用於在骶髂關節處或骶髂關節附近固定或融合骨的系統和方法

2023-08-11 08:05:11

專利名稱：用於在骶髂關節處或骶髂關節附近固定或融合骨的系統和方法
技術領域：
本申請大體上涉及骨的固定。
背景技術：
許多類型的金屬件(hardware)可用於骨折固定以及待被融合(fuse)的骨的固定 (關節固定)二者。金屬和可吸收螺釘被常規地用於固定骨折以及截骨術。對於成功完成手術來說， 螺釘能夠產生對促進骨癒合有幫助的壓縮力是重要的。發明概述本發明提供用於穩定骨節段的骨固定裝置和相關的方法。系統和方法包括適合於在毗鄰的骨節段之間的通路的莖杆狀結構。莖杆狀結構的至少一部分包括增強骨內生 (bony in-growth)的表面。在莖杆狀結構中的骨內生幫助加速融合過程或骨折癒合時間。根據本發明的一個方面，包括具有最大外徑的莖杆物(stem)的至少一個骨固定裝置穿過軟組織中的最小侵入性的切入路徑(minimally invasive incision path)而插入骶髂關節中，所述最小侵入性的切入路徑被近似地控制尺寸為或約為莖杆物的最大外徑，所述最小侵入性的切入路徑進入髂骨，穿過骶髂關節並且進入骶骨。莖杆物通過切入路徑被插入到在髂骨和骶骨之間的骶髂關節內的位置，以融合骶髂關節，而不經過侵入性的關節準備、軟骨的除去或在骶髂關節處或附近的刮擦。期望地，莖杆物的至少一部分包括允許骨內生的表面。附圖簡述

圖1是具有網構型(mesh configuration)的骨內生表面的骨固定莖杆物的透視圖。圖2是具有珠狀構型的骨內生表面的骨固定莖杆物的可選擇的實施方案的透視圖。圖3是具有小梁構型的骨內生表面的骨固定莖杆物的可選擇的實施方案的透視圖。圖4是正在被穿過骨折線或骨關節插入骨中的圖所示的類型的骨固定莖杆物的示意圖。圖5是被定位在骨內的骨固定莖杆物的示意圖並且圖示了延伸穿過骨折線或骨關節的莖杆物的骨內生表面。圖6是具有骨內生表面的骨固定莖杆物的其中莖杆物具有圓錐構型的可選擇的實施方案的前視平面圖。圖7是具有骨內生表面的骨固定莖杆物的其中莖杆物具有有斜面的遠端末端的可選擇的實施方案的前視平面圖。圖8A和8B是圖示了插入圖6中所示的類型的圓錐形骨固定莖杆物以減少骨節段之間的縫隙的示意圖。
圖9是圖示了正在被穿過骨節段而引入骨中的引導線的示意圖。圖10是與圖9相似的示意圖並且圖示了正通過引導線被引入的鑽頭。圖11是與圖10相似的示意圖並且圖示了在鑽頭的撤出之後留下的形成在骨中的鑽孔。圖12是與圖11相似的示意圖並且圖示了骨固定莖杆物向預形成的鑽孔中的插入。圖13是圖示了一對骨固定莖杆物的通過螺紋嚙合的耦合的分解前視平面圖。圖14是圖示了被耦合在一起並且被插入骨中穿過多重骨節段的一對骨固定莖杆物的示意圖。圖15是圖示了骨固定莖杆物的通過在另一個骨固定莖杆物中的開窗的路徑的前視平面圖。圖16是圖示了一系列骨固定莖杆物在骨中的放置的示意圖。圖17是在身體的臀部區域中的骨的側向前解剖視圖，示出了髂骨、骶骨以及在它們之間的骶髂關節。圖18是圖17中所示的臀部區域的後解剖視圖，示出了用於將一個或多個骨固定裝置插入骶髂關節中的切入路徑，所述切入路徑通過軟組織，進入髂骨，穿過骶髂關節並且進入骶骨。圖19是在一個或多個骨固定裝置的向骶髂關節中的插入以融合骶髂關節之後的如圖18中所示的後解剖視圖。優選的實施方案的描述雖然本文的公開內容是詳細的且精確的以使本領域的技術人員能夠實踐本發明， 但是本文公開的具體實施方案僅是對本發明的示例，本發明可以被以其他具體的結構實施。雖然已經描述了優選的實施方案，但是細節可以變化而不偏離本發明，本發明被權利要求限定。圖1示出了裝置10，裝置10被控制尺寸並且被配置為用於骨折的固定或用於待被融合的骨的固定(關節固定)。裝置10包括長形的莖杆狀結構。裝置10可以由在修復領域中可用的材料例如通過機加工、模塑或擠出而形成，在修復領域中可用的材料包括但不限於鈦、鈦合金、鉭、鉻鈷、外科用鋼、或任何其他全關節置換術金屬和/或陶瓷、燒結玻璃、 人工骨、任何未膠結金屬或陶瓷表面、或其組合。可選擇地，裝置10可以由合適的持久生物材料或金屬和生物材料的組合，例如生物相容的骨填充材料來形成。裝置10可以由被例如紫外光固化為不可流動的或固體的材料的可流動的生物材料例如丙烯酸骨膠接劑來模塑。裝置10可以採取各種形狀並且具有各種橫截面幾何形狀。裝置10可以具有例如大體上曲線(即圓形或橢圓形)的橫截面，或大體上直線的橫截面(即正方形或矩形)，或其組合。如將在下文更詳細地描述的，裝置10可以是圓錐形的或楔形的。結構10包括沿其長度的至少一部分的表面紋理(surface texturing) 12，以促進在其表面上的骨內生。表面紋理12可以包括例如通孔和/或各種表面型式和/或各種表面紋理和/或氣孔，或其組合。裝置10可以被包覆或包裹或表面處理以提供表面紋理12， 或其可以由本身固有地擁有有助於骨內生的表面，例如多孔網、羥基磷灰石或其他多孔表面，的材料形成。裝置10還可以被各種其他覆層，例如抗菌劑、抗血栓形成劑和骨誘導劑
4(osteoinductive agent)或其組合覆蓋。表面紋理12可以被這樣的劑浸漬，如果期望的話。當然，表面紋理12的構型可以變化。例如，圖1示出了作為開放網構型的表面12 ； 圖2示出了作為珠狀構型的表面12，並且圖3示出了作為小梁構型的表面12。任何有助於骨內生的構型都將是適用的。在使用中(參見圖4和幻，裝置10被插入在兩個毗鄰的骨表面之間的空間中，例如插入骨折部位中或在兩個待被融合在一起的骨(例如毗鄰的椎體)之間。在圖4中，裝置10被示出為被敲擊物(tape) 16敲擊入骨中通過骨節段14 (即穿過骨折線或在待被融合的毗鄰的骨之間)。骨可以首先被鑽孔以幫助裝置10的插入。沿裝置10的表面的骨內生表面12加速向裝置10中的骨內生。向裝置10中的骨內生幫助加速融合過程或骨折癒合時間。骨內生表面12可以覆蓋裝置10的整個外表面，如圖4中所示，或骨內生表面12 可以僅覆蓋在關節表面或骨折線的任何側上的特定的距離，如圖5中所示。裝置10的尺寸和構型可以被變化，以適應待被治療的骨的類型和位置以及特殊的解剖結構。如圖6示出的，裝置10可以被以圓錐構型形成角度或形成錐形。角度的度數可以被變化，以適應具體的需要或特殊的解剖結構。當裝置10被敲擊入骨或骨折節段14中時， 較小度數的角(即更尖銳的角)降低劈開骨的風險。裝置10還可以包括有斜面的遠端末端18，以進一步輔助裝置10向骨中的插入，如圖7中所示。如圖8A和8B中所示，圓錐形狀還幫助將關節表面或骨折碎塊驅動在一起，減小骨節段14之間的縫隙(G)。在圖9至12中，裝置10是筒狀的，具有延伸通過其的中央內腔或通孔20，以輔助裝置10在骨內的放置。在使用中，醫生可以通過常規的方法將常規的引導銷釘22插入通過骨節段14，如圖9所示的。然後，筒狀鑽頭M可以通過引導銷釘22引入，如在圖10中看到的。可以採用單一或多個鑽頭24，以鑽穿骨碎塊或骨表面，以產生具有期望的尺寸和構型的鑽孔26。在本圖示的實施方案中，鑽頭M被控制大小和配置以產生在尺寸和構型上與裝置10相似的圓錐形鑽孔26。鑽孔沈期望地被控制大小和配置為允許裝置10在鑽孔沈內的緊密的嚙合並且從而限制裝置10在鑽孔沈內的運動。預形成的鑽孔沈可以略微地小於裝置10，但是仍然允許裝置10通過敲擊被固定入在鑽孔沈內的位置中。如在圖11中看到的，然後鑽頭對被撤出。然後裝置10通過引導銷釘22插入鑽孔沈中，如圖12示出的。然後，引導銷釘22被撤出。可選擇地，裝置10本身可以包括沿本體的用於將裝置螺釘連接就位的螺釘狀的螺紋。在本布置中，裝置10是自攻的。也在本布置中，裝置10可以是筒狀的，以用於與引導銷釘22共同使用，或其不需要是筒狀的。可以採用多重裝置10以提供額外的穩定化。雖然現在將描述多重裝置10的使用， 圖示具有相同的尺寸和構型的多重裝置10的使用，但是可以設想，裝置10還可以具有不同尺寸和/或構型，例如一個裝置10具有圓柱構型並且第二裝置10具有圓錐構型。在很多情況下，可以是期望的是，將一系列裝置10耦合在一起，例如，以提供在較大的表面區域上的穩定化。一系列裝置10可以通過任何合適的手段被耦合在一起，例如通過搭扣配合的接合(snap fit engagement)或凹槽和凸臺鍵布置(groove and tab key arrangement) 0在一個實施方案中，一系列裝置10通過螺紋嚙合被耦合。如圖13中圖示的，第一裝置IOA包括在一個端處的設置一系列內部螺紋30的凹陷處觀。在本圖示的實施方案中，第一裝置10具有圓柱構型，但是可以具有任何期望的構型。內部螺紋30與在具有相似的或不同的構型的第二裝置IOB上的一系列互補的外部螺紋32耦合，以將第一裝置 IOA和第二裝置IOB耦合在一起。期望地，裝置IOA和IOB在被插入預形成的鑽孔沈中之前被耦合在一起。該系列的內部螺紋和外部螺紋30和32提供聯鎖機構，該聯鎖機構允許一系列裝置10被堆疊和連接以覆蓋較大的區域或多重骨節段14 (例如具有多重骨折的骨)並且從而提供額外的穩定化，如在圖14中看到的。圖15圖示了另一個實施方案，其中裝置10'包括開口或開窗34，以允許另一個裝置10穿過，從而提供額外的穩定化。開窗34可以被控制大小和配置為允許另一個裝置10 以實質上任何角度穿過裝置10'。開窗34還可以被控制大小和配置為限制第二裝置10的相對於第二裝置10'的運動。在使用中，並且如圖16中所示，醫生將具有開窗34的第一裝置10 『敲擊通過骨節段。然後第二裝置10被插入(例如通過敲擊)通過第一裝置10'的開窗34而就位。進一步設想的是，裝置10'還可以適合於與另一個裝置IOA耦合(例如通過一系列外部螺紋和內部螺紋)，允許裝置10'和IOA被額外地堆疊和連接，也如圖16中示出的。骶髂關節的關節固定術如圖17中所示，人類骨盆帶由被三個相對固定的關節接合的三個大骨組成。骨中的一個被稱為骶骨，並且其位於腰椎的底部，在該處其與L5椎骨連接。其他兩個骨普遍被稱為「髖骨」並且在學術上被稱為右髂骨和左髂骨。骶骨在骶髂(Si)關節與兩個髖骨連接。骶髂關節的功能是將來自脊骨的力傳輸至下肢，並且反之亦然。骶髂關節融合典型地被認為是用於退化性骶髂關節炎、炎性骶髂關節炎、醫源性骶髂關節不穩定、髂骨緻密性骨炎或骨盆的外傷性骨折脫白的外科手術治療。目前，螺釘和鋼板聯合螺釘(screw with plate)被用於骶髂融合。同時，軟骨必須被從SI關節的「滑液關節」部分除去。這需要大的切口以接近被損壞的、半脫位的、脫臼的、骨折的或退化性的關節。圖18和19示出了一個或多個裝置100，如上文描述和示出的，例如在圖1中，一個或多個裝置100中的每個被控制尺寸和被配置為用於骶髂關節的融合(關節固定術)。如上文描述的，每個裝置100包括長形的莖杆狀結構。每個裝置100可以由在修復領域中可用的材料例如通過機加工、模塑或擠出而形成，在修復領域中可用的材料包括但不限於鈦、 鈦合金、鉭、鉻鈷、外科用鋼、或任何其他全關節置換金屬和/或陶瓷、燒結玻璃、人工骨、任何未膠結金屬或陶瓷表面、或其組合。可選擇地，每個裝置100可以由合適的持久生物材料或金屬和生物材料的組合例如生物相容的骨填充材料形成。裝置100可以由被例如紫外光固化為不可流動的或固體的材料的可流動的生物材料例如丙烯酸骨膠接劑來模塑。給定的裝置100可以採取各種形狀並且具有各種橫截面幾何形狀。給定的裝置 100可以具有例如大體上曲線(即圓形或橢圓形)的橫截面，或大體上直線的橫截面(即正方形或矩形)，或其組合。給定的裝置100可以是圓錐形的或楔形的。用於給定的關節固定術的裝置100可以具有不同的尺寸和形狀，取決於所遇到的解剖情況。裝置100中的一個或多個(見圖18)期望地包括沿其長度的至少一部分的表面紋理120，以促進在其表面上的骨內生，如上文描述的。表面紋理120可以包括例如通孔和/ 或各種表面型式和/或各種表面紋理和/或氣孔，或其組合。裝置100可以被包覆或包裹或表面處理以提供表面紋理120，或其可以由本身固有地擁有有助於骨內生的表面，例如多孔網、羥基磷灰石或其他多孔表面，的材料形成。裝置100還可以被各種其他覆層，例如抗菌劑、抗血栓形成劑和骨誘導劑或其組合覆蓋。表面紋理120可以被這樣的劑浸漬，如果期望的話。裝置100中的一個或多個被分別地以最小侵入形式插入通過軟組織中的插入路徑140，進入分別的髂骨，穿過分別的骶髂關節並且進入骶骨，如圖18和19示出的。常規的組織進入工具、充填體、套管和/或鑽頭可以用於該目的。在插入路徑的形成或裝置100 的插入之前不需要關節準備、軟骨的除去或刮擦，因此被近似地控制尺寸為或約為裝置100 的最大外徑的最小侵入性的插入路徑需要被形成。在代表性的手術中，可能需要一個至六個或可能八個裝置100，取決於患者的尺寸以及裝置100的尺寸。所描述的方法包括提供至少一個包括具有最大外徑的莖杆物的裝置100。方法產生被近似地控制尺寸為或約為最大外徑的最小侵入性的切入路徑，最小侵入性的切入路徑通過軟組織，進入髂骨，穿過骶髂關節並且進入骶骨。方法包括，不經過進一步的關節準備、 軟骨的除去或在骶髂關節處或附近的刮擦，而將莖杆物通過切入路徑插入在髂骨和骶骨之間的骶髂關節內的位置，以融合骶髂關節。優選地，莖杆物的至少一部分包括允許骨內生的表面。在安裝之後，患者將被建議在融合發生時防止使骶髂關節承受負荷。這可以是六至十二周時間或更長，取決於患者的健康以及他或她的對手術後規定的依從度。以上被認為是僅是對本發明的原理的闡述。此外，由於本領域的技術人員將容易地想到多種修改和變化，所以不期望將本發明限制於所示出的和所描述的精確的構造和操作。雖然已經描述了優選的實施方案，但是細節可以變化而不偏離本發明，本發明被權利要求限定。
權利要求
1.一種方法，包括提供至少一個骨固定裝置，所述骨固定裝置包括具有最大外徑的莖杆物； 在軟組織中產生切入路徑，所述切入路徑被近似地控制尺寸為或約為所述莖杆物的所述最大外徑，所述切入路徑進入髂骨，穿過骶髂關節並且進入骶骨；以及不經過進一步的關節準備、軟骨的除去或在骶髂關節處或骶髂關節附近的刮擦，將所述莖杆物穿過所述切入路徑插入到在髂骨和骶骨之間的骶髂關節內的位置，以融合骶髂關節。
2.根據權利要求1所述的方法，所述莖杆物的至少一部分包括允許骨內生的表面。
全文摘要
包括具有最大外徑的莖杆物的至少一個骨固定裝置穿過軟組織中的最小侵入性的切入路徑而插入骶髂關節中，所述最小侵入性的切入路徑被近似地控制尺寸為或約為莖杆物的最大外徑，所述最小侵入性的切入路徑進入髂骨，穿過骶髂關節並且進入骶骨。莖杆物通過切入路徑被插入到在髂骨和骶骨之間的骶髂關節內的位置，以融合骶髂關節，而不經過侵入性的關節準備、軟骨的除去或在骶髂關節處或附近的刮擦。期望地，莖杆物的至少一部分包括允許骨內生的表面。
文檔編號A61B17/58GK102238919SQ200880132190
公開日2011年11月9日 申請日期2008年12月4日 優先權日2008年12月4日
發明者馬克·A·賴利 申請人:西-博恩公司