[发明专利]骨生长装置及方法

说明书

相关申请

本申请要求于2009年9月4日提交的美国临时专利申请第61/240,071号以及于2010年7月13日提交的美国临时专利申请第61/363,986号的优先权。第240,071和363,986号的临时专利申请通过引用方式整体结合于此。

技术领域

本发明的领域总体上涉及用于治疗与骨骼系统有关的疾病，特别是涉及用于骨骼生长用途的医疗器械。

背景技术

牵张成骨(也称为骨痂牵拉和骨牵张)已成功地用于延长身体的长骨。通常，通过骨皮质切开术来有目的地使骨骼断裂(如果未曾断裂)并将骨骼的两段逐渐地牵拉，从而允许在间隙中形成新骨。如果牵引速率过高，则存在发生骨不连接的危险，如果牵引速率过低，则存在在牵引期结束前这两段骨骼将彼此完全融合的危险。当利用此方法达到骨骼的期望长度时，则让骨骼合并。牵张成骨的应用主要集中于股骨或胫骨的生长，但也可包括肱骨、颌骨(小颌畸形)或者其他骨。使骨延长或生长的原因是多种的，该用途包括但不限于：骨肉瘤后的骨癌；矮小症或侏儒症/软骨发育不全中的装饰性延长(小腿以及股骨和/或胫骨)；一个肢体的延长以适应另一肢体(先天性、创伤后、骨骼疾病后、假肢膝关节)，骨不连接(non-union)。

使用外固定器的牵张成骨已实施了许多年，但是，外固定器对于患者而言是不方便的。也可能是痛苦的，患者会遭受销轨感染、关节僵直、食欲缺乏、抑郁、软骨损伤以及其他副作用的危害。安装外固定器也会延迟康复的开始。

针对外固定器牵拉的缺点，已使得髓内牵引钉被手术地植入体内，其整个包含于骨骼中。一些方法是，通过患者肢体的反复旋转而自动地延长。这样有时会给患者带来痛苦并经常以不受控制的方式进行。因此，这导致难以遵守严格的每日或每周延长方案，而这种严格的每日或每周的延长方案可避免发生骨不连接(如果过快)或早期固结(如果过慢)。下肢牵引速率约为每天1毫米左右。现已开发出其他髓内钉，其具有植入的电动机且可加以遥控。电动机驱动的髓内钉具有需植入皮下的天线，因此使外科手术复杂化并使其更具侵害性。因此，这些装置被设计成以受控制的方式延长，但是，由于其复杂性，因此可能不能制成价格可承受的产品。其他方法是所推荐的包含植入磁体的髓内牵张器，该牵张能够以电磁方式由外部定子(即，大电磁体)驱动牵引。由于外部定子的复杂性和尺寸的原因，此项技术尚未简化成可以带回家让患者实施每日延长的、简单的具高性价比的装置。

发明内容

在第一实施例中，一种延长装置被构造成置于具有第一分离段和第二分离段的骨骼的内部或者穿越该骨骼。该装置包括：壳体，被构造成附接至所述第一分离骨骼段和第二分离骨骼段之一；牵拉轴，具有沿其长度的内腔，并且被构造成附接至所述第一分离骨骼段和第二分离骨骼段中的另一骨骼段。所述装置包括永久磁体，其被构造成相对于所述壳体旋转并且具有至少两个极，所述永久磁体操作地耦接至导螺杆，所述导螺杆与所述牵拉轴的内腔的螺纹部分接合。推力轴承设置在所述壳体内并且介于所述导螺杆与所述永久磁体之间，所述推力轴承夹在所述壳体中的第一支台与第二支台之间。

在第二实施例中，延长装置被构造成置于具有第一分离段和第二分离段的骨骼的内骨髓管内。该装置包括：壳体，被构造成附接至所述第一分离骨骼段和第二分离骨骼段之一；和牵拉轴，具有沿其长度的内腔，并且被构造成附接至所述第一分离骨骼段和第二分离骨骼段中的另一骨骼段。永久磁体设置在所述壳体内并且构造成用于旋转并具有至少两个孔。行星齿轮组设置有多个齿轮，其中，所述齿轮中的一个齿轮操作地耦接至所述永久磁体并被构造成传递扭矩，并且其中，所述多个齿轮中的另一个齿轮终止于操作地耦接至导螺杆的输出轴，所述导螺杆与所述牵拉轴的内腔的螺纹部分接合。

在第三实施例中，延长系统构造成放置在骨骼的内骨髓管内。所述系统包括：促动器，包括包含可旋转永久磁体和可移动牵拉轴的壳体，所述可移动牵拉轴相对于所述壳体可伸缩地安装，所述可移动牵拉轴经导螺杆操作地耦接至所述可旋转永久磁体，其中，所述牵拉轴的远端被构造成附接到所述骨骼的第一区，并且其中，所述促动器的近端包括几何成型的凸型轮毂。所述系统进一步包括延伸杆，延伸杆在其一端具有几何成型的凹型轮毂，所述凹型轮毂被构造成固定至设置在所述促动器上的几何成型的凸型轮毂，其中，所述延伸杆的相对端被构造成附接到所述骨骼的第二区。