СИСТЕМА РЕПОЗИЦИИ ПЕРЕЛОМОВ ДЛИННЫХ КОСТЕЙ
LONG BONE FRACTURE REPOSITION SYSTEM

Приоритет
Согласно настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с предварительной заявкой на выдачу патента США №62/743457 Long Bone Fracture Reduction System - поданной 9 октября 2018 года.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
A. Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Среди прочего, в настоящем изобретении представлена система, комбинация или имплант, который имеет сцепленные первое и второе устройства или компоненты. Настоящая система подходит для применения с целью лечения переломов костей млекопитающих. К первому и второму компонентам можно прикрепить сетки, или сетки могут составлять с ними единое целое.
B. Описание предшествующего уровня техники
Любое обсуждение ссылок, процитированных в этом описании предшествующего уровня техники, просто кратко излагает раскрытия процитированных ссылок, и заявитель не допускает, что какая-либо процитированная ссылка или ее часть составляет рассматриваемый предшествующий уровень техники. Заявитель оставляет за собой право оспаривать точность, актуальность и достоверность процитированных ссылок. Ссылки, которые могут указывать на состояние уровня техники настоящего изобретения, включают: 1) опубликованную заявку на выдачу патента США 20020032444-Mische; 2) опубликованную заявку на выдачу патента США 20110004255-Weiner, et al.; 3) опубликованную заявку на выдачу патента США №20090143781-Mische; 4) патент США 8715284-Culbert; 5) опубликованную заявку на выдачу патента США 20080255559-Leyden, et al.; 6) патент США 8128626-Justin; 7) патент США 9283006-Fonte; и 8) опубликованную заявку на выдачу патента США 20120184999-Khanna.
До настоящего изобретения при минимальных операциях первой линии для восстановления сломанной длинной кости хирурги пропускали проволочный направитель через проксимальную сторону перелома в дистальную сторону перелома. Обычно через проволочный направитель также пропускали стержень. За счет использования сил, внешних по отношению к внешним поверхностям противоположных сторон перелома, стороны перелома направляли в положения, которые приблизительно соответствовали их состоянию до перелома. На проксимальной и дистальной сторонах перелома стержень фиксировали на месте с помощью винтов. Фиксация стержня делала минимальной вертикальное, горизонтальное и вращательное движение импланта, и во многих случаях такой стабилизации поврежденного состояния было достаточно для заживления кости. Однако во многих случаях с помощью хирургических методов первой линии предшествующего уровня техники нельзя адекватно анатомически выровнять участки перелома, и для улучшения заживления сломанной кости требовалось последующее хирургическое вмешательство. В качестве иллюстрации, из-за резорбции кости или зазоров, вызвавших утрату костной ткани в результате травмы, операции первой линии предшествующего уровня техники часто были неудовлетворительными для улучшения заживления перелома.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
В настоящем изобретении представлен биосовместимый имплант или система, которую можно вставить в противоположные полости сторон перелома кости. Настоящую комбинацию или имплант можно снабдить охватываемым и охватывающим компонентами, которые имеют сцепленные зубцы для ограничения движений охватывающего и охватываемого компонентов. Среди прочего, охватываемое устройство имеет корпус и канал, а охватывающий компонент имеет корпус и трубку. Каждый сцепленный компонент также может иметь сквозное отверстие.
Охватываемый компонент системы и охватывающее гнездо снабжены расширяемыми сетками. Комбинация охватываемого и охватывающего устройств и сеток создает канал вдоль продольной оси импланта. После имплантации в полость или компактное вещество противоположных сторон сломанной длинной кости сетку можно расширить для контакта со здоровой (неповрежденной) зоной стенки, окружающей полость. Среди прочего расширенные сетки импланта удерживают противоположные стороны сломанной кости и обеспечивают прижимание противоположных сторон друг к другу и для содействия заживлению перелома.
По оценкам, от пяти до десяти процентов переломов длинных костей, которые лечили с помощью хирургических имплантов, технологий и процедур предшествующего уровня техники, не были излечены. Такие послеоперационные состояния, как резорбция кости, неправильное выравнивание противоположных сторон сломанной кости или легкая инфекция могут привести к несращению сломанных фрагментов. При неудаче заживления перелома длинной кости после использования систем фиксации предшествующего уровня техники для создания сращения между сломанными фрагментами может потребоваться вторая или третья хирургическая процедура. Например, при использовании фиксации интрамедуллярного стержня при первом хирургическом лечении имплантированный стержень сохраняет постоянной длину сломанных фрагментов и кости за счет помещения винтов на противоположных концах стержня. Стабилизация восстановленных сторон перелома кости с постоянной длиной снижает динамическое сжатие между сторонами перелома. Считается, что динамическое сжатие улучшает заживление между сторонами перелома сломанной кости.
При использовании интрамедуллярных стержней предшествующего уровня техники, если происходило послеоперационное несращение, первым вариантом лечения было удаление дистальных винтов, чтобы обеспечить динамическое сжатие, или второй вариант лечения требовал второго хирургического вмешательства для удаления стержня первого импланта и замены первого стержня вторым более большим стержнем. Вторая хирургическая имплантация второго большего стержня обычно была более инвазивной, чем первая хирургическая процедура.
От первоначальной хирургической процедуры до восстановления сломанной кости использование настоящего изобретения обеспечивает динамическое сжатие противоположных сторон перелома сломанной кости. Считается, что динамическое сжатие, обеспечиваемое системой фиксаторов согласно настоящему изобретению, снижает риск второй или третьей хирургической процедуры.
Аспект настоящего изобретения состоит в предоставлении комбинации, скрепляющей концы перелома сломанной кости; причем комбинация содержит: а) первое устройство, содержащее: i) первый цилиндрический корпус; ii) охватывающее гнездо, составляющее единое целое с первым цилиндрическим корпусом и выходящее из него; причем охватывающее гнездо содержит трубку и первые зубцы, выходящие наружу из секции стенки трубки, причем первые зубцы занимают окружность в триста шестьдесят градусов секции, а трубка проходит продольно через охватывающее гнездо и первый цилиндрический корпус; iii) первый конец первой расширяемой сетки, соединенный с первым цилиндрическим корпусом; причем первая расширяемая сетка выходит из трубки; и iv) первый жесткий изогнутый кончик, соединенный со вторым концом первой расширяемой сетки; причем второй конец первой расширяемой сетки расположен напротив первого конца первой расширяемой сетки; и b) второе устройство, содержащее: i) второй цилиндрический корпус; ii) охватываемый штуцер, представляющий собой единое целое со вторым цилиндрическим корпусом; причем охватываемый штуцер содержит цилиндрический канал и вторые зубцы, выходящие наружу из внешнего сегмента охватываемого штуцера, причем вторые зубцы занимают окружность в триста шестьдесят градусов внешнего сегмента, а цилиндрический канал проходит продольно через охватываемый штуцер и второй цилиндрический корпус таким образом, что первые зубцы и вторые зубцы совершают возвратно-поступательные движения друг с другом и управляют боковыми движениями первого и второго устройств; iii) первый конец второй расширяемой сетки, соединенный со вторым цилиндрическим корпусом; причем вторая расширяемая сетка выходит из второго цилиндрического корпуса в направлении, противоположном первой расширяемой сетке; и iv) второй жесткий изогнутый кончик, соединенный со вторым концом второй расширяемой сетки; причем второй конец второй расширяемой сетки расположен напротив первой расширяемой сетки, при этом первая расширяемая сетка, вторая расширяемая сетка, цилиндрический канал и трубка выровнены вдоль общей продольной оси таким образом, что по меньшей мере часть каждой расширяемой сетки входит в зацепление с полостью, принимающей комбинацию.
Еще один аспект настоящего изобретения состоит в предоставлении системы фиксаторов, скрепляющих концы перелома сломанной кости; причем система содержит: а) первый фиксатор, содержащий: i) охватывающее гнездо, содержащее трубку, проходящую продольно через охватывающее гнездо, и первые зубцы, выходящие из секции стенки трубки, причем первые зубцы занимают окружность в триста шестьдесят градусов секции; ii) первый конец первой расширяемой сетки, соединенный с первым концом первого фиксатора; причем первая расширяемая сетка выходит из трубки; и iii) первый жесткий изогнутый кончик, соединенный со вторым концом первой расширяемой сетки, расположенным напротив первого конца первой расширяемой сетки; и b) второй фиксатор, содержащий: i) охватываемый штуцер, содержащий цилиндрический канал, проходящий продольно через охватываемый штуцер, и вторые зубцы, выходящие наружу из внешнего сегмента охватываемого штуцера, причем вторые зубцы занимают окружность в триста шестьдесят градусов внешнего сегмента, а первые зубцы и вторые зубцы совершают возвратно-поступательные движения друг с другом и управляют боковыми движениями первого и второго фиксаторов; ii) первый конец второй расширяемой сетки, соединенный со вторым фиксатором; и iii) второй жесткий изогнутый кончик, соединенный со вторым концом второй расширяемой сетки; причем второй жесткий изогнутый кончик расположен напротив первого жесткого изогнутого кончика, при этом первая расширяемая сетка, вторая расширяемая сетка, цилиндрический канал и трубка выровнены вдоль общей продольной оси, а по меньшей мере часть каждой расширяемой сетки входит в зацепление с полостью, принимающей систему.
Еще один аспект настоящего изобретения состоит в предоставлении импланта, скрепляющего концы перелома сломанной кости; причем имплант содержит: а) охватывающий компонент, содержащий: трубку, проходящую продольно через охватывающий компонент, и первые зубцы, выходящие из секции стенки трубки; первый конец первой расширяемой сетки, соединенный с первым концом охватывающего компонента и выходящий из трубки; и первый жесткий изогнутый кончик, соединенный со вторым концом первой расширяемой сетки; и b) охватываемый компонент, содержащий: охватываемый штуцер, содержащий цилиндрический канал, проходящий продольно через охватываемый штуцер, и вторые зубцы, выходящие наружу из внешнего сегмента охватываемого штуцера; первый конец второй расширяемой сетки, соединенный с охватываемым компонентом; и второй жесткий изогнутый кончик, соединенный со вторым концом второй расширяемой сетки, расположенный напротив первого жесткого изогнутого кончика, причем первые зубцы и вторые зубцы входят в зацепление для ограничения боковых движений охватывающего и охватываемого компонентов, а первая расширяемая сетка, вторая расширяемая сетка, цилиндрический канал и трубка выровнены вдоль общей продольной оси таким образом, что по меньшей мере часть каждой сетки входит в зацепление с полостью, принимающей имплант.
Еще один аспект настоящего изобретения состоит в предоставлении импланта, скрепляющего концы перелома сломанной кости; причем имплант содержит: а) охватывающий компонент, принимающий соответствующий охватываемый компонент, причем охватывающий и охватываемый компоненты выровнены относительно продольной оси импланта; b) первую расширяемую сетку, прикрепленную к охватывающему компоненту и проходящую вдоль продольной оси; причем первая расширяемая сетка содержит первый жесткий изогнутый кончик, расположенный напротив соединения первой расширяемой сетки с охватывающим компонентом; и с) вторую расширяемую сетку, прикрепленную к охватываемому компоненту и проходящую вдоль продольной оси; причем вторая расширяемая сетка содержит второй жесткий изогнутый кончик, расположенный напротив первого жесткого изогнутого кончика, причем общий канал окружает продольную ось и проходит приблизительно от первого жесткого изогнутого кончика до приблизительно второго жесткого изогнутого кончика.
Новое и уникальное взаимодействие этих простых элементов создает в рамках настоящего изобретения устройство и способы. В соответствии с разделом 35 Свода законов США ниже приведено описание предпочтительных вариантов осуществления. Однако следует понимать, что описание наилучших вариантов не ограничивает объем настоящего изобретения.
Краткое описание фигур
На фиг. 1 представлены виды сбоку в перспективе первого устройства (30) и второго устройства (60) настоящей системы.
На фиг. 2 представлен вид сбоку в поперечном разрезе предпочтительного варианта осуществления настоящей комбинации вдоль продольной оси А-А.
На фиг. 3 представлен вид в перспективе предпочтительного варианта осуществления сцепленных первого устройства (30) и второго устройства (60) настоящего импланта.
На фиг. 4 представлен вид в перспективе, показывающий канал (90), окружающий общую ось А-А, причем канал (90) проходит через первое устройство (30) и второе устройство (60).
На фиг. 5 представлен вид в перспективе настоящего импланта с расширенными сетками (48, 76).
На фиг. 6 представлен вид в перспективе настоящей комбинации, имплантированной в противоположные стороны сломанной кости. Подробное раскрытие настоящего изобретения
Хотя раскрытие подробно изложено, чтобы обеспечить осуществление изобретения на практике специалистами в данной области, варианты осуществления, опубликованные в данном документе, только иллюстрируют настоящее изобретение.
В более общем смысле настоящее изобретение представляет собой биосовместимую систему, комбинацию или имплант, выполненный с возможностью вставки в противоположные полости первой и второй сторон сломанной кости. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения после имплантации некоторые части импланта контактируют с компактным веществом здоровой (неповрежденной) кости. Настоящее изобретение может быть особенно полезно для лечения сломанных длинных костей млекопитающих.
При практическом осуществлении настоящей системы в сломанный участок вводят проволочный направитель. После этого в сломанный участок вводят имплант или комбинацию системы, а проволочный направитель удаляют. Первую сетку помещают внутрь первой стороны сломанной кости, а вторую сетку помещают внутрь второй стороны сломанной кости. В канал импланта можно ввести один или несколько катетеров, которые расширяют в противоположных сетках комбинации. В выбранных предпочтительных вариантах осуществления для расширения одной или обеих расширяемых сеток напротив стенок полостей первой и второй сторон перелома можно использовать баллон. Для сращивания с кортикальной и губчатой костью через сетку можно вводить клейкие вещества, такие как полиметилметакрилат или костный цемент/материал для наращивания кости, такой как Cortoss.
В отличие от предшествующих хирургических способов, в которых для выравнивания первой и второй сторон сломанной кости используются силы, внешние по отношению к первой внешней стороне и второй внешней стороне сломанной кости, настоящий имплант обеспечивает комбинацию сцепленных охватываемого и охватывающего устройств для приложения внутренних сил к внутренним полостям первой и второй сторон перелома для выравнивания первой и второй сторон перелома. При предпочтительном практическом использовании настоящей системы предполагается, что хирург будет выравнивать дистальную сторону путем расширения расширяемой сетки дистального устройства и приложения к внутренней полости дистальной стороны силы для вытягивания и выравнивания дистальной стороны с проксимальной стороной перелома. При достижении достаточной репозиции хирург может использовать баллон для выравнивания и расширения расширяемой сетки проксимальной стороны, которая может прикладывать силу к внутренней полости проксимальной стороны. Во время хирургического вмешательства настоящий имплант можно использовать для выравнивания первой и второй сторон сломанной кости, а после хирургического вмешательства имплантированная комбинация обеспечивает динамическое сжатие выровненных и проксимальной первой и второй сторон сломанной кости.
Среди прочего настоящая комбинация или имплант содержит сцепленные охватываемое и охватывающее устройства или компоненты. Охватываемое устройство имеет корпус и канал, а охватывающий компонент имеет корпус и трубку. Каждый сцепленный компонент также может иметь сквозное отверстие.
Расширяемые сетки выходят из сцепленных корпусов системы, и сетки можно снабдить жесткими кончиками. Жесткие кончики можно снабдить элементом соединения, таким как резьба, для возвратно-поступательного движения с хирургическим инструментом. Сетка выполнена с возможностью расширения и контакта с по меньшей мере частью стенок, которые окружают противоположные полости первой и второй сторон перелома. В настоящее время считается, что анатомическое выравнивание противоположных сторон перелома содействует заживлению перелома, и считается, что близость и точность, которые можно обеспечить за счет анатомического выравнивания первой и второй сторон перелома с помощью настоящей системы, дополнительно улучшает заживление перелома. Расширяемые сетки согласно настоящему изобретению совместимы с полостями костей разных диаметров, и настоящий имплант может обеспечить более хорошее управление послеоперационными горизонтальными, боковыми и вращательными движениями сжатых первой и второй сторон сломанной кости, чем предшествующие хирургические способы.
В выбранных предпочтительных вариантах осуществления настоящей системы канал, трубка и отверстия первого и второго корпусов создают непрерывный канал, проходящий вдоль общей продольной оси комбинации или импланта. Канал может проходить приблизительно от первого кончика первой сетки до приблизительно второго кончика второй сетки. В выбранных предпочтительных вариантах осуществления настоящей системы канал создан каналом, трубкой и одной или несколькими сетками. По каналу системы может проходить: ткань от места травмы и/или промывание к месту травмы и из него. Канал импланта также можно использовать для перемещения биосовместимых устройств/веществ, таких как клейкие вещества, камеры, канюли, катетер, оптоволокно, другие импланты, нежели в настоящем изобретении, остеогенные материалы, лекарственные средства и так далее.
Наряду со стабилизацией переломов настоящий имплант можно приспособить для использования с целью профилактического лечения ослабленных, но неповрежденных костей, например, при раке, остеопорозе и несращений пластин. После имплантации настоящую комбинацию также можно использовать для перемещения клейких веществ, материала биопсии, материала химиотерапии, костного мозга гребня подвздошной кости, паращитовидного гормона и так далее.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения изготовлены из титановых сплавов, нержавеющей стали, не рассасывающихся полимеров или любой другой композиции, допустимой в данной области. В рамках объема настоящего изобретения было предпочтительно раскрыто, что охватывающий корпус может иметь длину от приблизительно одного сантиметра до приблизительно тридцати сантиметров и диаметр от приблизительно двух миллиметров до приблизительно двадцати миллиметров. Охватываемый корпус может иметь длину от приблизительно одного сантиметра до приблизительно тридцати сантиметров и диаметр от приблизительно двух миллиметров до приблизительно двадцати миллиметров. Сетки согласно настоящему изобретению могут иметь длину от приблизительно полсантиметра до приблизительно двадцати пяти сантиметров и могу расширяться от приблизительно двух с половиной миллиметров до приблизительно трех сантиметров. Кончики настоящей комбинации могут иметь диаметр от приблизительно полутора миллиметров до приблизительно десяти миллиметров и длину от приблизительно трех миллиметров до приблизительно двадцати миллиметров.
На фиг. 1 представлены виды сбоку в перспективе первого устройства (30) и второго устройства (60) настоящей системы, импланта или комбинации.
Первое устройство (30) снабжено первым цилиндрическим корпусом (32). В первом направлении от первого цилиндрического корпуса (32) проходит охватывающее гнездо (34). В выбранных предпочтительных вариантах осуществления первый цилиндрический корпус (32) и охватывающее гнездо (34) выполнены в виде единого целого. Охватывающее гнездо (34) снабжено трубкой (36), направленной внутрь стенкой (38), секцией (40) направленной внутрь стенки (38), которая содержит зубцы (42) и отверстие (44), расположенное напротив первого цилиндрического корпуса (32). Как показано, зубцы (42) занимают окружность в триста шестьдесят градусов вокруг секции (40), но в других предпочтительных вариантах осуществления зубцы (42) можно располагать вокруг одной или нескольких частей секции (40). Трубка (36) проходит продольно через охватывающее гнездо (34) и первый цилиндрический корпус (32).
Первый конец (46) первой расширяемой сетки (48) соединен с первым цилиндрическим корпусом (32). Первая расширяемая сетка (48) выходит из первого цилиндрического корпуса (32) во втором направлении. Со вторым концом (52) первой расширяемой сетки (48) соединен первый жесткий кончик (50). Выбранные предпочтительные варианты осуществления первого жесткого кончика (50) снабжены резьбой (54), способной соединяться с хирургическим инструментом (не показан).
Второе устройство (60) снабжено вторым цилиндрическим корпусом (62). В первом направлении от второго цилиндрического корпуса (62) проходит охватываемый штуцер (64). В выбранных предпочтительных вариантах осуществления второй цилиндрический корпус (62) и охватываемый штуцер (64) выполнены в виде единого целого. Охватываемый штуцер (64) снабжен цилиндрическим каналом (66), внешним сегментом (68), который содержит зубцы (70) и отверстие (72), расположенное напротив второго цилиндрического корпуса (62). Как показано, зубцы (70) занимают окружность в триста шестьдесят градусов вокруг внешнего сегмента (68), но в других предпочтительных вариантах осуществления зубцы (70) можно располагать вокруг одной или нескольких частей внешнего сегмента (68). Цилиндрический канал (66) проходит продольно через охватываемый штуцер (64) и второй цилиндрический корпус (62).
Первый конец (74) второй расширяемой сетки (76) соединен со вторым цилиндрическим корпусом (62). Вторая расширяемая сетка (76) выходит из второго цилиндрического корпуса (62) во втором направлении. Второй жесткий кончик (78) соединен со вторым концом (80) второй расширяемой сетки (76). Выбранные предпочтительные варианты осуществления второго жесткого кончика (78) снабжены резьбой (82), способной соединяться с хирургическим инструментом (не показан).
На фиг. 2 представлен вид сбоку в перспективе сцепленных первого устройства (30) и второго устройства (60) согласно настоящему изобретению, показывающий первое и второе устройства (30, 60), сцепленные вдоль общей оси А-А импланта, системы или комбинации. Как показано, зубцы (42) первого устройства (30) выполнены с возможностью сцепления со вторыми зубцами (70) второго устройства (60). Сцепление первого устройства (30) и второго устройства (60) образуют имплант или систему, которую можно имплантировать в полость кости. Первую расширяемую сетку (48) и вторую расширяемую сетку (76) можно расширить для сцепления с полостью. После вставки в полость первую расширяемую сетку (48), вторую расширяемую сетку (76), цилиндрический канал (66) и трубку (36) выравнивают вдоль общей продольной оси импланта.
На фиг. 3 представлен вид в перспективе предпочтительного варианта осуществления сцепленных первого устройства (30) и второго устройства (60) настоящего импланта.
На фиг. 4 представлен вид в перспективе, показывающий канал (90), проходящий через первое устройство (30) и второе устройство (60). Как показано, части первого цилиндрического корпуса (32), второго цилиндрического корпуса (62), первого жесткого кончика (50) и второго жесткого кончика (78) разрезаны. В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг.4, первый жесткий кончик (50) снабжен отверстием (56), и второй жесткий кончик (78) снабжен отверстием (84). Отверстия (56, 84) обеспечивают вход и выход инструментов, композиций и так далее в канал (90).
На фиг. 5 представлен вид в перспективе настоящего импланта с расширенными сетками (48, 76).
С вырезанной частью сломанной кости (100) на фиг. 6 представлен вид в перспективе настоящей системы, имплантированной в противоположные стороны (102, 104) сломанной кости (100). Как показано, сетки (48, 76) настоящей системы имплантированы и расширены для сцепления по меньшей мере с частью стенки внутренней полости, такой как компактное вещество кости (100).
Новое и уникальное взаимодействие этих простых элементов создает устройство в рамках настоящего изобретения. В соответствии со статьей 33 договора о патентной кооперации ниже приведено описание предпочтительных вариантов осуществления. Однако следует понимать, что описание наилучшего варианта не ограничивает объем настоящего изобретения.