專利名稱：用于安裝至原有關(guān)節(jié)骨骼的人造耐磨栓的制作方法
用于安裝至原有關(guān)節(jié)骨骼的人造耐磨栓
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求享有于2008年2月25日提交的美國臨時申請61/031,192的權(quán)益。 技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明總體上涉及與原有骨骼結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的改進(jìn)的關(guān)節(jié)組件。更具體地，本發(fā) 明公開了一種人造耐磨栓(plug)，該人造耐磨栓適于安裝到至少一個原有的并且限定關(guān) 節(jié)的骨骼的相對端面，并用來提供一種能夠減少不適和恢復(fù)時間的改進(jìn)的膝蓋組件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中記載了通常是改進(jìn)應(yīng)用至原有關(guān)節(jié)的植入體裝置和組件的實例。 其中，已知植入體裝置和組件的代表性實例包括Philipp的美國專利申請公布文獻(xiàn) No.2008/0195216中闡釋的植入體裝置及制造方法，該公布文獻(xiàn)教導(dǎo)了一種帶有第一和第 二部件表面的膝蓋植入體。Hodorek的美國專利No.7^91,169教導(dǎo)一種軟骨植入體，其用 于替換與骨骼關(guān)節(jié)相鄰的軟骨的一部分。
關(guān)節(jié)假體的其他實例包括Buscheer的美國2008/0071381中記載的植入體，該文 獻(xiàn)教導(dǎo)了一種通過燒結(jié)形成的帶有微粗糙承載表面的植入體關(guān)節(jié)。Scott的2008/0114459 公開了一種植入骨骼內(nèi)的假體，該假體包括殼和內(nèi)部匹配的襯墊。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種人造耐磨栓，其被安裝至與關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的原有骨骼，并 且包括三維復(fù)合塑性材料。原有骨骼的一末端表面被修復(fù)，以準(zhǔn)備用于所述栓的接合， 并且為了限定一被修復(fù)的人造磨損表面。在一個優(yōu)選的應(yīng)用中，一對安裝在末端的栓 以相對的方式被安裝在第一和第二骨骼之間，并且分別地限定凸形容納末端和凹形骨臼 (socket)。潤滑劑保持和軟骨限定的外層被應(yīng)用至所述栓的相對表面中的一個或兩個。
其他特征包括多個潤滑劑連通通道，這些通道與所述栓和潤滑劑連通層中的至 少一個相關(guān)聯(lián)。聚合體插入栓還呈現(xiàn)出一整體限定且內(nèi)部延伸的根結(jié)構(gòu)，以用于被緊固 到所述骨骼的一匹配且相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部加工表面。采用注入的膨脹塑料以填充在所述栓的 根結(jié)構(gòu)和骨骼空心凹陷之間形成的腔。
在至少一種所述塑性材料表面接合至一相關(guān)聯(lián)的骨骼末端表面之前，根據(jù)特定 的形狀并且在與一相對骨骼共同作用的位置處，所述關(guān)節(jié)形成且相對的植入體栓通過對 所述相關(guān)聯(lián)的骨骼末端表面進(jìn)行切割、開槽或研磨表面重修來被緊固。表面附著材料還 可包括夾子部分，所述夾子部分經(jīng)由反向面延伸的緊固件被緊固到骨骼末端表面，所述 緊固件安置在與所述骨骼末端相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部加工的鉆孔之內(nèi)。
在一種變體中，塑性插入材料可包括小型化的、柔性的且深度方向有孔的磨損 盤，該磨損盤以局部內(nèi)部放置的方式被置于與第一和第二關(guān)節(jié)形成骨骼表面相關(guān)聯(lián)的選 定共同作用表面之間，該柔性磨損盤進(jìn)一步由軟緩沖塑料構(gòu)造。復(fù)合塑性材料還可以包4括大體拱頂石形狀的插入物，該插入物被配置為與選定的關(guān)節(jié)端面位置局部接合。所述插入物還可以呈現(xiàn)下部粗糙表面，以便在該插入物安裝到骨骼的加工端面 后與骨髓接觸，從而促進(jìn)新骨骼的粘附力。復(fù)合塑料材料也可以包含帶有凹陷安裝栓釘 (stub)的塑料插入物，這些栓釘緊固在與骨骼相關(guān)聯(lián)的第一和第二磨損關(guān)節(jié)表面位置。其他的變體包括在凸形突出/延伸末端緊固的植入體和凹形/杯形容納末端緊固 的植入體之間形成的一完整的或部分的關(guān)節(jié)。凸形和凹形限定的末端被配置為模仿對應(yīng) 于諸如膝關(guān)節(jié)以及在其他應(yīng)用中對應(yīng)于諸如肘關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)的表面的正常相互作用。

除了凸形/凹形構(gòu)型的末端，所述組件也可以包括相互連接/轉(zhuǎn)換的桿(Stem)部 分，這些部分在第一末端連接到凸形或凹形植入體的后部表面。所述桿部分是內(nèi)部中空 的，帶有一開放的連通末端，并被配置為安置在被切割(sectioned)的骨骼末端的中空內(nèi) 部之內(nèi)。表面區(qū)域增加部分，例如不同類型的帶鍵(keyed)部分，被配置在所述桿部分 的開放內(nèi)部表面上，這些部分促進(jìn)了自然骨骼生長和粘附力的增加。


現(xiàn)在將參考附圖來結(jié)合下面的詳細(xì)描述進(jìn)行閱讀，其中相同的參考數(shù)字在各個 視圖中表示相同的部件，其中圖1是帶有第一和第二原有骨骼的選定關(guān)節(jié)組件的分解圖，并且所述第一和第 二原有骨骼已經(jīng)被改進(jìn)設(shè)計為在第一骨骼容納/球狀位置和第二骨白位置之內(nèi)都包含一 末端支撐的耐磨栓，以及提供了與每個栓或相對限定關(guān)節(jié)表面相關(guān)聯(lián)的最外部且相對的 軟骨潤滑劑表面；圖2是示出第一末端栓構(gòu)造的剖視圖解說明，并且例如與圖1中的上方骨骼相關(guān) 聯(lián)且包括帶有凹形相關(guān)聯(lián)的插入栓的軟骨限定的表面層的整體成形；圖3是示出第二末端栓構(gòu)造的剖視圖解說明，并且例如與圖1中的下方骨骼相關(guān) 聯(lián)且包括帶有凸形相關(guān)聯(lián)的插入栓的軟骨限定表面層的整體成形；圖4是一選定栓布置的改進(jìn)末端剖面圖，并說明了例如表面限定的格柵形樣 式，其用以使?jié)櫥瑒┻B通到外部限定且相關(guān)聯(lián)的軟骨潤滑劑表面；圖5是又一類型的栓形狀的可附著植入體的平面圖，該植入體用于改進(jìn)到原有 末端準(zhǔn)備骨骼的附著；圖6是圖5中示出的栓形狀植入體的圖解說明；圖7是類似于圖5的、第一和第二耐磨栓的又一實施例的圖解說明，該第一和第 二耐磨栓通過凹處鉆孔的安裝件被緊固到選定骨骼的突出末端位置；圖8是圖7中示出的選定耐磨栓放大的圖解說明；圖9是沿圖7中的線9-9所取的剖面圖，并示出格柵形樣式的構(gòu)型，其用于將來 自栓(例如通過內(nèi)部儲存器)的潤滑流體連通至外部應(yīng)用的軟骨層；圖10是容納和骨臼組件的又一構(gòu)型的分解圖；圖11是關(guān)節(jié)組件的另一改進(jìn)構(gòu)型的分解圖，并且通過該關(guān)節(jié)組件，較小尺寸磨 損栓部件的最少表面重修以及隨后附著至諸如接觸骨骼位置為原有骨骼結(jié)構(gòu)提供了延長 的壽命；圖12是類似于圖11的替代構(gòu)型的分解圖，末端栓以塑性填充形物件的形式提供，借助于凹處鉆孔和相關(guān)聯(lián)的從物件整體伸展的下側(cè)緊固件，所述塑性填充形物件被 緊固到與每個骨骼相關(guān)聯(lián)的共同作用的位置；圖13是成關(guān)節(jié)限定關(guān)系的第一和第二骨骼的替代構(gòu)型的圖解說明，并進(jìn)一步示 出小型化的、柔性的且深度方向有孔的磨損盤，該磨損盤以局部內(nèi)部放置的方式被置于 選定的與骨骼相關(guān)聯(lián)的共同作用的表面之間；

圖14是圖13中示出的柔性磨損盤的平面圖；圖15是沿圖14中的線15-15所取的剖面圖；圖16是圖13中磨損盤的放大剖視立體圖，并且更好地說明了用以獲得最優(yōu)潤滑 劑流體循環(huán)的深度方向配置的孔；圖17是從圖16中所取的線性薄片，并示出限定在柔性磨損盤中的孔的間隔布 置；圖18是根據(jù)另一個實施方案的選定骨骼的剖面圖，并且大體拱頂石(keystone) 形狀的插入物被配置為與選定的關(guān)節(jié)端面位置局部接合；圖19是圖18中的復(fù)合軟塑料拱頂石形插入物的剖視圖，并且更好地說明用來促 進(jìn)新骨骼粘附力的下部粗糙(或不規(guī)則成形)表面的特征；圖20是圖18中示出骨骼的端視圖，該骨骼帶有塑料拱頂石形插入物；圖21是一對帶有凹陷安裝栓釘?shù)拈g隔配置的塑料插入物的圖解說明，這些栓釘 緊固在與一改進(jìn)的自然骨骼相關(guān)聯(lián)的第一和第二磨損關(guān)節(jié)表面的位置；圖22是全部關(guān)節(jié)植入體組件的立體圖解說明，該全部關(guān)節(jié)植入體組件在凸形突 出/延伸和凹形/杯形容納末端緊固的植入體之間形成，且?guī)в斜慌渲脼槟７聦?yīng)于諸如 膝關(guān)節(jié)表面的正常相互作用的凸形和凹形限定末端；圖23是圖22中關(guān)節(jié)植入體組件的分解圖，并且除了相互連接/轉(zhuǎn)換的桿部分， 還示出了一選定凸形插入物部分的后粘附緊固表面，這些桿部分在第一末端連接到凸形 或凹形植入體的后表面，所述桿部分是內(nèi)部中空的，且?guī)в幸婚_放的連通末端，該連通 末端被配置為安置在切開的骨骼末端的中空內(nèi)部之內(nèi)；圖24是凹形植入體和附著桿部分的旋轉(zhuǎn)端視圖，所述桿部分是內(nèi)部中空的，且 帶有一開放的連通末端，該連通末端被配置為安置在切開的骨骼末端的中空內(nèi)部之內(nèi)， 所述桿部分的開放內(nèi)部還呈現(xiàn)出多個表面區(qū)域增加部分，例如由各種類型的鍵控部分所 示出的，這些鍵控部分被配置在所述桿部分的開放內(nèi)部表面上，來促進(jìn)自然骨骼的生長 和粘附力的增加；圖25是圖24中示出的桿部分的相互連接的內(nèi)部表面的展開平面圖，并更好地說 明不同類型的鍵控部分的變化構(gòu)型；圖26是根據(jù)又一優(yōu)選實施方案的與部分關(guān)節(jié)組件相關(guān)聯(lián)的凸形部分的立體圖解 說明；圖27是圖26的又一旋轉(zhuǎn)立體圖，并示出了帶螺紋的安裝軸，該安裝軸與表面緊 固的植入體蓋相關(guān)聯(lián)以粘附地接合至組合的基底和桿支撐部分；圖28是圖26和圖27中示出的凸形植入體支撐蓋的又一旋轉(zhuǎn)立體圖；圖29是圖28中示出的部分植入體末端蓋的另一向下旋轉(zhuǎn)的立體圖；圖30是與部分關(guān)節(jié)組件相關(guān)聯(lián)的凹形植入體蓋部分的立體說明，其例如可以與全部或部分凸形植入體組件一起配合地形成；圖31是圖30中凹形植入體組件的旋轉(zhuǎn)立體圖，并進(jìn)一步示出了類似的帶螺紋的 安裝軸，該安裝軸用以粘附地接合至限定凹形(或容納)關(guān)節(jié)的組合基底和桿支撐部分位 置的凹陷；圖32是圖31中凹形部分植入體蓋的又一立體圖；以及 圖33是凹形部分植入體蓋的另一面向下的立體圖。
具體實施方案現(xiàn)參考圖1，示出根據(jù)第一實施方案的改進(jìn)的關(guān)節(jié)組件分解圖，該關(guān)節(jié)組件修復(fù) 和修補與自然骨骼相關(guān)聯(lián)的磨損關(guān)節(jié)。具體而言，本發(fā)明公開相關(guān)聯(lián)的物件、組件和方 法，用于例如發(fā)生在患者體內(nèi)并使用精細(xì)的醫(yī)用鉆和相關(guān)工具，修復(fù)第一和第二骨骼的 磨損末端以及在安裝假體關(guān)節(jié)植入體之前，該假體關(guān)節(jié)植入體比之前已知的植入體設(shè)計 的創(chuàng)傷小得多，并且在患者舒適度和磨損期限上提供很大的改進(jìn)。如圖1中示出的，圖解說明了第一原有骨骼10和第二原有骨骼12，這些骨骼通 常包括自然骨骼，但是也預(yù)想包括人工植入體。骨骼10和12總體上被配置成諸如與膝 關(guān)節(jié)或髖關(guān)節(jié)相關(guān)聯(lián)的凸形(球狀)和凹形(容納)結(jié)構(gòu)。如進(jìn)一步示出的，每個骨骼10和12的相對的限定關(guān)節(jié)的末端已經(jīng)被改進(jìn)設(shè)計 為包含相關(guān)聯(lián)的并且由末端支撐的耐磨栓，分別參見14和16，這些耐磨栓以安裝方式示 出，分別安裝在第一骨骼容納/球狀(receiver/ball)部分18 (與骨骼12相關(guān)聯(lián))內(nèi)和第二 骨臼(bone socket)位置20 (與骨骼14相關(guān)聯(lián))內(nèi)。如所示出的，栓14和16每個都包 括一面向前的邊緣表面，該邊緣表面在結(jié)構(gòu)上與限定凸形或凹形關(guān)節(jié)的骨骼的外形相似 (見凹形栓14的凹面輪廓15和凸形栓16的凸面輪廓17)。應(yīng)進(jìn)一步理解，為了增強栓 的磨損期限和其他特性，栓14和16由眾多不同材料中的任一種構(gòu)造，例如包括復(fù)合塑料 和/或含金屬、陶瓷或硅質(zhì)成分的塑料。盡管未示出，應(yīng)理解的是，可以使用合適的醫(yī)用鉆，例如在修復(fù)原有關(guān)節(jié)的情 況下同樣地在患者體內(nèi)，這種鉆包括精細(xì)的鉆頭和用于產(chǎn)生期望的下切樣式(參見隨后 對標(biāo)記26和28的說明和描述)的類似物，以容納和緊固(例如以機械或粘附安裝的方 式)后部配置的安裝表面(分別參見19和21)并對應(yīng)于安裝的插入栓14和16。圖1中還示出最外部的且相對的類似軟骨的覆蓋物或潤滑劑表面的設(shè)置，參見 應(yīng)用至凸形骨骼12的球部分18的22以及還有應(yīng)用至凹形骨骼10的凹形容納部分20的 24。軟骨/潤滑劑誘導(dǎo)表面22和24通常以附著方式沿與關(guān)節(jié)表面相關(guān)聯(lián)的光滑凹面/凸 面安裝，例如作為在骨骼末端表面修復(fù)后的后續(xù)步驟和栓形插入物14和16的后續(xù)安裝。 如圖2和圖3中示出的，還設(shè)想栓14和16以及相關(guān)聯(lián)的軟骨/潤滑劑限定表面可以按照 整體成形的方式提供，并在單個安裝手術(shù)中附接在先修復(fù)的骨骼的末端。如所描述的，潤滑劑表面22和24也意在模仿/復(fù)制已知的軟骨表面，并不限 于透明軟骨；所述透明軟骨是硬質(zhì)的、富含骨膠原和蛋白多糖的半透明材料，除了其他 已知的目的，覆蓋骨骼的末端以形成光滑的關(guān)節(jié)表面。同樣已知的是，根據(jù)被稱作軟骨 內(nèi)骨化的過程，骨骼通過透明軟骨中間體生長。其他已知的關(guān)節(jié)材料，例如韌帶和類似 物，并沒有通過這些視圖說明，然而，應(yīng)理解，為了形成期望的關(guān)節(jié)環(huán)境，會在需要的地方使用合適的自然和/或人工韌帶。在此公開的本發(fā)明的一些變體說明利用患者原有的但被損壞的骨骼的思想，所 述骨骼在患者體內(nèi)于原處由先進(jìn)的機械加工/成形技術(shù)被改進(jìn)修補，并且關(guān)聯(lián)栓14和16 緊固至所述骨骼，所述栓帶有相關(guān)聯(lián)的提供潤滑劑的軟骨表面22和24。骨骼的這種改進(jìn) 修補通常包括在相關(guān)聯(lián)的關(guān)節(jié)形成部位內(nèi)使每個相對且面向末端的區(qū)域成空心狀(coring out),接著在 先設(shè)計的形配合栓被固定在位，例如在凸形和凹形骨骼的位置，并以提供 最大無摩擦磨損支撐的方式，同時提供最大程度的靈活性。如在圖2和圖3中分別標(biāo)記為14和16的栓同樣地由任意類型的塑性、或改進(jìn)的 復(fù)合塑性材料構(gòu)成，所述材料包括很寬范圍內(nèi)的聚合物的任一種，但并不限于尿烷、硅 樹脂、彈性體以及類似物。栓14和16每個都進(jìn)一步示出了一大體根狀的結(jié)構(gòu)，這就是 牙狀結(jié)構(gòu)，并且在對每個骨骼的內(nèi)部去空心后，例如參見與骨骼10相關(guān)聯(lián)的向內(nèi)成形表 面26以及與骨骼12相關(guān)聯(lián)的額外凹陷表面28，這些栓通過例如緊固件、粘附物或類似 物的應(yīng)用而匹配地安裝到位，從而修復(fù)并重新形成骨骼10和12的面向外部的關(guān)節(jié)限定表 面。還設(shè)想所述栓可以被應(yīng)用至圖1示出的凸形和凹形骨骼位置中的其中之一或同 時應(yīng)用至這兩個位置。被應(yīng)用至栓14和16的外部的潤滑劑誘導(dǎo)軟骨表面(再次參見22 和24)進(jìn)一步被理解為將源自栓(或者諸如源自位于遠(yuǎn)處或內(nèi)部的儲存器)的自然或人造 /人造合成潤滑劑連通至軟骨層的相對表面。另外，盡管未示出，也應(yīng)理解可使用韌帶和 其他連接結(jié)構(gòu)，例如包括自然存在的韌帶結(jié)構(gòu)以及其他合成韌帶的可能性植入，該合成 韌帶包括例如與其他合成材料一起使用的強化石墨，從而完成期望的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。如圖4中進(jìn)一步示出的，軟骨/潤滑劑限定表面的代表性圖示是這樣實現(xiàn)的諸 如通過提供用于將潤滑劑連通至外部限定且相關(guān)聯(lián)的軟骨潤滑劑表面的表面限定的格柵 形樣式30，參見例如與栓16相關(guān)聯(lián)的潤滑劑表面22 (為簡化說明僅呈現(xiàn)局部剖視圖)。 格柵形樣式30 (也可被包含在每個栓中)用來將潤滑劑(例如，除了人造潤滑劑，也可包 括在單獨的自然骨骼結(jié)構(gòu)內(nèi)自然產(chǎn)生的潤滑劑)從相關(guān)聯(lián)的栓(例如，14和16)連通進(jìn)入 軟骨限定的潤滑層22和24的后部連通面。還預(yù)期的是，多個潤滑劑連通通道可以與栓和復(fù)合模制(over-molded)的潤滑劑 連通層中的其中之一或二者相關(guān)聯(lián)。除了公開的格柵形樣式30，其他流體連通樣式或軌 跡(track)也將參考隨后的實施方案來描述，并且有助于在關(guān)節(jié)限定表面之間形成基本無 摩擦以及潤滑劑支撐的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)參考圖5，示出了另一類型的栓形的可附著植入體32 (也可參見圖6中栓32的 分開圖示)的平面圖，該植入體32用以改進(jìn)附著至原有的末端準(zhǔn)備好的骨骼34。如前 所述，在栓植入體32附著之前，根據(jù)期望的醫(yī)療程序，骨骼34損壞的關(guān)節(jié)形成末端通過 利用精細(xì)的鉆和碾磨工具被修復(fù)(并且通常在相關(guān)聯(lián)的骨骼保持在原位或患者體內(nèi)的同 時)。在與骨骼端面相關(guān)聯(lián)的期望的修復(fù)安裝表面形成后，例如在植入體32在準(zhǔn)備好 的骨骼端面(參見圖5中的36)上方預(yù)定位后，膨脹塑料38 (例如具有高粘附性能的兩部 分反應(yīng)的塑料)可以部分地填充至在空心骨骼內(nèi)部和栓32最后面的基座(或根部支撐) 部分40之間形成的剩余空隙。如圖5中示出的，注射器42和針頭能夠被用于穿透例如與骨骼34相 關(guān)聯(lián)的預(yù)鉆孔或其他允許進(jìn)入的位置，并且用于(重新)填充所述空隙，例 如結(jié)合應(yīng)用到與骨骼34的修復(fù)末端相關(guān)聯(lián)的其他接合表面(參見44和46)的加固材料， 所述修復(fù)末端靠著栓32的內(nèi)部基座表面45和47 (再次參見圖6)，并結(jié)合地填充加工/空 心的骨骼34的內(nèi)部直徑，并且永久地把栓32固定到骨骼的修復(fù)末端。懸置塑料潤滑材 料48 (軟骨層的等同物)被緊固到栓植入體32的面向外部的表面，從而在植入體和相對 的骨骼關(guān)節(jié)(帶有或沒有末端栓)之間形成期望的大體潤滑/無摩擦的關(guān)系?，F(xiàn)參考圖7，示出與之前圖5中示出的形狀類似的骨骼的剖面圖，并呈現(xiàn)了第一 局部耐磨栓50和第二局部耐磨栓52的又一個實施例，該第一局部耐磨栓和第二局部耐磨 栓通過例如凹處鉆孔或鑿孔安裝(參見內(nèi)部成空心的末端表面54和56)被緊固接近于與 選定(例如，通常是原有的)骨骼58相關(guān)聯(lián)的一對突出的末端位置。一個選定的栓50 再次以放大的方式在圖8中示出，并且栓50和52每個都同樣包括潤滑末端表面，分別參 見用于栓50、52的60、62，并且可以同樣地也包括例如具有期望的潤滑特性的軟塑料。栓50和52每個都進(jìn)一步地由選定的塑性或復(fù)合材料構(gòu)成，例如所述塑性或復(fù)合 材料被配置為不同于之前公開的圖1和5中任何的栓的設(shè)計。在圖8中，栓50同樣也可 以包括一下切的面向內(nèi)部以及周緣限定的環(huán)狀表面64，這有助于以匹配和端部支撐的方 式相對于在原有骨骼58中限定的向內(nèi)凹陷的空心開口安置所述栓，并且通過與對應(yīng)于栓 50安裝位置的修復(fù)骨骼末端位置相關(guān)聯(lián)的容納表面65和67來進(jìn)一步在圖7中說明，所述 表面65和67與骨骼內(nèi)又一個凹陷鉆孔表面54連通，以產(chǎn)生期望的腔輪廓，從而匹配地 安置和接合所述復(fù)合植入體等同構(gòu)造的部分。如在前面的實施方案中所描述的，栓50和 52能夠被單一地或前后地安裝，從而提供對骨骼58和相對骨骼(未示出)之間形成的關(guān) 節(jié)區(qū)域的修復(fù)。圖9是沿圖7的線9-9所取的剖視圖，并分別示出了其他格柵形樣式66和68的 結(jié)構(gòu)，所述格柵形樣式與栓50和52中的每個相關(guān)聯(lián)，這些同樣將來自栓(例如，也是通 過內(nèi)部儲存器)的潤滑流體連通至外部應(yīng)用的軟塑料/軟骨層60和62。如之前所公開 的，示出的多個軌跡/樣式或通道66和68有助于等同地分布流經(jīng)栓區(qū)域的潤滑劑流體以 及覆蓋的軟骨潤滑劑，這也是通過潤滑劑的連通來實現(xiàn)的，所述潤滑劑經(jīng)過一與軟潤滑 劑/軟骨限定層相關(guān)聯(lián)的流體可滲透基質(zhì)，并且?guī)椭３制谕臒o摩擦關(guān)節(jié)環(huán)境。圖10是容納部70和骨臼72結(jié)合結(jié)構(gòu)的又一構(gòu)型的分解圖。具體而言，圖10 的構(gòu)型預(yù)期在相關(guān)聯(lián)的軟骨限定層74和76安裝之前，對原有骨骼進(jìn)行最小量的改進(jìn)，以 形成期望的基本無摩擦的關(guān)節(jié)環(huán)境，這在例如沒有要求三維安裝的植入體以及帶有預(yù)先 要求的切開與骨骼70和72中每一個相關(guān)聯(lián)的關(guān)節(jié)限定端面的情況下發(fā)生。現(xiàn)參考圖11，示出了關(guān)節(jié)組件的又一個改進(jìn)構(gòu)型的分解圖，其中對骨骼82和84 關(guān)節(jié)暴露的末端的表面進(jìn)行最小量的重修，以用于隨后較小(例如，弧形或月牙形)尺寸 的磨損栓部件的附著，參見用于骨骼82的78&80，以及用于骨骼84的86&88。磨損栓 部件被緊固到例如最小化表面重修/凹陷的接觸骨骼位置，這些進(jìn)一步通過修復(fù)的凹陷 末端表面位置90&92 (對于骨骼82來說)以及94&96 (對于骨骼88來說)來圖解說明， 從而為原有關(guān)節(jié)限定的骨骼結(jié)構(gòu)提供延長的壽命，并且沒有被損壞到必須使用如在各種 在前實施方案中描述的極端修復(fù)的程度。較小的栓或小尺寸部件的安裝可以通過切割或其他表面重修技術(shù)(例如，研磨)來制備骨骼末端表面來實現(xiàn)。還設(shè)想小的鉆孔(關(guān)于末端附著的插入栓部件86，參見98處)能夠被形成在一相關(guān)聯(lián)且預(yù)修復(fù)的安裝位置(再次參見骨骼84處的94)，并在選定的 小尺寸植入體附著之前，例如同樣在84處，能夠進(jìn)一步包括例如后部延伸安裝緊固件。 可以理解并想到的是，合適的粘合劑以及類似物能夠用于將較小的插入部件緊固在位。圖12是類似于圖11的又一構(gòu)型的分解圖，末端栓100&102以及104&106每個 都以塑性填充形物件的形式提供。小型化的假栓填料每個都呈現(xiàn)出位于下側(cè)的夾子或緊 固件，通常對于選定的栓100用108指代，這些從每個末端栓物件的后部安裝表面整體地 伸展，并在與每個骨骼相關(guān)聯(lián)的同樣凹陷加工并相互協(xié)作的位置內(nèi)接合。如進(jìn)一步在107 和109示出的，相關(guān)聯(lián)的修復(fù)骨骼端面包括最初的鉆孔107，該鉆孔帶有又一凹陷且連通 的下切109，這允許下側(cè)配置的夾子/緊固件108的緊固和相抵抗的內(nèi)部裝配固定，并且 能夠同樣與已知的醫(yī)用粘合劑或類似物應(yīng)用組合使用，或者分離使用。參考圖13，示出了成關(guān)節(jié)(例如，膝關(guān)節(jié))限定關(guān)系的第一骨骼110和第二骨 骼112的另一構(gòu)型的示意圖。進(jìn)一步示出了小型化的、靈活的且深度方向有孔的磨損盤 114，該盤例如由復(fù)合塑性耐磨材料構(gòu)成，并以局部內(nèi)部放置的方式置于選定的相互作用 的表面之間，參見116和118，并與骨骼110和112相關(guān)聯(lián)。圖14是圖13中示出的柔性 磨損盤114的平面圖，其可以由軟緩沖塑料或類似物構(gòu)成。如進(jìn)一步在圖15中示出的，是一個沿圖14中的線15-15所取的剖面圖，磨損盤 114進(jìn)一步顯示具有多個深度方向延伸的孔或通道124，這些孔或通道旨在穿過第一和第 二相對的表面區(qū)域(側(cè)面120和122)聚集和均勻分布潤滑劑流體，以保持關(guān)節(jié)部位基本 無摩擦的環(huán)境。圖16進(jìn)一步說明了表示圖13中的磨損盤114的放大截面，且更好地示 出了多個深度方向配置的孔124，這些孔用于獲得沿軟塑料盤114的兩個表面的最佳的潤 滑劑流體循環(huán)。圖17是沿圖16中的剖面線17-17所取的線性薄片，示出了在柔性磨損盤114中 限定的孔124的間隔布置。孔124同樣有助于提供側(cè)面120和122之間增強的流體循環(huán)， 使得盤114能夠作為例如鈦或其他金屬植入體材料的合適的替代物?，F(xiàn)參考圖18，示出了根據(jù)另一個實施方案選定的自然骨骼126的剖面圖，并且 大體拱頂石(keystone)形(橫截面)或三維楔形復(fù)合插入物128被配置為與選定的關(guān)節(jié)磨 損端面位置局部接合。骨骼126在130呈現(xiàn)出內(nèi)部骨髓以及軟骨/潤滑劑限定的末端表 面132 (同樣可以是自然或人造軟塑料)。如進(jìn)一步在圖19的放大截面圖和圖20的端視圖中示出的，圖18中的復(fù)合軟塑 料拱頂石形插入物128更好地示出了下部/內(nèi)側(cè)粗糙(或不規(guī)則成形)表面134的特征， 為了改進(jìn)一旦將插入物128安裝(例如在膠粘劑和類似物的幫助下)至由骨骼126的關(guān)節(jié) 表面限定的之前拱頂石形加工凹陷135后新骨骼的粘附性，進(jìn)一步使得粗糙內(nèi)部表面134 暴露于骨髓130。插入物128還呈現(xiàn)了外部塑料表面136，該表面與軟骨限定表面132配 合并由任一相同或相似的軟骨和潤滑劑改進(jìn)表面組成。圖20進(jìn)一步示出了圖18中骨骼126的端視圖，其中為了展現(xiàn)拱頂石形插入物 128的端面，潤滑劑表面132的一部分已被除去。圖20中還示出了限定在插入物128的 暴露端面中的網(wǎng)格樣式133，該網(wǎng)格樣式與潤滑劑表面層132連通，從而有助于潤滑劑在 關(guān)節(jié)區(qū)的分散。
圖21圖解說明了一對間隔配置的塑料插入物，參見138和140，用于緊固至與帶 有內(nèi)部骨髓144的骨骼142相關(guān)聯(lián)的突出端面的位置。插入物138和140每個都包括面 向內(nèi)的凹陷安裝栓釘(stud)，參見與第一插入物138相關(guān)聯(lián)的一對146和148，以及與第 二插入物140相關(guān)聯(lián)的又一個單個栓釘150(這些類似于圖11和12中示出的類似配置的 夾子/緊固件)。插入物138和140每個都進(jìn)一步由硬化塑料(例如，復(fù)合)材料構(gòu)成， 并且類似于所述拱頂石形或楔形插入，呈現(xiàn)出合適的外部面。插入物138和140固定地 緊固至與骨骼142相關(guān)聯(lián)的修復(fù)端面位置，例如通過面向內(nèi)的栓釘?shù)慕雍希鏊ㄡ斣?相關(guān)聯(lián)的加工的內(nèi)部腔(包括倒凹形成的腔)內(nèi)緊固，所述腔在骨骼142的端面中形成， 所述栓釘和所述插入物相鄰的面向內(nèi)部的表面按照壓合或合適的粘附或二者皆有的方式 緊固至所述骨骼。現(xiàn)參考圖22和23，在152處大體示出了全關(guān)節(jié)植入體組件的組裝和分解立體 圖，例如在凸形突出/延伸末端緊固的植入體154和凹形/杯形容納末端緊固的植入體 156之間形成。在所示出的變體中，所述關(guān)節(jié)組件對應(yīng)于膝蓋組件，應(yīng)理解，所述組件可 以為髖關(guān)節(jié)或其他任意關(guān)節(jié)重新配置。三維形狀的凸形和凹形植入體部分154和156同樣由任何合適的材料構(gòu)成，例如 但并不僅限于復(fù)合塑料，凸形和凹形限定的末端被配置為模仿對應(yīng)于例如膝關(guān)節(jié)表面的 正常相互作用。凸形植入體154包括第一和第二大體“球”形的部分158和160，這些 部分安置在匹配的凹陷的杯或窩，參見162和164，所述兩部分被配置在凹形植入體部分 156的相對安置的表面之內(nèi)，這種構(gòu)型有助于在使用韌帶與其他位置保持結(jié)構(gòu)(未示出) 的情況下防止與凸形和凹形關(guān)節(jié)分部的分離。植入體154和156被緊固到一對骨骼168和170的修復(fù)末端，這進(jìn)一步在圖23 中參考與下方骨骼170相關(guān)聯(lián)的修復(fù)末端172，以用于支撐凹形容納植入體156。174和 176處的一對桿(stem)支撐部分在圖23中以分解的方式示出，這些部分緊固到凸形154 和凹形156關(guān)節(jié)限定植入體的后部伸展部分，并順序安置在所述骨骼的中空內(nèi)部之內(nèi)， 具體參見圖23中修復(fù)骨骼170的中空末端以及圖22中的安裝布置，其中桿支撐部分174 和176隱藏在骨骼168和170之內(nèi)。桿部分174和176通常由復(fù)合材料構(gòu)成，類似于與 凸形和凹形關(guān)節(jié)限定植入體相關(guān)聯(lián)的材料，并包括成角度的桿部分，其被設(shè)定尺寸以安 置在原有修復(fù)(末端重新切片)骨骼的原有帶孔內(nèi)部。由與凸形植入體154相關(guān)聯(lián)的桿174最佳表示的桿支撐部分包括偽錐形和多邊 形/矩形安裝末端，參見178，該支撐部分安置在選定植入體154的凹陷配置的后表面之 內(nèi)。如圖23最佳示出的，凸形植入體154的后側(cè)包括一個匹配的并向內(nèi)凹陷的錐形構(gòu) 型，參見側(cè)壁180和帶鍵端壁182，在該結(jié)構(gòu)內(nèi)固定地緊固桿安裝末端178的匹配輪廓。在184還示出與植入體154面向后的容納腔相關(guān)聯(lián)的中央支撐且向上突出的錨定 (anchor)部分，該錨定部分安置在相同配置的凹陷內(nèi)，該凹陷限定在桿安裝末端178的相 對內(nèi)部(未示出)之內(nèi)。如前所述，預(yù)期使用膠粘劑和類似物，從而能夠有助于實現(xiàn)植 入體、相關(guān)聯(lián)的桿和原有骨骼之間的緊固結(jié)合。輔助的結(jié)合可以通過所述骨骼的原有骨髓來提供(例如，參見圖18和21)，所述 骨髓促進(jìn)骨骼在凸形/凹形植入體上方生長以及沿著凸形/凹形植入體生長，包括所述植 入體相關(guān)聯(lián)的接合桿。圖24是凹形植入體156和附著桿部分176的旋轉(zhuǎn)端視圖，并且桿部分176是內(nèi)部中空的，帶有一開放連通末端，并被配置未安置在切開的骨骼末端的中 空內(nèi)部之內(nèi)。如所示的，桿部分176的開放內(nèi)部進(jìn)一步呈現(xiàn)出多個表面面積增加的部分，例 如由各種類型的帶鍵部分178、180、182、184、186和188所示出的，這些帶鍵部分被配 置在桿的中空骨骼插入部分的開放且相互連接的內(nèi)表面之上，這些帶鍵部分通過與原有 骨髓接觸促進(jìn)自然骨骼的生長和粘附力的增加。圖25是圖24中示出的桿部分176的相 互連接且連通的內(nèi)部表面的展開平面圖，并更好地說明了不同類型帶鍵部分的變型，所 述帶鍵部分增加用于促進(jìn)骨骼生長和粘附的可使用表面面積?，F(xiàn)在參考圖26，示出了根據(jù)又一優(yōu)選實施方案的與部分關(guān)節(jié)組件相關(guān)聯(lián)的凸形 部分的立體圖，參見190。在這個變體中，基底部件192可包括凸形植入體主體和骨骼 緊固桿的整體組合。限定凸形凸面部分的又一關(guān)節(jié)(參見193)可包括原有(基本未損壞 的)骨骼表面或可被提供作為假體關(guān)節(jié)植入體的另一部分?；蛘撸鰲U可以被分立地安裝至所述凸形植入體的基底部分。同樣設(shè)想和應(yīng) 理解的是，除了骨骼緊固植入體之外，實際骨骼末端位置可以被修復(fù)，以呈現(xiàn)出多側(cè)面 且錐形的構(gòu)型，如由六面體形和相互連接的側(cè)面194、196、198等所示出的。

如進(jìn)一步在圖27的旋轉(zhuǎn)圖解中示出的，一個蓋形附著物包括偽半球形(凸面形 狀)頂，從該半球形頂延伸出一帶螺紋的內(nèi)部螺桿部分202。所述半球形頂部的內(nèi)部表 面可以呈現(xiàn)出一多側(cè)面的構(gòu)型，該構(gòu)型與在植入體192中設(shè)計的偽六邊形匹配，螺桿部 分202安置在孔204內(nèi)，該孔204限定在基底植入體部件192的匹配位置。如前所述， 可以使用粘合劑或類似物，以緊固地將帽附著物200結(jié)合至基底植入體192以及相關(guān)聯(lián)的 桿支撐部分。圖28和29示出了又一凸形植入體蓋附著物的第一和第二旋轉(zhuǎn)立體圖，例如類似 于在圖26和圖27中示出的。所述蓋附著物呈現(xiàn)出一加固的構(gòu)型，例如可包括提供固化 和/或加強插入件(參見208和210)，所述插入件被包含到所述蓋附著物的內(nèi)壁結(jié)構(gòu)中。 底部延伸插入件也可以被移除，有利于凹陷槽口調(diào)整所述蓋附著物的彎曲的性質(zhì)，還應(yīng) 設(shè)想，所述部件的材料結(jié)構(gòu)可以被改進(jìn)，以呈現(xiàn)出不同的期望特性。還示出了額外的底 部定位且向內(nèi)/周向延伸的加強插入物(參見212和214)，這些加強插入物被布置為靠近 所述附著蓋的底部延伸邊緣216。同樣示出了帶螺紋的安裝螺桿202，以便于所述蓋安裝 至原有修復(fù)骨骼或基座支撐植入體部件，如圖26所示。參考圖30和31，示出了又一改進(jìn)的基底關(guān)節(jié)組件的其他立體圖，參見218，在 所述組件之上緊固一配置為凹形部分的植入體蓋部分，參見220，該植入體蓋部分與部分 關(guān)節(jié)組件相關(guān)聯(lián)，并且例如能夠與全部或部分凸形植入體組件一同配合形成。所說明的 修復(fù)和安裝方面基本與在圖26和27中示出的關(guān)于凸形安裝布置相同，帶有錐形六邊形樣 式(側(cè)面222、224、226等)，該樣式形成進(jìn)入基座構(gòu)件218的上表面，并與上表面限定 的凹陷228—同，安置并固定地緊固凹形植入體蓋部分220及其相關(guān)聯(lián)的向下延伸的安裝 螺桿部分230。凹形的蓋形植入體220另外呈現(xiàn)出杯形頂部凹陷的構(gòu)型222，該構(gòu)型配合地安置 與凸形蓋附著物相關(guān)聯(lián)的凸形形狀(或類似配置的自然凸形骨骼關(guān)節(jié)接合表面)。同時， 關(guān)于凸形的蓋形植入體200，目前的變體允許凸形或凹形的蓋形植入體220的更換，例如在給定的重復(fù)使用后，并且不要求緊固到原有修復(fù)骨骼的基座植入體部件的同時更換。圖31是圖30中的凹形植入體組件的旋轉(zhuǎn)立體圖，同時又示出了類似的帶螺紋的 安裝軸，以用于與限定凹形(或容納部)關(guān)節(jié)的組合基底和桿支撐部分的位置的凹陷粘附 接合。最后，圖32和33是圖31中的凹形局部植入體蓋的又一立體圖，所述蓋還可以包 括被包含在蓋形插入物220的頂部和基座周緣壁中的加強插入物(參見234、236和238、 240)，從而調(diào)整所述蓋附著物的材料和彎曲特性。 現(xiàn)已描述了本發(fā)明，在不背離所附權(quán)利要求書范圍的情況下，其他附加的優(yōu)選 實施方案對于本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將是明了的。
權(quán)利要求
1.一種人造耐磨栓，其被安裝至與關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的原有骨骼，包括三維復(fù)合塑性材料；以及所述骨骼的末端表面，其被準(zhǔn)備用于將所述栓接合在所述末端表面上，從而限定一 修復(fù)的人造磨損表面。
2.如權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，第一和第二骨骼限定凸形容納末端和凹形骨臼末端， 在至少一個栓被安裝到相關(guān)聯(lián)的骨骼上后，所述至少一個栓呈現(xiàn)出外部修復(fù)表面。
3.如權(quán)利要求2所述的本發(fā)明，還包括潤滑劑保持和軟骨限定的外層，其被應(yīng)用到所 述栓的表面。
4.如權(quán)利要求3所述的本發(fā)明，還包括多個潤滑劑連通通道，所述通道與所述栓和所 述潤滑劑連通層中的至少一個相關(guān)聯(lián)。
5.如權(quán)利要求2所述的本發(fā)明，所述栓呈現(xiàn)出特定的形狀和尺寸，并且還包括一整體 限定且內(nèi)部延伸的根結(jié)構(gòu)，以被緊固到所述骨骼的一匹配且相關(guān)聯(lián)內(nèi)部加工表面。
6.如權(quán)利要求5所述的本發(fā)明，還包括注入的膨脹塑料，以填充在所述栓的根結(jié)構(gòu)和 所述骨骼的空心凹陷之間形成的腔。
7.如權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，還包括在至少一種所述塑性材料表面接合至一相 關(guān)聯(lián)的骨骼末端表面之前，根據(jù)特定的形狀并且在與一相對骨骼共同作用的位置處，對 所述相關(guān)聯(lián)的骨骼末端表面進(jìn)行表面切割、開槽或研磨表面重修中的至少一種。
8.如權(quán)利要求7所述的本發(fā)明，所述表面附著材料還包括夾子部分，所述夾子部分通 過反向面延伸緊固件被緊固至骨骼末端表面，所述緊固件安置在與所述骨骼末端相關(guān)聯(lián) 的內(nèi)部加工鉆孔之內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，所述塑性材料還包括小型化的且深度方向有孔的柔性 磨損盤，該磨損盤以局部內(nèi)部放置的方式被置于與第一和第二關(guān)節(jié)形成骨骼表面相關(guān)聯(lián) 的選定共同作用表面之間，所述柔性磨損盤由軟緩沖塑料構(gòu)造。
10.如權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，所述復(fù)合塑性材料還包括一大體拱頂石形狀的插入 物，該插入物被配置用于與選定關(guān)節(jié)端面位置局部接合。
11.如權(quán)利要求10所述的本發(fā)明，所述插入物還包括下部粗糙表面，以便在所述插入 物安裝進(jìn)入所述骨骼的加工端面并且與骨髓接觸后，增進(jìn)新骨骼的粘附力。
12.如權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，所述復(fù)合塑料材料還包括至少一個帶有凹陷安裝栓 釘?shù)乃芰喜迦胛?，所述栓釘緊固在與所述骨骼相關(guān)聯(lián)的第一和第二磨損關(guān)節(jié)表面位置。
13.—種關(guān)節(jié)組件，包括凸形復(fù)合植入體，其適于被緊固到第一骨骼的預(yù)處理末端，并呈現(xiàn)第一關(guān)節(jié)限定表凹形復(fù)合植入體，其適于被緊固到第二骨骼的預(yù)處理末端，并呈現(xiàn)第二關(guān)節(jié)限定表第一桿，其緊固到所述凸形植入體的后側(cè)，并固定在所述第一骨骼的內(nèi)部；以及 第二桿，其緊固到所述凹形植入體的后側(cè)，并固定在所述第二骨骼的內(nèi)部。
14.如權(quán)利要求13所述的組件，所述桿中的每一個都還包括一定形的安裝末端，該安 裝末端安置在所述凸形和凹形植入體的凹陷配置的后表面之內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14所述的組件，所述凸形和凹形植入體的后側(cè)每個都還包括一匹配的并且向內(nèi)凹陷的錐形構(gòu)型，所述桿安裝末端固定地緊固在該錐形構(gòu)型之內(nèi)。
16.如權(quán)利要求15所述的組件，還包括與面向后的容納腔相關(guān)聯(lián)的中央支撐且向上突 出的錨定部分，所述錨定部分限定在所述凸形和凹形植入體中的每一個之內(nèi)，一相同配 置的凹陷被限定在與所述桿安裝末端相關(guān)聯(lián)的相對內(nèi)部之內(nèi)。
17.如權(quán)利要求16所述的組件，所述桿的開放可進(jìn)入內(nèi)部還包括多個表面面積增加的 帶鍵部分，這些帶鍵部分被配置為與中空的骨骼內(nèi)部連通，并通過與原有骨骼骨髓的接 觸促進(jìn)自然骨骼生長和粘附性的增加。
18.如權(quán)利要求13所述的組件，還包括凸形的蓋形附著物和凹形的蓋形附著物中的至 少一個，其被緊固至與所述凸形和凹形復(fù)合植入體中的至少一個相關(guān)聯(lián)的位置。
19.如權(quán)利要求18所述的組件，所述至少一個蓋形附著物還包括一帶螺紋螺桿，該螺 桿插入到限定在所述復(fù)合植入體之內(nèi)的匹配凹陷內(nèi)。
20.如權(quán)利要求18所述的組件，所述凸形和凹形復(fù)合植入體中的至少一個還各包括配 置在其上的六邊形樣式，用以容納和緊固所述至少一個凸形和凹形的蓋形附著物的匹配 底側(cè)。
全文摘要
一種人造耐磨栓，被安裝到與關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的原有骨骼，并且包括三維復(fù)合塑性塑料。原有骨骼的一末端表面被修復(fù)，用以為栓的接合作準(zhǔn)備，從而限定一被修復(fù)的人造磨損表面。在一個優(yōu)選的應(yīng)用中，一對末端安裝的栓以相對的方式被布置在第一個第二骨骼之間，并分別限定一凸形容納末端和一凹形骨臼。潤滑劑保持和軟骨限定的外層被應(yīng)用到所述栓的一個或兩個相對的表面。
文檔編號A61F2/30GK102026591SQ200980114367
公開日2011年4月20日 申請日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月25日
發(fā)明者米古爾·A·利納雷斯 申請人:利納雷斯醫(yī)療設(shè)備有限責(zé)任公司, 米古爾·A·利納雷斯