接骨螺釘以及在其頭部的外表面上形成螺紋的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種接骨螺釘以及在其頭部的外表面上形成螺紋的方法。所述接骨螺釘沿著中心軸呈長(zhǎng)形，所述接骨螺釘包括：包括外表面的頭部，該頭部在所述外表面上具有螺紋，所述螺紋具有包括多個(gè)第一峰、多個(gè)第一谷和多個(gè)第一螺紋面的橫截面剖面，所述橫截面剖面還包括相對(duì)于所述中心軸與所述多個(gè)第一峰相對(duì)的多個(gè)第二峰、和相對(duì)于所述中心軸與所述多個(gè)第一谷相對(duì)的多個(gè)第二谷，所述多個(gè)第二谷中的每個(gè)谷位于所述多個(gè)第二峰中相鄰的兩個(gè)峰之間；沿著所述中心軸從所述頭部延伸的螺紋桿軸，該螺紋桿軸被構(gòu)造并確定尺寸以嚙合骨骼；其中所述頭部限定多個(gè)谷剖面線，所述多個(gè)谷剖面線中的每個(gè)谷剖面線為直線。
【專利說明】接骨螺釘以及在其頭部的外表面上形成螺紋的方法
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2008年08月12日、申請(qǐng)?zhí)枮?00880103402.7、發(fā)明名稱為“高
度多功能可變角骨板系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0003]本申請(qǐng)要求2007年8月13日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)N0.60/955，506的權(quán)益，并且是2004年I月26日遞交的未決美國(guó)專利申請(qǐng)N0.10/763, 689的部分繼續(xù)申請(qǐng)。這兩個(gè)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用而明確包含在本申請(qǐng)中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]本發(fā)明涉及用于內(nèi)部骨折固定的骨板系統(tǒng)。更特別地，本發(fā)明涉及一種骨板系統(tǒng)，該骨板系統(tǒng)包括具有骨板孔的骨板，所述骨板孔被構(gòu)造用于容納非鎖定的、鎖定的或者可變角鎖定的接骨螺釘。
【背景技術(shù)】
[0005]用于骨折的內(nèi)部固定的骨板系統(tǒng)是眾所周知的。傳統(tǒng)的骨板系統(tǒng)特別適合于促進(jìn)骨折的愈合。接骨螺釘(也稱為骨錨)穿過骨板孔(也稱為錨栓孔)并擰入骨骼中，以將骨折端壓緊、壓制、加固、拉緊彎曲(tension bend)和/或橋接在一起并將骨骼靠向該板。這些沒有固定到骨板的螺釘(以下稱為“未鎖定螺釘”)能夠被以相對(duì)于該骨板的各種角度擰入骨骼。然而，由于所述螺釘沒有固定到該骨板，因此該板與螺釘之間的角度關(guān)系不固定且可能在手術(shù)時(shí)和/或手術(shù)后改變。也就是說，來自生理?xiàng)l件的在骨骼和骨板上的動(dòng)態(tài)負(fù)荷能夠引起螺釘相對(duì)于該板松動(dòng)或倒退出去。這能夠?qū)е虏畹男?zhǔn)和差的臨床結(jié)果。
[0006]將螺釘固定到板上提供了螺釘和板之間固定的角度關(guān)系并降低松動(dòng)的發(fā)生率。能夠固定到骨板上的螺釘?shù)囊粋€(gè)已知實(shí)施例在螺釘頭的外表面上具有螺紋。該螺釘頭上的螺紋與骨板孔的內(nèi)表面上的相應(yīng)螺紋緊密結(jié)合，以將該螺釘鎖定到該板上。通常將這些螺釘(以下稱為“鎖定螺釘”)與該孔的中心軸同軸地插入。由于鎖定螺釘與該板之間的關(guān)系固定，因此鎖定螺釘對(duì)切變應(yīng)力、扭力以及彎曲力提供了高阻力。然而，鎖定螺釘壓緊骨碎片的能力有限，這會(huì)影響愈合。
[0007]因此，總而言之，由鎖定螺釘和骨板形成的接合對(duì)切變應(yīng)力具有高阻力，以在螺釘/板接合處維持穩(wěn)定性，但是具有有限的壓緊骨碎片的能力，而由非鎖定接骨螺釘和骨板形成的接合有效地壓緊骨碎片，但是對(duì)切變應(yīng)力具有低阻力，這會(huì)導(dǎo)致螺釘松動(dòng)或倒退出去。因此，在許多臨床情況下需要結(jié)合非鎖定螺釘和鎖定螺釘?shù)墓前逑到y(tǒng)。
[0008]一種已知的能夠容納鎖定和非鎖定螺釘?shù)墓前逑到y(tǒng)包括具有多個(gè)螺紋板孔和多個(gè)無螺紋板孔的骨板，所述螺紋板孔用于容納鎖定螺釘，所述無螺紋板孔用于容納非鎖定螺釘。然而，在該已知系統(tǒng)中的非鎖定螺釘僅臨時(shí)用于在插入鎖定螺釘時(shí)將板保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。在插入鎖定螺釘后，將非鎖定螺釘移除。因此，并未獲得結(jié)合非鎖定螺釘和鎖定螺釘?shù)拈L(zhǎng)期利益。
[0009]另一種已知的容納兩種螺釘?shù)墓前逑到y(tǒng)包括具有部分螺紋板孔的骨板。所述部分螺紋孔容納鎖定或非鎖定螺釘。然而，由于所述板孔僅部分具有螺紋，因此鎖定螺釘在生理負(fù)擔(dān)下可能不能維持所述螺釘和板之間的固定角度關(guān)系。特別地，在板內(nèi)的鎖定螺釘只有部分被螺紋環(huán)繞，因而只有部分被固定。在高應(yīng)力和負(fù)擔(dān)條件下，鎖定板孔可能變形并允許鎖定螺釘和板之間的固定角度關(guān)系改變。這能夠?qū)е鹿潭ɑ虬宸较虻膯适?。另外，由于板孔的幾何結(jié)構(gòu)，具有非鎖定螺釘?shù)陌宓钠揭苾H限于一個(gè)方向。這可能不利于骨折復(fù)位和手法復(fù)位。
[0010]又一種已知的容納兩種螺釘?shù)墓前逑到y(tǒng)包括具有螺紋和無螺紋板孔的骨板。螺紋板孔容納鎖定螺釘，無螺紋板孔容納非鎖定螺釘，每種板孔都意圖在植入該板時(shí)保持插入。然而，由于鎖定螺釘僅在與螺紋孔一起使用時(shí)才有效，因此該系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于該板中螺紋孔的數(shù)量和位置不能根據(jù)需要用于特定外科程序。例如，在外科醫(yī)生更希望有一個(gè)用于插入鎖定螺釘?shù)穆菁y孔的位置可能有一個(gè)或多個(gè)無螺紋孔。
[0011]進(jìn)一步對(duì)于上述已知的骨板系統(tǒng)，外科醫(yī)生經(jīng)常希望能夠?qū)㈡i定接骨螺釘以外科醫(yī)生選擇的相對(duì)于骨板的角度插入穿過骨板孔。已知一些所謂的“多軸”骨板系統(tǒng)。許多系統(tǒng)使用位于板孔中的襯套來鎖定相對(duì)于該板的螺釘角度的度數(shù)。在一個(gè)這樣的系統(tǒng)中，該襯套可在板孔中旋轉(zhuǎn)。通過該襯套和板孔將所謂的“可變角鎖定”螺釘擰入骨骼。當(dāng)該螺釘被擰入骨骼時(shí)，該螺釘?shù)穆菁y錐形頭部嚙合該襯套的螺紋內(nèi)部表面，以擴(kuò)展該襯套倚靠板孔的內(nèi)表面或內(nèi)壁，從而摩擦力將螺釘鎖定在期望的相對(duì)于骨板的角度上。
[0012]在另一個(gè)已知的多軸骨板系統(tǒng)中，襯套以期望的角度位于板孔中。具有帶有螺紋凹進(jìn)的可擴(kuò)展頭部的緊固螺釘被插入穿過該襯套并被擰入骨骼中。然后，鎖定螺釘被擰入螺釘頭的凹進(jìn)中，以向外擴(kuò)展該頭部倚靠該襯套，從而鎖定所選擇的螺釘相對(duì)于骨板的角度。
[0013]在又一個(gè)已知的多軸骨板系統(tǒng)中，可擴(kuò)展環(huán)被定位于板孔中。當(dāng)具有錐形頭部的接骨螺釘嚙合該環(huán)并被擰入骨骼中時(shí)，該環(huán)擴(kuò)展倚靠該孔的內(nèi)表面或內(nèi)壁，以鎖定所選擇的螺釘相對(duì)于骨板的角度。
[0014]然而，這些多軸骨板系統(tǒng)具有多個(gè)部件，這在外科手術(shù)期間對(duì)于正骨可能是復(fù)雜的和笨重的，更特別地，例如，該襯套或可擴(kuò)展環(huán)可能在外科手術(shù)期間突出來。
[0015]鑒于前述內(nèi)容，希望能夠提供一種克服已知骨板系統(tǒng)的不足和缺點(diǎn)的改進(jìn)的骨板系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明提供了一種高度多功能的可變角骨板系統(tǒng)，用于固定骨折。該系統(tǒng)包括具有多個(gè)骨板孔的骨板，所述骨板孔從該板的上表面至該板的下骨接觸表面完全通過該骨板。所述孔被有利地構(gòu)造成容納非鎖定、鎖定接骨螺釘、或可變角鎖定接骨螺釘。替代在傳統(tǒng)骨板孔中已知的螺釘螺紋，所述板孔的內(nèi)表面具有分離的齒或螺紋片段的縱列，用于嚙合鎖定和可變角鎖定接骨螺釘?shù)暮线m尺寸和構(gòu)造的螺紋頭部。
[0017]本發(fā)明有利地允許具有合適尺寸和螺釘頭形狀的傳統(tǒng)非鎖定接骨螺釘用于所述骨板孔中。非鎖定接骨螺釘具有用于嚙合骨骼的螺紋桿軸以及其上不具有用于固定或鎖定到所述骨板的裝置或結(jié)構(gòu)(例如，螺紋)的螺釘頭。非鎖定螺釘可以以任何期望的角度被容納在所述骨板孔中，然后該螺釘?shù)臈U軸被推進(jìn)骨骼中，直至該螺釘?shù)念^部如所期望的一樣位于所述骨板孔中。
[0018]本發(fā)明還有利地允許具有合適尺寸、螺釘頭形狀、和螺釘頭螺紋的傳統(tǒng)鎖定接骨螺釘用于所述骨板孔中。這些鎖定接骨螺釘具有用于嚙合骨骼的螺紋桿軸以及在螺釘頭外表面上的螺釘螺紋，所述螺釘螺紋能夠有利地嚙合所述骨板孔中螺紋片段的縱列。鎖定接骨螺釘與所述孔的中心軸同軸地被容納在所述骨板孔中。也就是說，例如，如果所述孔的中心軸垂直于所述骨板的上表面，則鎖定接骨螺釘以相對(duì)于該上表面約90度的角度被容納在本發(fā)明的骨板孔中。鎖定螺釘?shù)臈U軸被推進(jìn)骨骼中，直至螺釘頭嚙合所述骨板孔，然后螺釘頭螺紋嚙合骨板孔中螺紋片段的縱列。然后推進(jìn)該螺釘直至螺釘頭如所期望的一樣被擰入骨板孔中，所述骨板孔將螺釘固定到所述板上。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的可變角鎖定接骨螺釘被插入通過骨板孔并以可選角度范圍內(nèi)的可選角度被鎖定到該骨板上。在一個(gè)實(shí)施例中，可變角度范圍形成繞孔的中心軸約30度的圓錐體。換句話說，螺釘?shù)慕嵌瓤梢栽谌魏畏较蛏线h(yuǎn)離該孔的中心軸從O度到約15度變化。本發(fā)明的可變角鎖定螺釘有利地不需要襯套、壓縮冠、擴(kuò)擴(kuò)展環(huán)或可擴(kuò)展頭部來鎖定螺釘相對(duì)于骨板的角度位置。
[0020]本發(fā)明的可變角鎖定螺釘有利地具有至少部分呈球形的頭部。該頭部的球形部分在其外表面上具有外螺釘螺紋。該螺釘螺紋的輪廓沿著該球形部分的弧形(非直線)外曲率半徑。每個(gè)螺紋峰和每個(gè)螺紋谷(或者分別為螺紋術(shù)語中的冠部和根部)位于各曲率半徑上，所述半徑與螺釘頭球形部分的曲率半徑一致或平行/同心(即，具有相同的圓心)。換句話說，所述峰可以位于“主”曲率半徑，該“主”半徑與球形部分的曲率半徑一致；而所述谷位于“次”曲率半徑，其中，所述主曲率半徑和次曲率半徑具有相同的圓心，因此形成同心圓。應(yīng)注意，該曲率半徑的圓心不一定是螺釘頭的圓心。在一個(gè)實(shí)施例中，螺紋剖面具有相交于所述螺釘頭曲 率半徑的圓心的剖面線。剖面線表示在螺紋切刀的切刀頭接觸在其中切割螺紋的表面時(shí)該切刀頭縱軸的延伸。相反地，傳統(tǒng)鎖定螺釘頭具有位于大體上直的、平行的線上的螺紋峰和谷(從斷面上看)，而且這些峰和谷的剖面線彼此平行延伸而不相交于螺紋頭部曲率半徑的圓心(除了可能一個(gè)峰或谷的剖面線恰好與該圓心成一直線)。
[0021 ] 為為了方便擰入骨骼，每個(gè)接骨螺釘可以為自攻型和/或自鉆型。每個(gè)接骨螺釘還可以為管狀的，用于插入導(dǎo)絲，以引導(dǎo)螺釘安置。
[0022]本發(fā)明的骨板不限于任何特定形狀、尺寸、或構(gòu)造。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，該骨板具有頭部部分和桿軸部分。所述頭部部分的構(gòu)造和尺寸符合骨骼的骨骺端，而所述桿軸部分的構(gòu)造和尺寸符合骨骼的骨體。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述頭部部分具有弧形表面并包括前部分支和后部分支，所述前部分支大體上平行于桿軸部分的前側(cè)，而所述后部分支從桿軸部分的后側(cè)延伸出去。在又一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述頭部部分從桿軸部分向外展開并彎曲、呈錐形、且扭曲。
[0023]本發(fā)明的骨板孔不限于任何特定數(shù)量或布置。任選地，本發(fā)明的骨板孔可以具有長(zhǎng)形無螺紋部分，以增強(qiáng)安置非鎖定螺釘?shù)亩喙δ苄?。本發(fā)明的骨板還可以任選地具有縫合孔以及傳統(tǒng)螺紋和/或無螺紋螺釘孔，但是任何類型的傳統(tǒng)孔既不必要也不推薦。
[0024]本發(fā)明還提供一種骨折固定方法。該方法包括:倚靠骨骼定位骨板；選擇骨板孔，用以穿過該骨板孔插入接骨螺釘；選擇非鎖定接骨螺釘、鎖定接骨螺釘，或者可變角鎖定接骨螺釘；將所選的接骨螺釘插入穿過所選的骨板孔，并且如果可以，則選擇相對(duì)于該孔的中心軸的插入角度；以及將該螺釘推入所述骨骼中，直至螺釘頭位于或固定至所述骨板孔，以倚靠所述骨骼壓緊所述骨板或固定所述螺釘和所述骨板之間的關(guān)系。大體上只要該骨板被植入，所述接骨螺釘就保持在該骨骼中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]本發(fā)明的上述和其他優(yōu)點(diǎn)在考慮以下結(jié)合附圖提供詳細(xì)描述時(shí)會(huì)很清楚，在附圖中，相同的參考符號(hào)始終指向相同的部分，其中:
[0026]圖1為傳統(tǒng)非鎖定接骨螺釘?shù)恼晥D；
[0027]圖2為傳統(tǒng)鎖定接骨螺釘?shù)牧⒁晥D；
[0028]圖3A和圖3B為傳統(tǒng)鎖定接骨螺釘?shù)念^部的立視圖和截面圖；
[0029]圖3C為圖3A和圖3B的鎖定接骨螺釘?shù)姆糯蟮木植拷孛鎴D；
[0030]圖4A為齒條和齒輪的立體圖；
[0031]圖4B為圖 4A的齒輪正立視圖；
[0032]圖4C為圖4B的齒輪的放大截面圖；
[0033]圖5A為根據(jù)本發(fā)明的可變角鎖定螺釘?shù)牧Ⅲw圖；
[0034]圖5B和圖5C分別為圖5A的可變角鎖定螺釘?shù)念^部的正立視圖和截面圖；
[0035]圖6為根據(jù)本發(fā)明的可變角鎖定螺釘?shù)牧硪粋€(gè)實(shí)施例的截面圖；
[0036]圖7為根據(jù)本發(fā)明的可變角鎖定螺釘頭的又一個(gè)實(shí)施例的截面圖；
[0037]圖8為具有傳統(tǒng)的鎖定、非鎖定以及結(jié)合鎖定/非鎖定骨板孔的骨板的一部分的立體圖；
[0038]圖9A和圖9B為根據(jù)本發(fā)明的骨板孔的一個(gè)實(shí)施例的立體圖；
[0039]圖10A-C和10D-F為根據(jù)本發(fā)明的骨板孔的兩個(gè)相似實(shí)施例的俯視圖、截面圖和立體圖；
[0040]圖11為根據(jù)本發(fā)明的骨板孔的截面圖；
[0041]圖12為圖11的骨板孔的一列螺紋片段的放大、局部截面剖面圖；
[0042]圖13為骨板系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的立體圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的可變角鎖定螺釘?shù)目蛇x角度的范圍；
[0043]圖14A和14B分別為骨板系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例立體圖和正立視圖，不出了與根據(jù)本發(fā)明的骨板一起使用的非鎖定螺釘、鎖定螺釘和可變角鎖定螺釘；
[0044]圖15A和15B分別為穿過根據(jù)本發(fā)明的骨板孔的非鎖定螺釘?shù)牧Ⅲw圖和正立視圖；
[0045]圖16A和17B分別為被推入根據(jù)本發(fā)明的骨板孔中的鎖定螺釘?shù)牧Ⅲw圖和正立視圖；
[0046]圖17A和17B分別為被推入根據(jù)本發(fā)明的骨板孔中的可變角鎖定螺釘?shù)牧Ⅲw圖和正立視圖；
[0047]圖18A、圖18B、圖18C至圖23A、圖23B、圖23C分別為根據(jù)本發(fā)明的骨板孔的各種特征的俯視圖、截面圖和立體圖；
[0048]圖24A至圖24D分別為根據(jù)本發(fā)明的骨板孔的俯視圖、截面圖、俯視立體圖和仰視立體圖；[0049]圖25A-C、圖26A-C和圖27A-D為與根據(jù)本發(fā)明的骨板一起使用的鉆頭引導(dǎo)器的各種立體圖；
[0050]圖28為根據(jù)本發(fā)明的骨板的一個(gè)實(shí)施例的立體圖；
[0051]圖29A-C分別為根據(jù)本發(fā)明的骨板的另一個(gè)實(shí)施例的立體圖、正立視圖和俯視圖；
[0052]圖30為根據(jù)本發(fā)明的骨板的底側(cè)的立體圖；
[0053]圖31為根據(jù)本發(fā)明應(yīng)用于骨折的骨板的立體圖；
[0054]圖32至圖34分別為根據(jù)本發(fā)明的可變角鎖定接骨螺釘?shù)穆葆旑^的三個(gè)實(shí)施例的截面圖；以及
[0055]圖35為根據(jù)本發(fā)明的可變角鎖定接骨螺釘?shù)穆葆旑^的放大局部截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0056]根據(jù)本發(fā)明的骨板系統(tǒng)包括骨板、可變角鎖定螺釘、非鎖定螺釘以及任選的鎖定螺釘。該骨板優(yōu)選具有骨板孔，所述骨板孔在孔的內(nèi)表面周圍具有分離的螺紋片段的縱列。該骨板還可以具有結(jié)合骨板孔，所述結(jié)合骨板孔的一部分具有螺紋片段的縱列，而一部分沒有螺紋片段或螺紋。兩種骨板孔優(yōu)選被構(gòu)造用于容納非鎖定螺釘、鎖定螺釘和可變角鎖定螺釘。任選地，本發(fā)明的骨板還可以具有縫合孔，以及而非必要的傳統(tǒng)的螺紋孔、平滑孔(即沒有螺紋片段或螺紋的孔)和/或其結(jié)合孔。 [0057]圖1示出了一種典型的非鎖定接骨螺釘100，也稱為骨質(zhì)螺釘。一般來說，帶有具有通常是平滑的表面的、對(duì)于所選擇的板孔具有合適的尺寸和幾何形狀的無螺紋頭部102的任何外科手術(shù)接骨螺釘都能夠與本發(fā)明一起使用。頭部102的形狀可以為例如圓錐形、直邊形、球形、半球形等。非鎖定螺釘100具有桿軸104，桿軸104至少部分地帶有螺紋，以便附著至骨骼。桿軸104的長(zhǎng)度和桿軸螺紋107的螺紋構(gòu)造(例如，螺距、輪廓等)可以根據(jù)應(yīng)用變化。如現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣，尖端106和桿軸螺紋107可以為自攻型和/或自鉆型，以方便植入骨骼。頭部102和桿軸104還可以具有插管108，該插管108用于容納導(dǎo)絲(guide wire),以助于適當(dāng)安置。
[0058]圖2示出了一種典型的鎖定螺釘200。一般來說，具有螺紋頭部202的任何外科手術(shù)接骨螺釘都能夠與本發(fā)明一起使用，其中頭部202具有對(duì)于所選擇的板孔合適的尺寸和幾何形狀，并且螺紋203與該板孔中的螺紋片段的縱列緊密配合。頭部202的形狀通常為圓錐形，但是也可以為例如直邊形。鎖定螺釘200具有桿軸204，桿軸204至少部分帶有螺紋，以便附著至骨骼。桿軸204的長(zhǎng)度和桿軸螺紋207的螺紋構(gòu)造(例如，螺距、輪廓等)可以根據(jù)應(yīng)用變化。如現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣，尖端206和桿軸螺紋207可以為自攻型和/或自鉆型，以方便植入骨骼。頭部202和桿軸204也可以為管狀的，用于容納導(dǎo)絲，以助于適當(dāng)安置。
[0059]圖3A和圖3B示出了一種典型的鎖定螺釘300的頭部302。如圖3C所示，頭部302上螺紋303的剖面包括通過螺紋面311相互連接的螺紋峰310和螺紋谷312。如在已知的鎖定螺釘上通常的那樣，頭部302為圓錐形，通常被定向成使得螺紋峰310位于直線上，例如位于直線313或315上，且螺紋谷312位于另一條直線上，例如位于直線314或316上，其中直線對(duì)(313，314)以及(315，316)彼此平行。此外，如圖3B中谷剖面線318a_318e所示，每個(gè)螺紋峰310和每個(gè)螺紋谷312的螺紋剖面線彼此平行延伸并與螺釘?shù)闹行妮S319垂直或正交。通過當(dāng)螺紋切刀的切刀頭接觸頭部302的外表面時(shí)延伸切刀頭305的縱軸301以切割螺紋303，形成剖面線318a-318e。典型的鎖定螺釘還具有根據(jù)沿著中心軸(例如，319)測(cè)量時(shí)恒定的螺紋螺距(峰到峰的距離、谷到谷的距離、或剖面線到剖面線的距離)。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的可變角鎖定螺釘具有至少部分呈球形的螺釘頭。該頭部的球形部分在其外表面上具有螺紋，該螺紋優(yōu)選為雙線螺紋。該螺紋具有沿著該頭部的球形部分的弧形(即，非直線)曲率半徑的剖面。應(yīng)注意:在沿著曲率半徑測(cè)量時(shí)，螺紋螺距是恒定的，但是在沿著螺釘?shù)闹行妮S從該頭部的球形部分的一端(例如，頂端)到另一端(例如，底端)測(cè)量時(shí)，螺紋螺距從窄到寬再到窄變化(參見，例如圖32-35及其下文中的描述)。這種螺紋剖面允許可變角鎖定螺釘在角度范圍內(nèi)以可選角度嚙合本發(fā)明的骨板孔，同時(shí)有利地維持與該骨板的接觸程度相同而與所選角度無關(guān)。也就是說，在允許角度范圍內(nèi)螺釘相對(duì)于骨板孔的中心軸的角度不影響螺釘頭螺紋相對(duì)于板孔的內(nèi)表面的嚙合。在螺釘和骨板之間有利地獲得緊密的鎖定，而與螺釘被插入骨板孔的角度(在角度范圍內(nèi))無關(guān)，由于螺釘頭的球形部分上的螺紋以完全相同的方式嚙合螺紋片段的縱列，因而保證了良好的安裝。
[0061 ] 本發(fā)明的骨板系統(tǒng)的一些有利特征可以通過類比齒條和齒輪來說明。雖然骨板系統(tǒng)與齒條和齒輪極不相關(guān)(齒條和齒輪用于例如汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、以及機(jī)車和有軌車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))，但是本發(fā)明的骨板系統(tǒng)共用相似的構(gòu)思。如圖4A至圖4C所示，齒條和齒輪400具有帶有齒421的齒條420和帶有齒423的圓形齒輪422。施加給齒輪422的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使得齒條420平移，而相反地，齒條420的直線運(yùn)動(dòng)或平移使得齒輪422旋轉(zhuǎn)。
[0062]該相似 的構(gòu)思在于在圍繞齒輪422的曲率半徑425布置齒423。如圖4B和圖4C中的剖面所示，齒輪的齒423等角分隔且沿著曲率半徑425。另外，每個(gè)齒423都被定向成使得二等分該齒423的線(如線427所示)與曲率半徑425的圓心426相交，從而形成具有半徑424的圓。類似地，將相鄰齒423之間的任何間隔428 二等分的線(如線429所示)也與圓心426相交。根據(jù)本發(fā)明的可變角鎖定螺釘?shù)念^部的螺紋剖面(從垂直于該螺釘?shù)闹行妮S的方向觀察)與圖4C中的齒輪齒423和間隔428的部分剖面圖相似。
[0063]圖5A至圖5C示出了根據(jù)本發(fā)明的可變角鎖定螺釘?shù)囊粋€(gè)實(shí)施例。可變角鎖定螺釘500具有部分呈球形的頭部502和桿軸504。頭部502具有螺紋503，桿軸504具有螺紋507。頭部502優(yōu)選具有凹進(jìn)509，用于容納將螺釘推入骨骼和從骨骼抽出、以及推入骨板孔和從骨板孔抽出的工具。優(yōu)選地，尖端506和桿軸螺紋507為自攻型和/或自鉆型，以方便植入骨骼。頭部502和桿軸504可以為管狀，用于容納導(dǎo)絲，以助于適當(dāng)安置。圖5B和圖5C示出了螺紋503的剖面，螺紋503有利地跟隨曲率半徑525。在一個(gè)實(shí)施例中，該半徑為約2mm。在斷面上觀察到的螺紋503的各個(gè)峰510和谷512優(yōu)選地隔開相等的角度增量。峰510和谷512由螺紋面511以螺紋角517連接，在本實(shí)施例中，所述螺紋角517優(yōu)選為60度。螺紋剖面線518a-518f延伸穿過谷512且產(chǎn)生與曲率半徑525的圓點(diǎn)526相交的一系列線。通過當(dāng)螺紋切刀的切刀頭505接觸頭部502的外部球形表面時(shí)延伸切刀頭505的縱軸501以切割螺紋503，形成剖面線518a-518f。在本實(shí)施例中，當(dāng)切割螺紋503時(shí)，切刀頭505始終與頭部502的外部球形表面正交。此外，在本實(shí)施例中，曲率半徑為使得半徑圓心526位于螺釘500的中心軸519上。取決于半徑的長(zhǎng)度和螺釘?shù)某叽?，圓心526可以位于或不位于螺釘?shù)闹行妮S上。另外，例如，如圖6所示，當(dāng)半徑增大而螺釘?shù)某叽绫３植蛔儠r(shí)，半徑圓心將移到螺釘頭的外部。
[0064]圖6示出了本發(fā)明的可變角鎖定螺釘?shù)牧硪粋€(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，與螺釘500相比，可變角鎖定螺釘600的螺釘頭602具有更大的曲率半徑625。這產(chǎn)生了與曲率半徑圓心626相交的谷剖面線618a-618f，圓心626與螺釘600的中心軸619相距距離630 (垂直測(cè)量)。例如，如果半徑624為10mm，則對(duì)于2.4mm的螺釘(2.4mm是指桿軸604的大直徑)，距離630可以為約8.2mm。然而，應(yīng)注意:當(dāng)曲率半徑增大時(shí)，螺釘頭的球形形狀變得越來越不明顯，導(dǎo)致螺紋剖面變得越來越趨向于如已知鎖定螺釘頭的直線(例如，線313-316)。
[0065]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的可變角鎖定螺釘頭的又一個(gè)實(shí)施例。螺釘頭702具有中心軸719、螺紋703以及用于容納推進(jìn)/抽出工具的凹進(jìn)709。如同前述實(shí)施例一樣，螺紋703的剖面有利地沿著弧形(即 ，非直線)的曲率半徑725，并且包括螺紋峰710、螺紋谷712和螺紋面711。然而，不同于前述實(shí)施例，螺紋剖面線不與曲率半徑的圓心相交。由谷剖面線718a-718f表示的螺紋剖面線而是彼此平行延伸且垂直于中心軸719。這些線以這種方式延伸，原因在于螺紋切刀的切刀頭705接觸頭部702的外部球形表面以切割螺紋703的方式，線718a-718f表示該切刀頭705的縱軸701的延伸。功能上，這種差異導(dǎo)致不太理想的螺釘頭/孔螺紋嚙合。然而，螺釘頭702目前比螺釘頭502更容易制造。
[0066]圖8示出了具有傳統(tǒng)的骨板孔的骨板800，所述骨板孔包括鎖定骨板孔832、非鎖定骨板孔834和結(jié)合鎖定/非鎖定骨板孔836。每種孔都從上表面837完全貫穿延伸到底部骨接合表面839。鎖定板孔832具有繞該孔的內(nèi)表面分布的螺紋833，用于嚙合圍繞鎖定接骨螺釘?shù)念^部的螺紋。傳統(tǒng)的鎖定板孔可以如所示出的一樣具有從上表面837完全穿過到下表面839的螺紋833，或者也可以具有在骨板的上下表面之間延伸僅一部分垂直距離的螺紋。非鎖定板孔834具有無螺紋或平滑的內(nèi)表面835，用于容納非鎖定接骨螺釘?shù)念^部。結(jié)合鎖定/非鎖定板孔836通過允許外科醫(yī)生使用鎖定螺釘或者非鎖定螺釘穿過該孔而增強(qiáng)了骨板的多功能性。結(jié)合孔836在一端具有繞該孔的內(nèi)表面的螺紋833，用于容納鎖定接骨螺釘，而在另一端具有平滑或無螺紋的內(nèi)表面835，用于可替選地容納非鎖定接骨螺釘。
[0067]圖9A和圖9B示出了根據(jù)本發(fā)明的具有骨板孔940的骨板900。并非如傳統(tǒng)的鎖定螺釘骨板孔中繞板孔內(nèi)表面935的螺旋狀的螺紋，本發(fā)明的骨板孔具有繞該孔的內(nèi)表面布置的優(yōu)選為螺紋片段的分離的、垂直的縱列942。這些螺紋片段縱列如果被擴(kuò)展成彼此連接(即，如果繞內(nèi)表面935完全延伸)，則將形成螺旋狀的螺紋。所述縱列在從上表面937到下表面939的方向上延伸，并且優(yōu)選繞該孔的內(nèi)表面被等距地分隔開。每縱列的螺紋片段921的數(shù)量可以根據(jù)外科應(yīng)用以及骨板和接骨螺釘?shù)某叽?例如，板厚和螺紋螺距)而變化。然而，每縱列應(yīng)具有至少兩個(gè)螺紋片段且優(yōu)選為更多，以確保螺釘和板之間固定的角度關(guān)系。
[0068]應(yīng)注意，縱列942還可以具有多個(gè)形成于其上的齒，而非螺紋片段。這些齒的縱列如果擴(kuò)展至彼此連接(即，如果繞內(nèi)表面935完全延伸)，則不會(huì)形成螺旋狀的螺紋，而是形成一系列垂直于骨板孔的中心軸的同軸脊和溝槽。盡管這種齒的縱列也可以容納非鎖定接骨螺釘、鎖定接骨螺釘和可變角鎖定接骨螺釘，但是所述齒與鎖定和可變角鎖定接骨螺釘?shù)穆葆旑^螺紋的嚙合沒有螺紋片段與鎖定和可變角鎖定接骨螺釘?shù)穆葆旑^螺紋的嚙合理
本巨
ο[0069]如圖9A和圖9B所示，本發(fā)明的骨板孔優(yōu)選具有四個(gè)螺紋片段的縱列942。然而，本發(fā)明的骨板孔也可以具有其他數(shù)量的螺紋片段的縱列。
[0070]例如，如圖10A-10C和圖10D-10F分別示出的兩個(gè)實(shí)施例，各骨板1000A和1000D的骨板孔1040A和1040D具有六個(gè)螺紋片段的縱列(應(yīng)注意:由于是透視圖，圖1OC和IOF中僅可看見三個(gè)縱列)。螺紋片段縱列1042A和螺紋片段縱列1042D之間的差異在于螺紋片段1042A的列寬1041A約為螺紋片段1042D的列寬1041D的兩倍。不推薦多于六個(gè)的螺紋片段的縱列，這是因?yàn)槁葆旑^螺紋與螺紋片段縱列的螺紋錯(cuò)扣風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增大。反過來，也不推薦本發(fā)明的骨板孔具有少于三個(gè)的螺紋片段的縱列，這是因?yàn)樵诠趋?板接合處穩(wěn)定性不足的可能性增大。
[0071]圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的骨板孔的橫截面。骨板孔1140形成在骨板1100中，并且從上表面1137完全穿過骨板1100至下部骨接合表面1139?？?040具有內(nèi)表面1135，內(nèi)表面1135包括上部分1144、中間部分1146和下部分1148。上部分1144從上表面1137延伸至中間部分1146。中間部分1146從上部分1144延伸至下部分1148并優(yōu)選具有該孔的最小直徑。下部分1148從中間部分延伸至下表面1139。上部分1144無螺紋，優(yōu)選具有平滑內(nèi)表面1143,并優(yōu)選為朝向下表面向內(nèi)呈圓錐形收縮。骨板孔1140在上部分1144和中間部分1146的相交處具有肩1145 (即為每個(gè)縱列中第一個(gè)螺紋片段的上部)。肩1145可以作為插入穿過孔1140的非鎖定接骨螺釘?shù)穆葆旑^的停止裝置，并且，在一個(gè)實(shí)施例中，肩1145與孔的中心軸形成約60度的角。應(yīng)注意:內(nèi)表面1143或上表面1137可以根據(jù)頭部的尺寸和形狀作為非鎖定接骨螺釘?shù)穆葆旑^的停止裝置。下部分1148也具有優(yōu)選為平滑的內(nèi)表面1149并優(yōu)選為朝向底切球形式的上表面而向內(nèi)收縮。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該底切球的半徑為約1.75mm。對(duì)于厚度約為2mm的骨板，例如，該上部分可以延伸約1mm，而該中間部分和底部分 分別可以延伸約0.5mm。
[0072]在本實(shí)施例中，骨板孔1140的中間部分1146在內(nèi)表面1135上具有四個(gè)分離的螺紋片段的縱列1142。每個(gè)縱列1142優(yōu)選是朝向下表面1139以相對(duì)于中心軸1119測(cè)量的角1150向內(nèi)傾斜。在一個(gè)實(shí)施例中，角1150優(yōu)選為約15度。每個(gè)縱列1142還優(yōu)選具有四個(gè)或五個(gè)螺紋片段1121。如上所述，其他實(shí)施例可以具有更多或更少的螺紋片段。對(duì)于容納2.4_可變角鎖定螺釘?shù)墓前蹇?，每個(gè)螺紋片段的列寬1141優(yōu)選為約0.35mm。根據(jù)應(yīng)用，其他實(shí)施例可以具有其他列寬。
[0073]圖12示出了螺紋片段1221的縱列1242的一部分的橫截面剖面(應(yīng)注意:如上所述的可替選的齒縱列的橫截面剖面與所述螺紋片段表現(xiàn)相同)。在圖12中，示出了縱列1242的五個(gè)螺紋片段1221中的兩個(gè)。螺紋片段的縱列1242優(yōu)選以角1250朝向骨板的下表面傾斜。在一個(gè)實(shí)施例中，角1250為約15度。從斷面中可見，螺紋片段1221的縱列1242包括通過螺紋面1211以螺紋角1217彼此連接的峰(或冠部)1210和谷(或根部)1212。峰1210優(yōu)選具有長(zhǎng)度1252，在一個(gè)實(shí)施例中，該長(zhǎng)度1252為約0.04mm。谷1212優(yōu)選具有半徑1254，在一個(gè)實(shí)施例中，該半徑1254為約0.03mm。角1217優(yōu)選為約60度，由谷剖面線1218表示的谷1212的二等分發(fā)生在從螺紋面1211測(cè)量的優(yōu)選為約30度的角1256處。骨板孔螺紋片段縱列的其他實(shí)施例也可以具有其他值的縱列傾斜角、峰長(zhǎng)度、谷半徑、螺紋角以及二等分角(螺紋角的函數(shù))。
[0074]有利地，本發(fā)明的可變角鎖定接骨螺釘可以以可選角度范圍內(nèi)的可選角度被推入骨骼中并被固定至骨板。圖13示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，骨板1300具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的骨板孔1340。每個(gè)孔1340都可以以角度范圍內(nèi)的可選角度在任何方向上有利地容納也是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的可變角鎖定螺釘1360。角度范圍形成了具有角1362的圓錐體，在本實(shí)施例中，角1362為約30度。換句話說，可變角鎖定螺釘1360可以以相對(duì)于骨板1340的中心軸1319的從O度到15度的可選角度在任何方向上被插入孔1340中并被固定至骨板1300。
[0075] 圖14A至圖17B示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的骨板孔的有益特征。骨板1400具有至少三個(gè)骨板孔1440。每個(gè)孔1440具有四個(gè)螺紋片段的縱列1542并且可以有利地容納非鎖定接骨螺釘、鎖定接骨螺釘或可變角鎖定接骨螺釘中的任何一個(gè)。
[0076]如圖14A、圖14B、圖15A和圖15B所示，傳統(tǒng)的非鎖定接骨螺釘14100可以被插入穿過骨板孔1440中的一個(gè)。非鎖定接骨螺釘14100具有無螺紋螺釘頭14102和螺紋桿部14104，二者的尺寸和構(gòu)造均適于與孔1440 —起使用。應(yīng)注意:如圖14B所示，非鎖定接骨螺釘14100無需與孔的中心軸同軸地插入穿過孔1440，而是可以以可選角度插入穿過孔1440。圖15B示出了螺釘頭14102在完全位于孔1440內(nèi)時(shí)不嚙合螺紋片段的縱列1542，而是接觸孔1440的肩1545。
[0077]圖14A、圖14B、圖16A和圖16B示出了插入穿過第二骨板孔1440的傳統(tǒng)鎖定接骨螺釘14200。鎖定接骨螺釘14200具有在其外表面上帶有螺紋14203的螺釘頭14202。所述螺釘頭和螺紋都具有合適的尺寸和尺度，使得螺紋14203能夠以螺紋形式與螺紋片段的縱列1542嚙合并緊密配合。為了與螺紋片段的縱列1542準(zhǔn)確嚙合并緊密配合，鎖定接骨螺釘14200應(yīng)該與孔的中心軸1419同軸地插入通過孔1440。螺釘14200還具有用于嚙合骨骼的螺紋桿部14204。桿部14204的尺寸和尺度也適合于插入穿過孔1440。
[0078]圖14A、圖14B、圖17A和圖17B示出了穿過第三骨板孔1440插入的可變角鎖定接骨螺釘1460。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的可變角鎖定接骨螺釘1460具有螺紋桿部1404和在其外表面上帶有螺紋1403的部分球形的頭部1402。螺釘頭螺紋1403具有有利地沿著頭部1402的球形部分的弧形(即，非直線)曲率半徑的剖面。示出了通過螺紋1403牢固地嚙合螺紋片段的縱列1542，螺釘1460與中心軸1719非同軸地被插入第三孔1440。
[0079]圖18A至圖24C示出了根據(jù)本發(fā)明的骨板孔的一個(gè)實(shí)施例的各種特征。除了繞孔的內(nèi)表面形成縱列之外，至少一些特征不需要用于根據(jù)本發(fā)明的骨板孔的可替選實(shí)施例中。還應(yīng)注意:描述和示出這些特征的順序并不意味著制造本發(fā)明的骨板孔的特定過程的順序或步驟。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易理解，存在可以制造本發(fā)明的孔的多種方式。
[0080]如圖18A至圖18C所示，本發(fā)明的骨板孔通常始于圓形起始孔1865。起始孔1865具有中心軸1819且從上表面1837至下表面1839完全穿過骨板1800延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，該起始孔的直徑為約2.2mm。
[0081]圖19A至圖19C示出了不具有其他特征的骨板孔的內(nèi)表面輪廓。骨板1900中孔1965的剖面包括向內(nèi)呈錐形的上部分1944，突出的、向內(nèi)呈錐形的中間部分1946，以及球形底切的下部分1948。在一個(gè)實(shí)施例中，該孔的所述中間部分和下部分分別沿中心軸1919延伸約1mm，且球形底切的半徑為約1.75mm。
[0082]另一個(gè)特征為圖20A至圖20C所示的任選的“X鍵”切口 2065。該X鍵切口 2065優(yōu)選關(guān)于與起始孔1865相同的中心軸1819完全貫穿該骨板按壓、切割或沖壓得到。在一個(gè)實(shí)施例中，“X”的每個(gè)支(leg)都具有約1.5mm的寬度并以具有約0.75m半徑的弧形終結(jié)。在本實(shí)施例中，共線的各支的端部之間的跨度為約4.25_。如下文關(guān)于圖25A至圖27D進(jìn)一步描述的一樣，該X鍵切口形成了四葉式立體交叉設(shè)計(jì)，旨在容納具有互補(bǔ)鉆頭引導(dǎo)端部設(shè)計(jì)的鉆頭引導(dǎo)器。
[0083]另一個(gè)特征為優(yōu)選的12度浮凸切口 2165，如圖21A至圖21C所示(沒有任何其他的孔特征)。浮凸切口 2165包括八個(gè)對(duì)稱切割部分2166 (每四分之一圓兩個(gè)切割部分)，其中，每個(gè)部分從骨板的上表面2137以約12度向內(nèi)傾斜。使該浮凸切口完全穿過骨板。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)凹槽切割軸2119距骨板孔的中心軸1819約1.1mm。
[0084]圖22A至圖22C示出的孔剖面具有上部分1944、中間部分1946、下部分1948、X鍵切口 2065、浮凸切口 2165、以及其中形成的四個(gè)縱列2242，所述四個(gè)縱列2242中還沒有切割齒或螺紋片段。通過從該孔的中間部分的內(nèi)表面移除軸向部分來形成縱列2242。
[0085]螺紋切割工藝在縱列2242中形成螺紋片段。應(yīng)注意:如果在中間部分1946中未形成縱列，則如圖23A至圖23C所示，螺紋切割過程將在孔2365的中間部分2346的內(nèi)表面中切割出完全繞該內(nèi)表面的螺旋狀螺紋2367。螺紋片段的螺紋剖面優(yōu)選與以上針對(duì)圖11和圖12所示的螺紋片段的縱列所描述的剖面相同。
[0086]如上所述，還可以在縱列2242中形成齒，而非在縱列2242中形成螺紋片段。所述齒通過在縱列中切割溝槽而形成，且垂直于或至少大體上垂直于孔的中心軸。應(yīng)注意:如果中間部分1946中還未形成縱列，則溝槽切割工藝將形成一系列同心的、平行的可替選的溝槽和脊。
[0087]圖24A至圖24D示出了根據(jù)本發(fā)明的骨板孔的一個(gè)完整實(shí)施例?？?440包括螺紋片段的縱列2442、X鍵 切口 2065以及浮凸切口 2165。圖24C示出了孔2440的上表面2437，而圖24D示出了孔2440的用于與骨骼接觸。相鄰或面向骨骼的下表面2439。
[0088]圖25A至圖27D示出了本發(fā)明的與鉆頭引導(dǎo)器有關(guān)的另一個(gè)有益特征。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鉆頭引導(dǎo)器的一個(gè)實(shí)施例在圖25A至圖26C中示出，另一個(gè)實(shí)施例在圖27A至圖27D中示出。
[0089]圖25A示出了具有端部2571和柄2573的鉆頭引導(dǎo)器2570。如圖25B所示，端部2571具有形成四葉式立體交叉設(shè)計(jì)的四個(gè)等距分隔的弧形的翼或部分2572，所述翼或部分2572被布置在鉆頭桿軸的周圍，用于引導(dǎo)鉆頭、接骨螺釘、和/或推進(jìn)/抽出工具以可選角度穿過骨板2500并進(jìn)入骨骼。翼2572的尺寸和構(gòu)造使其緊貼地安裝在骨板孔2540的X鍵切口 1965內(nèi)。這允許鉆頭引導(dǎo)器2570被同軸地插入骨板孔2540中(即與骨板孔的中心軸同軸)且在骨骼中鉆孔和/或?qū)⒔庸锹葆斖迫牍趋乐袝r(shí)容易保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。?yīng)注意:端部2571和孔2540還可以分別采用除了四葉式立體交叉設(shè)計(jì)和X鍵切口以外的構(gòu)造。如圖25C所示，柄2573可以繞端部2571和其中插入端部2571的孔2540的中心軸旋轉(zhuǎn)360度。
[0090]圖26A示出了具有縫2675的鉆頭引導(dǎo)器2570，通過縫2675，可以進(jìn)行可選角度范圍內(nèi)的鉆動(dòng)。在本實(shí)施例中，可選角度范圍從O度到15度。柄2573可以旋轉(zhuǎn)360度的能力于是繞孔的中心軸提供了 30度的成角的角錐體。鉆頭引導(dǎo)器2570沿著縫2675具有標(biāo)記2674a-2674d，在本實(shí)施例中，這些標(biāo)記分別表示相對(duì)于孔的中心軸為0、5、10和15度。其他實(shí)施例可以具有其他角度范圍和/或其他可選角度的標(biāo)記。圖26A和圖26B示出了通過鉆頭引導(dǎo)器2570以最上面的角度設(shè)置2674a引導(dǎo)通過骨板2500并進(jìn)入骨骼2678的鉆頭2676，在本實(shí)施例中，所述最上面的角度設(shè)置2674a相對(duì)于骨板孔的中心軸為O度(SP，同軸)。圖26C示出了通過鉆頭引導(dǎo)器2570以最下面的角度設(shè)置2674d引導(dǎo)通過骨板2500并進(jìn)入骨骼2678的鉆頭2676，在本實(shí)施例中，所述最下面的角度設(shè)置2674d相對(duì)于骨板孔的中心軸為15度或者相對(duì)于骨板2500的上表面2673為75度。
[0091]圖27A至圖27D示出了根據(jù)本發(fā)明的鉆頭引導(dǎo)器的另一個(gè)實(shí)施例。鉆頭引導(dǎo)器2770在一端具有帶有端部2771A的漏斗形引導(dǎo)器2777，在另一端具有帶有端部2771B的同軸引導(dǎo)器2779，并且在它們之間具有柄2773。端部277IA和277IB分別具有形成四葉式立體交叉設(shè)計(jì)的四個(gè)等距分隔的弧形的翼或部分2772，所述翼或部分2772圍繞鉆頭桿軸，用于引導(dǎo)鉆頭、接骨螺釘、和/或推進(jìn)/抽出工具2776穿過骨板并進(jìn)入骨骼。翼2772的尺寸和構(gòu)造使其緊貼地安裝在本發(fā)明的骨板孔(例如，骨板孔2540)的X鍵切口 1965內(nèi)。這允許鉆頭引導(dǎo)器2770的任一端被同軸地插入骨板孔中(即與骨板孔的中心軸同軸)且當(dāng)在骨骼中鉆孔和/或?qū)⒔庸锹葆斖迫牍趋乐袝r(shí)容易被保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。?yīng)注意:可替選地，本發(fā)明的端部2771A和2771B以及孔還可以分別采用除了四葉式立體交叉設(shè)計(jì)和X鍵切口以外的構(gòu)造。與鉆頭引導(dǎo)器2570的柄2573不同，柄2773不繞端部2771A或2771B旋轉(zhuǎn)。漏斗形引導(dǎo)器2777具有延伸穿過漏斗形引導(dǎo)器自身并關(guān)于插入端部2771A的骨板孔的中心軸收縮的漏斗形鉆孔2775。鉆孔2775提供了成角的圓錐體，在本實(shí)施例中，該角為30度。通過將漏斗形引導(dǎo)器2777插入本發(fā)明的骨板孔中，進(jìn)而將漏斗形引導(dǎo)器2777鎖定在固定的位置，則可以以相對(duì)于孔的中心軸從O度到15度范圍內(nèi)的在任何方向上的可選角度有利地進(jìn)行鉆動(dòng)。在鉆頭引導(dǎo)器2770的另一端，同軸引導(dǎo)器2779具有延伸穿過它的鉆孔2778。通過將同軸引導(dǎo)器2779插入本發(fā)明的骨板孔中，鉆孔2778可以用于與孔的中心軸同軸地引導(dǎo)鉆頭或推進(jìn)/抽 出工具2776。同軸引導(dǎo)器2779還具有任選的測(cè)量尺2774，以幫助確定穿透深度。
[0092]圖28示出了根據(jù)本發(fā)明的骨板構(gòu)造。骨板2800被成形并構(gòu)造用于但不限于側(cè)面近端脛骨平臺(tái)骨折。骨板2800具有頭部部分2880以及桿軸部分2882，頭部部分2880的構(gòu)造和尺寸符合側(cè)面近端脛骨的骨骺端，而桿軸部分2882的構(gòu)造和尺寸符合側(cè)面近端脛骨的骨體。骨板2800還具有上表面2837以及多個(gè)骨板孔2840，骨板孔2840從上表面2837至下表面完全穿過該骨板延伸。每個(gè)孔2840都具有四個(gè)螺紋片段的縱列2842且能夠有利地容納非鎖定接骨螺釘、鎖定接骨螺釘或根據(jù)本發(fā)明的可變角鎖定接骨螺釘。桿軸部分2882還具有增強(qiáng)多功能性的多個(gè)8字形的結(jié)合孔2884，其中，該8字的一部分2885優(yōu)選具有四個(gè)螺紋片段的縱列，而另一部分2886優(yōu)選為平滑、無螺紋的。部分2886可以容納非鎖定接骨螺釘，而部分2885可以有利地容納非鎖定接骨螺釘、鎖定接骨螺釘，或者可變角鎖定接骨螺釘。當(dāng)骨體部分的遠(yuǎn)端皮層缺失或嚴(yán)重?fù)p傷時(shí)，由于遠(yuǎn)端皮層的狀況原因而使得通過非鎖定螺釘進(jìn)行固定是有問題的，所以在桿軸部分2882中使用可變角鎖定螺釘?shù)哪芰μ貏e有用。骨板孔的特定類型和安置當(dāng)然可以變化。
[0093]圖29A至圖29C示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種骨板構(gòu)造(與圖25至圖27中示出的骨板相同)。骨板2900被成形并構(gòu)造用于但不限于遠(yuǎn)端橈骨骨折。骨板2900具有頭部部分2980和桿軸部分2982，頭部部分2980的構(gòu)造和尺寸符合遠(yuǎn)端橈骨的骨骺端，而桿軸部分2982的構(gòu)造和尺寸符合遠(yuǎn)端橈骨的骨體。骨板2900還具有上表面2937、下表面2939以及多個(gè)骨板孔2940，骨板孔2940從上表面2937至下表面2939完全穿過該骨板延伸。每個(gè)孔2940優(yōu)選具有四個(gè)螺紋片段的縱列2942且可以有利地容納非鎖定骨螺釘、鎖定接骨螺釘，或者根據(jù)本發(fā)明的可變角鎖定接骨螺釘。桿軸部分2982還具有增強(qiáng)多功能性的多個(gè)結(jié)合孔2984和2989。所述結(jié)合孔的孔部分2985優(yōu)選具有四個(gè)螺紋片段的縱列2942，而其他部分2886和2887優(yōu)選為平滑、無螺紋的。部分2886和2887可以容納非鎖定接骨螺釘，而部分2885可以有利地容納非鎖定骨螺釘、鎖定接骨螺釘，或者可變角鎖定接骨螺釘。在一個(gè)實(shí)施例中，骨板2900的長(zhǎng)度2990為約65mm，頭部部分2980的寬度2992為約22.2mm,頭部部分2980相對(duì)于桿軸部分2982向上傾斜的角2994為約25度。
[0094]如圖30所示，本發(fā)明的骨板優(yōu)選可以成形為限制和/或最小化骨板的下表面或底側(cè)與骨骼之間的接觸。限制和/或最小化骨板和骨骼之間的接觸具有很多生物學(xué)的和化學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，包括降低對(duì)供血的損傷以及更易于板的移除。限制和/或最小化骨板3000和骨骼之間的接觸的一種方式為在骨板孔之間在下表面3039上為板3000設(shè)置圓弧形或圓齒形的切口 3099。其他方式在美國(guó)專利號(hào)為5，151，103,5, 053，036,5, 002，544和4，838，252中被公開。通過引用而將這些專利的內(nèi)容合并到本文中。
[0095]圖31示出了應(yīng)用于骨折的本發(fā)明的骨板系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。如圖所示，骨板2900被示為通過四個(gè)可變角鎖定螺釘3160附著到骨折的骨骼3178上，所述四個(gè)可變角鎖定螺釘3160被以各種可選角度插入穿過頭部部分2980的骨板孔2940并通過孔2940中螺紋片段的縱列被附著到骨板2900上。骨板孔2940的內(nèi)表面上的螺紋片段的縱列與可變角鎖定螺釘3160的球形頭部上的螺紋對(duì)接并緊密配合，所述可變角鎖定螺釘3160通常與齒條和齒輪相似，允許可變角螺釘3160以各種角度固定在板孔2940中。可變角鎖定螺釘3160根據(jù)本發(fā)明被構(gòu)造并可以例如為可變角鎖定螺釘500、600和/或700。骨板2900還通過插入穿過骨板孔2989的部分2987的非鎖定接骨螺釘31100附著到骨骼3178。骨板2900還通過一對(duì)傳統(tǒng)鎖定接骨螺釘31200附著到骨骼3178上，所述傳統(tǒng)鎖定接骨螺釘31200被插入穿過骨板孔2984的各部分2985并通過部分2985中螺紋片段的縱列被固定至該骨板。骨板孔中螺紋片段的縱列與鎖定螺釘?shù)穆菁y頭部緊密配合，以將鎖定螺釘固定至該骨板。應(yīng)注意:本發(fā)明的可變角鎖定螺釘也可以用在鎖定螺釘31200的位置。還應(yīng)注意:并不是所有的骨板孔都需要在每個(gè)應(yīng)用中使用?？勺兘擎i定螺釘3160、非鎖定螺釘31100和鎖定螺釘31200為了保持板2900植入而保持插入穿過骨板2900并進(jìn)入骨骼3178。
[0096]返回到根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的可變角鎖定接骨螺釘?shù)穆葆旑^螺紋特征，圖32至圖34示出了可變角鎖定螺釘?shù)穆葆旑^的三個(gè)實(shí)施例，這三個(gè)實(shí)施例示出了在沿著每個(gè)螺釘?shù)闹行妮S測(cè)量時(shí)變化的螺距 (例如，峰到峰的距離)。下表列出了所示出的螺釘頭所屬的可變角螺釘?shù)某叽绾退鲎兓穆菥?所有尺寸都以毫米為單位)。
【權(quán)利要求】
1.一種接骨螺釘，該接骨螺釘沿著中心軸呈長(zhǎng)形，所述接骨螺釘包括: 包括外表面的頭部，該頭部在所述外表面上具有螺紋，所述螺紋具有包括多個(gè)第一峰、多個(gè)第一谷和多個(gè)第一螺紋面的橫截面剖面，所述多個(gè)第一峰中的每個(gè)峰位于非直線的曲線上，所述多個(gè)第一谷中的每個(gè)谷位于所述多個(gè)第一峰中相鄰的兩個(gè)峰之間，所述多個(gè)第一螺紋面中的每個(gè)螺紋面將所述多個(gè)第一峰中的一個(gè)第一峰連接至所述多個(gè)第一谷中與其相鄰的一個(gè)第一谷，所述橫截面剖面還包括相對(duì)于所述中心軸與所述多個(gè)第一峰相對(duì)的多個(gè)第二峰、和相對(duì)于所述中心軸與所述多個(gè)第一谷相對(duì)的多個(gè)第二谷，所述多個(gè)第二谷中的每個(gè)谷位于所述多個(gè)第二峰中相鄰的兩個(gè)峰之間； 沿著所述中心軸從所述頭部延伸的螺紋桿軸，該螺紋桿軸被構(gòu)造并確定尺寸以嚙合骨 骼； 其中所述頭部限定多個(gè)谷剖面線，所述多個(gè)谷剖面線中的每個(gè)谷剖面線為直線，所述直線垂直于所述中心軸，與所述多個(gè)第一谷和所述多個(gè)第二谷中的相對(duì)的谷相交，并且平行于所述多個(gè)谷剖面線中其它的谷剖面線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接骨螺釘，其中，所述接骨螺釘限定螺距，該螺距定義成在所述多個(gè)第一峰中的相鄰的兩個(gè)峰之間沿著所述中心軸測(cè)量的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接骨螺釘，其中，所述多個(gè)第一峰中的第一對(duì)第一峰之間的螺距不同于所述多個(gè)第一峰中的第二對(duì)第一峰之間的螺距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接骨螺釘，其中，所述非直線的曲線限定具有圓心的曲率半徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接骨螺釘，其中，所述圓心位于所述中心軸上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接骨螺釘，其中，所述圓心相對(duì)于垂直于所述中心軸的方向與所述中心軸相距大于零的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接骨螺釘，其中，所述非直線的曲線形成圓的一部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接骨螺釘，其中，所述頭部部分地呈球形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接骨螺釘，其中，所述非直線的曲線是第一非直線的曲線，以及所述多個(gè)第一谷位于第二非直線的曲線上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接骨螺釘，其中，所述第二非直線的曲線形成圓的一部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接骨螺釘，其中，所述第一非直線的曲線與所述第二非直線的曲線平行。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接骨螺釘，其中，所述多個(gè)谷剖面線中的每個(gè)谷剖面線正交相交于所述多個(gè)第一谷中的一個(gè)第一谷和所述多個(gè)第二谷中的一個(gè)第二谷。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接骨螺釘，其中，所述多個(gè)第一谷中的相鄰的兩個(gè)第一谷被沿著所述中心軸測(cè)量的相應(yīng)的螺紋谷到谷的距離分開，所述相應(yīng)的螺紋谷到谷的距離被配置成與在骨板的孔的內(nèi)表面上設(shè)置的多個(gè)突起的縱列緊密配合以相對(duì)于所述孔以在一角度范圍內(nèi)的可選角度鎖定所述接骨螺釘。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接骨螺釘，其中，所述多個(gè)谷剖面線中的每個(gè)谷剖面線二等分所述多個(gè)第一谷和所述多個(gè)第二谷中的相對(duì)的谷。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接骨螺釘，其中，所述多個(gè)第一谷中的每個(gè)與所述中心軸相隔的距離小于相鄰的所述多個(gè)第一峰中的峰與所述中心軸相隔的距離。
16.一種在接骨螺釘?shù)念^部的外表面上形成螺紋的方法，所述接骨螺釘沿著中心軸呈長(zhǎng)形，所述方法包括下列步驟: 在第一方向上相對(duì)于所述接骨螺釘定向螺紋切刀，所述螺紋切刀包括具有尖端的切刀頭，其中所述切刀頭沿著與所述切刀頭的尖端正交相交的縱軸延伸，以及當(dāng)所述螺紋切刀在所述第一方向上時(shí)，所述縱軸垂直于所述接骨螺釘?shù)闹行妮S； 在所述定向步驟之后，相對(duì)于所述切刀頭圍繞所述中心軸旋轉(zhuǎn)所述接骨螺釘至少一個(gè)完整的繞轉(zhuǎn)，同時(shí):1)將所述螺紋切刀相對(duì)于所述接骨螺釘保持在所述第一方向上；2)保持在所述切刀頭和所述外表面之間接觸；以及3)將所述接骨螺釘相對(duì)于所述切刀頭每繞轉(zhuǎn)平移相對(duì)于所述中心軸的第一距離；以及 在所述旋轉(zhuǎn)步驟之后，還相對(duì)于所述切刀頭圍繞所述中心軸旋轉(zhuǎn)所述接骨螺釘另外的至少一次完整的繞轉(zhuǎn)，同時(shí):I)將所述螺紋切刀相對(duì)于所述接骨螺釘保持在所述第一方向上；2)保持在所述切刀頭和所述外表面之間接觸；以及3)將所述接骨螺釘相對(duì)于所述切刀頭每繞轉(zhuǎn)平移相對(duì)于所述中心軸第二距離，每次繞轉(zhuǎn)該第二距離不同于所述第一距離。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中兩個(gè)旋轉(zhuǎn)步驟都導(dǎo)致形成所述螺紋的橫截面剖面，所述橫截面剖面具有多個(gè)峰、多個(gè)谷和多個(gè)螺紋面，所述多個(gè)谷中的每個(gè)谷位于所述多個(gè)峰中的相鄰的兩個(gè)峰之間， 所述多個(gè)螺紋面中的每個(gè)螺紋面將所述多個(gè)峰中的一個(gè)峰連接至所述多個(gè)谷中與其相鄰的一個(gè)谷，所述多個(gè)峰中的每個(gè)峰與所述多個(gè)螺紋面中的與其相鄰的螺紋面相比與所述中心軸相距更遠(yuǎn)，所述多個(gè)螺紋面中的每個(gè)螺紋面與所述多個(gè)谷中的與其相鄰的一個(gè)谷相比與所述中心軸相距更遠(yuǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)步驟都導(dǎo)致所述多個(gè)峰，每個(gè)峰都位于非直線的曲線上。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述非直線的曲線形成圓的一部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)步驟都導(dǎo)致所述多個(gè)谷，每個(gè)谷位于非直線的曲線上。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述非直線的曲線形成圓的一部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)步驟都包括移動(dòng)所述接骨螺釘同時(shí)所述切刀頭保持靜止。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)步驟都包括移動(dòng)所述切刀頭同時(shí)所述接骨螺釘保持靜止。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中兩個(gè)旋轉(zhuǎn)步驟都包括移動(dòng)所述接骨螺釘和所述切刀頭。
25.一種接骨螺釘，該接骨螺釘沿著中心軸呈長(zhǎng)形，所述接骨螺釘包括: 包括外表面的頭部，該頭部在所述外表面上具有螺紋，所述螺紋具有包括多個(gè)峰、多個(gè)谷和多個(gè)螺紋面的橫截面剖面，所述多個(gè)峰中的每個(gè)峰位于非直線的曲線上，所述多個(gè)谷中的每個(gè)谷位于所述多個(gè)峰中的相鄰的兩個(gè)峰之間，所述多個(gè)螺紋面中的每個(gè)螺紋面將所述多個(gè)峰中的一個(gè)峰連接至所述多個(gè)谷中與其相鄰的一個(gè)谷；以及 沿著所述中心軸從所述頭部延伸的螺紋桿軸，該螺紋桿軸被構(gòu)造并確定尺寸以嚙合骨骼； 其中，所述接骨螺釘限定螺距，該螺距定義成在所述多個(gè)谷中相鄰的兩個(gè)谷之間沿著平行于所述中心軸的方向測(cè)量的偏移，以及在所述多個(gè)谷的第一對(duì)谷之間的螺距不同于在所述多個(gè)谷中的第二對(duì)谷之間的螺距。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的接骨螺釘，其中，所述非直線的曲線限定具有圓心的曲率半徑，所述圓心位于所述中心軸上。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的接骨螺釘，其中，所述非直線的曲線限定具有圓心的曲率半徑，所述圓心相對(duì)于與所述中心軸垂直的方向與所述中心軸相距大于零的距離。
28.根據(jù)權(quán)利要求25 所述的接骨螺釘，其中，所述非直線的曲線是第一非直線的曲線，所述多個(gè)第一谷位于第二非直線的曲線上。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的接骨螺釘，其中，所述第一非直線的曲線和所述第二非直線的曲線彼此平行。
【文檔編號(hào)】A61B17/17GK103961173SQ201410139383
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2007年8月13日
【發(fā)明者】詹森·S·陳, 阿爾伯特·A·費(fèi)爾南德斯·戴爾奧卡 申請(qǐng)人:新特斯有限責(zé)任公司