骨生長裝置及方法
【專利說明】骨生長裝置及方法
[0001]本申請是于2012年03月05日進(jìn)入中國國家階段、PCT國際申請?zhí)枮镻CT/US2010/047842、申請日為2010年09月03日、中國申請?zhí)枮?01080039442.7、發(fā)明名稱為“骨生長裝置及方法”的專利申請的分案申請，其全部內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
[0002]相關(guān)申請
[0003]本申請要求于2009年9月4日提交的美國臨時專利申請第61/240，071號以及于2010年7月13日提交的美國臨時專利申請第61/363，986號的優(yōu)先權(quán)。第240，071和363，986號的臨時專利申請通過引用方式整體結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]本發(fā)明的領(lǐng)域總體上涉及用于治療與骨骼系統(tǒng)有關(guān)的疾病，特別是涉及用于骨骼生長用途的醫(yī)療器械。
【背景技術(shù)】
[0005]牽張成骨(也稱為骨痂牽拉和骨牽張)已成功地用于延長身體的長骨。通常，通過骨皮質(zhì)切開術(shù)來有目的地使骨骼斷裂(如果未曾斷裂)并將骨骼的兩段逐漸地牽拉，從而允許在間隙中形成新骨。如果牽引速率過高，則存在發(fā)生骨不連接的危險，如果牽引速率過低，則存在在牽引期結(jié)束前這兩段骨骼將彼此完全融合的危險。當(dāng)利用此方法達(dá)到骨骼的期望長度時，則讓骨骼合并。牽張成骨的應(yīng)用主要集中于股骨或脛骨的生長，但也可包括肱骨、頌骨(小頌畸形)或者其他骨。使骨延長或生長的原因是多種的，該用途包括但不限于:骨肉瘤后的骨癌；矮小癥或侏儒癥/軟骨發(fā)育不全中的裝飾性延長(小腿以及股骨和/或脛骨)；一個肢體的延長以適應(yīng)另一肢體(先天性、創(chuàng)傷后、骨骼疾病后、假肢膝關(guān)節(jié))，骨不連接(non-un1n)。
[0006]使用外固定器的牽張成骨已實施了許多年，但是，外固定器對于患者而言是不方便的。也可能是痛苦的，患者會遭受銷軌感染、關(guān)節(jié)僵直、食欲缺乏、抑郁、軟骨損傷以及其他副作用的危害。安裝外固定器也會延遲康復(fù)的開始。
[0007]針對外固定器牽拉的缺點，已使得髓內(nèi)牽引釘被手術(shù)地植入體內(nèi)，其整個包含于骨骼中。一些方法是，通過患者肢體的反復(fù)旋轉(zhuǎn)而自動地延長。這樣有時會給患者帶來痛苦并經(jīng)常以不受控制的方式進(jìn)行。因此，這導(dǎo)致難以遵守嚴(yán)格的每日或每周延長方案，而這種嚴(yán)格的每日或每周的延長方案可避免發(fā)生骨不連接(如果過快)或早期固結(jié)(如果過慢)。下肢牽引速率約為每天I毫米左右?，F(xiàn)已開發(fā)出其他髓內(nèi)釘，其具有植入的電動機且可加以遙控。電動機驅(qū)動的髓內(nèi)釘具有需植入皮下的天線，因此使外科手術(shù)復(fù)雜化并使其更具侵害性。因此，這些裝置被設(shè)計成以受控制的方式延長，但是，由于其復(fù)雜性，因此可能不能制成價格可承受的產(chǎn)品。其他方法是所推薦的包含植入磁體的髓內(nèi)牽張器，該牽張能夠以電磁方式由外部定子(即，大電磁體)驅(qū)動牽引。由于外部定子的復(fù)雜性和尺寸的原因，此項技術(shù)尚未簡化成可以帶回家讓患者實施每日延長的、簡單的具高性價比的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在第一實施例中，一種延長裝置被構(gòu)造成置于具有第一分離段和第二分離段的骨骼的內(nèi)部或者穿越該骨骼。該裝置包括:殼體，被構(gòu)造成附接至所述第一分離骨骼段和第二分離骨骼段之一；牽拉軸，具有沿其長度的內(nèi)腔，并且被構(gòu)造成附接至所述第一分離骨骼段和第二分離骨骼段中的另一骨骼段。所述裝置包括永久磁體，其被構(gòu)造成相對于所述殼體旋轉(zhuǎn)并且具有至少兩個極，所述永久磁體操作地耦接至導(dǎo)螺桿，所述導(dǎo)螺桿與所述牽拉軸的內(nèi)腔的螺紋部分接合。推力軸承設(shè)置在所述殼體內(nèi)并且介于所述導(dǎo)螺桿與所述永久磁體之間，所述推力軸承夾在所述殼體中的第一支臺與第二支臺之間。
[0009]在第二實施例中，延長裝置被構(gòu)造成置于具有第一分離段和第二分離段的骨骼的內(nèi)骨髓管內(nèi)。該裝置包括:殼體，被構(gòu)造成附接至所述第一分離骨骼段和第二分離骨骼段之一；和牽拉軸，具有沿其長度的內(nèi)腔，并且被構(gòu)造成附接至所述第一分離骨骼段和第二分離骨骼段中的另一骨骼段。永久磁體設(shè)置在所述殼體內(nèi)并且構(gòu)造成用于旋轉(zhuǎn)并具有至少兩個孔。行星齒輪組設(shè)置有多個齒輪，其中，所述齒輪中的一個齒輪操作地耦接至所述永久磁體并被構(gòu)造成傳遞扭矩，并且其中，所述多個齒輪中的另一個齒輪終止于操作地耦接至導(dǎo)螺桿的輸出軸，所述導(dǎo)螺桿與所述牽拉軸的內(nèi)腔的螺紋部分接合。
[0010]在第三實施例中，延長系統(tǒng)構(gòu)造成放置在骨骼的內(nèi)骨髓管內(nèi)。所述系統(tǒng)包括:促動器，包括包含可旋轉(zhuǎn)永久磁體和可移動牽拉軸的殼體，所述可移動牽拉軸相對于所述殼體可伸縮地安裝，所述可移動牽拉軸經(jīng)導(dǎo)螺桿操作地耦接至所述可旋轉(zhuǎn)永久磁體，其中，所述牽拉軸的遠(yuǎn)端被構(gòu)造成附接到所述骨骼的第一區(qū)，并且其中，所述促動器的近端包括幾何成型的凸型輪轂。所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括延伸桿，延伸桿在其一端具有幾何成型的凹型輪轂，所述凹型輪轂被構(gòu)造成固定至設(shè)置在所述促動器上的幾何成型的凸型輪轂，其中，所述延伸桿的相對端被構(gòu)造成附接到所述骨骼的第二區(qū)。
[0011]在又一個實施例中，延長系統(tǒng)構(gòu)造成置于骨骼的內(nèi)骨髓管內(nèi)。該系統(tǒng)包括:促動器，包括包含可旋轉(zhuǎn)永久磁體和可移動牽拉軸的殼體，所述可移動牽拉軸相對于所述殼體可伸縮地安裝，所述可移動牽拉軸經(jīng)導(dǎo)螺桿操作地耦接至所述可旋轉(zhuǎn)永久磁體，其中，所述牽拉軸的遠(yuǎn)端被構(gòu)造成附接到所述骨骼的第一區(qū)，并且其中，所述促動器的近端包括幾何成型的凹型輪轂。所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括延伸桿，延伸桿在其一端具有幾何成型的凸型輪轂，所述凸型輪轂被構(gòu)造成固定至設(shè)置在所述促動器上的幾何成型的凹型輪轂，其中，所述延伸桿的相對端被構(gòu)造成附接到所述骨骼的第二區(qū)。
[0012]在本發(fā)明的又一方面中，用于調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)植入物的外部調(diào)節(jié)裝置包括電源、控制模塊、以及包含至少一個永久磁體的手持裝置。該手持裝置被構(gòu)造成放置在患者肢體的第一側(cè)，該至少一個永久磁體被構(gòu)造成轉(zhuǎn)動位于可調(diào)節(jié)植入物內(nèi)的圓柱形磁體?？刂颇K被構(gòu)造成限制位于可調(diào)節(jié)植入物內(nèi)的圓柱形磁體的轉(zhuǎn)數(shù)。
【附圖說明】
[0013]圖1示出了根據(jù)一個實施例的位于骨骼內(nèi)的髓內(nèi)延長裝置的側(cè)視圖。
[0014]圖2示出了圖1的髓內(nèi)延長裝置的側(cè)視圖。
[0015]圖3A示出了沿圖2中的線3A-3A截取的圖1和圖2的髓內(nèi)延長裝置的截面圖。
[0016]圖3B示出了圖3A的髓內(nèi)延長裝置的圓圈3B的區(qū)域的局部放大視圖。
[0017]圖3C示出了沿圖2中的線3C截取的圖1和圖2的髓內(nèi)延長裝置的截面圖。
[0018]圖4A示出了前述圖的髓內(nèi)延長裝置的多個內(nèi)部構(gòu)件的視圖。
[0019]圖4B示出了被構(gòu)造成用于前述附圖的髓內(nèi)延長裝置的唇形密封件。
[0020]圖5示出了前述附圖的髓內(nèi)延長裝置的驅(qū)動機構(gòu)的多個內(nèi)部構(gòu)件的局部放大視圖。
[0021]圖6示出了外部調(diào)節(jié)裝置的透視圖。
[0022]圖7示出了圖6的外部調(diào)節(jié)裝置的磁力機頭(handpiece)的分解圖。
[0023]圖8示出了位于患者下部大腿周圍的現(xiàn)有技術(shù)的電磁外部裝置的截面圖。
[0024]圖9示出了位于患者下部大腿上的圖6和圖7的外部調(diào)節(jié)裝置機頭的截面圖。
[0025]圖10示出了用于模塊化髓內(nèi)延長裝置的可消毒成套組件。
[0026]圖11示出了根據(jù)一個實施例的模塊化髓內(nèi)延長裝置。
[0027]圖12示出了圖11的髓內(nèi)延長裝置的促動器的一端。
[0028]圖13示出了模塊化髓內(nèi)延長裝置的延伸桿。
[0029]圖14示出了圖13的延伸桿的第二視圖。
[0030]圖15示出了用于模塊化髓內(nèi)延長裝置的插入和附接的近端鉆導(dǎo)件。
[0031]圖16示出了用于拆除模塊化髓內(nèi)延長裝置的拆除工具。
[0032]圖17示出了用于將延伸桿附接到模塊化髓內(nèi)裝置促動器的扭矩限制驅(qū)動器。
[0033]圖18示出了模塊化髓內(nèi)延長裝置的促動器的截面。
[0034]圖19示出了磁力機頭與髓內(nèi)延長裝置之間的間隙(G)。
[0035]圖20示出了用于髓內(nèi)延長裝置的鎖定螺桿驅(qū)動器。
[0036]圖2IA示出了用于髓內(nèi)延長裝置的鎖定螺桿。
[0037]圖21B示出了沿圖21A的線21B-21B截取的圖21A的鎖定螺桿。
【具體實施方式】
[0038]圖1示出了髓內(nèi)延長裝置110的側(cè)視圖，其經(jīng)過包含于骨骼100內(nèi)的孔或內(nèi)孔(bore) 108而放置?？衫勉@孔、擴孔等方法制成孔或內(nèi)孔108，并且孔或內(nèi)孔108可延伸經(jīng)過密質(zhì)骨骼(在端部)和網(wǎng)眼狀(海綿狀)骨骼。圖1中所示的髓內(nèi)延長裝置110包括殼體112和牽拉軸114。為了使骨骼100生長或延長，骨骼100要么具