可調節的移植物附接的制作方法
【專利摘要】一種移植物附接裝置(100)，包括平臺部件(200)、棘齒機構、以及移植物連接元件(206)。棘齒機構包括齒條部件(204)和耦合于齒條部件的爪狀部件(202)。齒條部件具有第一端、第二端和位于第一端和第二端之間的齒(214)。平臺部件耦合于第一端。爪狀部件設置為與齒條部件的齒相嚙合，使得爪相對于齒條部件和平臺部件的移動在朝向齒條部件第一端的第一方向上是自由的，同時在朝向齒條部件第二端的第二方向上是受限的。移植物連接元件耦合于爪狀部件，且設置用于附接到移植物。
【專利說明】可調節的移植物附接
[0001]相關申請的交叉引用
本申請要求于2011年11月8日提交的美國專利申請序列號13/291522的優先權，其全部內容通過參考并入本文。
【技術領域】
[0002]本文件涉及移植物附接。
【背景技術】
[0003]已破裂且不可修復的前交叉韌帶(ACL)通常由組織移植物在關節鏡下地替換。組織移植物可從在每個端部具有所謂“骨塊”的髕腱的一部分以及從半腱肌和股薄肌處獲取。可替代地，組織移植物可以由合成材料或合成與天然材料的組合物構成。替換組織移植物能通過將組織移植物一個端固定在凹窩中(所述凹窩其形成在股骨內的通道中)，并使移植物的另一端穿過形成于脛骨內的通道來植入。
【發明內容】
[0004]根據一個方面，移植物附接裝置包括平臺部件、棘齒機構，以及移植物連接元件。棘齒機構包括齒條部件和耦合于齒條部件的爪狀部件。齒條部件具有第一端、第二端和位于第一端和第二端之間的齒。平臺部件耦合于第一端。爪狀部件設置為與齒條部件的齒相嚙合，使得爪相對于齒條部件和平臺部件的移動在朝向齒條部件第一端的第一方向上是自由的，同時在朝向齒條部件第二端的第二方向上是受限的。第二方向是第一方向的相反方向。移植物連接元件耦合于爪狀部件，且設置為用于附接到移植物上。
[0005]這方面的實施方式可以包括下面特征中的一個或多個。
[0006]例如，第一絲線可以與齒條部件的第二端相耦合。第二絲線可以與爪狀部件相耦合，以使牽拉第一絲線的同時牽拉第二絲線導致爪狀部件在第一方向上移動。齒條部件的第一端可包括滑輪結構。第二絲線可以與爪狀部件和滑輪結構相耦合，以使牽拉第一絲線的同時牽拉第二絲線導致爪狀部件在第一方向上移動。平臺部件可以與齒條部件的第一端樞轉地耦合。平臺部件可以與齒條部件的第一端耦合，使得當平臺部件位于第一位置時，齒條部件定位在平臺部件的中央，并且當平臺部件位于第二位置時，齒條部件定位在平臺部件的一端。爪狀部件可以包括通道和延伸到通道內的凸緣。齒條部件可以延伸穿過通道以使凸緣與齒條部件的齒相嚙合。爪狀部件可以限定一隧道。移植物連接元件可以是穿過由爪狀部件限定的隧道的連續環。
[0007]根據另一個方面，附接移植物的方法包括:進給移植物附接裝置和移植物使之穿過骨隧道，將平臺部件傳送穿過隧道中的開口，將平臺部件定位在骨的皮質層以使爪、移植物連接元件以及移植物容納在隧道內，以及將爪沿著齒條部件在第一方向上移動以使移植物連接元件和移植物在第一方向上移動。移植物附接裝置包括平臺部件和棘齒機構。棘齒機構包括:與平臺部件相耦合的齒條部件，與齒條部件相耦合的爪狀部件，以及與爪狀部件相耦合的移植物連接元件。齒條部件具有齒。爪狀部件設置為與齒條部件的齒相嚙合以使爪相對于齒條部件和平臺部件的移動在朝向齒條部件第一端的第一方向上是自由的，同時在朝向齒條部件第二端的第二方向上是受限的。第二方向是第一方向的相反方向。移植物連接元件附接在移植物上。
[0008]這方面的實施方式可以包括下面特征中的一個或多個。
[0009]例如，進給移植物附接裝置可以包括:牽拉附接到平臺部件的第一端的絲線穿過骨隧道。齒條部件的一端可以與平臺部件相耦合。牽拉絲線可以包括:當平臺部件位于第一位置時牽拉絲線，在該第一位置，齒條部件的所述端定位在平臺部件的一端。定位平臺部件可以包括操縱平臺部件到第二位置，在該第二位置，齒條部件的第一端位于平臺部件的中央。定位平臺部件可以包括:操縱平臺部件使平臺部件跨騎于骨隧道的開口，同時齒條部件從平臺部件延伸到骨隧道內。齒條部件的一端可以與平臺部件相耦合。操縱平臺部件可以包括包含:當平臺部件跨騎于開口時，操縱平臺部件以使齒條部件的所述端基本上定位在平臺部件的中央。操縱平臺部件可以包括:將平臺部件從第一位置移動到第二位置，在第一位置，齒條部件的一端定位在平臺部件的一端，在第二位置，齒條部件的所述端定位在平臺部件的中央。在第一方向上沿著齒條部件移動爪可以包括在對耦合到齒條部件的第二絲線牽拉的同時對耦合到所述爪的第一絲線牽拉。絲線可以耦合到位于齒條部件一端的滑輪結構上。
[0010]一個或多個實施方式的細節在附圖以及后面的說明中闡明。其他特征、方面以及優點將在說明、附圖以及權利要求中變得清楚。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1A是植入在股骨內的移植物附接裝置的透視圖。
[0012]圖1B是股骨內的移植物附接裝置的一種替代植入方式的透視圖。
[0013]圖2是移植物附接裝置的另一個透視圖。
[0014]圖3是齒條部件的透視圖。
[0015]圖4A-4C是爪狀部件和齒條部件的透視圖和側視圖。
[0016]圖5是移植物連接元件的側視圖。
[0017]圖6A-6B是平臺部件和齒條部件的透視圖。
【具體實施方式】
[0018]本文描述了用以錨定組織移植物的一種附接裝置的示例。附接裝置能夠用于例如使組織移植物(比如軟組織和骨-肌腱移植物)固定在骨頭的皮質骨層內的隧道中。在某些實施方式中，例如，當附接裝置和組織移植物在隧道中時，能夠調整從皮質骨層到組織移植物的距離。在某些情況下，所述距離可以例如從6mm減小到0mm。
[0019]參見圖1A-1B，例如，在前交叉韌帶(ACL)修復和重構手術期間，移植物附接裝置100被植入，并可調整地附接到股骨隧道104內的移植物102。股骨隧道104能夠接納組織移植物102的一端，并位于股骨106內。脛骨隧道108能夠接納組織移植物102的另一端，并位于脛骨110內。在某些情況下，組織移植物102的一端或兩端附接到例如縫線112、114的絲線以固定組織移植物102到移植物附接裝置100或股骨106和/或脛骨110的其他部分。移植物附接裝置100的遠端116能夠被固定到組織移植物102，同時移植物附接裝置100的近端118能夠被固定到骨頭120的皮質表面。如圖1B所示，股骨隧道104可以具有狹窄的隧道部分105。
[0020]還參見圖2，移植物附接裝置100包括平臺部件，例如扣狀物200，其能夠定位到骨頭120的皮質表面上。裝置100還包括:棘齒機構，其包括能固定于組織移植物102或縫線112的爪狀部件202，以及將扣狀物200連接到爪狀部件202的齒條部件204。爪狀部件202和齒條部件204協作以在兩個部件之間提供單向的棘齒作用。特別地，爪狀部件202設置為與齒條部件204的齒214相嚙合，使得爪202相對于齒條部件202和平臺部件200的移動在朝向齒條部件204近端的第一方向A上是自由的，同時在朝向齒條部件204遠端的第二方向B上是受限的。
[0021]移植物連接元件206能夠將組織移植物102或縫線112連接到爪狀部件202。移植物連接元件206可以是縫線或其他材料的連續環的形式，其穿過到爪狀部件202的開口打環。移植物附接裝置100的成分可以由任何生物相容性材料或多種生物相容性材料的組合構成，例如，某些金屬合金和聚合物。移植物附接裝置100的成分可以包括不可吸收材料，例如PEEK或乙縮醛。可替代地或附加地，移植物附接裝置100的成分可以包括生物可吸收的材料，例如PLLA。多種絲線、線、縫線或類似物可以附接到移植物附接裝置100的多個部分上，以幫助定位和操作股骨隧道104內的移植物附接裝置100和組織移植物102。例如，引導縫線208可以穿過扣狀物200打環，牽拉縫線210可以穿過爪狀部件202中的開口打環，并且穩定縫線212可以穿過齒條部件204中的開口打環。
[0022]在使用中，引導縫線208能夠穿過股骨隧道104并穿過股骨106的前側上的開口拉出(圖1A-1B)。然后，外科醫生可以通過對引導縫線208牽拉以將移植物附接裝置100和附接的組織移植物102的近端定位到股骨隧道104內。可以牽拉引導縫線208直到移植物附接裝置100的扣狀物200穿出股骨隧道104并且平放在股骨106的骨頭120的皮質表面上為止。在這個階段，外科醫生可以根據需要，通過沿著齒條部件204向移植物附接裝置100的近端118進給爪狀部件202來調整骨頭120的皮質表面和組織移植物102之間的距離，和/或股骨隧道104內的組織移植物102的緊密度。骨頭120的皮質表面和組織移植物102之間的距離可以減小，例如O到20mm。
[0023]外科醫生可以通過對牽拉縫線210牽拉以沿著齒條部件204在第一方向A上進給爪狀部件202。牽拉縫線210能夠附接到爪狀部件202上以使牽拉縫線210朝向近端118牽拉爪狀部件202。當對牽拉縫線210牽拉時，穩定縫線212能夠附接到齒條部件204上并同時被外科醫生牽拉，使得齒條部件204在股骨隧道104中保持固定。如下面進一步描述的那樣，在爪狀部件202和齒條部件204之間的單向棘齒作用防止爪狀部件202沿著齒條部件204的第二方向B朝向移植物附接裝置100的遠端116移動，從而防止了骨頭120的皮質表面和組織移植物102之間的距離增加。可替代地，或附加地，爪狀部件202和齒條部件204之間的單向棘齒作用能夠阻礙組織移植物102緊密度的下降。
[0024]例如安裝在股骨隧道104內的移植物附接裝置100在與股骨隧道104長度大致平行的方向上表現出140N/mm到335N/mm左右的縱向剛度。在一個典型的ACL應用中，附接的移植物附接裝置100在使用中一般不會伸長超過例如0.5mm左右。組織移植物102的遠端能夠通過使用例如介入螺釘附接到脛骨110。
[0025]參見圖3，齒條部件204包括沿齒條部件204的長度(L,，例如20mm)定位的多個齒214。齒214具有特定形狀、大小，以及間隔以使爪狀部件202能夠與齒214嚙合，從而在從齒條部件204的遠端300漸進地移動到齒條部件204的近端302，同時防止其向相反的方向移動。齒214的具體設計和尺寸能夠根據需要改變。在所示示例中，每個齒214都有近處面304、遠處面306和邊緣308。齒214的寬度(Wt)基本上等于齒條部件204的寬度(Wp例如1.5mm)ο長度Ltp (例如Imm)的近處面304與齒條部件204的長度Lr正交地橫越，同時長度Ltd (例如1.3mm)的遠處面306與長度L,是傾斜地橫越的。近處面304與遠處面306形成一個角度C (例如40° )，并且相鄰的邊緣308以長度Ls (例如0.9mm)彼此隔開。齒條部件204具有大致矩形的側向橫截面。可代替地，齒條部件204的側向橫截面可以是圓形、T形、H形或類似物。
[0026]齒條部件204的近端302包括滑輪結構310和懸架柱312。滑輪結構310可以具有導向孔314、彎曲表面316，和通常位于彎曲表面316上的導向通道318，。在使用中，可將絲線，比如牽拉縫線210 (圖2)，連接到爪狀部件202 (圖2)，且絲線的自由端然后能夠穿過導向孔314的遠端開口插入，并穿過導向通道318牽拉朝向遠端300被向下牽拉。在這種結構中，由外科醫生對絲線的自由端的向下牽拉會導致爪狀部件202朝向齒條部件204的近端302向上牽拉。可使用其他的滑輪結構，例如包括滑輪輪子的滑輪結構。可代替地，絲線的自由端能夠穿過導向孔314，隨后被向上牽拉，使之遠離齒條部件204的遠端300。在這種結構中，遠離遠端300向上牽拉絲線的自由端會造成爪狀部件202朝向齒條部件204的近端302向上牽拉。穩定孔320可以位于齒條部件204的遠端300的附近以接納穩定縫線 212。
[0027]懸架柱312側向延伸超過齒條部件204的寬度W,，且被設計為樞轉地耦合到扣狀物200 (圖2)的對應特征(比如凹進)，如下文進一步描述的。懸架柱312被形成為成對的，并被布置在齒條部件204的相對兩側上。可替代地，可以選定懸架柱的方向以使其側向地延伸超過齒條部件204的厚度I；。懸架柱312的形狀通常可以是圓柱或半圓柱。
[0028]參見圖4A-4C，爪狀部件202包括通道400、延伸進通道400的爪狀元件402、移植物開口 404，以及縫線開口 406。通道400的尺寸和形狀被設置為接納齒條部件204的遠端300，以使齒條部件204大致只能在沿與其長度L平行的方向移動。如圖4C中最清楚看到的那樣，爪狀元件402是可以定位在通道400內的凸緣或可延伸到通道400內以與齒條部件的齒214嚙合的任何結構上合適的元件。爪狀元件402具有分別與齒204的近處面304和遠處面306相嚙合的遠處面408和近處面410。爪狀元件402的遠處面408和近處面410可分別具有長度Lpd (例如0.6mm)和Lpp (例如0.75mm)，且被設置為使爪狀元件402朝近處面410彎曲所需的力大于爪狀元件402朝遠處面408彎曲所需的力。附加地或可替代地，齒條部件204的齒214朝遠處面306彎曲所需的力可以大于齒214朝近處面304彎曲所需的力。
[0029]如圖4C所示，爪狀元件402和齒214互相嚙合以使爪狀部件202能夠在第一方向A上相對齒條部件204移動，同時在第二方向B上相對于齒條部件204的移動受限。爪狀部件202和齒條部件204之間的單向棘齒作用可以依賴于爪狀元件402、齒214或其兩者的設置。爪狀元件402可以形成于通道400的內壁412內。可替代地，爪狀元件402可以單獨地形成并附接到內壁412。
[0030]參見圖5，移植物連接元件206可以穿過爪狀部件202的移植物開口 404或隧道打環。移植物連接元件206可以接納縫線112，該縫線112可以附接到組織移植物102 (圖W。可替代地，組織移植物102可以直接地附接到移植物連接元件206。移植物連接元件206通常是連續的環，且可以由穿過移植物開口 404纏繞一個或多個環狀絲線500來制成。
[0031]參見圖6A-6B，齒條部件204的懸架柱312可以沿著扣狀物200的上表面600定位，以使齒條部件204能夠在扣狀物200的中央部分602和尾端604之間自由地滑動。附加地，齒條部件204能夠滑向扣狀物200的引導端606。中央部分602包括凹下部分608，其大小和形狀被設置為與懸架柱312樞轉地接合。在將移植物附接裝置100和組織移植物102定位到例如股骨隧道104內期間，外科醫生對圍繞扣狀物200的引導端606打環的引導縫線208牽拉，因此導致懸架柱312從凹下部分608離座，并且導致齒條部件204朝向扣狀物200的尾端604遠離地滑動，正如圖6B所顯示的那樣。扣狀物200也在尾端604繞著懸架柱312樞轉，以使扣狀物200的縱軸線變得與齒條部件204的縱軸線更加平行。這導致裝置100的總直徑相對于在扣狀物200的縱軸線相對地更垂直于齒條部件204的縱軸線之時減小。這能允許裝置100穿過一個更小直徑的孔被牽拉。允許齒條部件204滑動到一個端可以提供用于減小總直徑，該減小與在懸架柱312位于扣狀物200中間的凹下部分608內時通過只是允許扣狀物200繞著懸架柱312旋轉所能獲得的相比是大的。
[0032]在扣狀物200穿出股骨隧道104并平放在骨頭120的皮質表面上從而跨騎于例如在股骨106的前側上的開口之后，如圖6B所示，齒條部件204可初始地保持在尾端604中。由于附接的移植物102使整個移植物附接裝置100處于拉緊狀態下，使用縫線208，210，212來操縱扣狀物200將導致懸架柱312滑到凹下部分608內，并在中央部分602處與扣狀物200樞轉地耦合。附加地，上表面600可以朝中央部分602傾斜以幫助朝向凹下部分608地對懸架柱312導向。
[0033]盡管本文包含了許多具體的實施方式細節，但這些細節不應被解釋為對任何實施方式或可以要求保護之物的范圍構成限制，而是作為專門對于特定實施方式的特定實施的特征的描述。在分開的實施方式背景下，在本文中描述的某些特征也可以在單個實施方式中組合實施。反過來，在單個實施方式的背景下描述的各種特征也可以在多個實施方式中分開地或以任何合適的子組合地實施。此外，盡管這些特征可能在上文中描述為在某些組合中作用，以及甚至可能如此最初地要求保護，但是來自所要求保護的組合中的一個或多個特征在某些情況下可以從該組合中刪除，并且所要求保護的組合可以針對子組合或子組合的變型。因此，已經描述了主題物的特定實施方式。其他的實施方式在下面權利要求的范圍之內。
【權利要求】
1.一種移植物附接裝置，包括: 平臺部件； 棘齒機構，包括: 齒條部件，其具有第一端、第二端和在第一端和第二端之間的齒，其中平臺部件耦合于AA-上山弟一棲; 爪狀部件，其與齒條部件相耦合，并設置為與齒條部件的齒相嚙合，使得爪相對于齒條部件和平臺部件的移動在朝向齒條部件第一端的第一方向上是自由的，同時在朝向齒條部件第二端的第二方向上是受限的，第二方向與第一方向相反；以及移植物連接元件，其與爪狀部件相耦合，且設置用于附接到移植物。
2.如權利要求1所述的裝置，還包括: 與齒條部件的第二端耦合的第一絲線；以及 與爪狀部件耦合的第二絲線，以使在牽拉牽拉第一絲線的同時牽拉第二絲線導致爪狀部件在第一方向上移動。
3.如權利要求2所述的裝置，其中: 齒條部件的第一端包括滑輪結構；以及 第二絲線與爪狀部件和滑輪結構相耦合，使得在牽拉第一絲線的同時牽拉第二絲線導致爪狀部件在第一方向上移動。
4.如前述任一項權利要求所述的裝置，其中，平臺部件與齒條部件的第一端樞轉地耦入口 ο
5.如前述任一項權利要求所述的裝置，其中，平臺部件與齒條部件的第一端耦合，使得當平臺部件位于第一位置時，齒條部件定位在平臺部件的中央，并且當平臺部件位于第二位置時，齒條部件定位在平臺部件的一端。
6.如前述任一項權利要求所述的裝置，其中: 爪狀部件包括通道和延伸到通道內的凸緣；以及 齒條部件延伸穿過所述通道以使凸緣與齒條部件的齒相嚙合。
7.如前述任一項權利要求所述的裝置，其中: 爪狀部件限定隧道；以及 移植物連接元件是穿過由爪狀部件限定的隧道的連續環。
8.一種用于附接移植物的方法，所述方法包括: 穿過骨隧道進給移植物附接裝置和移植物，移植物附接裝置包括: 平臺部件； 棘齒機構，其包括: 齒條部件，其與平臺部件相耦合并具有齒； 爪狀部件，其與齒條部件相耦合并設置為與齒條部件的齒相嚙合，以使得爪相對于齒條部件和平臺部件的移動在朝向齒條部件第一端的第一方向上是自由的，同時在朝向齒條部件第二端的第二方向上是受限的，第二方向與第一方向相反； 移植物連接元件，其與爪狀部件相耦合，且附接到移植物上； 將平臺部件穿過隧道中的開口傳送； 將平臺部件定位在骨的皮質層上以使爪、移植物連接元件以及移植物容納在隧道內；以及 將爪沿著齒條部件在第一方向上移動以使移植物連接元件和移植物在第一方向上移動。
9.如權利要求8所述的方法，其中，進給移植物附接裝置包括牽拉附接到平臺部件的第一端的絲線穿過骨隧道。
10.如權利要求9所述的方法，齒條部件的一端與平臺部件相耦合，且牽拉所述絲線包括當平臺部件在第一位置時牽拉所述絲線，在所述第一位置，齒條部件的所述端定位在平臺部件的一端處。
11.如權利要求8-10中任一項所述的方法，其中，定位所述平臺部件包括操縱所述平臺部件到第二位置，在所述第二位置，齒條部件的第一端定位在所述平臺部件的中央。
12.如權利要求8-11中任一項所述的方法，其中，定位所述平臺部件包括:操縱所述平臺部件以使所述平臺部件跨騎于骨隧道的開口，同時齒條部件從所述平臺部件延伸到骨隧道內。
13.如權利要求12所述的方法，其中，齒條部件的一端與平臺部件相耦合，且操縱所述平臺部件包括:操縱所述平臺部件以使齒條部件的所述端基本定位在所述平臺部件的中央，同時所述平臺部件跨騎于所述開口。
14.如權利要求12所述的方法，其中，操縱所述平臺部件包括:將平臺從第一位置移動到第二位置，在第一位置，齒條部件的一端定位在平臺部件的一端，在第二位置，齒條部件的所述端定位在平臺部件的中央。
15.如權利要求8-14中任一項所述的方法，其中，在第一方向上沿著齒條部件移動所述爪包括:在對耦合到齒條部件的第二絲線牽拉的同時對耦合到所述爪的第一絲線牽拉。
16.如權利要求15所述的方法，其中，所述絲線耦合到位于齒條部件一端處的滑輪結構。
【文檔編號】A61F2/08GK104519832SQ201280055075
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2012年11月7日 優先權日:2011年11月8日
【發明者】M·C·弗拉加莫, M·J·佩利洛, A·R·貝魯布 申請人:史密夫和內修有限公司