CN101150991B - 基准针 - Google Patents

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Abstract

一种在骨折治疗时使用的基准针(1)，包括A)纵向轴(2)，其具有纵向轴线(3)、前端(4)、后端(5)和通孔(6)，通孔(6)从所述前端(4)到所述后端(5)贯穿所述纵向轴(2)；B)所述纵向轴(2)包括所述后端(5)附近的后部(8)和所述前端(4)附近的可膨胀前部(7)；所述可膨胀前部(7)可***到髓内钉(30)的远端锁定孔(31)中并可以在与所述纵向轴线(3)垂直的方向上可逆地膨胀；因此所述基准针(1)还包括C)扩散构件(9)，其可移动地位于所述通孔(6)中并易于使所述可膨胀前部(7)可逆地膨胀。

Description

基准针
技术领域
本发明涉及一种用于将钻孔导向件与髓内钉对准的基准针。
背景技术
例如用于治疗长骨折的髓内钉通常提供有横向贯穿髓内钉的互锁孔。一个或多个这些锁定孔位于髓内钉的近端和远端。这些锁定孔允许与骨头互锁的锁定螺钉穿过并适于将髓内钉固定到骨头上。在将髓内钉***到骨髓内的通道后，锁定螺钉从中部侧向(medio-lateral)***到骨头中并穿过髓内钉。因此，在骨头内必须钻出在将髓内钉***到骨髓内的通道后与髓内钉的锁定孔同轴的钻孔(bores)。通常，使用对准装置来引导钻头。髓内钉远端的锁定可以选择使用X射线设备和射线可穿透的钻头工具或者通过使用不带X射线设备的昂贵的对准装置来实现。结果，病人将要受到长时间的射线辐照和高的射线照射量并需要复杂的费时间的设备。
WO92/01422 Chadwick公开了一种在远端设有基准元件的钻孔导向装置，所述基准元件可以旋拧在髓内钉的其中一个远端锁定孔中。由于所述基准元件，该钻孔导向装置与髓内钉对准并固定，使用X射线设备在不需要光学控制的情况下可以钻出远端锁定孔。唯一需要的是，使用射线照相在互锁的髓内钉的远端将基准元件***到相应的锁定孔中，从而在***锁定螺钉时不需要射线照相，将髓内钉固定到骨头上所需的时间较少。另外，可以避免误钻。然而，这种已知的钻孔导向装置具有以下的缺点：
a)基准元件必须***到髓内钉附加的横向定位孔中，所述附加的横向定位孔中必须设置有内螺纹，它不能用于***锁定螺钉并且还弱化了髓内钉的远端；
b)这种已知的基准元件不适合于尺寸小且***管的髓内钉，因为在定位孔中必须要有一定长度的内螺纹；以及
c)将基准元件的螺钉***到远端锁定孔中需要花时间来对准，因为要使螺钉的螺纹直径和髓内钉的远端锁定孔中的螺纹适配起来。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种可以***并可逆地固定在髓内钉的远端锁定孔中的基准元件，所述锁定孔不能提供有内螺纹，并使基准针的可膨胀部分在髓内钉的远端锁定孔中具有适当的间隙，从而使得所述基准针容易地***到锁定孔中。
上述目的通过这样一个在骨折治疗时使用的基准针来实现，基准针包括纵向轴，其具有纵向轴线、前端、后端和通孔，通孔从所述前端到所述后端贯穿所述纵向轴，由此所述纵向轴还包括所述后端附近的后部和所述前端附近的可膨胀前部；所述可膨胀前部可***到髓内钉的远端锁定孔中并可以在与所述纵向轴线垂直的方向上可逆地膨胀。另外，所述基准针还包括扩散构件，其可移动地位于所述通孔中并易于使所述可膨胀前部可逆地膨胀。
通过本发明的基准针可以实现如下优点：
-基准针可膨胀的前部相对于髓内钉的远端锁定孔可以具有适当的间隙，从而能够容易地将基准针***到远端锁定孔中，并由于基准针可膨胀部分的膨胀，能够实现随后的基准针相对于锁定孔的精确对准；
-将基准针***并固定在髓内钉中，而不需要在远端锁定孔中设置内螺纹，从而避免了通过应力集中而导致的机械强度的进一步减少，所述应力集中由远端锁定孔区域中的在大多数情况下已经有的螺纹引起；以及
-将基准针***并固定在小直径并开有槽的髓内钉中，其中必须避免挤压缩髓内钉的直径。
在优选的实施例中，所述扩散构件是可在所述通孔中同轴位移的针，所述针包括一个楔形或者锥形引导端和一个尾端。楔形或者锥形连接使得前部可以简单地实现膨胀程序。另外，这样的楔形或者锥形连接能够将所述可膨胀部分平滑地固定在髓内钉的锁定孔中，而不要使用很大的力。优选地，所述针的引导端形成锥形，其长度为5mm，锥角在3°到5°之间，典型为3°和4°。
在另一个实施例中，所述通孔优选具有所述轴的所述前端附近的连续扩大的部分，所述连续扩大的部分与所述针的所述引导端在形状上互补。除了所述连续扩大的部分之外，在所述通孔中可以设置不连续扩大的部分。
在再一个实施例中，所述可膨胀前部可逆膨胀的范围在0.3mm到0.5mm之间，从而当可膨胀的前部处于其非膨胀状态时，具有容易地将其***到髓内钉的远端锁定孔中的优点。
在另一个实施例中，所述可膨胀的前部与所述轴制成一体，优点是，在金属轴的情况下，通过制造一些轴向的进入到***管的轴前部的槽，所述可膨胀的前部可以弹性地构造，从而轴的制造简单化。
在再一个实施例中，所述楔形或者锥形的引导端向所述针的引导端扩大。这里，优点是，在所述楔形或者锥形锁持被卡塞时，通过在针的尾端施加轴向作用力，可以使所述楔形或者锥形锁持被释放。
在再一个实施例中，所述可膨胀的前部通过摩擦力可以非牢固地(nonpositively)固定在髓内钉的远端锁定孔中。
在再一个实施例中，所述轴在后部和可膨胀前部之间的过渡位置具有肩部，所述肩部朝向所述轴的前端以邻接所述髓内钉的外表面。因此，基准针在髓内钉的外表面处相对于所述基准针的纵向轴线限定的邻接通过所述肩部来实现。
在再一个实施例中，所述基准针包括固定装置，以允许所述基准针绕其纵向轴线转动并将基准针限定定位在相应的锁定孔中。
在再一个实施例中，所述轴还包括深度指示器，所述深度指示器允许目视控制基准针的***，直到肩部邻接所述髓内钉的外表面，并因此基准针完全***到髓内钉的锁定孔中。
在再一个实施例中，所述深度指示器布置成在所述轴的侧向表面处可以同轴滑动。
在再一个实施例中，所述深度指示器通过弹性构件向所述轴的前端弹性偏置。
在另一个实施例中，所述扩散构件包括具有内螺纹的螺母构件，所述针具有向着其尾端在终端处布置的外螺纹。该实施例具有的有益效果是，通过螺母构件所述针可以轴向位移，从而通过拧紧所述螺母构件，基准针的可膨胀前端的膨胀程序可以容易地实现。
在再一个实施例中，所述基准针包括带标记的基准元件，通过外科导航***的定位测量装置可以用声学或电磁学方法探测到所述标记的位置。
在再一个实施例中，其中所述基准针由可透射线的材料制造，所述基准针包括至少两个不透射线的标记，从而具有全X射线控制的有益效果。
在再一个实施例中，所述轴包括带螺纹的后端部和向着所述轴的前端轴向间隔开的止挡。
在再一个实施例中，所述基准针包括至少在所述轴的可膨胀前部上延伸的至少一个轴向槽。
在再一个实施例中，所述基准针由金属材料制造，优选地由硬质钢制造。
在再一个实施例中，所述轴由比扩散构件的材料更软的材料制造。
另外，提供一种根据本发明的用于锁定髓内钉的组件，其包括基准针，并且还包括具有至少两个导向孔的U形钻孔导向件，所述导向孔的孔轴线与所述基准针的纵向轴线垂直地延伸，所述U形限定了一个既不与所述基准针的纵向轴线也不与所述孔轴线相交的平面。
另外，提供一种根据本发明的用于断骨固定的组件，包括基准针，并且还包括用于固定断骨的U形装置，所述U形装置具有弓形构件，所述弓形构件在一个平面内形成一段弧，所述平面不与所述基准针的纵向轴线相交，所述U形装置还具有槽，所述槽在所述弓形构件的周边上沿着一段弧延伸，所述U形装置还包括钻孔套筒，所述钻孔套筒可以在所述槽中滑动并且一旦定位在期望的位置后可以可逆地固定。
附图说明
下面将参照附图通过实例描述本分明的几个实施例，其中：
图1示出了本发明基准针实施例的分解视图。
图2示出了图1中圆圈A位置放大的纵向剖视图；
图3示出了一个组件的透视图，所述组件包括本发明基准针的实施例，所述基准针连接到髓内钉上并具有安装在其上的钻孔导向件；
图4示出了***有髓内钉的病人腿部的胫骨部分和固定在髓内钉处的本发明基准针的实施例；
图5示出了***有髓内钉的病人腿部的胫骨部分和在固定在髓内钉处的本发明基准针的实施例以及在所述基准针处连接的骨头固定装置；
图6示出了***有髓内钉的病人腿部的胫骨部分和在固定在髓内钉处的本发明基准针的实施例以及在所述基准针处连接的钻孔导向件；
图7示出了本发明另一个基准针的实施例的纵向剖视图；
图8示出了用在图7所示的实施例中的深度指示器的侧视图；以及
图9示出了与计算机辅助外科导航***相连接的本发明再一个基准针的实施例的侧视图。
具体实施方式
图1和图2表示了一个基准针1的实施例，所述基准针1包括纵向轴2，纵向轴2具有纵向轴线3、前端4、后端5和通孔6，通孔6从前端4到后端5贯穿纵向轴2。另外，纵向轴2包括所述后端5附近的后部8和前端4附近的可膨胀前部7，由此，所述可膨胀前部7可***到髓内钉30(图3)的远端锁定孔31中，并可以在与所述纵向轴线3垂直的方向上可逆膨胀。此外，还设置有扩散构件9，扩散构件9构造成针10，针10可同轴移动地位于所述通孔6中，并且通过由针10的锥形引导端11形成的锥形连接部和基准针1中的通孔6中的相应的锥形扩大部分13，易于使所述可膨胀前端部7可逆地膨胀。所述通孔6具有所述轴2的所述前端4附近的连续扩大的部分13，所述连续扩大的部分13与所述针10的锥形引导端11在形状上互补。由此，所述扩大部分13和所述锥形引导端11分别向着所述轴2的所述前端4和所述针10的所述引导端11扩大。
基准针1还包括螺母构件26，所述螺母构件26与所述轴2的后端5邻接并具有内螺纹27，所述内螺纹27与所述针10的后端部处的相应的外螺纹25匹配，以便允许同轴移动所述针10，由此在拧紧螺母构件26时，通过在针10的锥形引导端11和通孔6的锥形扩大部分13之间的锥形连接部，所述轴2的可膨胀前部7在与所述轴2的纵向轴线3垂直的方向上膨胀。所述轴2包括两个在径向上相对的槽54，槽54延伸到所述轴2的可膨胀前部7之外。
为了将钻孔导向件20(图3)连接到所述轴2的后端5上，所述轴2包括后端部28，后端部28包括外螺纹22、不带螺纹的圆柱形部分23和止挡29，所述外螺纹22在所述轴2的后端5附近，随后朝着所述轴2的前端4布置的所述圆柱形部分23适于与所述钻孔导向件20的横向部分24中的固定孔(未示出)匹配，所述止挡29由所述轴2的径向扩大的部分形成。为了将基准针1固定到所述钻孔导向件20上，所述轴的后端部28被引导通过所述钻孔导向件20的横向部分24中的所述固定孔，直到所述止挡29邻接所述横向部分24的表面。然后，螺母50被拧到外螺纹22上并被拧紧。
图3示出了基准针1，所述基准针1***到髓内钉30的其中一个远端锁定孔31中。另外，基本上为U形的钻孔导向件20被安装在基准针1上，由此所述钻孔导向件20形成一个弓形，所述弓形与正交于髓内钉纵向轴线32的平面平行，并相对于基准针1的纵向轴线3基本对称。所述钻孔导向件20包括一个横向部分24，所述横向部分24包括中心部分和两个外侧部分，所述中心部分布置成与所述轴2的纵向轴线3正交，两个外侧部分与所述中心部分成一个角度相邻并连接到所述两个外侧部分的远端的臂51上。所述臂51正交于所述横向部分24的中心部分延伸，即平行于所述轴2的纵向轴线3。
另外，所述钻孔导向件20上设置有用于钻锁定螺钉孔的导向孔21，所述导向孔21在靠***行臂51的自由端处贯穿所述平行臂51。所述导向孔21的轴线53与所述轴2的纵向轴线3垂直并与远端区中的髓内钉纵向轴线32垂直。所述钻孔导向件20通过稳定对准杆46与髓内钉***手柄40连接，稳定对准杆46的一端铰接到所述钻孔导向件20上，另一端连接到髓内钉***手柄40上。
对外科方法的描述：
1.使用连接到现有技术的髓内钉30的近端上的***手柄40，将互锁髓内钉30***到骨头中；
2.使用可移动的X射线设备，在骨头中钻出一个孔，该孔穿过在髓内钉30的远端处的其中一个锁定孔31；
3.用另一个钻头扩大附近的皮层，以允许基准针部分X(图1)通过；
4.使用可移动的X射线设备(图4)，在髓内钉30的远端处，将基准针1的可膨胀前部7(图1)***到其中一个锁定孔31中；
5.安装和固定用于断骨碎片固定的装置41(图5)，该装置41设置有弓形构件42，所述弓形构件42在一个平面内形成一段弧，所述平面正交于髓内钉的纵向轴线32并具有槽43，所述槽43在所述弓形构件42的周边上沿着一段弧延伸。所述用于断骨碎片固定的装置41还包括钻孔套筒44，所述钻孔套筒44可以在所述槽43中滑动并且一旦定位在期望的位置后可以可逆地(reversibly)固定。所述弓形构件42的弧以这样一种方式构造，使得钻孔套筒44能够滑动，因此能够相对于其在断骨上钻孔并固定断骨碎片的位置，通过一个可膨胀部分被调节和锁定；
6.通过使钉或者骨螺钉45被引导通过所述钻孔套筒44的中心孔，固定骨头碎片；
7.移出用于断骨碎片固定的装置41；
8.通过稳定对准杆46并相对于髓内钉纵向轴线32(图6)，相对于基准针1调节所述钻孔导向件20并将所述钻孔导向件20固定在基准针1处以及固定在髓内钉***手柄40处；
9.在骨头上预钻出用于互锁髓内钉30的其他远端锁定孔31(图6)，并将螺钉***到所述锁定孔中(使用或者不使用钻孔导向件20)；
10.通过锁定螺钉，使互锁髓内钉30互锁在远端区域中；
11.取出所述钻孔导向件20和基准针1；
12.将锁定螺钉***到该最后一个远端锁定孔中；以及
13.通过连接到***手柄40上的对准装置，将所述互锁髓内钉1锁定在近端部分中。
在图7中，示出了与附图1和2中示出的实施例不同的实施例，其不同之处只在于设置有深度指示器14(图8)，通过该深度指示器14，外科医生可以目视检查何时在所述轴2的可膨胀前部7之间和后部8的过渡部分处的肩部16邻接用于基准针1的锁定孔31附近的所述髓内钉30的外表面。所述深度指示器14定位成在所述轴2的侧向表面38处可以轴向移动并包括跟踪针36和夹子37，所述跟踪针36平行于所述轴2的纵向轴线延伸，所述夹子37在朝向所述轴2的后端5的后部中固定在所述跟踪针36上，通过所述夹子37，所述深度指示器14可以连接到所述扩散构件9上，使得所述跟踪针36可以平行于所述轴2的纵向轴线3移动。夹子37保持在中空的空间49中，所述中空的空间49相对于所述通孔6具有扩大的直径。所述跟踪针36具有朝向所述轴2的前端4的尖端47以及轴向相对的指针39，所述指针39偏置90°以形成与所述轴2的所述纵向轴线3垂直的指示箭头。另外，呈螺旋压缩弹簧形式的弹性构件15布置在夹子37和一个止挡部分之间，所述止挡部分通过在中空空间49和通孔6之间的过渡部分形成。所述弹性构件15适合于向所述深度指示器14的最前面的位置弹性地对所述深度指示器14施压。
图9示出了所述基准针1的一个实施例，使用计算机辅助外科导航***，该基准针1适合于作为用于空间对准例如外科移植物、外科器械或者骨头的基准装置。所述基准针1与图1和2中所示的实施例不同之处只在于其还包括具有标记34的基准元件33，通过外科导航***的定位测量装置35和一个转动固定装置(未示出)，所述转动固定装置例如是在所述轴2的可膨胀前部7和后部8之间的过渡部分处的平坦和多边形部分，可以用声学和电磁学方法探测到所述标记34的位置，从而能够相对于另一个外科装置限定所述基准针1的位置，并避免所述基准针1绕所述轴2的纵向轴线3旋转。

Claims (17)

1.一种在骨折治疗时使用的基准针(1)，包括
A)纵向轴(2)，其具有纵向轴线(3)、前端(4)、后端(5)和通孔(6)，通孔(6)从所述前端(4)到所述后端(5)贯穿所述纵向轴(2)；
B)所述纵向轴(2)包括所述后端(5)附近的后部(8)和所述前端(4)附近的可膨胀前部(7)；所述可膨胀前部(7)能***到髓内钉(30)的远端锁定孔(31)中并能在与所述纵向轴线(3)垂直的方向上可逆地膨胀；因此所述基准针(1)还包括
C)扩散构件(9)，其可移动地位于所述通孔(6)中并易于使所述可膨胀前部(7)可逆地膨胀；
其中所述可膨胀前部(7)能够可逆地膨胀的范围在0.3mm到0.5mm之间，
所述扩散构件(9)是能在所述通孔(6)中同轴移动的针(10)，所述针(10)包括一个楔形或者锥形的引导端(11)和一个尾端(12)，
所述通孔(6)具有所述纵向轴(2)的所述前端(4)附近的扩大的部分(13)，所述扩大的部分(13)与所述针(10)的所述引导端(11)在形状上互补。
2.如权利要求1所述的基准针(1)，其中所述可膨胀前部(7)通过摩擦力能够非牢固地固定在髓内钉(30)的远端锁定孔(31)中。
3.如权利要求1所述的基准针(1)，其中所述扩大的部分(13)是连续扩大的部分。
4.如权利要求1所述的基准针(1)，其中所述扩大的部分(13)是不连续扩大的部分。
5.如权利要求1所述的基准针(1)，其中所述可膨胀前部(7)与所述纵向轴(2)成一体。
6.如权利要求1所述的基准针(1)，其中所述纵向轴(2)在后部(8)和可膨胀前部(7)之间的过渡位置具有肩部(16)，所述肩部(16)朝向所述纵向轴(2)的前端(4)以邻接所述髓内钉(30)的外表面。
7.如权利要求1所述的基准针(1)，其中所述基准针(1)包括可旋转的固定装置，以允许基准针(1)绕其纵向轴线(3)旋转并将基准针(1)限定定位在所述锁定孔(31)中。
8.如权利要求1所述的基准针(1)，其中所述纵向轴(2)还包括深度指示器(14)。
9.如权利要求8所述的基准针(1)，其中所述深度指示器(14)布置成在所述纵向轴(2)的侧向表面处能够同轴滑动。
10.如权利要求8或9所述的基准针(1)，其中所述深度指示器(14)通过弹性构件(15)向所述纵向轴(2)的前端(4)弹性偏置。
11.如权利要求1所述的基准针(1)，其中所述扩散构件(9)包括具有内螺纹的螺母构件(26)，所述扩散构件(9)具有向着其尾端(12)在终端处布置的外螺纹(25)。
12.如权利要求1所述的基准针(1)，其中所述基准针(1)包括带标记(34)的基准元件(33)，通过外科导航***的定位测量装置(35)能用声学或电磁学方法探测到所述标记(34)的位置。
13.如权利要求1所述的基准针(1)，其中所述基准针(1)由可透射线的材料制造，所述基准针(1)包括至少两个不透射线的标记。
14.如权利要求1所述的基准针(1)，其中所述纵向轴(2)包括带螺纹的后端部(28)和向着所述纵向轴(2)的前端(4)轴向间隔开的止挡(29)。
15.如权利要求1所述的基准针(1)，其中所述基准针(1)包括至少在所述纵向轴(2)的可膨胀前部(7)上延伸的至少一个轴向槽(54)。
16.一种用于锁定髓内钉的组件，包括根据权利要求1-15中任一所述的基准针(1)，并且还包括具有至少两个导向孔(21)的U形钻孔导向件(22)，所述导向孔(21)的孔轴线(53)与所述基准针(1)的纵向轴线(3)垂直地延伸，所述U形限定了一个既不与所述基准针(1)的纵向轴线(3)也不与所述孔轴线(53)相交的平面。
17.一种用于断骨固定的组件，包括根据权利要求1-15中任一所述的基准针(1)，并且还包括用于固定断骨的U形装置(41)，所述U形装置(41)具有弓形构件(42)，所述弓形构件(42)在一个平面内形成一段弧，所述平面不与所述基准针(1)的纵向轴线(3)相交，所述U形装置(41)还具有槽(43)，所述槽(43)在所述弓形构件(42)的周边上沿着一段弧延伸，所述U形装置(41)还包括钻孔套筒(44)，所述钻孔套筒(44)能在所述槽(43)中滑动并且一旦定位在期望的位置后能可逆地固定。
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