CN102596073A - 可变角度锁定支撑栓 - Google Patents

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Abstract

一种用于将植入物固定到骨头的支撑栓，该支撑栓包括：位于近端末端的头部，该头部具有圆形外轮廓并且包括第一螺纹；以及从头部向远端延伸的轴，该轴包括在其至少一部分长度上延伸的第二螺纹，第二螺纹在轴上的近端末端的位置与第一螺纹的远端末端隔开的距离等于当在经由支撑栓锚定到骨头上的植入物位于骨头上的目标位置时该植入物中的孔的近端末端与骨头表面之间的距离。

Description

可变角度锁定支撑栓
优先权
本发明要求在2009年11月17日以Adam Hashmi和Dirk Kerstan提交的题为“Variable Angle Locking Buttress Pins”的第61/261,974号美国临时申请的优先权，通过引用方式将其全部公开内容并入本文中。
技术领域
本发明涉及骨头固定领域，并且更具体地，涉及用于经由支撑栓来固定断骨的***和方法，该支撑栓可以以医师所选择的多个角度中的一个被选角度而***穿过骨头固定装置。
背景技术
用于关节内和关节外骨折的固定以及远端桡骨和其它更小骨头的切骨术的程序常一起采用可变角度锁定螺钉以及具有对应提供的可变角度孔的骨板。可变角度锁定螺钉与可变角度孔的结合允许使用者选择该螺钉相对于孔的轴线的成角(在允许的成角范围内)，以例如增加螺钉与骨头的保持强度。支撑栓(buttresspin)通常用于防止损伤骨头和周围软组织，并且防止在***期间骨碎片未对准。然而，已经证实例如当在骨头愈合后期望取出骨板时，支撑栓难于从骨头中取出。具体而言，在撤出期间，本领域已知的支撑栓仅从骨板孔中脱离最小的距离，然后相对于骨头和骨板保持轴向位置。起子的旋转仅引起这些支撑栓在骨头内旋转，从而妨碍医师抓取该支撑栓以允许完全撤出该支撑栓。
发明内容
本发明涉及用于将植入物固定到骨头的支撑栓，该支撑栓包括：位于近端末端的头部，该头部包括圆形外轮廓并且包括第一螺纹；以及从头部向远端延伸的轴，该轴包括在其至少一部分长度上延伸的第二螺纹，该第二螺纹在该轴上的远端末端的位置与第一螺纹的远端末端隔开的距离等于当经由支撑栓锚定到骨头上的植入物位于骨头上的目标位置时在该植入物中的孔的近端末端与该骨头的表面之间的距离。
附图说明
图1示出根据本发明第一示例性实施例的***的透视图；
图2示出图1所示***的俯视图；以及
图3示出根据本发明第二示例性实施例的***的透视图。
具体实施方式
参照以下描述以及附图可以进一步理解本发明，其中以相同的参考标号指代相同的元件。本发明的示例性实施例涉及用于综合的关节内和关节外骨折的固定以及远端桡骨和身体其它小骨头的切骨术的***和方法。本发明的示例性***和方法还可以用于使骨质差的骨头得到增强，骨质差的骨头诸如有骨质疏松性骨头，在其中，螺钉抓握会受到损害。根据本发明的示例性骨头固定支撑栓包括：带螺纹的头部，以及具有平滑远端部和圆形远端末端的轴，该圆形远端末端用于在支撑栓被***到目标骨头中时使得对软组织的创伤最小化，同时防止骨碎片的移位。为了便于从骨头中取出，根据本发明的骨头固定支撑栓包括带螺纹的颈部，该带螺纹的颈部在轴的近端末端延伸至头部的远端末端。如在下文中更加详细描述的那样，在颈部上的螺纹被定位为使得：当支撑栓穿过骨板孔而***到骨头中时，在颈部螺纹的最远端初始啮合骨头时的近乎同时，支撑栓的头部上的螺纹初始啮合骨板的孔，但不引起骨板对骨头加压。在示例性实施例中，本发明的支撑栓用于固定远端桡骨或身体的其它小骨头。然而，本领域技术人员应当理解，本发明的支撑栓可以用于固定身体内的任何类型的骨头。
如图1-图2中所示，根据本发明第一示例性实施例的支撑栓100包括头部102以及从该头部102向远端延伸至圆形远端末端106的轴104。根据该示例性实施例的支撑栓100由316L不锈钢或钛形成。然而，如本领域技术人员所知的那样，根据本发明的支撑栓也可以由任何合适的材料形成。头部102包括环绕其表面的螺纹108，该螺纹108用于锁定啮合在延伸穿过骨植入物(例如骨板(未示出))的孔上形成的对应螺纹。根据这个实施例的螺纹108是双线螺纹，其用于啮合骨板孔(未示出)的双线螺纹。然而，本领域技术人员应当理解，必要时也可以使用单线螺纹。即，根据本发明的支撑栓优选与骨头固定装置(例如骨板)结合使用，该骨头固定装置具有用于锁定啮合支撑栓头部的孔。头部102的近端面包括起子啮合凹槽103，如本领域技术人员所知的那样，该起子啮合凹槽103用于允许支撑栓100与起子(未示出)进行啮合。应当注意，尽管起子啮合凹槽103被示为具有星形横截面，但是起子啮合凹槽103也可以具有任何其它形状，包括长方形、十字头形、正方形、六边形或者用于啮合相应形状的起子(未示出)的任何其它形状。在一个示例性实施例中，凹槽103可以延伸至头部102中预定距离，该预定距离足以允许与起子安全啮合。该头部102形成有圆形外壁，该圆形外壁具有实质球形的外轮廓。然而，应当注意，在没有偏离本发明的精神与范围的情况下，也可以采用具有圆锥形外轮廓的头部。在一个示例性实施例中，头部102纵向长度的范围是从大约1.7mm至2.34mm，但是也可以采用任何其它长度以适应头部102***到延伸穿过骨植入物(未示出)的孔中，使得当头部102如期望的那样安装在骨头中时，该头部102未向近端伸出到其所穿插的骨板的近端面(即背向骨头的表面)之外。
头部102的远端末端经由圆形连接部与轴104相连，该圆形连接部通向从轴104的近端末端延伸至轴104的带螺纹部分112的远端末端的平滑非螺纹区段110。然而，应当注意，在没有偏离本发明的精神与范围的情况下，非螺纹区段110还可以设置有螺纹。基于在与骨头接触的骨板(未示出)底面与骨头的近皮质之间的平均距离来选择螺纹部分112的长度。非螺纹区段110可以被形成为具有任何合适的长度和外径。带螺纹部分112包括在轴104的一部分长度上延伸的螺纹114。该螺纹114的远端末端优选被定位为使得：在螺纹108的远端末端初始啮合其所穿过的骨板中的孔的螺纹时的近乎同时，螺纹114初始啮合骨头。根据这个实施例的螺纹114是与传统皮质螺钉上形成的螺纹对应的单线螺纹。本领域技术人员应当理解，尽管头部102包括双线螺纹108而螺纹114是单线螺纹，但是由于头部102的螺纹牙形是螺纹114的螺纹牙形的大约一半，所以这些带螺纹部分108、114中的每个均会以同一速率转动。螺纹108与114的螺距优选彼此相等，以使得：当所述栓100被驱动到骨头中并且与骨板的孔啮合时，骨板相对于骨头不会压缩——即，使得所述栓100每转一周时头部102相对于骨板的轴向行程等于轴104在每转一周时相对于骨头的轴向行程。在根据本发明的可替选实施例(未示出)的栓中，带螺纹部分112的螺纹114可形成具有可变螺距以允许螺纹114更锐利并且更容易插进骨头(未示出)中。在这样的实施例中，轴104的带螺纹部分112的直径沿其轴线长度实质上保持恒定。
图1-图2中示出的栓100的螺纹114的外径从近端末端大约2.4mm的直径沿着大约10°的锥角减小至远端末端大约1.8mm的第二直径。如本领域技术人员应当理解的那样，由于示例性螺纹114并不包括任何切削槽，因此螺纹114的锥形有助于在目标骨头中发起螺纹旋转。还应当注意，在没有偏离本发明的精神和范围的情况下，可以采用具有任何直径和锥角的带螺纹部分112。此外，在本发明的示例性实施例中，带螺纹部分112具有大约4mm的纵向长度。本领域技术人员应当理解，该长度可以基于与栓一起使用的骨植入物的尺寸以及骨植入物与骨头的空间关系而改变。具体而言，在优选的实施例中，螺纹114的远端末端用于在螺纹108接触骨植入物时的近乎同时与骨头啮合。因而，带螺纹部分112优选被定位并确定尺寸使得：当螺纹108的远端末端位于栓100将要穿过***的骨板孔的近端时，带螺纹部分112的远端接触骨头的外表面。如果骨植入物被配置为相对于骨头平齐并且具有大约4mm的厚度，则带螺纹部分112的远端末端将被定位为距螺纹108的远端末端4mm。本领域技术人员应当理解，因此带螺纹部分112允许支撑栓100从骨头旋出足够的距离，该距离足以允许医师抓握头部102以从骨头中取出支撑栓100。具体而言，螺旋部分112用于在当头部102与目标骨板(未示出)还相距大约一圈螺纹114时与骨头(未示出)啮合。因而在没有使移出过程变得明显复杂的情况下，带螺纹部分112允许用户使用一对镊子来夹持头部102以助于从骨头中移出。如本领域技术人员应当理解的那样，镊子可以形成有锯齿形夹持部位以助于夹持头部102。
根据示例性方法，示例性骨植入物(例如，背部远端桡骨板)被定位在骨折的、骨质疏松的或者其它方式弱化的骨头(诸如远端桡骨(未示出)等)的目标部分上。随后，可变角度锁定钻孔导引器被旋拧穿过目标骨板孔(未示出)并且进入到骨头中。如本领域技术人员应当理解的那样，钻孔导引器和板孔形成有适合供支撑栓100从其穿过而容纳该支撑栓100的尺寸。在所讨论的实施例中，钻孔导引器可以是1.8mm的钻孔导引器。以适应所执行过程的需要而选择的期望角度，将钻孔导引器***到骨头中。随后使用钻头来双皮质地钻穿骨头。然而，应当注意，在必要时钻头可任选地延伸穿过骨头的单皮质部分。随后使用本领域已知的技术来取出钻孔导引器。随后使用预钻孔作为导引，将支撑栓100穿过板孔(未示出)并定位到骨头中(未示出)。具体而言，将支撑栓100手工推进骨头中，直到螺纹114接触骨头。随后医师或其它用户使用起子来将支撑栓100可旋拧地***到骨头中，直到头部102牢固地位于骨植入物的孔中。支撑栓100的圆形远端106允许医师将支撑栓100穿过植入物并***到骨头中，同时使得对周围软组织的损伤最小化。此外，如本领域技术人员应当理解的那样，螺纹108以及头部102的锥形形状用于与骨植入物中的可变角度锁定孔的内部形状对应，从而使得支撑栓100可以以距离该孔的中心轴线±15°范围内的任何期望角度穿过该孔***。如本领域技术人员应当理解的那样，通过单独使用任何数量的支撑栓100或者通过将其与任何数量的其它骨头固定螺钉和/或栓结合使用，可将骨板或其它植入物锚定到骨头的一个或多个期望部分。此外，在优选实施例中，根据本发明的示例性支撑栓100可以用在远端桡骨板的头部中，但是在不偏离本发明的精神和范围的情况下也可采用任何其它位置。
如图3所示，根据本发明可替选实施例的支撑栓200的形成实质上类似于图1的支撑栓100，除了轴204的长度短于轴104的长度之外。在示例性实施例中，不管轴204的长度如何，带螺纹部分212的长度实质上保持恒定，取决于目标骨头的尺寸，轴204的长度范围可以从8mm至30mm。如之前关于图1-图2更加详细描述的那样，在支撑栓200的头部202上的螺纹208的螺距可以与轴204的带螺纹部分212的螺纹214的螺距相等，以使得当支撑栓200被传动到骨头中并且与骨板的孔啮合时，骨板不会相对于骨头压缩。在本发明的另一实施例中，螺纹208的螺距可以小于螺纹214的螺距，以使得当支撑栓200被旋转进骨头中并且头部202被旋转进骨板中时，骨头和骨板被朝向彼此拉拽，从而将骨板压向骨头。轴204的远端部分还包括没有螺纹的锥形部分216，该锥形部分216向下逐渐变小至支撑栓200的远端末端206处减小的直径。如在前更加详细描述的那样，带螺纹部分212形成有与带螺纹部分112的锥形实质上类似的锥形。
支撑栓200的头部202还形成有实质球形的外轮廓，以允许与圆形板孔啮合。如本领域技术人员应当理解的那样，在另一实施例中，头部202的外轮廓可以是实质圆锥形的，以允许***到相应成形的板孔中。如本领域技术人员应当理解的那样，实质圆锥形的孔可以具有其它特征，以允许支撑栓100在其内部成角。
本领域技术人员应当理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，支撑栓100、200可以设置有任何多个其它特征。具体而言，轴104、204可以设置有任何多个切削槽以助于其***到骨头中。可替选地，圆形远端末端106、206还可以形成为任何其它较钝形状(例如正方形等)。此外，本发明的示例性支撑栓100可以与延伸穿过骨板或者穿过板的锁定孔(在沿着该锁定孔的孔轴线***的情况下)的任何可变角度锁定加压板(LCP)孔一起使用。此外，应当理解，尽管本发明的示例性***和方法涉及可变角度锁定栓，但也可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下采用不可变角度锁定栓。
那些本领域技术人员明白，在没有脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明的结构和方法作出各种变型与变更。因而，如果本发明的变型与变更落入所附权利要求及其等同内容的范围内，则本发明旨在覆盖这些变型与变更。

Claims (16)

1.一种用于将植入物固定到骨头的支撑栓，所述支撑栓包括：
位于近端末端的头部，所述头部包括圆形外轮廓并且包括第一螺纹；以及
从所述头部向远端延伸的轴，所述轴包括在其至少一部分长度上延伸的第二螺纹，所述第二螺纹在所述轴上的近端末端的位置与所述第一螺纹的远端末端隔开的距离等于当经由所述支撑栓锚定到骨头上的植入物位于所述骨头上的目标位置时在该植入物中的孔的近端末端与所述骨头的表面之间的距离。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一螺纹的螺距与所述第二螺纹的螺距相同。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一螺纹是双线螺纹。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二螺纹是单线螺纹。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二螺纹是锥形的，以使得所述第二螺纹在其近端末端处的直径大于在其远端末端处的直径。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述锥角是大约10度。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述头部的外轮廓被配置为与该头部所要***的可变角度锁定孔对应，从而允许所述头部以所允许的成角范围内的任何角度穿过所述可变角度锁定孔***。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述头部用于允许所述栓在±15°的成角范围内穿过可变角度锁定孔***。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述轴的远端末端是圆形的。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一螺纹的螺距小于所述第二螺纹的螺距。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述所述第二螺纹的螺距沿着所述第二螺距的长度而变化。
12.根据权利要求1所述的装置，还包括在所述第一与第二螺纹之间的非螺纹区段。
13.根据权利要求1所述的装置，还包括在所述头部的近端面上的起子凹槽，所述起子凹槽用于允许与传动机构啮合。
14.根据权利要求1所述的装置，其中，所述头部的外轮廓是球形和圆锥形中的一个。
15.一种用于将植入物固定到骨头的方法，包括：
将支撑栓的轴沿轴向穿过骨植入物的孔***并且***至骨头的目标部分中，直到所述支撑栓的头部的第一螺纹啮合所述孔的对应螺纹，所述支撑栓包括从所述头部向远端延伸的轴，所述轴具有沿着所述轴的至少一部分长度延伸的第二螺纹，所述第二螺纹的近端末端与所述第一螺纹的远端末端分开的距离等于所述孔的近端末端与所述骨头的表面之间的距离；以及
旋转所述支撑栓以将所述颈部螺旋地驱动至骨头中，并且将所述头部螺旋地与所述孔啮合。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括在将所述支撑栓***到所述骨头中之前对所述骨头预先钻孔的步骤。
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