專利名稱：用于內(nèi)部骨骼固定的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所公開的實(shí)施方案涉及用于修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的醫(yī)療裝置，更具體地，涉及內(nèi)部骨骼固定裝置和使用這些裝置來修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的方法。
背景技術(shù)：
骨折修復(fù)是將斷裂骨骼的端部進(jìn)行再接合并重新對準(zhǔn)的過程。當(dāng)需要恢復(fù)斷裂骨骼的正常位置及功能時，就需要進(jìn)行骨折修復(fù)。在骨折愈合階段的整個過程中，必須將骨骼穩(wěn)固地保持在正確的位置上并進(jìn)行支撐，直到其足夠強(qiáng)壯以支承重量。在沒有恰當(dāng)?shù)匦迯?fù)骨折的情況下，則可能發(fā)生骨骼的錯位，從而引起骨骼或身體那個區(qū)域關(guān)節(jié)的可能的身體功能障礙。直到上世紀(jì)，醫(yī)生依靠模子和夾板從體外支撐骨骼(外部固定)。然而，無菌手術(shù)的發(fā)展降低了感染的風(fēng)險，因此醫(yī)生可以直接對骨骼進(jìn)行處理，并且可以將材料植入體內(nèi)。 目前有一些修復(fù)、加強(qiáng)和支撐骨折骨骼的內(nèi)部方法。它們包括使用內(nèi)部固定裝置，例如鋼絲、板、棒、銷、釘和螺釘來直接支撐骨骼，及將骨接合劑混合物或骨骼空隙填料加到骨折骨骼上。將骨接合劑加到骨折骨骼上用于修復(fù)骨骼，以及例如連接骨骼，這在現(xiàn)有技術(shù)上是眾所周知的。傳統(tǒng)的骨接合劑注入裝置難以響應(yīng)于在骨折骨骼內(nèi)部遇到的松質(zhì)骨體積和密度情況來實(shí)時地調(diào)整或控制骨接合劑的注入體積或注入速率。傳統(tǒng)的骨接合劑也可能導(dǎo)致復(fù)雜化，這包括骨接合劑向骨折骨骼位置的外部區(qū)域滲漏，該滲漏會導(dǎo)致軟組織的損壞以及神經(jīng)根痛和收縮。這樣，本領(lǐng)域需要內(nèi)部骨骼固定裝置，該裝置能夠使用微創(chuàng)技術(shù)來修復(fù)、加強(qiáng)和支撐骨折骨骼，這種裝置易于使用，并且對于骨骼和支撐組織的傷害最小。

發(fā)明內(nèi)容
本文公開了內(nèi)部骨骼固定裝置以及使用這些裝置來修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的方法。根據(jù)本文所說明的方面，提供了用于修復(fù)骨折骨骼的裝置，該裝置包括具有細(xì)長軸的輸送導(dǎo)管，所述細(xì)長軸具有近端、遠(yuǎn)端和在遠(yuǎn)端與近端之間的縱軸，所述輸送導(dǎo)管具有用作至少一種加固材料的通道的內(nèi)部空隙和用于接收光管的內(nèi)部管腔，其中所述內(nèi)部管腔的遠(yuǎn)端終止于光學(xué)透鏡；適形構(gòu)件，所述適形構(gòu)件以可拆除的方式嚙合輸送導(dǎo)管的遠(yuǎn)端，其中，當(dāng)將至少一種加固材料輸送到所述適形構(gòu)件時，適形構(gòu)件從收縮狀態(tài)移動到膨脹狀態(tài)； 和轉(zhuǎn)接器，所述轉(zhuǎn)接器以可拆除的方式嚙合輸送導(dǎo)管的近端，用于接收所述光管和所述至少一種加固材料。根據(jù)本文所說明的方面，提供了用于修復(fù)骨折骨骼的裝置，該裝置包括具有細(xì)長軸的輸送導(dǎo)管，所述細(xì)長軸具有近端、遠(yuǎn)端和在遠(yuǎn)端與近端之間的縱軸，所述輸送導(dǎo)管具有用作至少一種加固材料的通道的內(nèi)部空隙和用于接收光纖的內(nèi)部管腔；適形構(gòu)件，所述適形構(gòu)件以可拆除的方式嚙合輸送導(dǎo)管的遠(yuǎn)端，所述適形構(gòu)件具有接收所述光纖的內(nèi)部管腔，其中，當(dāng)將至少一種加固材料輸送到所述適形構(gòu)件時，適形構(gòu)件從收縮狀態(tài)移動到膨脹狀態(tài)；和轉(zhuǎn)接器，所述轉(zhuǎn)接器以可拆除的方式嚙合輸送導(dǎo)管的近端，用于接收所述光纖和至少一種加固材料。根據(jù)本文所說明的方面，提供了用于修復(fù)骨折骨骼的方法，其包括進(jìn)入骨折骨骼的內(nèi)腔；提供用于修復(fù)所述骨折骨骼的裝置，所述裝置包括輸送導(dǎo)管，所述輸送導(dǎo)管具有用作至少一種加固材料的通道的內(nèi)部空隙和用于接收光纖的內(nèi)部管腔，所述輸送導(dǎo)管以可拆除的方式嚙合適形構(gòu)件，所述適形構(gòu)件具有用作所述光纖的通道的內(nèi)部管腔；將所述適形構(gòu)件安置成跨越所述骨折骨骼的至少兩個骨骼節(jié)段；將所述光纖插入到所述適形構(gòu)件的內(nèi)部管腔中；通過所述輸送導(dǎo)管的內(nèi)部空隙引入所述至少一種加固材料以將所述加固材料注入到所述適形構(gòu)件中，其中所述適形構(gòu)件從收縮狀態(tài)移動到膨脹狀態(tài)；激活與所述光纖連接的光源以傳遞光能到所述適形構(gòu)件的內(nèi)部管腔，從而使至少一種加固材料硬化；和將硬化的適形構(gòu)件從所述輸送導(dǎo)管上拆除。


將參照附圖對本發(fā)明所公開的實(shí)施方案作進(jìn)一步解釋，其中在這些視圖中相似的結(jié)構(gòu)用相同的數(shù)字來表示。所示出的附圖并不一定是按比例的，其重點(diǎn)通常放在說明本發(fā)明所公開的實(shí)施方案的原理上面。圖1示出了本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的用于修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的裝置的透視圖。圖2A-2B示出了本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的用于修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的圖1的裝置的透視圖。圖2A示出了處于收縮狀態(tài)的裝置的囊部分。圖2B示出了處于膨脹狀態(tài)的裝置的囊部分。圖3A-3示出了本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的用于修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的裝置的一些主要部件的特寫圖。圖3A示出了該裝置遠(yuǎn)端的透視圖。圖:3B示出了該裝置沿線 A-A的側(cè)面剖視圖。圖3C示出了該裝置沿線B-B的剖視圖。圖4示出了與本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的用于修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的裝置一起使用的光管的實(shí)施方案的透視圖。圖5A-5B示出了本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的用于修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的裝置的實(shí)施方案的剖視圖。圖5A示出了圖4的具有所述光管的裝置的側(cè)面剖視圖。圖5B 示出了該裝置的剖視圖。圖6示出了與本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的用于修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的裝置一起使用的光管的實(shí)施方案的透視圖。圖7示出了本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的用于修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的具有圖6的光管的裝置的實(shí)施方案的側(cè)面剖視圖。圖8示出了與本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的用于修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的裝置一起使用的光纖的說明性實(shí)施方案的透視圖。圖9A-9E示出了本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的光纖的一部分的變型的說明性實(shí)施方案的特寫透視圖。圖10A-10E示出了利用本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的裝置來修復(fù)骨折骨骼的方法步驟。圖11A-11C示出了手的手指中的骨折掌骨的說明性實(shí)施方案。圖12A-12C示出了用于內(nèi)部骨骼固定的本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的裝置。圖 12A示出了患者手的掌骨骨折時該裝置的放置。圖12B示出了當(dāng)囊部分通過加固材料而膨脹以便修復(fù)骨折時該裝置的囊部分的側(cè)視圖。圖12C示出了在已經(jīng)將囊部分從該裝置上拆除后在骨骼骨折位置處的囊部分的側(cè)視圖。雖然上述確定的附圖給出了本發(fā)明所公開的實(shí)施方案，但是也可以設(shè)想其他的實(shí)施方案，正如討論中所表明的那樣。本發(fā)明通過典型而非限制性的方式給出了說明性實(shí)施方案。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以構(gòu)想到許多其他的變型和和實(shí)施方案，并且它們落入本發(fā)明所公開的實(shí)施方案的原理的范圍和精神內(nèi)。
具體實(shí)施例方式本文公開了用于修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的醫(yī)學(xué)裝置和方法。本文所公開的裝置用作內(nèi)部骨骼固定裝置，并且包括具有終止于可拆除的適形構(gòu)件的細(xì)長軸的輸送導(dǎo)管。在用于修復(fù)骨折骨骼的過程中，適形構(gòu)件以收縮狀態(tài)放置在骨折骨骼的內(nèi)腔中。一旦位于正確位置，則適形構(gòu)件通過加入至少一種加固材料而從收縮狀態(tài)擴(kuò)張到膨脹狀態(tài)。隨后使用光使在適形構(gòu)件內(nèi)的至少一種加固材料硬化，所述光從設(shè)置在該裝置的光管導(dǎo)管內(nèi)的光管中行進(jìn)并發(fā)散。嚙合該光管的光源提供硬化所述加固材料所需的光。在一個實(shí)施方案中，光管設(shè)置在該裝置中的分離接合點(diǎn)處以使加固材料硬化，所述分離接合點(diǎn)是在可拆除的適形構(gòu)件與輸送導(dǎo)管的細(xì)長軸之間的區(qū)域。在一個實(shí)施方案中，光管設(shè)置在該裝置中以便將該光管引入適形構(gòu)件的內(nèi)部管腔中而使加固材料硬化。然后該硬化的適形構(gòu)件可從輸送導(dǎo)管上拆除并被密封，以便將該至少一種加固材料包圍在適形構(gòu)件內(nèi)。該硬化的適形構(gòu)件保留在骨折骨骼的內(nèi)腔內(nèi)，并給骨折骨骼提供支撐和正確的定位，從而使得骨折骨骼能夠修復(fù)、 愈合和加強(qiáng)。加固材料包括但不限于，骨骼強(qiáng)化混合物(例如骨接合劑混合物、骨骼空隙填料、 環(huán)氧樹脂、膠和類似的粘合劑)、矯形線、不銹鋼棒、金屬銷釘和其它類似裝置。加固材料可以是用于加強(qiáng)、代替或強(qiáng)化骨骼或骨組織的天然或合成材料。骨骼強(qiáng)化混合物包括膠、粘合劑、接合劑、硬組織替代聚合物、可生物降解的聚合物(例如PLA、PGA和PLA-PGA共聚物)、 天然珊瑚、羥磷灰石、β -磷酸三鈣和本領(lǐng)域熟知的用于加強(qiáng)、代替或強(qiáng)化骨骼的各種其他生物材料。作為惰性材料，骨骼強(qiáng)化混合物可以合并到周圍組織中，或者由原始組織逐漸替代。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，本領(lǐng)域熟知的許多骨骼強(qiáng)化混合物都在本發(fā)明所公開的實(shí)施方案的精神和范圍內(nèi)。本文所公開的裝置可以用來修復(fù)由于任意的骨骼疾病而已經(jīng)導(dǎo)致弱化或骨折的骨骼，這些骨骼疾病包括但不限于，骨質(zhì)疏松癥、軟骨發(fā)育不全、骨癌、進(jìn)行性骨化性纖維發(fā)育不良、纖維異常、幼年畸形性骨軟骨炎、骨髓瘤、成骨不全、骨髓炎、骨膜炎、骨質(zhì)疏松癥、 畸形性骨炎O^get's disease)、脊柱側(cè)凸和其它類似疾病。本文所公開的裝置可以用來修復(fù)由于外傷例如跌倒導(dǎo)致的已經(jīng)弱化或骨折的骨骼。雖然一些圖中將骨折骨骼示為手的手掌骨，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到所公開的裝置和方法可以用于修復(fù)其他骨骼，包括但不限于，股骨、脛骨、腓骨、肱骨、尺骨、橈骨、中骨、指骨、趾骨、肋骨、脊骨、椎骨、鎖骨及其他骨骼，并且其均在所公開的實(shí)施方案的范圍和精神內(nèi)。用于修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的裝置的實(shí)施方案的主要部件總體顯示在圖1及圖2A和圖2B中。裝置100包括具有細(xì)長軸101的輸送導(dǎo)管110，該細(xì)長軸101具有近端 102、遠(yuǎn)端104和在遠(yuǎn)端與近端之間的縱軸。在一個實(shí)施方案中，輸送導(dǎo)管110的直徑大約為3mm。輸送導(dǎo)管110的遠(yuǎn)端104終止于可拆除的適形構(gòu)件103(本文也稱為囊部分)。當(dāng)至少一種加固材料被輸送到囊部分103時，囊部分103可以從收縮狀態(tài)(圖2A)移動到膨脹狀態(tài)(圖2B)。在一個實(shí)施方案中，囊部分103具有大約2. 5mm的收縮直徑。在一個實(shí)施方案中，囊部分103具有范圍為從大約4mm到大約9mm的膨脹直徑。加固材料可以經(jīng)由能夠允許加固材料通過的內(nèi)部空隙而被輸送到囊部分103。在一個實(shí)施方案中，加固材料例如紫外光激活膠被用于使囊部分103膨脹和收縮.在一個實(shí)施方案中，囊部分103可以是圓的、扁平的、圓柱形的、橢圓形的、矩形的或另外的形狀。囊部分103可以由撓性的、有彈性的、適形的和堅固的材料制成，所述材料包括但不限于氨基甲酸乙酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龍彈性體及其他類似的聚合物。在一個實(shí)施方案中，囊部分103由PET尼龍aramet或其他非消耗性材料構(gòu)成。PET是用于合成纖維的聚醋族的熱塑性聚合物樹脂。 根據(jù)其加工過程和受熱歷史，PET可以作為非結(jié)晶和半結(jié)晶材料存在。半結(jié)晶PET具有很好的強(qiáng)度、延展性、剛性和硬度。非結(jié)晶PET具有更好的延展性，但是剛性和硬度較差。PET 根據(jù)其厚度可以為半剛性到剛性，并且重量很輕。PET是堅固并耐沖擊的、天然無色并透明的，并且對礦物油、溶劑和酸具有很好的抵抗性。在一個實(shí)施方案中，囊部分103設(shè)計成均勻接觸骨骼中的腔體的內(nèi)壁。在一個實(shí)施方案中，囊部分103可以具有預(yù)定的形狀，以適配到特定形狀骨骼的腔體內(nèi)。例如，如圖 1的實(shí)施方案所示，囊部分103的預(yù)定形狀可以是細(xì)長形的圓柱體。囊部分103具有近端 123、遠(yuǎn)端121以及在遠(yuǎn)端與近端之間的具有外表面122的縱軸。囊部分103的外表面122 基本上是平坦和平滑的，并且基本上與骨骼中的腔體的壁配合。在一個實(shí)施方案中，囊部分 103的外表面122并非全部都是平滑的，而是可能有一些沿長度方向的小凸起或突起/凹坑。在一些實(shí)施方案中，沒有大的突出部分從囊部分103的外表面122突出。囊部分103可以設(shè)計為保持在骨骼的腔體內(nèi)，并且不會通過骨骼中的任何孔或縫伸出。在一個實(shí)施方案中，囊部分103的外表面122可以與腔體壁平齊，并且當(dāng)囊部分103膨脹時，外表面122可以沿表面區(qū)域的至少一部分接觸腔體壁。在一個實(shí)施方案中，當(dāng)囊部分103膨脹時，囊103 的外表面122的大部分或全部不接觸腔體壁并且不會從骨骼中的任何孔或縫中延伸穿過。囊部分103的外表面122可以涂覆有例如藥品、骨膠、蛋白質(zhì)、生長因子或其他涂層的材料。例如，在微創(chuàng)手術(shù)過程之后，患者可能會受到感染，這就要求對患者進(jìn)行抗生素治療?？股厮幙梢约拥侥也糠?03的外表面122上，以防止或?qū)箍赡艿母腥?。諸如例如骨骼成型蛋白質(zhì)或其他生長因子的蛋白質(zhì)，已經(jīng)表明能夠誘發(fā)軟骨和骨骼的生成。生長因子可以加到囊部分103的外表面122上，以幫助誘發(fā)新骨的生成。由于囊部分103中的加固材料不會熱輸出，因此可以保持涂層的有效性和穩(wěn)定性。在一個實(shí)施方案中，囊部分103的外表面122可以為肋、脊、凸起或其他形狀，以有助于囊部分103符合骨腔的形狀。囊部分可以構(gòu)造成越過骨骼的管腔，并且擴(kuò)張、處置和清除阻塞物。這樣，囊部分103可以在管腔體內(nèi)更容易地滑動，而不與周圍組織接觸。囊部分103也可以設(shè)計使用具有多種形狀(例如小的脊或肋)的紋理表面而被放置在骨骼中并且抓持骨折骨骼而沒有任何滑動。在一個實(shí)施方案中，在囊部分103的外表面122上施加水溶性膠。當(dāng)囊部分103 擴(kuò)張并接合濕骨時，囊部分103的外表面122上的水溶性膠變得粘稠或很粘，并起到抓緊構(gòu)件的作用以便增加囊部分103到骨骼的共形結(jié)合。一旦囊部分103膨脹，則囊部分103的外表面122抓緊骨骼，從而形成機(jī)械結(jié)合和化學(xué)結(jié)合。這些結(jié)合防止了骨骼滑動的可能性。 水溶性膠可以通過任何光(例如，并不要求是紫外線)來固化。在一個實(shí)施方案中，囊部分103具有紋理表面，該紋理表面提供一個或多個脊，所述脊能夠抓持骨折骨骼的骨骼碎片的所有部分。在一個實(shí)施方案中，脊環(huán)繞囊部分103，并且設(shè)計為在膨脹的囊部分103與骨折骨骼接觸時增加對骨折骨骼的抓持。脊也是可壓縮的，從而當(dāng)囊部分103完全膨脹時這些脊可以在骨折骨骼上折疊。在一個實(shí)施方案中，囊部分103的外表面122上的噴砂表面改善囊部分103的外表面122和內(nèi)部骨骼之間的連接和粘著。該表面顯著地提高了與骨骼接觸的表面區(qū)域的大小，從而形成更加緊固的抓緊作用。裝置100的囊部分103通常不具有任何閥。沒有閥的一個益處在于囊部分103可以根據(jù)需要盡可能地膨脹或收縮，以便幫助骨折的復(fù)位和定位。囊部分103沒有閥的另一個益處在于裝置100的功效和安全性。由于沒有從加固材料到身體的連通通道，因而不會任何的材料滲漏，因?yàn)樗械牟牧隙既菁{在囊部分103內(nèi)。在一個實(shí)施方案中，在囊部分 103之間形成永久密封，該密封在輸送導(dǎo)管110被移除之前硬化和附接。由于所有實(shí)施方案并不意于受限于這個方式，因此囊部分103可以具有閥。輸送導(dǎo)管110的囊部分103的直徑范圍為大約5mm到大約9mm。輸送導(dǎo)管110的囊部分103的長度為大約20mm到大約80mm。在一個實(shí)施方案中，囊部分103具有大約5mm的直徑和大約30mm的長度。在一個實(shí)施方案中，囊部分103具有大約5mm的直徑和大約40mm 的長度。在一個實(shí)施方案中，囊部分103具有大約6mm的直徑和大約30mm的長度。在一個實(shí)施方案中，囊部分103具有大約6mm的直徑和大約40mm的長度。在一個實(shí)施方案中，囊部分103具有大約6mm的直徑和大約50mm的長度。在一個實(shí)施方案中，囊部分103具有大約7mm的直徑和大約30mm的長度。在一個實(shí)施方案中，囊部分103具有大約7mm的直徑和大約40mm的長度。在一個實(shí)施方案中，囊部分103具有大約7mm的直徑和大約50mm的長度。在一個實(shí)施方案中，強(qiáng)化構(gòu)件105包圍輸送導(dǎo)管110的細(xì)長軸101，并在細(xì)長軸 101上提供剛性。推進(jìn)器或穩(wěn)定器116可靠近囊部分103裝載?；瑒犹淄?07可包圍強(qiáng)化構(gòu)件105。在一個實(shí)施方案中，滑動套筒107從囊部分103的近端123 —直到推進(jìn)器116都包圍住強(qiáng)化構(gòu)件105。一個或多個不透射線的標(biāo)記或帶130可以沿囊部分103和/或滑動套筒107布置在各種位置。不透射線的墨珠133可以布置在囊部分103的遠(yuǎn)端121上，用于在熒光檢查過程中裝置100的對準(zhǔn)。使用不透射線材料諸如硫酸鋇、鉭或所知用于增加射線不透性的其他材料的一個或多個不透射線的帶130，允許醫(yī)療專業(yè)人員使用熒光檢查技術(shù)來察看裝置100。該一個或多個不透射線的帶130還提供在囊部分103的膨脹過程中的可視性，以便確定在放置和膨脹過程中囊部分103和裝置100的精確位置。該一個或多個不透射線的帶130允許能夠看到由進(jìn)入囊部分103中的空氣所形成的任何空隙。該一個或多個不透射線的帶130允許這種可視性，以便防止囊部分103由于非適當(dāng)?shù)呐蛎浂粐Ш匣虿唤佑|骨骼，以保持一致的囊/骨骼界面。在一個實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)接器115(例如Tuohy-Borst轉(zhuǎn)接器)與輸送導(dǎo)管110的近端102嚙合。具有用于從光源(未示出)傳遞光的連接器150的光管152可以被引入轉(zhuǎn)接器115的一個側(cè)臂中，并且在輸送導(dǎo)管110的內(nèi)部管腔內(nèi)通過。在一個實(shí)施方案中，該光管 152是光纖。該光纖可由任何材料制成，例如玻璃、硅、硅石玻璃、石英、藍(lán)寶石、塑料或材料的組合，或者任何其它材料，并且可以具有任何直徑。在一個實(shí)施方案中，所述光纖由硅石玻璃制成并且可以具有大約88度的寬角度光散射。在一個實(shí)施方案中，所述光纖由塑料材料制成。容納加固材料的粘合劑系統(tǒng)可以被引入到轉(zhuǎn)接器115的另一個側(cè)臂中，如圖2B所示。可選地，路厄(Luer)接頭可以與輸送導(dǎo)管110的近端102接合，并且路厄接頭將存在于光管152上，從而輸送導(dǎo)管110和光管152將鎖在一起。粘合劑系統(tǒng)的例子包括但不限于，包含骨骼加固材料的填縫槍類系統(tǒng)、注射管系統(tǒng)、骨骼袋系統(tǒng)，其中使用管夾或任何其他的節(jié)流閥來控制骨骼加固材料的輸送。在圖2B 所示的實(shí)施方案中，粘合劑系統(tǒng)為注射管160。在一個實(shí)施方案中，注射管160具有調(diào)節(jié)加固材料的流量的控制機(jī)構(gòu)。注射管160的控制機(jī)構(gòu)允許加固材料流入榆送導(dǎo)管110，并且如果需要可以停止該流入。注射管160進(jìn)行直接接觸以控制加固材料的定向流動，加固材料的流動方向響應(yīng)于注射管160的方向的變化而在輸送導(dǎo)管110內(nèi)即時地改變。在一個實(shí)施方案中，注射管160是不透明的并且不允許光透入注射管160內(nèi)。不透明的注射管160確保包含在注射管160中的加固材料不會露出于光并且不會在注射管160 中固化。當(dāng)用動態(tài)粘度單位厘泊(cP)來測量時，加固材料具有一定的液體稠度，因此加固材料可以從注射管160注入輸送導(dǎo)管110并注入囊部分103。由于加固材料具有液體稠度并且是粘的，因此加固材料可以通過低壓輸送進(jìn)行輸送，而不需要高壓輸送，但是也可以使用高壓輸送。在一個實(shí)施方案中，加固材料為光固化粘合劑或紫外線(UV)粘合劑。光固化材料的例子包括可從位于康涅狄格州Rocky Hill的漢高公司的樂泰(Loctite)購得的那些材料以及可從位于康涅狄格州托靈頓的DYMAX公司購得的那些材料。紫外線固化的益處在于它是一種按需固化過程，并且那些粘合劑可能不含溶劑并且包括對環(huán)境無害的樹脂，這些樹脂一暴露于長波紫外光或可見光就會在幾秒內(nèi)固化。不同的紫外線粘合劑使用對不同范圍的紫外線和可見光敏感的光引發(fā)劑。紫外光能量非常高，因此會破壞化學(xué)健，使分子異常地活躍或者使分子電離，通常是改變它們的相互行為?？梢姽猓缈梢姷乃{(lán)光，允許材料在阻擋紫外光但是傳遞可見光的基材(例如塑料)之間固化?？梢姽獯┩刚澈蟿┎⒌竭_(dá)更大的深度。由于可見光穿透粘合劑，因此當(dāng)電磁波譜的更多部分可用作有用能量時，粘合劑的固化增加。添加劑可以與紫外線粘合劑輸送系統(tǒng)一起使用，包括但不限于藥(例如抗生素)、蛋白質(zhì)(例如生長因子)或其他天然的或合成的添加劑。電磁波譜的范圍是所有可能的電磁輻射。物體的電磁波譜是物體發(fā)射、反射或傳送的電磁輻射的頻率范圍。電磁波譜從剛好低于現(xiàn)代無線電所用的頻率(在長波長的端部)延伸到Y(jié)射線(在短波長的端部)，覆蓋了從幾千千米下降到原子尺寸的分?jǐn)?shù)的波長。 在一個實(shí)施方案中，紫外線粘合劑為單組分、不含溶劑的粘合劑，該粘合劑不會固化直到紫外光照射到粘合劑上，當(dāng)這種情況發(fā)生時，粘合劑將在幾秒內(nèi)固化以形成具有剪切強(qiáng)度的完全結(jié)合。在一個實(shí)施方案中，加固材料在固化時會顯示出大約2%到大約3%時的收縮。
紫外光波長范圍為從大約Inm到大約380nm，并且可以再分成下列種類近紫外線 (380-200nm波長；縮寫為NUV)、遠(yuǎn)或真空紫外線(200-10nm ；縮寫為FUV或VUV)和極端遠(yuǎn)紫外線(l-31nm ；縮寫為EUV或XUV)。類似地，可見光的波長譜在大約380nm到大約780nm 之間。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到一些紫外線粘合劑可以用紫外光、可見光、X射線、、射線、微波、無線電波、長波來激活，或者用其波長小于大約lnm、在大約Inm和大約380nm之間、在大約380nm和大約780nm之間或大于780nm的任何光激活，不過不是所有的實(shí)施方案都旨在限制在這方面。使用紫外光，加固材料就確保沒有熱輸出或熱輸出最小，并且熱輸出不可能持續(xù)很久。更具體地說，沒有材料的化學(xué)組合或混合。使用紫外光來固化加固材料有助于將斷骨保持在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?、填充囊部分并在C臂成像系統(tǒng)下進(jìn)行觀察。加固材料以這種足以將骨骼保持在正確的方位上的方式來固化。更具體地說，可以在使加固材料硬化之前就能夠?qū)趋肋M(jìn)行膨脹、設(shè)置、調(diào)整、確定方位及最終的骨的連接。紫外光的引入促動光引發(fā)劑， 紫外線粘合劑硬化。一旦紫外光被引入，則囊部分內(nèi)的粘合劑就硬化，并且內(nèi)部的粘合劑被固定在適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀Ｖ钡阶贤夤獗灰?，骨骼的放置都不會受到干擾或倉促完成，因?yàn)檎澈蟿┲钡焦獗灰霑r才會硬化，由于粘合劑的粘性囊部分可以膨脹或收縮。由于粘合劑的低粘度，粘合劑可以被注入囊部分中或從囊部分中分離。在一個實(shí)施方案中，加固材料的粘度為大約IOOOCP或更小的粘度。在一個實(shí)施方案中，加固材料的粘度范圍為從大約650cP 到大約450cP。并不是所有的實(shí)施方案都旨在限制在這方面，有些實(shí)施方案可以包括粘度精確地等于或大于IOOOCP的加固材料。在一個實(shí)施方案中，造影材料可以加到加固材料中， 而不會顯著地增加粘度。造影材料包括但不限于硫酸鋇、鉭或本領(lǐng)域所熟知的其他造影材料。本領(lǐng)域所熟知的一些環(huán)氧樹脂適于用作骨骼加固材料，并且在完全固化時在粘度、固化時間和硬度(計示硬度或肖氏硬度)上是不同的。材料的計示硬度指示材料的硬度，該硬度定義為材料對永久壓痕的抗力。根據(jù)特定骨折所需的綜合支撐的量，可以選擇特殊計示硬度的紫外線粘合劑?？蛇x地，可選擇具有不同計示硬度的多種紫外線粘合劑用于修復(fù)骨折并且在本發(fā)明所公開的實(shí)施方案的范圍和精神內(nèi)?？梢愿淖儾牧系挠嬍居捕纫詫?shí)現(xiàn)更大的剛性或有更具延展性的結(jié)果。環(huán)氧樹脂的機(jī)械性能可以利用典型用于高強(qiáng)度和高抗擊材料的方法/測量來確定，包括但不限于拉伸強(qiáng)度和拉伸模量、拉伸強(qiáng)度測試、極限模量、泊松比(Poisson's ratio)、像維氏硬度的硬度測量值和測量屈服強(qiáng)度和韌性的簡支梁沖擊(Charpy Impact)測量值。在一個實(shí)施方案中，加固材料通過化學(xué)激活或熱激活而固化?；瘜W(xué)激活劑包括但不限于水或其他液體。在一個實(shí)施方案中，加固材料為具有溶于溶劑中的聚合物的干性粘合劑，因此當(dāng)溶劑蒸發(fā)時，粘合劑硬化。在一個實(shí)施方案中，加固材料為熱或熱塑粘合劑，因此當(dāng)粘合劑冷卻時，粘合劑硬化。加固材料不限于這里所描述的實(shí)施方案，并且可以是加固骨骼的任何材料。有些材料可以要求通過經(jīng)由任意方式，例如通過紫外光或可見光、熱和/或增加或去除化合物或物質(zhì)而固化或通過這樣固化而增強(qiáng)，可以利用任何外部或內(nèi)部過程來固化材料，或者可能不需要固化。在一個實(shí)施方案中，碳納米管(CNT)被加到加固材料中，以便提高材料的強(qiáng)度。碳
10納米管是碳的同素異形體，其采取圓柱形碳分子的形式并且具有新穎的強(qiáng)度性能。碳納米管顯示出非凡的強(qiáng)度。碳納米管是富勒烯結(jié)構(gòu)家族的成員，該家族也包括布基球。然而布基球是球形形狀，碳納米管是其至少一端典型地包覆有布基球結(jié)構(gòu)的半球的圓柱體。碳納米管全部由sp2鍵組成，類似于石墨的情況。這個比金剛石中發(fā)現(xiàn)的sp3鍵更緊固的鍵結(jié)構(gòu)為分子提供了獨(dú)特的強(qiáng)度。碳納米管通過范德華力而天然地將它們自身對準(zhǔn)成保持在一起的“繩”。單壁碳納米管或多壁碳納米管可用于加強(qiáng)加固材料。分離區(qū)位于囊部分103的近端123和細(xì)長軸101之間的接合點(diǎn)處.分離區(qū)也可以包括照明帶。當(dāng)激活時，照明帶使光對位于照明帶內(nèi)的囊部分103中的加固材料進(jìn)行固化。 照明帶繞輸送導(dǎo)管110延伸，并且具有應(yīng)力集中區(qū)。應(yīng)力集中區(qū)可以是凹口、凹槽、溝道或使照明帶中的應(yīng)力集中的類似結(jié)構(gòu)。照明帶的應(yīng)力集中區(qū)可以被切凹口、打刻痕、刻凹痕、 預(yù)弱化或預(yù)加應(yīng)力，以便在特定的扭轉(zhuǎn)載荷下使囊部分103與輸送導(dǎo)管110的細(xì)長軸101 直接分離。分離區(qū)確保加固材料不會從輸送導(dǎo)管110的細(xì)長軸101和/或囊部分103滲漏。 分離區(qū)密封囊部分103，并通過在已知的或預(yù)定的位置(例如分離區(qū))斷開來移除輸送導(dǎo)管 110的細(xì)長軸101。分離區(qū)可以為各種長度，最長為大約1英寸。當(dāng)扭矩(扭轉(zhuǎn))被施加給輸送導(dǎo)管110時，細(xì)長軸101從囊部分103分離。該扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生足夠大的剪切力，以斷開剩余的加固材料并形成在囊/軸界面的干凈分離。照明帶可以連接到光源并且可以由單獨(dú)的開關(guān)來激活。使用獨(dú)特的開關(guān)來激活照明帶可以幫助防止光從光管無意中傳輸而固化加固材料。照明帶的激活密封囊部分103并且密封輸送導(dǎo)管110的端部，并確保在照明帶處是加固材料的“硬密封”，不允許加固材料從囊部分103或輸送導(dǎo)管110滲漏。圖3A、圖;3B和圖3C示出了本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的用于修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的裝置300的一些主要部件的實(shí)施方案的特寫圖。一個或多個不透射線的標(biāo)記或帶 330沿裝置300的輸送導(dǎo)管310的滑動套筒307布置在各種位置上。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到不透射線的標(biāo)記330也可以沿裝置300的囊部分303布置在各種位置上。在一個實(shí)施方案中，該一個或多個不透射線的帶330沿裝置300的滑動套筒307的長度以大約IOmm的間隔布置。在一個實(shí)施方案中，不透射線的墨珠333布置在囊部分303的遠(yuǎn)端321上，用于在修復(fù)操作過程中在熒光檢查時容易地觀察和對準(zhǔn)裝置300。不透射線的標(biāo)記330和不透射線的墨珠333使用不透射線的材料，諸如硫酸鋇、鉭、或所知的增加射線不透性的其他材料制成。該不透射線的標(biāo)記330在囊部分303的膨脹過程中提供可視性，以便在放置和膨脹過程中確定囊部分303和輸送導(dǎo)管310的精確位置。該不透射線的標(biāo)記330允許能夠看到由可能進(jìn)入囊部分303中的空氣所形成的空隙。該不透射線的標(biāo)記330允許這種可視性， 以便防止囊部分303由于非適當(dāng)?shù)呐蛎浂粐Ш匣虿唤佑|骨骼。一旦確定了囊部分303和輸送導(dǎo)管310的正確位置，輸送導(dǎo)管310的近端就可以附接到包含加固材料的輸送系統(tǒng)上。沿圖3A的線A-A的剖視圖在圖中示出。如圖所示，輸送導(dǎo)管310的細(xì)長軸 301終止于具有外表面322的囊部分303。在輸送導(dǎo)管310的細(xì)長軸301內(nèi)是用于接收光管 (未示出)的光管導(dǎo)管311。用作加固材料的通道的空隙313形成在輸送導(dǎo)管310的內(nèi)表面 3M和光管導(dǎo)管311的外表面317之間。包含加固材料的輸送系統(tǒng)可以附接到Tuohy-Borst 轉(zhuǎn)接器的側(cè)臂，該Tuohy-Borst轉(zhuǎn)接器嚙合到輸送導(dǎo)管310的近端。加固材料可以通過輸送導(dǎo)管310的空隙313并進(jìn)入囊部分303。加固材料的注入使囊部分303膨脹到期望狀態(tài)。 在一個實(shí)施方案中，加固材料通過輸送導(dǎo)管310中的空隙313注入，以使囊部分303膨脹從而將骨骼定位在愈合方位上。為了確立愈合方位，囊部分303 —直膨脹直到骨骼移動到對準(zhǔn)方位并被支撐。骨骼的定向可以在不對該過程進(jìn)行任何可視觀察或不使用X射線或熒光檢查器的情況下進(jìn)行。在一個實(shí)施方案中，C臂成像系統(tǒng)被用作熒光檢查器的一部分。該 C臂成像系統(tǒng)可以允許熒光檢查器在進(jìn)行觀察時移動或操作以圍繞組織旋轉(zhuǎn)。可以使用其他技術(shù)來監(jiān)視或檢查囊部分303的擴(kuò)張，這些技術(shù)例如磁共振成像(MRI)、超聲波成像、X射線熒光檢查、傅里葉變換紅外光譜法、紫外或可見光光譜法。囊部分303可以由非鐵磁性材料制成，因此與MRI兼容。沿圖3A的線B-B的剖視圖示出在圖3C中。如圖3C所示，外部滑動套筒307包圍強(qiáng)化構(gòu)件305。強(qiáng)化構(gòu)件305包圍輸送導(dǎo)管310的細(xì)長軸并給其提供剛性。光管導(dǎo)管311 給光管提供通過的空間?？障?13形成在光管導(dǎo)管311的外表面317和輸送導(dǎo)管310的內(nèi)表面IM之間。這個空隙313給加固材料提供了通道。光管導(dǎo)管311的外表面317考慮了光管和加固材料之間的分離。圖4示出了與本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的用于修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的裝置一起使用的光管452的實(shí)施方案。光管452通過連接器450與光源(未示出)連接。光管452用于硬化已經(jīng)注入該裝置的輸送導(dǎo)管的囊部分的加固材料。在圖4所述的實(shí)施方案中，光管452終止于光學(xué)透鏡454。從光管452發(fā)射的能量通過光學(xué)透鏡妨4射出，并且被導(dǎo)入該裝置的輸送導(dǎo)管的囊部分。光學(xué)透鏡妨4可以是凸的、凹的或平面的。光學(xué)透鏡454 可會聚或發(fā)散從光管452傳送來的能量。在一個實(shí)施方案中，光學(xué)透鏡454由塑料材料制成，所述塑料材料例如丙烯酸(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PQ或本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的其他類似材料，諸如環(huán)烯烴共聚物(COC)和無定形聚烯烴(Zeonex)。在一個實(shí)施方案中，光學(xué)透鏡454由諸如石英的玻璃材料制成。光管452被引入與該裝置的輸送導(dǎo)管的近端102嚙合的轉(zhuǎn)接器的側(cè)臂中。光管452 通過光管導(dǎo)管穿過該裝置的輸送導(dǎo)管Iio的細(xì)長軸。在一個實(shí)施方案中，所述光管452將設(shè)置在光管導(dǎo)管內(nèi)以使其設(shè)置在該裝置的分離區(qū)內(nèi)。分離區(qū)位于囊部分的遠(yuǎn)端與細(xì)長軸之間的接合點(diǎn)處。通過連接器450與光管452連接的光源的激活向下傳遞光至光管452以使加固材料固化，從而導(dǎo)致囊部分固定在擴(kuò)張形狀。固化可以指任何化學(xué)、物理和/或機(jī)械轉(zhuǎn)變，該轉(zhuǎn)變允許組合物從允許其通過輸送導(dǎo)管中的空隙輸送的形式(例如，可流動的形式) 進(jìn)展成最終用于體內(nèi)的更持久的(例如，固化的)形式。例如，“可固化的”可以指未固化的組合物，該未固化的組合物(當(dāng)通過催化或應(yīng)用適當(dāng)?shù)哪茉磿r)有可能在體內(nèi)固化，也可以指固化過程中的組合物(例如，在輸送時通過多種組合物成分的同時混合而形成的組合物)。圖5A和圖5B示出了用于修復(fù)骨折骨骼的裝置的一些主要部件的實(shí)施方案的側(cè)面剖視圖，所述裝置具有通過該裝置的細(xì)長軸501的光管導(dǎo)管511的圖4的光管452。光管 452用于向該裝置的囊部分503傳遞光，并且用于硬化已經(jīng)注入該裝置的囊部分503的加固材料。從光管452發(fā)出的能量通過光學(xué)透鏡妨4發(fā)出，并且被導(dǎo)入囊部分503中。光學(xué)透鏡妨4可以是凸的、凹的或平面的。光學(xué)透鏡妨4可會聚或發(fā)散從光管452傳送來的能量。圖6示出了與本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的用于修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的裝置一起使用的光管652的實(shí)施方案。所述光管652通過連接器650與光源(未示出)連接， 不像圖4中所述的光管452。光管652未終止于光學(xué)透鏡中。光管652通過連接器650與光源(未示出)連接。由光管652發(fā)射的光用于硬化已被注入到該裝置的輸送導(dǎo)管的囊部分中的加固材料。由光管652發(fā)射的能量被引導(dǎo)至本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的裝置的輸送導(dǎo)管的囊部分中。光管652被引入與該裝置的輸送導(dǎo)管的近端嚙合的轉(zhuǎn)接器的側(cè)臂中。光管652通過光管導(dǎo)管穿過該裝置的輸送導(dǎo)管的細(xì)長軸。在一個實(shí)施方案中，所述光管652將設(shè)置在光管導(dǎo)管內(nèi)以使其設(shè)置在該裝置的分離區(qū)內(nèi)。分離區(qū)位于囊部分的近端與細(xì)長軸之間的接合點(diǎn)處。通過連接器650與光管652連接的光源的激活向下傳遞光至光管652以使加固材料固化，從而導(dǎo)致囊部分固定在擴(kuò)張形狀。固化可以指任何化學(xué)、物理和/或機(jī)械轉(zhuǎn)變，該轉(zhuǎn)變允許組合物從允許其通過輸送導(dǎo)管中的空隙輸送的形式(例如，可流動的形式)進(jìn)展成最終用于體內(nèi)的更持久的(例如，固化的)形式。例如，“可固化的”可以指未固化的組合物，該未固化的組合物(當(dāng)通過催化或應(yīng)用適當(dāng)?shù)哪茉磿r)有可能在體內(nèi)固化，也可以指固化過程中的組合物(例如，在輸送時通過多種組合物成分的同時混合而形成的組合物)。在一個實(shí)施方案中，用于修復(fù)骨折骨骼的裝置包括具有細(xì)長軸的輸送導(dǎo)管，所述細(xì)長軸具有近端、遠(yuǎn)端和在遠(yuǎn)端與近端之間的縱軸，所述輸送導(dǎo)管具有用作至少一種加固材料的通道的內(nèi)部空隙和用于接收光管的內(nèi)部管腔，其中內(nèi)部管腔的遠(yuǎn)端終止于光學(xué)透鏡；適形構(gòu)件，所述適形構(gòu)件以可拆除的方式嚙合輸送導(dǎo)管的遠(yuǎn)端，其中，當(dāng)將至少一種加固材料輸送到所述適形構(gòu)件時，適形構(gòu)件從收縮狀態(tài)移動到膨脹狀態(tài)；和轉(zhuǎn)接器，所述轉(zhuǎn)接器以可拆除的方式嚙合輸送導(dǎo)管的近端，用于接收所述光管和所述至少一種加固材料。圖7 示出了用于修復(fù)骨折骨骼的裝置700的一些主要部件的實(shí)施方案的側(cè)面剖視圖。裝置700 包括具有細(xì)長軸701的輸送導(dǎo)管710，所述細(xì)長軸701具有光管導(dǎo)管711。光管導(dǎo)管711容納圖6的光管652。如圖7中所示，裝置700設(shè)置在外殼750內(nèi)。光管652用于向裝置700 的適形構(gòu)件703傳遞光能，并且使已通過內(nèi)部空隙713被注入到裝置700的適形構(gòu)件703 中的加固材料硬化。由光管652發(fā)射的能量通過嚙合光管導(dǎo)管711的遠(yuǎn)端723的光學(xué)透鏡7M射出，并被引導(dǎo)至適形構(gòu)件703中。光學(xué)透鏡7M將光能從光管652傳遞至適形構(gòu)件703。為清楚起見，圖7示出了光學(xué)透鏡754與所述光管652有一定距離。然而，通常在使用中，光管652毗連光學(xué)透鏡754。光學(xué)透鏡7M可以是凸的、凹的或平面的。光學(xué)透鏡 7M可會聚或發(fā)散從光管652傳送來的光能。所傳送的光能使在適形構(gòu)件703內(nèi)的加固材料硬化。在一些實(shí)施方案中，光的強(qiáng)度可足以到達(dá)適形構(gòu)件(例如囊部分)的遠(yuǎn)端，如果光管(例如光纖)保持與適形構(gòu)件非常靠近，或者接觸/毗連適形構(gòu)件。通過已知固化加固材料或聚合單體所需的能量并計算所述光管到適形構(gòu)件的最遠(yuǎn)端方向的距離，平方反比定律可用于計算在這段距離消散的能量的多少，因此確定光管是否可與適形構(gòu)件毗連或需要放置在適形構(gòu)件內(nèi)以便更鄰近加固材料。通過將光管放置在適形構(gòu)件內(nèi)不但使光管到加固材料的距離縮短，并且可減少全部必需的光強(qiáng)度。在一個實(shí)施方案中，用于修復(fù)骨折骨骼的裝置包括具有細(xì)長軸的輸送導(dǎo)管，所述細(xì)長軸具有近端、遠(yuǎn)端和在遠(yuǎn)端與近端之間的縱軸，所述輸送導(dǎo)管具有用作至少一種加固材料的通道的內(nèi)部空隙和用于接收光纖的內(nèi)部管腔；適形構(gòu)件，所述適形構(gòu)件以可拆除的方式嚙合輸送導(dǎo)管的遠(yuǎn)端，所述適形構(gòu)件具有用于接收所述光纖的內(nèi)部管腔，其中，當(dāng)將至少一種加固材料輸送到所述適形構(gòu)件時，適形構(gòu)件從收縮狀態(tài)移動到膨脹狀態(tài)；和轉(zhuǎn)接器，所述轉(zhuǎn)接器以可拆除的方式嚙合輸送導(dǎo)管的近端，用于接收所述光纖和至少一種加固材料。圖8示出了光管的實(shí)施方案的透視圖，所述光管是與本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的用于修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的裝置一起使用的光纖852。在一些實(shí)施方案中，可以使用類似于 LUMENYTE STA-FLEX SEL 端發(fā)光 Optical Fiber (得自 Lumenyte International Corporation of Foothill Ranch,CA)的光纖。這些光纖各自可由傳光固體大芯、Teflon 包層和黑的粘結(jié)型外護(hù)套組成。光纖852可將光從光源傳送至用作點(diǎn)源的輸出端854。光纖852可具有寬80度接收角和80度光束發(fā)散，允許光從更多斜角可見。傳光芯徑可以是固體的，可以具有無減光斂集率損耗并且可容易拼接。該護(hù)套可以是粘連的。定制的護(hù)套可用于更多的撓性和顏色選擇。光纖852各自可具有低于每英尺大約1.5%的傳送損耗(衰減)、大約6倍于光纖852直徑的彎曲半徑(最小)、多達(dá)大約90°C (194 0F )的穩(wěn)定性、大約350-800nm的光譜傳送范圍、大約80°的接受角、大約1. 48或更高的折射率芯、大約1. 34或更少的包層 (cladding)和大約0.63的數(shù)值孔徑。纖維852的長度可以為大約100連續(xù)英尺。本領(lǐng)域中可以使用拼接套件(splice kit)例如Lumenyte Splice Kit并且小心地根據(jù)技術(shù)說明書來實(shí)現(xiàn)拼接。工廠拼接可以是選擇?？梢越ㄗh光學(xué)切割機(jī)例如Lumenyte' s Optic Cutter 用于直線的、潔凈的、90°纖維切割?？梢酝ㄟ^在將纖維852插入到光源之前移除大約4英寸(IOcm)的外護(hù)套(非氟聚合物包層)安裝這些纖維。纖維852的末端850可鄰近但不接觸發(fā)光器(illuminator)(光源)玻璃，以便有助于實(shí)現(xiàn)最大亮度。在一些實(shí)施方案中， 光纖 852 具有由 Mitsubishi Rayon 有限公司制造的 ESKA High-performance Plastic Optical Fiber :SK-10 和 SK-60 和 / 或ESKA Plastic Fiber Optic & Cable Wiring所表現(xiàn)出的一些或所有性質(zhì)和/或特征，它們均得自Mitsubishi International Corporation of New York,NY0應(yīng)理解的是，所述光纖的上述特征和性質(zhì)是示例性的，并且不是所有的本發(fā)明實(shí)施方案都旨在限于這些方面。為了具有光學(xué)和機(jī)械優(yōu)點(diǎn)，光纖使用同心層的構(gòu)造。纖維的最基本功能是引導(dǎo)光， 即保持光在較長的傳播距離內(nèi)集中一盡管光束天然趨于發(fā)散，并且在強(qiáng)彎曲的條件下也可能引導(dǎo)光的。在階梯折射率纖維的簡單情形下，這種引導(dǎo)通過在纖維軸(稱為纖維芯)周圍創(chuàng)建具有增加的折射率的區(qū)域來實(shí)現(xiàn)，所述區(qū)域被包層所圍繞。包層通過用至少一層聚合物涂層保護(hù)。通過全內(nèi)反射將光保持在光纖的“芯”中。包層使光沿著纖維長度行進(jìn)達(dá)到目的地。在某些情況下，期望沿著單導(dǎo)軌傳導(dǎo)電磁波并且沿著給定長度的引導(dǎo)者遠(yuǎn)端而不是僅在引導(dǎo)者的端接面提取光。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，例如通過移除包層對光纖長度的至少一部分進(jìn)行修飾，以便改變光的方向、傳播、量、強(qiáng)度、入射角、均勻性和/或分布。圖9A-9E示出了本發(fā)明所公開的實(shí)施方案的對光纖長度的修飾的說明性實(shí)施方案的特寫透視圖。在圖9A-9E所示中的實(shí)施方案中，對所述光纖進(jìn)行修飾以便改變光的方向、傳播、量、強(qiáng)度、入射角、均勻性、發(fā)散和/或分布。在一個實(shí)施方案中，對所述光纖進(jìn)行修飾以使沿著所述光纖段的至少一部分發(fā)散所述光能。在一個實(shí)施方案中，沿著所述光纖段發(fā)散光能是通過對所述光纖的表面進(jìn)行修飾實(shí)現(xiàn)的。在一個實(shí)施方案中，光能從所述光纖的發(fā)散發(fā)生于徑向方向。如圖9A所述的實(shí)施方案所示，可形成或切出環(huán)形梯級(902、904 和906)到本發(fā)明的光纖900中以使光沿著光纖900的每個環(huán)形梯級(902、904和906)的每個端接面903發(fā)散。在一些實(shí)施方案中，可取的是移除本發(fā)明光纖的包層的一些、全部或部分。如圖9B的實(shí)施方案所示，光纖910已經(jīng)沿著長度逐漸變細(xì)，并且某些包層已經(jīng)移除。 光纖910的逐漸變細(xì)可導(dǎo)致光從光纖910徑向發(fā)散。如圖9C所述的實(shí)施方案所示，可對光纖920切出凹口 921以使內(nèi)部反射與纖維920中的凹口 921成一定角度指向外部。在一些實(shí)施方案中，凹口可以在與纖維成大約45度角處形成。在一些實(shí)施方案中，凹口可以以大約30度角、大約62. 5度角或小于大約45度或大于約45度的任何角度形成，并非本發(fā)明的所有實(shí)施方案旨在限于這種方式。另外，在一些實(shí)施方案中，凹口的角度可隨凹口沿著纖維長度所處的位置而改變。例如，光纖可以被切凹口以使設(shè)置在囊末端處的凹口的角度比設(shè)置在囊中部處的角度更淺。在一些實(shí)施方案中，構(gòu)成光纖束的單個光纖的末端可以交錯以能使光在沿著纖維長度的不同位置從光源發(fā)射。在某些上述實(shí)施方案中，通過使光在囊內(nèi)橫向或徑向行進(jìn)，光僅需要行進(jìn)較短的距離就可到達(dá)膠。如圖9D所述的實(shí)施方案所示，已通過沿著一段光纖930形成螺旋狀圖樣對光纖930的一段包層進(jìn)行修飾。如圖9E中所述的實(shí)施方案所示，已經(jīng)從光纖940移除包層942的一部分。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)元件可與所述光纖中的凹口或開口對齊定向來調(diào)節(jié)光輸出。此類光學(xué)元件可以包括透鏡、棱鏡、濾光器、分光器(spliter)、散光器和/或全息膠片。光源，更具體而言，光纖可具有美國專利No. 6，289, 150中所列出的一些或所有性質(zhì)和特征，該專利由此通過引用整體并入本文，盡管并非本發(fā)明的所有實(shí)施方案旨在限于這些方面。在一些實(shí)施方案中，所述光纖可包括被包層包圍的光纖芯和一個或多個發(fā)光器。 發(fā)光器可以具有均勻的尺寸和形狀，沿著所述光纖芯的一側(cè)以預(yù)定的、間隔的方式直線設(shè)置的。所述光纖芯可接收到包括通道的軌道和/或夾持器和/或反射器中，所述通道構(gòu)建有與以發(fā)光器為中心的反射內(nèi)表面。夾持器和/或反射器可設(shè)置在鄰近多個發(fā)光器處或與多個發(fā)光器相接觸。光源可以常規(guī)的方式連接在光纖導(dǎo)管的一端以便引起IlR效應(yīng)。在光源對面的光纖導(dǎo)管的末端可包括用于將任何保留在光纖導(dǎo)管中的光反射回到光源的反射表面。對于更長的光學(xué)導(dǎo)管跨度，導(dǎo)管可包括第二光源。發(fā)光器可包括在加工期間或之后構(gòu)建到光纖芯中并且反射或折射光的任何不均勻性，例如在加工期間或之后在芯中形成的泡、棱鏡、透鏡或反射材料。同樣，由芯中的兩個切口制成以移除楔形材料的凹口或由芯中制得的單切口可用作發(fā)光器。發(fā)光器(例如凹口或切口)可通過使用機(jī)械切割器來制得，所述機(jī)械切割器能夠均勻地切割芯并且留下一個平滑、無紋理的表面。適用于這種目的的切割器可以切割芯而不撕裂或燒壞材料。切割器可以具有圓盤狀的刀，該刀具有可繞位于盤中心的軸自由旋轉(zhuǎn)的平滑、無齒刀刃。該刀刃可以相對于芯的縱軸成45度角切割90度凹口，其中具有新月形或三角形的材料從芯中除去。該凹口可以通過使芯內(nèi)的光的TIR效應(yīng)最大化而起發(fā)光器的作用。這可能是因?yàn)樗鲂驹诎伎诘沫h(huán)境空氣中具有不同的折射指數(shù)，該凹口可以將光引導(dǎo)穿過芯并且從芯的對側(cè)穿出。不同光效應(yīng)可以通過用其他氣體或化合物代替環(huán)境空氣來實(shí)現(xiàn)。切口的缺陷可以引導(dǎo)一些光進(jìn)入凹口。這種光可以通過芯反射回來。在切口優(yōu)選在凹口之上的一些實(shí)施方案中，可以在進(jìn)入包層和芯的1/8英寸的均勻深度處并且以與水平面即光纖的縱軸成45度角作出切口。這看來可以使光垂直于所述光纖的縱軸穿出，其中光纖芯可以具有大約81度的接受角以允許光穿出。該切口的兩側(cè)的表面可以是平滑的而不是粗糙的，以確保均勻地折射光。該切口可以形成楔子，該楔子具有足以防止在正常使用過程中切口兩側(cè)之間相接觸的間隔。這種接觸可減少光反射和/或折射性質(zhì)。在一些實(shí)施方案中，在依賴TIR以迫使光穿出芯的方面，該切口的效率略低于凹口?？梢砸运璧膶R方式固定所述光纖的夾持器也可用作夾持器和/或反射器。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)光纖的橫切面是圓形并且可放置在非一致性夾持器(例如在“U”底部產(chǎn)生開放空間的直線“U”通道)中時，可以在光纖中作出切口，其與“U”底部緊鄰以維持這種構(gòu)型。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)可以使用一致性夾持器時，切口可鄰近并且改變構(gòu)型，以至于可以降低光提取效率。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)使用一致性夾持器時，可以制作具有凹口的發(fā)光器，該凹口足以維持夾持器與切凹口表面之間的開放空間。在一些實(shí)施方案中，切割凹口可以包括使用具有切割刀刃的高速鉆孔發(fā)動機(jī)，該切割刀刃足以在光纖中切出凹口以使用凹口處理的表面可以足夠平滑以允許全內(nèi)反射發(fā)生。發(fā)光器相對于夾持器的對齊可確定由光學(xué)系統(tǒng)發(fā)射的光輸出的方向性。切口的形狀可影響光學(xué)系統(tǒng)的輸出束型。例如，切口越寬，輸出束型越寬。與大多數(shù)線性纖維光學(xué)器件一樣，隨著從近光源的纖維長度提取光，可用于之后段的光可能較少，并且在生產(chǎn)過程中可能要考慮這種事件。在一些實(shí)施方案中，為了從所述光纖導(dǎo)管獲得均勻的照明，發(fā)光器出現(xiàn)的頻率可相對于導(dǎo)管長度和發(fā)光器離光源的距離非線性增加。換句話說，當(dāng)離光源的距離增加時，發(fā)光器可彼此靠得更近。這可補(bǔ)償由發(fā)光器經(jīng)歷的損耗所引起的光的衰減和光學(xué)器件自身的固有衰減。可以使間距逐漸靠得更近，或者可以使間距分成若干組，其中各組可以逐漸靠得更近，但是每組內(nèi)單個發(fā)光器之間的距離可保持不變。在一些實(shí)施方案中，發(fā)光器可漸深，以使光纖沿著其長度平等地傳輸光。當(dāng)所制得的發(fā)光器漸深時，可能改變光圖像。切口越深，光圖像變得越寬。當(dāng)所制得的發(fā)光器漸近時，光圖像可保持相同并且可增加光輸出。在一些實(shí)施方案中，可以沿著導(dǎo)管長度實(shí)現(xiàn)近乎均勻的光輸出，這部分是因?yàn)榘l(fā)光器的間距的變化，部分是因?yàn)榘l(fā)光器的尺寸和角度的均勻性。機(jī)械切割器可良好地適于提供這種均勻性。盡管某些實(shí)施方案可包括切口間距的頻率的連續(xù)變化，但是切割器可適于以不連續(xù)的間隔改變間距的頻率，以使在間距間隔的調(diào)整期間的延遲最小化?？稍谔砑影鼘又皢为?dú)在光纖芯中制作發(fā)光器和/或可在芯被包層圍繞之后在包層和芯中制作發(fā)光器。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)對包層進(jìn)行加熱以使其緊緊地收縮在芯的周圍時，包層可通過進(jìn)入凹口或閉合切口并由此減少可能的發(fā)光器的光偏轉(zhuǎn)性質(zhì)而影響發(fā)光器在芯中的均勻性。發(fā)光器可設(shè)置成引導(dǎo)光穿過橢圓形光纖芯的較大直徑并通過與每個各自發(fā)光器相對的區(qū)域穿出。這可以通過使凹口和/或切口形成角度以引導(dǎo)來自光源的光穿過光學(xué)芯而實(shí)現(xiàn)。發(fā)光器通過切出凹口允許更好地控制光的逃逸，該凹口設(shè)置在光學(xué)器件的一側(cè)以引導(dǎo)光而不是允許切口以各種方向反射/折射光，這使光對所需聚焦效應(yīng)的貢獻(xiàn)減少。也可增加單獨(dú)或組合的一種或多種光學(xué)元件(例如散光器、偏光器、放大透鏡、棱鏡、全息照相或任何其它能夠變更照明的方向、數(shù)量或質(zhì)量的元件)，并且將該光學(xué)元件與芯-包層、凹口和軌道或夾持器和/或反射器對齊。光學(xué)元件可以以單獨(dú)部件形成或與芯、 包層和/或護(hù)套材料整體形成，或者以單獨(dú)和整體形成的部件的任意組合形成。整體形成于各種形狀的芯和包層中的光學(xué)元件可以形成透鏡，并且由此影響來自成品的光的方向性。不同光纖形狀可以形成不同的輸出束型。在一些實(shí)施方案中，圓形光纖可以形成較寬的光束擴(kuò)散。在一些實(shí)施方案中，楔形光學(xué)器件可產(chǎn)生準(zhǔn)直光束擴(kuò)散。這種束擴(kuò)散可能是由于據(jù)信是透鏡效應(yīng)的結(jié)果。在一些實(shí)施方案中，切口的深度至少可以與由在光穿出芯的位置的光纖芯的曲率所形成的透鏡的焦點(diǎn)相交。所述光纖芯可具有任何形狀，并且芯的形狀可影響光的發(fā)散。在一些實(shí)施方案中， 所述光纖芯當(dāng)以橫截面觀察時可以是圓柱形，并且可以形成在寬照明區(qū)內(nèi)發(fā)散光的透鏡。 在一些實(shí)施方案中，所述光纖芯當(dāng)以橫截面觀察時可以具有卵形或橢圓形，并且可以在較窄的照明區(qū)內(nèi)形成增加光強(qiáng)度的透鏡。在一些實(shí)施方案中，所述光纖芯當(dāng)以橫截面觀察時可以具有楔形，并且可以形成透鏡。應(yīng)理解的是，可以使用其它形狀，因?yàn)槠渌璧墓鈱W(xué)特性，它們也可用作光學(xué)元件，盡管并非本發(fā)明的所有實(shí)施方案旨在限于這方面。替代性光學(xué)元件也可助于實(shí)現(xiàn)各種照明效應(yīng)，通過包括與夾持器和/或反射器對齊的單獨(dú)光學(xué)元件以及在來自光學(xué)元件的光學(xué)器件的對側(cè)上由凹口形成的弧形?？梢詫R透鏡光學(xué)器件、凹口和夾持器和/或反射器以引導(dǎo)光穿出光學(xué)器件和進(jìn)入透鏡。也可在護(hù)套材料中整體地形成光學(xué)元件?？梢哉{(diào)節(jié)護(hù)套厚度以實(shí)現(xiàn)所需的照明效應(yīng)?？蛇x地，圓柱形的散光器可包括在內(nèi)并將其對齊以產(chǎn)生其它所需照明效應(yīng)。在一些實(shí)施方案中，第一散光器可降低通過光纖的光強(qiáng)度，第二散光器可增加通過它的光強(qiáng)度。因此，當(dāng)光傳輸并從光纖發(fā)散時，由此描述的兩種散光器可以修改光強(qiáng)度。為了更好地利用這種應(yīng)用特異性光學(xué)照明，可以適當(dāng)?shù)乜刂瓢l(fā)光器、夾持器和/ 或反射器與光學(xué)元件的對齊。在一些實(shí)施方案中，這些元件的對齊可以以光纖芯的直徑 (例如從夾持器和/或反射器的中心并垂直于夾持器和/或反射器的直徑)為中心?？扇〉氖茄刂麄€光纖導(dǎo)管長度保持控制這種對齊。在一個實(shí)施方案中，骨折修復(fù)過程強(qiáng)化在不通過傳統(tǒng)的手術(shù)切口而露出骨骼的情況下對弱化骨骼或骨折骨骼進(jìn)行加固。本發(fā)明的實(shí)施方案通過做出微小切口的微創(chuàng)方法來實(shí)現(xiàn)接觸到骨骼。微創(chuàng)方法是指下述手術(shù)方式，例如微型手術(shù)、內(nèi)窺鏡的或關(guān)節(jié)鏡的手術(shù)方式，這些手術(shù)方式能夠在對相關(guān)肌肉系統(tǒng)造成最小破環(huán)的情況下實(shí)現(xiàn)，例如，不需要到組織受傷位置的開口進(jìn)入或通過最小切口進(jìn)入。微創(chuàng)操作通常通過使用可視化，例如纖維光學(xué)或顯微可視化來實(shí)現(xiàn)，并且其提供的術(shù)后恢復(fù)時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于伴隨相應(yīng)的開放式手術(shù)方法的恢復(fù)時間。微創(chuàng)操作的益處包括由于失血最少而使得外傷更少、手術(shù)和麻醉時間減少、住院治療時間縮短，以及更容易并更快速地恢復(fù)。在一個實(shí)施方案中，骨骼固定器可以放置在弱化骨骼或骨折骨骼的髓內(nèi)腔體內(nèi)。通過修復(fù)和保存骨骼結(jié)構(gòu)，本發(fā)明所公開的某些實(shí)施方案允許未來額外的治療選擇。圖10A-10E與圖1 一起圖示了用于修復(fù)患者體內(nèi)的骨折骨骼的方法步驟的實(shí)施方案。穿過患者身體的皮膚切出微創(chuàng)切口(未示出)以露出骨折骨骼1002。該切口可以切在骨折骨骼1002的近端或遠(yuǎn)端，以便露出骨骼表面。一旦骨骼1002露出，可能考慮到骨骼 1002而可能必需使一些肌肉和組織收縮。如圖IOA所示，通過鉆孔或本領(lǐng)域所知的其他方法在骨骼上形成進(jìn)入孔1010。在一個實(shí)施方案中，進(jìn)入孔1010的直徑為大約3mm到大約 10mm。在一個實(shí)施方案中，進(jìn)入孔1010的直徑為大約3mm。進(jìn)入孔1010延伸穿過骨骼的堅硬致密的外層1020進(jìn)入相對多孔的內(nèi)部或海綿狀的組織1025。對于具有骨髓的骨骼，在插入裝置100之前應(yīng)該清除髓腔中的骨髓物質(zhì)。骨髓主要是在諸如髖骨、胸骨、顱骨、肋骨、椎骨和肩胛骨的扁骨中，以及在位于類似股骨和肱骨的長骨近端處的海綿狀物質(zhì)中。一旦到達(dá)髓腔，則包括空氣、血液、流體、脂肪、骨髓、組織和骨骼碎片的骨髓物質(zhì)將被從空隙中清除?？障侗欢x為挖空的空間，其中第一位置定義了相對于骨骼上的穿透位置的空隙的最遠(yuǎn)端邊緣，第二位置定義了相對于骨骼上的穿透位置的空隙的最近端邊緣。骨骼可以被充分挖空以使髓腔向上直到皮層骨的骨髓物質(zhì)都被移除。現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在許多用于移除骨髓物質(zhì)的方法，這些方法都在本發(fā)明所公開的實(shí)施方案的精神和范圍內(nèi)。這些方法包括那些在標(biāo)題為“Method of Suction Lavage" 的美國專利No. 4，四4，251、標(biāo)題為“Bone Cleaning and Drying system”的美國專利 No. 5, 554, IlUfeII^ "Apparatus for Preparing the Medullary Cavity，，15 禾 1J No. 5，707, 374、標(biāo)題為"Bone Marrow Aspiration Needle，，的美國專利 No. 6，478，751 和標(biāo)題為“Apparatus for Extracting Bone Marrow”的美國專利No. 6，；358，邪2 中所述的方法。導(dǎo)線(未示出)可以經(jīng)由進(jìn)入孔1010被引入骨骼1002中，并且被放置在骨骼1002 的骨骼碎片1004和1006之間，以便橫跨骨折1005的位置。導(dǎo)線可以被輸送進(jìn)入骨骼1002 的管腔內(nèi)并且橫跨裂縫1005的位置，以便使導(dǎo)線跨過數(shù)個骨骼碎片段。如圖10B所示，構(gòu)造并布置用以容納導(dǎo)線的用于修復(fù)骨折骨骼的裝置100的囊部分103，在導(dǎo)線上被輸送到骨折1005的位置并且跨過骨骼1002的骨骼碎片1004和1006。一旦囊部分103位于正確的位置上，則導(dǎo)線就可被移除。囊部分103的位置可以使用至少一個不透射線的標(biāo)記130 來確定，該標(biāo)記130可以從骨骼1002的外部或內(nèi)部檢測到。例如，如圖10所述的實(shí)施方案所示，使用X射線或其他檢測裝置可從身體外部看到的不透射線的標(biāo)記130沿輸送導(dǎo)管110 的囊部分103和滑動套筒107設(shè)置，以幫助對準(zhǔn)和定位裝置100。一旦囊部分103位于骨折骨骼1002內(nèi)的正確位置上，則將裝置100附接到包含加固材料的輸送系統(tǒng)上。之后加固材料通過輸送導(dǎo)管110中的空隙注入并進(jìn)入裝置100的囊部分103。將加固材料加入到囊部分103內(nèi)使囊部分103擴(kuò)張，如圖10C所示。當(dāng)囊部分103擴(kuò)張時，骨折1005復(fù)位。在一個實(shí)施方案中，加固材料為紫外線固化膠，其要求紫外光源來固化粘合劑。在一個實(shí)施方案中，在囊部分103中可以保留中心空間，該中心空間可以被填充以便給骨折骨骼1002提供額外的強(qiáng)度和支撐。光棒或類似裝置可以設(shè)置在中心空間中，并且被打開或進(jìn)行照明。光棒或類似裝置可以由光纖、硅石、石英、藍(lán)寶石或類似材料制成。之后紫外光將使紫外線固化膠在囊部分103中硬化。光棒的端部可以被切割并保持在囊部分103中，以便提供增加的剛性。一旦確定骨骼碎片1004和1006的方位處于期望位置，則紫外線固化膠可以例如通過用紫外線發(fā)射光源照射而在囊部分103內(nèi)硬化，如圖10D所示。在紫外線固化膠已經(jīng)硬化之后，光管可以從裝置100中移除。囊部分103—旦硬化，則可以通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法來將其從輸送導(dǎo)管110上拆除。在一個實(shí)施方案中，切割輸送導(dǎo)管110以便將囊部分 103從細(xì)長軸101上分離。裝置在輸送導(dǎo)管110上滑動并且允許直角剪刀下降穿過輸送導(dǎo)管110并形成切口。切口的位置可以使用熒光檢查或X射線來確定。在一個實(shí)施方案中， 切口位置在細(xì)長軸101與囊部分103相遇的接合點(diǎn)處。在一個實(shí)施方案中，裝置100用于處理手部或腕部骨折。腕部是允許手的使用的許多關(guān)節(jié)和骨骼的集合部。當(dāng)提供抓的力量時，腕部必須是可動的。腕部是很復(fù)雜的，因?yàn)槊總€小骨骼與其鄰近骨骼形成關(guān)節(jié)，因此腕部包括至少八個單獨(dú)的小骨骼(稱為腕骨)，這些腕骨將兩個前臂骨骼(稱為橈骨和尺骨)連接到手和手指的骨骼上。腕部可能以各種方式受到傷害。當(dāng)傷害發(fā)生時，有些傷害看起來只是簡單的腕部扭傷，但是數(shù)年之后問題會嚴(yán)重起來。當(dāng)手的小骨骼中的一個骨骼斷裂時，可能發(fā)生手部骨折。手由大約38塊骨骼組成， 這些骨骼中的任意一個都可能斷裂。手掌或手的中部由掌骨組成。掌骨具有肌肉附著物，并且橋接腕部和各個手指。這些骨骼經(jīng)常由于直接外傷而受傷，例如被物體擠壓或更常見的是手突然碰到墻上。關(guān)節(jié)上覆蓋有保護(hù)關(guān)節(jié)安全的關(guān)節(jié)軟骨。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到， 所公開的裝置和方法可以用于處理其他骨骼的骨折，其它骨骼例如橈骨、尺骨、鎖骨、掌骨、 指骨、跖骨、趾骨、脛骨、腓骨、肱骨、脊骨、肋骨、椎骨和其他骨骼，并且仍然在本發(fā)明的實(shí)施方案的范圍和精神內(nèi)。本發(fā)明所公開的實(shí)施方案可用于處理鎖骨骨折，使得鎖骨復(fù)位。鎖骨被分類為構(gòu)成肩胛帶(肩帶)一部分的長骨?，F(xiàn)有的固定斷裂鎖骨的方法是有限制的。鎖骨正好位于皮膚表面下側(cè)，因此包括板和螺釘?shù)耐獠抗潭ǖ目赡苄允怯邢拗频摹４送?，肺和鎖骨下動脈位于鎖骨下側(cè)，因此使用螺釘并不是好的選擇。鎖骨骨折的傳統(tǒng)治療是通過將其放入正確位置來對準(zhǔn)斷骨給手臂和肩膀提供吊帶并緩減痛苦，使骨骼自身愈合，每個星期或每幾個星期用X射線監(jiān)視進(jìn)展。這里沒有對骨骼的固定，當(dāng)胼胝的形成和骨骼的生長使骨折的骨骼段連接在一起時，骨骼段重新結(jié)合在一起。在愈合過程中，骨折結(jié)合部處會有很多移動， 因?yàn)闆]有牢固的結(jié)合，并且胼胝的形成經(jīng)常在骨折位置形成間斷點(diǎn)。頸骨成型中的間斷點(diǎn)經(jīng)常由鎖骨骨折引起。本發(fā)明所公開的實(shí)施方案和方法以微創(chuàng)方式處理鎖骨骨折，并且可以用于鎖骨的復(fù)位。使用所公開的裝置來修復(fù)頸骨的益處在于，該修復(fù)使修復(fù)后頸骨的錯位最小。使用所公開的裝置來修復(fù)鎖骨的益處在于減輕了愈合過程中患者的痛苦。圖IlAUlB和IlC與圖12A、12B和12C—起示出了本發(fā)明所公開的實(shí)施方案中的用于修復(fù)患者的手1100的手指1110中的骨折掌骨1102的裝置100。如圖所示，骨折掌骨 1102已經(jīng)在斷裂位置1105分裂成兩個碎片1104和1106。如圖12A所示，裝置100的囊部分被輸送到骨折115的位置，并且跨過骨骼1102的骨骼碎片1104和1106。囊部分的位置可以使用至少一個不透射線的標(biāo)記來確定，該標(biāo)記可以從骨骼1102的外部或內(nèi)部檢測到。 一旦囊部分位于骨折骨骼1102內(nèi)的正確位置，則將裝置100附接到包含加固材料的輸送系統(tǒng)上。之后加固材料通過輸送導(dǎo)管中的空隙注入并且進(jìn)入裝置100的囊部分。將加固材料加入到囊部分內(nèi)使得囊部分?jǐn)U張，如圖12B所示。當(dāng)囊部分?jǐn)U張時，骨折1105復(fù)位。在一個實(shí)施方案中，加固材料為紫外線固化膠，其要求紫外光源來固化粘合劑。之后紫外光將使囊部分中的紫外線固化膠硬化。在一個實(shí)施方案中，該加固材料需要可見的光源來固化添加劑。一旦確定骨骼碎片1104和1106的方位處于期望位置，則紫外線固化膠可以例如通過用紫外線發(fā)射光源照射而在囊部分103內(nèi)硬化。在紫外線固化膠已經(jīng)硬化之后，光管可以從裝置100中移除。囊部分一旦硬化，則可以通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法來將其從輸送導(dǎo)管上拆除，如圖12C所示。在一個實(shí)施方式中，切割輸送導(dǎo)管110以便將囊部分從細(xì)長軸上分離。用于修復(fù)骨折骨骼的方法，其包括進(jìn)入骨折骨骼的內(nèi)腔；提供用于修復(fù)所述骨折骨骼的裝置，所述裝置包括輸送導(dǎo)管，所述輸送導(dǎo)管具有用作至少一種加固材料的通道的內(nèi)部空隙和用于接收光纖的內(nèi)部管腔，所述輸送導(dǎo)管以可拆除的方式嚙合適形構(gòu)件，所述適形構(gòu)件具有用作所述光纖的通道的內(nèi)部管腔；將所述適形構(gòu)件安置成跨越所述骨折骨骼的至少兩個骨骼節(jié)段；將所述光纖插入到所述適形構(gòu)件的內(nèi)部管腔中；通過所述輸送導(dǎo)管的內(nèi)部空隙引入所述至少一種加固材料以將所述加固材料注入到所述適形構(gòu)件中，其中所述適形構(gòu)件從收縮狀態(tài)移動到膨脹狀態(tài)；激活與所述光纖連接的光源以傳遞光能到所述適形構(gòu)件的內(nèi)部管腔，從而使至少一種加固材料硬化；和將硬化的適形構(gòu)件從所述輸送導(dǎo)管上拆除。 本文所引用的所有專利、專利申請和已公開的參考文獻(xiàn)由此通過引用整體并入本文?？梢岳斫獾氖牵梢云谕懊嫠_的一些和其他特征及功能或其替換結(jié)合在許多其他不同的系統(tǒng)或應(yīng)用中。各種當(dāng)前未預(yù)見到的或未預(yù)期的本發(fā)明中的替換、修改、變化或改進(jìn)可以在之后由本領(lǐng)域技術(shù)人員來實(shí)現(xiàn)，這些替換、修改、變化或改進(jìn)同樣旨在被下面的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于修復(fù)骨折骨骼的裝置，其包括具有細(xì)長軸的輸送導(dǎo)管，所述細(xì)長軸具有近端、遠(yuǎn)端和在遠(yuǎn)端與近端之間的縱軸，所述輸送導(dǎo)管具有用作至少一種加固材料的通道的內(nèi)部空隙和用于接收光管的內(nèi)部管腔，其中所述內(nèi)部管腔的遠(yuǎn)端終止于光學(xué)透鏡；適形構(gòu)件，所述適形構(gòu)件以可拆除的方式嚙合所述輸送導(dǎo)管的遠(yuǎn)端，當(dāng)將至少一種加固材料輸送到所述適形構(gòu)件時，所述適形構(gòu)件從收縮狀態(tài)移動到膨脹狀態(tài)；和轉(zhuǎn)接器，所述轉(zhuǎn)接器以可拆除的方式嚙合所述輸送導(dǎo)管的近端，用于接收所述光管和所述至少一種加固材料。
2.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述適形構(gòu)件由聚合物材料制成。
3.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述光管將光能從光源傳送到所述適形構(gòu)件。
4.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述光管是光纖。
5.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述光學(xué)透鏡將光能從所述光管傳送到所述適形構(gòu)件。
6.權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述傳送的光能使所述適形構(gòu)件內(nèi)的加固材料硬化。
7.一種用于修復(fù)骨折骨骼的裝置，其包括具有細(xì)長軸的輸送導(dǎo)管，所述細(xì)長軸具有近端、遠(yuǎn)端和在遠(yuǎn)端與近端之間的縱軸，所述輸送導(dǎo)管具有用作至少一種加固材料的通道的內(nèi)部空隙和用于接收光纖的內(nèi)部管腔；適形構(gòu)件，所述適形構(gòu)件以可拆除的方式嚙合所述輸送導(dǎo)管的遠(yuǎn)端，所述適形構(gòu)件具有用于接收所述光纖的內(nèi)部管腔，當(dāng)將至少一種加固材料輸送到所述適形構(gòu)件時，所述適形構(gòu)件從收縮狀態(tài)移動到膨脹狀態(tài)；和轉(zhuǎn)接器，所述轉(zhuǎn)接器以可拆除的方式嚙合所述輸送導(dǎo)管的近端，用于接收所述光纖和所述至少一種加固材料。
8.權(quán)利要求7所述的裝置，其還包括 包圍所述輸送導(dǎo)管的細(xì)長軸的強(qiáng)化構(gòu)件； 包圍所述強(qiáng)化構(gòu)件的滑動套筒；和在所述輸送導(dǎo)管上的至少一種不透射線的材料。
9.權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述至少一種加固材料為紫外線固化膠。
10.權(quán)利要求7所述的裝置，其還包括用于向所述光纖提供光能的光源，其中所述光纖在所述光纖的端接面發(fā)散所述光能。
11.權(quán)利要求7所述的裝置，其還包括用于向所述光纖提供光能的光源，其中所述光纖沿著所述光纖長度的至少一部分發(fā)散所述光能。
12.權(quán)利要求11所述的裝置，其中通過修飾所述光纖的表面沿著所述光纖段發(fā)散光能。
13.權(quán)利要求12所述的裝置，其中修飾所述光纖的表面包括移除所述光纖的包層的至少一部分。
14.權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述光能在徑向方向發(fā)散。
15.一種用于修復(fù)骨折骨骼的方法，其包括 進(jìn)入所述骨折骨骼的內(nèi)腔；提供用于修復(fù)所述骨折骨骼的裝置，所述裝置包括輸送導(dǎo)管，所述輸送導(dǎo)管具有用作至少一種加固材料的通道的內(nèi)部空隙和用于接受光纖的內(nèi)部管腔，所述輸送導(dǎo)管以可拆除的方式嚙合適形構(gòu)件，所述適形構(gòu)件具有用作所述光纖的通道的內(nèi)部管腔；將所述適形構(gòu)件安置成跨越所述骨折骨骼的至少兩個骨骼節(jié)段；將所述光纖插入到所述適形構(gòu)件的內(nèi)部管腔中；通過所述輸送導(dǎo)管的內(nèi)部空隙引入所述至少一種加固材料以將所述加固材料注入到所述適形構(gòu)件中，其中所述適形構(gòu)件從收縮狀態(tài)移動到膨脹狀態(tài)；激活與所述光纖連接的光源以傳遞光能到所述適形構(gòu)件的內(nèi)部管腔內(nèi)以使所述至少一種加固材料硬化；和將硬化的適形構(gòu)件從所述輸送導(dǎo)管上拆除。
16.權(quán)利要求15所述的方法，其中所述硬化的適形構(gòu)件保留在所述骨折骨骼的內(nèi)腔中以支撐所述骨折骨骼并促進(jìn)所述骨折骨骼的愈合。
17.權(quán)利要求15所述的方法，其中光源向所述光纖提供光能，所述光纖在所述光纖的端接面發(fā)散所述光能。
18.權(quán)利要求15所述的方法，其中光源向所述光纖提供光能，所述光纖沿著所述光纖長度的至少一部分發(fā)散所述光能。
19.權(quán)利要求18所述的方法，其中通過修飾所述光纖的表面沿著所述光纖段發(fā)散所述光能。
20.權(quán)利要求19所述的方法，其中光能在徑向方向發(fā)散。
全文摘要
本發(fā)明公開了內(nèi)部骨骼固定裝置以及使用這些裝置來修復(fù)弱化骨骼或骨折骨骼的方法。根據(jù)本發(fā)明所說明的方面，提供了用于修復(fù)骨折骨骼的裝置(700)，該裝置(700)包括具有細(xì)長軸(701)的輸送導(dǎo)管(710)，所述細(xì)長軸(701)具有近端、遠(yuǎn)端和在遠(yuǎn)端與近端之間的縱軸，所述輸送導(dǎo)管(710)具有用作至少一種加固材料的通道的內(nèi)部空隙(713)和用于接收光管(652)的內(nèi)部管腔(711)，其中所述內(nèi)部管腔(711)的遠(yuǎn)端(723)終止于光學(xué)透鏡(754)；適形構(gòu)件(703)，所述適形構(gòu)件(703)以可拆除的方式嚙合輸送導(dǎo)管(710)的遠(yuǎn)端，其中，當(dāng)將至少一種加固材料輸送到所述適形構(gòu)件(703)時，適形構(gòu)件(703)從收縮狀態(tài)移動到膨脹狀態(tài)；和轉(zhuǎn)接器，所述轉(zhuǎn)接器以可拆除的方式嚙合所述輸送導(dǎo)管(710)的近端，用于接收所述光管(652)和所述至少一種加固材料。
文檔編號A61B17/56GK102196778SQ200880131754
公開日2011年9月21日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者丹尼斯·P·科萊蘭, 安東尼·W·奧利里, 羅伯特·A·拉比納, 賈斯廷·G·戴伊, 馬克·A·德魯 申請人:伊盧米諾斯醫(yī)學(xué)有限公司