[发明专利]髓间系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在长骨内钻软组织和使髓内棒定位的系统和方法。

背景技术

髓内棒通常用于四肢的长骨(诸如股骨和胫骨等)中骨折的矫形手术。这些棒用于使骨折或断裂的骨头对准并稳固，并且用于在愈合期间维持断骨相对于彼此适当的对准。此外，髓内棒可在病人的康复期间对骨头提供强度。一个常见的外科棒置入手术涉及从骨的近端到远端钻取断骨的骨髓腔，并且将髓内棒插入到该排空空间中。为了将髓内棒维持为相对于骨碎片的适当关系，经常希望将骨螺钉或其他紧固件插入通过髓内棒的远端和近端部分以及一个或两个骨段。这样的棒的固定可以使结构更稳定、防止棒在骨头内旋转并且防止骨头相对于髓内棒纵向移动。

为了将棒固定于骨头，髓内棒通常设置有穿过其近端部分和远端部分的各个的至少一个孔，以用于接收各种构造的螺钉或紧固件。为了插入这样的螺钉，目标是穿过组织和骨头钻取与髓内棒中的孔适当地对准的孔，并且将螺钉插入通过该孔以将髓内棒锁止在适当的位置处。在棒的近端附近(在其插入点附近)将其锁止通常在夹具的帮助下完成，其中夹具帮助找到棒中的近端孔(一个或多个)的位置。在该近端区域，相对短臂的瞄准设备可连接到夹具以用于参考。钻头然后可以通过骨头和近端孔。该技术由于棒的易操纵的近端和棒中的近端孔之间的较短距离而相对简单。然而，由于棒的近端与在棒的远端处必须在骨头中钻孔的点位之间的距离，很难将所钻的孔(一个或多个)与棒的远端中的孔对准。当棒在其插入到髓内腔期间发生变形的情况下尤其如此。因此很难成功地将横向螺钉与远端孔(一个或多个)对准以插入通过骨壁(bone wall)。

特别地，本领域的普通技术人员已知髓内棒在插入到骨头中尤其是股骨期间具有在前后方向上弯曲的大致倾向。前后方向垂直于远端孔的轴线并且因此显著地影响瞄准设备中的钻头引导孔与棒中的远端孔之间的对准。另一方面，由于内外侧方向与远端孔的轴线平行，因此内外侧弯曲不会显著地影响钻头引导孔与远端孔之间的对准。由于不能保证棒在插入期间不弯曲，因此即使假设在钉子插入之前远端棒孔与钻头引导孔之间的完美对准，也总是存在远端螺丝孔与钻头引导孔未对准的可能性。

在将髓内棒的远端锁止到骨头时失败的两个主要原因包括使用了骨头上的错误的进入点以及钻头的错误定向。如果存在两个原因中的任意一个，则钻头可能不能穿过棒中的孔。如果钻头的倒圆端稍微偏离位置，则错误的进入点也可以使得问题复杂化，从而使得骨头更脆弱并且有时候使得很难找到骨头中的坚固点来布置正确的钻孔。错误的远端锁定可以导致伴随着棒断裂、螺丝断裂或者钻头在骨头内断裂的过早失败。此外，如果棒的远端没有适当地紧固，则可能发生骨头错位和/或骨头的不正确愈合。

用于找到髓内棒中的远端孔的一种已知技术是以X光成像与非手动钻孔结合。该技术涉及观看荧光图像增强器以完成远端定位。然而，该技术很难使用并且增加了使病人和外科手术团队暴露于过量的辐射中的额外风险。即使使用防护手套和防护服，但仍然存在涉及暴露于辐射的危险。这尤其发生在找到棒中的孔(一个或多个)的位置需要多次尝试的情况。此外，如果在第一次尝试时没有得到元件的正确对准，则需要骨头的多次穿孔，这可以对病人的康复和该区域中的骨头的强度不利。

已经提出了用于找到在被植入的髓内棒中的远端孔的位置的可选技术。然而，这样的方法通常相对复杂并且可以需要额外的电气设备和可视化显示设备以用于操作。这样的技术可能需要专门的培训和/或机器操作者，并且相对比较昂贵。因此，这些技术在手术场所的拥挤空间中、特别是当希望尽可能减少手术中涉及的设备和人员的数量时是不理想的。因此，存在对允许外科医生准确地找到所植入的髓内棒中的远端孔的位置并且用于钻通这些孔以允许棒被固定到骨头的外科手术钻孔工具、设备和方法的持续性需求。

发明内容

本发明提供了便于将装置的远端部分固定到骨头的矫形外科设备和方法。在一个示例性实施例中，矫形外科设备和方法能够帮助将断裂或损坏的骨头内的髓内棒的远端精确地固定，其中远端固定区域很难定位。由于本发明的装置和方法通常不需要使用X光或其他扫描技术，因此极大地减少或消除了在远端固定过程中医生所暴露于的辐射量。此外，精确地钻通骨头并且找到髓内棒中的对应孔的位置的过程比主要依赖于辐射筛检和用于适当的螺丝放置的试验和错误技术(trial-and-errortechniques)的传统方法快得多。