Увеличиваемый вертельный бедренный штифт

Группа изобретений относится к медицине. Устройство для фиксации костей по первому варианту содержит штифт для фиксации костей, первую муфту, первый резьбовой разъем и крепежный винт. Штифт для фиксации костей проходит от проксимального конца к дистальному концу. Дистальный конец имеет винтовую структуру, выполненную с возможностью зацепления с костью. Проксимальный конец имеет проходящее в него первое отверстие. Первая муфта выполнена с возможностью вставки поверх проксимальной части штифта для фиксации костей и через отверстие интрамедуллярного штифта. Первая муфта обеспечивает осевое перемещение штифта для фиксации костей внутри нее в заданном диапазоне перемещений. Первый резьбовой разъем прикреплен к проксимальному концу штифта для фиксации костей. Резьбовой разъем имеет второе отверстие, проходящее сквозь него, и выступ на дистальном конце первого резьбового разъема для зацепления с канавкой, имеющейся на штифте для фиксации костей. Крепежный винт выполнен с возможностью ограничения перемещения штифта для фиксации костей относительно первой муфты. Крепежный винт выполнен с возможностью блокирующего зацепления с первым и вторым отверстиями и имеет головку и резьбовой стержень, проходящий от нее в дистальном направлении. Устройство по второму варианту для фиксации костей содержит штифт для фиксации костей, первую муфту, первый резьбовой разъем и крепежный винт. Штифт для фиксации костей проходит от проксимального конца к дистальному концу. Дистальный конец имеет винтовую структуру, выполненную с возможностью зацепления с костью. Проксимальный конец имеет проходящее в него первое отверстие. Первая муфта выполнена с возможностью вставки поверх проксимальной части штифта для фиксации костей и через отверстие интрамедуллярного штифта. Первая муфта обеспечивает осевое перемещение штифта для фиксации костей внутри нее в заданном диапазоне перемещений. Первая муфта имеет такую, по существу, коническую форму, что ее дистальный конец имеет больший диаметр, чем ее проксимальный конец. Крепежный винт выполнен с возможностью ограничения перемещения штифта для фиксации костей относительно первой муфты. Крепежный винт выполнен с возможностью блокирующего зацепления с первым и вторым отверстиями и имеет головку и резьбовой стержень, проходящий от нее в дистальном направлении. Изобретения обеспечивают возможность подгонки к индивидуальным требованиям различных пациентов и, как следствие, снижение осложнений. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 49 ил.

 

Заявление об установлении приоритета

Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США №61/435,036, поданной 21 января 2011 г., под названием «Увеличиваемый вертельный бедренный штифт», и предварительной заявке на патент США №61/477,857, поданной 21 апреля 2011 г., под названием «Увеличиваемый вертельный бедренный штифт», содержание которых полностью включено в настоящий документ путем ссылки.

Область применения изобретения

Настоящее изобретение по существу относится к устройствам и способам фиксации и стабилизации межвертельных переломов. В частности, настоящее изобретение относится к телескопической многокомпонентной системе фиксации костей, имеющей внешнюю муфту, выполненную с возможностью принимать в себя штифт для фиксации костей, причем штифт для фиксации костей выполнен с возможностью зацепления с костью. В систему входят один или более крепежных винтов и/или заглушек для закрепления штифта для фиксации костей после расположения его в необходимом положении относительно внешней муфты.

Предпосылки создания изобретения

При переломах часто прибегают к использованию винтов или других крепежных устройств, которые вставляют в кость или проводят через нее для стабилизации сломанных частей после приведения их в правильное положение. Вертельная фиксация костей содержит вставку интрамедуллярного штифта в медуллярную полость кости с последующей вставкой штифта для фиксации костей в мыщелковую часть кости под углом относительно интрамедуллярного штифта (т.е. вдоль оси вертела). При имплантации стандартных вертельных устройств фиксации костей возможна медиальная и боковая миграция штифта для фиксации костей в пределах кости и иногда выход за границы кости. Более того, стандартные устройства фиксации костей содержат множество элементов, которые усложняют процедуры фиксации костей при минимизации степени возможной подстройки компонентов друг к другу. Соответственно, это не позволяет осуществлять подгонку данных устройств фиксации костей к индивидуальным требованиям различных пациентов. Следовательно, в таких системах снижается прочность фиксирования устройств фиксации костей и повышается вероятность дополнительных переломов или других осложнений.

Изложение сущности изобретения

Настоящее изобретение относится к устройству фиксации костей, содержащему штифт для фиксации костей, проходящий от проксимального конца к дистальному концу, причем дистальный конец имеет винтовую структуру, выполненную с возможностью зацепления с костью, причем проксимальный конец имеет отверстие, проходящее в нее, и первую муфту, выполненную с возможностью охвата проксимальной части штифта для фиксации костей и вставки через отверстие интрамедуллярного штифта, причем первая муфта обеспечивает осевое перемещение штифта для фиксации костей в пределах заданного диапазона перемещения вдоль крепежного винта, выполненного с возможностью ограничения перемещения штифта для фиксации костей относительно первой муфты, причем крепежный винт выполнен с возможностью блокирующего зацепления отверстия штифта для фиксации костей и имеет головку и резьбовой стержень, проходящий из нее в дистальном направлении.

Краткое описание рисунков

На рис.1 представлен вид в перспективе системы фиксации костей в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения.

На рис.2 представлен первый частичный вид в сечении устройства, показанного на рис.1.

На рис.3 представлен второй частичный вид в сечении устройства, показанного на рис.1.

На рис.4 представлен увеличенный частичный вид в сечении устройства, показанного на рис.1.

На рис.5 представлен вид в перспективе системы фиксации костей в соответствии со вторым примером осуществления настоящего изобретения.

На рис.6 представлен первый вид в перспективе системы, показанной на рис.5.

На рис.7 представлен первый частичный вид в сечении устройства, показанного на рис.5.

На рис.8 представлен второй частичный вид в сечении устройства, показанного на рис.5.

На рис.9 представлен вид в перспективе системы фиксации костей в соответствии с третьим примером осуществления настоящего изобретения.

На рис.10 представлен первый частичный вид в сечении системы, показанной на рис.9.

На рис.11 представлен второй частичный вид в сечении системы, показанной на рис.9.

На рис.12 представлен вид в перспективе системы, показанной на рис.9, в первой конфигурации вставки.

На рис.13 представлен вид в перспективе системы, показанной на рис.9, во второй конфигурации вставки.

На рис.14 представлен вид в перспективе системы, показанной на рис.9, в третьей конфигурации вставки.

На рис.15 представлен вид в перспективе системы, показанной на рис.9, в четвертой конфигурации вставки.

На рис.16 представлен первый частичный вид в сечении системы фиксации костей в соответствии с четвертым примером осуществления настоящего изобретения.

На рис.17 представлен второй частичный вид в сечении системы фиксации костей, показанной на рис.16.

На рис.18 представлен вид в перспективе блокирующего устройства для использования с системой фиксации костей, показанной на рис.16.

На рис.19 представлен вид в перспективе внутренней и внешней муфты в сборе в соответствии с системой фиксации костей, показанной на рис.16.

На рис.20 представлен вид в перспективе системы фиксации костей в соответствии с пятым примером осуществления настоящего изобретения.

На рис.21 представлен первый частичный вид в сечении системы, показанной на рис.20.

На рис.22 представлен второй частичный вид в сечении системы, показанной на рис.20.

На рис.23 представлен третий частичный вид в сечении системы, показанной на рис.20.

На рис.24 представлен четвертый частичный вид в сечении системы, показанной на рис.20.

На рис.25 представлен вид в перспективе инструмента для вставки в соответствии с шестым примером осуществления настоящего изобретения, который можно использовать для вставки системы фиксации костей, показанной на рис.20.

На рис.26 представлен первый частичный вид в сечении инструмента, показанного на рис.25, с системой, показанной на рис.19.

На рис.27 представлен второй частичный вид в сечении инструмента, показанного на рис.25, с системой, показанной на рис.19.

На рис.28 представлен третий частичный вид в сечении инструмента, показанного на рис.25, с системой, показанной на рис.19.

На рис.29 представлен вид в перспективе системы фиксации костей в соответствии с седьмым примером осуществления настоящего изобретения.

На рис.30 представлен первый частичный вид в сечении системы, показанной на рис.29.

На рис.31 представлен второй частичный вид в сечении системы, показанной на рис.29.

На рис.32 представлен третий частичный вид в сечении системы, показанной на рис.29.

На рис.33 представлен вид в перспективе инструмента для вставки в соответствии с восьмым примером осуществления настоящего изобретения, который можно использовать для вставки системы фиксации костей, показанной на рис.29.

На рис.34 представлен первый частичный вид в сечении инструмента, показанного на рис.33, с системой, показанной на рис.28.

На рис.35 представлен второй частичный вид в сечении инструмента, показанного на рис.33, с системой, показанной на рис.28.

На рис.36 представлен третий частичный вид в сечении инструмента, показанного на рис.33, с системой, показанной на рис.28.

На рис.37 представлен четвертый частичный вид в сечении инструмента, показанного на рис.33, с системой, показанной на рис.28.

На рис.38 представлен вид в перспективе системы фиксации костей в соответствии с девятым примером осуществления настоящего изобретения.

На рис.39 представлен первый частичный вид в сечении системы, показанной на рис.38.

На рис.40 представлен второй частичный вид в сечении системы, показанной на рис.38.

На рис.41 представлен третий частичный вид в сечении системы, показанной на рис.38.

На рис.42 представлен первый вид в перспективе устройства фиксации костей в соответствии с десятым примером осуществления настоящего изобретения.

На рис.43 представлен второй вид в перспективе элемента, показанного на рис.42.

На рис.44 представлен третий вид в перспективе элемента, показанного на рис.42.

На рис.45 представлен продольный вид в сечении интрамедуллярного штифта для использования с элементом для фиксации костей, показанным на рис.42.

На рис.46 представлен первый вид в перспективе устройства фиксации костей в соответствии с одиннадцатым примером осуществления настоящего изобретения.

На рис.47 представлен частичный вид в сечении элемента, показанного на рис.46.

На рис.48 представлен третий вид в перспективе элемента, показанного на рис.46.

На рис.49 представлен четвертый вид в перспективе элемента, показанного на рис.46.

Подробное описание

Лучшее понимание настоящего изобретения предусматривает использование следующего описания и прилагаемых рисунков. Настоящее изобретение по существу относится к устройствам и способам фиксации и стабилизации межвертельных переломов. Необходимо отметить, что, хотя в вариантах осуществления настоящего изобретения описаны определенные кости, настоящее изобретение также может применяться для процедур фиксации любых других костей, включая, без ограничений, фиксацию переломов бедренных костей и переломов других длинных костей. Настоящее изобретение относится к телескопической многокомпонентной системе фиксации костей, имеющей внешнюю муфту, выполненную с возможностью принимать в себя штифт для фиксации костей, причем штифт для фиксации костей выполнен с возможностью блокирующего зацепления с костью. В систему входят один или более крепежных винтов и/или заглушек для закрепления штифта для фиксации костей после расположения его в необходимом положении относительно внешней муфты. В частности, один пример внешней муфты в соответствии с настоящим изобретением содержит блокирующий элемент, выполненный с возможностью блокирующего зацепления с интрамедуллярным штифтом, в который он вставляется для ограничения его боковой миграции в пределах необходимого диапазона после имплантации в кость. Один пример штифта для фиксации костей в соответствии с настоящим изобретением выполнен с возможностью вставки с вращением через внешнюю муфту и в кость. Штифт для фиксации костей и внешняя муфта, составляющие предмет настоящего изобретения, выполнены таким образом, что их боковое и медиальное перемещение после имплантации оставались в пределах заданного необходимого диапазона. В настоящем документе термин «проксимальный» обозначает направление в сторону врача или другого пользователя, тогда как термин «дистальный» обозначает направление в сторону целевой части сломанной или иным образом поврежденной кости.

Как показано на рис.1-4, система фиксации костей 100 в соответствии с настоящим изобретением содержит внешнюю муфту 102, фиксирующий кость элемент 104, выполненный с возможностью вставки через внешнюю муфту 102, и крепежный винт 106, выполненный с возможностью вставки в фиксирующий кость элемент 104. Внешняя муфта 102 содержит продольный канал 108, проходящий вдоль продольной оси 138 от проксимального конца 110 к дистальному концу 112 и имеющий форму, например, эллиптического (т.е. вытянутого в сечении) цилиндра, для предотвращения вращения внешней муфты 102 относительно интрамедуллярного штифта 10, через который она может быть вставлена. Однако специалистам в данной области будет понятно, что внешняя муфта 102 может иметь ряд различных форм, предотвращающих вращение внешней муфты 102 относительно интрамедуллярного штифта 10. Внешняя муфта 102 может быть выполнена таким образом, чтобы первая продольная боковая стенка 114 имела первую длину, а вторая продольная боковая стенка 116 имела вторую длину, которая больше длины первой стенки таким образом, чтобы проксимальный конец 110 по существу оказывался скошенным. Это снижает вероятность повреждения мягких тканей пациента и предотвращает прохождение проксимального конца 110 внешней муфты 102 слишком далеко за пределы бокового коркового слоя кости, через который она вставляется. В одном примере осуществления разница в длине между противоположными первой и второй боковыми стенками 114, 116 может быть приблизительно равна длине головки 107 крепежного винта 106, в результате чего крепежный винт 106 может быть по меньшей мере частично скрыт во внешней муфте 102 в рабочем положении для снижения степени внешнего стресса после имплантации. Вторая боковая стенка 116 дополнительно содержит первый зубец 118, смежный с дистальным концом 112 внешней муфты 102. Первый зубец 118 выступает из внешней муфты 102 на длину, достаточную для обеспечения зацепления с периферической стенкой отверстия интрамедуллярного штифта 12, как более подробно описано ниже. Дистальная поверхность первого зубца 118 имеет наклоненную стенку 120, сужающуюся в дистальном направлении таким образом, чтобы радиальное сжимающее усилие, приложенное к наклоненной стенке 120 (например, в ходе дистального продвижения в интрамедуллярный штифт 10), сжимало первый зубец 118 внутрь в радиальном направлении до тех пор, пока он по существу не выравнивался по положению с внешней стенкой внешней муфты 102. Проксимальная поверхность первого зубца 118 содержит проксимальную стенку 122, проходящую по существу перпендикулярно внешней муфте 102. Соответственно, при продвижении первого зубца 118 через интрамедуллярный штифт 10 зубец 118 под воздействием естественного напряжения пружинит наружу в радиальном направлении для зацепления проксимальной стенки 122 с периферической стенкой отверстия интрамедуллярного штифта 12, препятствуя тем самым проксимальному втягиванию внешней муфты 102 из интрамедуллярного штифта 10. Таким образом, также невозможна миграция фиксирующего кость элемента 104 в проксимальном направлении после вставки в муфту 102, что предотвращает нарушение фиксации. Внешняя муфта 102 дополнительно содержит второй зубец 124, смежный с проксимальным концом 110 внешней муфты 102 и совмещенный со второй боковой стенкой 116. Второй зубец 124 проходит из внешней муфты 102 по существу перпендикулярно к ней и выполнен с возможностью ограничения глубины вставки внешней муфты 102 в отверстие интрамедуллярного штифта 12.

Система фиксации костей 100 дополнительно содержит фиксирующий кость элемент 104, подходящий по размерам и выполненный с возможностью вставки в канал 108 внешней муфты 102. Фиксирующий кость элемент 104 проходит от проксимального конца 126 к дистальному концу 128 и содержит проксимальную резьбовую часть 130, среднюю по существу цилиндрическую часть 132 и дистальное лезвие 134 (в данном примере осуществления лезвие 134 имеет винтовую форму). Проксимальная часть лезвия 134 имеет увеличенный внешний диаметр 135, который больше внутреннего диаметра внешней муфты 102, для предотвращения проксимального втягивания лезвия 134 во внешнюю муфту 102 за пределы, определяемые взаимодействием проксимального конца лезвия 134 с внешней муфтой 102. Необходимо дополнительно отметить, что, хотя лезвие 134 на рис.1-3 показано с прорезями 136, винтообразно проходящими вдоль фиксирующего кость элемента 104, можно использовать любой другой тип лезвий и/или резьбы без выхода за рамки объема настоящего изобретения. Например, лезвие 134 может содержать участки резьбы или прорези, проходящие по существу винтообразно вдоль дистальной части элемента 104 под любым углом относительно продольной оси 138, как показано, например, на рис.9-15.

Проксимальная резьбовая часть 130 имеет первый диаметр, который меньше второго диаметра цилиндрической части 132, и выполнена с возможностью по меньшей мере частичной вставки в отверстие 140, проходящее в цилиндрическую часть 132. В частности, дистальный конец резьбовой части 130 содержит выступ 142, подходящий по размерам и выполненный с возможностью блокирующего зацепления с канавкой 141 в отверстии 140 цилиндрической части 132. Резьбовая часть 130 может быть выполнена с возможностью вращения относительно цилиндрической части 132. В одном примере осуществления проксимальную резьбовую часть 130 во время производства можно подогнать к отверстию 140 таким образом, чтобы центральный продольный канал 144, проходящий через проксимальную резьбовую часть 130, открывался в и совмещался с центральным продольным каналом 146, проходящим через цилиндрическую часть 132 и лезвие 134. В одном примере осуществления каналы 144, 146 открыты на проксимальном и дистальном концах 126, 128 для обеспечения вставки в них медицинского инструмента или инъецируемого материала (например, материала для укрепления костей). В альтернативном варианте осуществления каналы 144, 146 может принимать в себя проволочный направитель таким образом, чтобы фиксирующий кость элемент 104 мог быть сдвинут через проволочный направитель в кость. Заданная длина проксимальной части канала 144 может быть снабжена резьбой 148, выполненной с возможностью обеспечения резьбового зацепления с крепежным винтом 106, как более подробно описано ниже. Резьба 148 также может обеспечивать сжатие перелома кости и/или удаление фиксирующего кость элемента 104.

Проксимальная резьбовая часть 130 выполнена с возможностью резьбовой вставки в нее разъема 150. Разъем 150 имеет внешний диаметр, по существу эквивалентный внешнему диаметру цилиндрической части 132 и внутреннему диаметру внешней муфты 102. В одном примере осуществления разъем 150 с помощью резьбы присоединяется к фиксирующему кость элементу 104 перед вставкой его во внешнюю муфту 102. Разъем 150 имеет по существу цилиндрическую форму и проходит от проксимального конца 152 к дистальному концу 154. Например, разъем 150 может включать плоскую поверхность, проходящую вдоль его длины и соответствующую плоской поверхности канала 108. Как показано на рис.4, дистальная часть разъема 150 содержит по меньшей мере один язычок 156, определяемый первым и вторым пазами 158, проходящими в проксимальном направлении от дистального конца 154. Дистальный конец язычка 156 содержит прорезь 160, проходящую в радиальном направлении наружу от разъема 150 на заданное расстояние. Прорезь 160 может входить в зацепление с частью инструмента для вставки для предотвращения отсоединения от него системы 100. Необходимо отметить, что, хотя данный вариант осуществления описан с одним язычком 156, разъем 150 может иметь ряд язычков 156, расположенных любым образом без выхода за рамки объема настоящего изобретения. Дистальный конец 154 разъема 150 также может иметь зазубренную, пилообразную или иным образом обработанную поверхность 162, подходящую по размерам и выполненную с возможностью зацепления с имеющей соответствующую форму поверхностью 164 на проксимальном конце цилиндрической части 132. Как будет понятно специалистам в данной области, зацепление обработанных поверхностей 162, 164 предотвращает вращение разъема 150 относительно цилиндрической части 132, что в свою очередь предотвращает вращение проксимальной резьбовой части 130 относительно цилиндрической части 132. Разъем 150 также может зацепляться с внутренней поверхностью канала 108 внешней муфты 102 таким образом, чтобы в сочетании с зацеплением обработанных поверхностей 162, 164 предотвращать вращение фиксирующего кость элемента 104 относительно отверстия 12 интрамедуллярного штифта 10.

Пример крепежного винта 106, составляющего предмет настоящего изобретения, имеет головку 107, внешний диаметр которой больше внутреннего диаметра внешней муфты 102, и резьбовую несущую часть 109, проходящую из нее в дистальном направлении, причем одна из заданных частей и стержень 109 по всей длине содержат резьбу. Крепежный винт 106 выполнен с возможностью управления глубиной бокового перемещения фиксирующего кость элемента 104 внутри кости после имплантации. В частности, глубина вставки крепежного винта 106 в проксимальную резьбовую часть 130 вместе с возможностью скользящего осевого перемещения винта для фиксации костей 106 во внешней муфте 102 позволяет врачу или другому пользователю управлять диапазоном перемещения фиксирующего кость элемента 104 в кости. Один такой вариант осуществления показан на рис.2 и 3, причем крепежный винт 106 вставлен на первую целевую глубину для обеспечения бокового перемещения фиксирующего кость элемента 104 внутри внешней муфты 102 на ±10 мм. В частности, на рис.2 стержень 109 ввинчен в проксимальную резьбовую часть 130 на первую глубину, выбранную таким образом, чтобы, когда головка 107 взаимодействовала с проксимальным концом 110 внешней муфты 102, часть увеличенного диаметра 135 была отделена от дистального конца 112 внешней муфты 102 приблизительно на 10 мм. Однако необходимо отметить, что данный диапазон может быть увеличен или уменьшен по решению хирурга путем изменения глубины вставки стержня 109 в проксимальную резьбовую часть 130. На рис.3 представлена система, показанная на рис.2, где фиксирующий элемент 104 втянут в проксимальном направлении внутри внешней муфты 102 (например, при приложении нормального усилия во время/после имплантации). Проксимальное перемещение фиксирующего кость элемента 104 внутри внешней муфты 102 ограничено вхождением части увеличенного диаметра 135 в зацепление с дистальным концом 112 внешней муфты 102.

В соответствии с примером способа системы фиксации костей 100 сломанную или иным образом поврежденную кость (не показана) приводят в надлежащее положение, после чего интрамедуллярный штифт 10 вставляют в ее медуллярную полость для размещения в целевом положении и ориентации любым известным способом. Затем фиксирующий кость элемент 104 вставляют в отверстие интрамедуллярного штифта 12 на целевую глубину до тех пор, пока часть увеличенного диаметра 135 не переместится в дистальном направлении из интрамедуллярного штифта 12. Внешняя муфта 102, фиксирующий кость элемент 104 и разъем 150 могут быть соединены заранее и вставлены в отверстие интрамедуллярного штифта 12 на целевую глубину до тех пор, пока первый зубец 118 по меньшей мере не пройдет через отверстие штифта 12. Когда внешняя муфта 102, фиксирующий кость элемент 104 и разъем 106 расположены внутри отверстия 12 в необходимом положении, становится возможной вставка в него крепежного винта 106. Как более подробно описано выше, во время вставки в отверстие штифта 12 зацепление наклоненной стенки 120 с внутренней стенкой отверстия интрамедуллярного штифта 12 приводит к тому, что первый зубец 118 сжимается в радиальном направлении по существу до положения выравнивания с внешней муфтой 102 во время перемещения в дистальном направлении из отверстия интрамедуллярного штифта 12. После устранения радиального сжимающего усилия (т.е. когда первый зубец 118 перемещается в дистальном направлении из отверстия штифта 12) первый зубец 118 возвращается в смещенную конфигурацию, проходя в радиальном направлении от внешней муфты 102 на заданное расстояние. В данной конфигурации первый зубец 118 не может быть втянут в проксимальном направлении из отверстия интрамедуллярного штифта 12 из-за зацепления проксимальной стенки 122 с внешней периферией отверстия интрамедуллярного штифта 12. После правильной установки в кости системы фиксации костей 100 крепежный винт интрамедуллярного штифта (не показан) вставляют в отверстие крепежного винта 14 интрамедуллярного штифта 10 до тех пор, пока его дистальный конец не будет взаимодействовать с внешней муфтой 102 для приложения к ней сжимающего удерживающего усилия, как будет понятно специалистам в данной области.

На рис.5-8 представлена система фиксации костей 200 в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Система фиксации костей 200 по существу образована аналогично системе фиксации костей 100, показанной на рис.1, причем сходные элементы обозначены сходными номерами. В частности, система 200 содержит внешнюю муфту 202, по существу образованную аналогично внешней муфте 102 и проходящую от проксимального конца 210 к дистальному концу 212. Аналогично внешней муфте 102 внешняя муфта 202 может представлять собой эллиптический цилиндр. Однако в отличие от внешней муфты 102 внешняя муфта 202 обладает равномерной продольной длиной. Система фиксации костей 200 вместо крепежного винта 106 дополнительно содержит предохранительную заглушку 206. Предохранительная заглушка 206 позволяет осуществлять сжатие, как показано на рис.7, и содержит головку 207, внешний диаметр которой больше внутреннего диаметра внешней муфты 202, и резьбовой стержень 209, проходящий в дистальном направлении от головки 207. Система фиксации костей 200 действует по существу так же, как система фиксации костей 100, показанная на рис.1-4, причем фиксирующий кость элемент 104 выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении относительно внешней муфты 202 приблизительно на ±10 мм. Фиксирующий кость элемент 104 на рис.5-8 не может перемещаться в дистальном направлении относительно внешней муфты 202 за предел, установленный зацеплением головки 207 с проксимальным концом 210 внешней муфты 202, и не может перемещаться в проксимальном направлении относительно внешней муфты 202 из-за зацепления части увеличенного диаметра 135 с дистальным концом 212 внешней муфты 202.

Как показано на рис.9-15, система фиксации костей 300 в соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения по существу аналогична системе фиксации костей 100, показанной на рис.1-4, причем сходные элементы обозначены сходными номерами. Устройство фиксации костей 100 содержит внешнюю муфту 302, проходящую от проксимального конца 310 к дистальному концу 312 и имеющую канал 308, проходящий в продольном направлении. Заданная длина проксимальной части внешней муфты 302 снабжена внутренней резьбой 311 для зацепления с инструментом для вставки, который вставляет внешнюю муфту 302 через штифт 10 поверх элемента головки 304. Внешняя муфта 302 подходит по размерам и выполнена с возможностью принимать в себя фиксирующий кость элемент 304, причем фиксирующий кость элемент 304 имеет резьбовую часть 334, цилиндрическую основную часть 332 и отверстие 340, проходящее в проксимальный конец цилиндрической основной части 322. Однако тогда как отверстие 140 системы фиксации костей 100 выполнено с возможностью блокирующего зацепления с проксимальной резьбовой частью 130, пример отверстия 340, показанного на рис.9-15, проходит в дистальном направлении в проксимальный конец 339 цилиндрической основной части 322 на глубину, достаточную для обеспечения резьбового зацепления непосредственно с крепежным винтом 306. Отверстие 340 может открываться в центральный продольный канал 146, проходящий через цилиндрическую часть 332 и резьбовую часть 304, как более подробно описано выше.

Пример крепежного винта 306 содержит удлиненную резьбовую несущую часть 309 и головку 307. Несущая часть 309 подходит по размерам и выполнена с возможностью резьбового зацепления с участками резьбы отверстия 340. Внешний диаметр головки 307 выполнен с возможностью обеспечения вставки ее в отверстие 304 при сохранении возможности полной вставки крепежного винта 306 в канал 308 внешней муфты 302. В одном примере осуществления крепежный винт 306 дополнительно содержит центральный продольный канал 305, проходящий от головки 307 к дистальному концу стержня 309. Канал 305 имеет по существу такой же диаметр, что и центральный продольный канал 146, проходящий через цилиндрическую часть 332 и резьбовую часть 304. Соответственно, когда крепежный винт 306 вставляется в цилиндрическую часть 332, центральный продольный канал 305 совмещается в продольном направлении и открывается в центральный продольный канал 146. Крепежный винт 306 позволяет осуществлять сжатие и предотвращает медиальную миграцию фиксирующего кость элемента 304 в головке бедренной кости.

Как показано на рис.12, в примере первой стадии в соответствии с настоящим изобретением фиксирующий кость элемент 304 вставляется по проволочному направителю в кость и через боковое поперечное отверстие интрамедуллярного штифта 10 до достижения целевой глубины в кости (не показано). Фиксирующий кость элемент 304 имеет такие размеры, чтобы при его расположении на целевой глубине по меньшей мере часть цилиндрической основной части 332 была вставлена в интрамедуллярный штифт 10. Как показано на рис.13, внешнюю муфту 302 затем вставляют в кость и через поперечное отверстие интрамедуллярного штифта 10 по меньшей мере до перемещения первого зубца 118 из поперечного отверстия, как более подробно описано в вариантах осуществления, представленных выше. Как показано на рис.14, затем крепежный винт 306 вставляют в отверстие 340 на целевую глубину. Крепежный винт 306 выполнен с возможностью ограничения диапазона бокового перемещения фиксирующего кость элемента 304 относительно внешней муфты 302 после вставки в кость. Кроме того, крепежный винт 306 позволяет осуществлять сжатие и предотвращает медиальную миграцию фиксирующего кость элемента 304 в головке бедренной кости. Как показано на рис.15, продольное совмещение канала 305 с центральным продольным каналом 146 позволяет вставлять инструменты через систему фиксации костей 300 после ее имплантации в кость.

На рис.16-18 показана система вставки устройства фиксации костей 400 в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. В частности, как показано на рис.16-18, система фиксации костей 400 по существу аналогична системе фиксации костей 100, показанной рис.1-4, причем сходные элементы обозначены сходными номерами. Устройство фиксации костей 400 содержит внешнюю муфту 402, проходящую от проксимального конца 410 к дистальному концу 412 и имеющую канал 408, проходящий через нее в продольном направлении и охватывающий внутреннюю муфту 404, проходящую от проксимального конца 426 к дистальному концу 428, которая может включать необходимую структуру для зацепления с костью 434 (например, резьбу, винтовое лезвие и т.п.). Внешняя муфта 402 также включает структуру для зацепления со штифтом, такую как полусферический выступ 424, который входит в зацепление с имеющей соответствующую форму выемкой в штифте для блокировки внешней муфты 402 в необходимом положении и вращательной ориентации относительно штифта 401. Например, штифт может включать байонетную канавку (не показана), выполненную с возможностью блокирующего зацепления с полусферическим выступом 420 после поворота внешней муфты 402 на необходимый угол (например, 180°). Внутренняя поверхность на проксимальном конце 410 внешней муфты 402 включает структуру 411 (например, трубчатую шестеренку), которая может входить в зацепление с инструментом для вставки таким образом, чтобы внешняя муфта 402 могла с вращением перемещаться в дистальном направлении в кость поверх внутренней муфты 404. Внутренняя муфта 404 включает проксимальную часть 430, среднюю цилиндрическую основную частью 432, структуру для зацепления с костью 434 на дистальном конце 428 с проходящим через нее каналом 446. Проксимальная часть 430 внутренней муфты 404 имеет внешнюю поверхность, включающую множество плоских продольных поверхностей. Например, Проксимальная часть 430 может быть шестиугольной. Однако специалистам в данной области будет понятно, что проксимальная часть 430 может иметь любую из ряда форм при условии, что внешняя поверхность включает по меньшей мере две плоские поверхности, предпочтительно противоположные друг другу.

Как показано на рис.18, блокирующее устройство 450 для вращательной стабилизации внутренней муфты 406 относительно внешней муфты 402 включает пару пальцевидных вставок 452, проходящих в дистальном направлении от втулки 454, выполненной с возможностью вращения, окружающей часть головки 407 винта 406 таким образом, чтобы обеспечивалось вращение винта относительно нее. Втулка 454 включает структуру для зацепления 456 на внешней ее поверхности, соответствующую структуре 411 проксимального конца 410 внешней муфты 402. Например, втулка 454 может включать трубчатую шестеренку вдоль внешней поверхности, соответствующую трубчатой шестеренке вдоль внутренней поверхности проксимального конца 410 внешней муфты 402. При использовании, как показано на рис.19, блокирующее устройство 450 вставляют в канал 446 внутренней муфты 404 таким образом, чтобы пальцевидные вставки 452 проходили над плоскими поверхностями проксимальной части 430 внутренней муфты 404 в пространстве между данными плоскими поверхностями и внутренней поверхностью канала 408 внешней муфты 402 для предотвращения вращения внутренней муфты 404 относительно пальцевидных вставок 452. Структура для зацепления 456 втулки 454 входит в зацепление со структурой 411 внутренней муфты 404 таким образом, чтобы предотвращать вращение втулки 454 относительно внешней муфты 402 при сохранении возможности осевого перемещения относительно нее. Однако винт 406 выполнен с возможностью вращения относительно втулки 454 и пальцевидных вставок 452 для зацепления с резьбовой частью 448 канала 446. Таким образом, винт 406 фиксирует блокирующее устройство 450 на внутренней муфте 404 таким образом, чтобы внутренняя и внешняя муфты 404, 402 не могли вращаться относительно друг друга при сохранении возможности продольного перемещения относительно друг друга.

Внутренняя муфта 404 может быть вставлена через штифт 401 сначала путем использования внешней муфты 402, которая сдвигается вперед, либо обе муфты 402 и 406 могут быть вставлены вместе. После блокировки внешней муфты 402 в необходимом положении путем зацепления полусферического выступа 424 с байонетной канавкой блокирующее устройство может быть введено в зацепление путем вставки пальцевидных вставок 452 в пространство между плоскими поверхностями внутренней муфты 404 и внутренней поверхностью канала 408. Затем пользователь продвигает винт 406 в канал 446 путем ввинчивания его в резьбу 448 через структуру для зацепления с ключом (например, шестиугольное отверстие 458) на его проксимальном конце.

Как показано на рис.20-24, система фиксации костей 500 в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения содержит внутреннюю муфту 502, внешнюю муфту 503, фиксирующий кость элемент 504, сжимающий винт 505 и винт ограниченного сжатия 506, который также выступает в качестве концевой заглушки. Фиксирующий кость элемент 504 проходит от проксимального конца 526 к дистальному концу 528 и содержит по существу цилиндрическую часть 532 и структуру для зацепления с костью 534 (например, резьбу, лезвие и т.п.). Длина структуры для зацепления кости 534 имеет увеличенный внешний диаметр 535, который больше внешнего диаметра внутренней муфты 502. Структура для зацепления с костью 534 выходит за пределы заданной длины дистальной части штифта для фиксации костей 504, выполненного с возможностью проходить из внешней муфты 502 и непосредственно взаимодействовать с костью в рабочей конфигурации. Отверстие 540, частично имеющее резьбу, проходит в цилиндрическую часть 532 на расстояние, выполненное с возможностью обеспечения резьбового зацепления со сжимающим винтом 505. В частности, отверстие с резьбой 540 проходит в дистальном направлении от проксимального конца 526 и содержит первую секцию без резьбы 541, подходящую по размерам и выполненную с возможностью принимать головку увеличенного диаметра 507 первого крепежного винта 505, среднюю резьбовую часть 542, подходящую по размерам и выполненную с возможностью зацепления с участками резьбы стержня 626 соединительного винта 620, и дистальную часть без резьбы 543, открывающуюся в центральный продольный канал 146, проходящий через фиксирующий кость элемент 504. Средняя резьбовая часть 542 и дистальная часть без резьбы 543 могут иметь по существу одинаковый диаметр, соответствующий внешнему диаметру стержня 509. Сжимающий винт 505 дополнительно содержит центральный продольный канал 546, выполненный с возможностью продольного совмещения и открытия в центральный продольный канал 146 фиксирующего кость элемента 504 в рабочей конфигурации, что позволяет вставлять инструменты и другие материалы, как более подробно описано выше.

По существу цилиндрическая часть 532 фиксирующего кость элемента 504 выполнена с возможностью по меньшей мере частичной вставки в канал 508, проходящий через внутреннюю муфту 502. В частности, внутренняя муфта 502 проходит от проксимального конца 510 к дистальному концу 512 и содержит проксимальную резьбовую часть 514 на проксимальном конце и гладкую внешнюю несущую часть 516, проходящую из нее в дистальном направлении. Внутренняя муфта 502 имеет по существу коническую форму, таким образом, ее дистальная часть имеет больший диаметр, чем диаметр проксимальной части, как более подробно описано относительно примера способа, составляющего предмет настоящего изобретения. Внешний диаметр несущей части 516 меньше диаметра части увеличенного диаметра 535 элемента 504 для предотвращения проксимального втягивания винтового лезвия 534. Внутренний диаметр несущей части 516 принимает в себя по существу цилиндрическую часть 532, причем создающаяся сила трения предотвращает боковое перемещение элемента 504. Проксимальная резьбовая часть 514 имеет меньший внутренний и внешний диаметр, чем несущая часть 516, для предотвращения втягивания элемента 504. Проксимальная резьбовая часть 514 также имеет внутренние участки резьбы 515, выполненные с возможностью зацепления головки 557 винта ограниченного сжатия 506, и внешние участки резьбы 517, выполненные с возможностью зацепления с внешней муфтой 503, как более подробно описано ниже.

Внешняя муфта 503 проходит от проксимального конца 550 к дистальному концу 552 проксимальнее дистального конца 512 внутренней муфты 502. Внешняя муфта 503 также содержит проксимальную резьбовую часть 554 и несущую часть 556, проходящую из нее в дистальном направлении. Несущая часть 556 выполнена с возможностью зацепления с внутренней муфтой 502 с помощью силы трения. Проксимальная резьбовая часть 554 содержит внутреннюю резьбу 558, выполненную с возможностью резьбового зацепления с внешними участками резьбы 517 внутренней муфты 502. Проксимальная резьбовая часть 554 и несущая часть 556 могут быть образованы как отдельные элементы, присоединенные друг к другу путем зацепления выступа и канавки. Таким образом, внутренняя и внешняя муфты 502, 503 и фиксирующий элемент 504 соединяются друг с другом без необходимости в проксимальном блокирующем элементе.

В соответствии с примером способа в соответствии с настоящим изобретением, как показано на рис.25-28, инструмент для вставки 600 используют для вставки системы фиксации костей 500 в кость. Инструмент для вставки 600 содержит первый удлиненный инструмент 602, имеющий удлиненный цилиндрический стержень 604 и рукоятку 606 на его проксимальном конце. Первый удлиненный инструмент 602 выполнен таким образом, чтобы дистальный конец 608 стержня 604 взаимодействовал с проксимальным концом 550 проксимальной резьбовой части 554. Инструмент 602 входит в зацепление с проксимальной резьбовой частью 554 таким образом, чтобы вращение инструмента, например, в направлении по часовой стрелке, также приводило к вращению резьбовой части 554 относительно резьбовой части 514 внутренней муфты 502, что заставляет внешнюю муфту 503 перемещаться в дистальном направлении относительно внутренней муфты 502, прикрепляя систему к штифту 10, как более подробно описано ниже. Второй удлиненный инструмент 610 подходит по размерам и выполнен с возможностью по меньшей мере частичной вставки в первый удлиненный инструмент 602 и содержит удлиненную по существу цилиндрическую несущую часть 612 и рукоятку 614, смежную с ее проксимальным концом. Заданная длина несущей части 612 снабжена внешней резьбой 616, выполненной с возможностью обеспечения резьбового зацепления с зажимной гайкой 618, надевающейся сверху. Дистальный конец второго удлиненного инструмента 610 может быть выполнен с возможностью зацепления с проксимальным концом 526 фиксирующего элемента 504, где, например, фиксирующий элемент 504 включает резьбовую структуру для зацепления с костью 534. Инструмент для вставки 600 также содержит удлиненный соединительный винт 620, выполненный с возможностью вставки через второй удлиненный инструмент 610, причем соединительный винт 620 имеет удлиненный цилиндрический стержень 622 и головку 624 на его проксимальном конце. Дистальный конец соединительного винта 620 содержит резьбовую часть 626, выполненную с возможностью резьбового зацепления с резьбовой частью 542 отверстия 540 фиксирующего кость элемента 504.

На первой стадии инструмент для ставки 600 присоединяют к системе фиксации костей 500, как показано на рис.25. Затем к соединительному винту 620 прикладывают дистально направленное усилие, вызывающее продвижение фиксирующего кость элемента 504, а также внутренней и внешней муфт 502, 503 через отверстие интрамедуллярного штифта 12 и в кость (не показана). Если структура для зацепления с костью 534 фиксирующего элемента 504 представляет собой лезвие, фиксирующий элемент 504 может быть вставлен в кость путем приложения дистально направленного усилия к соединительному винту 620 за счет приложения ударного усилия к его головке 624. Если структура для зацепления с костью 534 представляет собой резьбу, пользователь может вращать рукоятку 614 для вращения инструмента 610, например, в направлении по часовой стрелке, для вворачивания фиксирующего кость элемента 504 в кость. В конфигурации для вставки, показанной на рис.25, внутренняя муфта 502 может быть расположена таким образом, чтобы ее дистальный конец 512 находился дистальнее дистального конца 552 внешней муфты 503. Инструмент 602 может вращаться для продвижения внешней муфты 502 в дистальном направлении относительно внутренней муфты 502. Относительное продольное перемещение внутренней муфты 502 относительно внешней муфты 503 приводит к тому, что дистальная коническая часть внутренней муфты 502 прилагает радиальное расширяющее усилие к внешней муфте 503, закрепляя систему 500 внутри штифта 10. Затем зажимную гайку 618 можно вращать на необходимое расстояние для добавления сжимающего усилия на кость. Вращение зажимной гайки 618 приводит к перемещению части увеличенного диаметра 535 структуры для зацепления с костью 534 и дистальных концов внутренней и внешней муфт 502, 503 ближе друг к другу, как показано на рис.28. После перемещения фиксирующего кость элемента 504 в целевое положение извлекают инструмент для вставки 600 и вставляют первый крепежный винт 505 в отверстие 540 на первую целевую глубину, которая может соответствовать глубине фиксирующего кость элемента 504 внутрь кости (не показана). Затем второй крепежный винт 506 вставляют во внутреннюю муфту 502 до зацепления внешних участков резьбы головки 557 с внутренними участками резьбы 558 внутренней муфты 502. Второй крепежный винт 506 ввинчивается в дистальном направлении во внутреннюю муфту 502 до тех пор, пока его дистальный конец не будет взаимодействовать с головкой 507 первого крепежного винта 505. Таким образом, первый и второй крепежные винты 505, 507 закрепляют положение фиксирующего кость элемента 504 внутри кости при сохранении возможности его бокового перемещения в пределах необходимого диапазона, как более подробно описано выше.

Как показано на рис.29-32, система фиксации костей 700 в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения содержит штифт для фиксации костей 704, образованный по существу аналогично штифтам для фиксации костей, описанным в вариантах осуществления, представленных выше. Штифт для фиксации костей 704 содержит удлиненную по существу цилиндрическую часть 732, имеющую винтовое лезвие 734 на дистальном конце. Отверстие 740 проходит в проксимальный конец 726 штифта для фиксации костей 704 на заданную глубину и содержит проксимальную резьбовую часть 742 и дистальную часть без резьбы 744. Отверстие 740 подходит по размерам и выполнено с возможностью резьбового зацепления с крепежным винтом 706. Система 700 также содержит по существу цилиндрическую внешнюю муфту 702, проходящую от проксимального конца 710 к дистальному концу 712 и имеющую центральный продольный канал 708, проходящий через нее. Дистальный конец 712 содержит опорную поверхность 703, проходящую в канал 708 на расстояние, выбранное для предотвращения дистального перемещения головки 707 крепежного винта 706. Внутренняя резьбовая часть 705 проходит в проксимальный конец 710 на расстояние, выбранное для обеспечения резьбового зацепления с концевой заглушкой 750, как более подробно описано ниже.

Пример системы фиксации костей 700 может быть вставлен в кость (не показана) с использованием инструмента для вставки 600′, образованного по существу аналогично инструменту для вставки 600, описанному выше, причем сходные элементы обозначены сходными номерами. В частности, инструмент для вставки 600′ содержит первый удлиненный инструмент 602′, имеющий удлиненный цилиндрический стержень 604, и рукоятку 606′ на его проксимальном конце. Рукоятка 606′ в соответствии с настоящим вариантом осуществления является кольцевой и проходит по всей окружности проксимального конца первого удлиненного инструмента 602′. В альтернативно варианте осуществления рукоятка 606′ может представлять собой многокомпонентную рукоятку, имеющую множество захватов, распределенных по окружности проксимального конца первого удлиненного инструмента 602′. Дистальный конец 608 стержня 604 выполнен с возможностью взаимодействия с проксимальным концом 710 внешней муфты 702. Дистальный конец 608 по размерам и форме может быть выполнен с возможностью зацепления с имеющим соответствующую форму (например, форму шестиугольника) проксимальным концом 710 внешней муфты 702. Второй удлиненный инструмент 610′ подходит по размерам и выполнен с возможностью по меньшей мере частичной вставки в первый удлиненный инструмент 602′ и содержит удлиненную по существу цилиндрическую несущую часть 612 и рукоятку 614, смежную с ее проксимальным концом. Заданная дистальная длина несущей части 612 включает внешнюю резьбу 616′, выполненную с возможностью обеспечения резьбового зацепления с внутренней резьбовой частью 705 внешней муфты 702. Удлиненный сжимающий инструмент 620 выполнен с возможностью вставки через второй удлиненный инструмент 610′ и содержит удлиненный цилиндрический стержень 622 и головку 624 на проксимальном конце. Дистальный конец удлиненного сжимающего инструмента 620 выполнен с возможностью зацепления части головки крепежного винта 706.

В соответствии с примером способа в соответствии с настоящим изобретением инструмент для вставки 600′ расположен относительно системы фиксации костей 700, как показано на рис.33. Как показано на рис.34, второй удлиненный инструмент 610′ затем используют для продвижения штифта для фиксации костей 704 в кость. В частности, если штифт для фиксации костей 704 содержит лезвие 734, ко второму удлиненному инструменту 610′ прилагают осевое усилие в дистальном направлении. Если штифт для фиксации костей имеет резьбу, рукоятка 606′ может вращаться для ввинчивания резьбового винта в дистальном направлении в кость. Затем в отверстие для крепежного винта 14 интрамедуллярного штифта 10 вставляют поперечную заглушку 16 для приложения поперечного блокирующего усилия к внешней муфте 702 для закрепления в необходимом положении. Как показано на рис.36, после этого для добавления сжимающего усилия через второй удлиненный инструмент 610′ может быть вставлен удлиненный сжимающий элемент 620. В частности, удлиненный сжимающий элемент 620 может вращаться относительно второго удлиненного инструмента 610′ для вращения винта 706, который тянет фиксирующий элемент 704, соединенный с ним резьбовым соединением, в проксимальном направлении. После достижения необходимого сжатия инструмент для вставки 600′ может быть извлечен из устройства фиксации костей 700, как показано на рис.37. Затем во внешнюю муфту 702 может быть вставлена концевая заглушка 750, как показано на рис.29. Как более подробно описано в вариантах осуществления, представленных выше, штифт для фиксации костей 704 может перемещаться вбок внутри внешней муфты 702 приблизительно на 10 мм, от конфигурации, показанной на рис.30, до конфигурации, показанной на рис.31. Если необходимо ограничить данное перемещение меньшим диапазоном перемещений, во внешнюю муфту 702 может быть вставлена концевая заглушка 750′ большей длины. Кроме того, как также описано в вариантах осуществления, представленных выше, каждый из концевых заглушек 750, 750′, крепежного винта 706 и штифта для фиксации костей 704 может содержать проходящие через него центральные продольные каналы, выполненные с возможностью совмещения друг с другом в рабочей имплантированной конфигурации для обеспечения вставки медицинских инструментов или других материалов.

Как показано на рис.38-41, система фиксации костей 800 в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения содержит штифт для фиксации костей 804, имеющий по существу цилиндрическую часть 832 и дистальное винтовое лезвие 834. На его проксимальном конце расположено отверстие 840, которое содержит проксимальную резьбовую часть 842 и дистальную часть без резьбы 844 и открывается в центральный продольный канал 146. Отверстие 840 подходит по размерам и выполнено с возможностью принимать в себя сжимающий винт 806. Сжимающий винт 806 в соответствии с настоящим вариантом осуществления имеет головку увеличенного диаметра 807 и резьбовой стержень 809, выполненным с возможностью резьбового зацепления с проксимальной резьбовой частью 842.

Система фиксации костей 800 также содержит по существу цилиндрическую внешнюю муфту 802, проходящую от проксимального конца 810 к дистальному концу 812, причем дистальный конец 812 содержит часть увеличенной толщины 703 для предотвращения перемещения сжимающего винта 806 в дистальном направлении. Проксимальная часть внешней муфты 802 содержит множество пазов 811, определяющих соответствующее число плеч 813, которые могут отклоняться наружу в радиальном направлении при приложении к ним радиально расширяющего усилия. Пример способа вставки системы фиксации костей 800 по существу аналогичен способами, раскрытым выше, в которых штифт для фиксации костей 804 и внешнюю муфту 802 вставляют через отверстие интрамедуллярного штифта 12 на целевую глубину таким образом, чтобы плечи 813 были расположены проксимально от отверстия интрамедуллярного штифта 12. Крепежный винт 806 по меньшей мере частично ввинчивают в отверстие 840 в ходе вставки. После вставки штифта 804 и внешней муфты 802 на целевую глубину в проксимальный конец 810 ввинчивают концевую заглушку 850 для резьбового зацепления с внутренними участками резьбы 852 внешней муфты 802 для частичного радиального расширения внешней муфты 802 и, таким образом, облегчения ее закрепления в кости, как будет понятно специалистам в данной области. В данной конфигурации штифт для фиксации костей 804 может перемещаться в осевом направлении во внешней муфте приблизительно на 10 мм, как более подробно описано выше. Как должно быть понятно специалистам в данной области, данное перемещение может быть заблокировано или ограничено путем вставки блокирующей заглушки 854 через концевую заглушку 850 таким образом, чтобы ее дистальный конец 856 примыкал к головке 807 крепежного винта 806, как показано на рис.40. Блокирующая заглушка 854 также может содержать центральный продольный канал 858, проходящий через нее в продольном направлении, для обеспечения вставки инструментов или других материалов, как более подробно описано выше.

Система фиксации костей 900 в соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения содержит фиксирующий кость элемент 904, как показано на рис.42-44, по размерам и форме выполненный с возможностью вставки через отверстие 12′ интрамедуллярного штифта 10′, как показано на рис.45. Аналогично штифту 10, описанному выше, интрамедуллярный штифт 10′ проходит вдоль продольной оси, и отверстие 12′ проходит через штифт 10′ под углом относительно продольной оси. Однако интрамедуллярный штифт 10′ дополнительно содержит блокирующий штырек 14′, расположенный в канале 18′ штифта 10′ в проксимальном направлении относительно отверстия 12′, и поршень 16′, расположенный в канале 18′ штифта 10′ в дистальном направлении относительно отверстия 12′. Блокирующий штырек 14′ включает пару плеч 22′, каждое из которых расположено на разных сторонах отверстия 12′. Блокирующий штырек 14′ может перемещаться в дистальном направлении внутри штифта 10′ таким образом, чтобы плечи 22′ проходили в отверстие 12′ для зацепления с вырезами 938 фиксирующего кость элемента 904, как более подробно описано ниже. Блокирующий штырек 14′ перемещается в продольном направлении в канале 18′ с помощью привода стопора 20′, соединенного с проксимальным концом блокирующего штырька 14′. Привод стопора 20′ входит в резьбовое зацепление с внутренней поверхностью канала 18′ и зацепляется с проксимальным концом блокирующего штырька 14′ с возможностью вращения таким образом, чтобы вращение привода стопора 20′ в первом направлении относительно штифта 10′ приводило к дистальному перемещению блокирующего штырька 14′ внутри канала 18′ таким образом, чтобы плечи 22′ проходили в отверстие 12′. Вращение привода стопора 20′ во втором направлении приводит к перемещению блокирующего штырька 14′ в проксимальном направлении относительно штифта 10′.

Поршень 16′ включает выступ 24′, проходящий от него в проксимальном направлении. Поршень 16′ выполнен с возможностью перемещения между первым и вторым положением с помощью пружины 24′, которая сдвигает поршень 16′ в первое положение. В первом положении выступ 26′ проходит в отверстие 12′, тогда как во втором положении поршень 16′ перемещается в дистальном направлении относительно штифта 10′ таким образом, чтобы выступ 16′ не проходил в отверстие 12′. Поршень 16′ не может перемещаться за пределы заданного диапазона продольного перемещения из-за штифта 28′, который фиксирует поршень 16′ относительно штифта 10′. Выступ 16′ по размерам и форме выполнен с возможностью зацепления с зубчатой частью 936 фиксирующего кость элемента 904, как более подробно описано ниже.

Фиксирующий кость элемент 904 включает цилиндрическую удлиненную часть 932 и входящую в зацепление с костью дистальную часть 934. Дистальная часть 934 может включать структуры для зацепления с костью, такие как, например, участки резьбы или лезвия. Элемент 904 проходит от проксимального конца 910 к дистальному концу 912. Удлиненная часть 932 содержит часть с зубчатой кромкой 936, проходящей вдоль нее на заданную длину под углом по существу параллельно продольной оси штифта 904. В другом варианте осуществления может присутствовать пара зубчатых частей 936, отделенных друг от друга приблизительно на 180°, как показано на рис.44. Зубчатая часть 936 выполнена с возможностью зацепления с выступом 26′ поршня 16′ таким образом, чтобы фиксирующий кость элемент 904 мог быть вставлен в отверстие 12′ и в часть головки кости, но без медиальной миграции.

Элемент 904 также может содержать пару продольных вырезов 938, также отделенных друг от друга приблизительно на 180° и отделенных от соответствующих вырезов зазубренных частей приблизительно на 90°. Вырезы 938 зацепляются с плечами 22′ блокирующего штырька 14′, когда блокирующий штырек 14′ перемещается таким образом, чтобы плечи 22′ проходили в отверстие 12′. Зацепление между плечами 22′ и продольными вырезами 938 предотвращает вращение фиксирующего кость элемента 904 относительно штифта 10′ и обеспечивает медиальное/боковое скольжение в заданном диапазоне перемещений, определяемом проксимальным и дистальным концами вырезов 938.

Дистальная часть 934 может иметь резьбу или включать лезвия для зацепления с костью, в которую вставляется фиксирующий кость элемент. Дистальная часть 934 также может включать отверстия 940, проходящие через нее и открывающиеся в канал 908. Отверстия 942 могут быть расположены по дистальной части 934 в любой конфигурации без выхода за рамки объема настоящего изобретения (например, в шахматном порядке, продольными рядами и т.п.) и могут использоваться для обеспечения инъекции материала (например, материала для укрепления кости) в кость после имплантации. Отверстие 940 может проходить в проксимальный конец 910 стержня 904 на заданное расстояние для обеспечения зацепления с крепежным винтом (не показан), как более подробно описано в других вариантах осуществления, представленных выше.

На рис.46-49 показана система фиксации костей 1000 в соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения. Система фиксации костей содержит штифт для фиксации костей 1004, образованный по существу аналогично штифтам для фиксации костей, описанным в вариантах осуществления, представленных выше. Система фиксации костей 1000 также содержит внешнюю муфту 1002, выполненную с возможностью принимать в себя штифт для фиксации костей 1004, и крепежный винт 1006, выполненный с возможностью по меньшей мере частичной вставки во внешнюю муфту 1002. Внешняя муфта 1002 содержит продольный канал 1008, проходящий вдоль продольной оси 1038 от проксимального конца 1010 к дистальному концу 1012. Продольный канал 1008 может иметь форму по существу эллиптического или кругового цилиндра без выхода за рамки объема настоящего изобретения. Внешняя муфта 1002 также может иметь плоские части 1015 вдоль первой и второй продольных боковых стенок 1014, 1016 для обеспечения дополнительной вращательной стабильности внешней муфты 1002 относительно интрамедуллярного штифта 10, что также описано в вариантах осуществления, представленных выше. Первая продольная боковая стенка 1014 имеет первую длину, и вторая продольная боковая стенка 1016 имеет вторую длину, которая больше первой длины таким образом, чтобы проксимальный конец 1010 оказывался по существу скошенным. В примере осуществления разница в длине между противоположными первой и второй боковыми стенками 1014, 1016 приблизительно равна разнице в длине между первой и второй боковыми стенками 1014′, 1016′ крепежного винта 1006 для обеспечения их зацепления на одном уровне относительно друг друга в рабочей конфигурации. Вторая боковая стенка 1016 дополнительно содержит зубец 1018, смежный с проксимальным концом 1010 внешней муфты 1002. Зубец 1018 выступает из внешней муфты 1002 на длину, достаточную для обеспечения зацепления с периферической стенкой отверстия интрамедуллярного штифта 12, как более подробно описано в вариантах осуществления, представленных выше.

Фиксирующий кость элемент 1004 проходит от проксимального конца 1026 к дистальному концу (не показан). Проксимальный конец 1026 фиксирующего кость элемента 1004 образован с язычком 1028, форма которого соответствует форме выемки 1009, образованной на выступающей головке 1007 крепежного винта 1006. В частности, как показано на рис.49, язычок 1028 выступает в проксимальном направлении из фиксирующего кость элемента 1004 вдоль боковой стенки 1029 на заданное расстояние. Крепежный винт 1006 имеет выемку 1009, расположенную для вставки в нее язычка 1028 в рабочей конфигурации. Фиксирующий кость элемент 1004 также содержит продольный канал 1030, проходящий в продольном направлении от проксимального конца 1026 к дистальному концу (не показан). Проксимальная часть 1032 продольного канала 1030 имеет диаметр, по существу равный диаметру канала 1005, проходящего через крепежный винт 1006, для обеспечения прохождения необходимого медицинского инструмента или инъецируемого материала из крепежного винта 1006 в фиксирующий кость элемент 1004 с последующим переходом в целевой участок кости без препятствий. Диаметр канала 1030 фиксирующего кость элемента 1030 постепенно уменьшается в дистальном направлении на протяжении промежуточной части канала 1032 и дистальной части канала 1034, как показано на рис.49. Язычок 1028 фиксирующего кость элемента 1004 дополнительно содержит прорезь 1038, образованную по существу аналогично зубцу 1018, причем прорезь 1038 выполнена с возможностью зацепления по типу храпового механизма с канавками 1040, расположенными на проксимальной части канала 1008 внешней муфты 1002. В примере осуществления, показанном на рис.46-49, представлен встроенный храповой механизм для обеспечения телескопического перемещения фиксирующего кость элемента 1004 относительно внешней муфты 1002, который предотвращает и/или минимизирует медиальную миграцию фиксирующего кость элемента 1004, что также снижает его износ при трении. Как более подробно описано в вариантах осуществления, представленных выше, дистальная часть (не показана) фиксирующего кость элемента 1004 может иметь винтовое лезвие, резьбу, прорези или любую другую форму, обеспечивающую фиксацию в кости при имплантации в целевом вертельном положении.

Крепежный винт 1006 также содержит прорезь (не показана), смежную с канавкой 1009, причем прорезь также выполнена с возможностью зацепления по типу храпового механизма с канавками 1040 внешней муфты 1002, как более подробно описано ниже.

В соответствии с примером способа вставки системы фиксации костей 1000 сломанную или иным образом поврежденную кость (не показана) приводят в надлежащее положение, после чего интрамедуллярный штифт 10 вставляют в ее медуллярную полость и размещают в целевом положении и ориентации любым известным способом. Затем фиксирующий кость элемент 1004 вставляют в отверстие интрамедуллярного штифта 12 на целевую глубину до тех пор, пока дистальная часть увеличенного диаметра не передвинется в дистальном направлении из интрамедуллярного штифта 12. Затем внешнюю муфту 1002 вставляют через отверстие интрамедуллярного штифта до тех пор, пока прорезь 1038 фиксирующего кость элемента 1004 не зацепляется с участками резьбы 1040 внешней муфты 1002, как показано на рис.48. Крепежный винт интрамедуллярного штифта 16′ может быть вставлен в отверстие крепежного винта 14 интрамедуллярного штифта 10 для фиксации положения внешней муфты 1002 и предотвращения боковой миграции (например, в ходе временного извлечения). После расположения внешней муфты 1002 и фиксирующего кость элемента 1004 в необходимом положении в отверстии 12 в него вставляют крепежный винт 1006 таким образом, чтобы выемка 1009 располагалась на одном уровне с язычком 1028, и таким образом, чтобы прорезь на ней (не показана) входила в блокирующее зацепление с канавками 1040. Крепежный винт 1006 может быть снабжен метками для облегчения вставки его во внешнюю муфту 1002 под необходимым углом и для обеспечения правильного расположения относительно фиксирующего кость элемента 1004. В данной конфигурации крепежный винт 1006 не может быть втянут проксимально из отверстия интрамедуллярного штифта 12 из-за зацепления прорези (не показана) с канавками 1040. Как и в вариантах осуществления, описанных выше, система фиксации костей 1000 допускает боковое перемещение фиксирующего кость элемента 1004 во внешней муфте 1002 приблизительно на ±10 мм.

Специалистам в данной области будет понятно, что структура и методология настоящего изобретения допускают различные модификации и варианты без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение охватывает модификации и варианты представленного изобретения при условии, что они входят в объем прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

1. Устройство для фиксации костей, содержащее:
штифт для фиксации костей, проходящий от проксимального конца к дистальному концу, причем дистальный конец имеет винтовую структуру, выполненную с возможностью зацепления с костью, а проксимальный конец имеет проходящее в него первое отверстие;
первую муфту, выполненную с возможностью вставки поверх проксимальной части штифта для фиксации костей и через отверстие интрамедуллярного штифта, причем первая муфта обеспечивает осевое перемещение штифта для фиксации костей внутри нее в заданном диапазоне перемещений;
первый резьбовой разъем, прикрепленный к проксимальному концу штифта для фиксации костей, причем резьбовой разъем имеет второе отверстие, проходящее сквозь него, и выступ на дистальном конце первого резьбового разъема для зацепления с канавкой, имеющейся на штифте для фиксации костей; и
крепежный винт, выполненный с возможностью ограничения перемещения штифта для фиксации костей относительно первой муфты, причем крепежный винт выполнен с возможностью блокирующего зацепления с первым и вторым отверстиями и имеет головку и резьбовой стержень, проходящий от нее в дистальном направлении.

2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее первый радиальный упор, смежный с дистальным концом первой муфты и выполненный с возможностью предотвращения проксимального втягивания первой муфты из отверстия интрамедуллярного штифта мимо него.

3. Устройство по п. 2, в котором первый радиальный упор выполнен с возможностью сжатия в радиальном направлении относительно первой муфты во время дистального продвижения через отверстие интрамедуллярного штифта.

4. Устройство по п. 2, дополнительно содержащее второй радиальный упор, смежный с проксимальным концом первой муфты и выполненный с возможностью предотвращения дистального перемещения первой муфты в отверстие интрамедуллярного штифта.

5. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее вторую муфту, охватывающую первую муфту и выполненную с возможностью перемещения относительно нее в осевом направлении.

6. Устройство по п. 1, в котором проксимальная часть первой муфты содержит множество продольных пазов, определяющих соответствующее число плеч, способных изгибаться в радиальном направлении.

7. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее второй резьбовой разъем, выполненный с возможностью резьбового зацепления с первым резьбовым разъемом и имеющий внешний диаметр, по существу, равный внешнему диаметру проксимальной части штифта для фиксации костей.

8. Устройство по п. 7, в котором дистальная поверхность второго резьбового разъема представляет собой резьбовую поверхность, выполненную с возможностью зацепления соответствующей резьбовой поверхности на проксимальной части штифта для фиксации костей.

9. Устройство по п. 8, в котором резьбовая поверхность является зубчатой поверхностью или поверхностью с прорезями.

10. Устройство по п. 7, в котором второй резьбовой разъем содержит пару пазов, определяющих язычок, выступающий в радиальном направлении и проходящий из него в зацепление с инструментом для вставки.

11. Устройство по п. 1, в котором диаметр головки крепежного винта больше или равен внутреннему диаметру первой муфты.

12. Устройство по п. 1, в котором штифт для фиксации костей содержит центральный продольный канал, проходящий через него и открывающийся на его проксимальном и дистальном концах для обеспечения вставки через него инструмента.

13. Устройство по п. 12, в котором винтовая структура содержит первое отверстие, проходящее в нее и открывающееся в центральный продольный канал, для обеспечения возможности введения или забора материала через него.

14. Устройство по п. 1, в котором проксимальный конец винтовой структуры содержит часть увеличенного диаметра для предотвращения проксимального втягивания штифта для фиксации костей в первую муфту мимо него.

15. Устройство по п. 1, в котором винтовая структура представляет собой винтовое лезвие или резьбовую часть.

16. Устройство по п. 1, в котором проксимальная часть штифта для фиксации костей содержит первую зубчатую часть, проходящую вдоль ее первой продольной боковой стенки.

17. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее первую прорезь, размещенную на проксимальном конце штифта для фиксации костей, причем первая прорезь выполнена с возможностью зацепления по принципу храпового механизма с частью с канавками первой муфты для блокировки положения штифта для фиксации костей относительно внешней муфты.

18. Устройство по п. 17, дополнительно содержащее вторую прорезь, размещенную на дистальном конце крепежного винта, причем вторая прорезь выполнена с возможностью зацепления по принципу храпового механизма с частью с канавками первой муфты для блокировки положения крепежного винта относительно внешней муфты.

19. Устройство для фиксации костей, содержащее:
штифт для фиксации костей, проходящий от проксимального конца к дистальному концу, причем дистальный конец имеет винтовую структуру, выполненную с возможностью зацепления с костью, а проксимальный конец имеет проходящее в него отверстие;
первую муфту, выполненную с возможностью вставки поверх проксимальной части штифта для фиксации костей и через отверстие интрамедуллярного штифта, причем первая муфта обеспечивает осевое перемещение штифта для фиксации костей внутри нее в заданном диапазоне перемещений, при этом первая муфта имеет такую, по существу, коническую форму, что ее дистальный конец имеет больший диаметр, чем ее проксимальный конец; и
крепежный винт, выполненный с возможностью ограничения перемещения штифта для фиксации костей относительно первой муфты, причем крепежный винт выполнен с возможностью блокирующего зацепления с отверстиями в штифте для фиксации костей и имеет головку и резьбовой стержень, проходящий от нее в дистальном направлении.

20. Устройство по п. 19, в котором проксимальный конец первой муфты зацеплен с помощью резьбы с проксимальным концом второй муфты.