壓力，以允許切割表面延伸到骨內。一旦完成底切ロ，將轉動凸輪狀杆M以去除對切割件的力並且將允許切割件縮回並從管移走。也可採用裝配在導管內的加壓膜(未示出)。通過將所述膜收縮，可將切割件放置在導管中。一旦切割件放置到位，所述膜就會被加壓並充入鹽溶液。隨著所述膜對切割件的壓カ增加，切割件將延伸到骨中。一旦完成了底切ロ，就會將所述膜卸壓，並會允許切割件從骨縮回並且從導管移走。
提供導管18以允許切割件12在髓腔中的適當移位。導管18能以多種直徑和長度實現，以能夠形成適合多種大小的管的恰當尺寸。導管將設有至少一個且很可能多個的開口 20，以允許切割件通過導管延伸至骨內並從所述骨縮回。導管18還將包括連續的抽吸-衝洗管以及外部埠和其中的連接物，以允許抽提來自切割過程的碎屑。連續抽吸-衝洗系統(未示出)類似於當前與各種骨擴孔裝置一同使用的那些連續抽吸-衝洗系統。一旦切割件延伸到骨內，蓋14就機械地緊固至導管，以將切割件鎖固到位。所述蓋的外部部分將包括允許與各種動力輔助的或者手動的鑽具(未示出)一起使用的軸/快速斷開件沈。一旦切割件延伸部延伸到骨內，導管18和切割件16就轉動，以在骨的內表面上切割出「0」形環槽或者膛線。在底切口已經延伸到骨中且製成切口後，蓋從導管鬆開以允許延伸機構以及切割件從導管縮回並且允許導管從骨縮回。替換地，當使用如圖5A和圖 5B中所示的膛線切割件12'時，隨著導管18和切割件16'的旋轉，導管18可以從骨縮回或插入到骨中，以在內骨表面中形成基本連續的螺旋/膛線槽。如上文中所述的，通過在宿主骨上切割受控的內脊和槽，骨膛線系統(BRS)將一般擴孔骨的光滑鑽孔內表面(骨管)轉換為帶槽的或帶膛線的骨內刨光骨管。所述系統包括骨科底切擴孔器，所述擴孔器可用於在骨上切割出槽以增加骨與接合劑之間的固定，從而防止接合的骨植入物的鬆動。包括擴孔器和可選的附件的骨膛線系統通過顯著增加拉出強度並降低臨床鬆動和替換關節的故障而顯著改善了假體骨固定。根據本發明，底切擴孔器10是在骨科手術中使用的器械，以在骨的內表面上形成一個或多個底切口(負脊)，以便給使用骨接合劑的內用假體植入物提供增強的固定。提供用於裝置植入的底切表面提高了骨/假體固定的整體性，具體地，為骨-接合劑界面的固定。從而，所披露的新骨膛線系統通過產生用於將材料固定至骨內的正鎖定而增加了植入物的拉出強度。本發明的一個優選實施方式將關於圖7至圖14進行說明。如圖7所示的，該優選的骨膛線系統(BRS)包括具有導管118的骨底切擴孔器100。根據所述優選實施方式，尤其是圖7和圖8所示的底切擴孔器，切割件杆110是一個扁平杆，所述扁平杆裝配在導管118 內且包括銷140、141，所述銷裝配合在形成於定位半圓柱體142、143中的開口或凸輪狹槽 117中。將參照圖9在下文更詳細地說明凸輪狹槽117。在半圓柱體142、143受力被推動時，切割件杆上的銷移動通過由凸輪狹槽117引導的導向路徑，所述導向路徑使得切割件杆110遠離導管118的中心軸線朝嚮導管的外圍邊緣運動，從而迫使切割齒116通過形成在導管118內的開口 120延伸出。提供導管118以允許切割件杆110在髓腔中的適當放置。導管118能以多種直徑和長度實現，以使得能夠形成用於多種尺寸的管的合適尺寸。導管118將設有至少一個且很可能多個的開口 120，以允許切割件杆110的切割件116通過導管118延伸至骨內或從所述骨縮回。如前面的實施方式，導管118還可包括連續的抽吸-衝洗管以及外部埠和其內的連接物，以允許抽提出來自切割過程的碎屑。連續抽吸-衝洗系統(未示出)類似於當前與各種骨擴孔裝置一同使用的那些連續抽吸-衝洗管。圖7和圖8中所示的底切擴孔器100包括蓋114，所述蓋通過一個或多個六角固定螺釘119而機械地緊固至述導管118。蓋114固定至軸125和能滑動地被接納的一對接合件杆132、133並且可以與它們一體形成，其意義將在下文中做更詳細地解釋。接納驅動裝置(未示出)的快速連接件的表面區域126形成在軸125的延伸部分上。該驅動裝置可以為可變動力輔助的或者手動的鑽具(同樣，未示出)。接合件杆132、133固定到接合件130或者與所述接合件一體形成。接合件130可以為擴展盤，其使得易於推動接合件杆132、133穿過蓋114並與半圓柱體142、143接觸，以使半圓柱體142、143朝嚮導管118的遠端移位。力分散盤131可定位於接合件杆132、133 的端部與半圓柱體142、143的端表面之間，以便更好地將由接合件杆132、133施加的力傳遞到半圓柱體142、143，從而有助於半圓柱體142、143同時移動通過導管118。一旦接合件杆132、133通過蓋114完全地插入到導管118中，則就通過至少一個六角固定螺釘135將所述接合件固定到位。在這種情況下，半圓柱體142、143將切割件杆110的切割件116保持在延伸位置中。一旦切割件116延伸到骨內，導管118和切割件116就旋轉以在骨的內表面中切割出「0」形環槽或膛線。在底切口已經形成在骨內後，通過擰松六角固定螺釘135來釋放接合件，這使得接合件杆132、133從導管118縮回，從而使半圓柱體142、143通過來自螺旋彈簧150(在下文中更詳細地說明)的力而返回到其初始位置，由此通過凸輪狹槽117 在銷140、141上的作用而將切割件116從骨縮回並且回到導管118中。從而，允許將導管容易地從所述髓腔移除。替換地，當需要在骨內形成螺旋底切口時，底切擴孔器110可以在所述擴孔器轉動的期間縮回並停在所需要的位置。如果擴孔器沒有完全旋轉出髓腔，則上述縮回切割件116的步驟可在任何時候執行，以將擴孔器從髓腔移除。如圖8中所示且如上文所說明的，擴孔器110的外部部分包括具有一對接合件杆 132,133的接合件130，所述接合件杆延伸通過蓋114並延伸到導管118內，以在半圓柱體 142,143上施加壓力，並在導管內部移動切割件110，以迫使切割件116通過所述開口 120 延伸出。一旦切割件116延伸通過導管118的開口 120並且接合到骨的髓腔的內表面，就旋轉導管118和切割件116，以將「0」形環槽或者螺旋形槽切割到骨的內表面中。擴孔器100的內部結構進一步圖9中示出，圖9示出了底切擴孔器100的部分橫截面視圖。具體地，底切擴孔器100穿過延伸軸線被切割成兩半，其中去除了頂半部以露出內部結構。具體地，圖9顯示了導管118和其中一個半圓柱體142。從圖9中可明顯看出， 半圓柱體142包括形成在所述其中並接納切割件杆110(未示出)的銷140、141的多個凸輪狹槽117。可意識到，由於凸輪狹槽117相對於導管118的中心軸線成一角度地定位，因此，在半圓柱體142、143在導管118的軸向方向上移動時，切割件杆110的銷140、141將被朝嚮導管118的外圍驅動，從而迫使切割件116朝嚮導管118的外圍運動且通過形成在所述導管內的開口 120出來。圖9還示出了螺旋彈簧150。螺旋彈簧150的特殊結構將結合圖11做更詳細地說明。圖10示出了切割件杆116的透視圖。該圖3示出了 3組銷140、141和三個切割件116。可容易地意識到，可使用任何數量的銷組和切割件，並且銷組的數量不需要與切割件的數量相等。進一步地，儘管所述銷被示出為成組地且互相共線地延伸，但這些組可互相偏離或者甚至僅從切割件杆110的一側延伸。另外，切割件杆110的端部146具有減小的尺寸。這使得所述端部146延伸超出所述半圓柱體，並延伸通過螺旋彈簧150且與定位於導管118的遠端中的止擋件151接觸。此特徵將在下文中結合圖11做更詳細的解釋。半圓柱體142和143以及切割件杆110可僅在導管118內的有限的範圍內移動。 圖11為處於類似於圖9的打開狀態中的導管118的透視圖，其中導管包括定位於其內的切割件杆110。彈簧輔助機構包括螺旋彈簧150和止擋件151。半圓柱體142、143在導管118 內移位並且抵著彈簧輔機構(尤其是螺旋彈簧150)定位。當半圓柱體朝嚮導管118的遠端移動時，螺旋彈簧150抵制半圓柱體142、143在導管118內的運動。當切割件116要縮回到導管118內以移除所述裝置吋，螺旋彈簧150還提供一個カ以用於引導半圓柱體142、 143遠離導管118的遠端。正如圖11所示的，切割件杆110的縮小端146定位成接觸或者至少靠近止擋件 151，且銷140定位於狹槽117中。由此，當沿導管118的軸向方向將カ施加至半圓柱體142、 143吋，切割件杆110的縮小端146接觸止擋件151以防止切割件杆110的軸向運動，使得切割件杆110利用移動穿過形成在半圓柱體142、142中的凸輪狹槽117的銷140、141朝著導管118的外圍橫向移動。因此，當接合件被向下推吋，切割件杆110在導管118內橫向移動並朝嚮導管的外圍，從而切割件杆110上的切割件116通過導管118的開ロ 120延伸出。與大多數手術器械一祥，底切擴孔器100的大部分都由不鏽鋼製成。然而，可以採用具有足夠強度以承受在使用中施加於所述裝置上的應カ且可以在每次使用後容易地清洗和消毒的任何已知材料。這種拆卸可包括將導管118分割成兩半。進ー步地，所述底切擴孔器的構件中的ー個或多個)尤其是切割件杆110)可以為一次性的。類似於如圖7至圖11中所示的裝置，圖12至圖14示出了本發明的稍作修改的實施方式。類似於以上所說明的，底切擴孔器200主要由不鏽鋼形成；然而，具有足夠強度以承受在使用中施加於所述裝置上的應カ且可以在每次使用後容易地清洗和消毒的任何已知材料均可使用。這種拆卸可包括將導管分割成兩半。圖12示出了根據本發明的骨膛線系統(BRS)的底切擴孔器200。和圖7的裝置一祥，圖12至圖14中示出的底切擴孔器200 包括多個構件，所述多個構件允許將所述擴孔器放置到髓腔中，且一旦正確定位，就能在骨的內壁中切割出圓形或者螺旋形底切ロ。底切擴孔器200包括導管218。根據本實施方式， 定位在導管218內部的構件基本上與相對於圖7至圖11說明的那些構件相同。尤其是，圖 12至圖14的底切擴孔器200包括切割件杆，所述切割件杆為裝配在導管218內的扁平杆並且包括切割件216以及裝配在形成在定位半圓柱體中的開ロ或凸輪狹槽中的銷。與先前的實施方式一祥，當半圓柱體被力朝向所述裝置的遠端推動時，切割件杆被保持在其軸向位置中，且切割件杆的銷移動通過由凸輪槽引導的導向路徑，這使得切割件杆遠離導管218 的中心軸線朝嚮導管218的外圍邊緣移動，從而迫使切割件216從如圖13所示的縮回位置移位到如圖14所示的延伸位置，其中切割件216通過形成在導管218中開ロ 220延伸出。如之前的實施方式，提供導管218以允許切割件杆在髓腔內的適當放置。導管218 可以以多種直徑和長度實現，以使得能夠形成用於多種尺寸的管的合適尺寸。導管218具有多個開ロ 220，以允許切割件杆的切割件216通過導管218延伸到骨內並從所述骨縮回。 如之前的實施方式，導管218還可以包括連續的抽吸-衝洗管以及外部埠和其中的連接物，以允許抽提出來自切割過程的碎屑。連續抽吸-衝洗系統(未示出)類似於當前與各種骨擴孔裝置一同使用的那些連續抽吸-衝洗管。如圖12中所示的底切擴孔器200包括蓋214，所述蓋通過ー個或多個六角固定螺釘219機械地緊固至導管218。蓋214固定至軸225且優選地與所述軸一體形成。蓋214 可滑動地接納ー對接合件杆232、233，其意義類似於之前實施方式的意義並將在下文中做更詳細地解釋。軸225的自由端接納驅動裝置(未示出)的快速連接件。所述驅動裝置可以為可變動力輔助的或者手動的鑽具(同樣，未示出)。接合件杆232、233固定至接合件230或者與所述接合件一體形成。接合件230可以為擴大盤，其使得易於推動接合件杆232、233穿過蓋214並使所述接合件杆與定位在導管218內的半圓柱體接觸，以將所述半圓柱體朝嚮導管218的遠端移位。鎖定環238也定位在軸225上，從而將所述切割件保持在它們的延伸位置中。鎖定環238包括被接納在螺孔MO中的至少一個六角固定螺釘，以保持鎖定環238沿軸225的位置。力分散盤(未示出)可以定位於接合件杆232、233的端部與所述半圓柱體的端表面之間，以便更好地將由接合件杆232、233施加的力傳遞到所述半圓柱體，從而有助於所述半圓柱體通過所述導管 218同步運動。形成接合件230的擴大盤可為單一件或雙件式結構，其中接合件230具有牢固地固定到接合件杆232、233的內部盤以及可旋轉地接納所述內部盤的外部盤。由此，在底切擴孔器裝置200的旋轉過程中，所述外部盤可保持固定，從而離開與接合件杆232、233 —體的內部盤，所述接合件杆延伸穿過蓋214並進入到導管218中，以通過所述動力輔助機構或手動鑽具的引導而旋轉。把手244還可定位在導管218上以輔助操縱所述裝置。使用中，底切擴孔器200，尤其是底切擴孔器200的導管218，被插入到所述髓腔內。在此插入期間，切割件216處於縮回位置。一旦所述導管被適當地定位到所述髓腔中， 通過在接合件230上向前推動，迫使接合件杆232、233通過蓋214進入導管218。一旦接合件杆232、233延伸期望距離而進入到導管218內並且所述切割件從導管218延伸了期望距離，接合件230就經由鎖定環238通過六角固定螺釘被固定到位。由此，所述半圓柱體將所述切割件杆的切割件216保持在延伸位置中。一旦切割件216延伸到骨中，將包括切割件 216的導管218旋轉，以在所述骨的內表面中切割出「0」形環槽或者膛線。需要注意的是， 切割件216從導管218延伸的距離取決於切割件216的長度以及所述半圓柱體在導管218 的軸向方向上移位的距離。該移位還可以通過接合件杆232、233插入到所述導管中的距離來控制。因此，使用者可以容易地調整切割件216穿透到所述髓腔內的量。在所述底切口已經形成在所述骨的髓腔中後，通過擰松保持鎖定環238的六角固定螺釘235來釋放接合件230，這使得接合件杆232、233從導管218縮回，從而使所述半圓柱體通過來自位於導管218的遠端中的螺旋彈簧的力而返回到其初始位置，類似於圖11所示。由此，切割件216由於所述半圓柱體的凸輪狹槽和所述切割件杆的銷的作用而從骨縮回且回到導管218中，這類似於前述實施方式，從而允許所述導管容易地從所述髓腔移除。 替換地，當需要在所述骨內形成螺旋底切口時，底切擴孔器200可以在所述擴孔器轉動的期間縮回並停在所需要的位置。如果所述擴孔器沒有完全旋轉出所述髓腔，則上述縮回切割件216的步驟可在任何時候執行，以將擴孔器移出髓腔。本發明還提供了一種使用所披露的新骨膛線系統(BRS)來固定獨特的假體骨的方法。所述方法包括以下步驟使用所述BRS在所述骨的內表面上切割出圓形或者螺旋形槽；移除所述擴孔器以及移除切割過程中產生的碎屑；在所述骨內放置需要的植入物；在骨中放置接合劑以將所述植入物固定到所述骨。更具體地，所述方法包括將骨科底切擴孔器插入到骨內的期望位置中；用手或用其他手段推動所述接合件，以向前移動所述接合件杆，從而通過迫使所述切割件杆的銷移動通過由所述半圓柱體中的狹槽所形成的導向路徑來迫使所述切割件杆橫向穿過所述導管，以使所述切割件延伸穿過所導管中形成的開口 ；將切割齒接合於所述骨的內表面；將萬用轉接器連接到電源；旋轉所述切割件杆以允許所述切割齒在所述骨的內表面上切割出槽；連續衝洗並抽吸由於底切擴孔或開膛而形成的碎屑，以在底切過程中允許準確安全的擴孔並避免應カ性斷裂。然後在切割完成後，縮回所述切割件以使其從所述骨分離，允許在不幹擾所述擴孔器形成的底切ロ(負脊)的情況下移除所述底切擴孔器，最後，在所述骨中放置需要的植入物並在所述骨中放置接合剤，以將所述植入物固定至所述骨。 參照幾個實施方式描述了上述發明，在不背離本發明的精神和範圍的情況下，本發明可以其他方式實踐。根據本發明的各種實施方式已經被示出並描述，應理解本發明並不局限於所述的顯示和描述。本領域的技術人員可以對本發明進行改變、修改和進ー步應用。因此，本發明並不局限於之前所示出和描述的細節，而是還包括所有這種變化和修改。
權利要求
1.一種用於放置內用假體的骨膛線系統(BRS)，包括骨科底切擴孔器，所述擴孔器包括導管，具有近端和遠端；切割件杆，具有從所述切割件杆的一部分延伸的至少一個切割件，所述切割件杆在所述導管的近端與遠端之間位於所述導管內並且能移位以使所述至少一個切割件從所述導管的外表面延伸；接合件，用於接合所述切割件以控制所述切割件杆的移位；以及蓋，用於封閉所述導管的近端。
2.根據權利要求1所述的骨膛線系統，其中，所述導管在其側壁內包括用於接納所述切割件杆的所述至少一個切割件的至少一個開口。
3.根據權利要求1所述的骨膛線系統，其中，所述至少一個切割件通過所述導管中的所述至少一個開口延伸出，使得暴露出所述至少一個切割件，以在骨的內表面上切割出至少一個槽。
4.根據權利要求3所述的骨膛線系統，其中，所述至少一個切割件能通過所述導管中的所述至少一個開口縮回，以在切割後使所述切割件從所述骨脫離，從而允許在放置所述內用假體之前將所述擴孔器從所述骨移除。
5.根據權利要求4所述的骨膛線系統，進一步包括用於響應於所述接合杆的運動來使所述切割件杆移位的至少一個半圓柱體。
6.根據權利要求5所述的骨膛線系統，其中，用於接合所述切割件以控制所述切割件杆的移位的所述接合件進一步包括至少一個接合杆，所述接合杆從所述接合件延伸通過所述蓋並與所述至少一個半圓柱體接觸。
7.根據權利要求6所述的骨膛線系統，進一步包括一對半圓柱體，所述切割件杆位於所述半圓柱體之間，並且所述接合件包括至少兩個接合杆。
8.根據權利要求7所述的骨膛線系統，其中，所述切割件杆包括至少一個導向銷，並且所述半圓柱體的至少一個包括至少一個導向狹槽，以使得所述至少一個導向狹槽接納所述至少一個導向銷，以便控制所述切割件杆的移位。
9.根據權利要求8所述的骨膛線系統，其中，所述切割件杆包括多個導向銷，並且所述半圓柱體包括對應數量的導向狹槽，以接納所述導向銷中相應的一個導向銷，從而控制所述切割件杆的移位。
10.根據權利要求9所述的骨膛線系統，其中，所述接合杆通過所述蓋接合所述半圓柱體以提供推力，以使所述半圓柱體在所述導管的基本軸向方向上移位以及使所述切割件杆在所述導管的基本徑向方向上移位。
11.根據權利要求10所述的骨膛線系統，其中，所述蓋包括軸，從所述蓋遠離所述導管延伸；以及電源，能連接至所述軸以轉動所述導管和切割件杆，以便切割所述骨。
12.根據權利要求11所述的骨膛線系統，其中，所述接合件定位於所述軸上，並且所述接合杆基本平行於所述軸延伸。
13.根據權利要求11所述的骨膛線系統，其中，所述底切擴孔器能在所述骨的內表面中切割出圓形槽或螺旋形槽，以增加所述骨與所述內用假體之間的固定強度。
14.一種針對假體處理骨的方法，包括提供用於在宿主骨的內表面上切割出圓形或螺旋形槽的骨膛線系統，所述骨膛線系統包括底切擴孔器；通過所述骨的髓腔定位所述底切擴孔器；將至少一個切割件從所述底切擴孔器的表面延伸；轉動所述底切擴孔器和所述切割件以在所述骨的髓腔內形成底切ロ；將所述至少ー個切割件縮回到所述底切擴孔器的表面內的位置；以及將所述底切擴孔器從所述骨的髓腔移除。
15.根據權利要求14所述的方法，進ー步包括在所述骨的髓腔內放置接合劑以將植入物固定至所述骨。
16.根據權利要求14所述的方法，進ー步包括移除在底切過程中產生的碎屑。
17.根據權利要求14所述的方法，其中，用於在所述骨的髓腔內切割圓形或螺旋形底切槽的所述底切擴孔器包括導管，具有近端和遠端；切割件杆，具有從所述切割件杆的一部分延伸的至少ー個切割件，所述切割件杆在所述導管的近端與遠端之間位於所述導管內，並且能移位以使所述至少ー個切割件從所述導管的外表面延伸；接合件，用於接合所述切割件以控制所述切割件杆的移位；以及蓋，用於封閉所述導管的近端。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，所述導管在其側壁內包括用於接納所述切割件杆的所述至少一個切割件的至少ー個開ロ。
19.根據權利要求17所述的方法，其中，所述至少一個切割件通過所述導管中的所述至少ー個開ロ延伸出，使得暴露出所述至少一個切割件，以在骨的內表面上切割出至少ー 個槽。
20.根據權利要求19所述的方法，其中，所述至少一個切割件能通過所述導管中的所述至少ー個開ロ縮回，以在切割後使所述切割件從所述骨脫離，從而允許在放置所述內用假體之前將所述擴孔器從所述骨移除。
21.根據權利要求20所述的方法，進ー步包括用於響應於所述接合杆的運動來使所述切割件杆移位的至少ー個半圓柱體。
22.根據權利要求21所述的方法，其中，用於接合所述切割件以控制所述切割件杆的移位的所述接合件進ー步包括至少ー個接合杆，所述接合杆從所述接合件延伸通過所述蓋並與所述至少一個半圓柱體接觸。
23.根據權利要求23所述的方法，進ー步包括一對半圓柱體，所述切割件杆位於所述半圓柱體之間，並且所述接合件包括至少兩個接合杆。
24.根據權利要求23所述的方法，其中，所述切割件杆包括至少ー個導向銷，並且所述半圓柱體中的至少ー個包括至少ー個導向狹槽，以使得所述至少一個導向狹槽接納所述至少ー個導向銷，以控制所述切割件杆的移位。
25.根據權利要求M所述的方法，其中，所述切割件杆包括多個導向銷，並且所述半圓柱體包括對應數量的導向狹槽，以接納所述導向銷中相應的ー個導向銷，從而控制所述切割件杆的移位。
26.根據權利要求25所述的方法，其中，所述接合杆通過所述蓋接合所述半圓柱體以提供推力，以便使所述半圓柱體在所述導管的基本軸向方向上移位以及使所述切割件杆在所述導管的基本徑向方向上移位。
27.根據權利要求沈所述的方法，其中，所述蓋包括軸，從所述蓋遠離所述導管延伸； 以及電源，能連接至所述軸以轉動所述導管和切割件杆，以便切割所述骨。
28.根據權利要求27所述的方法，其中，所述接合件定位於所述軸上，並且所述接合杆基本平行於所述軸延伸。
29.根據權利要求27所述的方法，其中，所述底切擴孔器能在所述骨的內表面中切割出圓形槽或螺旋形槽，以增加所述骨與所述內用假體之間的固定強度。
全文摘要
一種用於假體的骨膛線系統，其改善了假體骨固定。所述系統包括骨科底切擴孔器，其可在宿主骨內表面上切割出受控內槽圈或螺旋形槽。所述系統將通常的擴孔的光滑骨轉變為帶槽的或帶膛線的骨管。與骨接合劑一起使用，所述骨膛線系統通過顯著增加拉出強度來確保假體骨的固定，且由此降低臨床鬆動和替換關節故障。本發明還披露了一種使用這種骨膛線系統針對假體來處理骨的方法，以在宿主骨內切割出槽以便增強假體骨的固定。
文檔編號A61B17/16GK102573667SQ201080023436
公開日2012年7月11日 申請日期2010年4月2日 優先權日2009年4月2日
發明者馬丁·M·馬勞爾 申請人:喬治·科西, 馬丁·M·馬勞爾