阅读说明：本技术 具有骨重建适应性的骨折固定夹具 (Fracture fixation clamp with bone reconstruction adaptability ) 是由 P.法通 D.库姆斯 于 2018-11-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种用于治疗骨的装置,包括第一夹具构件,该第一夹具构件的尺寸和形状被设定成横向跨过沿着骨的长度定位的固定板而安装在骨上。此外,该装置包括能够联接到第一夹具构件的第二夹具构件,使得当第一夹具构件和第二夹具构件在操作位置联接在一起时,第一夹具构件和第二夹具构件围绕骨的周边的至少一部分延伸。第二夹具构件包括弹簧特征部,该弹簧特征部朝向初始构造偏压,并且能够朝向远离骨的第二构造偏转。(The present invention provides an apparatus for treating a bone comprising a first clamp member sized and shaped to be mounted on the bone transversely across a fixation plate positioned along a length of the bone. Further, the device includes a second clamp member coupleable to the first clamp member such that when the first and second clamp members are coupled together in an operative position, the first and second clamp members extend around at least a portion of a periphery of the bone. The second clamp member includes a spring feature biased toward the initial configuration and deflectable toward a second configuration away from the bone.)

具有骨重建适应性的骨折固定夹具

优先权声明

本申请要求于2017年11月30日提交的美国临时专利申请序列号62/593,168的优先权；该申请的全部公开内容以引用方式明确地并入本文。

背景技术

在某些情况下，长骨骨折可以使用置于骨外表面的骨固定装置来治疗。例如，如果先前***的假体会妨碍一个或多个固定装置的适当***，则无法使用延伸到骨中的骨固定装置来给先前安装有金属假体(例如髓内钉和/或股骨柄)的长骨的斜形骨折进行固定。因此，此类骨固定过程通常使用线缆和金属加压板的组合，所述金属加压板采用或未采用延伸到骨中的固定螺钉。然而，在固定后，骨吸收可能会导致线缆失效。

发明内容

本实施方案涉及一种用于治疗骨的装置，包括第一夹具构件和第二夹具构件。第一夹具构件的尺寸和形状被设定成横向跨过沿骨长度定位的固定板而安装在骨上，第二夹具构件能够联接到第一夹具构件上，使得当第一和第二夹具构件在操作位置联接在一起时，第一和第二夹具构件围绕骨的周边的至少一部分延伸，第二夹具构件包括弹簧特征部，该弹簧特征部朝向初始构造偏压，并且能够朝向远离骨的第二构造偏转。

本实施方案还涉及一种用于治疗骨的系统，包括骨固定板和固定夹具，该骨固定板被构造成沿着骨的长度定位，该骨固定板从第一端纵向延伸到第二端，并且包括延伸穿过其的多个骨固定元件接收开口。固定夹具包括第一夹具构件和第二夹具构件，第一夹具构件和第二夹具构件能够彼此联接以在操作位置上围绕骨的周边的至少一部分延伸，第一夹具构件被构造成安装在骨固定板上，并且第二夹具构件朝向初始构造偏压并且能够朝向远离骨的第二构造偏转。

本实施方案还涉及一种用于治疗骨的方法，包括沿着骨的长度定位骨固定板，围绕骨的周边的至少一部分的一部分组装固定夹具的第一夹具构件和第二夹具构件，使得第一夹具构件安装在骨固定板上以横向延伸穿过骨固定板，以及紧固将第一和第二夹具构件相对于彼此固定的联接元件，使得第二夹具构件的一部分从初始偏压构造向第二构造偏转，在骨愈合期间随着骨的横截面积减小，当第二夹具构件朝向偏压构造回复时，固定夹具保持围绕骨的径向压力。

附图说明

图1示出了根据本公开的示例性实施方案的用于治疗骨的系统的透视图；

图2示出了图1所示系统的一部分的放大透视图；

图3示出了图1所示系统的固定夹具的透视图；

图4示出了图1所示系统的固定夹具的侧视图；

图5示出了图1所示系统的固定夹具的第二夹具构件的透视图；

图6示出了图1所示系统的第二夹具构件的侧视图；

图7示出了假塑性镍钛诺相的表格，其示出了完全负载路径(以实线示出)和部分负载路径(以虚线示出)；并且

图8示出了根据本发明另一示例性实施方案的固定夹具的侧视图。

具体实施方式

可参考以下的描述和附图理解本实施方案，其中相同参考标号指代类似元件。本实施方案涉及骨折的治疗，尤其涉及长骨骨干骨折的治疗。示例性实施方案描述了一种可与固定板结合使用的夹具，其中夹具被构造成夹在固定板和骨上，以将固定板保持在骨上目标位置处的操作位置。该夹具包括弹簧特征部，即使骨吸收减小了骨的横截面尺寸，该弹簧特征部也对骨施加径向压力。示例性实施方案的夹具对于长骨先前已经用金属假体治疗过的情况特别有用，金属假体阻止使用穿过其部分的固定元件(例如，固定螺钉)。然而，本领域技术人员将理解，夹具也可以与其他固定元件一起使用，例如螺钉。

如图1-6所示，根据本公开的示例性实施方案的用于治疗长骨骨折的系统100包括固定夹具102和固定板104，固定夹具被构造成围绕骨10(例如，股骨)夹紧，固定板沿着骨10的长度定位。夹具102包括第一构件106和第二构件108，第一构件和第二构件被构造成联接在一起以横向延伸穿过固定板104并围绕骨10的外周的至少一部分，从而将固定板104保持在沿着骨10的期望位置。具体地，第一构件106的尺寸和形状被设置成安装在固定板104上，而第二构件108包括允许第二构件108变形的弹簧特征部112。也就是说，夹具102的构造和尺寸使得当第一构件106和第二构件108联接在一起并且静止时，由夹具102形成的内部空间(骨10将被接收在该内部空间内)的圆周小于将要安装夹具的骨的部分(包括板104)的剖面，或者该空间的尺寸可以如下所述地减小，使得第二构件108径向向外偏转以施加压力。因此，当夹具102安装在骨的目标部分上时，第二构件108将从该静止位置径向向外偏转，使得第二构件108的弹簧特性对骨10施加压力。因此，第一和第二构件106,108联接在一起安装在固定板104上，并且至少部分地周向围绕骨10安装，从而使第二构件108径向向外偏转，以对骨10施加径向压力。如果骨10的横截面积减小(例如由于愈合过程)，弹簧特征部112在其自然偏压力下继续径向向内推动第二构件108，使得尽管其下的骨部分的尺寸减小，夹具102仍保持围绕骨10的期望水平的径向压力。

本实施方案的固定夹具102的第一构件106和第二构件108中的每一个都具有大致弓形的形状，使得当第一构件106和第二构件108联接在一起时，组装的固定夹具102的形状对应于其将夹紧的骨的目标部分(例如，骨10的骨干)。本实施方案的第一构件106从第一端142弧形延伸至第二端146。第一构件106的尺寸和形状被附加地设置成安装在固定板104的一部分上，使得第一构件106横向延伸穿过固定板104。在一个实施方案中，第一构件106包括沟槽110，沟槽的尺寸和形状在其中接收固定板104。第一构件106还可以包括开口114，开口延伸穿过第一构件106中包括沟槽114的部分，使得第一构件106可以安装在固定板104上，其中开口114与固定板104的骨固定元件接收开口116对准。换句话说，一旦第一构件106已经安装在固定板104上并且与固定夹具102的第二构件108组装在一起以至少部分地包围骨10，骨固定元件可以通过其与之对准的第一构件106的开口114和固定板104的开口116***，以提供固定夹具102到骨10的进一步固定。

第一构件106还可以包括延伸穿过第一端142的通道118，该通道118被构造成在其中可滑动地接收第二构件108的杆部分122，以联接第一构件和第二构件106,108，这将在下面进一步详细描述。通道118从第一端142处的第一开口146延伸至邻近沟槽110的第二开口148。通道118延伸穿过第一构件106，使得当第一构件106安装在固定板104上时，通道118沿着骨10的侧面、相对于固定板104的横向延伸。换句话说，通道118的延伸轴线相对于包括沟槽110的第一构件106的部分横向延伸。因此，通道118不干扰沟槽或接收在沟槽中的固定板104，使第一和第二构件106,108能够组装，使得固定夹具102至少部分地围绕骨10。

在第二端144附近，该实施方案的第一构件106包括另一开口120，该开口延伸穿过沟槽110和第二端144之间的第一构件106的部分，以便不干扰第一构件106安装在固定板104上。开口120被构造成接收穿过其中的骨固定元件，使得如果需要，骨固定元件可以***其中并进入骨10中，以提供夹具102到骨10的进一步固定。

在一个实施方案中，第二构件108包括用于将第一构件和第二构件106,108联接在一起的杆部分122，以及从杆部分延伸的弓形部分124，使得当第一构件和第二构件106,108联接在一起时，组装的固定夹具102至少部分地围绕其夹紧的骨10。杆部分122从第一端126纵向延伸至第二端127，并且其尺寸和形状被设定成纵向滑入第一构件106的通道118中。杆部分122沿着基本上直的路径延伸，并且杆部分122的长度被选择成使得当杆部分122通过通道118的第一开口146***时，杆部分122的第一端126延伸超出通道118的第二端148。杆部分122可包括沿其自身一部分的螺纹，使得当杆部分122穿过通道118***时，联接元件128，例如螺母，可螺纹连接在延伸超出通道118的端部的端部126上，以将第一构件和第二构件106,108在相对于彼此的期望位置和构造处联接在一起。如图1-2所示，当第一和第二构件106,108联接在一起以形成组装的固定夹具102时，联接元件128可以位于第一构件106的凹槽130内，以便基本上不突出超出第一构件106的外部轮廓。

弓形部分124从杆部分122的第二端127延伸，使得当第二构件108联接到第一构件106并置于期望的操作位置时，弓形部分124围绕骨10的周边的至少一部分延伸。弓形部分124被形成为包括弹簧特征部112，该弹簧特征部将弓形部分124朝向第一构造偏压，弓形部分124从该第一构造径向向外偏转(朝向第二构造，使得其可以围绕骨的目标部分定位)，而弓形部分124不发生塑性变形。如本领域技术人员所理解的，弹簧特征部112可以被构造为例如片簧，片簧被预先负载以针对已知的径向向外位移施加已知的径向压缩力。换句话说，即使骨的尺寸减小(例如，由于骨吸收)，只要骨的尺寸减小量在弓形部分124最初从其静止位置径向向外移动的量内(即，弓形部分124最初放置在骨的目标部分上时弯曲远离第一构件106的距离)，该预先负载就可以允许组装好的固定夹具102保持对骨10的压力。

在一个示例性实施方案中，包括弹簧特征部112的弓形部分124的至少一部分由诸如镍钛诺的材料形成，这允许弓形部分124在期望的范围内变形，且不产生塑性变形。镍钛诺的超弹性性能使其能够承受大的弹性变形，接近8-10％的应变，并且具有比类似柔性材料更大的刚度，而不会产生永久的塑性变形。如图7所示的应力-应变曲线，在曲线的平稳区，应力并且因此负载将几乎保持不变。这允许弓形部分124在施加到骨10上的压缩负载几乎恒定的情况下有大的位移，使骨段沉降时弓形部分124能完全恢复而不产生永久变形。然而，本领域技术人员将理解，只要如上所述地允许弓形部分124弯曲/变形，弓形部分124可以由多种材料中的任何一种形成。例如，弓形部分124也可以由316不锈钢、钛合金和/或纯钛形成。

弓形部分124也可以形成为包括止动特征部132，该止动特征部防止弓形部分124偏转超出最大允许位移。换句话说，止动特征部132限定弓形部分124的允许偏转范围。在一个示例中，止动特征部132可以通过一对翼134限定，所述翼沿着弓形部分124的外部朝向彼此延伸，即，在操作位置，弓形部分的一部分背离骨10。翼的尖端136彼此分开相当于期望的最大位移的距离，使得当弓形部分124偏转时，尖端136朝向彼此移动。一旦尖端136彼此接触，就阻止弓形部分124进一步偏转。尖端136可以包括斜边缘，以防止两个尖端136接触时产生应力。在一个实施方案中，可以将尖端136彼此分开0.2mm至1.0mm的距离。在一个弓形部分124由钛合金形成的特定实施方案中，尖端136之间的距离可以大约为0.4mm。然而，本领域技术人员将理解，尖端136之间的距离可以根据弓形部分152的材料和/或厚度而变化。

在一个实施方案中，弹簧特征部112和止动特征部132可以通过延伸穿过弓形部分124的狭槽150来限定。当夹具102处于操作位置时，狭槽150基本平行于骨10的纵轴延伸。狭槽150的尺寸和形状设定成使得由其产生的弹簧特征部112是弓形部分124的减小厚度部分152，这允许弓形部分124沿其偏转。狭槽150限定止动特征部132的翼134，并且经由翼134的尖端136之间的距离向夹具102的外部敞开。

弓形部分124还包括从其内表面140(例如，在操作位置面向骨10的表面)延伸的齿状物138，用于接合和/或夹紧固定夹具102所围绕固定的骨10。尽管示例性实施方案具体示出并描述了包括齿状物138的弓形部分124，但是本领域技术人员将会理解，弓形部分124可以包括其他突起和/或表面特征部，用以便于抓持骨10。

根据使用系统100的示例性方法，固定板104沿着骨10放置在期望的位置。为了将板104固定到骨10上，第一构件106可以安装在固定板104的一部分上，并通过将第二构件108的杆部分122***第一构件106的通道118中与第二构件108组装在一起。杆部分122穿过通道118***，直到杆部分122的第一端126延伸超出通道118的第二端148。然后，联接元件128可以螺纹连接在第一端126上，以将第一和第二构件106,108彼此联接。联接元件128螺纹连接在杆部分126上，将第二构件108拉向第一构件106，直到弓形部分124的弹簧特征部112导致弓形部分124偏转。弓形部分124可以偏转，直到止动特征部132的翼34的尖端136彼此接触，防止弓形部分124进一步偏转。

夹具102可以组装在固定板104上，使得开口114与固定板104的骨固定元件接收开口116对准，使得骨固定元件(例如，骨螺钉)可以通过开口114,116***，以提供夹具102和板104到骨10的进一步固定。骨固定元件也可以通过开口120***，以提供夹具102到骨10的额外固定。

如上所述，即使发生骨吸收和骨沉降，导致骨10的尺寸减小，弓形部分124的弹簧特征部112仍然允许夹具102提供对骨10的连续压力。如上所述，对于已有假体先前通过骨10的一部分***的情况，夹具102特别有用。例如，夹具102可用于固定已经植入髓内钉或股骨柄的骨。因此，在一个实施方案中，如图1和图2所示，夹具102可以固定在股骨的近端部分周围，其中股骨柄已经被预先植入。然而，本领域技术人员将理解，夹具102可用于将固定板104沿长骨的任何部分固定到任何长骨。本领域技术人员还将理解，多个夹具102可用于将固定板104固定到骨10。此外，固定螺钉可以***穿过固定板104的骨固定元件接收开口116中的任一个，以提供板104到骨10的另外固定，而不受股骨柄的干扰。

尽管示例性实施方案示出并描述了第一和第二构件106,108经由杆部分122和联接元件128的联接，但是本领域技术人员将理解，第一和第二构件106,108可以以多种方式中的任何一种方式彼此联接，只要第一和第二构件106,108可以联接成至少部分环绕骨10并向其提供径向压力。例如，在另一个实施方案中，第一和第二构件106,108可以通过***穿过通道118和第二构件108的对应通道的螺栓彼此联接。螺栓可以螺纹接合第二构件108，使得螺栓的旋转导致第一和第二构件朝向彼此移动，直到弓形部分124偏转所需的量。

如图8所示，根据本发明的另一示例性实施方案的固定夹具202可以基本上类似于用于围绕骨夹紧的固定夹具102，并且固定板基本上类似于以上针对系统100描述的固定板104。类似于固定夹具102，固定夹具202包括第一构件206和第二构件208，它们可以联接在一起，以横向延伸穿过固定板并围绕骨的外周的至少一部分，从而将固定板沿着骨保持在期望的位置。第一构件206的尺寸和形状被设定成安装在固定板上，而第二构件208包括允许第二构件208形变的弹簧特征部212，使得即使当骨的横截面积减小时，固定夹具202也可以围绕骨施加连续的径向压力，如上文针对系统100所述。第一和第二构件206,208可以分别基本上类似于固定夹具102的第一和第二构件106,108。

不同于包括用于限定减小厚度部分和包括一对翼的止动特征部的狭槽的弹簧特征部，固定夹具202的弹簧特征部212包括沿着第二构件208的弓形部分224的外表面(例如，在操作位置背离骨的表面)形成的沟槽250。沟槽250限定具有减小厚度的点252，弓形部分224能够围绕该点偏转。沟槽250还用于限定弓形部分224的最大可能偏转。

第一和第二构件206,208能够以多种方式中的任何一种彼此联接，并且在一个特定实施方案中，可以经由延伸穿过第一构件206的通道218和经由联接元件228固定的第二构件208的杆部分222来联接，如上文针对固定夹具102所述。第一和第二构件206,208围绕骨联接，直到弓形部分224变形。随着骨愈合和骨的横截面积减小，弓形部分224回复到其初始偏压构造，在骨上提供持续的径向压力。

尽管示例性实施方案具体示出并描述了第二构件的弹簧特征部包括沟槽和/或狭槽，以限定厚度减小部，从而允许第二构件偏转，但是本领域技术人员应当理解，第二构件的弹簧特征部可以以多种方式中的任何一种实现。例如，第二夹具构件的弓形部分的材料的弹性性能足以允许第二构件偏转。

本领域的技术人员应当理解的是，在不脱离本发明实质或范围的情况下，在本发明的结构和方法中可作出修改和变型。因此，本发明旨在涵盖本发明的各种修改和变型，前提条件是它们落入所附权利要求或其等效内容的范围内。