CN101237829A - 骨缝合装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于固定骨或骨碎片的具有纵轴线(6)的骨缝合装置，包括接骨螺钉(1)，其具有支承螺纹(3)的轴(2)、前端(4)以及后端(5)，所述螺纹(3)具有最大外径d；和翼状片(7)，其具有连接到所述接骨螺钉(1)的所述前端(4)的引导端(8)以及连接到所述接骨螺钉(1)的后端(5)的尾端(9)。所述翼状片(7)进一步具有同轴的纵向开口(17)，其具有在引导端(8)和尾端(9)之间延伸的长度l和宽度w，其中w≥d。此外，所述翼状片(7)同轴地并旋转地安装到所述接骨螺钉(1)的所述轴(2)上。

Description

骨缝合装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的骨缝合装置，特别是用于骨质疏松的骨头的骨折固定的骨缝合装置。
所述骨缝合装置可以被用于人体骨骼的所有领域，所述人体骨骼主要包括松质骨，尤其是椎骨和所有长骨的干骺端区域。
背景技术
从文献WO97/15246中可知一种椎间植入物，其包括彼此旋转连接的螺钉和笼架。这种植入物被设计成引入两截椎骨之间，且不作为接骨螺钉。尺寸上较大的笼架具有填充椎间空间的功能，为此必须制备此椎间空间，所述笼架不适于其它应用且仅限于这种特定的目的。
发明内容
在这一点上，该发明意在提供一种补救措施。该发明基于上述目的而提供：
a)一种改进螺钉型的装置，其通过在垂直于骨螺钉长轴方向的方向上改进对负载的抵抗能力而具有在该方向的承载功能；以及
b)一种允许改进***程序的改进的片型装置，其例如在外科手术的复位操作过程中无需锤击，通过改进对沿翼状片的长轴作用的负载的抵抗能力，使改进***程序成为可能。
该发明以具有如权利要求1的特征的骨缝合装置解决了前面提出的问题。
根据本发明的骨缝合装置，其结合了典型的接骨螺钉型装置和颈椎翼状片型装置的主要功能，因此与这些装置相比提供了针对多方向负载的改进的锚固力(典型地在活体情况下)。
“翼状”(wing-like)片可以绕“螺钉”旋转，反之亦然，在引入植入物时，螺钉可以在翼状片的内侧旋转。根据特殊应用的需要，可以在引入程序结束时彼此旋转地固定(锁定)翼状片和螺钉。所述旋转锁定可以通过借助于紧固件将接骨螺钉的头部压紧在肩部上来实现。
对于为了稳定在邻近股骨的颈部处的骨折的应用，其中翼状片桥接骨折线，无需对旋转进行固定。对于其它应用-如在脊柱区域-没有骨折需要被桥接，在***后阻止螺钉与片之间的旋转，以获得一种结构上稳定的植入物。
与常规螺钉相比，由于翼相当大的表面面积，所述翼提供改进的抵抗在垂直于螺钉长轴的方向上作用的负载的承载能力，并因此降低了植入物被松质骨“切断”(cutting out)的风险。
在***结束时将所述翼锁定到螺钉上之后，所述翼还提供抵抗绕长轴向的转动负载的强度。
当在疏松骨情况下稳定骨折时，这些特征具有特殊的重要性。
与片型装置相比，所述螺钉提供改进的对沿螺钉轴线作用的负载的拔拉阻力。由于所述螺钉刚性地连接到所述翼上，因此所述螺钉还阻止沿长轴“切穿(cutting through)”所述翼。
与现有技术中的装置相比，根据本发明的骨缝合装置具有以下优点：
1、在一个装置中，主要的螺钉功能(抵抗拔拉/沿其长轴作用的负载)与主要的翼片功能(抵抗凹陷/沿垂直于长轴方向作用的负载)的结合，与植入螺钉一样容易，以及与植入翼片一样容易或比植入翼片更好。与螺钉和与翼片相比，在它们各自“弱”的方向使装置产生了改进的锚固。
2、能够无需锤击地引入，因此减低了在该程序中由于施加高冲击力带来的使复原松脱的风险。
3、可以在无需使用瞄准尺的情况引入，所述瞄准尺确保用于引入常规螺旋片型装置所必须的扭转。
4、根据外科医生的选择，可以先锤击翼状片，然后用接骨螺钉将其固定。
5、总之，所述骨缝合装置提供了片型装置在凹陷方面的所有优点，同时又允许如常规接骨螺钉那样无缺陷地引入。
6、在骨折碎片中提供充足的锚固强度来抵抗所有轴向、垂直(弯曲)以及扭转方向的负载，以允许采用该装置进行手术中的复位操作，在复位操作中该装置要比在随后的日常活动中抵抗更高的负载。
7、所述骨缝合装置几乎可以被应用到任何人体骨骼的场合，在这些场合中，在外科手术后阶段中抵抗不同方向的负载是很重要的，承载植入物的固定元件必须具有在松质骨中的主要锚固强度。
8、制造所述骨缝合装置的复杂程度远不及制造中空接骨螺钉的复杂程度，所述中空接骨螺钉为具有较大表面面积的螺钉型装置。
9、所述骨缝合装置可以随在日常活动中的正常的负载状况(以及复位时所必须的负载)而优化地“调节”。当拨拉力为主时，接骨螺钉的外径宁可较大，且翼状片可能被设计得较小。如果主要负载在垂直于长轴的方向，则可以选择外径较小的接骨螺钉和翼较宽的翼状片。
10、前端和尾端具有不同形状的翼片可以根据应用来制造，例如对在椎骨中的腹侧应用，所述前端可以a)制造得相当的圆，以在骨质疏松的条件中最大化承载面积，以及b)制造得相当的尖，以降低在较好骨质中的引入阻力。
11、所述翼状片可以被制成为螺钉的“附加件”(“add-on”)，或甚至仅为螺钉前部的“附加部件”，这取决于各手术条件的必要性，例如在稳定近端股骨骨折过程中在股骨的头部区域中。
12、所述螺钉和螺纹的芯部可以相当细，以尽可能的保留骨头，因为在垂直于螺钉轴线方向的所述承载表面由翼状片的翼部提供。
在一个特殊实施例中，提供锁定装置以可选择地锁定或解锁所述翼状片与所述接骨螺钉之间的旋转。所述翼状片可以在旋转方向上以及在轴向上相对于接骨螺钉被锁定，以在骨折不必桥接的情况下获得结构上稳定的植入物。
在另一个实施例中，所述翼状片包括在其尾端处的同轴套管，所述套管具有与纵轴线同轴延伸的中心孔，且其适于部分地接收于接骨螺钉中。所述套管可以构造为用于接骨螺钉的旋转支承，从而所述接骨螺钉的螺钉头可以在套管的中心孔中旋转，并可通过中心孔中的收缩部分向所述翼状片轴向地固定。
在进一步的实施例中，所述中心孔具有内螺纹，锁定装置包括可旋入套管内螺纹的螺纹紧固件。其具有的优点是，所述接骨螺钉的所述螺钉头可以简单地通过上紧所述预装配的紧固件，而在旋转方向上和轴向上被固定在中心孔中。此外，所述锁定装置的制造也非常简单。
在另一个实施例中，所述接骨螺钉包括可滑动地与套管内的所述中心孔的圆柱形部分装配在一起的螺钉头。其具有的优点是，所述圆柱形部分作为螺钉头的旋转支承。
在更进一步的实施例中，所述套管中的中心孔包括在圆柱形部分和所述翼状片之间的收缩部分，从而在邻接螺钉头处形成肩部。其优点在于，可以在紧固件和肩部之间将螺钉头夹紧。
在另一个实施例中，所述翼状片具有至少一个位于前端端面的剪切边。这样，所述翼状片可以自切。
在另一个实施例中，所述翼状片具有两个相交于纵轴线的剪切边，且两者包围的角度α＜180°。通过这种设计，获得了改进的所述翼状片的剪切特性。
在另一个实施例中，所述套管具有锥形外部侧面区域，其向着套管的位于所述翼状片相对位置的端部逐渐变细。所述套管的圆锥形结构允许连接在植入、复原(reduction)和/或最终固定骨碎片时使用的其它器械、工具或植入物的部件。
所述翼状片为此厚度在0.2mm至3.0mm的范围内，优选地在0.5mm至1.5mm的范围内，且在横向于所述纵轴线的方向上测得的宽度在4mm至50mm的范围内，优选地在10mm至25mm的范围内。
在另一个实施例中，除前端区域外，所述螺纹的外径为常量。
在另一个实施例中，所述轴优选地以圆锥的方式从后端向前端逐渐变细。
优选地，所述轴以0.5°至5°范围内的锥角逐渐变细。
在另一个实施例中，所述翼状片具有一个或多个穿孔，所述穿孔直径可以在0.5-3.0mm范围内。优选地，这些穿孔的总面积小于所述翼状片的总表面面积的40％。
在另一个实施例中，所述轴和所述翼状片***管。
所述轴优选地在其前部处具有1.0mm的最小直径，并在其后部处具有15mm最大直径。所述螺纹的深度在所述后部处优选地具有最小值0.2mm。
附图说明
本发明进一步的目的和优点将通过参照示出了本发明优选实施例的附图阅读以下描述可以清楚地看出。
附图1为根据本发明的骨缝合装置的一个实施例的透视图；
附图2为根据附图1的骨缝合装置的顶视图；以及
附图3为根据附图1和2的骨缝合装置的侧视图。
具体实施方式
附图1至3描绘了一个骨缝合装置的实施例，所述骨缝合装置包括接骨螺钉1和与其同轴连接的翼状片7，所述翼状片7具有相互平行的第一表面和第二表面19、20，以及横向于第一和第二表面19、20的第一和第二侧面31，32。此外，所述翼状片7具有在第一和第二表面19、20之间穿透所述翼状片7的基本上为同轴的矩形开口17。所述开口17适于接收接骨螺钉1。所述接骨螺钉1具有位于后端5的螺钉头10以及相邻的具有螺纹3的轴2，所述轴2具有向着接骨螺钉1的前端4逐渐变细的芯部直径。此外，所述螺纹头10具有适于接合螺钉驱动装置的接收装置12，所述螺钉驱动装置例如是六角形套筒或TORX(附图3)。所述翼状片7在引导端8的端面处成斜角，并包括平行于所述翼状片7的第一表面19延伸并且交于纵轴线6的两个剪切边13。所述剪切边13彼此成一定角度，并且以大约150°的钝角角度α交于纵轴线6。在所述翼状片7的引导端8处，同轴帽(cap)14固定***翼状片7中，从而帽14向着尖端16逐渐变细，所述尖端16的端部位于纵轴线6上并与剪切边13对齐。此外，所述帽14具有同轴孔29，其适于支承轴2的前端4。在所述翼状片7的尾端9处，套管18同轴地安装于翼状片7上，所述套管18具有设置在套管18的同轴中心孔21中的内螺纹22。锁定装置15被构造为带螺纹的紧固件23且可旋入套管18的中心孔21中内螺纹22上。所述内螺纹22的内径d要略大于接骨螺钉1的螺钉头10的外径，从而所述接骨螺钉1可以通过套管18的中心孔21安装到骨缝合装置上。在朝向翼状片7处，中心孔21的圆柱形部分24同轴地邻接具有内螺纹22的中心孔21的那一部分。这个中心孔21的圆柱形部分24具有与螺钉头10的外径相等的直径D，从而所述中心孔21的圆柱形部分24适于旋转支承所述接骨螺钉1。此外，所述中心孔21进一步具有收缩部26，所述收缩部26具有较中心孔21的圆柱形部分24更小的直径。由于中心孔21的收缩部26邻接于朝向所述翼状片7的圆柱形部分24，因此在中心孔21中圆柱形部分24与收缩部分26之间的过渡处形成肩部25。在上紧紧固件23时，所述螺钉头10被压紧到中心孔21中的肩部25上，从而所述接骨螺钉1轴向地和旋转地相对于所述翼状片7固定。此外，所述翼状片7具有多个在第一表面和第二表面19；20之间穿透所述翼状片7的穿孔11。所述紧固件23进一步具有适于接收螺丝刀并具有例如六角形横截面的通孔27。所述通孔27的内部最小宽度略大于位于接骨螺钉1的螺钉头10上的接收装置12的外部最大宽度，从而所述接骨螺钉1可以与预装配的紧固件23一起旋入骨中。所述套管18的外侧区域28呈圆锥形的构造，从而其向着套管18的相对于所述翼状片7的端部逐渐变细，所述套管18的所述端部允许连接其它器械或工具。
手术程序的说明
a)根据接骨螺钉1的计划的接合长度预先钻出一个孔，其直径等于所述轴2在前端4处的直径；
b)在所述预先钻出的孔中引入尖端，直到接骨螺钉1的螺纹3与骨相接触。在这个引入阶段中，所述翼状片7的前部被手动地压入到骨中。
c)以轻的轴向压力旋转接骨螺钉1，引导螺纹3在骨中找到夹持点。当所述接骨螺钉找到第一夹持点时，无需进一步地按压，而是单纯的转动接骨螺钉1将螺钉和翼状片7驱入骨中；
d)当翼状片7的后部与骨接触时，需要停止转动，骨缝合装置已经到位；
e)现在通过旋紧锁定机构使得接骨螺钉1和翼状片7彼此锁定。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于固定骨或骨片段的骨缝合装置，其具有纵轴线(6)并包括：
A)接骨螺钉(1)，其具有支承螺纹(3)的轴(2)、前端(4)以及后端(5)，所述螺纹(3)具有最大外径d；以及
B)翼状片(7)，其具有连接到所述接骨螺钉(1)的所述前端(4)的引导端(8)以及连接到所述接骨螺钉(1)的后端(5)的尾端(9)，以及
C)所述翼状片(7)进一步具有同轴的纵向开口(17)，所述纵向开口(17)具有在引导端(8)和尾端(9)之间延伸的长度l，和宽度w，其中w≥d，
D)所述翼状片(7)同轴地并旋转地安装到所述接骨螺钉(1)的所述轴(2)上。
其特征在于
E)设有锁定装置(15)，以可选择地锁定或解锁所述翼状片(7)与所述接骨螺钉(1)之间的旋转。
2.根据权利要求1所述的骨缝合装置，其中所述翼状片(7)包括在其尾端(9)处的同轴套管(18)，所述套管(18)具有与纵轴线(6)同轴延伸的中心孔(21)，且其适于部分地接收所述接骨螺钉(1)。
3.根据权利要求2所述的骨缝合装置，其中所述中心孔(21)具有内螺纹(22)，所述锁定装置(15)包括可旋入所述套管(18)的内螺纹(22)的螺纹紧固件(23)。
4.根据权利要求2或3所述的骨缝合装置，其中所述接骨螺钉(1)包括滑动地与所述套管(18)内的中心孔(21)的圆柱形部分(24)装配在一起的螺钉头(10)。
5.根据权利要求4所述的骨缝合装置，其中在所述套管(18)中的所述中心孔(21)包括在圆柱形部分(24)和翼状片(7)之间的收缩部分(26)，从而形成一个邻接所述螺钉头(10)的肩部(25)。
6.根据权利要求1至5其中之一所述的骨缝合装置，其中所述翼状片(7)具有至少一个位于引导端(8)的端面上的剪切边(13)。
7.根据权利要求1至6其中之一所述的骨缝合装置，其中所述翼状片(7)具有两个相交于纵轴线(6)的剪切边(13)，且两剪切边包围的角度α＜180°。
8.根据权利要求2至7其中之一所述的骨缝合装置，其中所述套管(18)具有锥形外部侧面区域(28)，其向着套管(18)的位于所述翼状片(7)相对位置的端部逐渐变细。
9.根据权利要求1至8其中之一所述的骨缝合装置，其中所述翼状片(7)的厚度在0.2mm至3.0mm的范围内，优选地在0.5mm至1.5mm的范围内。
10.根据权利要求1至9其中之一所述的骨缝合装置，其中所述翼状片(7)在横向于所述纵轴线(6)的方向上测得的宽度在4mm至50mm的范围内，优选的在10mm至25mm的范围内。
11.根据权利要求1至10其中之一所述的骨缝合装置，其中除所述前端(4)区域外，所述螺纹(3)的外径为常量。
12.根据权利要求1至11其中之一所述的骨缝合装置，其中所述轴(2)优选地以圆锥方式从所述后端(5)向着所述前端(4)逐渐变细。
13.根据权利要求12所述的骨缝合装置，其中所述轴(2)以0.5°至5°范围内的锥角逐渐变细。
14.根据权利要求1至13其中之一所述的骨缝合装置，其中所述翼状片(7)具有一个或多个穿孔(11)。
15.根据权利要求14所述的骨缝合装置，其中所述穿孔(11)的直径在0.5-3.0mm范围内。
16.根据权利要求14或15所述的骨缝合装置，其中所述穿孔(11)的总面积小于所述翼状片(7)的总表面面积的40％。
17.根据权利要求1至16其中之一所述的骨缝合装置，其中所述轴(2)和所述翼状片(7)可以***管。
18.根据权利要求1至17其中之一所述的骨缝合装置，其中所述轴(2)在其前部(8)处具有最小直径1.0mm。
19.根据权利要求1至18其中之一所述的骨缝合装置，其中所述轴(2)在其后部(9)处具有最大直径15mm。
20.根据权利要求1至19其中之一所述的骨缝合装置，其中所述螺纹(3)的深度在所述后部(9)处具有最小值0.2mm。

Claims (21)

1. 一种用于固定骨或骨片段的骨缝合装置，其具有纵轴线(6)并包括：
A)接骨螺钉(1)，其具有支承螺纹(3)的轴(2)、前端(4)以及后端(5)，所述螺纹(3)具有最大外径d；以及
B)翼状片(7)，其具有连接到所述接骨螺钉(1)的所述前端(4)的引导端(8)以及连接到所述接骨螺钉(1)的后端(5)的尾端(9)，以及
C)所述翼状片(7)进一步具有同轴的纵向开口(17)，所述纵向开口(17)具有在引导端(8)和尾端(9)之间延伸的长度l，和宽度w，其中w≥d，
其特征在于
D)所述翼状片(7)同轴地并旋转地安装到所述接骨螺钉(1)的所述轴(2)上。
2. 根据权利要求1所述的骨缝合装置，其中设有锁定装置(15)，以可选择地锁定或解锁所述翼状片(7)与所述接骨螺钉(1)之间的旋转。
3. 根据权利要求1或2所述的骨缝合装置，其中所述翼状片(7)包括在其尾端(9)处的同轴套管(18)，所述套管(18)具有与纵轴线(6)同轴延伸的中心孔(21)，且其适于部分地接收所述接骨螺钉(1)。
4. 根据权利要求3所述的骨缝合装置，其中所述中心孔(21)具有内螺纹(22)，所述锁定装置(15)包括可旋入所述套管(18)的内螺纹(22)的螺纹紧固件(23)。
5. 根据权利要求3或4所述的骨缝合装置，其中所述接骨螺钉(1)包括滑动地与所述套管(18)内的中心孔(21)的圆柱形部分(24)装配在一起的螺钉头(10)。
6. 根据权利要求5所述的骨缝合装置，其中在所述套管(18)中的所述中心孔(21)包括在圆柱形部分(24)和翼状片(7)之间的收缩部分(26)，从而形成一个邻接所述螺钉头(10)的肩部(25)。
7. 根据权利要求1至6其中之一所述的骨缝合装置，其中所述翼状片(7)具有至少一个位于引导端(8)的端面上的剪切边(13)。
8. 根据权利要求1至7其中之一所述的骨缝合装置，其中所述翼状片(7)具有两个相交于纵轴线(6)的剪切边(13)，且两剪切边包围的角度α＜180°。
9. 根据权利要求3至8其中之一所述的骨缝合装置，其中所述套管(18)具有锥形外部侧面区域(28)，其向着套管(18)的位于所述翼状片(7)相对位置的端部逐渐变细。
10. 根据权利要求1至9其中之一所述的骨缝合装置，其中所述翼状片(7)的厚度在0.2mm至3.0mm的范围内，优选地在0.5mm至1.5mm的范围内。
11. 根据权利要求1至10其中之一所述的骨缝合装置，其中所述翼状片(7)在横向于所述纵轴线(6)的方向上测得的宽度在4mm至50mm的范围内，优选的在10mm至25mm的范围内。
12. 根据权利要求1至11其中之一所述的骨缝合装置，其中除所述前端(4)区域外，所述螺纹(3)的外径为常量。
13. 根据权利要求1至12其中之一所述的骨缝合装置，其中所述轴(2)优选地以圆锥方式从所述后端(5)向着所述前端(4)逐渐变细。
14. 根据权利要求13所述的骨缝合装置，其中所述轴(2)以0.5°至5°范围内的锥角逐渐变细。
15. 根据权利要求1至14其中之一所述的骨缝合装置，其中所述翼状片(7)具有一个或多个穿孔(11)。
16. 根据权利要求15所述的骨缝合装置，其中所述穿孔(11)的直径在0.5-3.0mm范围内。
17. 根据权利要求15或16所述的骨缝合装置，其中所述穿孔(11)的总面积小于所述翼状片(7)的总表面面积的40％。
18. 根据权利要求1至17其中之一所述的骨缝合装置，其中所述轴(2)和所述翼状片(7)可以***管。
19. 根据权利要求1至18其中之一所述的骨缝合装置，其中所述轴(2)在其前部(8)处具有最小直径1.0mm。
20. 根据权利要求1至19其中之一所述的骨缝合装置，其中所述轴(2)在其后部(9)处具有最大直径15mm。
21. 根据权利要求1至20其中之一所述的骨缝合装置，其中所述螺纹(3)的深度在所述后部(9)处具有最小值0.2mm。
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