專利名稱：斷骨固定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及聲波融合技術(shù)，更具體地，其涉及一種利用在斷裂物體內(nèi)進(jìn)行加
強的螺釘進(jìn)行斷口固定的裝置和方法，其中，所述物體可以例如是骨頭或類似家具的木質(zhì)或塑料物體。
背景技術(shù)：
從美國專利4，653，489中已知一種系統(tǒng)，其中，通過螺釘將固定膠結(jié)劑引入飽受骨質(zhì)疏松折磨的骨頭部分中?？梢酝ㄟ^該裝置固定股骨頸骨斷口以及末端股骨斷口。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)包括具有流動腔體的螺釘，S卩，可以將骨膠結(jié)劑引入螺釘尖端部分中的軸向通孔。通過可拆卸地附連到螺釘?shù)暮罄m(xù)端的裝置來推進(jìn)骨膠結(jié)劑。該裝置類似于包括柱塞和大致圓柱形的筒的商用針筒。所述筒形成腔體，柱塞能夠在該腔體中往復(fù)運動。 在使用該現(xiàn)有技術(shù)裝置時，將固定膠結(jié)劑充入筒中，之后，用柱塞推壓膠結(jié)劑。通
過施加手動壓縮力，固定膠結(jié)劑被注入螺釘?shù)妮S向通孔中。由于該壓力，固定膠結(jié)劑被充分
地流化，從而能夠穿過螺釘?shù)慕诉M(jìn)入骨頭，結(jié)果是螺釘在骨頭中得到加強。 該系統(tǒng)存在缺陷，S卩，施加在固定膠結(jié)劑上的手動壓力不但會由于不同的應(yīng)用而
基本變化，而且在應(yīng)用本身的過程也會變化，使得螺釘尖端上的骨頭部分內(nèi)的固定膠結(jié)劑
的分布既不可靠也不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是限定一種能夠確保螺釘在物體中的安裝位置處可靠且均勻地加強的裝置和方法。 這是通過各個獨立權(quán)利要求的主題而實現(xiàn)的。另外的優(yōu)選實施例可以從從屬權(quán)利要求中得出。 總體來說，斷口固定裝置具有包括螺釘體的螺釘，所述螺釘體具有第一螺紋端并且沿其縱向中心線具有軸向通孔，所述軸向通孔包括具有第一直徑的第一孔部分和具有第二直徑的第二孔部分，其中，第一直徑比第二直徑大，第二孔部分靠近第一螺釘體端，并且在所述孔中在第一孔部分和第二孔部分之間具有階梯。 進(jìn)一步地，斷口固定方法包括下述步驟將具有軸向孔的螺釘穿過斷口位置旋入物體中，所述螺釘具有連接所述孔與所述螺釘?shù)耐獗砻娴臋M向通道；將聚合物銷與插入件組合在一起；將聚合物銷與插入件一起插入螺釘中的軸向通孔；對聚合物銷進(jìn)行加壓并振動，其中，聚合物銷由插入件支撐，插入件則由通孔中的直徑階梯支撐，從而使聚合物銷在其尖端處被流化，流化的聚合物材料被壓出螺釘外。 該目的是根據(jù)本發(fā)明通過具有各個獨立權(quán)利要求中所描述的特征的螺釘來實現(xiàn)的。進(jìn)一步的優(yōu)選實施例可以從從屬權(quán)利要求中得到。
4
現(xiàn)在將參考附圖通過優(yōu)選實施例來詳述本發(fā)明，其中

圖1為根據(jù)本發(fā)明的螺釘?shù)慕孛鎴D。 圖2為圖1所示的螺釘?shù)募舛说脑敿?xì)視圖。 圖3為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的聚合物銷的視圖。 圖4a和4b分別為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的插入件的側(cè)視圖和平面圖。 圖5為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的聚合物銷的視圖。 圖6為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的聚合物銷的尖端部分的詳細(xì)視圖。 圖7為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的插入件的側(cè)視圖。 圖8為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的聚合物銷與插入件一起的視圖。 圖9為根據(jù)本發(fā)明第二實施例，聚合物銷的尖端部分與插入件一起的詳細(xì)視圖。 圖IO為根據(jù)本發(fā)明的斷口固定裝置的截面圖，其中，圖l所示的螺釘中插入了圖
5所示的聚合物銷和圖7所示的插入件。 圖11為圖10所示的裝置的尖端的詳細(xì)視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考圖l，其顯示了根據(jù)本發(fā)明的螺釘10。該螺釘包括螺釘體和加工在螺釘 體的端部的螺紋12，其中，該螺紋也可以覆蓋螺釘?shù)穆葆旙w的全長。此外，螺釘IO是中空 的。沿螺釘?shù)目v向中心線設(shè)有由兩個孔部分16、17組成的通孔?？撞糠?6包括第一直徑， 孔部分17包括第二直徑，第一直徑比第二直徑大。此外，孔部分16形成所述通孔的主要部 分。只有緊鄰螺釘?shù)穆葆旙w的加工了螺紋12的端部的一小部分是由孔部分17形成的。從 孔部分16到孔部分17的過渡是由直徑階梯18形成的。直徑階梯18形成環(huán)形脊，該環(huán)形 脊在螺釘內(nèi)的通孔壁上具有大致直角的邊緣?？梢詫⒅睆诫A梯18的各個邊緣加工成平直 的或圓形或錐形。此外，直徑階梯和壁內(nèi)孔的位置可以沿縱向中心線選擇性地定位，從而可 以根據(jù)具體應(yīng)用和期望的效果來確定加強的位置。 此外，螺釘10包含(feature)構(gòu)造為徑向穿過螺釘壁的孔14。孔14可以構(gòu)造在 垂直于螺釘?shù)目v向中心線的不同方向上，并且設(shè)置在具有螺紋12的端部中。優(yōu)選將孔14 設(shè)置在還包含孔部分16的端部區(qū)域中。在圖1所示的實施例中，將兩個孔14分別軸向并 列設(shè)置在孔部分16中，并且穿過螺紋12。此外，沿螺釘?shù)闹苓吘鶆虻?換言之，周向間隔 90° )分布四個這樣的成對孔。然而，也有可能周向設(shè)置三、四、五或更多個孔，并且沒有必 要使周向分布的孔都位于相同的高度上。也可以使孔沿螺紋圈周向分布。除此之外，也可 以設(shè)置橫向或縱向的長方形孔、槽或類似特征。 現(xiàn)在參考圖2，其放大顯示了圖1所示的螺釘?shù)募舛?，現(xiàn)在孔部分16和孔部分17 之間的直徑階梯18就特別明顯了。除此之外，顯示了一些被構(gòu)造為穿過孔部分16中的螺 紋12的孔14。 現(xiàn)在參考圖3，其顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的細(xì)長形的聚合物銷20，聚合物 銷20在錐形端22處稍具錐度。設(shè)置在聚合物銷20的錐形端22中的是端面中的腔體24。 腔體24大體為圓柱形，其具有恒定的直徑和鈍端。聚合物銷20也可以由其他材料制成，諸 如例如適于加強螺釘?shù)臒崴苄圆牧?，再吸收和非再吸收材料都是可用的?br> 5
現(xiàn)在參考圖4a和4b，其以側(cè)視圖和平面圖顯示了插入件。插入件包含大體盤形的 端部32和大體銷形的端部34。盤形端部32的外徑稍小于螺釘10的孔部分16的直徑，并 且稍大于螺釘10的孔部分17的直徑。將銷形端部34構(gòu)造為能夠插入聚合物銷20中的腔 體24中。 在另一個實施例中，插入件包括代替銷形端部的適于卡合安裝的突出端部，在這 種情況下，聚合物銷具有與該突出端部對應(yīng)的卡合安裝端。當(dāng)插入件與聚合物銷卡合安裝 時，這兩個元件可以一起插入到螺釘中?？ê习惭b在連接時包括微小的間隙是具有優(yōu)勢的。 這種間隙的優(yōu)勢在于，當(dāng)在聚合物銷上加壓時，其在與插入件的連接處能夠更好地流化，從 而更加容易從螺釘噴射到物體中，其中，所述物體可以是骨頭或家具或由木材、塑料或其他 多孔材料制成的其他物體。 下面，將描述插入件和聚合物銷之間的卡合連接的示例性實施例。
現(xiàn)在參考圖5，其顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的細(xì)長形的聚合物銷40，聚合物 銷40在錐形端42處稍具錐度。如圖6所示，在聚合物銷40的錐形端42的端面中設(shè)有腔 體。該腔體包括球形部分46和具有基本恒定直徑的圓柱形部分44。 中空的圓柱形部分44大體沿聚合物銷40的中心軸線方向定向，并且將聚合物銷 的端面與聚合物銷40內(nèi)的中空球形部分46相連。 銷40也可以由除聚合物之外的其他材料制成，例如由適于加強螺釘?shù)臒崴苄圆?料制成，其中，再吸收和非再吸收材料都是可用的。 現(xiàn)在參考圖7，其以側(cè)視圖顯示了根據(jù)第二實施例的插入件。該插入件包括大體 盤形的端部52和大體銷形的端部54。與第一實施例相同，盤形端部52的外徑稍小于螺釘 10的孔部分16的直徑，并且稍大于螺釘10的孔部分17的直徑。但是，根據(jù)第二實施例的 插入件還包括球形頭部56，球形頭部56設(shè)置在銷形部分54的與盤形端部52相反的一端。
圖8和9顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的插入件與聚合物銷的組合。將銷形部分 54的至少一部分與球形頭部56 —起構(gòu)造成使它們能夠插入到聚合物銷40的腔體中，該腔 體具有相應(yīng)尺寸的球形部分46和銷形部分44。 應(yīng)該注意的是，插入件必須由具有比聚合物銷材料高的熔化溫度的更硬的材料制 成，從而聚合物銷將在插入件和銷之間的接觸區(qū)域熔化，并且能夠?qū)崿F(xiàn)適當(dāng)?shù)募訌?。?yōu)選 地，插入件由金屬制成?？商娲兀迦爰部梢杂珊辖鸹蛱沾刹牧现瞥?。塑料材料也是可 以的，只要插入件的所述塑料材料比所選擇的應(yīng)該被流化的銷材料硬且具有更高的熔化溫度。 此外，插入件可以不包括銷形端部或卡合安裝端部，而是具有能夠與聚合物銷相 應(yīng)的端部接合的通孔。在這個實施例中，聚合物材料不但穿過孔14，而且還穿過插入件中的 孔從螺釘軸向噴出。從孔14和插入件的通孔中噴出的聚合物材料的比例可以通過它們的 尺寸來改變。 根據(jù)所關(guān)注的方面，也可以結(jié)合軸向和/或徑向孔來設(shè)置卡合安裝，然而，將插入
件與螺釘構(gòu)造成一體也是可以的。在這種結(jié)構(gòu)中，通過更大的直徑差來構(gòu)造孔的兩個部分
之間的直徑階梯，實際上，甚至可以構(gòu)造軸向盲孔來代替螺釘中的軸向通孔。 下面詳述將螺釘插入骨頭中。首先，將K-線送到骨頭中要設(shè)置螺釘?shù)奈恢?。然?br> 經(jīng)由K-線使螺釘前進(jìn)并且將其最終旋入到位，直至旋入所期望的位置中。在螺釘插入骨頭中之后，將K-線拆除。這個程序使得螺釘必須具有涵蓋全部長度的通孔。這是一個很流行 的操作技術(shù)，因為操作者能夠最好地檢查螺釘?shù)奈恢谩-線還用來測量必要的螺釘長度。
在拆除K-線后，沿螺釘縱向中心線的通道或通孔就可以自由接收聚合物銷與插 入件，其中插入件的銷形端部的尖端插入在聚合物的腔體中。 現(xiàn)在參考圖10和ll，其顯示了當(dāng)已經(jīng)將聚合物銷與插入件一起朝尖端方向插入 后，插入件是如何靠在螺釘10的孔中的直徑階梯18所形成的階梯上。直徑階梯18正是以 這種方式在螺釘內(nèi)形成對插入件的反向支撐(counterhold)，當(dāng)聚合物銷被超聲機頭加壓 時，插入件則支撐聚合物銷。為此，將超聲機頭安裝在螺釘?shù)淖杂啥恕Ｓ沙暡C頭產(chǎn)生 并施加在聚合物銷上的振動和壓力使聚合物銷流化，使得聚合物銷材料從徑向設(shè)置的孔14 中露出并且進(jìn)入骨頭。聚合物銷正是以這種方式提供用于加強骨頭中的螺釘?shù)牟牧稀?
值得注意的是，該從內(nèi)到外(inside-out)的技術(shù)并不是僅限于前面所指出的指 示。換言之，所有能夠由中空螺釘供料的螺釘應(yīng)用都有可能利用本發(fā)明的裝置通過該由從 內(nèi)到外技術(shù)來支持。 雖然在這里參考具體實施例來描述本發(fā)明，但是應(yīng)該理解的是，這些實施例僅僅 是說明本發(fā)明的原理和應(yīng)用。因此，應(yīng)該理解的是，可以在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明 的精神和范圍的情況下對示例性實施例進(jìn)行多種變動，并且設(shè)計其他結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
一種斷口固定裝置，具有包括螺釘體的螺釘(10)，在所述螺釘體的一個端部構(gòu)造有螺紋(12)，所述螺釘(10)包括沿其縱向中心線的通孔，所述通孔包括具有第一直徑的第一孔部分(16)和具有第二直徑的第二孔部分(17)，其中，所述第一直徑比所述第二直徑大，并且所述第二孔部分(17)設(shè)置在所述螺釘體的具有所述螺紋(12)的端部，在所述第一孔部分(16)和第二孔部分(17)之間構(gòu)造有直徑階梯(18)，所述斷口固定裝置進(jìn)一步包括插入件(30，50)和聚合物銷(20，40)，所述插入件(30，50)和聚合物銷(20，40)一起插入到所述螺釘(10)的所述孔部分(16)中，其中，所述插入件包括盤形部分(32，52)，所述盤形部分(32，52)的尺寸設(shè)置成使得當(dāng)所述插入件(30，50)插入到所述螺釘中時，所述盤形部分(32，52)靠在所述直徑階梯(18)上。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述插入件(30,50)由比所述聚合物銷(20,40)的材料硬的材料制成。
3. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述螺釘(10)進(jìn)一步包括在所述孔部分(16)中靠近所述直徑階梯(18)處構(gòu)造在所述螺釘?shù)谋谥械目?14)。
4. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述插入件(30)包括銷形端部(34)，并且其中在所述聚合物銷(20)的一端中構(gòu)造有腔體，所述腔體對應(yīng)于所述銷形端部(34)，并且所述銷形端部(34)能夠插入到所述腔體中。
5. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述插入件(50)包括第一卡合安裝端，并且在所述聚合物銷(40)的所述一端中構(gòu)造有第二卡合安裝端，所述第二卡合安裝端構(gòu)造成與能夠與其相連的所述第一卡合安裝端相對應(yīng)。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述插入件的所述第一卡合安裝端包括銷形部分(54)和球形頭部(56)。
7. —種斷口固定方法，包括下列步驟將螺釘旋入到斷裂的物體中，將聚合物銷與插入件組合在一起，將所述聚合物銷與插入件一起插入到所述螺釘中的軸向通孔中，對所述聚合物銷加壓，其中，所述聚合物銷由所述插入件支撐，所述插入件則由所述通孔中的直徑階梯支撐，使得所述聚合物銷在其尖端處被流化，流化的聚合物材料被壓出所述螺釘外并對所述物體中的所述螺釘進(jìn)行加強。
8. —種固定物體中的斷口的方法，包括穿過斷口位置插入緊固件，所述緊固件中具有孔，并具有用于使所述孔與所述物體之間連通的部分；將聚合物銷插入到所述緊固件的所述孔中；利用超聲波熔化所述聚合物銷；禾口迫使熔化的聚合物穿過所述緊固件中的端口并進(jìn)入所述物體中。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述聚合物銷的前端與插入件接觸。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述孔具有形成在其內(nèi)的用于接觸所述插入件的環(huán)形階梯，所述階梯形成在所述緊固件的所述端口附近。
11. 如權(quán)利要求io所述的方法，進(jìn)一步包括將所述插入件安裝在所述聚合物銷的所述前端上，并且沿所述孔滑動組合體，直至接觸所述階梯。
12. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，當(dāng)所述熔化的聚合物排出所述端口時，施加到熔化的聚合物上的力是恒定的。
13. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述孔具有用作所述端口中的一個的開口端。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述緊固件為中空的骨頭螺釘。
全文摘要
一種斷口固定裝置和方法，具有包括螺釘體和通孔的螺釘(10)，所述螺釘體在其一端的外表面上構(gòu)造有螺紋(12)。所述通孔包括兩個直徑不同的孔部分(16，17)。在這些孔部分之間，在靠近螺釘?shù)木哂兴雎菁y的端部處設(shè)有直徑階梯(18)。該直徑階梯能夠支撐插入件(30，50)，插入件(30，50)則在聚合物銷(20，40)在螺釘中被加壓時支撐聚合物銷(20，40)。壓力與所施加的超聲波振動一起使聚合物銷流化，并且擠壓該材料穿過設(shè)置在螺釘壁中的孔。
文檔編號A61B17/88GK101765411SQ200880024505
公開日2010年6月30日 申請日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者克勞斯·多拉瓦, 克里斯多佛·拉斯特, 曼努埃爾·施瓦格爾, 菲利普·塞勒, 馬塞爾·埃施利曼 申請人:史塞克創(chuàng)傷有限責(zé)任公司