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1、(10)授权公告号 CN 101801288 B (45)授权公告日 2013.05.01 CN 101801288 B *CN101801288B* (21)申请号 200880106824.X (22)申请日 2008.09.11 60/960,053 2007.09.13 US A61B 17/17(2006.01) (73)专利权人 新特斯有限责任公司 地址 瑞士奥伯多夫 (72)发明人 阿尔贝托A戴尔欧卡费尔南德斯 马尔库斯布特勒 (74)专利代理机构 北京英赛嘉华知识产权代理 有限责任公司 11204 代理人 余朦 王艳春 US 6514253 B1,2003.02.04, EP 。
2、0696441 A2,1996.02.14, 全文 . CN 2391562 Y,2000.08.16, 全文 . WO 2006/034503 A1,2006.03.30, 全文 . (54) 发明名称 用于骨钉锁定的瞄准臂 (57) 摘要 一种瞄准臂 (4)， 其包括 ： 刚性的远侧构件， 远侧构件的远侧部 (4 ) 被配置为可松开地联 接至将被植入骨头 (2) 的髓管中的植入物 (1) 的 近侧端 (1 )， 使得当远侧构件的远侧部联接至 植入物的近侧端时植入物的近侧端相对于瞄准臂 的远侧部的定向保持恒定 ； 以及刚性的近侧构件 (4 )， 近侧构件的远侧部可转动地联接至远侧 构件的近侧。
3、端。近侧构件包括对准部 (8)， 对准部 (8) 限定与固定部件容纳孔 (9) 的轴线对准的轴 线， 固定部件容纳孔 (9) 贯穿植入物的远侧部， 近 侧构件可在植入物植入后转动到调整形态， 在调 整形态下， 对准部与固定部件的植入后定向对准。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2010.03.12 (86)PCT申请的申请数据 PCT/US2008/076003 2008.09.11 (87)PCT申请的公布数据 WO2009/036162 EN 2009.03.19 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 陈昭阳 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 。
4、页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 (10)授权公告号 CN 101801288 B CN 101801288 B *CN101801288B* 1/1 页 2 1. 一种瞄准臂， 用于将植入物植入骨头髓管中， 包括 ： 刚性的远侧构件， 远侧构件的远侧部被配置为可松开地联接至将被植入骨头髓管中的 植入物的近侧端， 使得当远侧构件的远侧部联接至植入物的近侧端时植入物的近侧端相对 于所述瞄准臂的远侧部的定向保持恒定 ； 刚性的近侧构件， 近侧构件的远侧部可转动地联接至远侧构件的近侧端， 近侧构件包 括对准部， 当处于初始形态下时， 所。
5、述对准部限定与固定部件容纳孔的轴线对准的轴线， 所 述固定部件容纳孔横向于植入物的纵向轴线贯穿植入物的远侧部， 近侧构件能够在植入物 植入后转动到调整形态， 在所述调整形态下， 所述对准部与固定部件容纳孔的植入后定向 对准， 其中所述对准部被形成为贯穿近侧构件的对准孔， 所述对准孔限定轴线 ； 能够插过所述对准孔的套筒， 所述套筒包括贯穿所述套筒的内腔并限定与所述对准孔 的轴线共线的轴线 ； 以及 指针构件， 所述指针构件的尺寸被确定以可滑动地容纳在所述套筒的内腔内， 并且所 述指针构件的尖头末端与所述套筒的轴线对准。 2. 如权利要求 1 所述的瞄准臂， 其中， 近侧构件通过铰接装置联接至远。
6、侧构件， 所述瞄 准臂还包括用于锁定所述铰接装置的锁定机构以选择性地防止远侧构件和近侧构件相对 于彼此的转动。 3. 如权利要求 1 所述的瞄准臂， 其中， 所述对准孔的尺寸被确定以在其中贯穿地容纳 骨钻， 使得插过所述对准孔的钻以与所述固定部件容纳孔的轴线对准的方式钻出贯穿骨头 的孔。 4. 如权利要求 1 所述的瞄准臂， 其中， 远侧构件的远侧部适于联接至髓内钉的近侧端。 5. 如权利要求 1 所述的瞄准臂， 其中所述植入物的远侧部的图像被投影， 并且所述瞄 准臂的对准部包括沿所述对准部的轴线延伸至植入物的线。 6. 如权利要求 5 所述的瞄准臂， 其中， 近侧构件能够相对于远侧构件转动，。
7、 直到所述线 穿过所述固定部件容纳孔的图像。 7. 如权利要求 5 所述的瞄准臂， 其中， 所述线产生在透明片上， 所述透明片置于显示植 入物的远侧部和所述瞄准臂的对准部的图像的显示器上。 8. 如权利要求 5 所述的瞄准臂， 其中， 所述线通过计算机产生， 并且被插入植入物的远 侧部和所述瞄准臂的对准部的图像中。 9. 如权利要求 5 所述的瞄准臂， 其中， 所述植入物的远侧部和所述瞄准臂的对准部的 图像通过使用 X- 光图像增强器产生。 10. 如权利要求 9 所述的瞄准臂， 其中， 当产生植入物的远侧部和所述瞄准臂的对准部 的图像时， 所述 X- 光图像增强器与所述固定部件容纳孔的轴线未。
8、对准。 权 利 要 求 书 CN 101801288 B 1/4 页 3 用于骨钉锁定的瞄准臂 背景技术 0001 如髓内钉的骨钉通常锁定在两个位置 - 靠近进入点的第一位置和远离进入点的 第二位置。插入骨头中并从进入位置刺入最深的钉子端部被称为远侧端， 而仍保持接近进 入位置的钉子端部被称为近侧端。如本申请中所使用地， 用语 “远侧” 指远离髓内植入物插 入点的方向 ( 即， 首先插入骨头中的前端是远侧端， 而无论这个前端所插入的骨头的端部 是什么 )， 而用语 “近侧” 指相反的方向。目前通过使用机械瞄准装置 ( 例如， 瞄准臂 ) 或 X- 光引导装置来实现这种钉子的锁定。 0002 如。
9、在第 6， 514， 253 号美国专利中所公开的机械瞄准装置通常可拆除地附接于钉 子的近侧端并可提供与近侧端螺纹孔的同轴对准以进行可靠的钻孔。 0003 这种机械瞄准臂的优点是患者或外科医生都不暴露在 X- 光下。然而， 即使瞄准臂 确保钉子近侧端的精确插入， 但是如果钉子在被迫进入骨头时发生变形， 那么远侧螺纹孔 可能无法适当地对准。 0004 除非当所涉及的钉子非常短时， 否则 X- 光引导装置最常用于远侧锁定。通过沿一 个或多个钉孔的轴线精确定位 X- 光束开始该过程。然而， 这对 X- 光技师来说可能是困难 的。钉子在 X- 光监视器上投射出暗且细长的图像， 而钉孔则呈现光亮的圆形或。
10、椭圆形。具 体地， 只有当通过复杂的 3D 过程并以 X- 光束平行于钉孔轴线的方式对 X- 光源进行定位 时， 钉孔才呈现圆形。 0005 现有技术中已知的是， 如第4， 88， 535号美国专利中所公开地， 结合X-光源使用各 种瞄准引导装置以将锁定骨螺钉精确地定位为穿过断裂的骨头和植入的髓内钉。 0006 所有这些通过 X- 光进行引导的过程要求以 X- 光束平行于钉孔轴线的方式对 X- 光源进行定位。一般这并不容易， 有时甚至是不可能的。而且这样还不合意地增加了外 科医生、 患者和手术室工作人员在 X- 光下的暴露并延长了该过程。 0007 如 公 布 的 第 2006/0106400。
11、 号 美 国 申 请 所 公 开 地， 具 有 不 透 X 线 标 志 物 (radiopaque markers) 的瞄准臂可与被定位为不平行于钉孔轴线的 X- 光源结合使用。然 而， 已经证实学会使用这种设备是困难的。 发明内容 0008 本发明涉及一种用于锁定髓内植入物的新型装置和方法， 以便于精确且可靠地使 螺钉对准髓内植入物并将该螺钉安装在髓内植入物中。 0009 因此， 本发明的目的是提供一种瞄准臂， 能够通过利用来自 X- 光图像增强器的快 照(snap shot)对该瞄准臂进行调整以补偿如髓内钉的植入物在插入骨头中的过程中发生 的变形。 0010 此外， 本发明的目的是减少外科。
12、医生、 患者和手术室工作人员在 X- 光下的暴露。 0011 本发明为 X 光技术人员和外科医生提供了一种容易且直接的过程并使如植入物 远侧端的固定简单且快速， 从而解决了外科手术中最重要的问题之一 - 缩短了进行该过 程所需的时间。 说 明 书 CN 101801288 B 2/4 页 4 0012 本发明的瞄准臂通过提供容易得到的用于远侧锁定的 X- 光引导装置克服了传统 瞄准臂的缺点， 不需要 X- 光束与钉孔共轴线， 因而减少了该过程参与者的 X- 光暴露。 0013 本发明的优选实施方式提供了固定于骨钉的可调整的瞄准臂。 该瞄准臂由射线可 透的材料构造而成并具有共面的横向孔或孔洞。 。
13、0014 中空插入物(射线可透或非射线可透)完全装配在存在于射线可透的瞄准臂中的 共面的横向孔或孔洞中。可使丝线在该中空插入物内滑动， 直到该丝线的尖端接触被固定 的骨头。 0015 通过在该状态下得到的单一 X- 光快照所示的图像给予外科医生关于钉子在插入 骨头中后的变形量的精确信息， 从而允许医师确定补偿该变形所需的瞄准臂调整的任何所 需调整。一旦将瞄准臂相对于钉孔进行精确定向并且瞄准臂的横向孔与钉孔共轴线， 那么 可对周围的骨头材料进行钻孔。在对骨头进行钻孔之后， 将锁定骨头螺钉旋拧穿过之前插 入瞄准臂的横向孔中的保护性套筒， 以将钉子的远侧部固定在期望位置。 0016 本发明涉及用于将。
14、植入物放置在骨头髓管中的瞄准臂， 该瞄准臂包括 ： 刚性的远 侧构件， 远侧构件的远侧部被配置为可松开地联接至将被植入到骨头髓管中的植入物的近 侧端， 使得当远侧构件的远侧部联接至植入物的近侧端时植入物的近侧端相对于瞄准臂的 远侧部的定向保持恒定 ； 刚性的近侧构件， 近侧构件的远侧部可转动地联接至远侧构件的 近侧端， 近侧构件包括对准部， 当处于初始形态下时对准部限定与固定部件容纳孔的轴线 对准的轴线， 固定部件容纳孔横向于植入物的纵向轴线贯穿植入物的远侧部， 近侧构件可 在植入物植入后转动到调整形态， 在调整形态下， 所述对准部与固定部件容纳孔的植入后 定向对准， 其中所述对准部被形成为贯。
15、穿近侧构件的对准孔， 所述对准孔限定轴线 ； 能够插 过所述对准孔的套筒， 所述套筒包括贯穿所述套筒的内腔并限定与所述对准孔的轴线共线 的轴线 ； 以及指针构件， 所述指针构件的尺寸被确定以可滑动地容纳在所述套筒的内腔内， 并且所述指针构件的尖头末端与所述套筒的轴线对准。 0017 通过在结合附图所考虑的本发明的以下详细描述， 本发明的其它目的、 优点和新 特征将变得显而易见。 附图说明 0018 图 1 示出了根据本发明的瞄准臂的立体图 ； 0019 图 2 示出了图 1 的瞄准臂的立体图， 其中并未示出周围的骨头， 但示出了处于使 X- 光束与横向远侧钉孔的轴线不对准的位置的图像增强器 ；。
16、 0020 图 3 示出了图 2 的钉子和钉孔的图像增强器示像， 其中示出了未与钉孔对准的 X- 光束 ； 0021 图 4 示出了在图 1 装置就位的情况下钉子和钉孔的图像增强器示像 ； 0022 图 5 示出了在图 1 装置就位的情况下钉子和钉孔的图像增强器示像， 其中示出了 在补偿钉子变形之前在透明片上使用线来评价钉子变形量 ； 0023 图 6 示出了在图 1 装置就位的情况下钉子和钉孔的图像增强示像， 其中示出了在 完成补偿钉子变形之后在透明片上使用线来评价钉子变形量 ； 以及 0024 图 7 示出了在图 1 装置就位的情况下钉子和钉孔的图像增强示像， 其中示出了在 补偿钉子变形之。
17、前使用通过鼠标 / 操纵杆 / 键控制的线来评价钉子变形量。 说 明 书 CN 101801288 B 3/4 页 5 具体实施方式 0025 参照以下描述和附图可以进一步理解本发明， 其中， 以相同的标号表示同样的部 件。本发明一般涉及用于稳定和固定断裂骨头和骨头碎片的方法和装置。具体地， 本发明 涉及用于通过将稳定构件纵向插入长骨中来稳定和 / 或固定长骨的方法和装置。例如， 本 发明涉及在如大腿骨、 肱骨、 胫骨等的长骨的髓管内放置和固定髓内钉。然而， 本领域技术 人员可以理解， 可在通过将髓内构件插入任何长骨的髓管中来稳定该长骨的过程中采用本 发明。因而， 本发明关于以顺行法 (ant。
18、egrade apprach) 进行大腿骨稳定的讨论仅是说明 性的。 0026 如图 1 所示， 将钉子 1 插入长骨 ( 例如， 大腿骨 2) 的髓管中直到钉子 1 的近侧端 基本与骨头齐平或位于骨头内。 在该状态下， 钉子1的远侧部1位于深入大腿骨2内的位 置， 并且钉子 1 中的横向孔 9 被定位以容纳沿孔 9 的轴线 10 横向穿过骨头的固定部件 ( 例 如， 接骨螺钉 )。瞄准臂 4 的远侧部 4例如通过固位螺钉 5 连接至钉子 1 的近侧端 1。 本领域技术人员可以理解， 定位螺钉 5 可由适于以期望的定向将钉子 1 和瞄准臂 4 的远侧 部 4彼此可松开地固定的任何其它机构所代替。
19、。瞄准臂 4 的远侧部 4通过限定铰接轴 线 6的铰接装置 6 联接至瞄准臂 4 的近侧部 4， 铰接装置 6 允许瞄准臂 4 的使用者补偿 钉子 1 在插入过程中的变形， 该内容将在以下讨论。旋钮 7 将铰接装置锁定就位， 从而在补 偿钉子1变形的期望角度确定之后将近侧部4固定在相对于远侧部4的期望位置， 该内 容将在以下更详细地描述。瞄准臂 4 的近侧部 4具有贯穿近侧部 4的横向远侧孔 8， 当 近侧部 4和远侧部 4相对于彼此分别适当地定位时， 孔 8 沿轴线 10 延伸。在该状态下， 穿过孔 8 的套筒 11 与钉子 1 的孔 9 的轴线 10 对准。本领域技术人员可以理解， 套筒 。
20、11 优 选紧密地装配在孔 8 中， 使得套筒 11 的内腔与孔 8 的轴线保持精确对准并因此与孔 9 的轴 线 10 保持精确对准。接着， 如丝线或销 12 的指针构件滑动穿过套筒 11， 以在轴线 10 穿过 大腿骨 2 表面的位置处与大腿骨 2 接触。本领域技术人员可以理解， 销 12 包括尖头的远侧 末端， 当销插过套筒 11 时， 该尖头的远侧末端与套筒 11 和孔 8 的轴线对准。 0027 如图 2 所示， 瞄准臂 4 例如以将孔 8 的轴线设置为与钉子 1 的孔 9 的轴线 10 对准 的定向连接至钉子 1。例如， 在插入身体中之前， 瞄准臂 4 可联接至钉子 1， 并且可以对。
21、近侧 部 4相对于远侧部 4的定向进行调整直到孔 8 和 9 的轴线彼此完全对准。接着通过使 用旋钮 7 分别锁定瞄准臂 4 的近侧部 4和远侧部 4的相对位置， 从而可以在需要的情况 下在插入过程中将瞄准臂 4 从钉子 1 移除并在不改变孔 8 和 9 轴线的对准的情况下重新附 接瞄准臂 4。然而， 如以下所述， 钉子 1 在插入大腿骨 2( 该图中未示出 ) 中的过程中的变形 使孔 9 移动并使轴线 10 与孔 8 不对准。在销 12 搁置于套筒 11 内的情况下， 套筒 11 已插 入位于近侧部 4中的孔 8 中。X- 光图像增强器 3 就位但不需要与贯穿钉子 1 远侧部 1 的孔 9 。
22、的轴线 10 对准。如图 3 所示， 通过使用 X- 光图像增强器 3 所产生的 X- 光图像将孔 9 显示为处于钉子 1 的阴影内的亮点， 钉子 1 的阴影由大腿骨 2 的图像围绕。孔 9 的非圆 形形状表示 X- 光图像增强器 3 与孔 9 的轴线 10 未对准 ( 即， 由于 X- 光穿过大腿骨 2 和钉 子 1 时所处的相对于轴线 10 的角度， 孔 9 的形状通过透视法而缩小 (foreshortened)。图 4 示出了与图 3 基本相同的图像， 除了销 12 从套筒 11 延伸并且目前在图像中可见。接着 图 5 示出了一 X- 光图像， 线 13 沿销 12、 套筒 11、 处于。
23、瞄准臂 4 的近侧部 4中的孔 8 的轴 说 明 书 CN 101801288 B 4/4 页 6 线投影到该 X- 光图像上。线 13 在该图像上延伸直到线 13 穿过钉子 1 在孔 9 之外的厚度。 根据本发明的第一实施方式， 通过将透明片置于监视器的屏幕上使线 13 叠置在 X- 光图像 ( 例如， 在监视器上 ) 上， 并且片上的直线 13 覆盖在销 12、 套筒 11 和孔 8 的轴线上。从图 5 清楚地看出， 线 13 并未穿过孔 9。这是由于钉子 1 在插入过程中发生变形， 钉子 1 的变形 使远侧部 1折弯偏离其相对于近侧部 1的初始定向。 0028 如图6所示， 接着可松开旋。
24、钮7， 可相对于远侧部4对瞄准臂4的近侧部4重新 定位， 直到使 X- 光图像上的线 13 移动以穿过图像中的孔 9 的中心。然后可使旋钮 7 重新 紧固以使远侧部 4和近侧部 4相对于彼此锁定， 并且在该状态下， 套筒 11、 销 12 和孔 8 的轴线与钉子 1 的远侧部 1中的孔 9 的轴线 10 对准。目前销 12 可由钻代替以沿套筒 11 和孔 8 的轴线钻孔， 使得孔沿轴线 10 穿过大腿骨 2 以通到孔 9 中。 0029 图 7 示出了与图 6 类似的 X- 光图像， 并且是在对瞄准臂 4 的近侧部 4和远侧部 4相对于彼此的定向进行调整 ( 即， 通过绕铰接装置 6 转动 )。
25、 以使套筒 11 和孔 8 的轴线 与钉子 1 的孔 9 的轴线对准之后的 X- 光图像。与图 6 的图像类似， 图 7 的图像示出了钉子 1、 大腿骨 2 和钉孔 9 连同套筒 11 的末端和销 12。然而， 与图 6 的装置相对照， 图 7 的实施 方式的沿套筒 11、 孔 8 和销 12 的线 14 是通过计算机产生的。与图 6 的线 13 类似， 图 7 的 线 14 沿钉孔 9 的轴线 10 笔直穿过钉孔 9。以与上述相同的方式， 在对使孔 8 的轴线与钉 子 1 的孔 9 的轴线 10 对准的瞄准臂 4 的近侧部 4和远侧部 4分别进行这种调整之后， 销 12 可由钻代替， 该钻可。
26、被操作以沿到孔 9 的轴线 10 在骨头中钻孔。 0030 对本领域技术人员显而易见的是， 可以在不背离本发明的精神或范围的情况下在 本发明的结构和方法方面进行各种修改和变体。因而， 只要本发明的修改和变体落入所附 权利要求书及其等同的范围内， 则本发明包含这些修改和变体。 说 明 书 CN 101801288 B 1/5 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 101801288 B 2/5 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 101801288 B 3/5 页 9 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 101801288 B 4/5 页 10 图 5 说 明 书 附 图 CN 101801288 B 5/5 页 11 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 101801288 B 。