СИСТЕМА И СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ МЯГКОЙ ТКАНИ К КОСТИ
SYSTEM AND METHOD OF FASTENING SOFT TISSUE TO BONE

Область изобретения
Изобретение относится к медицинским устройствам и процедурам. Более конкретно, настоящее изобретение относится к устройствам и способам закрепления мягкой ткани на жестком материале, таком как кость.
Описание предшествующего уровня техники
supraspinatus
humerus
Существует несколько медицинских процедур, когда хирургу нужно прикрепить мягкую ткань, например сухожилие или другую мягкую соединительную ткань, к кости. Одним общим примером является разрыв мышц плечевого пояса, когда сухожилие надостной мышцы () отделяется от плечевой кости (), причиняя боль и потерю способности поднимать и вращать руку. Для лечения разрыва мышц плечевого пояса обычно используют хирургическую процедуру для сшивания оторванного сухожилия и кости, используя разнообразные способы. В некоторых процедурах используют большие разрезы, и в них применяется полное отсоединение дельтовидной мышцы от акромиона. В кости выполняют отверстия небольшого диаметра для пропускания шовного материала сквозь кость для крепления сухожилия. Такие процедуры с большими разрезами являются травмирующими, причиняют длительную боль и удлиняют период выздоравливания. При других процедурах делаются небольшие разрезы и применяются артроскопические способы манипулирования шовным материалом, где используются либо отверстия небольшого диаметра, либо анкеры, устанавливаемые в кость. Однако в операционном поле трудно манипулировать шовным материалом, используя артроскопические методы. Кроме того, когда для крепления нити к костному анкеру используется завязывание узлов, бывает трудно правильно отрегулировать натяжение нити при затягивании узла. Аналогично, когда нить крепится к анкеру до того как анкер будет вставлен в кость, трудно оценить нужную точку крепления, чтобы нить имела правильное натяжение после установки анкера в кость. Таким образом, существует потребность в способах и устройствах, которые обеспечивают легкое артроскопическое крепление нити к анкеру после того, как анкер вставлен в кость, не применяя завязывание узлов.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение особенно пригодно для использования в артроскопических процедурах, включая, помимо прочего, хирургические операции на мышцах плечевого пояса. Более широко, оно может использоваться во многих процедурах, где требуется прикрепить нить к твердому объекту без завязывания узлов, включая не только артроскопические процедуры, но и открытую хирургию, и может использоваться для таких разнообразных целей, как подвешивание шейки мочевого пузыря, закрепление или восстановление сухожилий и связок, крепление протезов и восстановление мышц плечевого пояса.
В одном варианте настоящее изобретение относится к анкеру для крепления нити к кости, содержащему анкерное основание для прочного крепления в кости и механизм крепления нити, соединенный с анкерным основанием и расположенный проксимально относительно анкерного основания, при этом механизм выполнен с возможностью принимать и закреплять нить, вставляемую в него латерально.
В другом варианте настоящее изобретение относится к анкеру для крепления нити к кости, содержащему анкерное основание для прочного крепления в кости, первую поверхность, соединенную с анкерным основанием и расположенную проксимально относительно анкерного основания, и вторую поверхность, соединенную с анкерным основанием и расположенную проксимально относительно анкерного основания, где первая и вторая поверхности выполнены с возможностью относительного размещения в по меньшей мере двух конфигурациях, при этом одна из конфигураций такова, что между первой и второй поверхностями имеется зазор, позволяющий разместить нить между первой и второй поверхностями путем введения нити в зазор латерально, а вторая конфигурация такова, что первая и вторая поверхности находятся в тесной близости друг к другу, чтобы прочно зажать нить между первой и второй поверхностями.
В другом варианте настоящее изобретение относится к способу крепления мягкой ткани к кости, в котором пропускают отрезок нити над мягкой тканью, вставляют анкер в кость и закрепляют отрезок нити на анкере после установки, не пропуская конец отрезка нити сквозь какое-либо отверстие в анкере и не завязывая никаких узлов.
В другом варианте настоящее изобретение относится к способу крепления мягкой ткани к кости, при котором вставляют первый анкер сквозь мягкую ткань, при этом первый анкер содержит отрезок нити, прикрепленный к первому анкеру перед его установкой, вставляют первый анкер в кость, пропускают отрезок нити над мягкой тканью и прикрепляют отрезок нити после пропускания ко второму анкеру.
В другом варианте настоящее изобретение относится к способу крепления мягкой ткани к кости, при этом мягкая ткань содержит первую поверхность, примыкающую к поверхности кости, и вторую поверхность, расположенную напротив первой поверхности, при этом способ включает этапы, на которых вставляют первый участок отрезка нити во вторую поверхность мягкой ткани, пропускают второй участок отрезка нити над второй поверхностью мягкой ткани, вставляют первый анкер без прикрепленной к нему нити в кость, и неподвижно закрепляют отрезок нити к вставленному первому анкеру, при этом ни одна часть первого участка отрезка нити не выходит из второй поверхности мягкой ткани.
В другом варианте настоящее изобретение относится к способу крепления мягкой ткани к кости, в котором вставляют первый анкер с заранее прикрепленным к нему отрезком нити сквозь мягкую ткань, вставляют первый анкер в кость, вставляют второй анкер без соединенной с ним нити в кость, пропускают отрезок нити над мягкой тканью, и неподвижно закрепляют отрезок нити во вставленном втором анкере.
В другом варианте настоящее изобретение относится к способу крепления мягкой ткани к кости, в котором вставляют первый, второй и третий анкеры в кость, неподвижно крепят первый отрезок нити, проходящий над мягкой тканью, к первому и второму анкерам, и неподвижно крепят второй отрезок нити, проходящий над мягкой тканью, к первому и третьему анкерам.
В другом варианте настоящее изобретение относится к анкеру для крепления нити к кости, при этом анкер содержит анкерное основание, выполненное с возможностью неподвижного крепления в кости, при этом анкерное основание содержит первую проксимальную поверхность и вершину анкера, при этом вершина анкера содержит дистальный элемент, соединенный с анкерным основанием, и первый проксимальный элемент, содержащий первую дистальную поверхность, причем вершина анкера выполнена с возможностью соединения с анкерным основанием по меньшей мере в двух конфигурациях, одна из которых такова, что первая дистальная поверхность находится над поверхностью кости, когда анкерное основание прочно закреплено в кости, так что нить можно свободно пропускать между первой проксимальной и первой дистальной поверхностями, а вторая конфигурация такова, что первая дистальная поверхность находится в тесной близости с первой проксимальной поверхностью так, что нить может быть прочно зажата между первой проксимальной и первой дистальной поверхностями.
В другом варианте настоящее изобретение относится к анкеру для крепления нити к кости, при этом анкер содержит по существу пустотелый цилиндр, содержащий открытый конец, и часть его стенок прорезана таким образом, чтобы позволить цилиндру деформироваться под напряжением и образовать поперечные выступы, по существу заостренный конец, соединенный с цилиндром напротив открытого конца, где заостренный конец выполнен с возможностью прокалывания кости, и приемник для нити, соединенный с заостренным концом и расположенный внутри по существу пустотелого цилиндра так, что нить может крепиться к приемнику нити, и проходить сквозь цилиндр, и выходить из открытого конца.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет крепление мягкой ткани к кости с использованием единственного анкера и петли.
Фиг.2 - крепление мягкой ткани к кости с использованием двух анкеров и нити, натянутой между ними.
Фиг. 3А-3С - различные геометрии анкеров и рисунков нити для крепления мягкой ткани к кости.
Фиг. 4А-4D - основание состоящего из двух частей анкера для нити, которое может вставляться в кость.
Фиг. 5А-5С - вершина состоящего из двух частей анкера для нити.
Фиг. 6А и 6В - вершина анкера для нити, показанная на фиг. 5А-5С, вставленная в анкерное основание, показанное на фиг. 4А-4D.
Фиг. 7А и 7В - устройство для установки анкера для нити.
Фиг. 8 - компоненты устройства для установки анкера для нити для крепления анкера к кости и манипулирования анкером.
Фиг. 9А-9Е - манипуляции анкером для нити с использованием устройства для установки анкера при установке анкера в кость и креплении шовного материала к анкеру.
Фиг. 10А и 10В - прокалывающий кость анкер в неустановленном (фиг. 10А) и в установленном (фиг. 10В) состояниях.
Фиг. 11 - конец прокалывающего анкера.
Фиг. 12 - устройство для установки прокалывающего анкера.
Фиг. 13 - интерфейс между прокалывающим анкером и устройством для установки анкера.
Фиг. 14 - устройство для установки анкера с частичным разрезом.
Фиг. 15 - механизм предохранителя для устройства для установки анкера.
Фиг. 16А-16F - способ крепления мягкой ткани к кости с использованием прокалывающего анкера и анкера, захватывающего нить.
Подробное описание некоторых вариа
нтов
В различных вариантах мягкая ткань может крепиться к кости с использованием одного или более анкеров с прикрепленным к ним шовным материалом. В настоящем описании термин «шовный материал или нить» относится к любой гибкой структуре, которую можно натянуть между двумя или более анкерами, и включает, без ограничений, традиционный шовный материал, одножильные или многожильные нити или сетчатые структуры. В некоторых вариантах нить пропускают сверху над мягкой тканью, чтобы нить могла прижимать мягкую ткань к кости. В одном варианте отрезок нити крепят к одному анкеру. Один не ограничивающий пример, показанный на фиг. 1, заключается в прошивании нитью 10 мягкой ткани 12, например, наклонным матрацным швом и затем в креплении нити 10 к одному анкеру 14, который вставлен в кость 16. Однако в других вариантах отрезок нити крепят к множеству анкеров. Применение множества анкеров позволяет увеличить площадь, на которой шовный материал прижимает мягкую ткань к кости. Один не ограничивающий пример, показанный на фиг. 2, включает два анкера. Один анкер 20 расположен в медиальном положении под мягкой тканью 12, а второй анкер расположен сбоку от мягкой ткани 12. Нить 10 крепится к обоим анкерам.
В одном варианте нить 10 крепится к боковому анкеру 22 только после того, как будет вставлен медиальный анкер 20 и нить 10 будет пропущена над мягкой тканью 12. В одном варианте нить 10 крепят к медиальному анкеру 20 до установки медиального анкера 20. Таким образом, в этом варианте хирургу не нужно пропускать нить 10 сквозь мягкую ткань 12 снизу. В одном варианте процедура заключается в том, что медиальный анкер с заранее прикрепленной нитью вставляют сквозь мягкую ткань 12. Медиальный анкер 20 затем можно сдвинуть латерально относительно кости 16, чтобы подтянуть мягкую ткань 12 латерально относительно кости 16. После соответствующего позиционирования мягкой ткани 12 медиальный анкер 20 можно вставить в кость 16. Затем в кость 16 может быть вставлен латеральный анкер 22. Нить 10 затем можно пропустить над мягкой тканью 12 и прикрепить к латеральному анкеру 22. В некоторых вариантах предусмотрен латеральный анкер 22, к которому нить можно крепить без завязывания узлов или не пропуская нить 10 через какие-либо отверстия в латеральном анкере 22.
В некоторых вариантах можно использовать множество анкеров и множество отрезков нити для создания более широкого участка давления мягкой ткани на кость. Например, как показано на фиг. 3А, используются три анкера и два отрезка 26 и 28 нити. Альтернативно, между тремя анкерами можно натянуть сетчатую структуру 29. В другом примере, как показано на фиг. 3В, используются четыре анкера с двумя отрезками нити. Еще в одном примере, как показано на фиг. 3С, используются четыре анкера с четырьмя отрезками нити. В некоторых вариантах отдельные отрезки нити могут быть частью большой непрерывной нити. Например, на фиг. 3А отрезки 26 и 28 нити могут быть частью длинного отрезка нити так, что отрезки 26 и 28 соединены на медиальном анкере 20. Специалистам понятно, что можно использовать любое множество геометрических форм анкеров и нитей.
В некоторых вариантах медиальные анкеры 20 сконструированы так, что могут легко прокалывать мягкую ткань 12 и кость 16. В некоторых вариантах латеральные анкеры 22 сконструированы так, что легко могут захватывать шовный материал после установки в кость. Совместно такие конструкции образуют систему и способ сшивания, которые дают увеличенную площадь давления нити на мягкую ткань 12 и облегчают работу хирурга. Например, в некоторых вариантах вся процедура может выполняться методом артроскопии, где хирургу нужно лишь вставить через первый порт медиальный анкер 20 с опционально заранее прикрепленной нитью, вставить латеральный анкер 22 через второй порт, пропустить нить над мягкой тканью 12, захватив ее из второго порта, и закрепить нить на латеральном анкере 22. Соответственно, ниже описаны некоторые варианты анкеров, выполненные с возможностью захвата шовного материала, и анкеры, выполненные с возможностью легко прокалывать мягкую ткань и кость.
Анкер с захватом нити
Одним вариантом является анкер, который позволяет легко захватить и закрепить нить после того, как анкер вставлен в кость. В одном варианте анкер содержит механизм крепления нити, расположенный на проксимальном конце костного анкера (т.е. на конце, ближайшем к поверхности кости и к хирургу). В одном варианте механизм крепления нити позволяет вставлять нить в механизм латерально. Термин «латерально» означает, что нить можно вставлять в этот механизм, перемещая ее в направлении, по существу перпендикулярном оси нити. Другими словами, нить можно вставлять в механизм, не продевая конец нити в этот механизм. В одном варианте нить можно неподвижно закреплять в механизме без завязывания узлов. Под термином «неподвижно закреплять» понимается, что нить в механизме крепления не может легко двигаться относительно анкера.
Одним вариантом является анкер, обеспечивающий возможность легкого крепления шовного материала путем зажима шовного материала между двумя поверхностями анкера. Анкер может иметь такую конфигурацию, чтобы вставляться в кость без прикрепленного к нему шовного материала. Две поверхности механизма крепления нити могут быть разнесены друг от друга, чтобы между поверхностями имелся зазор. Шовный материал можно пропустить между двумя этими поверхностями и натянуть как необходимо, после чего эти две поверхности сжимаются друг с другом, тем самым зажимая между собой шовный материал.
В одном варианте анкер состоит из двух частей: анкерного основания и вершины анкера. Анкерное основание может быть предназначено для установки в отверстии в кости так, чтобы его проксимальная поверхность была обращена вверх. Вершина анкера может соединяться с анкерным основанием через дистальный элемент. Проксимальный элемент на вершине анкера может иметь дистальную поверхность, обращенную вниз к проксимальной поверхности анкерного основания. Крепление вершины анкера к анкерному основания может быть таким, что вершина анкера может перемещаться относительно анкерного основания так, чтобы иметь возможность позиционирования в одной конфигурации, где между проксимальной поверхностью анкерного основания и дистальной поверхностью проксимального элемента вершины анкера имеется пространство. В другой конфигурации проксимальный элемент вершины анкера может быть установлен так, что между проксимальной поверхностью анкерного основания и дистальной поверхностью проксимального элемента вершины анкера остается очень небольшое пространство или такое пространство отсутствует. Таким образом, в первой конфигурации шовный материал можно легко пропускать между этими двумя поверхностями и натягивать, как это необходимо. Во второй конфигурации шовный материал зажат между двумя поверхностями так, что нить прикреплена к анкеру.
Один вариант анкерного основания 100 показан на фиг. 4А-4D. На фиг. 4А показан вид в перспективе, иллюстрирующий боковую часть 101 и нижнюю часть 102 анкерного основания 100. Нижняя часть 102 анкерного основания 100 преимущественно может быть выполнена конической для облегчения введения анкерного основания 100 в кость. В некоторых вариантах в кости заранее высверливается отверстие для облегчения установки анкерного основания 100. В других вариантах анкерное основание 100 непосредственно внедряют в кость, тем самым образуя отверстие. Боковые части 101 анкерного основания 100 содержат резьбу 104, чтобы анкерное основание можно было вставлять в кость ввинчивающим движением. В некоторых вариантах анкерное основание 100 может вводиться путем легкого постукивания, чтобы ввести резьбу 104 в кость, после чего анкерное основание 100 ввинчивается в кость. Когда отверстие в кости высверливается заранее, это отверстие преимущественно высверливают с диаметром меньшим, чем диаметр резьбы 104, чтобы резьба вошла в зацепление с костью сквозь боковые стенки отверстия. Следует понимать, что для крепления анкерного основания 100 к кости могут использоваться и другие средства, кроме резьбы. Например, можно использовать угловые выступы, создающие большее сопротивление при извлечении анкерного основания 100, чем при его установке. Выступы могут быть статичными или выдвижными после установки анкера на место.
Вершина анкера 100 предпочтительно содержит структуру 106 для облегчения введения или ввинчивания основания 100 в кость. В показанном варианте он содержит структуру 106 шестигранной гайки, которая облегчает взаимодействие с шестигранным гаечным ключом для завинчивания анкерного основания 100 в кость. Следует понимать, что вместо структуры 106 шестигранной гайки могут использоваться и другие известные структуры для зацепления с инструментами, используемыми для завинчивания и что такая структура может быть утоплена в верхнюю часть анкерного основания 100 или выступать из нее, или, альтернативно, может быть сформирована на боковых поверхностях анкерного основания 100.
Со ссылкой на фиг. 4В, которая представляет собой вид в перспективе верхней и боковой частей анкерного основания 100, верхняя часть (проксимальный конец) содержит центральное отверстие 108 для приема вершины анкера, которая будет описана ниже. Вершина анкерного основания 100 также содержит поверхность захвата нити, например круговую канавку 110, которая может быть концентрична с отверстием 108. Благодаря канавке 110 проксимальная поверхность анкерного основания 100 является не плоской и содержит верхние поверхности 112 и 114, нижнюю поверхность 116 и боковые поверхности 118 и 120. В некоторых вариантах часть этих поверхностей или все эти поверхности могут быть текстурированы, например иметь зубцы или канавки, чтобы воспрепятствовать движению шовного материала, прижатого к этим поверхностям. Хотя показана поверхность с канавкой, следует понимать, что возможны и другие формы проксимальной поверхности анкерного основания 100, включая множественные концентричные канавки, серии выступающих гребней, v-образный канал, или любые другие подходящие структуры, которые позволяют неподвижно зафиксировать нить относительно вершины или проксимального конца анкерного основания 100.
Отверстие 108 в анкерном основании 100 является отверстием в центральный («осевой») канал в анкерном основании 100. Боковые стенки этого центрального канала предпочтительно содержат структуры для захвата того, что вставляется в центральный канал, например структуры 122 защелок. На фиг. 4С показана центральная втулка 126 с защелками, которая вставляется в центральное отверстие и содержит структуры 122 защелок. В варианте на фиг. 4С структуры 122 защелок выполнены путем прорезания U-образных прорезей во втулке 126. Эти U-образные прорези определяют язычки, которые образуют структуру 122 защелок. Следует понимать, что можно использовать и другие формы и способы изготовления структур защелок. Назначение втулки 126 с защелками состоит в приеме вершины анкера и фиксации вершины анкера на анкерном основании 100. Следует понимать, что можно использовать и другие способы крепления вершины анкера на анкерном основании 100, например фрикционную посадку или резьбовое соединение. Более того, вершина анкера может крепиться на анкерном основании и другими средствами, помимо отверстия 108 и втулки 126. Например, вершину анкера можно крепить через структуры, расположенные по периметру, а не в центре, или на петле.
На фиг. 4D показано сечение через центр анкерного основания 100. На этом чертеже показаны центральный канал 130 и канавка 110. Также видны проксимальные поверхности 112, 114, 116, 118 и 120. Центральный канал 130 предпочтительно не проходит насквозь анкерного основания 100. Вместо этого, на дистальном конце 102 анкерного основания имеется отверстие 132 меньшего диаметра. Меньшее отверстие 132 используется для приема проволоки, соединенной с устройством для установки анкера. Следует понимать, что для крепления проволоки могут использоваться и другие средства, кроме отверстия 132, и для крепления анкера к устройству для установки анкера могут применяться и другие средства помимо проволоки.
На фиг. 5А-5С показан один вариант вершины 200 анкера. На фиг. 5А приведен вид в перспективе боковой и верхней поверхностей вершины 200 анкера, а на фиг. 5В представлен вид в перспективе боковой и нижней поверхностей вершины 200 анкера. Вершина 200 анкера имеет два элемента - дистальный элемент 202 и проксимальный элемент 204. Дистальный элемент 202 содержит удлиненный стержень, продольное направление которого следует рассматривать проходящим вдоль оси дистального элемента 202. Вдоль части внешней поверхности стержня имеется серия канавок или других сопрягающихся или фиксирующих поверхностей или структур 206. Дистальный элемент 202 предназначен для установки в центральный канал 130 анкерного основания 100. Структуры 122 защелок в анкерном основании 100 зацепляются с канавками 206 для соединения вершины 206 анкера с анкерным основанием 100. Структуры 122 защелок ориентированы так, что дистальный элемент 122 может легко перемещаться в дистальном направлении в канал 130, и структуры 122 защелок защелкиваются в канавки 206, когда дистальный элемент 202 движется вниз. Однако, когда структуры 122 защелок вошли в канавки 206, проксимальное движение дистального элемента 202 невозможно. Таким образом, вершина 200 анкера может защелкиваться в анкерном основании 100. Поскольку структуры 122 защелок выполнены по существу на всей поверхности центрального канала 130 (см. фиг. 4С), вершина 200 анкера может соединяться с анкерным основанием в нескольких положениях. Другими словами, в одном варианте вершину 200 анкера не нужно защелкивать в анкерном основании 100 на полной глубине для ее крепления в анкерном основании 100.
Проксимальный элемент 204 вершины 200 анкера имеет по существу цилиндрическую форму с диаметром, превышающим диаметр дистального элемента 204. В центре проксимального элемента 204 преимущественно может быть выполнено отверстие 208. Как показано на фиг. 5В, нижняя часть дистального элемента 202 также содержит отверстие 210. Отверстия 208 и 210 открыты в центральное отверстие, проходящее через вершину 200 анкера. Это центральное отверстие позволяет упомянутой выше проволоке проходить сквозь вершину 200 анкера для крепления в отверстии 132 в анкерном основании 100, тем самым позволяя крепить анкерное основание 100 к устройству для установки анкера, одновременно позволяя вставлять с защелкиванием вершину 200 анкера в анкерное основание 100. На фиг. 5В также показано, что проксимальный элемент 204 на своей дистальной поверхности содержит канавку 212. Таким образом, дистальная поверхность проксимального элемента 204 является не плоской, а содержит обращенные дистально поверхности 214 и 216 и обращенные вбок поверхности 218 и 220. В некоторых вариантах часть этих поверхностей или все эти поверхности могут быть текстурированы, например, иметь зубцы или канавки, чтобы воспрепятствовать движению шовного материала, прижатого к этим поверхностям. В некоторых вариантах текстуры дистальных поверхностей проксимального элемента 204 являются ответными для текстур на проксимальных поверхностях анкерного основания 100. Следует понимать, что показанные варианты представляют только одну из возможностей. Могут использоваться и другие формы дистальной поверхности проксимального элемента 204. На фиг. 5С показано центральное сечение вершины 200 анкера. На этом чертеже показано центральное отверстие 226, поверхности 214, 216, 218 и 220, а также канавки 206.
На фиг. 6А и 6В показаны сечения, поясняющие, как вершина 200 анкера может соединяться с анкерным основанием 100 для формирования полного анкера 300. На фиг. 6А вершина 200 анкера соединена с анкерным основанием 100 так, что проксимальный элемент 204 отделен от анкерного основания 100. Вершина 200 анкера закреплена на анкерном основании 100 дистальным элементом 202, входящим в центральный канал 130 анкерного основания 100. Дистальный элемент 202 закреплен структурами защелок (не показаны), зацепляющимися с канавками 206, выполненными в дистальном элементе 202. Центральное отверстие 226 в вершине 200 анкера и центральный канал 130 в анкерном основании 100 позволяют проволоке входить в верхнюю часть анкера 300 и крепиться в отверстии 132. Альтернативно, проволока может крепиться в других местах в центральном канале 130. Так, проволока, которая может быть прикреплена к устройству для установки анкера, может держать весь узел 300 анкера и, в то же время, позволять вершине 200 анкера перемещаться относительно анкерного основания 100 и проволоки.
На фиг. 6В показан узел 300 анкера с дистальным элементом 202 вершины 200 анкера, вставленным до конца в центральный канал 130 анкерного основания 100. В такой конфигурации видно, что проксимальные поверхности 112, 114, 116, 118 и 120 анкерного основания 100 и дистальные поверхности 214, 216, 218 и 220 проксимального элемента 204 вершины 200 анкера образуют проходы 302 и 304. Размер проходов 320 и 304 преимущественно таков, что, когда сквозь них проходит нить, она сжимается так, чтобы прочно закрепляться в анкере 300.
Другим вариантом настоящего изобретения является устанавливающее устройство, предназначенное для установки анкера, например, показанного на фиг. 1-3, и для манипулирования им. Одно такое устройство 400 показано на фиг. 7А и 7В. Устройство 400 для установки содержит ручку 402 и внешнюю трубку 404. Как показано на фиг. 7А, ручка 402 содержит крышку 403. На фиг. 7В показано устройство 400 для установки со снятой крышкой 403. На фиг. 7А и 7В не показана внутренняя трубка, расположенная внутри внешней трубки 404, и проволока, расположенная во внутренней трубке. Как будет более подробно описано ниже, внутренняя и внешняя трубки могут использоваться для манипулирования анкером 300, например, показанным на фиг. 4-6. Проволока может использоваться для соединения устройства 400 для установки с анкером 300, как описано выше. Устройство 400 для установки также содержит манипулятор 406 внешней трубки и манипулятор 408 проволоки. Манипулятор 406 внешней трубки содержит кнопку 410 освобождения. Манипулятор 406 внешней трубки прочно прикреплен к внешней трубке 404. Манипулятор 406 внешней трубки может перемещаться продольно относительно ручки 402 и внутренней трубки, когда нажата кнопка 410 освобождения. Так, когда манипулятор 406 внешней трубки движется, также движется внешняя трубка 404.
Манипулятор 408 проволоки содержит захват 411, к которому прикреплена проволока. Проволока проходит от захвата 411 через ручку 402 и через внутреннюю трубку. В одном варианте манипулятор 408 проволоки также содержит кнопку 412 освобождения. Когда кнопка 412 освобождения нажата, манипулятор 408 проволоки можно вдавить в рукоятку 402 для контакта с проволокой и придания ей тем самым дополнительного натяжения. При использовании такое дополнительное натяжение приводит к тому, что анкерное основание 100 движется относительно устройства 400 для установки. Когда проволока достаточно натянута манипулятором 408 проволоки, проволока может отрываться от анкера 300 в точке ее крепления в отверстии 132 или в каком-либо другом заранее определенном положении вдоль проволоки. Следует понимать, что для крепления проволоки к анкеру 300 можно использовать любое средство разрываемого соединения. Например, проволока может крепиться в отверстии 132 фрикционно либо она может быть приварена к анкерному основанию 100 сварным швом, который слабее, чем сама проволока, или участок проволоки, на котором желательно осуществлять разрыв, можно ослабить. В одном варианте проволока надрезана, чтобы создать участок наименьшего сопротивления, который разорвется при приложении соответствующего усилия.
Конец 414 внешней трубки 404 вместе с внутренней трубкой 420, проволокой 422 и анкером 300 более подробно показан на фиг.8. Конец внешней трубки 404 может содержать структуру 424 шестигранного ключа для приема структуры 106 шестигранной гайки анкерного основания 100. Разумеется, на устройстве 400 и на анкерном основании 100 могут использоваться любые другие подходящие зацепляющие структуры, которые облегчают установку анкерного основания 100. Проволока 422 выступает из внутренней трубки 420 и проходит в центральное отверстие в вершине 200 анкера для крепления анкерного основания 100, как описано выше. В некоторых преимущественных вариантах длина и натяжение проволоки регулируются так, чтобы проксимальный элемент 204 вершины 200 анкера упирался в конец 426 внутренней трубки 420.
На фиг. 9А-9Е показано, как устройство 400 для установки, вместе с анкером 300, может быть использовано для установки анкера 300 в кость и крепления к нему нити. На фиг. 9А показана конфигурация для установки анкера 300 в кость. Внешняя трубка 404 и манипулятор 406 внешней трубки (см. фиг. 7А и 7В) расположены относительно внутренней трубки 420 и ручки 402 (см. фиг. 7 и 8) так, что внешняя трубка находится в зацеплении со структурой 106 шестигранной гайки в анкерном основании 100. В этой конфигурации вершина 200 анкера преимущественно расположена относительно анкерного основания 100 в положении, показанном на фиг. 6А. В конфигурации, показанной на фиг. 9А, хирург может ввинтить анкерное основание 100 в кость, вращая ручку 402 устройства 400 для установки (см. фиг. 7А и 7В).
После того как анкерное основание 100 будет вставлено в кость, внешнюю трубку 404 можно отвести назад относительно внутренней трубки 420 и ручки 402, чтобы обнажить вершину 200 анкера, как показано на фиг. 9В. В пространство между дистальной поверхностью 602 проксимального элемента 204 вершины 200 анкера и проксимальной поверхностью 604 анкерного основания 100 можно поместить один или более отрезков нити 600, двигая нить латерально в это пространство, как показано на фиг. 9С. Нить 600 можно натягивать вручную до нужного натяжения. В некоторых вариантах натяжение нити 600 облегчается при натягивании нити, зацепленной за дистальный элемент 202 вершины 200 анкера.
После того как будет достигнуто нужное натяжение нити 600, манипулятор 408 проволоки нажимают, чтобы натянуть проволоку, в результате чего ручка 402 устройства 400 для установки и внутренняя трубка 420 смещаются вниз к анкерному основанию 100 так, что внутренняя трубка 420 вдвигает вершину 200 анкера в анкерное основание 100, как показано на фиг. 9D. Когда вершина 200 анкера вдавливается в осевом направлении вниз, нить 600 зажимается между дистальной поверхностью 602 проксимального элемента 204 вершины 200 анкера и проксимальной поверхностью 604 анкерного основания 100 (см. также фиг. 9С). Такой зажим приводит к сжатию нити внутри проходов 302 и 304, показанных на фиг. 6В, и, тем самым, к ее креплению к анкеру 300. Посадка между вершиной 200 анкера и анкерным основанием 100 в области зажима такова, что нить 600 прочно захватывается, но не перерезается, при зажиме. Соответствующие кромки, которые могут контактировать с нитью, предпочтительно выполнены скошенными или скругленными, чтобы не повредить нить. После того как вершина 200 анкера будет достаточно вставлена в анкерное основание 100, манипулятор 408 (см. фиг. 7А и 7В) устройства 400 для установки можно нажать дальше, чтобы еще больше натянуть проволоку 422 (см. фиг. 8) так, чтобы проволока 422 оторвалась от точки ее крепления в анкерном основании 100, тем самым освобождая анкер 300 с прикрепленной к нему нитью 600 от устройства 400 для установки, как показано на фиг. 9Е.
Хотя выше было описано конкретное устройство для установки анкера 300 и для манипулирования им, следует понимать, что для манипулирования частями анкера 300, описанного выше, могут применяться устройства других конструкций, предназначенные для введения анкера в кость и крепления к анкеру шовного материала. Например, можно использовать отдельные инструменты для установки анкера и для крепления шовного материала. Кроме того, в альтернативных вариантах анкерное основание 100 может соединяться с вершиной 200 анкера во время этой процедуры или же анкерное основание может вставляться в кость отдельно, а вершина анкера может крепиться к нему позднее путем осевого введения дистального конца вершины 200 анкера в отверстие 108 анкерного основания 100.
Специалистам понятно, что анкер 300 и устройство 400 для его установки образуют систему для облегчения крепления нити к кости. Анкер 300 может вставляться в кость с минимальным разрушением окружающих тканей. Нужен лишь путь доступа, имеющий диаметр внешней трубки 404 и анкерного основания 100. Более того, нить можно прочно крепить к анкеру 300 и натягивать до нужной степени без введения дополнительных инструментов в операционное поле или без выполнения трудных маневров по креплению, таких как завязывание узлов. Следует также понимать, что общий принцип, иллюстрируемый такой системой установки анкера в кость без предварительного крепления шовного материала и последующего крепления нити к анкеру без завязывания узлов, можно реализовать, используя любую подходящую систему, помимо конкретных вариантов, показанных на фиг. 4-9.
Анкер, прокалывающий ткань и кость
Одним вариантом является анкер, выполненный с возможностью прокалывания мягкой ткани и лежащей под ней кости. В одном варианте шовный материал может быть заранее прикреплен к прокалывающему анкеру так, что после имплантации нить проходит от анкера через верхнюю поверхность мягкой ткани, для облегчения прохода над мягкой тканью. В одном варианте прокалывающий анкер имеет две конфигурации - первую конфигурацию малого диаметра для облегчения прокалывания мягкой ткани и кости и вторую развернутую конфигурацию, где выдвигаются такие структуры, как выступы, предотвращающие легкое извлечение костного анкера из кости.
В одном варианте анкер содержит по существу пустотелый цилиндр, часть стенок которого прорезаны так, чтобы позволить цилиндру деформироваться под осевой нагрузкой и сформировать поперечные выступы. Поперечные выступы могут, таким образом, предотвратить легкое извлечение анкера из кости после его установки. В одном варианте нить заранее прикреплена к острому концу внутри пустотелого цилиндра. В других вариантах нить заранее прикреплена к прокалывающему анкеру в других положениях, например, на проксимальном конце пустотелого цилиндра.
Один вариант развертываемого прокалывающего анкера показан на фиг. 10А и 10В. На фиг. 10А показан анкер в состоянии перед развертыванием. Анкер содержит по существу пустотелый цилиндр 650 и множество прорезей 652, выполненных в боковой стенке цилиндра 650. Цилиндр выполнен открытым на одном конце 654. На другом конце расположен острый наконечник 656, позволяющий анкеру проходить сквозь мягкую ткань и кость. На фиг. 10В показан анкер в развернутом состоянии. Нагрузка прилагается в осевом направлении так, что цилиндр 650 складывается вдоль прорезей 652, формируя два боковых крыла 660. Боковые крылья 660 препятствуют извлечению анкера из кости. Петли 662 соединяют один конец каждого крыла либо с нижней, либо с верхней частью корпуса анкера. Эти петли деформируются и складываются в плоскости, тангенциальной к корпусу анкера в этой точке, когда анкер разворачивается. Полоса 664 материала соединяет верхнее и нижнее крылья с каждой стороны от корпуса анкера и служит петлей между ними, а также помогает направлять крылья во время деформации по одной линии. На концах крыльев, примыкающих к соединительной полосе 664, используются скругленные кромки, которые обеспечивают равномерное расположение и плавный переход во время деформации. Специалистам понятно, что можно использовать любое множество геометрических форм прорезей в цилиндре 650 для создания деформируемой структуры, которая под нагрузкой образует боковые выступы.
В некоторых вариантах внутри цилиндра 650 могут размещаться структуры для крепления нитей и зацепления с устройством для установки анкера. В одном варианте такие структуры соединены с наконечником 656 анкера внутри цилиндра 650. На фиг. 11 показан один такой вариант. К наконечнику 656 прикреплена структура 670, сквозь которую проходит отверстие 672. Структура 670 может быть выполнена с возможностью зацепления с внутренней поверхностью цилиндра 650 для крепления наконечника 656 к цилиндру 650. Механизмом крепления может быть глухая посадка, фрикционная посадка, резьба, сварка, клей или любые другие подходящие средства. Шовный материал может продеваться в отверстие 672 для закрепления нити в анкере. Шовный материал может крепиться к наконечнику 656 завязыванием нити вокруг структуры 670, завязыванием узла на конце нити, который воспрепятствует вытягиванию нити из отверстия 672, зажиманием нити между структурой 670 и внутренней поверхностью цилиндра 650, креплением нити к структуре 670 клеем или сваркой или любым другим подходящим способом. В одном варианте шовный материал крепится к анкеру на наконечнике 656 перед использованием анкера.
Структура 674 для крепления к устройству для установки анкера также может быть соединена с наконечником 656. Эта структура 674 может соединяться с устройством для установки анкера проволокой или любым другим подходящим средством. Соединение в этой точке между устройством для установки анкера и анкером может использоваться для приложения осевого усилия к анкеру для развертывания анкера, как описано выше. Эта точка крепления может использоваться также для удержания анкера в соединении с устройством для установки перед развертыванием анкера.
Один вариант устройства для установки анкера, которое может использоваться с вышеописанным анкером, показано на фиг. 12. Устройство содержит ручку 700, к которой прикреплена внешняя гильза 702, которая выполнена неподвижной относительно ручки 700. Прокалывающий анкер 704 размещен на конце гильзы 702. Пользователь может нажимать рычаг 706 развертывания для развертывания и отсоединения анкера 704, как описано выше. На проксимальном конце ручки 700 может быть предусмотрена катушка 710 для удержания избыточной длины нити. Для доступа к внутренним компонентам устройства может использоваться крышка 712.
На фиг. 13 показан анкер 704, соединенный с устройством для его установки. Как описано выше, анкер 704 содержит пустотелый цилиндр 650 с прорезями в боковых стенках и острый наконечник 656. Кроме того, как показано на фиг. 11, к заостренному наконечнику 656 внутри цилиндра 650 прикреплены ушко 672 для приема нити и структура 674 для крепления к устройству для установки. Внешняя гильза 702 устройства для установки может быть надета на открытую часть 654 цилиндра 650 или проходить вровень с открытым концом 654. Внешняя гильза 702, таким образом, может прочно удерживать верхнюю часть анкера 704 во время установки. В альтернативном варианте внешняя гильза 702 может закрывать всю длину цилиндра 650, чтобы предотвратить деформацию цилиндра 650, когда он вставляется в кость. В таком альтернативном варианте внешняя гильза 702 может отводиться назад перед развертыванием анкера. Внутренняя трубка 720 может располагаться внутри гильзы 702 и пустотелого цилиндра 650 и контактировать с верхней поверхностью наконечника 656 анкера (см. фиг. 11). Внутренняя трубка 720 обеспечивает структурное усиление анкера 704 и толкает наконечник анкера 704, когда он вводится в кость или ткань. Внутренняя трубка 720 может быть неподвижной относительно ручки 700 и внешней гильзы 702 во время установки, однако при развертывании анкера 704 внутренняя трубка 720 может освобождаться путем переключения предохранителя 708, чтобы внутренняя трубка 720 могла перемещаться в осевом направлении относительно внешней гильзы 720, когда цилиндр 650 анкера складывается. Проволока может быть размещена внутри внутренней трубки 720, проходя из внутренней части ручки 700 через внутреннюю трубку 720 к анкеру 704, и может крепиться к крепежной структуре 674 устройства для установки анкера. При развертывании можно нажать рычаг 704 для вытягивания проволоки в осевом направлении к ручке 700. Это осевое движение проволоки приводит к тому, что анкер 704 прижимается к внешней гильзе 702 и прилагает усилие к цилиндру 650, заставляя его деформироваться и развернуться. Во время складывания цилиндра 650 внутренняя трубка 720 также движется в осевом направлении к ручке 700. При приложении дополнительного усилия к проволоке проволока может оторваться от крепежной структуры 674 устройства установки, освобождая это устройство от анкера 704. Шовный материал может проходить из внутренней части ручки 700, через внутреннюю трубку 720, для крепления к анкеру 704 через отверстие 672 (см. фиг. 11). После отсоединения устройства для установки от анкера 704 это устройство можно извлечь, оставив развернутый анкер с нитью, выходящей из открытого конца 654 цилиндра 650. Нить останется прикрепленной к устройству для установки, проходя через внутреннюю трубку 720, ручку 700, и намотанной на катушку 710. Специалистам понятно, что можно использовать другие устройства для установки анкера и механизмы развертывания описанных выше прокалывающих анкеров. Например, вместо приложения осевого усилия к анкеру 704 вытягиванием наконечника 656 в проксимальном направлении цилиндр 650 можно толкать в дистальном направлении для его деформирования.
На фиг. 14 показано сечение ручки 700, иллюстрирующее внутренние детали устройства для установки анкера. Шовный материал, прикрепленный к прокалывающему анкеру, прикрепленному к концу устройства для установки, может проходить сквозь центральное отверстие внутренней трубки 720 и сквозь отверстие 750 в ручке 700. Шовный материал затем может проходить сквозь отверстие 752 в конце ручки 700 и наматываться на катушку 710, которая может быть выполнена заодно с ручкой 700. Проволока, прикрепленная к структуре 674 для крепления анкера к устройству для установки, расположенной в анкере, также может проходить сквозь центральное отверстие внутренней трубки 720 и затем может огибать шкив 754 и прочно крепиться к ручке 700 в точке 756. Шкив 754 может крепиться к рычагу 706. При нажатии рычага 706 шкив смещается к заднему концу ручки 700, втягивая проволоку, прикрепленную к анкеру. Благодаря шкиву 754 проволока втягивается на расстояние, вдвое превышающее ход шкива 754.
Предохранитель 708 может использоваться для предотвращения нажатия рычага 706 и предотвращения движения внутренней трубки 720, пока предохранитель 708 находится в нужном положении. Предохранительный механизм работает через барабан 760, расположенный внутри ручки 700, к которой прикреплен предохранитель 708. Перемещение предохранителя 708 приводит к вращению барабана 760 внутри ручки 700. На фиг. 15 более подробно показан механизм с барабаном 760 и предохранителем 708. Внутренняя трубка 720 проходит в центральное отверстие в барабане 760. С другой стороны барабана 760 внутренняя трубка 720 прикреплена к упору 762. Упор 762 имеет сквозное отверстие 764, в которое проходят проволока для развертывания и шовный материал. Упор 762 может располагаться в полости 766 в торце барабана 760. Вторая полость такой же формы может располагаться в ручке 700. Упор 762 и прикрепленная к нему внутренняя трубка 720 могут перемещаться в осевом направлении относительно ручки 700, только когда предохранитель 708 и барабан 760 повернуты так, что полость 766 в барабане 760 совпадает с ответной полостью в ручке 700. Когда эти полости ориентированы одинаково, упор 762 может перемещаться из полости 766 в полость в ручке 700, тем самым позволяя внутренней трубке 720 двигаться в осевом направлении и развертывать анкер.
Дополнительно, барабан 760 содержит канавку 768. С рычагом 706 может быть соединен подпружиненный палец 770 (см. фиг. 14). Рычаг 706 может двигаться, только когда барабан 760 и предохранитель 708 повернуты так, что канавка 768 находится на одной линии с пальцем 770. Таким образом, и упор 762 и палец 770 препятствуют развертыванию анкера, пока предохранитель 708 не будет переведен в нужное положение.
Специалистам понятно, что могут использоваться и другие механизмы для развертывания анкера и обеспечения безопасности, предотвращая преждевременное развертывание.
Пример применения прокалывающего анкера и анкера, захватывающего нить
Вышеописанные анкеры могут использоваться в хирургических операциях для крепления мягкой ткани к кости. Один пример такой операции показан на фиг. 16А-16F. На фиг. 16А прокалывающий анкер 800, прикрепленный к устройству 802 для установки анкера, как описано выше, проколол мягкую ткань 804, которая отсоединилась от подлежащей кости 806. На фиг. 16В устройство 802 для установки анкера сдвинуто латерально относительно кости 806. Когда мягкая ткань натянута до желаемого положения, анкер 800 вставляется в кость 806, и анкер 800 развертывается, как описано выше, и устройство 802 для установки отсоединяется от анкера 800, оставляя нить 808 прикрепленной к анкеру 800 и проходящей сквозь мягкую ткань 804. Анкер 800 может вставляться в кость 806 постукиванием по устройству 802 молотком или любым другим подходящим средством приложения осевого усилия. На фиг. 16С показан развернутый анкер 800 с прикрепленной нитью 808. Нить 808 проходит в устройство 802 для установки анкера.
Далее, как показано на фиг. 16D, анкер 810, захватывающий нить, вставляется в кость 806 с использованием устройства 812 для установки, как описано выше. На фиг. 16Е показано, что устройство 812 для установки отводят, чтобы обнажить механизм захвата нити. После этого нить 808 пропускают над мягкой тканью 804, проводят латерально в механизм захвата нити и натягивают. Наконец, как показано на фиг. 16F, используют механизм захвата нити для фиксации нити 808, устройство 812 для установки анкера отсоединяют от анкера 810, и нить 808 обрезают для отсоединения ее от устройства 802 для установки. Результатом является отрезок нити 808, проходящий между анкерами 808 и 810 и прижимающий мягкую ткань 804 к кости 806. Для создания геометрий, показанных на фиг. 2 и 3, и их вариаций могут использоваться множество анкеров и нитей.
Следует понимать, что можно использовать различные виды швов, рисунков прокладки нити и расположения анкеров для крепления мягкой ткани к кости способами и устройствами, описанными выше. Такие вариации, а также вариации конструкций описанных анкеров и устройств для их установки входят в объем настоящего описания.
Способы крепления мягкой ткани к кости
Различные варианты относятся к способам крепления мягкой ткани к кости. В некоторых вариантах способы включают использование анкеров, описанных выше. В одном варианте анкер вставляют в кость, а затем отрезок нити пропускают над мягкой тканью и крепят к анкеру после его установки без завязывания каких-либо узлов или без пропускания нити через отверстие в анкере. В некоторых вариантах нить крепят к анкеру путем ее поперечного введения в механизм крепления. В одном варианте крепление нити к анкеру включает зажим нити между по меньшей мере двумя поверхностями на анкере. В одном варианте анкер не вставляют далее в кость после крепления к нему нити.
В другом варианте первый анкер с заранее прикрепленной к нему нитью вставляют в кость сквозь мягкую ткань. Затем нить можно пропустить над мягкой тканью и неподвижно закрепить на втором анкере. В одном варианте на первом анкере можно развернуть боковой выступ, предотвращающий извлечение первого анкера. В одном варианте нить можно соединять со вторым анкером перед его установкой и неподвижно закреплять после его установки. В настоящем контексте термин «соединять» означает, что нить соединена с анкером, но не зафиксирована неподвижно, поэтому нить можно в некоторой степени перемещать относительно анкера. В альтернативном варианте нить не соединяют со вторым анкером во время его установки.
В другом варианте первую часть нити вставляют в проксимальную поверхность мягкой ткани. Вторую часть нити (например, участок, проксимальный к вставленному участку) затем пропускают над проксимальной поверхностью мягкой ткани и неподвижно закрепляют на анкере. В одном варианте эту процедуру можно проводить без пропускания первой части нити обратно через проксимальную поверхность мягкой ткани. В одном варианте этот результат достигается первой частью нити, прикрепленной к анкеру, который вставлен в кость сквозь мягкую ткань.
Один вариант включает введение первого анкера с заранее прикрепленной нитью в кость сквозь мягкую ткань. Затем нить можно пропустить над мягкой тканью и неподвижно закрепить на втором анкере. В одном варианте заранее прикрепленная нить неподвижно закреплена на первом анкере перед его установкой. В альтернативном варианте заранее прикрепленная нить может двигаться относительно первого анкера до его установки в кость и неподвижно закрепляется на анкере после его установки в кость.
В другом варианте множество отрезков нити прикреплены к множеству анкеров. В одном варианте в кость вставлены по меньшей мере три анкера. Первый отрезок нити может быть закреплен между первым и вторым анкерами, а второй отрезок нити может быть закреплен между первым и третьим анкерами. В одном варианте первый анкер расположен под мягкой тканью, а второй и третий анкеры расположены латерально от мягкой ткани. В альтернативном варианте первый анкер расположен латерально от мягкой ткани, а второй и третий анкеры расположены под мягкой тканью. В некоторых вариантах отрезки нити неподвижно закрепляют на анкерах, расположенных под мягкой тканью, до их установки в кость. В одном варианте разные отрезки нитей могут натягиваться по отдельности.
В разных вариантах перед тем как неподвижно закрепить нить в анкере, ее можно натягивать. В одном варианте натяжение выполняют вручную, вытягивая ее, когда хирург захватывает нить соответствующим инструментом и тянет ее. В одном варианте нить может быть прижата к анкеру для создания рычага для натяжения. Например, нить перед натяжением можно частично обернуть вокруг проксимального конца анкера.
Хотя настоящее изобретение было описано со ссылками на варианты и примеры, следует понимать, что в них можно вносить различные и многочисленные изменения, не выходящие за пределы объема настоящего изобретения. Соответственно, настоящее изобретение ограничено только прилагаемой формулой.