骨錨固器的製造方法
2023-06-23 23:53:11 4
骨錨固器的製造方法
【專利摘要】本發明提供一種骨錨固器，其包括：錨固部件（1、1'），該錨固部件具有敞開的第一端部（11）和第二端部（12）以及在第一端部（11）和第二端部（12）之間的管狀部段（13），從第一端部延伸到所述第二端部的縱軸線（L），以及用於在管狀部段（13）的至少一部分中接合骨的骨接合結構（16）；其中錨固部件（1）由第一材料製造；芯體部件（2、2'），該芯體部件具有第一端部（21）和第二端部（22）並且可插入錨固部件中並且可連接到錨固部件；其中芯體部件（2）由不同於第一材料的第二材料製造。
【專利說明】骨錨固器【技術領域】
[0001]本發明涉及一種骨錨固器，該骨錨固器包括錨固部件並且還包括芯體部件，錨固部件具有管狀部段和用於在管狀部段的至少一部分中接合骨的骨接合結構，芯體部件可插入錨固部件中並且可連接到錨固部件。錨固部件由比芯體部件的材料撓性更大的材料製造。特別地，骨錨固器可以用於骨固定或穩定裝置中並且它尤其適合用於將固定或穩定裝置錨固在骨質疏鬆骨中。
【背景技術】
[0002]US2010/082071A1描述了一種複合螺釘，該複合螺釘優選地通過金屬銷嵌入具有面向外螺紋的聚合物管狀結構中而製造，其中金屬銷包括螺釘頭部、中間柄部和螺釘末端，並且聚合物螺紋管模製到金屬柄部上或者在將聚合物結構模製到柄部上之後加工螺紋。在優選實施例中，該複合螺釘具有沿著螺釘柄部從末端到頭部的可變剛度。因此，該複合螺釘意味著通過引入聚合物螺紋減小螺釘的剛度。
[0003]US6, 168, 597B1描述了一種骨螺釘,該骨螺釘具有螺紋柄部分、設在柄部中的縱向腔孔、頭部以及朝著與頭部相對的自由端部張開的張開部分。平行於縱軸線延伸的狹縫設在螺紋柄部的該部分中。膨脹部件包括形成骨螺釘的頂部的頂部分和柄部。首先將膨脹部件推入腔孔中並且然後將螺釘與膨脹部件一起擰入骨中。其後，通過將膨脹部件的頂部分牽引到柄部分的縱向腔孔中骨螺釘在骨內膨脹。
【發明內容】
[0004]本發明的`目的是提供一種改進的骨錨固器，其特別有用於應用於弱骨質疏鬆骨(weak osteoporotic bone)中。
[0005]該目的由根據權利要求1所述的骨錨固器實現。在從屬權利要求中給出了更多的改進。
[0006]骨錨固器的錨固部件由比芯體部件的材料撓性更大的材料製造。所以，骨錨固器的總剛度相比於僅僅由金屬部件組成的骨錨固器的剛度減小。優選地，錨固部件的材料是聚合物材料並且芯體部件的材料是金屬材料。
[0007]該骨錨固器具有的優點是錨固部件可以獨立地插入骨中並且其後可以插入芯體部件。由於芯體部件可以通過滑動運動插入錨固部件中而沒有任何旋擰操作，因此可以快速地並且以簡單方式執行芯體部件的插入。備選地，錨固部件和芯體部件可以預先組裝並且作為整體旋擰入骨中。
[0008]通過關於錨固部件和芯體部件選擇材料的適當組合，可以獲得骨錨固器的適當剛度。
[0009]該骨錨固器可以與所有已知的多軸接收部件和其它穩定裝置一起使用。由於頭部由通常用於穩定和/或固定裝置的材料製造，因此頭部可以有效地連接和固定到這樣的穩定和/或固定裝置。[0010]錨固部件提供在骨中的改善長期錨固。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]更多特徵和優點將藉助於附圖從實施例的描述變得明顯。
[0012]在附圖中:
[0013]圖1顯示根據第一實施例的骨錨固器的透視分解圖。
[0014]圖2顯示處於已組裝狀態的根據圖1的骨錨固器的透視圖。
[0015]圖3顯示錨固部件的第一端部的俯視圖。
[0016]圖4顯示錨固部件的側視圖。
[0017]圖5顯示根據圖4中的線A-A的錨固部件的橫截面圖。
[0018]圖6顯示根據第一實施例的骨錨固器的芯體部件的透視圖。
[0019]圖7顯示根據第一實施例的骨錨固器的芯體部件的第一端部的俯視圖。
[0020]圖8顯示圖6的芯體部件的橫截面圖，其中該截面在包含縱軸線的平面中獲得。
[0021]圖9顯示在將骨錨固器錨固到骨中的第一步驟中的根據第一實施例的骨錨固器的錨固部件的橫截面圖。
[0022]圖1Oa顯示將芯體部件安裝到插入骨中的錨固部件的橫截面圖。
[0023]圖1Ob顯示圖1Oa的放大部分。
[0024]圖1la顯示將芯體部件進一步插入錨固部件同時錨固部件膨脹的橫截面圖。
[0025]圖1lb顯示圖1la的放大部分。
[0026]圖12a顯示插入芯體部件同時進一步膨脹錨固部件的又一步驟。
[0027]圖12b顯示圖12a的放大部分。
[0028]圖13a顯示將芯體部件連接到錨固部件的最後步驟的橫截面圖，其中芯體部件完全插入錨固部件中。
[0029]圖13b顯示圖13a的放大部分。
[0030]圖14至16顯示將根據第一實施例的骨錨固器錨固在椎骨的椎弓根中的步驟。
[0031]圖17顯示具有根據第一實施例的骨錨固器的多軸骨錨固裝置的橫截面圖。
[0032]圖18顯示具有根據第一實施例的骨錨固器的骨板的橫截面圖。
[0033]圖19顯示根據第二實施例的骨錨固器的透視分解圖。
[0034]圖20顯示處於已組裝狀態的根據第二實施例的骨錨固器的透視圖。
[0035]圖21顯示根據第二實施例的骨錨固器的側視圖。
[0036]圖22顯示沿著圖21中的線B-B的根據第二實施例的骨錨固器的橫截面圖。
[0037]圖23顯示根據第二實施例的骨錨固器的第二端部的仰視圖。
[0038]圖24顯示根據第二實施例的骨錨固器的錨固部件的第一端部的俯視圖。
[0039]圖25顯示根據第二實施例的錨固部件的側視圖。
[0040]圖26顯示沿著圖25中的線C-C的根據第二實施例的錨固部件的橫截面圖。
[0041]圖27顯示根據從第二實施例的錨固部件的第一端部的透視圖。
[0042]圖28顯示根據第二實施例的骨錨固器的芯體部件的透視圖。
[0043]圖29顯示根據第二實施例的芯體部件的橫截面圖，該截面在包含縱軸線的平面中獲得。【具體實施方式】
[0044]如圖1和2中所示，根據第一實施例的骨錨固器包括呈螺釘部件的形式的錨固部件1，和芯體部件2。芯體部件2可以插入錨固部件I中並且連接到錨固部件以形成骨錨固器。
[0045]如圖3至5中進一步所示，錨固部件I具有第一端部11，相對的第二端部12以及延伸通過第一端部11和第二端部12的縱軸線L。錨固部件形成為管狀部件並且具有帶有第一內徑的第一部段13，第一部段從第一端部11延伸到離第二端部12 —定距離處。在鄰近第二端部12的第二部段14中，內徑朝著第二端部12逐漸減小。第二部段14包括朝著第二端部12漸縮的錐形內表面14a。在第二端部12處，提供通到第二端部12並且延伸到第一部段13中的至少兩個、優選三個或四個狹縫15。狹縫15大致平行於縱軸線L。藉助於狹縫15，使錨固部件I在其第二端部12的區域中具有撓性，如下所述。
[0046]如圖1和13a、13b中所示，當芯體部件完全插入時，第二端部12的前表面限定用於芯體部件的一部分的抵靠部。
[0047]錨固部件I上的外表面的至少一部分帶有骨螺紋16。代替骨螺紋16，可以提供另一個骨接合結構，例如倒鉤或紋理化表面。
[0048]在第一端部11處，多個凹陷17從第一端部11的前表面延伸到第一管狀部段13中，並且形成用於與頭部3形狀配合接合的接合部分。
[0049]錨固部件I由這樣的材料製造，所述材料具有比芯體部件2的材料的彈性模量小的彈性模量。優選地，錨固部件I由聚合物材料、特別是生物相容聚合物材料製造。例如，材料可以選自聚芳醚酮PAEK的族(group)，包括聚醚醚酮PEEK、聚醚酮酮PEKK和聚醚酮PEK0然而，也可以使用其它聚合物材料。在製造期間通過選擇適當的材料、錨固部件I的壁厚度、狹縫15的長度和寬度可以調`節錨固部件I在其第二端部12可膨脹的程度。
[0050]如圖6至8中進一步所示，芯體部件2包括第一端部21，相對的第二端部22以及大致杆狀中心部分23。鄰近第一端部21，提供錨固器的頭部3。頭部3具有在自由端部處的接合部分31,其形成具有凹陷(例如梅花型(torx-shaped)凹陷或六角形凹陷)的第一端部21，所述凹陷可以與工具接合。頭部3還包括球形表面部分32。球形表面部分32的直徑朝著杆狀中心部分23減小。頭部3用於將骨錨固器連接到例如穩定或固定裝置的其它裝置，例如連接到板狀部件或多軸骨錨固器的接收部件。在球形外表面部分32和杆狀中心部分23之間，提供頸部分34，該頸部分34具有的直徑比球形外表面部分小且比杆狀中心部分23大。頸部分34具有的外徑使得它在第一端部11處配合到管狀錨固部件I中。在徑向和軸向上突出的突起34a存在於對應於錨固部件I的第一端部11處的凹陷17的位置上。突起34a配置成接合凹陷17，在錨固部件I的第一端部11實現芯體部件2和錨固部件I之間的形狀配合連接。藉助於突起34a和凹陷17的接合，芯體部件2可以固定到錨固部件I使得芯體部件2不能相對於錨固部件旋轉。
[0051]在第二端部22處，芯體部件2包括末端24。末端24以一定錐角朝著第二端部22漸縮，其中該錐角大致對應於錨固部件I的錐形部分14a的錐角。在杆狀中心部分23和末端24之間，存在圓柱形部分25，該圓柱形部分具有比末端的基部24a小的直徑使得如在圖2中可以看到的，末端24的基部24a抵靠錨固部件I的第二端部的前表面。[0052]一個或多個引導部件26可以設在杆狀中心部分23上，其中引導部件26具有大致圓柱形，具有朝著第二端部22漸縮的傾斜表面26。引導部件26的外徑僅僅略小於錨固部件I的第一部段13的內徑。所以，當芯體部件2插入管狀錨固部件I中時，引導部件26通過沿著錨固部件I的內壁滑動而提供引導。錐形表面26a便於芯體部件2插入錨固部件I中。引導部件26可以與芯體部件2整體地形成或者可以是固定到芯體部件2的獨立部件。引導部件也可以被省略。
[0053]芯體部件2由優選地比錨固部件的材料更硬、即具有更高彈性模量的材料製造。例如,芯體部件2由金屬材料、身體相容金屬合金製造，金屬材料諸如鈦、不鏽鋼，身體相容金屬合金諸如M1-Ti合金,例如鎳鈦諾(Nitinol )。
[0054]將參考圖9至13b說明使用錨固部件的方法的第一實施例。首先，如圖14中所示，將錨固部件插入骨、骨部分或椎骨(未顯示)中。可以事先製備芯體孔。可以使用接合錨固部件的未顯示的工具。用於形成至錨固部件I的形狀配合連接的接合部分17也可以用作用於工具的接合部分。可以提供其它接合部分(未顯示)。[0055]在第二步驟中，如圖1Oa和IOb中所示，在末端24面對錨固部件I的情況下將芯體部件2插入錨固部件中直到末端24在第二端部12處抵靠錨固部件的內壁上的錐形部分14a。在插入期間，芯體部件2沿著錨固部件I的內表面滑動，同時通過內壁接觸引導部件26芯體部件2被引導。
[0056]接著，如圖1la和Ilb中所示，將芯體部件2進一步推進到錨固部件I中導致錨固部件在第二端部2處膨脹，原因是末端24的基部24a的外徑大於管狀錨固部件第二端部處的內徑。
[0057]在一步驟中，如圖12a和12b中所示，將芯體部件進一步推進到錨固部件2中允許末端24從錨固部件2離開，由此在第二端部12處進一步膨脹錨固部件2。
[0058]最後，如圖13a和13b中所示，當仍然進一步推進芯體部件2時，錨固部件的膨脹部分回彈使得錨固部件用在第二端部12處的它的前表面抵靠末端的基部表面24a，圓柱形部分25延伸通過第二端部並且形成用於錨固部件的在徑向上的抵靠部。末端的基部表面24a形成用於錨固部件的第二端部12的在縱向上的抵靠部。杆狀中心部分23的尺寸使得在完全插入配置中，如圖13a中所示，頭部3的突起34a完全接合凹陷17使得芯體2相對於錨固部件I旋轉固定。
[0059]圖14至16顯示將骨錨固器應用到椎骨100的椎弓根(pedicle)的如前所述的使用方法。圖14顯示首先用工具101將錨固部件插入椎弓根中。然後，去除工具並且插入芯體部件，如圖15中所示。圖16顯示最後配置，其中芯體部件2完全插入錨固部件I中。
[0060]在使用方法的第二實施例中將如圖13a中所示的具有芯體部件的預組裝錨固部件作為整體組件插入骨中。
[0061]在圖17中顯示了骨錨固器與穩定裝置一起的第一應用。根據第一實施例的骨錨固器接收在多軸骨錨固器的接收部件4中。接收部件4為大體圓柱形並且包括頂端41、底端42以及從頂端延伸到離底端一定距離處的同軸腔孔43。腔孔43朝著底端42縮窄並且提供開口 44。靠近底端，提供用於可樞轉地接收頭部3的容座45。U形凹陷從頂端延伸到離頂端一定距離處以用於接收杆5。藉助於U形凹陷提供兩個自由腿部46、47，所述自由腿部具有用於與鎖定部件6配合的內螺紋48。此外，提供壓力部件7，所述壓力部件將壓力施加到頭部3上使得通過上緊鎖定部件可以將頭部3鎖定在某個角位置。骨錨固器可以與用於多軸骨螺釘的接收部件和設計的其它部分一起使用。芯體部件2的頭部3也可以設計成使得它包括用於接收杆並且用於接收鎖定部件以固定杆的部段，如可以從單軸骨螺釘獲知的。
[0062]在圖18中顯示了應用的第二例子，其中根據第一實施例的骨錨固器與骨板9 一起使用，所述骨板具有用於接收每個骨錨固器的頭部3的容座部分11和孔10。這樣的骨板的各種配置是可想到的。同樣在該例子下，頭部3可以在其形狀上進行適應以對應於設在骨板中的接收部分。
[0063]參考圖19至21，顯示了骨錨固器的第二實施例。錨固部件I』和芯體部件2』均包括彼此配合以增強芯體部件2』的固定以防止部件的旋轉和軸向運動的結構。
[0064]將參考圖24至27更詳細地描述錨固部件I』。與先前實施例的部件和部分相同的部件和部分用相同的附圖標記指示並且將不重複它們的描述。錨固部件I』包括由縱向延伸肋狀突起18提供的內部引導結構。肋狀突起18從第一端部11延伸到離第二端部12 —定距離處。優選地，肋狀突起18僅僅一直延伸到狹縫15的端部使得錨固部件的撓性部分不具有肋狀突起。
[0065]例如，四個肋狀突起18相對於彼此成90°布置使得它們形成十字形布置。另外，在第二端部12處，多個凹陷19 (例如四個)布置在端部12的端面中。凹陷19用於與芯體部件2』上的相應部分接合。頭部3在其面對杆狀部分23的側面具有突起34a』，所述突起布置和配置成接合具有肋狀突起18的管狀部段13。
[0066]芯體部件2』在其杆狀中心部分23上具有至少一個、優選多個間隔開的引導部件26』。引導部件26』的最大外徑略小於錨固部件2』在肋狀突起18之間的空間中的內徑。引導部件26』包括縱向凹槽26a』，所述縱向凹槽在圓周方向上彼此間隔開布置在對應於突起18的位置的位置。因此，凹槽26a』配置成與肋狀突起18接合。
[0067]在面朝著第一端部22的`末端24的基部，存在向外並且在朝著芯體部件2』的第一端部21的方向上突出的突起24b。突起24b配置成接合在錨固部件的凹陷19中。
[0068]藉助於芯體部件2』和錨固部件I』之間的上述形狀配合連接，提供防止芯體部件2』相對於錨固部件I』的旋轉並且也防止部件的軸向位移的結構。
[0069]這樣的接合結構的其它設計是可能的。例如，可以提供多於或少於四個突起和凹槽。錨固部件的內壁可以具有當接合芯體部件2』的相應輪廓時防止旋轉的橢圓形輪廓或其它輪廓。
[0070]實施例的另外修改是可能的。例如，芯體部件可以由兩個或更多個部件製造。頭部可以製造為可以連接到芯體部件的獨立部件。而且，頭部3可以是錨固部件的一部分。
[0071]錨固部件的第二端部可以閉合併且在芯體部件上的末端可以被省略。在該情況下，提供將芯體部件固定到錨固部件的結構。
[0072]頭部可以具有取決於骨錨固器的預期使用的不同形狀。第二實施例的材料和材料的組合可以與第一實施例中相同。
【權利要求】
1.一種骨錨固器，包括: 錨固部件(1、1』)，所述錨固部件具有敞開的第一端部(11)和第二端部(12)以及在所述第一端部(11)和所述第二端部(12)之間的管狀部段(13)，從所述第一端部延伸到所述第二端部的縱軸線(L)，以及用於在所述管狀部段(13)的至少一部分中接合骨的骨接合結構(16)； 其中所述錨固部件(I)由第一材料製造； 芯體部件(2、2』)，所述芯體部件具有第一端部(21)和第二端部(22)，並且所述芯體部件可插入所述錨固部件中並且可連接到所述錨固部件； 其中所述芯體部件(2)由不同於所述第一材料的第二材料製造。
2.根據權利要求1所述的骨錨固器，其中所述第一材料是具有比所述第二材料大的撓性的材料。
3.根據權利要求1或2所述的骨錨固器，其中所述第一材料是聚合物材料。
4.根據權利要求1至3之一所述的骨錨固器，其中所述第二材料是金屬材料。
5.根據權利要求1至4之一所述的骨錨固器，其中所述骨接合結構(16)是骨螺紋。
6.根據權利要求1至5之一所述的骨錨固器，其中所述骨錨固器(1、1』)的所述第一端部(11)和所述第二端部(12)形成所述管狀部段(13)的敞開端部，並且其中所述錨固部件(1、1』)在所述第二端部(12)可膨脹。
7.根據權利要求1至6之一所述的骨錨固器，其中所述錨固部件(1、1』)包括大致平行於所述縱軸線延伸並且通到所述第二端部(12)的至少兩個狹縫(15)。
8.根據權利要求1至7之一所述的骨錨固器，其中所述錨固部件包括在所述第二端部(12)處或附近的內壁處的錐形部段(14a)，所述錐形部段朝著所述第二端部(12)漸縮。
9.根據權利要求1至8之一所述的骨錨固器，其中所述錨固部件(1、1』)包括在所述第一端部(11)處或附近的接合結構(17)，所述接合結構優選地呈從所述第一端部(11)的前表面延伸到所述管狀部段(13)中的至少一個凹陷的形式。
10.根據權利要求1至9之一所述的骨錨固器，其中所述芯體部件(2、2』)包括在所述第一端部處的頭部(3、3』)，所述頭部(3、3』)優選地具有球形外表面部分(32)。
11.根據權利要求10所述的骨錨固器，其中所述頭部(3、3』)包括用於接合所述錨固部件(1、1』 )的接合部分(34)。
12.根據權利要求1至11之一所述的骨錨固器，其中所述芯體部件(2、2』)包括在所述第二端部(12 )處的末端(24 )，所述末端朝著所述第二端部漸縮。
13.根據權利要求12所述的骨錨固器，其中所述末端(24)的最大外徑大於管狀部段(14)在所述第二端部(12)處的內徑。
14.根據權利要求1至13之一所述的骨錨固器，其中所述芯體部件(2)包括抵靠部分(24a)，所述抵靠部分與所述錨固部件(I)的抵靠部分(12)配合以防止所述芯體部件(2)朝著所述第一端部(11)移動。
15.根據權利要求1至14之一所述的骨錨固器，其中所述錨固部件(I』)的管狀部段(13)的內壁具有成形部(18)，所述成形部以防止所述芯體部件(2』)旋轉的方式與所述芯體部件(2』 )的相應成形部(26a)配合。
16.根據權利要求1至15之一所述的骨錨固器，其中所述管狀部段的內壁包括至少一個縱向延伸突起(18)並且所`述芯體部件包括至少一個相應的縱向凹槽(26a)。
【文檔編號】A61B17/70GK103505277SQ201310231498
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月13日 優先權日:2012年6月18日
【發明者】L·比德爾曼, W·馬蒂斯 申請人:比德爾曼技術有限責任兩合公司