CN103370021B - 具有自保持压缩狭槽的髓内钉 - Google Patents
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Abstract
一种髓内钉具有扇形压缩狭槽,以限定多个凹坑以及位于凹坑之间且窄于凹坑的相交部。因此,可将压缩构件插入骨折骨的骨段中并插入狭槽中。压缩构件可宽于相交部。压缩致动器可对压缩构件施加力,以使压缩构件穿过相交部逐个凹坑进行平移,直到骨折被接合。由于压缩构件宽于相交部,因此压缩狭槽保持压缩构件并防止骨折被撑开。
Description
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2011年2月14日提交的美国专利申请序列号61/442,397的权益,其公开内容据此如同全文所示出的那样以引用方式并入本文。
背景技术
常规的髓内钉被配置成插入已骨折的长骨的髓管中,以便限定近侧骨段和远侧骨段,所述远侧骨段与所述近侧骨段由骨间隙分隔开。常规的髓内钉沿基本上中心纵向轴线呈伸长状并包括多个骨锚孔,所述多个骨锚孔沿相对于髓内钉的纵向轴线成角度地偏移(例如垂直于所述纵向轴线)的各个轴线延伸穿过所述钉,且被配置成容纳骨锚。例如,骨锚孔可基本上为平滑的且被配置成容纳螺钉,或可为螺纹式的以与螺钉配合从而提高轴向稳定性。所述骨锚孔可被分成延伸穿过髓内钉近侧部分的第一多个近侧骨锚孔以及延伸穿过髓内钉远侧部分的第二多个远侧骨锚孔。因此,可将髓内钉插入骨折长骨的髓管中,使得在骨间隙的相对两侧上,近侧骨锚孔与近侧骨段对齐而远侧骨锚孔与远侧骨段对齐。可将骨螺钉驱动到骨段和对应的骨锚孔中以将髓内钉紧固到骨折的长骨,并使近侧骨段与远侧骨段相对于彼此稳固从而促进愈合。
某些常规的髓内钉包括压缩结构,该压缩结构使近侧骨段与远侧骨段朝彼此压缩从而接合骨间隙。例如,可将螺钉插入髓内钉的远侧骨段和远侧骨锚孔中,以将远侧骨段固定到髓内钉,并可致动压缩结构以使近侧骨段相对于髓内钉朝远侧骨段平移。然而,某些常规的压缩结构虽然有利于骨间隙的接合但不能进行自我保持。因此,在将远侧骨段固定到髓内钉的远侧部分时需要手动地保持压缩。其他压缩结构是自保持的,以在远侧骨段被固定到髓内钉的远侧部分时保持骨间隙的接合。然而,传统的自保持压缩结构通常在髓内钉中添加活动部件,使用起来耗时且复杂。
发明内容
根据一个方面,髓内钉包括钉主体,所述钉主体限定第一部分和第二部分,第一部分被定位成附接到第一骨段,第二部分沿纵向与第一部分间隔开且被定位成附接到第二骨段,所述第二骨段与所述第一骨段由骨间隙间隔开。钉主体限定延伸到钉主体的第一部分中的扇形狭槽,所述狭槽至少限定一对纵向隔开的凹坑以及位于所述凹坑之间的相交部。压缩狭槽在每两个相对的相交部之间限定基本上垂直于纵向的第一宽度,且所述压缩狭槽沿基本上平行于第一宽度的方向在每两个相对的凹坑之间限定第二宽度,使得第二宽度大于第一宽度。
附图说明
上述发明内容以及以下对本申请的具体实施方式将通过结合附图阅读而被更好地理解。为例示本公开,在附图中示出优选实施例。然而,应当理解,本申请并非仅限于本发明所公开的具体实施例和方法,为此参考权利要求书。在附图中:
图1是骨折长骨的透视图,长骨限定近侧骨段和远侧骨段,所述近侧骨段与远侧骨段由骨间隙间隔开;
图2A是髓内钉的侧正视图,所述髓内钉具有近侧部分、远侧部分、延伸穿过近侧部分的多个近侧骨锚孔、延伸穿过远侧部分的多个远侧骨锚孔、以及沿近侧骨段延伸的自保持压缩狭槽;
图2B是图2A所示髓内钉的另一侧正视图;
图2C是图2A所示压缩狭槽的放大侧正视图;
图2D是图2A所示髓内钉的近侧部分的截面侧正视图;
图2E是根据替代实施例构造的图2A所示钉主体的近侧部分的透视图,其示出了包括可附接到近侧部分的插件的钉主体;
图2F是图2A所示钉主体的近侧部分的透视图,其示出了附接到近侧部分的插件;
图2G是髓内钉的一部分的透视图,髓内钉类似于图2A所示的髓内钉,但其中如图2A所示的压缩狭槽由根据替代实施例构造的相交部来部分地限定;
图2H是图2G所示髓内钉的部分的顶部平面图;
图3是压缩构件的侧正视图,所述压缩构件被配置成延伸到图2A所示髓内钉的压缩狭槽中;
图4A是固定系统的透视图,固定系统包括植入组件和骨固定组件,植入组件包括支撑框架和支架构件,骨固定组件包括图2A所示的髓内钉,示出了联接到所述髓内钉的支架构件;
图4B是图4A所示被切除了一部分的固定系统的截面侧正视图;
图5是图4所示固定系统的透视图,其示出了被植入图1所示骨折长骨的髓管中的髓内钉;
图6是如图5所示固定系统的透视图,但其示出了包括多个骨固定螺钉的骨固定组件,所述多个骨固定螺钉被插入远侧骨段以及髓内钉的相应远侧骨锚孔中,以将髓内钉的远侧部分固定到远侧骨段;
图7A是图6所示固定系统的透视图,但其示出了包括瞄准套管的植入组件,所述瞄准套管联接到支撑框架并与髓内钉的压缩狭槽操作地对齐;
图7B是图7A所示固定系统的透视图,但其示出了包括被配置成骨螺钉的压缩构件的骨固定组件,所述压缩构件被插入近侧骨段中以及压缩狭槽中;
图7C是图7B所示固定系统的透视图,但其示出了被移除的瞄准套管;
图8A是图7C所示固定系统的透视图,但其示出了包括与压缩构件对齐的压缩致动器的植入组件;
图8B是图8A所示固定系统的透视图,但其示出了操作地联接到支撑框架的压缩致动器;
图8C是图8B所示固定系统的透视图,其以横截面示出了某些部分;
图8D是图8C所示固定系统的透视图,但其示出了处于压缩位置的压缩致动器,该压缩致动器使得压缩构件沿压缩狭槽运动以接合骨间隙;
图8E是图8D所示固定系统的透视图;
图8F是图8E所示固定系统的透视图,但其示出了被移除的压缩致动器,使得骨间隙保持接合;
图9A是图8E所示固定系统的透视图,其示出了与近侧骨锚孔中的一者对齐的瞄准套管;
图9B是图9A所示固定系统的透视图,但其示出了被插入至近侧骨段及近侧骨锚孔中的一者的骨螺钉;
图9C是图9B所示固定系统的透视图,但其示出了被插入至近侧骨段及近侧骨锚孔中的一者的第二骨螺钉;
图10是图1所示骨折骨的透视图,但在从图2A和图2B所示的髓内钉中移除图9C所示的植入组件之后,所述骨折骨接合且固定到所述髓内钉;
图11A是髓内钉的侧正视图,所述髓内钉类似于图2A所示的髓内钉,但包括根据另一实施例的卸压狭槽;
图11B是图11A所示髓内钉的近侧部分的截面侧正视图;并且
图11C是图11A所示髓内钉的一部分的放大侧正视图。
具体实施方式
参见图1,基本上沿纵向为伸长状的长骨20骨折,以限定第一或近侧骨段22以及第二远侧骨段24,该第二远侧骨段24与近侧骨段22在骨折位置28处由纵向骨间隙26间隔开。应当理解,骨折的长骨20可限定如图所示的单个骨折位置28,或者可限定多个骨折位置,该多个骨折位置在相应的骨间隙处将附加骨段彼此间隔开。尽管根据所示实施例长骨20为肱骨,然而长骨20可为体内限定有髓管23的任何长骨,髓管23适于容纳髓内钉,以将近侧骨段22固定到远侧骨段24。然而,因为骨间隙26限定沿纵向L延伸的骨间隙距离D1,并且骨间隙距离D1大于适合将近侧骨段22可靠地固定到远侧骨段24所期望的距离,所以期望髓内钉包括压缩结构,所述压缩结构被配置成将骨间隙26接合到能够使骨段22和24在愈合期间穿过骨间隙26可释放地固定的距离。
现在参见图1-2D,根据一个实施例构成的髓内钉30包括基本上沿纵向轴线31呈伸长状的钉主体32,纵向轴线31基本上沿纵向L延伸。例如,应当理解,钉主体32沿纵向L直线延伸或者可沿纵向略微弯曲。可将髓内钉30插入长骨的髓管23中,使得纵向轴线31沿髓管23延伸。根据一个实施例,纵向轴线31可限定钉主体32的中心轴线。钉主体32可视需要限定任何合适的形状,并且根据所示实施例,钉主体32在沿基本上垂直于纵向轴线31的平面的横截面中为基本上圆柱形的。钉主体32限定近侧部分34和相对的远侧部分36以及中间部分38。远侧部分36相对于近侧部分34沿纵向轴线31朝远侧间隔开,并且中间部分38设置于近侧部分34与远侧部分36之间。
钉主体32还限定第一部分33和相对的第二部分35。第一部分33被定位成附接到第一或近侧骨段22,第二部分35沿纵向与第一部分33间隔开且被定位成附接到第二或远侧骨段24,使得中间部分38在第一部分33与第二部分35之间延伸。根据所示实施例,第一部分33限定钉主体32的近侧部分34,且第二部分35限定钉主体32的远侧部分36。作为另外一种选择,如下将更详细地描述,第一部分33可限定钉主体32的远侧部分36,并且第二部分35可限定钉主体32的近侧部分34。
髓内钉30还限定多个骨锚孔40,所述多个骨锚孔40例如沿相对于纵向轴线31成角度地偏移的方向,例如基本上垂直于纵向轴线31的方向延伸到钉主体32中,并可进一步延伸穿过钉主体32。骨锚孔40的尺寸可被设定成容纳互补的骨锚,所述骨锚被配置成将髓内钉30固定到长骨20。例如,骨锚孔40可容纳用于将髓内钉30紧固到长骨20的任何合适的相应骨锚,例如钉或螺钉。骨锚孔40的至少一部分可为螺纹式的,以与某些所选择的骨螺钉甚至所有骨螺钉的互补螺纹部分进行螺纹配合。因此,骨锚孔40可沿横向T为螺纹式的、非螺纹式的,或者在其长度的一部分上为螺纹式的。骨锚孔40可包括设置于钉主体32的第一部分33处的至少一个例如多个第一骨锚孔40a以及设置于钉主体32的第二部分35处的至少一个例如多个第二骨锚孔40b。
髓内钉30被配置成首先被插入长骨20的髓管23中,使得当第一部分33限定钉主体32的近侧部分34且第二部分35限定钉主体32的远侧部分36时,第一部分33被设置于近侧骨段22的髓管23中,第二部分35被设置于远侧骨段24的髓管23中,并且中间部分38延伸穿过骨间隙26。作为另外一种选择,髓内钉30被配置成首先被插入长骨20的髓管23中,使得当第一部分33限定钉主体32的远侧部分36且第二部分35限定钉主体32的近侧部分34时,第一部分33被设置于远侧骨段24的髓管23中,第二部分35被设置于近侧骨段22的髓管23中,并且中间部分38延伸穿过骨间隙26。因此,中间部分38的尺寸可被设定成在纵向L上限定大于骨间隙距离D1的长度。当然,应当理解,近侧部分34或远侧部分36可延伸穿过骨间隙26,只要使骨间隙26沿纵向被设置在第一骨锚孔40a中的至少一个与第二骨锚孔40b中的至少一个之间。
钉主体32限定第一内表面37a和第二内表面37b,该第一内表面37a与第二内表面37b沿基本上垂直于纵向L延伸的侧向A间隔开。第一内表面37a与第二内表面37b可相对于纵向轴线31基本上等距地间隔开,或者被间隔成使第一内表面37a与第二内表面37b中的一者比第一内表面37a与第二内表面37b中的另一者离纵向轴线31更近或更远。第一内表面37a与第二内表面37b限定压缩狭槽39,该压缩狭槽沿基本上垂直于纵向L和侧向A的横向T延伸到钉主体32的第一部分33中,并可进一步延伸穿过该第一部分。
压缩狭槽39可沿纵向L呈伸长状。钉主体32的第一部分33可限定导管51,该导管至少从钉主体32的第一部分33的对应纵向外部末端延伸穿过压缩狭槽39。应当理解,第二部分35也可限定如本文关于压缩狭槽39所述方式构造的第二压缩狭槽,以提供在将髓内钉30插入骨折长骨20的髓管中时的位置灵活性。因此,当第二部分35限定压缩狭槽39或第二压缩狭槽时,本文对包括压缩狭槽39的第一部分33的说明可同样适用于第二部分35。例如,钉主体32可限定导管,该导管从钉主体32的第二部分35的对应纵向外部末端延伸穿过设置于第二部分35中的压缩狭槽。
如下更详细地描述,压缩狭槽39是自保持压缩狭槽,其被配置成至少暂时地保持压缩构件53(参见图3),该压缩构件延伸到处于期望的纵向位置的压缩狭槽39中,该期望的纵向位置缩小骨间隙26。根据所示实施例,压缩狭槽39延伸到钉主体32的近侧部分34中,然而应当理解,作为另外一种选择,压缩狭槽39可延伸到钉主体32的远侧部分36中。钉主体32的第一部分33所限定的横截面距离例如直径可大于钉主体32的第二部分35和中间部分38之一或二者的横截面距离。换句话讲,髓内钉30的限定压缩狭槽39的部分例如近侧部分34所限定的横截面距离例如直径可大于髓内钉30的其他部分之一或二者的横截面距离。
如上所述,髓内钉30限定多个骨锚孔40,所述多个骨锚孔40延伸到钉主体32中并可进一步延伸穿过钉主体32。所述多个骨锚孔40可包括至少一个第一骨锚孔40a例如多个第一骨锚孔40a、和至少一个第二骨锚孔40b例如多个第二骨锚孔40b。多个第一骨锚孔40a被设置成邻近髓内钉30的限定压缩狭槽39的第一部分33中的压缩狭槽39;多个第二骨锚孔40b设置于髓内钉30的第二部分35中。根据所示实施例,所述多个第一骨锚孔40a被配置成延伸到髓内钉30的近侧部分34中的近侧骨锚孔,并且所述多个第二骨锚孔40b被配置成延伸到髓内钉30的远侧部分36中的远侧骨锚孔。所述多个第一骨锚孔40a中的一个或多个甚至全部可相对于压缩狭槽39纵向向外设置,使得压缩狭槽39沿纵向设置于第一骨锚孔40a与第二末端35之间。作为另外一种选择或除此之外,所述多个第一骨锚孔40a中的一个或多个甚至全部可相对于压缩狭槽39纵向向内设置,使得第一骨锚孔40a在纵向上设置于压缩狭槽39与第二末端35之间。例如,根据所示实施例,所述多个第一骨锚孔40a可包括设置于压缩狭槽39近侧的骨锚孔40a。然而作为另外一种选择或除此之外,所述多个第一骨锚孔40a可包括设置于压缩狭槽39远侧的骨锚孔40a。如果压缩狭槽39设置于钉主体32的远侧部分36中,则所述多个第一骨锚孔40a可包括设置于压缩狭槽39远侧的骨锚孔40a。然而作为另外一种选择或除此之外,所述多个第一骨锚孔40a可包括设置于压缩狭槽39近侧的骨锚孔40a。
第一多个42骨锚孔40和第二多个44骨锚孔40中的至少一些甚至全部可在纵向上彼此间隔开,并且作为另外一种选择或除此之外可相对于彼此径向地偏移。此外,骨锚孔40可沿相对于纵向轴线31以一定角度偏移的相应中心轴线延伸。根据所示实施例,骨锚孔40中的至少一个甚至全部可沿基本上垂直于纵向轴线31的相应中心轴线延伸。骨锚孔40中的一个或多个甚至全部的中心轴线可基本上彼此平行,并且作为另外一种选择或除此之外,骨锚孔40中的一个或多个甚至全部的中心轴线可相对于彼此基本上以一定角度偏移。
现在具体参见图2C-D,内表面37a和37b可基本上在纵向L上呈伸长状。内表面37a和37b可沿侧向A彼此间隔开。内表面37a和37b中的至少一者或二者可沿纵向L为扇形,使得压缩狭槽39也可被称为扇形压缩狭槽。例如,内表面37a和37b中的至少一者或二者可分别限定相对于压缩狭槽39呈凹形的一系列第一区域43a和第二区域43b,以在压缩狭槽39中限定相应的多个凹坑45。根据所示实施例,内表面37a和37b中的每一者限定四个凹坑45,然而应当理解,内表面37a和37b可限定任何数目的凹坑45,包括两个或更多个。根据一个实施例,内表面37a和37b中的至少一者可限定至少三个凹坑45,所述至少三个凹坑45沿纵向L间隔开以提供精细的压缩增量。各第一区域43a沿纵向L彼此间隔开,并且各第二区域43b沿纵向L彼此间隔开。第一区域43a与第二区域43b沿侧向A彼此间隔开。
第一内表面37a和第二内表面37b可限定以下部分:可由相邻的第一区域43a之间连接的相交部48所限定的相应颈缩部分;以及可由相邻的第二区域43b之间连接的对应相交部48所限定的颈缩部分。沿侧向A的第一区域43a与第二区域43b中的相对者可对齐,使得垂直于纵向轴线31例如沿侧向A延伸的直线与各对相对的凹坑45相交,例如将所述凹坑45一分为二,且垂直于纵向轴线31例如沿侧向A延伸的直线与各相对的内表面37a和37b的相对的相交部48相交,例如将所述相交部48一分为二。因此可以说,压缩狭槽39可限定沿纵向L彼此重叠的多个孔47。孔47可为圆柱形的,使得第一区域43a和第二区域43b在沿纵向L延伸时可为弧形的。第一区域43a与第二区域43b中的每一者可围绕沿横向T延伸的相应轴线弯曲,使得第一区域43a与第二区域43b中的每一者所限定的曲率等于其它第一区域43a与第二区域43b的曲率,或者可不同于一个或多个甚至全部第一区域43a与第二区域43b的曲率。
钉主体32还限定在纵向上相对的内部第一末端表面49a和内部第二末端表面49b,该内部第一末端表面和内部第二末端表面在第一内表面37a与第二内表面37b的相对的纵向末端之间连接。因此,第一内表面37a和第二内表面37b在末端表面49a与49b之间延伸。末端表面49a和49b可分别围绕沿横向T延伸的相应轴线弯曲,使得末端表面49a和49b分别限定的曲率可与一个或多个甚至全部第一区域43a和第二区域43b的曲率相同或不同。末端表面49a和49b与在纵向上位于最外侧的第一内表面37a和第二内表面37b可彼此配合,以限定凹坑45的一对纵向末端凹坑,例如凹坑45中在纵向上位于最外侧的凹坑52a以及凹坑45中在纵向上位于最内侧的凹坑52b。第一内表面37a的第一区域43a和第二内表面37b的第二区域43b限定凹坑45的至少一个纵向中间凹坑46,例如多个纵向中间凹坑46,该纵向中间凹坑46设置于末端凹坑之间。因此,第一内表面37a与第二内表面37b中的至少一者或二者可限定至少一个中间凹坑46,例如多个中间凹坑46,该多个中间凹坑沿纵向L设置于末端凹坑之间。
第一内表面37a和第二内表面37b且因此压缩狭槽39限定沿侧向A测量的第一宽度W1。例如,第一内表面37a与第二内表面37b中的至少一者如上所述限定至少一个相交部48,并且压缩狭槽在相交部48与相对的第一内表面和第二内表面之间限定第一宽度W1。根据一个实施例,第一内表面和第二内表面可限定相对的相交部48,使得沿侧向A在相对的相交部48之间沿基本上垂直于纵向轴线31的方向限定第一宽度A1。例如,相对的相交部48可被设置成邻近中间凹坑46或位于中间凹坑46之间,还可被设置于凹坑46中的一者与末端凹坑中的一者之间,所述末端凹坑由在纵向上位于最外侧的凹坑52a和在纵向上位于最内侧的凹坑52b限定。第一内表面37a和第二内表面37b且因此压缩狭槽39限定第二宽度W2,该第二宽度是在相对的凹坑45之间沿侧向A且因此基本上平行于第一宽度W1而测得,并且该第二宽度在与对应相交部48间隔开的位置处沿纵向L与相对的第一区域43a和第二区域43b相交。因此,第二宽度W2可沿平行于第一宽度W1的方向延伸。根据所示实施例,第一宽度W1小于第二宽度W2。根据所示实施例,第一区域43a和第二区域43b为圆的并且例如为弧形的,使得第二宽度W2限定圆的直径。第二宽度W2可等于、小于、或大于骨锚孔40的相应直径。
尽管根据所示实施例内表面37a和37b二者均可限定相应的凹坑45和相交部48。然而应当理解,根据替代实施例,表面37a和37b中仅一者限定凹坑45和相交部48,而表面37a和37b中的另一者可不具有凹坑和相交部,且沿纵向基本上以直线延伸或可视需要限定任何形状。因此,压缩狭槽39可限定在相对的表面37a与37b之间延伸穿过至少一个相交部48的第一宽度W1,还可限定在相对的表面37a与37b之间沿平行于第一宽度的方向延伸穿过至少一个凹坑45的第二宽度W2,使得凹坑45和相交部48交替地沿纵向L设置。
尽管根据所示实施例相交部48被布置成使第一宽度W1沿压缩狭槽39的长度为基本上恒定的,然而应当理解,第一宽度W1可沿纵向L沿压缩狭槽39改变。此外,根据所示实施例,当第二宽度W2被限定在相应凹坑45的最大侧向深度的位置处时,第二宽度W2沿压缩狭槽39的长度为基本上恒定的,然而应当理解,作为另外一种选择,第二宽度W2可沿纵向L沿压缩狭槽39改变。改变沿压缩狭槽39的宽度W1和W2之一或二者可产生减小的或增大的偏置压缩力,例如在相对于彼此压缩第一骨段22和第二骨段24以接合骨间隙26时,该偏置压缩力适于沿压缩狭槽39驱动压缩构件53,如下将更详细地描述。根据一个实施例,W2与W1之间的差值可视需要处于任何范围内,例如处于大约0.2mm的下端值与大约2.0mm的上端值之间并且包括大约0.2mm与大约2.0mm。例如,第二宽度W2的尺寸可视需要设定,并可处于大约1.5mm与大约10mm之间的范围内并且包括大约1.5mm与大约10mm。此外,第一宽度W1的尺寸可视需要设定,并可处于大约1.3mm与9.8mm之间的范围内。例如,当W2为1.5mm时W1可为1.3mm。在另一实例中,当W2为10mm时W1可为8mm。根据所示实施例,内部凹坑45中的每一者沿纵向的长度可被定义为2*[(W2/2)2–(W1/2)2]1/2。根据所示实施例,最外侧凹坑52a和52b中的每一者的长度可被定义为[W2/2–((W2/2)2–(W1/2)2)1/2]。髓内钉30可视需要沿基本上垂直于纵向L的方向限定任何合适的外径,例如小于17.5mm。
如上所述,压缩狭槽39由钉主体32限定。例如,在图2A-D所示的实施例中,钉主体32的第一内表面37a和第二内表面37b以及钉主体32的第一末端表面49a和第二末端表面49b可与钉主体32成一整体。因此,压缩狭槽39可由钉主体32的各表面限定,所述各表面与钉主体32成一整体。作为另外一种选择,现在参见图2E-F,钉主体32可包括插件61,该插件能够可拆卸地附接到钉主体32的近侧部分34和远侧部分36之一或二者。插件61可限定第一内表面37a和第二内表面37b以及第一末端表面49a和第二末端表面49b中的至少一个或多个例如全部表面。因此,压缩狭槽39可由插件61承载。钉主体32可限定孔63,该孔至少延伸到或延伸穿过钉主体32的第一部分33和第二部分35中的至少一者或分别二者。孔63的尺寸被设定成容纳插件61,使得压缩狭槽39由钉主体32的第一部分33和第二部分35中相应的一者或二者承载。插件61可被插入对应的孔63中,以将插件61附接到第一部分33与第二部分35中相应的一者或二者。因此,钉主体32可包括由钉主体32的近侧部分34和远侧部分36中的一者或二者承载的一对插件61。
同样参见图3,压缩构件53可被配置成非螺纹式的钉或螺纹式的螺钉,所述非螺纹式的钉或螺纹式的螺钉可被配置成具有头部54和从头部54沿中心轴线A延伸出的轴56。根据所示实施例,轴56可包括螺纹56a,或者作为另一选择可为非螺纹式的,且可视需要成型为例如圆柱形的,并且可为平滑的,且被配置成从中间凹坑46和外部凹坑52a和52b运动、或在中间凹坑46和外部凹坑52a和52b之间运动。压缩构件53的尺寸和形状可相对于多个骨锚86(参见图10)设定为基本上相同的,所述多个骨锚86的尺寸被设定成延伸穿过骨锚孔40以将髓内钉30固定到长骨20。例如,压缩构件53可选自所述多个骨锚86,以限定骨锚86中的所选定的一者。根据所示实施例,轴56限定最大横截面外部尺寸D(其可为直径)。例如,当轴56设置于压缩狭槽39中时,最大横截面外部尺寸D可在内表面37a与37b之间沿侧向A测量,使得最大横截面外部直径D大于压缩狭槽39的第一宽度W1。因此,设置于第一和第二相邻的凹坑45之间的相交部48妨碍轴56从第一凹坑45向第二凹坑45的运动,并提供抵抗该运动的阻力。当最大横截面外部尺寸D与第一宽度W1之间的差值增大时所述阻力增大。根据以下说明应当理解,沿纵向L施加至压缩构件53的接合力可足以克服由相交部48与轴56之间的干涉作用所限定的阻力,以容许压缩构件53行进到压缩狭槽39的相邻凹坑45。轴56的最大横截面外部尺寸D可小于或基本上等于由至少一个凹坑45所限定的第二宽度W2,使得轴56的尺寸被设定成能够嵌套在凹坑45内。作为另外一种选择,轴56的横截面距离D可大于第二宽度W2,但大于W2的量与轴56的最大横截面外部尺寸D大于第一宽度W1的量相比而言较小。
轴56与内表面37a和37b中的至少一者或二者可为弹性体,并且因此暂时弹性地挠曲,使得第一宽度W1基本上等于轴56的横截面尺寸(例如直径),使得轴56可从第一凹坑45平移、穿过设置于第一凹坑45与相邻的第二凹坑45之间的对应相交部、并进入第二凹坑45中。此外,内表面37a和37b在其沿纵向延伸时可为倾斜的(例如如上所述曲线地倾斜或基本上线性地倾斜),以分别限定相应的第一区域43a和第二区域43b,从而限定从相邻的相交部48测量的沿侧向的深度。第一区域43a和第二区域43b的深度可在其相应的纵向中点处最大,所述纵向中点可将相应的凹坑45一分为二。因此,凹坑45可基本上在其纵向中点处最深。因此,当压缩构件53从凹坑45中的一个朝对应的相交部48行进时,第一区域43a和第二区域43b对压缩构件53的阻力可增大。当压缩构件53在相交部之上行进时阻力可为最大,且当压缩构件53从相交部48行进至相邻凹坑45中时,阻力可减小(并且可为负的以有助于运动)。根据所示实施例,内表面37a和37b为弹性的,并可远离彼此弹性地挠曲,并且轴56为基本上刚性的。例如,压缩构件53并且因此轴56可视需要由大体刚性的材料制成,包括钛或其他合适的刚性金属。
如图2A-D所示,内表面37a和37b可在相交部48处会聚,使得相交部限定沿横向T呈伸长状的边缘27。因此,相交部48可基本上为V形的。然而,应当理解,相交部48可视需要限定任何合适的尺寸和形状。例如,如图2G-H所示,相交部48可限定表面29,该表面沿横向T伸长,且进一步沿一定长度的相应的内表面37a和37b沿纵向L延伸。表面29沿纵向L可基本上为直的,或可在其沿纵向L延伸时为弯曲的。应当理解,相交部48中的一个或多个可限定边缘27,并且作为另外一种选择或除此之外,相交部48中的一个或多个可限定表面29。
再次参见图2A-D和图4B,钉主体32还可包括接合构件58,该接合构件被配置成可拆卸地附接到支架构件78(参见图7A)的互补接合构件82,支架构件78被配置成支撑髓内钉30,使得能够相对于支架构件78活动的压缩致动器92(参见图8A)被配置成对压缩构件53施加接合力,以使压缩构件53沿压缩狭槽39平移。根据所示实施例,接合构件58可被配置成镗孔57,该镗孔由髓内钉30限定,并沿纵向L延伸到钉主体32的第一部分33的纵向外部末端中。因此,根据所示实施例,接合构件58限定镗孔57,该镗孔朝远侧延伸到钉主体32的近侧部分34的外部末端(例如近端)中。根据替代实施例,压缩狭槽39可被限定在钉主体32的远侧部分36中,且镗孔57可朝近侧延伸到远侧部分36的纵向外端(例如远端)中。钉主体可限定用于外接镗孔57的内部螺纹59,外接镗孔57可为螺纹式的以与支架构件78的互补接合构件的螺纹相配合。
同样参见图4A-B,骨固定系统60可包括植入组件62和骨固定组件64。骨固定组件64可包括髓内钉30、压缩构件53(参见图3)以及多个骨锚86(参见图10),所述多个骨锚86被配置成延伸穿过骨锚孔40以将髓内钉30固定到骨折的长骨20。植入组件62可包括支撑框架76、一个或多个瞄准套管90(参见图7A)、支架构件78,并且还可包括压缩致动器92(参见图8A)。因此,可提供包括骨固定系统60中的任一甚至全部部件中的至少一个例如多个部件的套件,使得所述套件可包括骨固定系统60的部件,例如被构造成不同尺寸和形状的髓内钉30。
继续参见图4A-B,支撑框架76包括:沿纵向L伸长的对齐主体66;从对齐主体66沿第一方向延伸出的柄部68,所述第一方向可例如垂直于纵向以一定角度偏移;以及支撑臂70,其从对齐主体66沿例如基本上垂直于纵向以一定角度偏移的方向延伸出。支撑臂70可沿相对于柄部68从对齐主体66延伸的方向相对的方向从对齐主体66延伸。对齐主体66包括彼此沿纵向间隔开的附接位置72中的至少一个例如多个,所述附接位置72中的每一者均被配置成例如在支撑臂70的近端71a处附接到支撑臂70,使得支撑臂70可在沿纵向间隔开的多个附接位置72中的一个所选位置处附接到对齐主体66。例如,附接位置72可被配置成孔,所述孔延伸到对齐主体66中或穿过对齐主体66,且其尺寸被设定成能够容纳耦合器73例如旋钮,该耦合器被配置成选择性地延伸到附接位置中或穿过附接位置,并固定到支撑臂的近端71a,从而在附接位置72中的一个位置处将支撑臂70附接到对齐主体66。因为各附接位置72沿纵向彼此间隔开,且因为支撑臂70被配置成在其远端71b处支撑髓内钉30,所以支撑臂70所安装到的附接位置72可至少部分地确定髓内钉相对于支撑框架76的纵向位置。
根据所示实施例,支撑臂70包括接合构件,该接合构件被配置成支撑支架构件78,以将髓内钉30保持在相对于对齐主体66的预定位置处。例如,支撑臂70的接合构件可被配置成孔74,该孔纵向延伸穿过支撑臂70的远端71b且其尺寸被设定成容纳支架构件78。支撑臂70可限定肩部75,该肩部限定孔74并提供被配置成支撑支架构件78的座。
继续参见图4A-B,支架构件78包括纵向伸长的轴80,该轴延伸穿过支撑臂70的远端71b,并且限定第一近端81a和相对的第二远端81b,该第二远端81b与第一近端81a基本上沿纵向L在远侧间隔开。支架构件78可包括位于其远端81b处的接合构件,该接合构件被配置成固定到髓内钉30的接合构件58。具体地,支架构件78例如在支架构件78的远端81b处包括接合构件82,该接合构件可被配置成外部螺纹89,该外部螺纹与髓内钉30的镗孔57的内部螺纹59相配合,以将髓内钉30可拆卸地附接到支架构件78。因此,支架构件78被配置成通过使接合构件82的螺纹89与髓内钉30的螺纹59相配合而将髓内钉30可拆卸地固定到支撑框架76。
支架构件78可包括旋钮84,该旋钮附接到轴80的近端81a。例如,旋钮84可与轴80成一整体,或者可小心地附接到轴80,使得旋钮84围绕沿纵向L延伸的轴线可旋转地联接到轴80。例如,旋钮84且因此轴80相对于髓内钉30沿第一方向旋转,支架构件78的螺纹89抓紧钉主体32的螺纹59,以将支架构件78固定到髓内钉30。当旋钮84并且因此轴80相对于髓内钉30沿与第一方向相反的第二方向旋转时,支架构件78的螺纹89抓紧钉主体32的螺纹59,以从髓内钉30移除支架构件78。
支架构件78还包括第二接合构件,该第二接合构件被配置成附接到支撑臂70的接合构件。支架构件78的旋钮84可限定内部肩部83,该内部肩部被配置成抵靠支撑臂70的肩部75,以相对于关于支撑框架76沿纵向L的远侧运动将支架构件78固定到支撑框架76。应当理解,可视需要利用任何合适的替代连接部将支架构件78联接到支撑框架67。
髓内钉30可在钉主体32的第一部分33和第二部分35的纵向外端之一或二者处限定末端,该末端限定尖端41。根据所示实施例,尖端41从钉主体32的第二部分35的外端延伸。例如,根据所示实施例,当钉主体32的近侧部分34限定压缩狭槽39时,尖端41设置于钉主体32的远侧部分36的纵向远端处。尖端41被配置成基本上沿纵向L被驱动到长骨20中。根据所示实施例,尖端41并且因此髓内钉可被驱动到近侧骨段22中,例如穿过长骨20的头部并进入长骨(参见图1)的髓管23中,使得钉主体32的近侧部分34设置于近侧骨段22的髓管23中,钉主体32的远侧部分36设置于远侧骨段24的髓管23中,并且中间部分38延伸穿过骨间隙26。支撑臂70可限定多个可视化窗口,所述多个可视化窗口延伸到远端71b中或穿过远端71b,以便辅助并使得通过视觉确定髓内钉30在长骨20中的深度。
参见图2A-B和图6,钉主体32的第二部分35可固定到骨折长骨20的相应骨段。根据所示实施例,钉主体32的近侧部分34限定压缩狭槽39,且钉主体32的远侧部分36固定到远侧骨段34。例如,可将至少一个骨锚86例如多个骨锚86插入远侧骨段24中并插入所述多个第二骨锚孔40b的相应孔中并穿过所述孔,以对应于相对运动,尤其是对应于沿纵向L的相对平移而将远侧骨段24固定到钉主体32的第二部分35。根据所示实施例,可将一对可被配置成骨螺钉的骨锚86插入相应的多个第二骨锚孔40b中并穿过所述孔。骨锚86可穿过任何合适的对准套管而插入,所述对准套管利用对准臂或任何合适的系统与第二骨锚孔40b对齐,所述对准臂或合适的系统被配置成将骨锚86与第二骨锚孔40b对齐,并将骨锚86驱动到骨折长骨20中以及第二骨锚孔40b中。应当理解,一旦第二骨锚孔被驱动到远侧骨段24中且进入相应的第二骨锚孔40b中,则远侧骨段24、髓内钉30和支架构件78全部对应于沿纵向的相对平移彼此固定。
现在参见图2A-3和图7A-C,一旦骨锚86中的至少一者将钉主体32的第二部分35附接到近侧骨段22和远侧骨段24中的第一个,例如图示的远侧骨段24,则压缩构件53可被插入第一骨段22和第二骨段24中的与压缩狭槽39对齐的另一者,例如近侧骨段22中,并被进一步插入压缩狭槽39中或穿过压缩狭槽39。应当理解,作为另外一种选择,在骨锚86中的至少一者将钉主体32的第二部分35附接到长骨20之前,可将压缩构件53驱动到长骨20中并进一步插入压缩狭槽39中或穿过压缩狭槽39。因此,压缩构件53可首先被驱动到远侧骨段24中并进入选定的凹坑45中,使得压缩狭槽39限定至少一个另外的凹坑45,该另外的凹坑设置在所选凹坑的远侧(例如沿从钉主体32的第一部分33到钉主体32的第二部分35的方向),并视需要与所选的凹坑间隔开任何纵向距离,例如至少基本上等于骨间隙距离D1的距离。
根据所示实施例,支撑框架76限定至少一个引导孔88例如多个引导孔88,所述引导孔沿对齐主体66在纵向L上间隔开且其尺寸被设定成容纳对准套管90,该对准套管可为管状的并被定位在所期望的引导孔88中,以便与压缩狭槽39的所选定的一个凹坑45可操作地对齐,使得至少一个凹坑45在所选凹坑45的内部纵向设置。根据所示实施例,所选凹坑45可视需要为在纵向上位于最外侧的凹坑52a或任何中间凹坑46。当钉主体32的第一部分33如图所示为近侧部分34时,在纵向上位于最外侧的凹坑52a为最近侧的凹坑。根据可供选择的实施例,如果钉主体32的第一部分33为远侧部分36,则在纵向上位于最外侧的凹坑52a为最远侧凹坑。根据一个实施例,对准套管90可与所选凹坑45对齐,使得所选凹坑45与最内侧凹坑52b之间沿纵向的距离至少等于骨间隙距离D1(参见图1),使得压缩构件53在压缩狭槽39中沿纵向的运动可将骨间隙距离D1减小到大约为零。
同样参见图8A-C,一旦对准套管90与所选凹坑45对齐,则可将压缩构件53驱动到与钉主体32的第一部分33对齐的骨段中。根据所示实施例,压缩构件53被驱动到近侧骨段22中并进入所选凹坑45中或穿过所选凹坑45,该所选凹坑可为中间凹坑46中的一者或在纵向上位于最外侧的凹坑52a。随后可从支撑框架76移除对准套管90,使得压缩构件53至少暂时地或永久地固定到近侧骨段22并被插入压缩狭槽39中。因此,压缩构件53相对于在纵向上的平移而固定到近侧骨段22。
一旦压缩构件53被插入近侧骨段22和压缩狭槽39中,且远侧骨段24对应于相对纵向运动被紧固到钉主体32的远侧部分36,则压缩致动器92能够操作地接合压缩构件53,并随后相对于支架构件78并且因此钉主体32和远侧骨段24从第一位置被移动到压缩位置。压缩致动器92被配置成操作地接合压缩构件53,使得压缩致动器92沿纵向L例如朝骨间隙26(此可限定远侧方向,如图所示)的移动使压缩构件53同样与近侧骨段22一起朝远侧骨段平移,从而接合骨间隙26。
根据所示实施例,压缩致动器92可包括轴93,该轴具有近端94和远端95,该远端95与近端94沿纵向L间隔开。压缩致动器92可包括接合构件,例如由轴93的外表面承载的螺纹96。支架构件78可承载互补接合构件,例如与压缩致动器92的螺纹96相配合的螺纹77,以将压缩致动器92可拆卸地附接到支架构件78,因此也将其附接到支撑框架76,使得压缩致动器92可相对于髓内钉30移动。例如,支架构件78可限定可延伸穿过旋钮84与轴80之一或二者的导管79,并可具有内部螺纹77,所述内部螺纹被配置成与压缩致动器92的外部螺纹96相配合。压缩致动器92的轴93沿纵向L延伸的距离可大于支架构件78的轴80和导管79沿纵向L延伸的距离,使得轴93可穿过导管79插入,以使得压缩致动器92的至少远端95在纵向上延伸出支架构件78。压缩致动器92可包括从轴93朝近侧延伸的旋钮98。例如,旋钮98可与轴93成一整体,或者可小心地附接到轴93,使得旋钮98对应于围绕沿纵向延伸的轴的相对旋转而联接到轴93。
因此,压缩致动器92相对于支架构件78沿第一方向的旋转使螺纹96抓紧螺纹77,以将压缩致动器92固定到支架构件78,第一方向也可被称为第一方向。压缩致动器92相对于支架构件78沿第二方向的旋转会使螺纹96抓紧螺纹77,以从支架构件78移除压缩致动器92,第二方向也可被称为与第一方向相反的脱离方向。应当理解,压缩致动器92相对于支架构件78沿第一方向的旋转使压缩致动器92相对于钉主体32沿纵向L从钉主体32的第一部分33朝钉主体的第二部分35推进,根据所示实施例这限定远侧方向。压缩致动器92相对于支架构件78沿第二方向的旋转使压缩致动器92相对于钉主体32沿纵向L从钉主体32的第二部分35朝钉主体的第一部分33回缩,根据所示实施例这限定近侧方向。因此,压缩致动器92能够可拆卸地联接到支架构件78,并且能够相对于沿纵向L的远侧平移可拆卸地固定到压缩构件53。
压缩致动器92附接到支架构件78以便能够相对于支撑框架76、髓内钉30以及固定到髓内钉30的第二部分35的远侧骨段24而纵向运动。应当理解,压缩致动器92可附接到支架构件78,以相对于支架构件78、且因此相对于支撑框架67和髓内钉30视需要以任何替代方式沿纵向L平移。例如,根据一个实施例,压缩致动器92可通过齿轮齿条传动装置活动地连接到支架构件78、并且因此连接到支撑框架76和髓内钉30,使得围绕基本上垂直于纵向L延伸的轴线所进行的旋转使压缩致动器92相对于支架构件78和髓内钉30朝远侧平移。作为另外一种选择,施加至压缩致动器92的远侧平移力可使压缩致动器92相对于支架构件78和髓内钉30朝远侧平移。
压缩致动器92的远端95限定接合构件,该接合构件可被配置成邻接表面97。当压缩致动器92附接到支架构件78并相对于支架构件78朝远侧运动时,邻接表面97与压缩构件53沿纵向L至少部分地对齐。因此,压缩致动器92相对于支架构件78的远侧平移使压缩致动器92的远端95的邻接表面97接触压缩构件53,并且压缩致动器92相对于支架构件78的进一步旋转使邻接表面97并且因此压缩致动器92的远端95对压缩构件53施加压缩偏置力,该压缩偏置力促使压缩构件53沿压缩狭槽39沿从钉主体32的第一部分33朝钉主体32的第二部分35的方向平移,如图所示可为朝远侧平移,以便分别压缩近侧骨段22和远侧骨段24并接合骨间隙26。
邻接表面97可与轴93成一整体,或者可小心地附接到轴93或压缩致动器92的任何其他部分。例如,邻接表面97可相对于旋钮98与轴93之一或二者旋转,使得当压缩致动器92旋转时,邻接表面97可在对压缩构件53施加偏置力时相对于旋转保持静止。例如,邻接表面可相对于轴93旋转。作为另外一种选择或除此之外,轴93可相对于旋钮98旋转。作为另外一种选择,邻接表面97可在对压缩构件53施加偏置力时随旋钮98旋转。因此,压缩致动器92被配置成对压缩构件53施加偏置力,该偏置力大于由机械干涉作用对压缩构件53施加的保持力,该机械干涉作用处于压缩构件53与内表面37a和37b之间,例如在相交部48处。因此,偏置力可限定使压缩构件53沿扇形压缩狭槽39行进的接合力。
如上所述,内表面37a和37b沿从凹坑45(例如在凹坑45的纵向中点处)朝相邻的相交部48的方向倾斜。此外,相邻的内表面37a与37b之间的宽度W1小于压缩构件53的轴56的横截面距离。因此,当压缩致动器92的偏置力F促使压缩构件53例如从对应凹坑的中点朝相交部48移动时,内表面37a和37b对压缩构件53提供与压缩偏置力F相对的回应阻力。当压缩致动器92的偏置力F达到水平高于压缩构件53阻力的接合力时,例如当压缩致动器52相对于支架构件78进一步旋转时,压缩构件53的轴56以及内表面37a和37b中的至少一者或二者可变形,从而暂时地减小轴56的最大横截面外部尺寸D(图3)和/或暂时地增大相交部48的宽度W1(图2C),直到轴56的最大横截面外部尺寸D基本上等于相交部48的宽度W1。例如,当压缩构件53沿压缩狭槽39行进时,轴56与内表面37a和37b之一或二者可弹性地变形。作为另外一种选择,当压缩构件53沿压缩狭槽39行进时,轴56与内表面37a和37b之一或二者能够塑性地变形。因此,一旦压缩致动器92沿纵向L平移并与压缩构件接合,压缩致动器92相对于髓内钉30的进一步平移则会使邻接表面97对压缩构件53施加接合力F,以使压缩构件53抵抗阻力沿压缩狭槽39的顺序凹坑45以棘轮方式前进,如图8C-D所示。根据一个实施例,例如当长骨20为肱骨时,接合力可为大约100N。当长骨20为股骨时,压缩力可上升至大约500N。当长骨20为胫骨时,压缩力可介于大约100N与大约500N之间。因此,接合力可介于大约100N与大约500N之间的范围内。
根据所示实施例,当轴56沿相交部48从第一个孔47行进至与第一个孔47相邻的第二个孔47中时,内表面37a和37b之一或二者相对于内表面37a和37b中的另一者从中性位置弹性地变形到变形位置,该变形位置相对于中性位置沿侧向扩张,使得宽度W1沿侧向基本上等于轴56的最大横截面尺寸D。当轴56行进至第二个孔47中时,内表面37a和37b中所扩张的一者或二者返回到中性位置,从而使第一宽度W1小于轴56的最大横截面尺寸D。在不受理论约束的情况下,据信在某些实施例中,如果轴56为螺纹式的,当轴56从第一凹坑45行进至第二凹坑45中时,螺纹56a(参见图3)可例如在相交部48处切入内表面37a和37b中,从而在内表面37a和37b中例如以轨道的形式产生变形。然而,一旦轴56位于第二凹坑45中,螺纹56a不会与先前在内表面37a和37b中所形成的轨道自然地对齐。因此,根据一个实施例,螺纹56a会在内表面37a和37b中形成新的轨道,以使轴56返回至第一凹坑45。由于新轨道的形成将与沿从第二凹坑45朝第一凹坑45方向上的大量力相关联,因此螺纹56a与内表面37a和37b之间的干涉作用有助于将轴保持在第二凹坑45中。当轴56沿相交部48进一步从第二个孔47孔行进至与第二个孔47相邻的第三个孔47中时,内表面37a和37b之一或二者相对于内表面37a和37b中的另一者从中性位置弹性地变形到变形位置,该变形位置相对于中性位置沿侧向伸展,使得宽度W1沿侧向基本上等于轴56的最大横截面尺寸D。当轴56行进至第三个孔47中时,内表面37a和37b中所伸展的一者或二者返回到中性位置,从而使第一宽度W1小于轴56的最大横截面尺寸D。
因此,参见图8D-E,一旦轴56的横截面距离基本上等于相交部48的宽度W1,则由压缩致动器92施加至压缩构件53的接合力使压缩构件53从第一凹坑45经过相邻的远侧相交部48而平移到与第一凹坑相邻的第二凹坑45中,该第二凹坑沿从钉主体32的第一部分33朝钉主体32的第二部分35的方向与第一凹坑间隔开。由于压缩构件53尤其是轴56对应于相对纵向运动被进一步固定到与钉主体32的第一部分33对应的骨段,因此压缩构件53的运动使相应的骨段朝相对的骨段平移。根据所示实施例,压缩构件53对应于相对纵向运动被固定到近侧骨段22,因此压缩构件53的远侧运动使近侧骨段22朝相对的远侧骨段24向远侧平移,从而将骨间隙26接合至小于间隙距离D1的第二纵向间隙距离。压缩构件53在压缩狭槽39中的继续平移使压缩构件53平移至顺序的远侧凹坑45中,从而使间隙距离进一步减小。例如,压缩构件53可平移到最后一个凹坑45,直到第一骨段22和第二骨段24彼此邻接,并且骨间隙26已减小至小于骨间隙距离D1的期望纵向距离。一旦骨间隙26已减小,则设置于压缩构件53最近侧的一个相交部48向压缩构件53提供回应阻力,以抵抗可增大骨间隙26的力,该力可易于使近侧骨段22和远侧骨段24偏置成沿纵向L彼此远离。
根据可供选择的实施例,如上所述,钉主体的第一部分33可限定钉主体的远侧部分36,使得压缩狭槽39可由钉主体32的远侧部分36限定并因此可设置于该远侧部分中。因此,压缩构件53可首先被驱动到远侧骨段24中并进入选定的凹坑45中,使得压缩狭槽39限定至少一个另外的凹坑45,该另外的凹坑设置于所选凹坑的近侧(例如沿从钉主体32的第一部分33向钉主体32的第二部分35的方向),并视需要与所选的凹坑间隔开任何纵向距离,例如至少基本上等于骨间隙距离D1的距离。因此,如上所述,支架构件78可对应于沿纵向L的相对的近侧运动固定到钉主体32的近侧34,且压缩致动器92可附接到支架构件78并被配置成沿压缩狭槽39朝近侧偏置压缩构件53,从而使远侧骨段24朝近侧骨段22向近侧平移以接合骨间隙26。
应当理解,当被连接到髓内钉30时,支架构件78可稳定髓内钉30,使其不会由于压缩致动器92经由压缩构件53作用于髓内钉30的偏置力F而移动。根据所示实施例,当支架构件78附接到髓内钉30的容纳压缩致动器92的同一末端时,支架构件78可沿钉主体32在任何位置处附接到髓内钉30,且作为另外一种选择可附接到对应于相对纵向运动而固定到髓内钉30的骨段(根据所示实施例为远侧骨段24),使得支架构件78经由骨锚86和骨段24来稳定髓内钉30,使其不会响应于由压缩致动器92所施加的偏置力而发生移动。
作为另外一种选择,植入组件62可不具有支架构件78,使得人体解剖结构抵抗压缩致动器92所施加的偏置力。例如,根据一个所示实施例,位于远侧骨段24近侧且邻近解剖结构的解剖关节可经由远侧骨段24来稳定髓内钉30,该远侧骨段通过骨锚86附接到髓内钉30。如果植入组件62不具有支架构件78,则压缩致动器92可以上文中关于支架构件78所述的方式或任何合适的替代方式可活动地附接到支撑框架76。
应当理解,因为钉主体32的第一部分33的第一多个骨锚孔40a中的某些孔可在纵向上设置于压缩狭槽39外侧,并在压缩构件53被插入压缩狭槽39中时与压缩构件53对齐,所以压缩致动器92的轴93可妨碍某些骨锚86,这些骨锚在压缩致动器92从压缩构件53脱离且从髓内钉30移除之前被驱动穿过第一多个骨锚孔40。因此,压缩致动器92和支架构件78可作为另外一种选择或除此之外,第一骨锚孔40a中的一个或多个视需要可设置于在纵向上位于压缩狭槽39内侧的位置处。作为另外一种选择,第一骨锚孔40a中的一个或多个可相对于压缩构件53沿基本上垂直于纵向L的方向偏移,使得轴93不会妨碍骨锚86被驱动穿过第一骨锚孔40a。
还应当理解,根据所示实施例,尽管压缩致动器92直接对压缩构件53施加偏置力F,然而作为另外一种选择,压缩致动器92的邻接表面97可例如通过对与钉主体的第一部分33对齐的骨段(例如,根据所示实施例为近侧骨段22)施加偏置力F来间接地对压缩构件53施加偏置力F。施加至近侧骨段22的远侧力可传递给压缩构件53,该远侧力以上述方式使压缩构件53偏置成沿压缩狭槽39平移,以便接合骨间隙26。
现在参见图8E,一旦骨间隙26减小,例如使得骨段22和24彼此邻接,则可移除压缩致动器92。根据所示实施例,可沿与接合方向相反的脱离方向旋转压缩致动器92,以使位于轴93的远端处的邻接表面97沿纵向L朝近侧平移并从压缩构件53回缩。沿脱离方向继续旋转压缩致动器92使压缩构件92从支架构件78上分离,且因此从支撑框架76和髓内钉30上分离。一旦压缩致动器92被分离,则邻近压缩构件53的相交部48干扰压缩构件53,并防止压缩构件53从最后一个凹坑45朝近侧平移出,从而防止解剖分散力增大骨间隙26。因此,压缩狭槽39将压缩构件53保持在最后一个凹坑45中,从而使第一骨段22和第二骨段24保持邻接关系。
现在参见图9A-C,一旦从髓内钉30移除压缩致动器92,轴93也不会对在纵向上相对于压缩狭槽39设置于外侧或近侧的第一骨锚孔40a产生干扰。因此,可将多个骨锚86驱动到与钉主体32的第一部分33相对应的近侧骨段22中,并使其进入对应的第一骨锚孔40a中,该第一骨锚孔延伸到钉主体32的第一部分33中或穿过钉主体32的第一部分33。由于骨锚86已在前将远侧骨段24紧固到钉主体32的第二部分35(如图6所示),因此将近侧骨段22附接到髓内钉30的第一部分33时会将髓内钉30固定到被在前接合的骨间隙26所分开的近侧骨段22和远侧骨段24。例如,如图9A所示,可通过延伸穿过框架构件87的多个引导孔88中的一个插入瞄准套管90,以将瞄准套管90与延伸到钉主体32的第一部分33中或穿过该部分的第一多个骨锚孔40中的一个对齐。因此,可将骨锚86插入瞄准套管90的导管中并将其驱动到近侧骨段22中,并基本上进入骨锚孔40中或穿过骨锚孔40,以将钉主体32的第一部分33固定到骨段22。可视需要将多个骨锚86附接到骨段22和髓内钉30,直到将髓内钉30适当地紧固到第一或近侧骨段22。随后可将支撑框架76和支架构件78从髓内钉30移除,如图10所示。压缩构件53可保持植入于长骨20和压缩狭槽39中(如图10所示),或者可在完成外科手术之前从压缩狭槽39中移除。
根据一个实施例,且总体参见图1-10,可提供用于缩小长骨20的骨间隙26的方法33,骨间隙26将第一骨段22和第二骨段24分隔开,该第一骨段沿纵向L与该第二骨段间隔开。所述方法包括以下步骤:将髓内钉30插入长骨20的髓管23中,使得髓内钉30的一部分例如中间部分38延伸穿过骨间隙26。所述方法还包括以下步骤:对应于相对的第一骨段和第二骨段中的固定者的纵向运动,将髓内钉30固定到第一骨段22和第二骨段24中的一者。所述方法还包括以下步骤:将压缩构件53至少插入第一骨段22和第二骨段24中的另一者中,并进一步将其插入插入由髓内钉30限定的扇形压缩狭槽39的第一凹坑45中。所述方法还可包括以下步骤:在支撑髓内钉30的同时对压缩构件53施加远侧接合力,以使压缩构件53从第一凹坑45经过颈缩部分行进到第二凹坑45中以缩小骨间隙26,颈缩部分可如上所述由其中一个相交部48限定,且其横截面尺寸例如沿侧向A小于压缩构件53的对应的横截面尺寸,第二凹坑与第一凹坑沿纵向L间隔开。所述方法可包括本文所述的任何附加步骤。
应当理解,髓内钉30可视需要根据任何合适的替代实施例进行构造。例如,参见图11A-C,髓内钉30包括从压缩狭槽39延伸出且终止于钉主体32中的至少一个卸压狭槽。根据所示实施例,髓内钉30可包括至少一个卸压狭槽,例如沿横向T延伸到钉主体32中或穿过钉主体32的第一或近侧卸压狭槽99a和第二或远侧卸压狭槽99b。根据所示实施例,第一卸压狭槽99a通往压缩狭槽39并通往最外侧凹坑52a。根据所示实施例,第二卸压狭槽99b通往压缩狭槽39并通往最内侧凹坑52b。第一卸压狭槽99a可限定主要部分100a,该主要部分从压缩狭槽39朝近侧延伸并终止于末端101a处,该末端101a从主要部分100a朝近侧延伸并相对于压缩狭槽39朝近侧间隔开,并且相对于第一孔40a中的至少一个或多个甚至全部朝远侧间隔开。第二卸压狭槽99b可限定主要部分100b,该主要部分从压缩狭槽39朝远侧延伸并终止于末端101b处,该末端相对于压缩狭槽39朝远侧间隔开。
第一卸压狭槽99a和第二卸压狭槽99b沿侧向A限定相应的宽度W3和W4,因此例如在其相应的主要部分100a和100b处分别基本上平行于第一宽度W1和第二宽度W2。宽度W3和W4可基本上彼此相等或不同。例如,主要部分100a的宽度W3可大于或小于主要部分100b的宽度W4。此外,宽度W3和W4可分别沿第一主要部分100a和第二主要部分100b的长度为基本上恒定的。作为另外一种选择,宽度W3可沿远离压缩狭槽39的近侧方向增大或减小。相似地,作为另外一种选择,宽度W4可沿远离压缩狭槽39的远侧方向增大或减小。相应的末端101a和101b可限定分别与主要部分100a和100b的近端和远端重叠的圆柱形孔,并可作为另外一种选择限定任何合适的形状。
第一卸压狭槽99a和第二卸压狭槽99b可降低钉主体32的沿纵向L紧邻最外侧凹坑52a和最内侧凹坑52b处的刚性。例如,第一卸压狭槽99a和第二卸压狭槽99b可在对应的末端101a和101b处限定相应的铰链。响应于施加至压缩构件53的用于偏置内表面37a和37b使其彼此远离的力,由第一卸压狭槽99a和第二卸压狭槽99b所限定的铰链沿侧向A伸展,从而增大第三宽度W3和第四宽度W4,与当髓内钉30不包括第一卸压狭槽99a和第二卸压狭槽99b时所需的施加至压缩构件53的力相比(该力使第一内表面37a和第二内表面37b之一或二者相对于第一内表面37a和第二内表面37b中的另一者伸展一定距离,该距离使第一宽度W1增大至基本上等于压缩构件轴56的最大横截面尺寸D(参见图3)),这继而减小了需要施加至压缩构件53的力,该力用以克服保持力,并使第一内表面37a和第二内表面37b之一或二者相对于第一内表面37a和第二内表面37b中的另一者伸展一定距离,该距离使第一宽度W1增大至基本上等于压缩构件轴56的最大横截面尺寸D(参见图3)。应当理解,第一内表面37a和第二内表面37b可同时减小接合力和保持力,也可减小由于轴56沿第一内表面37a和第二内表面37b平移而可能产生的碎屑。例如可在第三宽度W3和第四宽度W4处标出第一卸压狭槽99a和第二卸压狭槽99b的尺寸,以确定可预测的接合力,同时提供足够高的保持力而使在操作期间产生最小量的碎屑。
尽管已详细描述了本公开,然而应当理解,在不背离如随附权利要求书所限定的本发明实质和范围的条件下,可对本文作出各种改变、替代和更改。此外,本公开的范围并非旨在仅限于本说明书中所述的具体实施例。此外,除非进行相反声明,否则结合本文所述一个实施例所述的结构、特征和方法可适用于本文所述的任何其他实施例。本领域的普通技术人员根据本发明的公开内容将容易地理解,根据本公开可采用与本文所述的对应实施例执行基本上相同的功能或实现基本上相同结果的目前存在或今后将开发出来的工艺、机器、制造、组成物、装置、方法或步骤。
Claims (52)
1.一种骨固定组件,包括:
髓内钉,所述髓内钉具有基本上沿纵向伸长的钉主体,所述钉主体限定第一部分和第二部分,所述第一部分被定位成附接到第一骨段,所述第二部分沿纵向与所述第一部分被间隔开且被定位成附接到第二骨段,所述第二骨段与所述第一骨段由骨间隙分隔开,所述钉主体包括相对的第一内表面和第二内表面,所述第一内表面和所述第二内表面彼此配合,以至少部分地限定延伸到所述钉主体的所述第一部分中的压缩狭槽,所述压缩狭槽限定多个凹坑和位于所述多个凹坑中的邻近凹坑之间的相应相交部,
其中所述压缩狭槽在所述相交部中的一者处限定基本上垂直于纵向的第一宽度,并且所述压缩狭槽在所述凹坑中的一者处沿基本上平行于所述第一宽度的方向限定第二宽度,使得所述第二宽度大于所述第一宽度,
其中响应于压缩构件沿所述压缩狭槽从所述多个凹坑中的一者运动且向所述多个凹坑中的另一者进入所述相交部中的一者,所述第一内表面和所述第二内表面中的至少一者或二者能够运动远离所述第一内表面和所述第二内表面中的另一者。
2.根据权利要求1所述的骨固定组件,其中所述多个凹坑包括至少一对纵向间隔开的末端凹坑和设置在所述末端凹坑之间的至少一对中间凹坑。
3.根据权利要求1所述的骨固定组件,其中所述相对的第一内表面和第二内表面中的每一者均限定所述多个凹坑中的一些凹坑。
4.根据权利要求1所述的骨固定组件,其中所述第一内表面和所述第二内表面中的至少一者沿从所述凹坑中的每一者向所述相交部中的对应的一者的方向倾斜。
5.根据权利要求4所述的骨固定组件,其中所述第一内表面和所述第二内表面中的至少一者从所述多个凹坑中的每一者向对应的相交部曲线地倾斜。
6.根据权利要求1所述的骨固定组件,其中所述相对的第一内表面和第二内表面中的每一者与所述钉主体成一整体。
7.根据权利要求1所述的骨固定组件,其中所述钉主体还包括插件,所述插件能够附接到所述第一部分与所述第二部分中的至少一者,并且所述插件限定所述压缩狭槽。
8.根据权利要求1述的骨固定组件,其中所述第一内表面和所述第二内表面中的至少一者包括基本上呈弧形以限定所述多个凹坑的区域。
9.根据权利要求1所述的骨固定组件,还包括具有轴的所述压缩构件,所述轴沿第二方向在所述压缩构件的一部分处限定最大横截面尺寸,在所述压缩构件插入所述压缩狭槽中时,所述部分对齐以行进穿过所述相交部中的至少一者,所述最大横截面尺寸大于所述第一宽度,
其中所述第一内表面和所述第二内表面中的至少一者或二者的运动足以使得:1)随着所述压缩构件沿所述压缩狭槽行进,所述部分能够从所述多个凹坑中的一者运动穿过所述相交部中的一者,并且进入所述多个凹坑中的另一者,以及2)当所述部分在所述多个凹坑中的所述另一者中时,所述部分的最大横截面尺寸大于所述第一宽度。
10.根据权利要求1所述的骨固定组件,其中所述第一内表面和所述第二内表面中的至少一者或二者的运动包括弯曲远离所述第一内表面和所述第二内表面中的另一者。
11.根据权利要求1所述的骨固定组件,其中所述第一内表面和所述第二内表面中的至少一者或二者的运动包括所述第一内表面和所述第二内表面中的至少一者或二者的变形。
12.根据权利要求9所述的骨固定组件,其中所述压缩构件的所述横截面尺寸小于所述第二宽度。
13.根据权利要求9所述的骨固定组件,其中所述压缩构件的所述横截面尺寸基本上等于所述第二宽度。
14.根据权利要求1所述的骨固定组件,其中所述髓内钉还限定多个骨锚孔,所述多个骨锚孔被配置成容纳相应的骨锚以便将所述髓内钉固定到骨。
15.根据权利要求14所述的骨固定组件,其中所述多个骨锚孔包括延伸到所述钉主体的所述第一部分中的至少第一骨锚孔以及延伸到所述钉主体的所述第二部分中的至少第二骨锚孔。
16.根据权利要求15所述的骨固定组件,其中所述第一骨锚孔沿纵向设置在所述压缩狭槽的外侧。
17.根据权利要求15所述的骨固定组件,其中所述髓内钉的尺寸被设定成插入限定了第一骨段和第二骨段的骨折骨的髓管中,使得所述压缩狭槽和所述第一骨锚孔与所述第一骨段对齐,并且所述第二骨锚孔与所述第二骨段对齐。
18.根据权利要求14所述的骨固定组件,还包括被配置成延伸到所述骨锚孔中的多个骨锚,以便对应于相对纵向运动将所述髓内钉固定到所述第一骨段和所述第二骨段。
19.根据权利要求9所述的骨固定组件,其中所述髓内钉被配置成朝远侧插入所述第一骨段与所述第二骨段中近侧的一者中,该近侧的一者与所述第一骨段和所述第二骨段中远侧的另一者由骨间隙间隔开,并且所述钉主体的所述第一部分为近侧部分,使得所述压缩狭槽与所述近侧骨段对齐,并且所述压缩构件被配置成从所述多个凹坑中的一者朝远侧行进至所述多个凹坑中的另一者。
20.根据权利要求9所述的骨固定组件,还包括至少一个卸压狭槽,所述至少一个卸压狭槽从所述压缩狭槽延伸出且终止于所述钉主体中,使得所述至少一个卸压狭槽限定铰链,所述铰链使所述第一内表面和所述第二内表面中的至少一者能够运动远离所述轴。
21.根据权利要求20所述的骨固定组件,其中所述卸压狭槽限定平行于所述第一宽度和所述第二宽度中的每一者的宽度,其中所述卸压狭槽的所述宽度小于所述第一宽度。
22.根据权利要求9所述的骨固定组件,其中所述压缩构件包括骨螺钉。
23.根据权利要求20所述的骨固定组件,其中至少一个卸压狭槽为第一卸压狭槽,所述骨固定组件还包括从所述压缩狭槽延伸出且终止于所述钉主体中的第二卸压狭槽,使得所述第一卸压狭槽从所述压缩狭槽朝近侧延伸,并且所述第二卸压狭槽从所述压缩狭槽朝远侧延伸。
24.根据权利要求1所述的骨固定组件,其中所述髓内钉还限定多个骨锚孔,所述多个骨锚孔被配置成容纳相应的骨锚以将所述髓内钉固定到骨。
25.根据权利要求24所述的骨固定组件,其中所述多个骨锚孔包括延伸到所述钉主体的所述第一部分中的至少第一骨锚孔以及延伸到所述钉主体的所述第二部分中的至少第二骨锚孔。
26.根据权利要求25所述的骨固定组件,其中所述第一骨锚孔沿纵向设置在所述压缩狭槽的外侧。
27.根据权利要求26所述的骨固定组件,其中所述髓内钉的尺寸被设定成插入限定了第一骨段和第二骨段的骨折骨的髓管中,使得所述压缩狭槽和所述第一骨锚孔与所述第一骨段对齐,并且所述第二骨锚孔与所述第二骨段对齐。
28.根据权利要求1所述的骨固定组件,其中所述相交部限定沿基本上垂直于纵向的方向延伸的边缘。
29.根据权利要求1所述的骨固定组件,其中所述相交部限定沿基本上垂直于纵向的方向伸长的表面,并且所述表面沿纵向延伸。
30.一种骨固定系统,包括:
(i)骨固定组件,所述骨固定组件包括:
髓内钉,所述髓内钉具有基本上沿纵向轴线延伸的钉主体,所述钉主体限定第一部分和第二部分,所述第二部分与所述第一部分基本上沿纵向间隔开,所述钉主体包括相对的第一内表面和第二内表面,所述第一内表面和所述第二内表面彼此配合,以至少部分地限定延伸到所述钉主体的所述第一部分中的压缩狭槽,所述压缩狭槽限定至少一对纵向间隔开的凹坑和位于所述凹坑之间的相交部,以及
压缩构件,所述压缩构件被配置成从所述凹坑中的一者穿过所述相交部被移动到所述凹坑中的另一者,所述压缩构件限定横截面尺寸;
其中所述相交部沿基本上垂直于纵向轴线的方向具有宽度,当所述压缩构件的至少一部分容纳在所述压缩狭槽中时,所述宽度沿基本上垂直于纵向轴线的方向小于所述压缩构件的所述部分的横截面尺寸,并且所述凹坑具有基本上垂直于纵向轴线的相应宽度,所述相应宽度大于所述相交部的所述宽度;以及
(ii)植入组件,所述植入组件包括压缩致动器,所述压缩致动器被配置成对所述压缩构件施加力,所述力将所述压缩构件的所述部分沿纵向轴线从所述凹坑中的一者穿过所述相交部偏置到所述凹坑中的另一者,
其中响应于压缩构件沿所述压缩狭槽从多个所述凹坑中的一者运动且向多个所述凹坑中的另一者进入所述相交部中的一者,所述第一内表面和所述第二内表面中的至少一者或二者能够运动远离所述第一内表面和所述第二内表面中的另一者。
31.根据权利要求30所述的骨固定系统,其中所述植入组件还包括支撑框架和支架构件,所述支架构件被配置成联接到所述支撑框架和所述髓内钉。
32.根据权利要求31所述的骨固定系统,其中所述压缩致动器能够活动地连接至所述支架构件。
33.根据权利要求32所述的骨固定系统,其中所述支架构件是管状的,且所述压缩致动器延伸穿过所述支架构件的导管。
34.根据权利要求33所述的骨固定系统,其中所述压缩致动器相对于所述支架构件的旋转使所述压缩致动器相对于所述支架构件平移。
35.根据权利要求34所述的骨固定系统,其中所述压缩致动器通过螺纹连接至所述支架构件。
36.根据权利要求30所述的骨固定系统,其中所述髓内钉还限定多个骨锚孔,所述多个骨锚孔被配置成容纳相应的骨锚以将所述髓内钉固定到骨。
37.根据权利要求36所述的骨固定系统,其中所述多个骨锚孔包括延伸到所述钉主体的所述第一部分中的至少第一骨锚孔以及延伸到所述钉主体的所述第二部分中的至少第二骨锚孔。
38.根据权利要求37所述的骨固定系统,其中所述第一骨锚孔沿纵向设置在所述压缩狭槽的外侧。
39.根据权利要求36所述的骨固定系统,其中所述骨固定组件还包括多个骨锚,所述多个骨锚被配置成延伸到所述骨锚孔中,以对应于相对纵向运动将髓内钉固定到对应的骨段。
40.一种骨固定组件,包括:
髓内钉,所述髓内钉具有基本上沿纵向轴线伸长的钉主体,所述纵向轴线沿纵向延伸,所述钉主体限定第一部分和第二部分,所述第一部分被定位成附接到第一骨段,所述第二部分沿纵向与所述第一部分间隔开且被定位成附接到第二骨段,所述第二骨段与所述第一骨段由骨间隙间隔开,所述钉主体限定延伸到所述钉主体的所述第一部分中的压缩狭槽,所述压缩狭槽由相对的第一内表面和第二内表面限定,所述相对的第一内表面和第二内表面中的每一者限定沿纵向间隔开的至少第一凹坑和第二凹坑、以及沿纵向设置在所述第一凹坑与第二凹坑之间的相交部,
其中所述压缩狭槽在所述第一内表面的相交部与所述第二内表面的相交部之间限定基本上垂直于纵向的第一宽度,并且所述压缩狭槽限定第二宽度,所述第二宽度由所述第一内表面和所述第二内表面在所述凹坑中的一者处沿基本上平行于所述第一宽度的方向限定,使得所述第二宽度大于所述第一宽度;以及
至少一个卸压狭槽,所述至少一个卸压狭槽从所述压缩狭槽延伸到所述钉主体中,使得所述第一内表面和所述第二内表面中的至少一者或二者围绕所述卸压狭槽运动远离所述第一内表面和所述第二内表面中的另一者,
其中响应于压缩构件沿所述压缩狭槽从所述第一凹坑和第二凹坑中的一者运动且向所述第一凹坑和第二凹坑中的另一者进入所述相交部中的一者,所述第一内表面和所述第二内表面中的至少一者或二者能够运动远离所述第一内表面和所述第二内表面中的另一者。
41.根据权利要求40所述的骨固定组件,其中所述至少一个卸压狭槽为第一卸压狭槽,所述骨固定组件还包括第二卸压狭槽,所述第二卸压狭槽从所述压缩狭槽延伸出且终止于所述钉主体中,使得所述第一卸压狭槽和所述第二卸压狭槽沿相对的方向从所述压缩狭槽延伸。
42.根据权利要求41所述的骨固定组件,其中所述第一卸压狭槽和所述第二卸压狭槽沿纵向彼此对齐。
43.根据权利要求40所述的骨固定组件,还包括多个凹坑,所述多个凹坑包括第一凹坑和第二凹坑,以及设置在所述第一凹坑和第二凹坑之间的至少一个中间凹坑。
44.根据权利要求43所述的骨固定组件,其中所述相对的第一内表面和第二内表面中的每一者限定所述多个凹坑中的至少一者。
45.根据权利要求40所述的骨固定组件,其中所述相交部限定沿基本上垂直于纵向的方向延伸的边缘。
46.根据权利要求40所述的骨固定组件,其中所述相交部限定沿基本上垂直于纵向的方向伸长的表面,并且所述表面沿纵向延伸。
47.根据权利要求40所述的骨固定组件,其中所述卸压狭槽沿纵向伸长。
48.根据权利要求40所述的骨固定组件,其中所述卸压狭槽终止在所述钉主体中。
49.根据权利要求40所述的骨固定组件,其中所述至少一个卸压狭槽限定平行于所述第一宽度和所述第二宽度中的每一者的宽度,其中所述卸压狭槽的宽度随着所述第一内表面和所述第二内表面中的至少一者或二者运动远离所述第一内表面和所述第二内表面中的另一者而增大。
50.根据权利要求40所述的骨固定组件,其中所述至少一个卸压狭槽限定平行于所述第一宽度和所述第二宽度中的每一者的宽度,并且所述卸压狭槽的所述宽度小于所述第二宽度。
51.根据权利要求40所述的骨固定组件,其中所述至少一个卸压狭槽限定平行于所述第一宽度和所述第二宽度中的每一者的宽度,并且所述至少一个卸压狭槽的所述宽度小于所述第一宽度。
52.根据权利要求40所述的骨固定组件,其中所述至少一个卸压狭槽限定铰链,所述铰链使所述相对的第一内表面和第二内表面中的至少一者或二者能够运动远离所述相对的第一内表面和第二内表面中的另一者。
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