包括形狀記憶材料元件的骨髓釘的制作方法

專利名稱：包括形狀記憶材料元件的骨髓釘的制作方法
技術領域：
本發明總體涉及一種適于插入骨折的細長骨中的骨髓釘以及所述 釘在所述骨內的應用方法。特別是，本發明涉及一種適于插入骨折的細長骨(例如股骨或脛 骨)中的骨髓釘，它包括在近端和遠端之間延伸的桿。
技術背景骨髓釘已經公知，該骨髓釘在外科手術中插入骨折的細長骨內并 固定于其中，以便重新構造原始骨形狀，同時恢復骨的堅固性，這樣，骨痂(callus)再生機理能夠正確產生。這些骨髓釘的桿通常為基本柱形，且它們能夠為實心和空心。為了將骨髓釘固定在要重新構造的骨部分上，通常在釘上相應于 釘的遠端提供兩個或更多偏移孔，這些偏移孔的軸線處在徑向橫過桿 延伸的平行或交叉平面上，還在釘的近端提供兩個或更多偏移孔，這 些偏移孔有相同尺寸，且它們的軸線并不必須處于平行平面內。所述 孔適于容納接骨螺釘(bone screw ),該接骨螺釘在進行合適的骨鉆孔 后插入骨內，隨后將骨髓釘固定在骨部分上。盡管在一些方面很有利，但是如上面示意所述的骨髓釘有已知缺 點，該缺點主要是當必須進行骨鉆孔以便插入接骨螺釘時產生。該步 驟特別重要，因為已知良好的釘固定主要取決于正確實現這些骨鉆孔， 該骨鉆孔顯然根據插入的骨髓釘的孔來進行。不過，骨髓釘的孔的精確位置很難確定，因為當釘插入骨內時這 些孔不再可見。這時，還要強調定位問題，即骨髓釘在插入時可能稍 微彎曲，這樣，在釘遠端的孔相對于近端不再處于與釘安裝之前相同 的位置。用于定位插入的骨髓釘的孔的普通技術是使用X射線，不過這涉
及手術人員的積累暴露的公知危險，另外在手術操作過程中相當麻煩。 因此，已經研究和實現了專用機械裝置，例如在本申請人的歐洲專利No.EP772420中所述的裝置。這些裝置并不需要使用X射線，但是它們的缺點是需要多個操作 步驟，所有步驟都要相當仔細和精確地進行。發明內容本發明的問題是提供一種適于插入骨折的細長骨中的骨髓釘，它 能夠滿足上述要求，同時以簡單和有效的方式克服現有技術的所有所 述缺點。根據本發明，該問題通過一種骨髓釘來解決，該骨髓釘如上所述 適于插入骨折的細長骨內，且特征在于它包括多個至少由形狀記憶材 料獲得的元件以及多個制成于桿中并用于容納形狀記憶材料的座。根據本發明，形狀記憶元件適于采取第一形狀或結構以及第二形 狀或結構，在該第一形狀或結構中，它們可縮回地裝入桿的相應座中， 而在該第二形狀和結構中，它們從相應座中凸出。通過下面參考附圖對一些實施例的說明，將清楚本發明的、適于 插入骨折的細長骨中的骨髓釘的其它特征和優點以及將所述釘在所述 骨折骨內的應用方法，這些附圖給出了非限定實例。


圖1示意表示了本發明第一實施例的釘的透視圖，該釘提供有護 套狀的管形襯套或鞘。圖2表示了圖1的釘的局部視圖，其中，形狀記憶元件采取第一 形狀或結構。圖3表示了圖1的釘的剖視圖，其中沒有圖1的護套狀管形襯套。 圖4表示了圖1的釘的桿。圖5表示了用于圖1的釘的插入件的視圖，該插入件包括形狀記 憶元件。圖6表示了根據又一實施例的插入件的視圖，該插入件包括形狀 記憶元件。 圖7表示了圖4的桿的擴大部分的視圖。圖8表示了圖1的釘的擴大部分的視圖，其中提供有形狀記憶元件。圖9表示了圖8的釘部分的剖視圖。圖IO表示了圖1的釘的擴大端部分的視圖，其中提供有形狀記憶 元件。圖11表示了圖IO的釘部分的剖視圖。 圖12表示了用作圖1的釘的護套的管形襯套的視圖。 圖13表示了根據又一實施例的插入件的視圖，其中包括形狀記憶 元件。圖14表示了圖1的釘的頭部部分的詳細視圖，其中，形狀記憶元 件采取第一形狀或結構。圖14a表示了用于使圖1的釘移動的系統的分解圖。 圖14b-14c表示了釘在圖14a的系統的裝配步驟過程中的剖視圖。 圖14d表示了本發明的釘的局部視圖。 圖15a-15d表示了用于將釘插入骨內的步驟順序。 圖16示意表示了本發明第二實施例的骨髓釘在第一形狀或結構 時的透視圖。圖17示意表示了圖16的釘在第二形狀或結構時的透視圖。 圖18示意表示了圖16的釘的放大透視圖。 圖19示意表示了圖17的釘的放大透視圖。圖20示意表示了本發明第三實施例的骨髓釘在第一形狀或結構 時的透視圖。圖21示意表示了圖20的釘在第二形狀或結構時的透視圖。 圖22示意表示了圖20的釘的放大透視圖。 圖23示意表示了圖21的釘的放大透視圖。圖24示意表示了本發明第四實施例的骨髓釘在第一形狀或結構 時的局部透視圖。圖25示意表示了本發明第五實施例的、適于插入骨折的細長骨中
的骨髓釘在第一形狀或結構時的透視圖。圖26示意表示了圖25的釘在第二形狀或結構時的放大透視圖。圖27示意表示了圖26的釘在第一形狀或結構時的透視圖。圖28示意表示了圖25的釘的又一放大透視圖。圖29示意表示了圖26的釘在第二形狀或結構時的透視圖。圖30示意表示了圖25的釘的一部分的透視圖。圖31示意表示了本發明又一實施例的骨髓釘的透視圖。圖32示意表示了圖31的釘在裝配步驟過程中的透視圖。圖33示意表示了本發明又一實施例的骨髓釘的透視圖。圖34示意表示了圖33的釘的一部分的放大透視圖。
具體實施方式
首先參考圖1-15，圖中表示了本發明的骨髓釘，它總體以10表 示，適于插入斷裂的細長骨12 (例如股骨或脛骨)中。釘10包括在近端16和遠端18之間延伸的桿14。桿14優選是由柱形管形體組成。根據本發明的一個方面，桿14 包括多個由至少一種形狀記憶材料獲得的元件20和多個形成于桿14 中的座19,用于容納該元件20。元件20優選是彼此相似。元件20適于采取第一形狀或結構以及第二形狀或結構，在該第一 形狀或結構中，所述元件20可收回地裝入相應座19中，以便使釘能 夠插入骨內，而在該第二形狀或結構中，所述元件20從相應座19凸 出，以便能夠卡住和固定在斷裂的骨內。如本領域公知，形狀記憶材料的意思是一種材料具有給定的開始 形狀，且在預定外部條件下或受到預定激活條件時，在所謂的"材料 指示"步驟后采取給定的新形狀。在本發明中，開始形狀對應于第二形狀或結構，其中，形狀記憶 元件布置得從桿上凸出。優選是，通過降低釘的溫度而采取新形狀或第一形狀。在本發明中，新形狀對應于上述第一形狀或結構，通過使形狀記
憶元件20可收回地布置在釘10的座19內而采取該第一形狀或結構。 在該條件下，釘10能夠插入骨內。當激活條件消失時，例如當溫度升高時，形狀記憶元件20再次采 取開始形狀。如上所述，在本發明中，開始形狀是上述第二形狀或結構，其中， 釘通過從桿14上凸出的元件20而固定在骨上。形狀記憶元件的特殊特征在于，它在確定的物理條件下繼續采取 第二形狀或結構，即返回開始形狀，直到到達"記憶的"開始形狀。該特征保證恒定地推入或插入骨內，當骨由于任意原因進行重新 吸收而失去它的初始形狀和尺寸時也如此。當使用的形狀記憶材料具有低于或等于37t:(例如25°C )的所謂 Af (即當加熱時的轉變結束點)時，形狀記憶元件從第一形狀或結構 至第二形狀或結構的膨脹溫度能夠通過體溫獲得。當形狀記憶材料的Af為大約48'C時，將使用合適的加熱工具。形狀記憶材料的另一特征在于，從笫一形狀或結構至第二形狀或 結構的轉變是可逆的，即形狀記憶元件能夠從第二形狀或結構轉變成 第一形狀或結構，從而能夠將釘從骨中取出。下面參考圖1-15,圖中表示了本發明第一實施例的骨髓釘，它 總體以10表示，適于插入斷裂的細長骨12中。在該實施例中，釘IO 包括桿14，該桿14的直徑優選是在7至12mm的范圍內。在桿14的頭部部分中制成有螺紋16a(圖9),用于與合適的驅動 工具13進行螺紋連接，以便夾持釘。為了保持與驅動工具13的同相 螺紋連接，還有槽16b。下面將參考圖14a-14d和15a-15d更好地解釋釘10與夾持驅動工 具的連接。為了便于將釘10插入骨內，優選是對桿14的末端部分進行圓角， 以便使釘能夠滑入骨髓腔槽中。在所示方案中，桿14為基本平直。不過，根據細長骨的解剖學需 要，桿14可以彎曲或折彎，這樣，近端16與遠端18形成一定角度。
桿14也為套管類型，它優選是由柱形管形體制成。桿14也提供 有用于插入銷的橫向孔14d，該銷適于避免釘在骨內扭轉。根據本發明一個方面，桿14包括多個橫向狹槽19或細長孔(也 稱為開口 )，這些橫向狹槽19或細長孔延伸成從桿14的一側通向另一 側。狹槽19用作容納形狀記憶元件20的座。更具體地說，如圖中所示，因為桿14為套管形，各橫向狹槽19 形成處在桿14的相對壁上的一對細長孔。為了簡化說明，在這里和說 明書的其余部分中，這些相對細長孔將被認為是單個橫向狹槽19 (圖 7),該橫向狹槽19確定了座，采用形狀記憶材料的相應元件20裝入 該座內。在圖1-15的實例中，形狀記憶元件20形成插入件23，該插入 件23在結構上獨立于桿14，并適于插入橫向狹槽19中。優選是，在 所示方案中，為了便于插入該插入件23，桿14由例如沿長度焊接的 兩個聯合半柱體而制成。優選是，插入件23牢固插入或壓入相應狹槽19中。特別是，各插入件23包括一對元件20。為了形成各插入件23， 形成上述對的元件20通過連接中心元件22而相互連接。這樣獲得的插入件23有基本叉形形狀。優選是，該叉對稱，并有 翻轉的V或U形形狀。叉的對稱性使得能夠獲得作用在骨上的平衡推 力。叉形插入件23適于裝入相應橫向狹槽19中，這樣，形成上述對 的兩個元件20布置在桿14的相對側。這樣，在桿14的表面上有多個插入件23，這些插入件23插入相 應狹槽19中，并沿長度連續布置在側部，其中，各插入件23提供有 兩個形狀記憶元件20。優選是，多個插入件23與近端16和遠端18對應而分布在桿14 的側表面上。這樣，桿14的中心部分有基本光滑表面。在所示方案中，遠側部分18包括兩個插入件23，而近側部分16 包括三個插入件23。
優選是在上述連續插入件中，插入件23布置得彼此偏移，例如它 們布置得偏移90。。該偏移結構保證在正交平面上的確定穩定性。參考圖5、 6和13，形成所述一對各插入件23的兩個元件20包 括兩個相對的細長凸片或片20。根據本發明，當釘10處于第一形狀 或結構并插入骨中時，凸片20基本與連接體22對齊，以便可收回地 置于狹槽19中。當釘完全插入骨中并處于第二形狀或結構時，凸片20相對于連接 體22間隔得較寬，這樣，凸片20的自由端21從狹槽19中凸出。 換句話說，凸片20具有彎曲記憶。優選是，在圖5的插入件23中，凸片20的厚度等于連接體22， 以便獲得具有均勻厚度的插入件23。凸片20在遠離桿14朝外的表面上還有基本鋸齒形的輪廓32，用 于提高凸片20與骨的夾持。凸片20的長度可以根據相對于遠側18或近側部分16的釘位置以 及根據所治療的骨而變化。例如，在股骨中，為了更好地與解剖學形狀相對應，在更靠近釘 10末端的遠側部分18中和在更靠近釘10頭部的近側部分16中的凸 片20比布置在桿14的中心區域中的凸片更長。如圖所示，插入件23還提供有在連接體22上的孔25。孔25與 桿14的軸向孔同軸，且它允許插入引導線(例如Kirschner線)。根據另一實施例，如圖13所示，各插入件23為多層類型，即它 通過使多個金屬箔片交疊和相互焊接而獲得。這時，為了保證金屬箔片的穩定裝配，插入件23提供有一對橫向 于金屬箔片而插入的阻擋銷33。優選是，使用阻擋銷也用于使得插入 件23 —旦布置在座19內部時就整齊地布置在桿14上。根據圖6中所示的另一實施例，釘IO包括作為連接元件的柱形套 筒26,用于與兩個形狀記憶元件20連接。在圖6所示的方案中，兩個相對槽28也布置在柱形套筒26上， 并相對于所述兩個凸片20基本偏移一直角，且適于至少局部容納沿桿
軸線布置在側部的柱體26的凸片。這樣，套筒32相互交疊。在圖6的實施例中，凸片20的輪廓朝著自由端21逐漸變細。 特別是，在對著桿14的凸片表面上的一部分提供有傾斜表面30，該傾斜表面30使得凸片的厚度對應于朝著自由端21的部分而變細。 根據本發明的另一特征，釘IO包括護套狀的管形襯套40(圖12、14、 15a-15d)，桿14插入其中。為了簡明，將參考圖1-15的釘10來介紹護套狀襯套40,不過應當知道，該村套40也可以用于后面所述實施例的釘。襯套40有基本管形形狀，且它有根據需要將形狀記憶元件20保 持在第一形狀的功能，即保持在狹槽19中的閉合可收回位置，如圖 14所示。換句話說，在釘10插入骨中之前和直到它插入骨髓腔槽內，襯套 40能夠使形狀記憶元件20牢固保持在座19內。襯套40特別包括側壁41以及在管形壁41中制成的多個橫向細長 孑匕42。根據本發明的特征，襯套40和桿14能夠在第一工作位置和第二 工作位置之間彼此相對移動，在該第一工作位置中，側壁41至少局部 將處于第一可收回形狀的形狀記憶元件20封閉在座19中，而在該第 二工作位置中，襯套40的橫向細長孔42與桿14的狹槽19對齊，以 便允許元件20采取笫二形狀，并因此使它們離開狹槽19向外變寬。優選是，襯套40相對于桿14的移動沿釘10的軸線來進行。優選是，上述移動通過合適的驅動工具來實現。特別是，該驅動 工具設置成使桿14相對于襯套40移動。為此，釘10提供有所謂的雙螺紋系統(圖14a和14b)。第一螺紋是釘10頭部的上述螺紋16a。提供有相關螺紋45a的控 制螺釘(圖14c)擰在該第一螺紋16a中。第二螺紋66a制成于柱形體66中(圖14a和14b)，該柱形體66 焊接在襯套40的頭部部分上。柱形體66提供有一對凹口 68，該對凹口 68將接收支承套筒54
的相應齒55。支承套筒54能夠在釘10的移動過程中沿軸向牢固保持 襯套40。設有相關螺紋50b的管50擰入柱形體66的螺紋66a中，該管50 插入支承套筒54中。管50為內部空心，以便在內部成黑鞭狀 (blacklash-like )容納上述控制螺釘45。特別是，圖14B表示了管50，該管50裝入支承套筒54a中，并 牢固擰入第二螺紋66a中。圖14C表示了控制螺釘45，該控制螺釘45插入管50中，并牢固 檸入釘10的第一螺紋16a中。為了確定釘10相對于襯套40的軸向往復移動，在某種意義上來 說使控制螺釘45旋轉就足夠了，換句話說，使控制螺釘45繞它自身 軸線相對于管50旋轉。在所示方案中，控制螺釘4 5的順時針方向旋轉確定了釘10的后 退(圖15a )，而逆時針方向旋轉使得釘10前進(圖15b )。參考圖15a-15d，下面介紹將釘IO施加在骨12中。從圖15a中所示的情況開始，其中，元件20處于開始形狀(第二 形狀或結構)，控制螺釘45例如順時針方向檸轉，從而確定了釘的軸 向后退(圖15a)。如上所述，襯套40通過支承體54和管50而牢固保持。由于釘IO的軸向移動，襯套40的側壁41的一部分將局部封閉桿 14的狹槽19 (圖14)。這樣，襯套壁按壓凸片20，從而便于使凸片 20釆取第一形狀或結構，即元件可收回地置于狹槽中。當釘處于低溫，且指示材料采取第一形狀或結構(圖15b)時進 行該操作。這時，這樣布置的釘10插入骨中(圖15c)。一旦釘10插入骨中，凸片20能夠解除由襯套40施加的約束，以 便能夠釆取第二形狀或結構，即該凸片從狹槽19凸出(圖15d)。為此，控制螺釘45相對于管50逆時針方向旋轉。這樣，釘10 相對于襯套40沿軸向前進，直到細長孔41和釘的狹槽19完全對齊。 在該位置，壁42在凸片20上的約束解除，從而使得凸片20的端 部21自由地變寬離開。一旦釘插入骨12中，支承體54、管50和控制螺釘45就可以取出。在將釘10從骨中抽出的過程中，到目前為止的上述方法能夠以顛 倒方式來進行。這樣，當釘10處于骨中時，插入件23能夠例如通過將冷卻元件 插入桿內而^f皮冷卻，以4更使得元件20可收回地定位在座19中。在這種情況下，支承體54、管50和控制螺釘45再次施加在釘上， 且控制螺釘45順時針方向旋轉，以便使釘10后退，并通過襯套40 來約束元件20。在這種情況下，釘IO能夠在侵入最小的情況下從骨中取出。下面參考圖16-34介紹本發明另一實施例的釘。在圖16-19的實施例中，各形狀記憶元件120裝入相應槽122 中，該槽122具有容納座119的功能，且該槽122沿桿114的側表面 沿周向展開，所述槽122通常有U形輪廓。元件120為扇形柱冠的形狀，它的厚度基本等于槽122的深度。 該元件120例如通過激光焊或鍵連接而沿它的側端124 (該側端124 基本沿桿114的軸線展開)固定在槽122中。上述說明對應于元件120的第一形狀。在最終的第二形狀中(它 使得釘110固定在所述斷裂的骨12中)，元件120的自由端121 (該 自由端121是所述側端124的相對端)從槽122中凸出例如，扇形 柱冠的初始形狀拉直，從而基本成為平行六面體形狀。優選是，在系列槽122中，都展開相同角度的元件120彼此偏移。 在圖示實例中，在布置于相同角度位置的兩個元件120之間還有三個 布置在不同角度位置的元件。而且，優選是在系列槽122中，固定各元件120的側端124相互 交替，即觀察處于垂直位置的桿114時，該側端124—次在左側，下 一次它在右側。
桿114能夠通過側部螺紋而與外部模板連接。應當知道，沿周向展開的槽122能夠沿整個圓周來實現，或者它 們能夠只沿與元件120的扇形柱冠相對應的圓周弧而展開。下面參考圖20、 21、 22、 23，圖中表示了本發明第三實施例的骨 髓釘，它總體以210表示，并適于插入斷裂的細長骨12中。釘210包括基本直的桿214,該桿214在近端216和遠端218之 間延伸。優選是，桿214由柱形管形體組成。根據本發明的一個方面，桿 214包括多個元件220，這些元件220通過至少一種上述類型的形狀記 憶材料而實現。優選是，多個元件220以基本均勻的方式分布在桿214的側表面上。特別是，在圖20的實例中，各元件220裝入相應槽222中，該槽 222確定了上述容納座219，并沿桿214的側表面沿軸向展開，所述槽 222大致有U形輪廓。元件220為柱形形狀，它的厚度基本等于槽222的深度。該元件 220在它的前端(例如通過激光焊而)固定在槽222中。上述說明與元件220的第一形狀相對應。在最終的第二形狀中， 將使得釘210固定在所述骨折的骨12上，元件220的自由端221 (該 自由端221是所述前端224的相對端)從槽222中凸出例如，具有 初始形狀的直線展開柱體向著桿214的外部彎曲，從而采取曲線展開 形式。優選是，在系列槽222中，都有相同長度的元件220布置成使前 端224相互偏移。在圖示實例中，在布置于相同角度位置的兩個元件 220的前端224之間還有兩個布置得使前端224處于不同角度位置的 元件。而 且，優選是，固定元件220的前端224都朝向釘210的相同端 (近端216或遠端218 ):這用于方便釘210可能進行的取出。 桿214能夠通過側部螺紋而與外部模板連接。
下面參考圖24，圖中表示了本發明第四實施例的骨髄釘，它總體以310表示，適于插入骨折的細長骨12中。釘310包括基本直的桿314，該桿在近端和遠端之間延伸。 優選是，桿314由柱形管形體組成。根據本發明的一個方面，桿314包括多個元件320，這些元件320通過至少一種形狀記憶材料而實現。優選是，多個元件320以基本均勻的方式分布在桿314的側表面上。特別是，在圖24的實例中，各元件320裝入相應槽322中，該槽 322有容納座的功能，并沿桿314的側表面沿軸向展開。元件320的厚度基本等于槽322的深度。所述元件320在它的底 部(例如通過激光焊而)固定在槽322中。下面將參考圖25 - 30來介紹本發明第五實施例的釘410。 這時，形狀記憶元件420布置在4丁的各近端和遠端416和418。 特別是，通過布置在近端416處的記憶材料而獲得的第一元件 420a形成第一柱形套筒422，優選是裝備有多個縱向狹槽424 (在所 示實例中它們為4個)。它們環繞第 一套筒422的柱體等角度地間隔開， 該狹槽424確定了多個片424a。狹槽424在兩個相對縱向端處形成為 圓弧。桿414的柱形管在近端416處有第一狹窄部分426，第一套筒422 環繞該第一狹窄部分426。由圖30可知，第一狹窄部分426確定了用 于形狀記憶元件420a的第一容納座419a。第一狹窄部分426有在桿的自由端處的螺紋(圖中未示出)，柱形 套筒422的保持環428擰在所述螺紋上，從而確定了第一套筒422相 對于所述第一狹窄部分426的位置。而且，第一套筒422包括至少一個舌形附件430,該舌形附件430 沿縱向方向朝著桿的中心部分414a延伸該附件430裝入相應的舌形 殼體432中，該舌形殼體432布置在桿上，并從第一狹窄部分426的、 與所述自由端相對的端部開始。因此，保證在第一套筒422和桿414
之間進行可自由相對旋轉地連接。
通過布置在遠端418處的記憶材料而獲得的第二元件420a包括第 二柱形套筒423，優選是裝備有多個縱向狹槽425(在所示實例中它們 為4個)。它們環繞第二套筒423的柱體等角度地間隔開，該狹槽425 確定了多個片425a。狹槽425在兩個相對縱向端處形成為圓弧。
桿414的柱形管在遠端418處有第二狹窄部分427,第二套筒423 環繞該第二狹窄部分427。這樣，第二狹窄部分427確定了用于形狀 記憶元件420b的第二容納座419b。
第二狹窄部分427有在桿的自由端處的螺紋(圖中未示出)，柱形 套筒423的保持塞429擰在所述螺紋上，從而確定了第二套筒423相 對于所述第二狹窄部分427的位置。
與第一套筒422類似，第二套筒423包括至少一個舌形附件431， 該舌形附件431沿縱向方向朝著桿的中心部分414a延伸該附件431 裝入相應的舌形殼體433中，該舌形殼體433布置在桿中心部分414a 上，并從第二狹窄部分427的、與所述自由端相對的端部開始。因此， 保證在第二套筒423和桿414之間進行可自由相對旋轉地連接。
第一套筒422和第二套筒423類似，它們鏡像定位，且桿的舌形 殼體432的角度位置與桿的舌形殼體433相對應。
上述說明對應于形狀記憶元件420的初始形狀或第一形狀，其中， 元件420可收回地裝入相關座419a、 419b中。
在最終形狀中(對應于釘410固定在所述骨折的骨412上)，所述 第一柱形套筒422和所述第二柱形套筒423采取分別凸出至狹窄部分 426和427外部的桶形形狀，隨后縮短兩個套筒422和423的縱向尺 寸；在具有片424a和425a的優選實施例中，在最終形狀下，片424a 和425a采取桶板形狀，隨后縮短兩個套筒422和423的縱向尺寸。
當從初始形狀變成最終形狀時，舌形附件430和431在舌形殼體 432和433中滑動，且在所述最終形狀中，舌形附件430和431插入 相應舌形殼體432和433中。
下面參考圖31和32，圖中表示了本發明第六實施例的骨髓釘， 它總體以510表示，適于插入骨折的細長骨12中。釘510包括基本直的桿514,該桿514在近端和遠端之間延伸， 并有在兩端的形狀記憶元件520,用于將釘510固定在骨折的骨上。通過形狀記憶材料而獲得的元件520a包括柱形套筒522，該柱形 套筒522有多個縱向切口 524,這些縱向切口 524穿過柱形套筒522 的厚度，所述切口 524從套筒522的端部開始，并鄰接至相應槽524b 中。切口 524的槽524b相應于圓弧而成形。桿514相應于每一端有確定座519的狹窄部分526，柱形的形狀 記憶套筒522裝入該狹窄部分526中，這樣，箔片524a的自由端轉向 桿514的外部。更具體地說，在圖31和32的實例中，狹窄部分526 具有外部棱柱形狀，例如正八邊形棱柱，該外部棱柱形狀與柱形套筒 522的中心孔的內部相配棱柱形狀(例如正八邊形棱柱)相對應。應當明確，這樣裝入狹窄部分526中的柱形套筒固定于其中，用 于固定柱形套筒522的、與所述切口 524的開始端相對的區域。上述說明對應于初始形狀或第一形狀，其中，形狀記憶元件520 可收回地裝入狹窄部分526中。在最終形狀或第二形狀中，箔片524 的自由端彎曲至桿524外部，這樣以基本徑向方式定位的箔片524a 從狹窄部分526上凸出。下面參考圖33 -34，圖中表示了本發明第七實施例的骨髓釘，它 總體以610表示，適于插入骨折的細長骨12中。釘610包括基本直的桿614,該桿614在近端616和遠端618之 間延伸。桿614對應于兩端616和618的至少一端包括形狀記憶元件620。 采用例如在近端616處的形狀記憶材料而獲得的元件620a包括第一柱形套筒622，該第一柱形套筒622包括多個縱向切口 624，這些縱向切口 624穿過柱形套筒622的厚度，所述切口 624從套筒622的端部開始，并鄰接至(abut in )相應槽624b中。切口 624優選是繞柱形套筒622均勻間隔開，且它們確定了多個箔片624a。在圖示實例中，箔片624a為4個；切口 624的槽624b相
應于圓弧成形。還提供了環形槽642，該環形槽642相應于箔片624a 的自由端獲得所述環形槽642沿圓周由穿過的切口 624而斷開。桿614相應于近端616有第一狹窄部分626，該狹窄部分626確 定了座619，柱形套筒622可縮回地裝入該第一狹窄部分626中，這 樣，箔片624a的自由端轉向桿中心部分614a，且它鄰接至桿的外徑 變化處(笫一狹窄部分626布置在該外徑變化處)。優選是，第一狹窄 部分626有外部棱柱形狀，該外部棱柱形狀與第一柱形套筒622的中 心孔的內部相配棱柱形狀相對應。箔片624a采用形狀記憶材料而實現，可縮回地裝入第一狹窄部分 626中的第一柱形套筒622固定于其中，用于固定柱形套筒622的、 與所述切口 624的開始端相對的區域。上述說明對應于初始形狀或第一形狀，其中，箔片624a可縮回地 裝入狹窄部分626中，即它們并不相對于桿614凸出。在最終形狀或 第二形狀中，箔片624a的自由端彎曲至桿外部，這樣以基本徑向方式 定位的箔片624a相對于狹窄部分626凸出。根據本發明，將所述骨髓釘在所述細長骨中的應用方法包括將所述釘定位在所述細長骨中的步驟，以便治療骨折；激活至少由形狀記憶材料而獲得的所述多個元件的步驟，采取對 應于將釘固定在所述骨折的骨上的所述最終形狀。下面參考圖1-15介紹適于插入骨折的細長骨中的骨髓釘的操作。在骨髓釘10的第一實施例的情況下，釘10以其初始形狀定位在 所述細長骨12中，且元件20的自由端21基本不從桿14的側表面凸 出。然后，為了將釘IO固定在所述骨12上，激活所述形狀記憶元件 20，這樣，自由端21趨向于凸出至桿14外部，隨后，這些自由端21 與環繞所述桿14的骨部分發生干涉該干涉實際上引起夾持，從而使 得所述釘10牢固固定在骨12中。需要注意的是，當釘10穩定在骨12上時，插入件彼23此交替地 固定，從而不會產生扭轉或旋轉效果。還值得強調的是，優選地，桿14為柱形管形體中心孔用于提高 換熱，從而幫助激活元件20。通過本發明的、適于插入骨折的細長骨中的骨髓釘以及通過使所 述釘置于所述骨內的應用方法而獲得的主要優點在于，它極大地簡化 了插入骨中的骨髓釘的固定步驟實際上，形狀記憶元件的膨脹在沒 有機械方式的人工干涉的情況下發生，因為用于本發明的釘中的形狀 記憶材料而是通過吸熱而膨脹。這樣獲得的釘在插入時產生的侵害最小。本發明的骨髓釘的另一優點是使制造簡單，因為降低了不同零件 的數目。如上所述，應當知道插入件都類似。本發明的另 一優點在于釘包括多個形狀記憶插入件，它們能夠很 容易地插入桿中。這樣，采用兩半柱體而獲得的桿特別有利于使得插入件23插入。形狀記憶插入件的另一優點它們在結構上獨立于釘桿。這能夠獲 得非形狀記憶材料的桿，從而大大降低了制造成本。而且，通過將插入件壓入狹槽內的優點是能實現插入件容易地與釘桿連接，從而避免可能使用的焊接。本發明的另一優點在于，通過使用護套狀襯套，將有利于元件20 采取第一和第二形狀。實際上，在插入骨髓腔槽內的過程中，護套能夠使記憶元件保持 在可縮回位置，以避免在釘完全布置于骨中之前體熱確定形狀變化的 危險。護套狀襯套相對于桿的另一優點是通過外部工具來實現。 管形護套的另一優點在于，它便于使釘從骨中取出。 因此，應當注意，在可能取出本發明的釘的過程中，需要將插入 件插入桿的管形體的孔中，該插入件降低釘的溫度，以便使材料結構 產生狀態變化，從而獲得形狀記憶元件的降低的彎曲阻力。顯然，本領域技術人員能夠對要插入骨折的細長骨中的上述骨髓
釘以及使所述釘置于所述骨中的應用方法進行各種變化，以便滿足特 定和附加要求，不過，所有這些變化都將在由下面的權利要求確定的、 本發明的保護范圍內。
權利要求
1. 一種骨髓釘(IO、 110、 210、 310、 410、 510、 610)，適于插 入斷裂的細長骨(12)中，它包括桿(14、 114、 214、 314、 414、 514、 614)，該桿在近端(16、 116、 216、 416、 516、 616)和遠端(18、 118、 218、 418、 518、 618)之間延伸，其特征在于它包括多個通過至少 一種形狀記憶材料而獲得的元件(20、 120、 220、 320、 420、 520、 620); 多個座(19、 119、 219、 319、 419、 519、 619)，這些座形成于桿(14、 114、 214、 314、 414、 514、 614)中，用于容納所述元件(20、 120、 220、 320、 420、 520、 620);且所述元件(20、 120、 220、 320、 420、 520、 620)適于采取第一形狀和第二形狀，在該第一形狀中，它們可 收回地裝入各座(19、 119、 219、 319、 419、 519、 619)中，而在該 第二形狀中，它們從各座(19、 119、 219、 319、 419、 519、 619)凸 出。
2. 根據權利要求1所述的骨髓釘(10)，其特征在于桿(14) 的座由多個橫向狹槽或細長孔(19)形成，它們從桿(14)的一側通 向另一側。
3. 根據權利要求1或2所述的骨髓釘(10)，其特征在于它包 括插入件(23)，該插入件(23)在結構上獨立于桿(14)，并包括至 少一個所述形狀記憶元件(20),各所述插入件(23)適于插入相應座(19)中。
4. 根據前述任意一個權利要求所述的骨髓釘(IO)，其特征在于 桿(14)由沿長度聯合的兩半柱體而制成。
5. 根據權利要求3所述的骨髓釘(10),其特征在于各插入件 (23)通過壓入相應座(19)中而4皮插入。
6. 根據權利要求3所述的骨髓釘(10),其特征在于各插入件 (23)包括兩個形狀記憶元件(20)，這兩個形狀記憶元件通過中心連接元件(22、 26)而連接。
7. 根據權利要求6所述的骨髓釘(10),其特征在于各插入件(23)有基本叉形形狀。
8. 根據權利要求2和7所述的骨髓釘(10),其特征在于各叉 形插入件(23 )適于裝入相應橫向狹槽(19 )中，這樣，兩個元件(20 ) 布置在與桿(14)相對的側部。
9. 根據權利要求3所述的骨髓釘(10)，其特征在于插入件(23) 沿桿(14)的長度連續地布置在側部。
10. 根據權利要求3所述的骨髓釘(10 )，其特征在于插入件(23 ) 分布在桿(14)的側表面上并與近端(16)和遠端(18)對應。
11. 根據權利要求3所述的骨髓釘(10 ),其特征在于插入件(23 ) 彼此偏移90。。
12. 根據權利要求6所述的骨髓釘(10),其特征在于各插入件 (23)的兩個元件(20)包括兩個相對凸片(20)，該凸片(20)有彎曲^己憶。
13. 根據權利要求3所述的骨髓釘(10)，其特征在于插入件為 多層類型，即它通過多個交疊的形狀記憶材料箔片而實現。
14. 根據權利要求6所述的骨髓釘(10 )，其特征在于插入件(23 ) 的兩個元件(20)通過柱形套筒(26)而連接。
15. 根據權利要求14所述的骨髓釘(10)，其特征在于在所述 柱形套筒(26)上提供兩個相對槽(28)，這兩個相對槽相對于所述兩 個元件(20)基本偏移90°角，并適于至少部分地容納側部的柱形套 筒(26)的多個元件。
16. 根據權利要求12所述的骨髓釘(10)，其特征在于在背離 桿(14)朝外的表面上的凸片(20)有基本鋸齒形輪廓(32)。
17. 根據權利要求I所述的骨髓釘(IO)，其特征在于它包括管 形襯套(40)，用于包覆桿(14)，該襯套有將形狀記憶元件(20)保 持在第一形狀的功能，即保持在座(19)中的封閉的可收回位置。
18. 根據權利要求17所迷的骨髓釘(10)，其特征在于襯套(40) 包括側壁(41)和在該管形壁(41)上制成的多個橫向細長孔(42)。
19. 根據權利要求18所述的骨髓釘(10)，其特征在于襯套(40) 和桿(14)能夠從第一工作位置和第二工作位置彼此相對移動，在該 第一工作位置，襯套(40)的側壁(41)使形狀記憶元件(20)保持 在座(19)中并為第一可收回形狀，而在該第二工作位置，襯套(40) 的橫向孔(42)與桿(14)的座(19)對齊，以便使元件(20)結構 從相應座(19)中凸出。
20. 根據權利要求19所述的骨髓釘(10),其特征在于村套UO) 相對于桿(14)的移動將沿釘(10)的軸線產生。
21. 根據權利要求19所述的骨髓釘(10)，其特征在于它包括 控制螺釘(45),適于與桿(14)的頭部(14a)剛性連接，以便通過 繞它自身軸線的旋轉來控制桿(14 )相對于襯套(40 )的軸向移動。
22. 根據權利要求21所述的骨髓釘(10),其特征在于它包括 內部空心管(50)，該內部空心管(50)適于與襯套(40)的頭部部分 剛性連接，且控制螺釘(45)成黑鞭狀裝入其中。
23. 根據權利要求1所述的骨髓釘(110)，其特征在于各元件 (120)裝入相應槽(122)中，該槽(122)具有座(119)的功能，并沿桿(14)的側表面沿周向展開。
24. 根據權利要求1所述的骨髓釘(210)，其特征在于各元件 (120、 220)裝入相應槽(122、 222)中，該槽具有座(219 )的功能，并沿桿(114、 214)的側表面沿軸向展開。
25. 根據權利要求23和24所述的骨髓釘(110、 210 )，其特征在 于各元件(120、 220)固定在桿(114、 214)的第一端上，且在所 述第二形狀時，它的第二自由端(121、 21)適于布置在桿(14)的外 部。
26. 根據權利要求23或24所述的骨髓釘(110、 210)，其特征在 于所述槽(22、 122)有U形輪廓。
27. 根據權利要求1所述的骨髓釘(410)，其特征在于各所述 座(419)由狹窄部分(426、 427)制成，該狹窄部分在桿(414)的 兩端處制造，且所述狹窄部分(426、 427)適于可收回地容納形狀記 憶材料的柱形套筒(422、 423 )。
28. 根據權利要求27所述的骨髓釘(410)，其特征在于所迷柱 形套筒(422、 423)包括多個縱向狹槽(424、 425)，該狹槽(424、 425)確定了多個片(424a、 425a )，所述片(424a、 425a)采取從狹 窄部分(426、 427)凸出的桶板形狀，用于將釘固定在骨上。
29. 根據權利要求28所述的骨髓釘(410)，其特征在于所述狹 槽(424、 425)等角度地間隔開。
30. 根據權利要求28所述的骨髓釘(410)，其特征在于所述狹 窄部分(426)有在桿自由端處的螺紋，柱形套筒(422)的保持環(428) 檸在所述螺紋上。
31. 根據權利要求28所述的骨髓釘(410)，其特征在于所述狹 窄部分(427 )有在桿自由端處的螺紋，柱形套筒(423 )的保持塞(429 ) 檸在所述螺紋上。
32. 根據權利要求1所述的骨髓釘(510、 610)，其特征在于所 述桿(514 )為柱形管，且通過形狀記憶材料而獲得的所述元件(520a ) 是兩個插入件(544)，其中一個插入件布置在近端(516)處，另一個 插入件布置在釘(510)的遠端處，所述插入件裝入相應部分中，該相 應部分有形成所述容納座(519)的、桿(514)的降低部分。
33. 根據權利要求32所述的骨髓釘(510)，其特征在于各插入 件(544)形成為柱形套筒，該柱形套筒包括多個縱向切口 (524)，所 述切口 ( 524)切割插入件(544)的柱形套筒的厚度，并確定了多個 舌形件(546),該舌形件適合相對于各座(519)凸出。
34. 根據權利要求33所述的骨髓釘(610),其特征在于具有座 的功能的所述狹窄部分(626)具有外部棱柱形狀，該外部棱柱形狀與 柱形套筒(622)的中心孔的內部相配棱柱形狀相對應。
35. 根據權利要求34所述的骨髓釘(610)，其特征在于所述狹 窄部分(626)的所述外部棱柱形狀和柱形套筒(622)的所述中心孔 為正八邊形棱柱。
36. —種將如權利要求1所述的骨髓釘(IO、 110、 210、 310、 410、 510、 610)置于斷裂的細長骨(12)中的應用方法，其特征在于它包 括將所述釘(10、 110、 210、 310、 410、 510、 610)定位在所述細 長骨(12)中的步驟，以便治療骨折；使釘(IO、 110、 210、 310、 410、 510、 610)設有多個形狀記憶 元件(20、 120、 220、 320、 420、 520、 620)的步驟，這些形狀記憶 元件適于采取第一形狀，其中，所述元件可收回地布置在座中，該座 形成于釘(10)的桿內；以及激活通過至少一種形狀記憶材料而獲得的所述多個元件(10、 110、 210、 310、 410、 510、 610)的步驟，其中，元件(20、 120、 220、 320、 420、 520、 620)釆取第二形狀，且它們相對于釘座凸出。
全文摘要
一種骨髓釘(10、110、210、310、410、510、610)，適于插入斷裂的細長骨(12)中，它包括桿(14、114、214、314、414、514、614)，該桿在近端(16、116、216、416、516、616)和遠端(18、118、218、418、518、618)之間延伸。該釘包括多個通過至少一種形狀記憶材料而獲得的元件(20、120、220、320、420、520、620)；多個座(19、119、219、319、419、519、619)，這些座形成于桿(14、114、214、314、414、514、614)中，用于裝入元件(20、120、220、320、420、520、620)。元件(20、120、220、320、420、520、620)適于采取第一形狀和第二形狀，在該第一形狀中，它們可收回地裝入各座(19、119、219、319、419、519、619)中，而在該第二形狀中，它們從各座(19、119、219、319、419、519、619)凸出。
文檔編號A61B17/72GK101123921SQ200580014696
公開日2008年2月13日 申請日期2005年3月31日 優先權日2004年3月31日
發明者D·文圖里尼, G·羅西, G·馬拉齊, G·馬里尼, L·羅西, M·科蒂 申請人:奧叟菲克斯公司