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CN101005809B - 胸骨重建系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于固定胸骨部分的胸骨重建系统，包括带有压接接头的至少一条柔性缆索，至少一个空心螺钉，和至少一个重建板。可通过使用单独包括柔性缆索和压接接头的胸骨重建系统；包括柔性缆索、压接接头和空心螺钉的胸骨重建系统；或包括柔性缆索、压接接头、空心螺钉和一个或多个重建板的系统，来提供周向的或胸骨旁的固定。重建板一般是平面的，具有上表面和下表面，并且包含一般垂直的和横向的板孔。所述一般垂直的板孔是埋头孔，以便更好地容纳空心接骨螺钉头。还提供了用于胸骨重建的成套工具。

Description

胸骨重建系统
发明领域
本发明一般涉及手术重建系统或装置，更具体地涉及用于使病人胸骨的两个或多个部分重新接近(reapproximating)的装置。
发明背景
许多手术程序要求胸骨的两个或多个部分被重新接近或固定在一起，例如胸骨重建和修复胸骨损伤。另外，不同类型的手术程序目前用来调查、诊断以及治疗位于病人胸腔内的组织或器官如心脏和肺的疾病。这些程序一般要求部分的或正中的劈开胸骨术来接近病人的胸腔。部分的或正中的劈开胸骨术是这样的程序，通过该程序，采用锯或其它合适的切开设备沿着病人胸骨的部分或整个轴向长度形成中线的纵向切口，从而允许两个对半胸骨侧面地分开。因此就在胸腔中形成了大的开口，外科医生穿过该开口可直接观察和操作心脏和其它胸腔器官、血管或组织。在胸腔内的手术程序之后，两个分开的对半胸骨必须重新接近。
不同类型的矫形装置已知可用于重新接近或固定骨断片，例如对半胸骨。这种装置典型地用于通过保持断骨部分彼此相对地固定就位来稳定骨。这种装置提供的对准和稳定促进了骨折的愈合，从而允许产生正确的融合。
内部固定装置包括接骨螺钉，其用于许多不同的用于固定骨断片的矫形应用场合。骨断片可定位成所需的构造，并且一个或多个孔可钻穿和穿孔通过断骨。然后可通过将接骨螺钉旋拧入孔中，来执行骨断片的压紧和稳定。然而，与接骨螺钉相关的一种限制在于，接骨螺钉在植入之后进行重新定位和调节是比较困难的。为了适应不同的对准，通常必须取下最初的接骨螺钉，并钻出新孔以用于随后的接骨螺钉植入。
金属销常常用于稳定骨。类似于接骨螺钉的是，金属销可插入钻穿骨断片的孔中，以便为骨提供稳定。然而，如同接骨螺钉一样，如果必须接下来重新对准骨部分，那么就要求取下销。
骨板可固定在一般位于断骨两侧的骨表面上，以便支撑和/或稳定断片。骨板典型地利用从板延伸至骨中的接骨螺钉而连接在骨上。在一些示例中，接骨螺钉头锁定在板上(例如，通过在螺钉头和骨板之间的螺纹接合)，在其它板中，螺钉头自由地相对于板形成角度，使得螺钉可以外科医生选择的角度定位在骨上。在另一示例中，螺钉头可与骨板相配合，以便提供断片的压紧或牵拉(即彼此相向或离开地推动骨断片)。
髓内植入物是用于固定骨断片的另一装置。这种装置可定位在断骨的中心空心腔中，并且在该装置的纵向端利用螺钉锁定于其上。使用髓内植入物是非常具有侵袭性的，并且植入物一旦安装在断骨的中心空心腔中，就难于操纵。
外部固定装置也常常用于稳定骨段。这类装置采用多个销，其延伸穿过病人皮肤而进入断骨中钻出的孔中。夹钳用于将销固定在共用装置上，其例如可为一般设置成平行于断骨的解剖学正确纵轴线的棒的形式。夹钳与共用装置形成了用于固定骨以促进愈合的刚性框架。
外部骨骼固定是用于治疗各种肢体畸形、创伤和其它病况的优选方法，其它病况包括：严重的开放性骨折，与严重烧伤有关的骨折，要求牵拉的骨折，要求肢体伸长的骨折，关节固定术，感染的骨折，和骨不连合。外部固定提供了优于上述内部固定方案的若干优点。例如，外部固定使得可从远离畸形、创伤或疾病的位置来控制骨骼稳定，从而允许在相关程序或后续程序中直接监测肢体和伤口。另外，外部固定有助于在最初的手术之后进行伸长、骨压紧和固定牵拉。另外，对近端和远端关节的最小干扰允许直接移动受伤的肢体，并且可在局部麻醉的情形下插入固定销。
尽管已经有了上述这些技术发展，但仍然需要具有改进的可调性和选择性的固定装置。
发明概要
本发明涉及一种用于固定胸骨部分的胸骨固定装置。用于固定胸骨部分的胸骨重建系统包括具有第一端和第二端的柔性缆索；压接接头部件；优选至少一个空心螺钉；和优选至少一个重建板。重建板具有纵轴线并且包括上表面和下表面，至少一个孔穿过上表面及下表面并且一般垂直于纵轴线以用于接受紧固件头，并且可还包括至少一个孔，其设置成横向于垂直设置的板孔。
根据本发明的一个方面，胸骨重建系统包括至少一个重建板，其包括穿过上表面及下表面并且一般垂直于纵轴线以用于接受紧固件头的多个孔，以及设置成横向于一般垂直设置的所述板孔的多个孔，在一个实施例中，穿过上表面及下表面并且一般垂直于纵轴线的所述多个孔是埋头孔。重建板的上表面及下表面优选是平面的。
根据本发明的另一方面，胸骨重建系统包括选自锁定螺钉和非锁定螺钉的至少一个空心螺钉。在一个实施例中，空心螺钉由不锈钢、钛、钛合金或可再吸收材料构成，并且是至少部分地有螺纹的，以用于连接在骨上。
根据本发明的另一方面，胸骨重建系统包括具有第一端和第二端的柔性缆索。缆索选自单股金属线和多股金属线的缆索。在一个实施例中，柔性缆索是Cerclage金属线。在另一实施例中，缆索的第一端包括预先安装的平的压接接头。在另一实施例中，缆索的第二端包括缝合线。缝合线和缆索可由任何合适的生物相容性材料构成，包括但不限于不锈钢、钛、钛合金和可再吸收材料。
本发明还涉及用于胸骨重建的方法，包括步骤：将柔性缆索缠绕在胸骨上以便固定；重新接近胸骨的分开部分；张紧柔性缆索；以及固定张紧的缆索。张紧的缆索可通过使用压接接头来固定。
本发明还涉及用于胸骨重建的方法，包括步骤：将至少一个空心螺钉插入胸骨中；将柔性缆索进给穿过空心螺钉的空心腔；张紧柔性缆索至所需的张紧力，和固定张紧的缆索。在一个实施例中，至少一个空心螺钉在胸骨断裂的相对两侧插入胸骨中。在另一实施例中，空心螺钉防止柔性缆索或金属线直接地贴靠在胸骨软骨上。
本发明还涉及用于胸骨重建的方法，包括步骤：使用空心螺钉将至少一个重建板连接在胸骨上，其中，所述重建板具有纵轴线并且包括上表面和下表面，并且至少一个孔穿过上表面及下表面且一般垂直于纵轴线以用于接受紧固件头，至少一个重建板还包括至少一个孔，其设置成横向于一般垂直设置的板孔；将柔性缆索进给穿过空心螺钉的空心腔和/或穿过设置成横向于一般垂直设置的板孔的至少一个孔；张紧柔性缆索至所需的张紧力，以及固定张紧的缆索。在一个实施例中，至少一个重建板在胸骨断片相对两侧的每一侧连接在胸骨上。横向孔优选定位在一般垂直设置的板孔之间，并且可小于一般垂直设置的孔，且在尺寸上设置成允许缆索插入穿过其中。
本发明还涉及胸骨重建成套工具，其包括至少一条柔性缆索、至少一个空心螺钉和至少一个重建板。该成套工具可选择性地包含至少一条柔性缆索，其在一端连有缝线。该成套工具可选择性地包括多个尺寸的空心螺钉和/或多个尺寸的重建板。
附图简介
在附图中公开了本发明的优选特征，其中在整个附图中，同样的标号用于表示同样的部件，在附图中：
图1是带有预先安装的圆形平压接接头的胸骨重建柔性缆索的第一实施例的透视图；
图2是压接接头的局部剖开的端视图；
图3A是圆柱形套圈的端视图；
图3B是圆柱形套圈的侧视图；
图4是在一端带有压接接头并且在另一端带有缝合线的柔性缆索的侧视图；
图5是安全缆索工具的透视图；
图6是安全缆索工具的剖视图；
图7是空心螺钉的顶视图；
图8是空心螺钉的端视图；
图9是空心螺钉的分解侧视图；
图10是重建板的俯视图；
图11是重建板的侧视图；
图12是重建板的剖视图；以及
图13是重建板的局部侧视图。
优选实施例的详细描述
本发明的胸骨重建系统包括带有压接件的柔性缆索，选择性地包括一个或多个空心螺钉，并且选择性地包括一个或多个重建板。在本发明的一个实施例中，周向的或胸骨旁的固定可通过使用包括柔性缆索和套圈的胸骨重建系统，来提供简单的周向的或胸骨旁的固定。在另一实施例中，可通过使用包括柔性缆索、压接件和空心螺钉的胸骨重建系统，来实现固定。在另一实施例中，可通过使用包括柔性缆索、压接件、空心螺钉和一个或多个重建板的胸骨重建系统，来实现固定。
尽管在附图中介绍了本发明的不同描述内容，但是应当理解，所介绍的不同特征是用于说明性目的，并且仅仅是示例性的。因此本发明并不仅仅限于本文所述的优选附图。
胸骨重建系统的第一说明性实施例如图1至3所示。如图1所示的胸骨重建系统包括具有两端的柔性缆索1，其中第一端A具有连接于其上的压接接头2，并且第二端B包括热熔合端8。热熔合端8可有助于使柔性缆索1穿过胸骨重建系统的其它部件，并且也可有助于防止柔性缆索1解开。柔性缆索1可为单股金属线，或者多股金属线的缆索，其具有大约2至大约1000股，优选从大约50至大约300股，最优选从大约110至大约145股，并且具有第一端和第二端A、B。柔性缆索1可具有任何合适程度的柔性，从如同纱线一样的高柔性至如同金属线一样刚硬。然而，柔性缆索1具有足够的柔性以便易于顺应于胸骨，而同时还要足够刚性以便根据要求来操纵。柔性缆索1典型地通过将接头压接在缆索上，而这样连接在压接接头2上。压接接头2可由任何合适的生物相容性材料构成，包括但不限于，钛、钛合金、不锈钢和可再吸收材料，然而本领域的技术人员可以知道和理解的是，可以使用任何生物相容性材料。
压接接头2优选包括预先安装的平的圆盘状压接头3，其具有上表面4和下表面5。上表面4可为平的或弯曲的，并且选择性地具有圆形的边缘。下表面5优选设计成与空心螺钉和/或重建板的顶面相配合，从而导致更大的稳定性和/或低的型面高度。平的下表面5可有助于将压接接头稳固在骨锚固件如螺钉上，或固定在骨板上，并且导致系统更大的稳定性。另外，平的下表面有助于为压接接头提供低的型面高度。压接头3具有从大约2mm至大约10mm、优选为大约6mm的直径，以及从大约0.1mm至大约4mm、优选为大约2mm的厚度。尽管压接头3优选是圆形圆盘，但是它可具有其它的形状，例如正方形，矩形或其它多边形的形状。压接头3具有直径孔或内孔6，在缆索1圈结在胸骨上之后，柔性缆索1的第二端即热熔合端8穿过直径孔或内孔6而连接起来。直径孔或内孔6在尺寸上设置成能够容纳柔性缆索1，并且优选具有从大约0.7mm至大约2.5mm的直径，更优选为大约1mm。
压接接头2还包括压接轴7，其一般垂直于下表面4而延伸。压接轴7可为圆柱形的形状，或具有非圆形的横截面。压接轴7可为圆柱形管，其具有接受柔性缆索1第一端的开口。圆柱形管可之后被压接，以便将柔性缆索1连接在压接接头2上。压接轴7的压接工艺可在压接轴7中形成非圆形的形状，或其它所需的形状。压接轴7定位在压接头的下表面4上，使得压接头的下表面4的周边围绕压接轴7，以便提供环形承接面C。环形承接面C具有从大约0.5mm至大约3mm的宽度。压接轴7优选从压接头3的下表面4垂直地伸出。压接轴7优选在尺寸和形状上设置成可装配在空心螺钉或骨板中。压接轴7的非圆形的横截面可接合在空心螺钉中形成的非圆形凹口上，以防止压接接头2在空心螺钉中旋转。压接轴7优选可具有从大约0.7mm至大约4mm、更优选为大约2.5mm的直径，以及从大约1.5mm至大约4mm、更优选大约3mm的长度。压接轴7的直径优选不应小于柔性缆索1的直径。压接轴7的长度和形状可有助于将压接接头2稳固在骨锚固件如螺钉上，或稳固在骨板上，并且导致系统具有更大的稳定性。
图2显示了压接接头2的顶面4的局部剖开的端视图。直径孔6可具有在压接头3两侧所包括的埋头孔区域D，在这里它向外部敞开。图3A显示了圆柱形套圈9的端视图，其包含沿着其纵轴线的孔10。图3B显示了套圈的侧视图。沿着套圈9纵轴线的孔10在尺寸上设置成可容纳柔性缆索1。套圈9的内径可具有锐利边缘，以便有助于在将套圈9压接在柔性缆索1上的过程中切割柔性缆索1。套圈9可由任何合适的生物相容性材料构成，包括但不限于钛、钛合金、不锈钢和可再吸收材料，然而本领域的技术人员可以知道和理解，可以使用任何生物相容性材料。在一个说明性实施例中，当柔性缆索1穿过直径孔6被拉至预定的张紧力时，圆柱形套圈9可压接在柔性缆索1上。套圈9优选在尺寸上设置成使得它不可配合穿过直径孔6，优选至少在它压接在柔性缆索1上之后是这样的。在另一实施例中，套圈9可通过粘合剂固定在柔性缆索1上。本领域的技术人员可以知道和理解，可以使用任何合适的生物相容性粘合剂。在另一实施例中，柔性缆索1和/或套圈9由可再吸收材料构成，并且套圈9可通过热熔合而固定在柔性缆索1上。
胸骨重建系统的另一说明性实施例如图4所示。在该实施例中，柔性缆索1的第二端即热熔合端8可连接在缝合线或针11上。缝合线11可典型地在使用之后拆下，并且设计成在保留缆索1的熔合端的同时可拆下。缝合线11可由任何合适的生物相容性材料构成，包括但不限于钛，钛合金和不锈钢，然而本领域的技术人员可以知道和理解，可以使用任何生物相容性材料。
柔性缆索1和压接接头2可以用于将胸骨的两个或多个部分重新接近或固定在一起，这是通过将压接接头2贴靠在待修复的胸骨上并且将柔性缆索1缠绕在胸骨的单独部分上来实现的。待连接在压接接头2上的柔性缆索1的第二端即热熔合端8受拉，以便将柔性缆索1围绕在胸骨上拉紧，因此就重新接近了胸骨的分开部分。柔性缆索1的第二端即热熔合端8穿过直径孔6，并且柔性缆索1被拉紧。可例如通过使用安全缆索工具，来执行柔性缆索1的张紧。当达到所需的张紧力时，柔性缆索1通过套圈9固定就位。可例如通过用钳子或任何合适的压接仪器施加压溃，而将套圈9连接在柔性缆索1上。在一个说明性实施例中，在缆索1穿过压接头3中的孔6而被拉紧至预定的张紧力之后，圆柱形套圈9(图3)可被压接在柔性缆索1上。
柔性缆索1具有从大约0.7mm至大约2.5mm的直径。典型地，如果柔性缆索1由不可再吸收材料构成，那么它具有从大约0.7mm至大约1.5mm的直径。柔性缆索1优选具有大约1mm的直径。在本发明的一个实施例中，柔性缆索是Cerclage金属线。柔性缆索1可为任何合适的长度，并且优选具有从大约10cm至大约1.5m的长度。柔性缆索1可由任何合适的生物相容性材料构成，包括但不限于钛、钛合金、不锈钢和可再吸收材料，然而本领域的技术人员可以知道和理解，可以使用任何生物相容性材料。
图5和图6显示了安全缆索工具。可以使用安全缆索工具，以用于张紧与胸骨重建系统一起使用的柔性缆索或金属线1。该工具可以用于将柔性缆索1抓紧和拉紧至预定的张紧力极限。在预定的张紧力下，该工具可以用于压接套圈9，以便固定柔性缆索1。该工具也可用于切断柔性缆索1的未使用部分。压接和切断过程可以单独地或同时地实现，并且可人工地或自动地实现。图5显示了套圈20，其承坐在安全缆索工具的开孔21中。带有自由端24的缆索12穿过套圈，并且穿过连接在往复臂34上的夹钳组件26。缆索12也连接在第二夹钳组件38上。夹钳组件包括卡爪28和40，其允许缆索仅仅在缆索的自由端24的方向上运动。
图6显示了安全缆索工具的分解透视图。在将手柄36朝着外壳54下压时，手柄36围绕销80枢轴转动，并且迫使销70向上运动。在销70向上移动时，臂68围绕销110顺时针旋转，并且臂72围绕销88逆时针旋转，从而迫使销88和110分开。销110连接在往复臂34上。在销110移动离开销88时，施加压力，以便使往复臂34克服弹簧58的偏压移动，从而在缆索12上施加张紧力。当缆索12上的张紧力等于弹簧58的偏压力时，销110将不再进一步运动，并且下压手柄36迫使销88朝着开孔21运动。销110也连接在柱塞94上，使得当销88在开孔21的方向上受到迫压时，柱塞端94A被推入开孔21中，从而围绕缆索12压接好套圈20，并且同时在套圈的自由端一侧切断缆索12。合适的安全缆索工具可从DanielsManufacturing Corporation公司买到，并且在美国专利No.5，320，663；5，345，663；和5，361，475中进行了描述，这些专利的内容通过引用而结合于本文中。
在胸骨重建系统的一个实施例中，缆索51的一端包括带有直径孔6的预先安装的平的圆形压接接头2，在缆索1圈结围绕在胸骨上或穿过空心螺钉13之后，柔性缆索1的第二端即热熔合端8可穿过直径孔6。在该实施例中，胸骨的分开部分可通过张紧柔性缆索1至所需的张紧力而重新接近，并且通过压接来固定缆索1。在一个实施例中，在缆索1穿过空心螺钉和压接接头2中的直径孔6而达到预选的所需张紧力之后，圆柱形套圈9可压接在柔性缆索1上。上述安全缆索工具可以用于实现这种张紧和压接。
在另一说明性实施例中，胸骨重建系统5包括柔性缆索1、压接接头2和至少一个空心螺钉13。图7显示了具有轴14的空心螺钉13，轴14是至少部分地有螺纹的，以用于连接在骨上。轴14的长度和轴螺纹的构造选择成适用于胸骨中。本技术领域中众所周知的是，螺纹和尖端15可制作成为自攻丝的和/或自钻孔的，以便有助于植入。轴14具有从大约1mm至大约5mm的直径，并且是空心的，带有用于接受柔性缆索1以帮助固定胸骨的通道或通孔16。通孔16的直径优选为从大约0.7mm至大约2.5mm，更优选为大约1mm。空心螺钉13的头29优选具有平的或弯曲的下表面31，其将贴靠在重建板(如果使用的话)上或胸骨的前侧上。
空心螺钉13的另一说明性实施例如图8和图9所示。如图8所示，显示了空心螺钉13的端视图，空心螺钉13的头29可包括用于接受安装工具的内六角形30。用于在骨中钻孔以及用于驱动任何空心紧固件进入所钻出的孔中的安装工具在Ciccone等人的题目为″用于空心紧固件的可调工具″的未决美国申请No.--/---，---中进行了描述，该美国申请通过引用而完全地结合于本文中。内六角形30的直径，即在两相对面之间测得的距离，为大约1.5mm至大约4mm，更优选为大约2.5mm。图9显示了空心螺钉13的剖视图，并且显示，空心螺钉13的头29包括中空开孔15，而空心螺钉13的轴是空心的，带有可接受柔性缆索1的通孔16。空心螺钉13的头29具有顶面，其可为弯曲的、大致平的或其它复杂的几何形状。在一个实施例中，压接接头2的下表面4所具有的几何形状与螺钉13或重建板18的顶面互补，以便有助于将压接接头2稳固就位于螺钉13或重建板18上。中空开孔15优选在尺寸和形状上设置成可容纳压接轴7。压接轴7与中空开孔15的尺寸和形状匹配可导致压接接头2在螺钉13中的更大稳定性，尤其是如果在轴7和开孔15之间存在紧密配合的情形下。这样，压接轴7可用作螺钉开孔15内的轴颈。压接接头2的平的下表面5优选与空心螺钉13的头平齐，并且也为系统提供了稳定性。一般地，可以使用上述任何手术螺钉，其具有合适尺寸和几何形状的有螺纹的或没有螺纹的头17，以用于选择骨板的板孔。空心螺钉13的头29可构造成与优选提供的骨板锁定起来，或者可为非锁定螺钉。空心螺钉13的头29具有从大约2mm至大约10mm、优选为大约6mm的直径。
空心螺钉13可由任何合适的生物相容性材料构成，包括但不限于钛、钛合金、不锈钢和可再吸收材料，然而本领域的技术人员可以知道和理解，可以使用任何生物相容性材料。空心螺钉13可为任何合适的长度，并且具有一般从大约5mm至大约24mm的长度。本领域技术人员可以知道，螺钉13应优选选择成具有一定的长度，使得在用于胸骨重建的过程中，螺钉13的尖端将一直延伸至胸骨的后表面，但优选不会从胸骨后面伸出一段非所需的距离。
在本发明的一个实施例中，空心螺钉13在胸骨断片的相对两侧插入胸骨中。柔性缆索或金属线1穿过空心螺钉13的空心腔16，并且张紧至所需的张紧力，从而导致胸骨的部分被带到一起。固定张紧的柔性缆索1，以便固定对准的胸骨。空心螺钉13防止柔性缆索或金属线1直接承靠在胸骨软骨上，因此缓和了“切穿”的临床问题或胸骨开裂，或者在中间劈开胸骨术之后身体胸骨和前胸骨的分开。
在另一说明性实施例中，胸骨重建系统包括柔性缆索1、压接接头2、空心螺钉13和至少一个骨重建板18。图10至13显示了重建板12的说明性实施例。图10显示了重建板18的顶视图，其具大致矩形的横截面。然而，可以使用任何合适的构造以用于重建板18。重建板18具有纵轴线19，上表面及下表面22，23，设置成一般垂直于重建板18的纵轴线19的至少一个板孔25，以及设置成横向于一般垂直设置的板孔25的至少一个板孔或内孔26。一般垂直的板孔25各自单独地形成角度，自正交于板18的上表面及下表面而形成的立体角为0°至大约30°。优选的是，垂直的板孔25各自单独地形成角度，自垂直于板18的上表面及下表面和沿着纵轴线19而形成的角度为0°至大约30°。最优选的是，一般垂直的孔25正交于板18的上表面及下表面，即形成0°的角度。横向板孔或内孔26各自单独地形成角度，自垂直于板18的侧表面而形成的立体角为0°至大约30°。优选的是，横向板孔或内孔26各自单独地形成角度，自垂直于板18的侧表面和横向于纵轴线19而形成的角度为0°至大约30°。最优选的是，横向孔或内孔26垂直于板18的侧表面，即形成0°的角度。重建板18具有从大约30mm至大约250mm的长度，更优选为大约80mm至大约200mm的长度；从大约5mm至大约20mm的宽度，更优选从大约6mm至大约10mm的宽度；以及从大约0.5mm至大约10mm的厚度，更优选从大约2mm至大约4mm的厚度。板孔25从上表面22延伸穿过重建板的下表面23，并且可选择性地用于容纳紧固件，例如空心螺钉13、销和/或柔性缆索1，以便将重建板18固定在胸骨上。
板孔26横向地延伸穿过重建板18的纵轴线19，并且也可选择性地用于容纳紧固件，例如空心螺钉和/或柔性缆索，以便将重建板固定在胸骨上。横向孔26优选定位在一般垂直的孔25之间。紧固件、例如空心螺钉13或其它螺旋刀片、钉子、销等等的任何合适组合可用于将重建板18固定在胸骨上；例如，在一个实施例中，骨锚固件可以单独地与一般垂直的板孔25一起使用，而在另一实施例中，柔性缆索如缆索1和压接接头2可单独地与横向板孔25一起使用。在一个优选实施例中，一般垂直的和横向的板孔25，26设置成可以提供重建板18的最佳局部固定。在一个优选实施例中，重建板18包括设置成一般垂直于重建板18纵轴线19的多个板孔25，以及设置成横向于一般垂直设置的板孔25的多个板孔26。
重建板18可由任何合适的生物相容性材料构成，包括但不限于钛、钛合金、不锈钢，可再吸收材料、射频可透过的材料、同种异体移植材料和可再吸收材料，然而本领域的技术人员可以知道和理解，可以使用任何生物相容性材料。重建板18可包括多个一般垂直的板孔25，其穿过板18的上表面及下表面，并且一般垂直于用于接受骨锚固件的纵轴线。重建板18还可包括多个孔或内孔26，其设置成一般地横向于一般垂直设置的板孔25。典型地，重建板18包括大约2个至大约26个一般垂直的板孔25，以及大约1个至大约25个横向孔或内孔26。如重建板18的俯视图图10所示，一般垂直的板孔25一般地在形状和尺寸上是一致的，并且优选是圆形孔，其直径为大约2mm至大约9mm，更优选为大约4mm至大约6mm。在另一实施例中，孔可为长圆形的，并且可以是有斜面的，以便提供压紧。一般垂直的板孔可构造成用于与选择性地提供的骨紧固件锁紧。在图11中，显示了重建板18的侧视图，横向板孔26设置在相邻的一般垂直的板孔25之间。图12显示了重建板18的剖视图，其中可以看到在相邻的一般垂直的孔25之间的横向板孔26。横向板孔26典型地具有比一般垂直的孔25直径要小的直径。优选的是，横向板孔26具有从大约0.7mm至大约2.5mm、更优选为大约1mm的直径。横向板孔26的直径优选选择成可容纳柔性缆索1。典型地，重建板18在每一个横向孔26的位置处形成埋头孔的形式。图13显示了重建板18的侧视图，其带有横向孔26和埋头孔27。
如图10至图13所示，一般垂直的板孔25和横向板孔26可为圆形和圆柱形的。这种优选的几何形状使得在板孔附近区域的材料性能变化最小。在一个实施例中，一般垂直的板孔25是埋头孔，其朝着重建板18的上表面或下表面22，23。在一个优选实施例中，一般垂直的板孔25是埋头孔，其朝着重建板18的上表面或下表面22，23。埋头孔形式的一般垂直的板孔25更好地容纳空心接骨螺钉13的头，从而导致高度稳定的系统。在一个优选实施例中，埋头孔具有锥形的形状。
在一个实施例中，重建板18的上表面及下表面22，23是平面的。由于骨板18的对称性，骨板18可连接成使得上表面或下表面22，23面向骨，并且具有相同的临床效果。在一个优选实施例中，至少一个重建板18在胸骨断片的相对两侧连接在胸骨上。
在更复杂的胸骨重建程序中，例如在其中必须解决中线断裂和横向断裂问题的程序中，可能需要使用柔性缆索1、重建板18和空心螺钉13。重建板18可通过空心螺钉13连接在分裂的胸骨的每一侧上。柔性缆索或金属线1然后可用于对准和减小胸骨。如果存在横向断裂，则重建板18就用于减小这种断裂。不受原理限制的是，可以认为，螺钉13中的空心腔16和重建板18中的横向孔26提供了对Chase技术的改进，这种Chase技术可见Chase等人的″在中间劈开胸骨术中胸骨的内部固定″，Plastic and Reconstructive Surgery，1999年5月，其内容通过引用而完全地结合于本文中。
在一个实施例中，柔性缆索1的一端包括预先安装的平的圆形压接接头2，其带有直径孔或内孔6，在柔性缆索1圈结围绕在胸骨上或穿过空心螺钉13和/或穿过重建板18和空心螺钉13的通孔16之后，柔性缆索1的第二端即热熔合端8可穿过直径孔或内孔6。在该实施例中，可通过张紧柔性缆索1至所需的张紧力，并且通过压接而固定柔性缆索1，来重新接近胸骨的分开部分。在一个实施例中，在缆索1穿过压接接头2中的孔6而被拉紧至所需的张紧力之后，圆柱形套圈9可压接在柔性缆索1上。上述安全缆索工具可以用于实现这种张紧和压接。
本发明还涉及胸骨重建成套工具，其包括至少一条柔性缆索1、至少一个或多个空心螺钉13和至少一个或多个重建板18。成套工具可选择性地包含至少一条柔性缆索1，其中，柔性缆索1的第二端即热熔合端8可连接在缝合线11上。另外，成套工具可选择性地包括多个尺寸的空心螺钉13和/或多个尺寸的重建板18。在一个优选实施例中，重建成套工具包括至少一个套圈9。套圈9的内径可具有锐利边缘，以便有助于在将套圈9压接在柔性缆索1上的过程中切割柔性缆索1。
尽管如上所述地介绍了本发明的各种描述，但是应当理解，各种特征可以单独地或以任何组合的方式来使用。因此，本发明并不仅限于本文所述的具体优选实施例。另外，应当理解，所属领域的技术人员可以想到属于本发明精神和范围内的各种变化和修改。例如，可通过单独地使用柔性缆索1和压接接头2、和/或与空心螺钉13相组合和/或进一步与胸骨重建板18相组合，来执行胸骨的固定。因此，本领域技术人员易于从本文所公开内容中得到的、属于本发明精神和范围内的所有合适的修改，都旨在作为本发明的其它实施例而被包含进来。因此，本发明的范围由所附权利要求来阐述限定。

Claims (59)

1.一种用于固定胸骨部分的胸骨重建系统，包括：
具有第一端和第二端的柔性缆索；
具有压接轴和压接头的压接接头部件，所述压接轴从所述压接头沿纵向地延伸并且连接在所述柔性缆索的第一端上，并且所述压接头具有孔，所述孔垂直于压接轴并且适于容纳所述柔性缆索的第二端；
具有中空开孔的至少一个空心螺钉，所述中空开孔适于容纳所述压接接头部件的压接轴；和
具有至少一个板孔的至少一个重建板，所述至少一个板孔适于容纳所述至少一个空心螺钉或者所述压接接头部件的压接轴。
2.根据权利要求1所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述压接头包括预先安装的平的圆盘状压接头，其具有从2mm至10mm的直径以及从0.1mm至4mm的厚度。
3.根据权利要求2所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述压接接头部件由选自钛、钛合金、不锈钢和可再吸收材料的材料构成。
4.根据权利要求2所述的柔性缆索，其特征在于，所述压接头是圆形的。
5.根据权利要求2所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述压接头是正方形、矩形或其它多边形的形状。
6.根据权利要求2所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述压接头包括上表面和下表面。
7.根据权利要求6所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述压接头的所述上表面具有圆形的边缘。
8.根据权利要求6所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述压接头的所述下表面设计成与空心螺钉或重建板的顶面相配合。
9.根据权利要求6所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述压接头的所述下表面是平的。
10.根据权利要求2所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述压接头中的所述孔沿直径地延伸穿过所述压接头。
11.根据权利要求2所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述压接轴垂直于所述压接接头的下表面而延伸。
12.根据权利要求11所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述压接轴是圆柱形的形状。
13.根据权利要求11所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述压接轴具有非圆形的横截面。
14.根据权利要求13所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述压接轴的所述非圆形横截面与形成于所述至少一个空心螺钉中的非圆形凹口相接合，并防止所述压接接头部件在所述至少一个空心螺钉的中空开孔中旋转。
15.根据权利要求11所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述压接轴定位在所述压接头的所述下表面上，使得所述压接头的所述下表面的周边围绕所述压接轴，并且提供了环形承接面。
16.根据权利要求15所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述环形承接面的宽度为0.5mm至3mm。
17.根据权利要求11所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述压接轴具有0.7mm至4mm的直径，以及1.5mm至4mm的长度。
18.根据权利要求1所述的胸骨重建系统，其特征在于，具有第一端和第二端的所述柔性缆索是多股金属线的缆索。
19.根据权利要求1所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述柔性缆索是Cerclage金属线。
20.根据权利要求1所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述缆索的所述第二端还包括缝合线。
21.根据权利要求20所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述缝合线由选自钛，钛合金和不锈钢的材料构成。
22.根据权利要求20所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述缝合线设计成可取下，同时保留所述缆索的热熔合端。
23.根据权利要求1所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述柔性缆索由选自钛、钛合金、不锈钢和可再吸收材料的材料构成。
24.根据权利要求1所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述重建板具有纵轴线并且包括上表面和下表面，并且所述至少一个板孔穿过所述上表面及下表面并且一般垂直于所述纵轴线以用于接受骨锚固件，所述至少一个重建板还包括设置成横向于一般垂直设置的板孔的至少一个内孔。
25.根据权利要求1所述的胸骨重建系统，其特征在于，还包括至少两个重建板。
26.根据权利要求24所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述至少一个重建板包括多个孔，其穿过所述上表面及下表面，并且一般垂直于所述纵轴线以用于接受骨锚固件。
27.根据权利要求26所述的胸骨重建系统，其特征在于，还包括设置成横向于一般垂直设置的板孔的多个内孔。
28.根据权利要求27所述的胸骨重建系统，其特征在于，穿过所述上表面及下表面且一般垂直于所述纵轴线的所述多个孔是圆形的和圆柱形的。
29.根据权利要求27所述的胸骨重建系统，其特征在于，设置成横向于一般垂直设置的板孔的所述多个内孔是圆形的和圆柱形的。
30.根据权利要求28所述的胸骨重建系统，其特征在于，穿过所述上表面及下表面且一般垂直于所述纵轴线的所述多个孔是朝着所述重建板的所述上表面或下表面的埋头孔。
31.根据权利要求28所述的胸骨重建系统，其特征在于，穿过所述上表面及下表面且一般垂直于所述纵轴线的所述多个孔是朝着所述重建板的所述上表面和下表面的埋头孔。
32.根据权利要求31所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述多个孔是锥形形状的埋头孔。
33.根据权利要求26所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述一般垂直的板孔各自单独地形成角度，自正交于所述重建板的上表面及下表面而形成0°至30°的立体角。
34.根据权利要求33所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述一般垂直的板孔各自单独地形成角度，自正交于所述重建板的上表面及下表面并沿着所述纵轴线而形成0°至30°的立体角。
35.根据权利要求33所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述一般垂直的孔正交于所述重建板的所述上表面及下表面。
36.根据权利要求27所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述一般横向的板内孔各自单独地形成角度，自正交于所述重建板的侧表面而形成0°至30°的立体角。
37.根据权利要求36所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述一般横向的板内孔各自单独地形成角度，自正交于所述重建板的侧表面且横向于所述纵轴线而形成0°至30°的立体角。
38.根据权利要求36所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述一般横向的内孔正交于所述重建板的所述侧表面。
39.根据权利要求26所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述多个一般垂直的板孔构造成可与骨紧固件锁定起来。
40.根据权利要求28所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述重建板的所述上表面及下表面是平面的。
41.根据权利要求28所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述重建板由选自钛、钛合金、不锈钢、可再吸收材料、射频可透过的材料、和同种异体移植材料的材料构成。
42.根据权利要求1所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述至少一个空心螺钉选自锁定螺钉和非锁定螺钉。
43.根据权利要求42所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述至少一个空心螺钉是至少部分地有螺纹的，以用于连接在骨上。
44.根据权利要求42所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述至少一个空心螺钉由选自钛、钛合金、不锈钢和可再吸收材料的材料构成。
45.根据权利要求42所述的胸骨重建系统，其特征在于，所述至少一个空心螺钉包括具有顶面的头，其中，所述顶面可为弯曲的、大致平的。
46.一种用于胸骨重建的柔性缆索，所述缆索具有第一端和第二端，其中，所述缆索的所述第一端包括压接接头部件，其中，所述压接接头部件包括平的圆盘状压接头，所述压接头具有顶面和底面，所述压接接头部件具有从所述压接头的底面沿纵向地并垂直地延伸的压接轴，其中，所述压接头具有孔，所述孔垂直于所述压接轴而延伸穿过所述压接头，并且适于使得所述柔性缆索的第二端能够穿过所述孔。
47.根据权利要求46所述的柔性缆索，其特征在于，所述平的圆盘状压接头包括上表面和下表面，并具有从2mm至10mm的直径以及从0.1mm至4mm的厚度。
48.根据权利要求47所述的柔性缆索，其特征在于，所述压接头的所述下表面是平的。
49.根据权利要求47所述的柔性缆索，其特征在于，所述压接头中的所述孔包括直径孔。
50.根据权利要求49所述的柔性缆索，其特征在于，所述压接轴是圆柱形的形状。
51.根据权利要求49所述的柔性缆索，其特征在于，所述压接轴具有非圆形的横截面。
52.根据权利要求49所述的柔性缆索，其特征在于，所述压接轴定位在所述压接头的所述下表面上，使得所述压接头的所述下表面的周边围绕所述压接轴，并且提供了环形承接面。
53.根据权利要求52所述的柔性缆索，其特征在于，所述环形承接面的宽度为0.5mm至3mm。
54.根据权利要求49所述的柔性缆索，其特征在于，所述压接轴具有0.7mm至4mm的直径，以及1.5mm至4mm的长度。
55.根据权利要求54所述的柔性缆索，其特征在于，所述压接轴在尺寸和形状上设置成可配合在空心螺钉或骨重建板中。
56.一种胸骨重建成套工具，包括：
多条柔性缆索，所述多条柔性缆索中的每条柔性缆索都具有第一端和第二端；
多个压接接头部件，所述多个压接接头部件中的每个压接接头部件都具有压接轴和压接头，所述多个压接接头部件中的每个压接接头部件的压接轴从所述压接头沿纵向地延伸并且连接在所述多条柔性缆索之一的第一端上，并且所述多个压接接头部件中的每个压接接头部件的压接头具有孔，所述孔垂直于所述压接轴并且适于容纳所述多条柔性缆索之一的第二端；
具有不同尺寸的多个空心螺钉，所述多个空心螺钉中的每个空心螺钉都具有中空开孔，所述中空开孔适于容纳所述多个压接接头部件之一的压接轴；和
具有不同尺寸的多个重建板，所述多个重建板中的每个重建板都具有至少一个板孔，所述至少一个板孔适于容纳所述多个空心螺钉之一或者所述多个压接接头部件之一的压接轴。
57.根据权利要求56所述的胸骨重建成套工具，其特征在于，所述多条柔性缆索之一的第二端连接在缝合线上。
58.根据权利要求56所述的胸骨重建成套工具，其特征在于，所述多个压接接头部件的压接头中的所述孔沿直径地延伸穿过所述压接头。
59.根据权利要求58所述的胸骨重建成套工具，其特征在于，还包括至少一个套圈，其中，所述至少一个套圈的内径包括锐利边缘，以便有助于在将所述套圈压接在所述柔性缆索上的过程中切割所述柔性缆索。
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