專利名稱：骨固定系統(tǒng)的制作方法
骨固定系統(tǒng)相關申請的交叉引用本申請要求美國臨時專利申請No. 61/417614的優(yōu)先權，該美國臨時專利申請No. 61/417614的申請日為2010年11月29日；本申請還要求美國臨時專利申請No. 61/320883的優(yōu)先權，該美國臨時專利申請No. 61/320883的申請日為2010年4月5日，這些文獻都整個被本文參引。
背景技術：
骨折骨是在創(chuàng)傷中心中常見的傷害。創(chuàng)傷中心的外科醫(yī)生經常遇到各種不同骨的多種不同類型骨折。為了穩(wěn)定骨的骨折部分，具有合適孔的金屬固定板利用金屬螺釘或銷而固定在骨折的相對側的骨段上。通常，螺釘自切割，并旋轉進入骨中的無螺紋孔內，或者它們擰入預先鉆出的螺紋開口中。使用這種板和螺釘的骨折固定可以包括多個程序步驟和多種儀器。例如，第一儀器可以用于在骨中切割孔，然后，第二儀器可以用于布置螺釘或銷。 因此，外科手術的復雜性和持續(xù)時間可能不需要地較長和較復雜。

發(fā)明內容
這里公開了一種外科手術緊固件，該外科手術緊固件可以包括本體，該本體包括第一部分和第二部分。本體確定了孔，該孔沿本體的縱向軸線穿過至少第一部分延伸。孔可以設置成接收切割機構。本體的第一部分可以為電磁輻射可透過，本體的第二部分可以吸收電磁輻射，這樣，當吸收電磁輻射時，本體的第二部分軟化，并能夠變形。在一個實施例中，本體確定了近端和沿縱向軸線與該近端間隔開的遠端，近端設置成安裝在外科手術裝置上，該外科手術裝置發(fā)射能量源，且第一部分相對于第二部分布置在近側。在另一實施例中，第一部分可以是內部芯部分，第二部分可以是外部周邊部分。外科手術緊固件可以是工具包的一部分，該工具包包括骨板和至少一個基于聚合物的緊固件。骨板可以包括熱塑性材料。緊固件可以包括本體，該本體確定了第一部分和第二部分。第二部分可以有激光吸收特性。該緊固件還可以包括孔，該孔穿過至少本體的第一部分延伸。孔可以設置成接收切割機構。還公開了一種外科手術裝置，該外科手術裝置設置成將外科手術緊固件植入至目標解剖位置。外科手術裝置可以包括手部件，該手部件有本體，該本體設置成支承緊固件，該緊固件有本體和穿過該本體延伸的孔。外科手術裝置還可以包括切割機構和能量源。切割機構可以設置成穿過緊固件的孔延伸，并切入目標解剖位置中。能量源可以設置成加熱和軟化緊固件的一部分。還公開了一種將外科手術緊固件固定在目標解剖位置的方法。根據該方法，孔可以通過使用外科手術裝置的切割機構而切入目標解剖位置中。當切割機構切割孔時，安裝在外科手術裝置的尖端上的緊固件可以前進至骨結構的孔中。然后，外科手術裝置的能量源可以起動，從而加熱緊固件，以便軟化該緊固件的至少一部分。一旦完成，該外科手術裝置可以取出，同時緊固件保持安裝在骨結構上。


當結合附圖閱讀時將更好地理解前面的概述以及后面對本申請的優(yōu)選實施例的詳細說明。為了示例說明本申請的外科手術緊固件和裝置，附圖中表示了優(yōu)選實施例。不過應當知道，本申請并不局限于附圖所示的確切結構和手段。附圖中圖I是表示利用外科手術緊固件來將骨板固定在骨上的外科手術裝置的示意圖；圖2A是根據一個實施例的外科手術緊固件的縱剖圖，該外科手術緊固件有芯部分和能夠變形的周邊部分；圖2B是圖2A中所示的外科手術緊固件的橫剖圖，芯部分和周邊部分連接成使得外科手術緊固件設置為單件緊固件；
圖2C是圖2A中所示的外科手術緊固件的橫剖圖，周邊部分是布置在芯部分上的涂層；圖3A是根據另一實施例的外科手術緊固件的正視圖，該外科手術緊固件有能夠變形的遠側部分；圖3B是圖3A中所示的外科手術緊固件的縱剖圖；圖3C是圖3A中所示的外科手術緊固件的橫剖圖，包括穿過緊固件的孔延伸的光
波導管；圖3D是根據另一實施例的外科手術緊固件的正視圖，該外科手術緊固件包括封閉的沖洗槽道；圖4A是設置成利用外科手術緊固件將骨板固定在骨上的外科手術裝置的側視圖；圖4B是表示圖4A中所示的裝置的第一激光器、第二激光器和沖洗供給源的示意圖；圖4C是表示圖4A中所示的裝置的尖端的詳細側視圖，該裝置保持用于將骨板固定在骨上的外科手術緊固件；圖4D是表示圖4A中所示的裝置的尖端的詳細側視圖，該裝置保持用于將骨板固定在骨上的外科手術緊固件的另一實施例；圖5A是外科手術裝置的示意圖，該外科手術裝置定位成將骨板固定在骨上；圖5B是圖5A中所示的外科手術裝置的示意圖，該外科手術裝置起動第一激光器，以便穿過骨板和骨鉆孔，同時使得外科手術緊固件前進；圖5C是圖5B中所示的外科手術裝置的示意圖，該外科手術裝置起動第二激光器，以便軟化外科手術緊固件的至少一部分；以及圖是表示在外科手術裝置除去之后將骨板固定在骨上的外科手術緊固件的示意圖。
具體實施例方式參考圖1，骨固定系統(tǒng)10包括板14 ;一個或多個緊固件18，該緊固件18設置成將板14安裝在目標解剖位置(例如骨26)上；以及外科手術裝置22，該外科手術裝置22方便板14和緊固件18的安裝。應當知道，骨26能夠包括兩個或更多骨折的骨段，例如骨段26A和26B，或者能夠包括要使用骨固定來治療的任意其它變形。而且，目標解剖位置可以是不為骨的結構，例如韌帶以及其它軟組織或硬組織結構。如圖所示，板14布置在骨26上方或骨上面，外科手術裝置22可以定位在板14上面，以便在板14和/或骨26中切割孔，從而使用緊固件18來將板14固定在骨26上。使用一個或多個緊固件18和外科手術裝置22來固定板14可以使用單個裝置來進行。例如，只有單個裝置22就能夠用于切割孔、布置緊固件18以及通過一個或多個緊固件18來將板14固定在骨26上。應當知道，整個固定系統(tǒng)10可以作為工具包來出售，或者也可選擇，板14和該一個或多個緊固件18可以自身作為工具包來出售。例如，具有不同尺寸和/或形狀的多個緊固件18能夠提供為一個工具包。也可選擇或者另外，具有不同尺寸和/或形狀的多個板 14能夠提供為一個工具包。也可選擇或者另外，具有相同或不同尺寸和/或形狀的緊固件18和板14的組合能夠單獨或者與外科手術裝置22組合地提供為一個工具包。而且，盡管緊固件18表示為銷，但是它們能夠可選地提供為具有螺紋表面的螺釘、具有平滑或有齒表面的釘、螺栓、或者設置成將骨板14固定在底部骨26上的任意可選固定裝置。如圖I中所示，外科手術裝置22包括手部件82和控制單元86，該控制單元86通過軟線90而與手部件82連接?？刂茊卧峁┣懈顧C構46，該切割機構46設置成將孔切入板14和骨26中；以及能量源70，該能量源70設置成加熱和軟化緊固件18，從而將板14安裝在骨26上。切割機構46可以包括第一激光器94和沖洗系統(tǒng)98,能量源70可以包括第二激光器102。第一激光器94、沖洗系統(tǒng)98和第二激光器102布置在控制單兀86中，并通過軟線90而提供給外科手術裝置22的手部件82。板14提供了能夠與骨段連接的負載承載結構。板14優(yōu)選是由聚合物材料制造。例如，板14可以由聚α羥基酯、聚原酸酯、聚酸酐、聚磷腈、聚丙烯富馬酸、聚酯酰胺、聚乙烯富馬酸、聚交酯、聚乙交酯、聚乙內酯、三亞甲基碳酸酯、聚二氧六環(huán)酮、聚羥基丁酸酯以及它們的共聚物和混合物來制造。板14還可以包括電磁輻射吸收特征。例如，板14可以包括添加劑，例如葉綠素、炭黑、氧化鐵、石墨、熒光素、次甲基藍、靛氰綠、曙紅、曙紅Y (514納米)、ethyleosine (532納米)、卩丫唳、卩丫唳橙、銅酞花青、鉻-鈷-氧化招、亞鐵朽1檬酸銨、焦倍酹、蘇木萃、葉綠素_銅復合物、D&C藍No. 9、D&C綠No. 5、[酞菁(phtalocyaninate)(2-)]銅、D&C 藍 No. 2、D&C 藍 No. 6、D&C 綠 No. 6、D&C 紫 No. 2 和 D&C 黃 No. 10，它們使得板14能夠吸收能量，例如來自第二激光器102的能量。在手術中，板14的、具有電磁輻射吸收特性的部分吸收激光束并變形，從而有助于使得板14固定在骨26上。在另一實施例中，電磁輻射吸收部件可以包括磁性納米顆粒，第二激光器102可以由電磁發(fā)射器代替，該電磁發(fā)射器發(fā)出20kHz至IOGHz范圍內的電磁信號。也可選擇，超聲波振動、普通的加熱金屬螺栓或者加熱空氣流可以用于熔化緊固件/板。而且，板14可以提供為沒有預先鉆出的孔，因此可以確定沿長度在相對邊緣之間的連續(xù)表面，它確定了用于插入一個或多個緊固件18的目標位置。在安裝過程中，外科手術裝置22的切割機構可以用于在板14中產生孔。不過應當知道，板14并不局限于確定了連續(xù)表面的板，并可以提供有預先鉆出的孔。而且，本領域技術人員應當知道，板14和孔可以提供為各種形狀和尺寸。如圖2A-2C中所示，各外科手術緊固件18包括本體44，該本體44沿縱向方向L拉長，并確定了遠端D和近端P。各外科手術緊固件18還包括孔48，該孔沿縱向方向L、沿縱向軸線49穿過本體44延伸，該縱向軸線49可以確定緊固件18的中心軸線。這樣，本體44為管形，具有確定本體44的外表面55的外徑Dl以及確定本體44的內表面52的內徑D2。如圖所示，本體44可以分成鄰接內表面52的第一或芯部分50以及鄰接外表面55的第二或周邊部分51。緊固件18的本體44由熱塑性材料來制造，例如聚α羥基酯、聚原酸酯、聚酸酐、聚磷腈、聚丙烯富馬酸、聚酯酰胺、聚乙烯富馬酸、聚交酯、聚乙交酯、聚乙內酯、三亞甲基碳酸酯、聚二氧六環(huán)酮、聚羥基丁酸酯以及它們的共聚物和混合物。本體44的、鄰接外表面55的周邊部分51有足夠的顏色，以包括電磁輻射吸收特性，同時，本體44的、鄰接內表面52的芯部分50能夠由能量源提供的電磁輻射透過。例如，彩色周邊部分51可以包括添加齊U，例如葉綠素、炭黑、氧化鐵、石墨、熒光素、次甲基藍、靛氰綠、曙紅、曙紅Y (514納米)、ethyleosine(532納米)、卩丫唳、卩丫唳橙、銅酞花青、鉻-鈷-氧化招、亞鐵朽1檬酸銨、焦倍酹、蘇木萃、葉綠素-銅復合物、D&C藍No. 9、D&C綠No. 5、[酞菁(phtalocyaninate) (2_)]銅、D&C藍No. 2、D&C藍No. 6、D&C綠No. 6、D&C紫No. 2和D&C黃No. 10，該添加劑能夠吸收由 第二激光器102提供的電磁福射。通過吸收第二激光器102的能量，周邊部分51的熱塑性材料加熱和軟化。也就是，通過由于吸收來自第二激光器102的輻射而產生的熱量出現緊固件18的軟化，直至允許緊固件18進行變形的程度。此外，添加劑和(在一些實例中)一些熱塑性材料自身吸收激光和加熱，從而使得熱塑性材料軟化。軟化的熱塑性材料能夠變形，并膨脹至骨組織的空心空間中，從而將緊固件18和板14固定在骨26上。周邊部分51可以吸收的輻射能量為芯部分50的至少兩倍。不過通常，相對于芯部分50，5-1000倍系數的更多能量吸收于周邊部分51中。換句話說，周邊部分51可以吸收50-100%的能量，同時芯部分50吸收0-10%。周邊部分51的厚度優(yōu)選是超過O. Imm和/或在外徑Dl的1%至20%之間。應當知道，周邊部分51并不局限于能夠吸收第二激光器102的輻射的熱塑性材料，其它材料也可以使用。例如，周邊部分51可以包括磁性納米顆粒，激光器可以由電磁發(fā)射器來代替，該電磁發(fā)射器發(fā)射在IkHZ至IMHz或IOOKHz至IOOGHz范圍內的電磁信號。緊固件18的、電磁輻射可透過的芯部分50可以設置成根本并不變熱或只局部變熱，且保持它的機械強度。同時，芯部分50能夠用作光學元件，并將能量向前傳送至骨板14中。然后，緊固件18能夠推入在先制成的孔中，該孔可以尺寸過小，然后再將變熱和軟化的聚合物壓入骨的內部空間中。在關閉能量源之后，聚合物(熱塑性材料)冷卻和快速硬化(〈1-2分鐘)，并建立在緊固件18以及骨和/或骨板14之間的交錯接合。芯部分50和周邊部分51可以是分開的離散部件，它們連接在一起，且例如周邊部分51有包括電磁輻射吸收特性的涂層，如圖2C中所示，或者它們可以成一體，因此為一個部件，且周邊部分51包括發(fā)色團(即顏料或色素)，如圖2B中所示。而且，在一些實施例中，周邊部分51可以是具有可變吸收系數“a”的區(qū)域。在任何情況下，周邊部分51包括足以使得周邊部分51隨著暴露于第一激光器94中而變形的電磁輻射吸收特性，同時芯部分50的熱塑性材料的區(qū)域對于第二激光器102的輻射透明，該透明性大于周邊部分51的透明性。因此，內部無顏色芯部分50在暴露于第一激光器94中時基本保持它的結構完整性,該第一激光器94使得周邊部分51變形。
如圖3A-3D中所示，在另一實施例中，緊固件18A包括本體44A，該本體44A有第一和第二部分，該第一和第二部分相對于基本平行于縱向軸線49延伸的方向對齊。如圖3B中所示，緊固件18A的本體44A可以包括第一軸向部分64和相對于該第一部分64布置在遠側的第二軸向部分60。第一部分64可以為電磁輻射可透過，而第二部分60可以設置成吸收電磁輻射。與緊固件18相同，緊固件18A可以由熱塑性材料制造。各緊固件18A可以由熱塑性材料來制造，例如聚α羥基酯、聚原酸酯、聚酸酐、聚磷腈、聚丙烯富馬酸、聚酯酰胺、聚乙烯富馬酸、聚交酯、聚乙交酯、聚乙內酯、三亞甲基碳酸酯、聚二氧六環(huán)酮、聚羥基丁酸酯以及它們的共聚物和混合物。第二軸向部分60能夠在它的整個體積中有顏色，并包括電磁輻射吸收特性，該電磁輻射吸收特性使得第二部分能夠吸收由例如激光器102提供的能量，且第一軸向部分64由激光器102提供的能量可傳遞。例如，彩色的第二部分60可以包括添加劑，例如葉綠素、炭黑、氧化鐵、石墨、熒光素、次甲基藍、靛氰綠、曙紅、曙紅Y (514納米)、ethyleosine(532納米)、卩丫唳、卩丫唳橙、銅酞花青、鉻-鈷-氧化招、亞鐵朽1檬酸銨、焦倍 酹、蘇木萃、葉綠素-銅復合物、D&C藍No. 9、D&C綠No. 5、[酞菁(phtalocyaninate) (2_)]銅、D&C藍No. 2、D&C綠No. 6、D&C藍No. 6、D&C紫No. 2和D&C黃No. 10，該添加劑能夠吸收由第二激光器102提供的電磁輻射。在手術中，在緊固件18A的第二軸向部分60的整個體積中的熱塑性材料吸收激光束并變形，從而將板14固定在骨26上。在另一實施例中，第二軸向部分60可以包括磁性納米顆粒，第一激光器可以由電磁發(fā)射器代替，該電磁發(fā)射器發(fā)射在20kHz至IOGHz范圍內的電磁信號。第一軸向部分64和第二軸向部分60可以是分開的離散部件，它們連接在一起，或者它們可以成一體，因此為一個部件，且第二軸向部分60有涂層，該涂層包括電磁輻射吸收特性。在任一情況下，第二軸向部分60包括足以使得該第二軸向部分60隨著暴露于能量源例如激光束102中而變形的電磁輻射吸收特性，同時第一軸向部分64的熱塑性材料對于激光束102的輻射透明(可穿透)度，該透明度大于第二軸向部分60的透明度，因此，無顏色的第一軸向部分64在暴露于激光束102中時基本保持它的結構完整性，該激光束102使得第二軸向部分60變形。第二軸向部分60在圖3B中表示為布置在本體44的遠端“D ”處，第一軸向部分64表示為相對于第二軸向部分60布置在近側。有顏色的第二軸向部分60可以是緊固件18A的、沿縱向方向的總長度的10%至80%。如圖3A-3D中所示，緊固件可以提供有沖洗槽道59，該沖洗槽道59設置為凹口 56或封閉通道57，如圖3A和3D中所示。如圖3A和3B中所示，緊固件18A包括沿縱向軸線49細長的空心柱形本體44A。本體44A包括外表面55A，該外表面55A確定了外徑D1。如圖所示，各緊固件18A包括沿縱向軸線49的方向穿過本體44A延伸的孔48A。如圖所示,孔48A有內徑D2，該內徑D2確定了本體44A的內表面52A。本體44A還確定了多個沖洗槽道59，該沖洗槽道59設置為沿孔48A的整個長度從近端P至遠端D伸入內表面52A中的凹口56。盡管本體44A表示為確定了三個周向等距間隔開的凹口 56(即當在剖面中看時布置在120° )，但是本體44A也能夠在需要時包括任意數目的凹口 56，這些凹口 56在需要時繞本體44A周向間隔開。如3A中所示，在剖面中，各凹口 56可以成半圓形形狀，并可以設置成接收和承載沖洗流體。各凹口 56可以有大約O. Imm至大約O. 5mm的半徑。凹口 56可以相互徑向間隔開，以便提供多個沖洗槽道59，這些沖洗槽道59能夠通過例如三個沖洗槽道59中的兩個注入沖洗流體，并能夠通過例如三個沖洗槽道59中的一個抽出沖洗流體。不過應當知道，凹口 56并不局限于半圓形，并可以為能夠接收沖洗液體的任意形狀。在另一實施例中，如圖3D中所示，緊固件可以包括沖洗槽道59，該沖洗槽道59為封閉通道57。如圖所示，緊固件18B包括管形本體44B JL48B,該孔48B穿過本體44B延伸；以及三個周向等距間隔開的封閉通道57，這三個封閉通道57穿過本體44B在該本體44B的內表面52B和外表面55B之間延伸，這樣，并不存在與孔48B的連通。盡管本體44B表示為確定了三個周向等距間隔開的通道57，但是本體44B能夠在需要時包括任意數目的通道57，且這些通道57在需要時繞本體44B周向間隔開。緊固件18、18A和18B可以以多種尺寸來提供。例如，各緊固件的外徑Dl可以在I. 5和5mm之間，緊固件的孔可以有大約O. 4mm至3mm的直徑D2。而且,緊固件可以有沿縱向軸線49延伸的長度T，該長度T在大約3mm和大約20mm長之間。 提供的尺寸只是示例說明目的，應當知道，緊固件可以包括能夠將板14固定在底部骨26上的任意尺寸。顏色材料或顆粒可以利用多種方法來加入緊固件的聚合物中。例如，包含顏色的聚合物層或植入件元件能夠以所謂的兩部件注射模制方法來制造。在本例中，緊固件的無顏色部分在第一階段中注入，且在改變注射模具中的空腔之后，在第二階段注入包含顏色的部分。包含顏色的聚合物層也可以通過施加和干燥包含顏色和聚合物的溶液來實現，在本例中，能夠通過沉積和干燥包含顏色和聚合物的溶液來獲得包含顏色的聚合物層，類似于蠟燭拖動處理(浸潰涂覆處理)或通過噴霧。使用首先提出的沉積處理能夠獲得非常薄(薄至微米)至非常厚(亞毫米和毫米范圍)的尺寸的層。顏色層也可以通過施加和干燥包含顏色顆粒的懸浮液或溶液來獲得。在這種情況下，通過首先加熱包含彩色的顆粒來產生涂層。加熱的顆?？梢栽賴娚湓诰o固件的無顏色部分的表面上，這樣，顆粒與緊固件的無顏色部分的聚合物熔合，并固定在該表面上。陶瓷或其它非熱敏顆粒也可以通過在加熱狀態(tài)下將它們噴射至聚合物表面上而施加在表面上，其中，它們能夠與聚合物局部熔合，并固定在該表面中。由此的實例由等離子體噴射處理來給出，例如，髖關節(jié)假體通過該等離子體噴射處理來涂覆有磷酸鈣顆粒。使用方法例如化學蒸氣沉積(CVD)或物理蒸氣沉積(PVD)在有合適基質時也可以考慮。各緊固件可以使用圖4A-4C中所示的外科手術裝置22來定位和固定在板14和骨26上。如圖所示，外科手術裝置22包括手部件82、控制單元86以及使得手部件82與控制單元86連接的軟線90。外科手術裝置22是設置成提供切割機構46和能量源70的處理裝置。在所示實施例中，切割機構包括第一激光器94和沖洗供給源98，它與第一光波導管95連接，而能量源70包括第二激光器102，該第二激光器102與第二光波導管103連接。第一激光器94和沖洗供給源98可以設置成穿過板14和/或骨26切割，第二激光器102可以設置成加熱緊固件18、18A和/或18B的第二軸向部分60或管形周邊部分51并使它變形。沖洗供給源98設置成供給冷卻劑液體，并從切割部位除去碎屑。光波導管95、103可以為柔性或剛性光學光傳輸結構，例如玻璃纖維電纜或反射軟管(例如也為納米管)，它用于將電磁輻射從所述供給源輸送給緊固件。在另一方面，緊固件自身可以用作光纖和光擴散器。在進入緊固件后，光通過緊固件的第一部分來傳輸，直到它到達將發(fā)生聚合物軟化的點(大部分在它的表面處)。為了傳輸光通過光纖至緊固件直到合適點，緊固件一方面實際上傳輸光，例如到達銷的尖端，然后在該處分配光，以便到達緊固件的表面，例如通過散射。在一個實施例中，第一激光器94是3 μ m紅外線激光器，沖洗供給源98使用液體例如水，第二激光器102是SOOnm紅外線激光器。不過應當知道，裝置22并不限制為切割機構46包括3 μ m紅外線激光器和水供給源，也不限制為能量源70包括800nm紅外線激光器。例如，切割機構46還可以為10 μ m CO2激光器與沖洗供給源組合，或者2. 8 μ m鉺YAG激光器與沖洗供給源組合。類似的，第二激光器102可以是波長在400nm至1800nm范圍內的激光器，或者它可以由在20kHz至IOGHz范圍內的電磁發(fā)射器來代替，或者紅外線激光器可以由超聲波源代替，該超聲波源能夠(i)穿過板14和骨結構26進行切割；以及(ii)加熱，并因此軟化緊固件18。控制單元86包括各第一激光器94、沖洗供給源98和第二激光器102?？刂茊卧?6能夠包括由用戶控制的設置裝置，以便確定骨固定系統(tǒng)的操作。例如，用戶可以首先設置控制單元86，以便同時供給第一激光器94和沖洗供給源98，以便穿過板14和骨26進行切害I]，然后中間步驟，將控制單元86改變成供給第二激光器102，以便使得緊固件18變形。 如圖I和4A-4C中所示，手部件82包括細長本體11，該細長本體11有在它的遠端處的尖端114和在它的近端處的連接部分118 (用于使得本體110與軟線90連接)。細長本體110為大致管形結構，它構造成包容所述第一和第二波導管95、103和/或沖洗管126a、126b,如圖4C中所不。第一和第二光波導管95、103可以是光纖,它們設置成將第一和第二激光器94和102的射束從控制單元86通過本體110輸送至尖端114。類似的，沖洗管126設置成運輸沖洗液體從控制單元86通過本體110至尖端114，并沿相反方向吸出沖洗流體，因此還能夠稱為沖洗管。靠近緊固件遠端的光纖末端130在需要時使得第一激光器94的射束分散，以便使得切入板14和骨26中的孔具有允許緊固件通過的直徑。光纖末端130能夠往回進入裝置22幾個毫米，以便能夠在骨結構26內部壓縮緊固件的第二軸向部分60。例如，當緊固件由用戶向下壓縮時，光纖末端130可以通過相對于手柄向近側平移或通過壓縮(當緊固件18A的一部分例如軸向部分60壓縮或以其它方式變形時)而向近側退回。還參考圖3C，第一光波導管95設置成穿過緊固件18的本體44的孔48延伸。特別是，第一光波導管95確定了與孔48的直徑基本相等的直徑。因此，緊固件18的孔48的尺寸設置成接收第一光波導管95，該第一光波導管95引導第一激光器94的射束，這樣，在第一光波導管95和孔48的內表面52之間有很小的間隙。因此，第一光波導管95基本封閉各凹口 56的內徑向端，以便確定多個沖洗槽道59，這些沖洗槽道59沿緊固件18的長度延伸。圖4C表示了尖端114，該尖端114設置成用于緊固件，例如緊固件18(如圖2A中所示)以及緊固件18A和18B (該緊固件18A和18B包括沖洗槽道59，如圖3A和3D中所示)。尖端114設置成夾緊和保持或者以其它方式支承緊固件。緊固件18的近端P能夠包括安裝部分45，該安裝部分45例如能夠設置為柱形部分，該柱形部分的尺寸設置成用于與尖端114中的相應孔140按壓配合。如圖所示,尖端114包括槽道144,該槽道144從壁146伸出和伸向尖端114的遠端；以及孔140，該孔140與槽道144對齊地從尖端114的遠端向近偵誕伸。孔140確定了比槽道144的直徑更大的直徑，這樣，尖端114提供了在孔140和槽道144之間的交界面處的座148。當緊固件18完全插入或以其它方式布置在孔140內時，交界面在槽道144的遠端處抵靠和支承緊固件18。槽道144分離成用于注入沖洗液體的注入部分145a和能夠將沖洗液體與碎屑一起吸出的抽吸部分145b。手部件本體110還包括伸入尖端114中的第一和第二口 150、151。各第一和第二口 150、151有在它的近端處的接頭154，用于使得沖洗管126a、126b與其連接；以及在它的遠端處的開口 158。第一和第二口 150、151的開口 158伸入槽道144內，以便使得槽道144與第一和第二口 150、151的接頭154流體連通。孔140的尺寸設置成接收和保持緊固件，例如緊固件18A或18B，如上所述，且槽道144設置成引導沖洗供給源98的沖洗液體從開口 158至緊固件的兩個沖洗槽道59 (該沖洗槽道59能夠為凹口 56或封閉通道57)，并通過緊固件18的第三沖洗槽道59來吸走沖洗流體和碎屑。第一沖洗管126a與第一口 150的接頭154連接，沖洗供給源98 的沖洗液體通過第一沖洗管126a經過第一口 150而進入槽道144的注入部分145a中，并通過緊固件的兩個沖洗槽道59。第二沖洗管126b與第二口 151的接頭154連接，且具有碎屑的沖洗流體能夠通過緊固件18的第三沖洗槽道59 (由第三沖洗槽道59來確定)而吸出至槽道144的抽吸部分145b中，并經過第二口 151進入第二沖洗管126b中。第一激光器94的射束和沖洗供給源98的沖洗液體可以同時縱向通過緊固件18A傳播且傳播至緊固件18A的遠端D外，從而將孔切入板14和/或骨26內。如圖所示，第二激光器102的射束可以導向緊固件18A的前壁或近側壁160。當第二激光器102起動時，光穿過緊固件18A的透明第一軸向部分64，并由吸收激光的第二軸向部分60吸收。也可選擇，當使用根據圖2A至2C的緊固件18時，光穿過芯部分50中的熱塑性材料，并由周邊部分51 (該周邊部分51鄰接緊固件18的外表面55)的吸收激光有顏色熱塑性材料和由板14的相鄰部分來吸收。尖端114可以是無菌單次使用部件，它可以包括緊固件，例如緊固件18、18A或18B中的任意一個；以及光纖末端130，該光纖末端130設置成充分切穿骨26(應當知道，光纖末端可以形成為分散激光束，這樣，它實際上能夠鉆足夠大的孔以便與緊固件配合-該緊固件比光纖末端更大)。單次使用部件可以設置成選擇地安裝在本體110的遠端上或從該遠端拆卸。單次使用部件還可以由能夠置于高壓釜中的材料來制造。圖4D表示了設置成與如圖2A至2C中所示的緊固件18 —起使用的尖端114的另一實施例。根據圖4D的尖端114的實施例與圖4C的實施例的區(qū)別僅在于其中，該尖端114包括固定在尖端114上的套筒156，該套筒156包括與槽道144流體連通的兩個或更多孔157。套筒156能夠插入緊固件18的孔48內，并包圍第一光波導管95。兩個或更多鉆孔157布置成周向等間距，并適合引導沖洗供給源98的沖洗液體從槽道144至尖端130。槽道144分成用于注入沖洗液體的注入部分145a和能夠將沖洗液體與碎屑一起吸走的抽吸部分145b。注入部分145a設置成引導沖洗供給源98的沖洗液體從開口 158通過套筒156(該套筒156插入緊固件18的孔48中)中的兩個或更多孔157，而抽吸部分145b設置成通過在套筒156中的一個或多個鉆孔157來吸走沖洗流體和碎屑。在手術中，參考圖5A-5D，外科手術裝置22可以以簡單和高效的方式來固定板14和緊固件18 (或18A或18B)。如圖5A中所示，緊固件18置于手部件82的尖端114中，這樣，緊固件18局部延伸至尖端114的遠側，且板14位于骨26上并在骨折區(qū)域上方。然后，手部件82可以與緊固件18 —起定位在板14的表面上，并相對于該板14處于90°角度，或者在需要時相對于90°角度偏離。一旦定位手部件82，控制單元86可以啟動，以便使得第一激光器94的射束和沖洗供給源98能夠在需要時切割或鉆出孔55穿過板14至孔26內。如圖5B中所示，第一激光器94和沖洗供給源98的沖洗液體穿過緊固件18的孔48和傳播至緊固件18的遠端外。當切割孔55時，手部件82和(因此)緊固件18可以在孔產生一段時間后輕輕地推入孔中?！┛走_到合適深度且緊固件18合適定位在孔中，控制單元86就可以轉換成停止啟動第一激光器94和沖洗供給源98，并啟動第二激光器102，從而使得緊固件18的一部分變形。如圖5C中所示，第二激光器102的射束可以使得緊固件18和在板14和緊固件18之間的交界面軟化和變形。沿所述縱向軸線49方向將裝置22輕輕推入孔55中使得緊固件18的一部分變形并確定外部尺寸，該外部尺寸大于孔55的尺寸。因此，緊固件18轉變成鉚釘170，該鉚釘170使得板14與骨26連接。上述骨固定處理過程能夠進行為將骨板14固定在骨26的一個或多個骨段上，該一個或多個骨段由于骨折而分開。例如，骨板14定位在一個或多于一個的骨折部位上面， 且一個或多個緊固件能夠以上述方式使得該板14與各骨段連接。如圖中所示，裝置22可以拆卸，同時板14和緊固件18留下。板14和緊固件18可以由可吸收的材料來制造。前述說明由于解釋目的，而不能認為是限制本發(fā)明。盡管已經參考優(yōu)選實施例或優(yōu)選方法介紹了多個實施例，但是應當知道，這里使用的措辭是解釋和示例說明的措辭，而不是限制的措辭。而且，盡管已經在這里參考特殊結構、方法和實施例介紹了實施例，但是本發(fā)明將并不局限于這里所述的特殊情況。而且，如果需要，上述任意實施例能夠包含上述任意其它實施例的任意結構或特征。相關領域技術人員通過本說明書的教導可以對這里所述的本發(fā)明進行多種變化，且在不脫離由附加權利要求確定的本發(fā)明精神和范圍的情況下可以進行變化。
權利要求
1.ー種外科手術緊固件，包括 本體，該本體包括第一部分和第二部分，本體確定了孔，該孔沿本體的縱向軸線穿過至少第一部分延伸，該孔設置成接收切割機構； 其中，本體的第一部分為電磁輻射可透過，且本體的第二部分吸收電磁輻射，這樣，當吸收電磁輻射時，本體的第二部分軟化，井能夠變形。
2.根據權利要求I所述的外科手術緊固件，其中孔進一歩沿縱向軸線穿過第二部分延伸。
3.根據權利要求I所述的外科手術緊固件，其中本體還包括外表面，該外表面確定了外徑，且孔包括內表面，該內表面確定了內徑。
4.根據權利要求3所述的外科手術緊固件，其中本體的第一部分是確定內表面的芯部分，而第二部分是確定外表面的周邊部分。
5.根據權利要求I所述的外科手術緊固件，其中第一部分和第二部分沿相對于縱向軸線角度偏移的方向間隔開。
6.根據權利要求5所述的外科手術緊固件，其中該方向相對于縱向軸線基本垂直。
7.根據權利要求I所述的外科手術緊固件，其中本體確定了近端和沿縱向軸線與該近端間隔開的遠端，該近端設置成安裝在發(fā)射能量源的外科手術裝置上，且該第一部分相對于第二部分布置在近側。
8.根據權利要求7所述的外科手術緊固件，其中第一和第二部分相對于與縱向軸線基本平行地延伸的方向對齊。
9.根據權利要求I所述的外科手術緊固件,其中本體為基本管形。
10.根據權利要求I所述的外科手術緊固件，其中電磁輻射具有在400nm至1800nm范圍內的波長。
11.根據權利要求I所述的外科手術緊固件，其中電磁輻射具有在IkHz至IMHz范圍內的頻率。
12.根據權利要求I所述的外科手術緊固件，其中電磁輻射有在IOOkHz至IOOGHz范圍內的頻率。
13.根據權利要求I所述的外科手術緊固件，其中本體的第二部分有足以吸收電磁輻射的顏色，以便使得本體的第二部分響應電磁輻射而軟化。
14.根據權利要求13所述的外科手術緊固件，其中該顏色具有在400nm至1800nm之間的波長。
15.根據權利要求13所述的外科手術緊固件，其中第二本體部分的顔色包括D&C藍色9和靛青綠中的至少ー種。
16.根據權利要求I所述的外科手術緊固件，其中本體的第二部分包括熱塑性材料和附加到熱塑性材料上的、可吸收激光的添加劑。
17.根據權利要求2所述的外科手術緊固件，還包括至少ー個沖洗槽道，該沖洗槽道沿縱向軸線的方向穿過本體延伸，且沖洗槽道設置成接收和承載沖洗流體。
18.根據權利要求17所述的外科手術緊固件，其中沖洗槽道向孔打開。
19.根據權利要求17所述的外科手術緊固件，其中沖洗槽道伸入第一本體部分中。
20.根據權利要求19所述的外科手術緊固件，其中沖洗槽道還延伸至第二本體部分中。
21.根據權利要求3所述的外科手術緊固件，還包括至少ー個封閉通道，該封閉通道沿縱向軸線的方向在內表面和外表面之間穿過本體延伸，該封閉通道設置成接收和承載沖洗流體。
22.根據權利要求21所述的外科手術緊固件，其中封閉通道穿過第一本體部分延伸。
23.根據權利要求21所述的外科手術緊固件，其中封閉通道穿過第二本體部分延伸。
24.根據權利要求I所述的外科手術緊固件，其中本體由熱塑性材料制造，該熱塑性材料包括以下的至少ー種 聚a羥基酯、聚原酸酷、聚酸酐、聚磷腈、聚丙烯富馬酸、聚酯酰胺、聚こ烯富馬酸、聚交酯、聚こ交酷、聚こ內酷、三亞甲基碳酸酷、聚ニ氧六環(huán)酮、聚羥基丁酸酷以及它們的共聚物和混合物。
25.ー種外科手術裝置，設置成將外科手術緊固件植入至目標解剖位置中，該外科手術裝置包括 手部件，該手部件有本體，該本體設置成支承緊固件，該緊固件包括緊固件本體和穿過該緊固件本體延伸的孔； 切割機構，該切割機構設置成當緊固件由本體支承時穿過緊固件的孔延伸，切割機構設置成切入目標解剖位置；以及 能量源，該能量源與本體連接且設置成當緊固件由本體支承時加熱和軟化緊固件的一部分。
26.根據權利要求25所述的外科手術裝置，其中手部件還包括尖端，該尖端從本體伸出，并支承緊固件。
27.根據權利要求25所述的外科手術裝置，還包括控制單元，該控制單元設置成控制切割機構和能量源。
28.根據權利要求27所述的外科手術裝置，還包括軟線，該軟線使得控制單元與手部件連接。
29.根據權利要求25所述的外科手術裝置，其中切割機構包括第一激光器。
30.根據權利要求29所述的外科手術裝置，其中第一激光器是3紅外線激光器、10 u mC02激光器或2. 8 ii m鉺YAG激光器。
31.根據權利要求29所述的外科手術裝置，其中切割機構還包括沖洗供給源。
32.根據權利要求31所述的外科手術裝置，其中沖洗供給源包括水。
33.根據權利要求25所述的外科手術裝置，其中能量源包括SOOnm激光器。
34.根據權利要求25所述的外科手術裝置，其中能量源是超聲波源。
35.ー種工具包，包括 骨板，該骨板包括熱塑性材料；以及 至少ー個基于聚合物的緊固件，該緊固件包括 本體，該本體確定了第一部分和第二部分，第二部分有激光吸收特性，該本體確定了孔，該孔穿過至少第一部分延伸，該孔設置成接收切割機構。
36.根據權利要求35所述的工具包，還包括外科手術裝置，該外科手術裝置設置成在目標解剖位置中切割孔，并設置成使得緊固件和/或骨板軟化。
37.根據權利要求36所述的工具包，其中外科手術裝置設置成提供第一激光器、第二激光器和沖洗供給源。
38.根據權利要求35所述的工具包，其中緊固件的孔有內表面，該內表面確定了至少兩個凹ロ，該凹ロ延伸孔的整個長度，該凹ロ設置成接收和引導沖洗供給源通過緊固件。
39.根據權利要求38所述的工具包，其中內表面確定了三個凹ロ。
40.根據權利要求35所述的工具包，其中本體的第二部分包括涂層，該涂層有激光吸收特性。
41.根據權利要求35所述的工具包，其中板包括ー個或多個通孔。
42.根據權利要求41所述的工具包，其中至少兩個通孔相互平行。
43.根據權利要求35所述的工具包，其中板并不包括通孔。
44.ー種將外科手術緊固件固定在目標解剖位置的方法，該方法包括 a)通過使用外科手術裝置的切割機構而將孔切入目標解剖位置中； b)當切割機構切割孔時，使得由外科手術裝置支承的緊固件前進至目標解剖位置的孔中； c)啟動外科手術裝置的能量源，從而加熱緊固件，以便軟化該緊固件的至少一部分；以及 d)取出該外科手術裝置，同時緊固件保持安裝在目標解剖位置上。
45.根據權利要求44所述的方法，其中步驟a)包括以下子步驟 al)使得基于聚合物的骨板布置在目標解剖位置上； a2)通過使用外科手術裝置的切割機構來切割孔穿過板并進入目標解剖位置；以及 步驟d)包括取出該外科手術裝置，同時緊固件和板保持安裝在目標解剖位置上。
46.根據權利要求44所述的方法，還包括 在加熱和軟化緊固件的至少一部分的過程中，將緊固件按壓至目標解剖位置中的孔內。
47.根據權利要求44所述的方法，其中緊固件加熱至這樣的程度，使得它至少局部可變形。
全文摘要
這里提供了一種骨固定系統(tǒng)。骨固定系統(tǒng)可以包括板；一個或多個緊固件，該緊固件設置成將板安裝在目標解剖位置，例如骨上；以及外科手術裝置，該外科手術裝置方便板和緊固件的安裝。
文檔編號A61B17/86GK102781347SQ201180011444
公開日2012年11月14日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權日2010年4月5日
發(fā)明者R·弗里格, R·納爾迪尼 申請人:斯恩蒂斯有限公司