專利名稱：用于骨植入物的骨水泥強(qiáng)化的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及依照權(quán)利要求1原理的用于骨植入物的骨水泥強(qiáng)化的 裝置。
背景技術(shù)：
骨水泥強(qiáng)化在骨外科手術(shù)中已知好幾年了。這種強(qiáng)化應(yīng)用在骨質(zhì) 疏松的骨中，其中骨固定裝置例如螺釘、銷、釘?shù)鹊炔荒芾喂痰毓潭?。依照現(xiàn)有技術(shù)，骨水泥注入到骨中，適合于作為用于隨后插入植 入物的固定基體。就骨水泥而言，每種骨填充材料已知的是可通過聚 合物、液壓或依照其它的反應(yīng)機(jī)理來硬化的。它們必須在骨水泥硬化 之前注入，以致于骨水泥可以附加在植入物上。這種現(xiàn)有技術(shù)的缺陷 在于，施加骨水泥很復(fù)雜，并且確定植入物在骨水泥復(fù)合物內(nèi)的正確 位置很復(fù)雜。為了解決這些問題，已經(jīng)發(fā)展了特殊的植入物，其允許當(dāng)放置植 入物時施加骨水泥。此外，已經(jīng)使用植入物和特別的螺釘，其包括插 管，骨水泥可以通過該插管填充到骨中。這種技術(shù)需要高粘度的骨水 泥，其可通過相對小的插管注入。而且，骨水泥在骨中的量值和位置 不能充分控制。具有較低粘度的骨水泥相對于不能再吸收的并且在高 溫下硬化的骨水泥而言具有顯著的生物學(xué)優(yōu)點(diǎn)，但不適合與這些適合 的植入物結(jié)合使用。例如TRONZO的DE - A國3 508 759公開的髖骨螺釘(hip screw』， 其設(shè)置有中心通孔，該通孔在開式螺釘尖端開口 ，并且在螺紋壁之間 具有側(cè)面開口。通過這樣的髖骨螺釘， 一方面實(shí)現(xiàn)了在骨中的特大尺 寸和尖頭螺紋的固定，另一方面使弱化的骨材料增強(qiáng)，后者是通過由 上述中心孔注入骨水泥和通過側(cè)面的開口流出骨水泥而實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上， 上述技術(shù)的主要缺點(diǎn)是，普通的骨植入物不可以使用，而必須采用專 門制造的、昂貴的且復(fù)雜的植入物(髖骨螺釘)。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明打算提供補(bǔ)救措施。本發(fā)明基于這樣的目的，即提 供一種裝置，依靠該裝置可以簡化現(xiàn)有的和/或新穎的骨固定裝置(或 其他骨植入物)的骨水泥強(qiáng)化。本發(fā)明依靠具有如權(quán)利要求1表示特征的用于骨植入物的骨水泥 強(qiáng)化的裝置來解決提出的問題。依照本發(fā)明的裝置把特殊的強(qiáng)化與待增強(qiáng)的植入物分開，由此內(nèi) 部操作的處理簡化了，同時增加了治療技術(shù)的安全性。在本發(fā)明的情況中，預(yù)先填充骨水泥的穿孔的空心圓筒被插入到 骨中。取決于實(shí)際情況，在骨中必須準(zhǔn)備好用于空心圓筒的座。這可 以通過鉆孔和/或鉸孔實(shí)施。 一旦空心圓筒就座，與所述空心圓筒對應(yīng) 的骨固定部件(例如接骨螺釘、板片、螺旋板片、骨釘)插入空心圓 筒，從而通過空心圃筒中的穿孔而把骨水泥排出到周圍的骨中。流出 骨水泥的數(shù)量等于固定裝置的體積。根據(jù)空心圓筒中穿孔的位置和數(shù) 量，可以在期望的部位進(jìn)行強(qiáng)化。由于用于植入物的強(qiáng)化裝置的分離， 骨水泥強(qiáng)化可以通過使用普通的商品化植入物實(shí)施。骨水泥的施加不是象已知的強(qiáng)化那樣很復(fù)雜地在骨中實(shí)施，而是 以可控制的方式在手術(shù)臺上施加到空心圓筒中。 一旦實(shí)施了填充，所 述空心圓筒可以插入到預(yù)先準(zhǔn)備好的在骨中的座中?；旧?，空心圓筒可以在任何位置施加，只要在該位置對普通固 定裝置來說骨材料不能給出足夠的剛性，例如靠近骨關(guān)節(jié)、脊推骨、 頜骨、骨盆等等的部位。本發(fā)明具有多方面的優(yōu)點(diǎn) -在體外施加骨水泥i) 骨水泥的操作簡單ii) 填充步驟是可控制的和可定劑量的 iii)在骨水泥中不夾雜血液、體液和組織-通過穿孔的方向、位置、數(shù)目和尺寸，骨水泥被導(dǎo)入到解剖學(xué)上的預(yù)定位置；-排出空心圓筒的骨水泥數(shù)量可通過骨固定部件的體積控制；和 -避免了由于不可控制的阻力下降(在治療區(qū)域自發(fā)的骨折)導(dǎo)致 的大量骨水泥不受控制地在骨折部位損失的風(fēng)險，因?yàn)楣撬嗯懦隽?通過植入物的插入控制，而不是通過施加抵抗骨阻力的壓力控制。在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例中，空心圓筒至少部分地填充尚末硬化 的骨水泥。在更進(jìn)一步的實(shí)施例中，空心圓筒和骨固定部件是互相配合的， 以便在骨固定部件插入空心圓筒中時，尚末硬化的骨水泥通過空心圓 筒殼體中的至少一個穿孔流出。在更進(jìn)一步的實(shí)施例中，空心圓筒在其前端封閉。這樣的優(yōu)點(diǎn)是， 骨水泥僅在最合適的側(cè)向流出，因?yàn)樵诳招膱A筒前面硬化的骨水泥團(tuán) 可能是不利的，因?yàn)樵谥踩胛镞M(jìn)一步擰入時，骨水泥團(tuán)會刺入位于它 前面的皮層。例如在TRONZO的例子中，在骨水泥硬化之后，骨固 定部件不能在軸向朝前擰動，因?yàn)橥ㄟ^開口尖端流出的且已硬化的骨 水泥，不允許這樣。在前端封閉的空心圓筒的另外優(yōu)點(diǎn)是通過將它在 靠近骨關(guān)節(jié)處應(yīng)用的例子中實(shí)現(xiàn)的。在更進(jìn)一步的實(shí)施例中，空心圓筒的后端構(gòu)造成用于與骨水泥注射器連接的接頭。特別的是，空心圓筒的后端可以是插入式連接，以 用于與骨水泥注射器連接的轉(zhuǎn)接器。這種不滲透的連接一方面防止了壓力損失，另一方面防止了骨水泥在空心圓筒后端的不希望的流出。 在更進(jìn)一步的實(shí)施例中，空心圓筒的后端構(gòu)造為具有內(nèi)螺紋的鉆孔。特別的是，骨固定部件可以構(gòu)造為具有與空心圓筒的內(nèi)螺紋配合的外螺紋的接骨螺釘。在更進(jìn)一步的實(shí)施例中，空心圓筒的后端設(shè)置有具有骨植入物橫截面的孔隙，例如用于板片的螺紋或槽的形式。在更進(jìn)一步的實(shí)施例中，空心圓筒具有的總長度為L,穿孔到前 端的距離最大值是L/2，優(yōu)選為L/3。骨水泥僅僅在可以提供最大優(yōu)點(diǎn) 的空心圓筒前部流出。骨水泥在后部的流出在臨床上是非常不利的。在更進(jìn)一步的實(shí)施例中，空心圓筒的后端配置為具有多邊形橫截 面的腔或TORX腔，以允許接納相應(yīng)的多邊形或TORX螺絲刀。穿孔的直徑一般介于0.9毫米到3.3毫米之間。穿孔的數(shù)量一般至 少是20，優(yōu)選的是至少40。穿孔的最大數(shù)量一般最多為100，優(yōu)選的 是最多為60。優(yōu)選的是，D/F的比值，即單位為毫米的空心圓筒的外 徑D和單位為平方毫米的穿孔的總出流面積F的比值的范圍是0.19 至0.36mnT1?？招膱A筒的壁厚(外徑D減去內(nèi)徑d)優(yōu)選的是0.1至 2.0毫米。就材料而言，普通的植入物材料如鋼或鈦是適合的，但是也可以 使用合成物例如PEEK或可再吸收的或非可再吸收的聚合物?？招膱A 筒可以由網(wǎng)、編織物或完全地或部分地穿孔管構(gòu)成。通過穿孔的位置、 直徑和數(shù)量，可以根據(jù)部位和數(shù)量來控制骨水泥的流出，并適應(yīng)于使 用的骨水泥。根據(jù)需要，前端的表面可開啟或關(guān)閉。關(guān)閉的實(shí)施例防止了骨水 泥的面流出，這在一些應(yīng)用(如靠近骨關(guān)節(jié)的應(yīng)用)中是很重要的。 本發(fā)明附加的有利實(shí)施例的特征表示在從屬權(quán)利要求中。


接下來將參照幾個實(shí)施例的局部示意圖來對本發(fā)明及其附加的結(jié) 構(gòu)做更詳細(xì)的解釋。 其中顯示的是圖l是用于依照本發(fā)明所述裝置的空心圓筒的透視圖；圖2是依照圖1的空心圓筒的透視圖，以及用于將骨水泥壓入空 心圓筒中的骨水泥注射器的縱截面；圖3是依照圖1的充滿骨水泥的空心圓筒的透視圖，其中插入了 接骨螺釘，所述接骨螺釘將一部分的骨水泥壓入周圍的骨。圖4是依照圖1的空的空心圓筒的縱截面；
圖5是依照圖1的充滿骨水泥的空心圓筒和骨水泥注射器的縱截 面圖。
圖6是依照圖1的充滿骨水泥的空心圓筒和插入在該空心圓筒中 的接骨螺釘?shù)目v截面圖，所述接骨螺釘將一部分骨水泥壓入周圍的骨。
具體實(shí)施例方式
圖1所示的實(shí)施例基本上包括具有前端3、后端4和縱向軸線2 的空心圓筒1。該空心圓筒1具有平行于縱向軸線2延伸的總長度L 和垂直于縱向軸線2測量的外徑D。空心圓筒1的腔9具有垂直于縱 向軸線2測量的內(nèi)徑d。該空心圓筒1的腔9沿著總長度L被殼體5 包圍，其中殼體5局部具有穿孔6。所有穿孔6加起來形成的總出口 面積F小于殼體5的表面積。
空心圓筒1的前端3可以開啟或關(guān)閉，關(guān)閉的實(shí)施例是有利的， 因?yàn)榭梢苑乐乖诳招膱A筒1前面形成骨水泥團(tuán)塊。在空心圓筒1的后 端4設(shè)置有通向腔9的鉆孔7,它適合于作為骨水泥的進(jìn)口。在更進(jìn) 一步的實(shí)施例中，鉆孔7可以設(shè)置有內(nèi)螺紋8 (圖3)。
圖2顯示的實(shí)施例包括具有空心圓筒1,空心圓筒l具有殼體5， 殼體5上設(shè)置有穿孔6,空心圓筒1還具有前端3和后端4。鉆孔7 從前端3穿過空心圓筒1，該鉆孔7適合于從骨水泥注射器40 (縱截 面)將骨水泥20注入到空心圓筒1的腔9中。圖3包括充滿骨水泥20并具有閉合前端3的空心圓筒1。在后端 4,鉆孔7設(shè)置有在空心圓筒1中的內(nèi)螺紋8。這里，骨植入物10設(shè) 置為接骨螺釘形式的骨固定部件15。內(nèi)螺紋8與骨固定部件15的外 螺紋匹配，以便骨固定部件15能擰入空心圓筒1中。因?yàn)闅んw5設(shè)置 有穿孔6，所以借助于骨固定部件15， 一部分骨水泥20通過穿孔6 從空心圓筒1中徑向擠出。圖4顯示的實(shí)施例描繪了通過依照圖1的空的空心圓筒1的縱截 面，其中空心圓筒1的前端3是關(guān)閉的，并且在后端4上鉆孔7設(shè)置 有內(nèi)螺紋8?？招膱A筒1具有外徑D和內(nèi)徑d?？招膱A筒1的殼體5 在從前端3起測量的一部分長度X上設(shè)置有穿孔6， X<L。圖5顯示了空心圓筒1的縱截面，該空心圓筒1充滿骨水泥20 并且具有閉合的前端3以及在后端4的鉆孔7。此外，圖5描繪了充 滿骨水泥20的骨水泥注射器40的縱截面。圖6描繪了充滿骨水泥20的空心圓筒1的一個實(shí)施例的縱截面， 所述空心圓筒1具有閉合的前端3和設(shè)有鉆孔7的后端4。骨固定部 件15插入到位于后端4的鉆孔7中，所述骨固定部件15設(shè)置有與鉆 孔7中的內(nèi)螺紋8配合的外螺紋11。通過插入骨固定部件15,骨水泥 20通過穿孔6從空心圓筒1中被擠出到周圍的骨30中。下面，將對依照本發(fā)明用于骨固定部件的外科方法作簡短的描述 a )在骨中準(zhǔn)備好空心圓筒的支座；這可以通過例如在骨上鉸孔實(shí)施；b )在根據(jù)長度和直徑選擇出的空心圓筒中充滿骨水泥-在患者體 外通過普通的方式實(shí)施；c) 為了避免骨水泥通過圓筒殼體的穿孔流出，舉例來說，該空心 圓筒可以插入具有對應(yīng)孔眼的插座；d) 將預(yù)充滿的空心圓筒插入到骨中；e) 將骨固定部件(例如接骨螺釘)通過空心圓筒的后端插入到空 心圓筒中。在整個過程中，骨水泥通過穿孔被擠入到圍繞該空心圓筒 的骨結(jié)構(gòu)中；f) 當(dāng)骨水泥硬化后，骨水泥生成了一個包括骨、空心圓筒和骨固 定裝置的組件。
權(quán)利要求
1.用于骨植入物(10)的骨水泥強(qiáng)化的裝置，其特征在于A)適合于接納未硬化骨水泥(20)的空心圓筒(1)，所述空心圓筒(1)具有縱向軸線(2)、適合于插入骨(30)中的前端(3)、后端(4)和帶有至少一個穿孔(6)的殼體(5)；和B)可從空心圓筒(1)的后端(4)插入空心圓筒(1)中的骨植入物(10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，空心圓筒(l)至少部分地 填充尚末硬化的骨水泥(20)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，空心圓筒(l)和骨植 入物(10)互相配合，以致于當(dāng)骨植入物(IO)插入空心圓筒(1)時， 尚末硬化的骨水泥(20)就穿過在空心圓筒(1)的殼體(5)中的至 少一個穿孔(6)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的一個所述的裝置，其中，空心圓筒(l) 在其前端(3)封閉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的一個所述的裝置，其中，空心圓筒(l) 的后端(4)構(gòu)造成用于與骨水泥注射器(40)連接的接頭。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一個所述的裝置，其中，空心圓筒(l) 的后端(4)構(gòu)造成插入式連接，以作為與骨水泥注射器(40)連接的 轉(zhuǎn)接器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中的一個所述的裝置，其中，空心圓筒(l) 的后端(4)構(gòu)造成帶有內(nèi)螺紋(8)的鉆孔(7)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，骨植入物(10)是帶有外 螺紋(11)的接骨螺釘，所述外螺紋(11)與空心圓筒(1)的內(nèi)螺紋(8)配合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中的一個所述的裝置，其中，空心圓筒(l) 的后端(4)設(shè)置有與骨植入物(10)的橫截面相對應(yīng)的開口。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中的一個所述的裝置，其中，空心圓筒(1) 具有總長度L，并且穿孔(6)到前端(3)的距離最大值為L/2，優(yōu) 選的是最大值L/3。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中的一個所述的裝置，其中，空心圓筒 (l)的后端(4)配置為多邊形的腔或TORX腔，以接納相應(yīng)的多邊形或TORX螺絲刀。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中的一個所述的裝置，其中，穿孔(6) 的直徑是0.9~3.3亳米，優(yōu)選的是1.5 2.5毫米。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中的一個所述的裝置，其中，穿孔(6) 的數(shù)量至少是20，優(yōu)選的是至少40。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至13中的一個所述的裝置，其中，穿孔(6) 的數(shù)量最大是IOO,優(yōu)選的是最大60。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至14中的一個所述的裝置，其中，D/F的比 值，即單位為毫米的空心圓筒(1)的外徑D和單位為平方毫米的穿 孑L (6)的總出口面積F的比值是0.19至0.36 mm-1。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1至15中的一個所述的裝置，其中，空心圃筒 (1)的壁厚(外徑減去內(nèi)徑)是0.1至2.0毫米。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1至16中的一個所述的裝置，其中，穿孔(6) 具有柵極網(wǎng)孔的形式。
18. 用于骨植入物(10)的骨水泥強(qiáng)化的方法，其特征在于下列步驟A) 使空心圓筒(1)至少部分地填充尚末硬化的骨水泥(20)， 其中空心圓筒(1)包括有在它的殼體(5)中的至少一個穿孔(6);B) 將填充有尚末硬化的骨水泥(20)的空心圓筒(1)插入到骨 (30)中；C) 將骨植入物(10)插入到空心圓筒(1)中，從而D )通過所述至少一個穿孔(6 )將一部分尚末硬化的骨水泥(20 ) 排出空心圓筒(1)。
全文摘要
用于骨水泥強(qiáng)化的裝置。它包括A)具有縱向軸線(2)的空心圓筒(1)，所述空心圓筒(1)適合于接納未硬化的骨水泥(20)，并且還包括適合于插入骨(30)中的前端(3)、后端(4)和帶有至少一個穿孔(6)的殼體(5)；以及B)可從空心圓筒(1)的后端(4)插入空心圓筒中的骨植入物(10)。
文檔編號A61B17/88GK101132741SQ200580048876
公開日2008年2月27日 申請日期2005年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月24日
發(fā)明者R·弗里格 申請人:斯恩蒂斯有限公司