腱和韧带的修复系统技术领域
本发明涉及一种用于修复撕裂或断裂的、本文中称为“连接索”或
“索”的纤维结缔组织，特别指腱和韧带的系统。
背景技术
用于撕裂和断裂的腱和韧带(“连接索”或“索”)的修复技术根
据损伤的性质和受损索的特性而相差甚大。在诸如以最小的强行方式可
获得的进入的程度、索移动的程度、周围环境、不同索正常时所受的应
力、以及不同的索的愈合特性等方面存在很大的差别。此外，对于修复
一个给定的索，往往没有一致认为的总体说来最好的方法。存在不同的
公认修复技术的经常受伤的索的例子包括手的屈肌腱和膝盖的前十字
交叉韧带(ACL)。
例如，已断裂的长屈肌腱典型地是通过面对面缝合断裂的腱来修复
的。根据历来的方法，腱跨越其起作用的关节被固定三到八个星期，以
保护愈合中的腱，原因是新缝合的腱只能承受健康的腱在正常使用时所
受张力的一小部分。固定导致了沿腱长度的结疤和粘连的形成。运动的
范围受到不利的影响，特别是在通常通过和越过手的腱孔道和腱滑车平
滑地滑动的屈肌腱的例子中。然而，据认为，为了腱的愈合需要纤维细
胞的向内生长，从而固定以及所导致的运动范围的减小被认为是有效的
愈合所必须经受的痛苦。近来，已经发现腱有内在的愈合能力，且有限
的运动实际上能够加速愈合。但是，因为缝合修复的脆弱性，活动必须
仔细地计划和进行，在愈合的早期，可以进行限制性的主动活动，随
后的阶段可进行一些被动和主动的活动。受损的关节经常部分地固定以
避免过度力的不利施加。
在前十字交叉韧带(其连接股骨的底部和胫骨的顶部)的例子中，
施加力所引起的应力大得多，其与周围组织和骨头之间的互相作用较
少，索的移动较少，愈合趋势也极为不同。尽管已有诸多研究，仍没有
普遍公认的修复措施，但通行的手段既难又复杂。现行的“治疗标准”
仍然保持使用骨-腱-骨自体移植(即，从病人身上采集)的ACL再造技
术。但是，骨-腱-骨移植存在许多问题：(1)未受损的ACL具有重要
的机械性刺激感受能力和本体感受能力。移植再造牺牲了这些能力。
(2)自体移植牵涉到相当的供体部位发病率。(3)为避免供体部位
发病率，偶尔会使用尸体移植。这具有传播疾病的风险。
ACL再造伴随的这些问题再度引发人们对ACL初期修复的兴趣。
在不具有强化的初期修复的例子中，在相邻骨上的ACL正常连接的大
约正确的解剖位点上钻小孔。使用多圈缝合将韧带的残余部分重新连
接到骨头上。数圈永久性缝合能够产生最初的有力的修复。但是修复的
ACL的强度经常随着时间而减弱，这标志着愈合过程的失败。总之，
现在普遍接受的是，关节内的ACL愈合倾向较弱，特别是当与容易愈
合的相邻的关节外中央侧突韧带相比时。
ACL初期修复的失败或长期弱化已经导致“加强”初期修复的技
术的出现。这些包括跨修复位点缝合生物材料，例如髌骨腱的一部分，
以及使用人造强化带或护套，其典型地为柔软和纤维性的，目的在于促
进ACL的愈合，而不是抑制其愈合，此与人造的“蛤壳”非常相似。
涤纶，聚乙烯或碳纤维带或条的两端用钉或其他方式锚定在相邻骨上，
为愈合中的ACL提供主要的或次要的支持。
发明内容
本发明提供一种修复损伤的连接索的系统，它将受损的索末端包围
在一个空心套筒中并将索的相邻端部固定于套筒。在一个实施例中，套
筒有一个中心观察孔，用于查看索端部界面，以及一个或多个内槽，用
于保证血管向索的延伸。沿套筒轴向的孔也允许骨液或其他正常的修复
液的扩散。索端部可以机械地固定到套筒上，最好在每一侧用几个销钉
来固定。销钉可以成排设置，使相邻排的销钉互相交错，并且相邻的销
钉的间距应当足以避免当腱受力时有不规则的局部应力施加到组织
上。
本发明第一方面提供一种用于修复躯体内在关节运动过程中正常
受力的断裂的连接索的夹板，上述的夹板包括一个基本上由刚性或半刚
性的材料制成并且其尺寸使其可以以断裂端对接的关系紧密地容纳所
述断裂的连接索的邻近端的空心套筒，以及用于将索固定到套筒上从而
使施加到索上的张力通过套筒来传递的装置。
本发明第二方面提供一种用于躯体内在关节运动过程中正常受力
的连接索的夹板，上述的夹板包括一个基本上由刚性或半刚性的材料制
成并且其尺寸使其可以紧密地容纳索的一部分的空心套筒，以及用于将
索固定到套筒上从而使施加到索上的张力通过套筒来传递的装置，其中
套筒适合于连接于骨上，以便将连接索连接到骨上，并且通过套筒将张
力从连接索传递到骨。
本发明第三方面提供一种用于修复躯体中在关节运动过程中通常
受力的断裂的连接索的夹板，上述的夹板包括一个由可生物吸收的材料
制成并且其尺寸使其可以以断裂端对接关系紧密地接纳断裂的连接索
的相邻端的空心套筒，以及用于将索固定到套筒上从而使施加到索上的
张力通过套筒被传递的装置。
本发明第四方面提供一种用于修复躯体中在关节运动过程中通常
受力的断裂的连接索的夹板，上述的夹板包括一个其尺寸大小可以以断
裂端对接关系紧密地接纳一断裂的连接索的相邻端的空心套筒，以及诸
多在套筒的相对的两壁之间延伸的刚性件，其用于将索固定到套筒上从
而使施加到索上的张力通过套筒被传递。
本发明第五方面提供一种用于修复损伤的或断裂的连接索的夹
板，包括跨接装置和用于将索固定到跨接装置上的装置，跨接装置适合
于以所述索的端对接关系接纳所述损伤或断裂的连接索的相邻端，并由
足以承受拉伸应力的材料制成，以便在使用中沿被修复的索施加的张力
由夹板来传递。
本发明第六方面提供一种用于在修复损伤或断裂的连接索时使用
的夹板的成套组件，包括：
(a)适用于以所述索的端对接关系接纳所述损伤或断裂的连接索
的相邻端的跨接装置，
(b)用于将连接索固定到跨接装置上的装置，
(c)教导用于修复损伤的或断裂的连接索的夹板的使用方法的说
明性材料。
本发明第七方面提供一种用于修复躯体内在关节运动过程中正常
受力的断裂的连接索的夹板，所述夹板包括一个具有基本上刚性或半刚
性的材料的加强元件，所述加强元件适合于与断裂端部分以对接的关系
在一连接索的断裂端之间纵向延伸，和用于将所述索固定到所述加强元
件上的固定装置，从而使施加到所述索上的张力通过所述加强元件来传
递，并且所述固定装置当通过加强元件传递张力而使张力施加到所述索
上时还用于维持所述断裂端的对接，所述固定装置包括固定在所述加强
元件中并且至少部分延伸通过所述连接索的多个销钉，其用于通过所述
销钉和所述加强元件从所述连接索传递张力。
本发明第八方面提供一种用于修复躯体内在关节运动过程中正常
受力的断裂的连接索的夹板，所述夹板包括一个基本上由刚性或半刚性
的材料制成的加强元件，所述加强元件适合于以断裂端部分对接的关系
在一连接索的断裂端之间纵向延伸，和用于将所述索固定到所述加强元
件上从而使施加到所述索上的张力通过所述加强元件来传递的装置，并
且所述装置当通过加强元件传递张力而使张力施加到所述索上时还用
于维持所述断裂端的对接，所述夹板由被选择的可生物吸收的材料制
成，以使所述夹板在超过一预定的时间时期之后以不大于所述索的愈合
速率的一速率被吸收进入身体之中，以便在愈合的每一阶段所述夹板和
愈合中的所述索的组合强度至少等于所述索在正常情况下所承受的最
大力。
如果是正常情况下沿着相邻组织和/或骨滑动的腱，很重要的是使
套筒尽可能地薄，以便不影响滑动。此外，如果将套筒构成椭圆形，使
其水平长轴远远大于竖直短轴，将可加强正常的滑动。索端部和套筒相
互之间的机械性连接最好足够牢固，从而不需要固定。
套筒和所有机械性连接部件可以是可生物吸收的。生物吸收期可以
根据所损的连接索的愈合特性进行选择。理想地，套筒和机械性连接
部件随时间推移将保持足够的强壮，从而被修复的连接索可以经受的总
的力总是至少与它正常时所受的力一样大。例如，在索本身基本上对分
离不具有任何抵抗力的早期阶段，套筒和连接部件将经受较强的张力。
随着连接索的愈合并且能够经受加到它上面的力，被部分吸收的套筒和
连接部件就不需要承受原先那么大的力了。
连接销钉可以形成尖端，以便穿过套筒及其所包围的索端部。销钉
可以在套筒的对准孔之间延伸。销钉的尖端部可以在插入后切掉或折
断。当修复完成时，销钉的两端最好与套筒的外圆周平齐。此外，销钉
可以做成含有内台肩，其用以配合套筒的内圆周，从而可靠地将销钉
定位。
套筒的操作和索端部的插入可以通过将套筒放置在一个宽大的外
套圈内辅助进行，外套圈有通向套筒内部的斜坡或入口。为减小索插入
的阻力可以用可除去的塞子填充销钉孔，或者从内侧用可除去的薄片条
将孔盖住。塞子或条在腱被插入以后被除去，从而为销钉钉入其中提供
进入孔的通道。销钉可以用一个夹片钉入，用一种特殊的工具使几个销
钉同时进入套筒。套圈可以有与套筒的圆周呈一直线的横向槽，用于承
接切断销钉的尖端并使其与套筒的外圆周平齐的刀片。
套筒可以是对连接索的整体包围件，即具有连续的外围壁，或者它
沿着一个纵长边形成铰链，以蛤壳的形式打开和关闭，或者它可以由分
立件组成。在铰链式或多件式套筒的例子中，销钉可以与套筒整体形
成，以便在当套筒的各部件装配在一起的时候穿透连接索。套筒可以设
计成围绕横轴弯曲的形式，并且具有平滑的外层，从而可正常移动而不
阻碍或摩擦相邻组织。连接索的一个断端可以被固定在本发明的套筒
中，此套筒适合于被固定到骨上，特别是在ACL于紧靠它与胫骨和股骨
的正常连接处断裂的例子中。
附图说明
参考下面结合附图所作的详细描述，本发明的前述方面和许多伴随
的优点将更容易且更好地被理解。其中，
附图1是根据本发明的系统修复的结缔组织的断裂纤维索的顶部
透视图；
附图2是附图1的修复索的侧视图，其中部分剖开；
附图3是沿附图2的3-3线的竖直横截面；
附图4是说明根据本发明的夹板与愈合中的连接索随时间的相对
强度的坐标图；
附图5是根据本发明的夹板的一个部件，即连接销钉，的顶部透视
图。附图6是其纵向的截面；
附图7是另一种销钉的顶部透视图，各部件以分解的关系表示，附
图8是部件装配后的纵向的截面；
附图9是根据本发明的夹板部件的顶部透视图，各部件以分解的关
系表示；
附图10，11，12图13是根据本发明的夹板的相应的纵向的截面图，
表示索修复过程的不同步骤；
附图14沿附图13的14-14线的横向竖直截面；
附图15是用于本发明的夹板的选择性部件，即覆盖薄片条的顶部
透视图附图16是附图15的条装配并顺应到一个配合部件上之后的顶部
透视图；
附图17是附图15和16的条与本发明的夹板的其它部件装配后的
示意图；
附图18，19和20是对应的示意性的纵向的截面，表示使用图15-
17的薄片条进行索修复的不同阶段；
附图21(在图15-17那页图纸上)是可用于本发明的一种改进的
薄片条的顶部透视图；
附图22是另一种根据本发明的夹板的顶部透视图，附图23是附图
22的夹板的部件位于不同位置的对应的顶部透视图；
附图24是根据本发明的夹板的另一实施例的顶部透视图；
附图25是根据本发明的夹板的另一实施例的顶部透视图，附图26
是附图25的夹板的侧视图；
附图27是根据本发明的夹板的另一替换形式的顶部透视图，附图
28是附图27的夹板的侧视图；
附图29是根据本发明的夹板的另一实施例的顶部透视图，附图30
是附图29的夹板的示意性的末端正面图，图31是图29的夹板的纵向
的剖面图；
附图32是另一种根据本发明的夹板的顶部透视图，附图33是附图
32的夹板的部件位于不同位置的对应的顶部透视图；
附图34是根据本发明的夹板的另一实施例的顶部透视图；
附图35是根据本发明的夹板的另一实施例的顶部透视图，各部件
处于分解关系，附图36是对应于图35但各部件装配在一起的顶部透视
图，附图37是图35的夹板的纵向竖直剖面图，附图38是图35的夹板
的局部横向竖直剖面图；
附图39是图35所示的通常类型的夹板的端部的局部顶部透视图，
图40是表示改进的图39的外部部件的局部横向断竖直剖面图；
附图41是图35所示的通常类型的夹板的局部是横向竖直剖面图，
其具第一改进内部部件，图42是对应于图41的横向竖直剖面图，其具
第二改进内部部件，图43是对应于图41的横向竖直剖面图，其具第三
改进内部部件，图44是对应于图41的横向竖直剖面图，其具第四改进
内部部件，图45是沿图44的45--45线的水平截面；
附图46是根据本发明的夹板的另一实施例的顶部透视图，各部件
处于分解关系，而附图47则是对应于附图46但各部件装配在一起的顶
部透视图；
附图48是各部件部分地装配在一起的本发明的夹板的另一种形
式；
附图49和50是对应的本发明的修复系统的顶部透视图，表示将夹
板固定到一个损坏的连接索上的一种替换方式；
附图51是根据本发明的夹板的另一实施例的顶部透视图，一部分
部件处于分解关系，附图52是附图51的夹板的一部分的局部放大的顶
视图；
附图53是根据本发明的夹板的另一实施例的顶部透视图，附图54
是其一部分的局部侧视图；
附图55是根据本发明的修复系统的另一部件的顶部透视图，即用
于夹板或修复的覆盖层；
附图56是当用于将损坏的连接索连接到骨上的根据本发明的修复
系统的示意性透视图；
图57是对应于图56的透视图，但表示本发明的用于将损坏的连接
索连接到骨上特定修复系统；
图58是对应于图56和57的透视图，说明用于将损坏的连接索连
接到骨上的本发明的一种替代形式的修复系统；
图59是用于评价根据本发明的修复系统的试验部件的顶部透视
图；
图60是表示试验根据本发明的修复系统的结果的图表。
具体实施方式
本发明的夹板用于修复撕裂的或断裂的纤维结缔组织(“连接索”)，
特别是腱和韧带。附图1，2，3说明了夹板10的一种实施例，其连接一
连接索C，例如屈肌腱，其两端连接着相邻的骨和肌肉(未示出)，但
其于中间位置L处断开了。为了图解和说明的方便，索和夹板部件的相
对尺寸在图中被夸大了。
夹板10的主要部件是一个整体的基本上呈刚性的或半刚性的套筒
12。套筒的内部从其一端14到另一端为均匀的截面，其尺寸大小使其
可以紧密地接纳索断裂的端部。断裂部位L被设置在套筒两端之间的中
点处。根据本发明，索的端部在套筒内部被固定，从而保持断裂的端部
呈相互对接的关系以促进愈合。此外，断端部分与套筒交连，目的是使
力在整个索上基本呈均匀分布。可以在出现愈合之前就通过夹板对索施
加一定的张力，这样在修复一旦完成或完成不久后即能够实现其正常的
功能。因此，在将套筒的特点归结为最好为“刚性或半刚性”时，一个
重要的特征是套筒的尺寸和整体形状在对套筒中固定着的索施加正常
张力的情况下基本上不变化，尤其重要的是，施加到索上的力通过套筒
来传递。在断裂索的例子中，理想的是使得索断裂的末端在套筒中对接
贴合，并且无论有无张力施加到索上都保持这种对接贴合的关系。此
外，如下面将要详细说明的，在使用固紧件固定套筒中的索的例子，套
筒的刚性和半刚性特点最好能够导致固紧件稳固地定位，且在有张力施
加到索上时基本上不发生偏移。
对于许多连接索，包括屈肌腱，保持对接贴合的断裂索末端将随时
间推移而愈合并逐渐恢复受伤前的力量。根据本发明，夹板10可以用
刚性或半刚性的可生物吸收的聚合物制成。夹板的力量和愈合中的索的
力量之间的理想关系被表示在图4中。如线18所代表，最初(时间
“0”)对接贴合的断裂索末端固有地不承受张力，而如线20所代表，
在t＝0时，夹板和索连接将承受索在正常使用时所受的全部最大力。夹
板随着它被身体吸收而减弱，如线20的朝下的斜坡所示。同时，修复位
置愈合并强度增大。理想地，在愈合的每个阶段，夹板和愈合中的索的
组合强度至少等于索在正常情况下所承受的最大力。在屈肌腱的例子
中，正常的愈合需要大约12周完成，此后腱本身将承受正常力，且不
再需要夹板。根据需要修复的特定连接索的愈合特点和对夹板尺寸的要
求可以选择可生物吸收的聚合物的适当混合，例如polydioxanone
(PDO)，聚二醇酸(PGA)，polylactic acid(PLA)或PGA/PLA共聚
体，以获得理想的强度和吸收特性。此外，套筒和/或将其固定到索上
的部件可以涂覆或浸渍一种或多种药剂，例如透明质酸，血管生成因
子，生长因子和/或胶原酶抑制剂，以加强愈合或减少粘连或疤痕的形
成，。这些药剂能立即扩散进入直接靠近修复位置的体内，并/或随套
筒被吸收而随时间被释放。
如果是沿着或者通过相邻的组织，骨等等运动的连接索的例子，特
别是通过手的一系列纤维骨管和滑车的屈肌腱的例子，在张力下进行运
动时套筒12的横截面形状应当近似于连接索的形状。如果是屈肌腱的
例子，索在张力下是椭圆形的，因此，套12的横截面是椭圆形的。在
一个代表性的修复屈肌腱的例子中，套的内部垂直短轴大小为大约。
094英寸，内部水平长轴大小至少也为短轴长度的两倍。夹板套的长度
必须足以保证固定每个断裂端部的足够长的片断，以免使索末端局部受
力而造成其撕裂或其它损害。套也应足够短以保证屈肌腱通过手的滑车
系统进行弯曲。在一个用于修复屈肌腱的代表性实施例中，套12的长
度大约是0。340英寸，远远大于其横截面的尺寸。为了滑动的平稳，
套的壁应当尽可能地薄，在一个代表性实施例中为大约。025至。029
英寸，远远小于套的短轴的二分之一。套的两端可以经过倒棱，以方
便套的滑动。
在图1，2和3说明的实施例中，索C的断端部与套筒通过在套筒的
顶壁和底壁之间伸展的销钉互交连。分离位置L的每一侧设置数个销
钉，最好设置成横向延伸排。为了避免索在受到张力的情况下局部受
力，在分离位置的两侧的每排销钉都相对于相邻排的销钉呈交错状。此
外，销钉的直径最好较小，在代表性的实施例中大约为。023英寸到。
032英寸，并且在分离位置的每一侧，销钉的间距至少应与销钉的直径
一样大小。在图解的实施例中，销钉在每一侧设置成3-2-3的构型。
每个销钉22分别延伸通过位于套筒上壁和下壁的对准孔24和
26。如下面所述，销钉22可以插入通过对准孔。优选地，每个销钉有
相反的两个末端28，其直径略小于穿过腱的销钉的中心部位的直径，
从而销钉的窄肩可以顶住套筒的内侧圆周，将销钉固定在位。销钉的外
末端最好基本上与套筒的外侧圆周平齐，从而它们不会阻碍或刺激相邻
的组织。
套筒上壁和下壁有对准的观察口30，其大小足以保证索的末端被观
察到，从而分离所在位置L可以被精确地定位在套筒的中央。在具代
表性的实施例中，观察口的直径可以大约是。050英寸。在侧边，设置
了附加的中心观察口32，以及朝向末端的较小的口33，其目的是允许
滑液扩散进入和通过套筒，从而促进愈合。类似地，如图9中可见，套
筒的内侧圆周可以设置一个或多个V形槽34，从而允许血液流到索。
口33和槽34的尺寸并不关键，只是需要注意附加的口或槽不得过分地
削弱套筒。
参考图5和图6，每个销钉22可以用适宜的聚合物模压成具有直径
缩小了的末端部位28，以形成窄的朝外的环形台肩36，用于配合处于
贯穿套筒壁顶部和底部的孔附近的套筒的内侧圆周。为了销钉插入腱的
方便，每个销钉可以形成从一个销钉末端部位28突起的尖头38。在尖
头部位38及其相邻的末端部位28之间可以形成一个圆周凹槽40，目的
是在销钉插入之后便于切断其尖头部位，从而保持销钉的末端与套筒的
外部圆周平齐。作为替换方案，销钉被凹槽40大大地削弱，从而在插
入之后可把尖头部位折断。
图7和图8所示的改进的销钉22’基本上等同于图5和6所示的销
钉22，不同之处在于销钉22’增设了一个单独的不锈钢尖头38’，它具有
一个与销钉22’的其余部分整体模塑的对应圆柱形螺栓43相匹配的后
端盲孔42。不锈钢尖头可以与螺栓43压合或以其他方式，例如用合适
的粘合剂，固定到螺栓43上。在其他方面，图7和图8中的销钉则等
同于前面所述的销钉，包括位于尖头以及相邻末端部位28之间的圆周
凹槽40。
图9表示在将根据本发明的夹板10固定到一个受伤的连接索时可
以用到的几个配件。套筒12可以包埋于由下半部44和上半部46构成
的金属套圈之间。金属套圈的两半合拢在一起将套筒的外圆周壁围在其
中。金属套圈的两半在角落有配对的定位插塞48和插孔50，其于中心
水平面相接合。当合拢在一起时，金属套圈的两半即界定了一个与套筒
12的外圆周形状几乎相同的内腔，于其相对的两端有扩张的可进入套
筒内部的入口52。组合的金属套圈有与套筒的观察孔对齐的观察孔54，
其通过孔56与套筒的销孔24和26对齐。
参考图10，金属套圈的扩张的入口52辅助引导断裂的连接索C的
端部进入夹板套筒12。此外，索端部可以在插入之前进行压缩，最好
是用一个能够在整个索端部施加大致均匀的压缩力的夹具进行压缩。将
断裂的索端部插入套筒可使用各种不同的方法。可以使用一根缝合线将
第一断端拉入套筒，此时缝合线穿过缝合材料而且从套筒的另一端或者
套筒的一个开口处拉出。第二根缝合线可以通过一个观察孔，回到第二
腱端部再通过相对的观察孔以便将第二断端拉入套筒。如上所简要描
述，断裂的腱端部的任一端或两端可以在插入之前被压缩。被压缩的
末端在压缩力撤除以后在相当长时间内趋向于保持较小的直径，这足以
使其较易于被插入套筒。
然而，索端部容易塞入套筒暴露的销钉孔24或26之中。这个问题
通过使用带有填塞销钉孔的圆柱形孔塞60的可拆式板可以得到缓解。
孔塞的长度可以穿过环圈孔56和对准的套筒孔24或26，同时孔塞的内
端62在孔塞完全插入时与外套的内圆周边缘平齐。
优选地，索的一个断端在另一个断端被插入之前被定位在夹板外套
内。图10表示各部件的位置，其中有索C的一个断端(左边的端部)
被插入套圈-套筒组件之中的位置。然后，板58和孔塞60被除去。接
着，包含用于该侧的所有八个销钉的夹片64被固定于套圈的上半部46
之上，如图11所示。套圈的上半部和销钉夹片可以有配对的插栓和插
孔66和68，其用以将夹片暂时定位以便使被锁位的销钉22或22’与套
圈和套筒的销钉孔对准。
参照附图12，保持在夹片中的所有的销钉可以被同时钉入腱中。
这可以通过一个有上下钳口72和74的工具来完成。下钳口74构成位
于套圈下半部44之下的台板。替代地，工具的下钳口可以与套圈的下
半部的一个横挡或突起啮合，以便稳固地保持其位置。上钳口72有与
夹片孔(销钉22或22’在其中)对准的向下突出的压杆。当两钳口合拢
时将同时把销钉推入图12所示位置，在该位置销钉的上端基本上与夹
板套筒的上圆周平齐，销钉的尖端38向下突出到套筒的下圆周之下。
图13和图14表示夹紧工具和销钉夹片已经被撤除之后各部件的相
对位置。套圈下半部44最好有一个穿过夹板套筒12的下圆周的横向槽
81。手术刀S或其它切割刀片可插入槽81，将尖端38或38’从销钉22
或22’的主体上切断。然后，对被修复的索的另一断端重复这一过程，
然后把套筒的两半分开并拆除，修复即告完成。
优选地，销钉的夹端38或38’应当足够短，从而它们不会突出到套
圈的下半部之外。但是，如果使用的削钉末端较长，在撤除空塞之后可
以在套圈的下半部的下面附接一个接收盘78，上面有插孔80(见图9)
用于接收销钉的尖端突起的部分。
参照附图15至图17，替代把套筒的孔塞住以辅助索末端插入的这
种方法，用套圈套住的套筒的内部可以衬以牢固的薄层82和84。同样
为了图解及描述的方便，尺寸又被夸大了，特别是箔片层的厚度。箔片
层包括装于夹板套筒之内的外层82和贴近于其上的内层84。每一外
层有一个与套筒的上下观察孔对准的中心孔86。外层82还有较大的大
致为矩形的切口88，它将套筒一端的销钉孔暴露出来。内层84也有与
套筒观察孔对准的中心孔90。另外，内箔层84通常为矩形并略窄于
外层82，但其宽度足以覆盖外箔层的矩形切口88。
如图16和17中可见，外层82被弯曲以适应穿过夹板套筒12和接
纳着套筒的套圈44，46的通道的形状。内层84于套筒和套圈的上部和
下部保持平直。内层和外层都有窄的末端接片92，通过例如适当的粘
接或点焊固定于相应的套圈半部的竖直端面。当箔片与套圈-套筒组件
完全装配时(图17)，除了顶部和底部的观察孔，所有销钉孔和开口
的内端都被覆盖。
参照附图18，第一断裂索端部C通过扩张的入口52之一被向内滑
入。通过观察孔进行观察可以进行合适的定位。如果需要，为了更易于
插入可以首先对腱的断端进行压缩。参照附图19，当第一断裂端部按照
需要被定位时，内箔片条84沿着腱的断端被插入的方向被从套圈-套筒
组件上撤除。箔片层可以从套圈相反的一端被拆掉或撕掉。然后与被夹
住的索端部对准的销钉孔通过外箔片层82的矩形切口被暴露出来，位
于此端的销钉22和22’被穿入索的第一断端将其定位。然后，如图20
所示，腱的第二断裂端部可从相反的方向插入，接着再把外箔片层82
除去。外层沿与内层相同的方向、即与第二索端部插入方向相反的方向
被滑出套圈-套筒组件。然后可以在套圈-套筒的该端插入销钉22或22’
将第二索端部固定。最后，销钉的尖端38或38’被切断或拆断，套圈的
两半被分离并拆除。
在图21(位于图15-17所在页)所示的修改中，一个单一的箔片
条94，而不是重叠的条，被用于套筒的上部和下部。每个条94有一个
与套筒和套圈相应的开口对准的观察开口96。狭窄、横向伸展的槽98
从每个条的两个侧边向内伸展，仅留下小的接合部位99。夹板套筒被
衬以两条这样的条用以遮蔽销钉孔。当一个索端已被插入套筒中之后，
于此端的条被拉扯，通过断裂其接合部位99使其在条的中心分离，并
暴露出这端的销钉孔。条的另一端保持遮蔽位于套筒的另一端的销钉孔
的状态。索的第一端以如上所述的方式被固定在套筒中，然后索的第二
端在套筒的相反一端从剩余的箔片条之间被插入。随后除去这些条，并
把索的第二端固定在套筒中。
使用具有大约上述给出的尺寸的夹板套筒样品进行试验，不同的是
销钉孔及销钉的直径较大(大约。033英寸)，销钉按照2-3构型设置
在套筒的两侧。从新鲜冷冻的尸体的手获取曲肌腱。选取的腱具有与样
品套筒的内周边缘所包围的面积大约相同的截面，并用手术刀将其切
裂。腱的断端被装在夹板套筒中并在每一侧用五个销钉进行固定。夹板
套筒用聚酰亚胺聚合物制成，其不具生物吸收性但是在物理性能上类似
于可生物吸收的polydioxanone。夹住的腱的一个自由端夹持在一个静
止块上。剩下的自由端夹持在一个低摩擦系数的滑动装置上，后者则固
定于一条钢丝。钢丝被悬挂在一个滑轮上，不同的重量被固定到悬挂的
钢丝末端，从而给夹板夹持的腱施加不同的负载张力。
被夹板夹持的腱在负载张力为46.9牛顿(4.78公斤垂直负载)
时仍坚持66秒钟保持在位，此时，是试验装置而不是夹板失败了。夹
板以及保持在位的腱和销钉从试验装置上被撤除并检查。没有见到失败
的印迹。切断的腱断端在观察孔内保持可见的对接，在修复位置没有分
离或缝隙的迹象。相反，把用缝合法修复的曲肌腱进行类似的试验。在
施加16.7牛顿到21.6牛顿(1.70到2.20公斤垂直负载)的力时，
缝合修复位置出现可见的缝隙。当张力负载增加到24.5牛顿(2.5
公斤垂直负载)时，缝合的修复立即失败。
经过重复试验，在较高的力作用下在邻近连接销钉处可见一些腱纤
维的裂开。因此，销钉的数目最好增加，销钉的直径最好减小到大约0.
023英寸到0.025英寸，以便所施加的力更均匀地分布到整个修复位
置上。在基本上不分离对接贴合的断端的情况下所能承受的令人惊奇的
强力表明，夹板可用于承受受力大于通常施加到曲肌腱的负载的连接
索。
在图22至23所示实施例中，修改的套筒100沿其一侧有一个长的
整体的铰链接缝102。套筒可以蛤壳的方式被打开到图22所示的位置，
以接收索的断端部。然后套筒可以被关闭到图23所示的状态。套筒的
上部和下部有上述类型的销钉22，22’的对准孔24。优选地，至少在套
筒的上部设置一个中心观察开口30。在与铰链接缝102相对的一侧，
套筒有凸缘104，当套筒合拢时它们碰合。凸缘可以是钉住的，夹住的，
缝合的或以其它方式固定在一起以便使套筒保持闭合状态。套筒100与
前述实施例具有相同的物理性质。在套筒的闭合侧可以使用一个以上的
纵向延伸铰链接缝。
根据应用，为了被修复的索的顺滑移动，希望本发明的套筒应当能
够挠曲或弯曲。在图24说明的实施例中，修改的套筒110有一组开口
112，设计用来加强套筒的挠曲或弯曲，同时不改变它纵向的刚性或者其
刚性地固定连接销钉的能力。换言之，虽然套筒可以弯曲或挠曲，但它
最好基本上不改变其纵向的尺寸，否则将改变索C断端的对接关系，并
且其横向截面最好基本上不改变。最重要的是套筒能够在它的短轴方向
即如图24所见上下弯曲或挠曲。开孔112的形状应当既保证套筒在该
方向的较大的柔软性同时使纵向的偏移达到最小。如同前述实施例，索
末端可以通过穿过位于套筒上表面和下表面的对准孔24之间的销钉固
定在套筒中。
图25和26表示根据本发明而设计的用于在短轴方向进行挠曲的套
筒的另一种实施例。整体的套筒120在上部和下部形成了横向延伸的槽
122。在每一侧仍保留了连续的纵向延伸的肋124。施加到索的张力
仍通过套筒的长度方向传递，但其允许增加沿图26的箭头126所指方
向套筒的弯曲和挠曲幅度。
图25和26的套筒可用前述实施例中的销钉连接到被修复的索的末
端。一种替代的方式是将刚性的和半刚性的套筒缝合到索末端，例如通
过套筒孔24’。如果使用缝合，重要的是套筒的刚性必须足够大，从而
缝合可以基本上被绷紧。在套筒的两壁之间延伸的缝合线受力的部分基
本上起刚性销钉的作用。
图27和28说明的实施例与图25说明的实施例的相似之处在于，
套筒130在上部和下部有横向延伸的槽122。然而，套筒130有分别
独立的上部件132和下部件134。上部件132和下部件134在其两侧
沿着一个扇形边界基本贴合。索的末端由在套筒的相对侧边上的对准孔
24之间横向延伸的水平销钉和/或缝合线保持在套筒中。
图29，30和31说明本发明的另一种蛤壳形实施例，其中，套筒的
上部和下部在一个侧边通过一个一体形成的铰链接缝接合在一起。与前
述实施例相似，上部144和下部146有横向延伸的槽122，以促进套筒
在其短轴方向的挠曲。此外，此处并不用分开的穿过套筒的销钉，套筒
是与整体挺直的销钉148一体形成的，后者从套筒下部146向上伸展，
并与上部的槽122对准。与上部144一体形成的销钉150则是弯曲的，
大约与铰链接缝142同圆心。销钉150最好与套筒下部的槽122对准。
在使用时，索C的断端被放在套筒下部的竖直销钉148之上。套筒的
上部被闭合，从而其上的弯曲的销钉150穿透索末端并进而把其固定。
如果销钉150是直的，则当直的销钉绕着轴142转动时，胶原纤维将易
于被撕裂。通过把销钉弯曲使其近似于与铰链接缝呈同圆心，可以减少
对索的损伤性穿透。然后，销钉的突起末端被削掉，使其与套筒的外部
平齐。套筒可以通过例如夹具，U形钉，或缝合等被保持在闭合的位置。
本发明的另一种蛤壳形实施例表示在图32和33中。套筒160的下
部162，其含有一组从其上竖直突起的刚性销钉164。设置了两个并排
的上部166，其通过一体的铰链接缝168与下部162接合。两个上部或
“顶盖”在套筒的中心处分开。当顶盖打开时，如图32所示，索末端
和套筒相对移动，以便把索末端穿入并将其保持在位，此时应使索末端
大约在套筒的中心对齐。然后，顶盖166被闭合。顶盖有锁定片170，
与沿着套筒的下部的相邻边的突起172扣合。销钉164突起穿过上部的
孔176。当顶盖已经闭合以后，销钉的突起端可以被切掉，使其与套筒
的外部平齐。优选地，销钉设置成横向延伸的排，每一排销钉与最接近
的相邻排的销钉互相交错，每一销钉与相邻销钉的距离最少等于销钉的
直径。
在图34的本发明的又一种蛤壳形实施例中，套筒180有上部182
和下部184，在一个侧边通过一个整体形成的铰链接缝接合在一起。一
体形成的直销钉188从其下部184向上伸展，而销钉90，其弯曲并大约
以铰链接缝的轴为圆心的弧度，从套筒182的上部向下伸出。销钉190
在销钉188的排与排之间形成横向排。所有销钉都有尖头，但其足够短
以便当夹板闭合时，它们不会穿透或者延伸进入相对的部分。夹板180
通过位于上部的自由边的钩状的锁定片192与沿下部的自由边的凹槽
或孔194扣合可以被保持于闭合位置。夹板闭合时，销钉在中心线的每
一侧被设置成呈3-2-3交错构型的排。如虚线196所表示，盖可以由分
立件组成从而索的一个断端部能够先被固定在位，并使其与对应的上部
或盖闭合，随后再将另一断端固定在位。
在图35-38所示实施例中，根据本发明的修改的夹板200有独立的
上部202和下部204。下部具有从其上伸出的刚性直销钉206，其与穿过
上部的横向槽208对准。类似地，上部202具有从其上伸出的刚性直销
钉210，其与穿过下部的横向槽212对准。当上部和下部合拢时，销钉
的自由端部与另一部分的槽配合，其可在图37中最好地看出。这有助
于确保销钉被牢固地保持在竖直位置没有偏移。销钉突出的尖端可以被
切掉，以使其与套筒的外部平齐。
此外，下部有一沿其上边缘长度方向伸展的凹陷的抬肩214，其用
以配合上部的对应盖216。盖216与凹陷的抬肩互相配合，其可从图
38最好地看出，以便当断端已经固定在位以后可将上部和下部保持在
一起。
如图39和40可见，上部和下部202和204可以通过弹簧夹217保
持在一起，后者有钩形末端218与上部和下部的槽220相配合。优选地，
弹簧夹紧密配合上部和下部上形成的浅凹陷或槽222，从而弹簧夹的边
缘与夹板的外周边缘平齐。
如上所述，内销钉206可以延伸通过位于其它部件上的开口，或
者，如图41中可见，可使用较短的一体销钉206’，从而它们不会穿透相
对的部分。此时，仍优选销钉伸出基本上超过夹板的中线，以使受力保
持于夹板中的索的整个面积上均匀地传递。
另一种替代方案如图42所示，其目的在于使从一个部分伸出的销
钉226可被接收于一个在另一部分形成的园柱形销孔228中。销孔228
可具有一尖端，园柱形销孔228有助于固定销钉，使其在负载被施加到
索时，不致偏移。
参照附图43，自一个部分伸出的销钉可以制作成具有尖头232的
支柱230，其尖头被设计用于通过在相反一部分上的小孔。每个销钉的
尖头有直径缩小的颈部234，它与对应的孔配合并卡紧。相反部分的边
缘可有一个凹陷236，从而销钉的尖头232不会伸出到相反部分的边缘
的最外部。
另一种替代方案如图44和45中所示。自一个部分伸出的销钉
238，其截面大约呈半园形。自另一部分伸出的销钉239，其截面也大
致呈半园形，并且沿直径的平面与销钉238接合。两销钉互相支撑，以
防纵向偏移。
图46和47说明的是另一种根据本发明的两件式套筒240。该套筒
由相同的一体环套242构成，每一环套适于固定到断裂索的一个端部。
每一环套可以通过缝合，刚性销钉，或任何其它有效的能够将力从索传
递到整个环套的方式固定到相应的断端，每一环套在其一侧有一衔片
244，其与贯穿位于另一环套上的凸台248的孔道246呈一直线。在使用
中，索的端部被固定在相应的环套内，两个环套被合拢在一起时衔片
244卡于孔道246之内。衔片上可有棘齿250与孔道上的一体棘爪252
相配合，从而各部件合紧成如图47所示的状态。于此状态下，索C的
断端对接贴合。而施加到索上的张力则通过组合的套筒240传递。
图48所示实施例与图46和47中的相似之处在于，分离的环套242’
通过诸如缝合或者于相对面之间延伸的刚性销钉被固定到断裂的索端
部。一个环套242’(图48中位于上部的环套) 在其上部和下部都有
横向间隔的凸台252。柔软的管或横条254从凸台252处延伸并通过另
一环套上的凸台256之上的对准孔。当索的断端部分被固定在其相应的
环套中之后，可把横条突出的自由端绷紧或者将横条固定于凸台256之
中(否则它们会于此间滑动〕，从而将环套装配在一起。最好凸台252，256
仅有较低的轮廓，而且是相关环套的外周的平滑的过渡。
图49和50表示另一种将索C的断端固定到根据本发明的夹板260
的方式。该夹板包绕断着端部并在其上部和下部有一个孔262的理想的
交错阵列。在索末端插入以后，在索上穿出与孔262对准的孔。参照附
图50，一个模具被套在套筒上。一定量的可凝固的塑料266被注入模具
并流过索末端上所穿的孔。当塑料材料凝固以后，拆掉模具，并把塑料
材料修整，使其与套筒260的外周平齐。
图51和52所说明的本发明的实施例使用一个复合式套筒270，其
有两个由一个中心环套276隔开的分离的末端环套272和274相邻环套
的相邻端可有相匹配的波浪形边沿278，它包括例如位于环套272和276
上的中心隆凹或突出部280，其分别由环套272和276的中心凹陷或凹
部282承接。分离的环套通过链片284连接在一起，链片允许环套相互
间有限的弹性挠曲，特别是在复合式套筒的短轴方向。套筒的内圆周最
好是平滑的，没有会阻碍环套装配到损伤的连接索的断端部的内部突
出。
链片284可以与垂直向下突出的连接销钉286一体形成。孔288设
置在相邻环套的上部和下部，同时有位于上部的其尺寸大小正好可容纳
链片的凹坑290。当销钉向下插入穿过索时，链片的上部与复合式套筒
270的外周剩余部分平齐。销钉的下端可以削尖，并有一个直径缩小
的颈部292，用于卡入环套下表面的孔288。在下部的任何尖端的突起部
分都可被切掉。至少在中间环套276的上部有观察开口293，用于观察
损伤索对接的端部以确保它们在插入销钉之前已对接贴合在一起。
参照附图52，链片284跨接相邻环套，例如环套274和276，并且其
尺寸可使环套之间稍有间距，从而不会阻止环套之间的相对的挠曲运
动。此外，链片的跨接部分可以具有一个削弱的槽294，它也协助允许
挠曲运动，但最好同时不导致链片在长度方向上有膨胀和收缩。例如，
最好复合式套筒270的长度不会由于施加到修复的索上的力而增加或
减小。此外，通过使凹陷290的一端逐渐变窄，可允许套筒有限的侧向
挠曲(在主轴的横截面方向上)。
图53和54说明的实施例与图51和52所示实施例相类似，它使用
一个包括由一个中间环套306隔开的端环套302和304的复合式套筒
300。对于图51和53的实施例，环套具有相同的截面并且在套筒的中
心线的长度方向是对准的。可设置单独的销钉，使其延伸穿过上下的对
准孔，从而将环套固定到待修复的损伤索之上。在图53和54说明的实
施例中，在每一个端环套302和304上各设置了三个刚性销钉308，其
在顶部通过平齐的跨接部分310结合。中间部分具有两对销钉312，每
对销钉构成横向延伸排，其销钉相对于端环套的销钉呈交错状。每对的
销钉可通过一个平齐跨接部分314连接。各对销钉312设置在套筒中心
的相对的两侧，使得每一销钉穿透损伤索的不同断端部。
为了保证套筒在其短轴方向上的挠曲，在每一侧设置了连接链片
316。每一链片的一端铰接式地连接到一个端环套，而每一链片316的
另一端铰接式地连接到中心环套306。如图54可见，链片被安放在其
一端逐渐变窄的凹坑318中，它能保证链片能相对于它们所连接的环套
进行摆动。如使链片向内突出的钮扣被卡接在相应的环套孔中就能实现
铰接式连接。
如上所述，如果连接索相对于周围组织有较大移动，则根据本发明
的套筒(在图55中其整体用“S”标示)的外表面最好具有一相当平滑
的外圆周。一个方法是将套筒S套封在一个光滑外壳370中。该外壳
370可以是一种可凝固凝胶例如水凝胶，UV磺化树脂，刚性或柔软外
壳，或者包裹套筒的薄层。优选地，涂覆层应覆盖从套筒S伸出的每个
索端C的至少一段短的周边部分。
参照附图56，有时连接索C，例如一个ACL，将在紧靠其应当牢固地
连接的骨B的地方撕裂。在这种情况下，索的损伤端部可以被固定在前
述类型的套筒中(在图56中整体用“S”标示)，该套筒在索从其伸展
的相反一端固定到骨B。例如，套筒可以设置安装吊耳380，其上有用于
配合骨螺钉384的孔382。如果有一个短韧带残端C’残留连接在骨B
上，最好使该短残端保留附着在骨上以促进其与索的较长夹持端的愈
合。索可以通过销钉，紧密缝合，或其它任何有效连接装置固定在套筒
之内，但是套筒最好是刚性的或半刚性的，从而施加到索的张力通过套
筒转移到骨上。
例如，在图57说明的实施例中，套筒390被构造成可容纳前十字
交叉韧带A的尺寸，并有四排呈3-2-3-2交错构型的孔392，这些孔被
设置在套筒相对的两侧。上述类型的销钉通过对准孔插入，从而将韧带
固定在套筒中。施加到韧带的张力通过套筒被转移，并基本上均匀地散
布到韧带的整个截面，并且通过连接吊耳380和骨螺钉384传到骨上。
类似地，图58说明的实施例使用参照图53和54所述类型的套筒
300’。但是，套筒的一个端环套302’设置了一个连接吊耳380，其上有
用于配合骨螺钉384的孔。如果很少或者没有残端残留附着在骨上，
则前十字交叉韧带A的断端部装入所有三个环套，并于该处通过环套
304’和306’上的设置成3-2-2构型的销钉进行固定。在侧边的链片316’
允许复合式套筒300’的独立环套302’，306’，304’之间的相对摆动运动，
而不允许套筒的各组件的任何相对的纵向运动。因此，施加到前十字交
叉韧带的张力通过复合式套筒300’传递，力最好均匀地在韧带的截面上
分布。铰链316’可以做成类似于图53的实施例中的链片316形成，以
使环套除能进行套筒的短轴方向的摆动之外，还能进行套筒的长轴方向
的有限的摆动运动，如果有相当长度的韧带残留附着于骨上，可将其装
在环套302’之中。
在每种例子中，都希望索的损伤末端相对于骨和/或任何残留的韧
带材料在足够长的时间内稳固地固位，以保证愈合的发生。
为了确定通过用于ACL的根据本发明的连接系统的可传递的有代
表性的力，进行了附加的试验。ACL由多束构成。在一个试验中，使用
了单独一束，在另两个试验中，使用了全部韧带。每个试验的韧带和其
很长的附着部分取自新鲜冷冻的尸体。韧带在靠近股骨处被切断，但在
相反一端一胫骨头T被切断从而韧带的胫骨残端保留附着于骨(见图
59)。胫骨头T被固定在一个环R中。韧带的断端被插入图59所示形
式的试验框架中。该框架有一个上板400和一个下板402，其与一个居
中的隔板404连接在一起。中间的侧板406在试验框架相对于隔板的上
端被固定。这样在试验框架的一端便形成了一个索的容纳槽，其横截面
大约呈正方形，尺寸大约为。32”X。32”。
上板和下板有对准的销孔410，每个的直径大约为。047”。孔设置
成四个横向伸展的呈2-3-2-3构型的排。同一排的销钉相距大约。
08”，排距应设置成使其中心线相距大约·08”。此外，侧板设置了孔
412，其直径与孔410的相同，每一列有四个相距。08”的孔。竖直的
列分别与第二和第四水平排，即包含三个孔的水平排对准。
在第一个试验中，直径大约4mm的单独的ACL束被插入试验装置的
入口，并用呈2-3-2-3构型的销钉固定在位。张力通过夹紧胫骨头来施
加，测量力与位移的关系，其由图60中的曲线414代表。因为索有一
定的自然伸张，所以位移的事实并不表明索在试验框架中发生移位。相
反，除了下面指出的，索被销钉钉住的一端被牢固保持在框架中。
在第一个试验中，索在220牛顿(49磅)的力下从试验装置中撕
裂。
在第二个试验中，使用了直径大约为9mm的完整韧带。这时，索在
试验装置中被第一和第三排的每两个销钉钉住，(具有三个销钉孔的第
二和第四排持空)并且也被两个竖直列中的每四个销钉钉住。曲线416
表示其结果。在150牛顿(33磅)的力下达到3mm的位移。在200牛
顿(44磅)时，胫骨头在海绵状骨处折裂，而韧带仍被牢固地保持在
试验装置中。
使用直径大约为9mm的完整ACL进行第三次试验被进行。这一次，
仅使用呈2-3-2-3构型的销钉中的上下排的孔。曲线418表示其结果。
在100牛顿(22磅)的力下达到3mm的位移。ACL在310牛顿(69磅)
的力下从试验装置中撕裂。
在ACL试验中，韧带并未如本发明希望的那样被围绕地限制。然
而，在失败之前所承受的相当的受力，说明了本发明的系统用于修复前
十字交叉韧带的适用性，此包括适当时与骨的连接。
由于本发明可以使用的连接索的不同愈合趋势，不同的应用情形需
要不同的或混合的材料。例如，ACL愈合与曲肌腱的很不一样，其需要
在较长的时间内被吸收的材料，以保证在本发明的修复系统的加强效果
已不复存在以前有足够的愈合。
本发明的优选实施例尽管已经被图解并解释，但各种不偏离本发明
精神和范围的变化是值得欣赏的。此外，尽管本发明是参考人体进行描
述的，它同样适用于动物。