CN108289699A - 自压缩植入物 - Google Patents

Abstract

一种两部分植入物，其可***旨在融合至一起的两个骨段，其中，该植入物提供了帮助保持两个骨段彼此压缩以促进融合的内置的轴向压缩力。

Description

自压缩植入物

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年10月27日提交的美国临时申请序列号62/247,182的权益，其全部内容通过引用而明确并入本文。

技术领域

本发明属于用于人类和动物的植入物领域。更特别地，本发明属于用于将诸如骨骼的元件连接至一起的植入物和方法的技术领域。更具体地，本发明在两个分开的骨段之间提供了一定的固定和压缩特性，以促进它们的稳定和融合。

背景技术

本文包含的术语和描述主要来自本技术领域，并对于人类医学和兽医学领域的技术人员而言。因此，将仅提供该技术领域内已知主题的简要说明，因为细节将为本领域技术人员所熟知。然而，将彻底地描述本发明。

当期望融合两个骨段时，一种实现此目的的已知技术是使两个相对的骨表面出血，放置并保持它们彼此接触，并防止它们移动一段时间，以使它们融合在一起。

在某些情况下，需要借助植入物来融合两块骨，其中植入物仅穿透用于彼此接触并融合在一起的骨表面。被称为槌状趾(hammertoe)的病症的手术矫正就是这种情况的一个例子。当然，还有很多其他例子。

有各种已知的植入物可用于尝试以这种方式将骨表面连接至一起以使它们融合。其中一些是整体式植入物，在其端部具有各种倒钩和箭头。这些植入物有若干个缺点。一个缺点是，在槌状趾手术的情况下，在关节处的骨准备好融合之后，关节处常常需要不理想地过度牵引，以便将整体式植入物植入邻接的两个待融合的骨表面。该特性对于本领域技术人员来说是公知的。这种整体式植入物的另一个缺点是，尽管它在其所植入的骨段之间提供了稳定措施，但它没有对相对的骨表面提供压缩力，以确保它们彼此保持接触直至它们融合。如果接触不充分，融合不会发生。

其他已知的植入物具有针对它们的多个部件。这些植入物也有各种缺点。例如，这种多部件式植入物的植入通常是繁琐的，因此占用宝贵的手术时间。此外，就这种植入物能够提供压缩的程度而言，这些植入物通过不理想地穿透除了要融合的骨表面以外的其他骨表面，从而对患者造成更大的创伤。而且，实际上这种植入物的一些部件在植入后保持在骨外。这是不理想的，因为它可能导致手术部位在愈合后出现不美观且可触及的***。

本发明包括可以快速且容易地植入而不需要牵引(更不用说过度牵引)的植入物和相关方法，无需穿透除了要融合的两个表面之外的其他骨表面，并且在植入后提供对将融合的两个骨表面的连续压缩。本发明预期在使用或不使用导丝的情况下植入。此外，本发明提供了更容易的植入，因为在将本发明的植入物的每个部分放入待融合的每个骨段中时，对准确性的需求降低。

本发明设想用于期望接合的任何骨表面。例如，本发明考虑的植入物可以用于融合已折断或分离的单个骨头，诸如股骨、桡骨、肋骨、下颌骨或胸骨。另外，它可以用于融合两个分开的骨段，这些骨段已经被制备用于融合，例如关节的骨骼。例如，本发明可用于矫正称为槌状趾的病症，其中形成拇趾的近端、远端或指间关节的骨将融合在一起。其他关节的骨骼，例如手的骨骼，可以类似地融合在一起。

发明内容

本发明是一种促进骨骼稳定和融合的植入物和方法。

本发明的一个实施例包括具有凸形部件和凹形部件的植入物，凸形部件包括适于穿透骨骼的凸形前端和位于凸形前端之后的凸形后端；凹形部件包括适于穿透骨骼的凹形前端和位于凹形前端之后的凹形后端；凹形后端的至少一部分在尺寸上大于凸形后端的至少较小部分，使得凸形后端的较小部分可容纳在凹形后端的较大部分内；并且凹形后端的较大部分还包括弹性构件，当凸形后端的较小部分位于凹形后端的较大部分内时，弹性构件在凸形后端的较小部分上施加力，以使得凸形后端的较小部分移动至凹形后端的较大部分更深处中。

还描述了本发明的该实施例的植入物，其中，凸形部件和凹形部件各自还包括适于接收导丝的贯穿其中的开口。

还描述了本发明的该实施例的植入物，其中弹性构件包括保持在凹形后端内的卡环。

还描述了本发明的该实施例的植入物，其中，凹形后端还包括多个弹性构件，其相对于彼此径向取向并且从凹形后端的内表面延伸至凹形后端的内开口中。

还描述了本发明的该实施方式的植入物，其中，凸形后端的较小部分的外部和凹形后端的较大部分的内部的横截面各自为非圆形，并且其尺寸设置成使得凸形后端的较小部分相配合地装配在凹形后端的较大部分内，并且使得凸形部件不能相对于凹形部分旋转。

还描述了本发明的该实施方式的植入物，其中凸形后端的较小部分的外部的非圆形横截面以及凹形后端的较大部分的内部的非圆形横截面各自为多边形。

还描述了本发明的该实施例的植入物，其中凸形部件还包括凸外表面，凹形部分还包括凹外表面，并且凸外表面和凹外表面至少部分不光滑。

还描述了本发明的该实施例的植入物，其中凸形前端和凹形前端中的至少一个还包括适于螺纹啮合骨骼的螺纹。

本发明的另一个实施例包括一种植入物，该植入物具有凹形部件和凹形部件，该凹形部件包括适合于穿透骨骼的凸形前端和位于凸形前端之后的凸形后端；该凹形部件包括适于穿透骨骼的凹形前端和位于凹形前端之后的凹形后端；所述凸形后端包括适于在弹性压缩之后回弹的径向弹性构件；凹形后端的尺寸设置为在其中接收弹性构件；凹形后端还包括用于弹性构件的入口，弹性构件的形状使得当其部分地***通过凹形后端的入口时弹性压缩，然后在其离开入口时膨胀。

还描述了本发明的该实施例的植入物，其中凹形前端和凸形前端中的至少一个还包括适于螺纹啮合骨骼的螺纹。

还描述了本发明的该实施方式的植入物，其中凹形前端和凸形前端中的至少一个具有适于接收骨骼向内生长的面向骨骼的粗糙表面。

还描述了本发明的该实施例的植入物，其中面向骨骼的粗糙表面由滚花组成。

还描述了本发明的该实施例的植入物，其中粗糙表面至少部分地通过酸蚀处理形成。

还描述了本发明的该实施例的植入物，其中弹性构件由径向分离的板条组成。

还描述了本发明的该实施例的植入物，其中板条各自具有第一端和第二端，第一端彼此连接，第二端彼此连接。

本发明的另一个实施例包括一种使用植入物促进第一和第二骨段融合至一起的方法，其中植入物包括具有凸形前端和凸形后端的凸形部件，和具有凹形前端和凹形后端的凹形部件，该方法包括将凸形前端***至第一骨段中；将凹形前端***至第二骨段中；

然后；将凸形后端***凹形后端；使第一骨段与第二骨段接触；并在第一和第二骨段彼此接触之后使植入物将压缩力施加至第一和第二骨段上。

还描述了本发明的该实施例的方法，其中凸形部件通过第一导丝***至第一骨段中。

还描述了本发明的该实施例的方法，其中凹形部件通过第二导丝***至第二骨段中。

还描述了本发明的该实施例的方法，其还包括不将全部的凸形部件完全***到第一骨段中。

还描述了本发明的该实施例的方法，其还包括使植入物防止第一骨段相对于第二骨段同轴旋转。

附图说明

图1描绘了以植入物包括凸形部分和凹形部分，每个部分植入相应的骨段中的形式的本发明实施例的透视图。

图2描绘了本发明的凹形部分的另一个实施例的透视图。

图3A描绘了本发明实施例的侧视图，如沿着图2中的线3-3所示。

图3B描绘了本发明的另一个实施例的侧视图，如沿着图2中的线3-3所示。

图4描绘了本发明的植入物的另一个实施例的透视图，该植入物包括凸形部分和凹形部分。

图5描绘了本发明的植入物的另一个实施例的透视图，该植入物包括凸形部分和凹形部分。

图6描绘了本发明植入物的凹形部分的另一个实施例的透视图。

图7描绘了本发明植入物的凸形部分的另一个实施例的透视图。

图8描绘了本发明的植入物的另一个实施例的透视图，该植入物包括凸形部分和凹形部分。

图9描绘了本发明的植入物的另一个实施例的透视图，该植入物包括凸形部分和凹形部分。

图10描绘了图9中植入物的凹形部分内的弹性构件的透视图，如沿图9中的线10-10的总体方向所示。

图11描绘了本发明的植入物的另一个实施例的透视图，该植入物包括凸形部分和凹形部分。

图12A描绘了图11中凹形植入物内的凸形植入物的区段的横截面图，如沿着线12-12的剖视图所示。

图12B描绘了图11中凹形植入物内的凸形植入物的区段的另一实施例的横截面图，如沿着线12-12的剖视图所示。

图13描绘了本发明的植入物的另一个实施例的透视图，该植入物包括凸形部分和凹形部分。

图14描绘了图13中凹形植入物的区段的横截面图，如沿着线14-14的剖视图所示。

图15描绘了已被制备用于融合的两个骨段，以及两个骨段之一的骨管中的导丝的透视图。

图16描绘了骑跨在导丝上的植入物(如图1中描绘的)的凸形部分的透视图。

图17描绘了图1中植入骨段中的植入物的凸形部分的透视图。

图18描绘了图17中的区域18的特写。

图19描绘了图1中植入物的凹形部分的透视图，该植入物植入到骨段中并且导丝尚未从其移除。

图20描绘了本发明的凸形部分的另一个实施例的透视图。

具体实施方式

虽然本文将描述本发明的各种示例性实施例和元件，但对其的置换、变化和替代方式是清晰且充分预见到的，并且在本发明的范围内。上述内容并不是样板文字之意。将其故意放置在详细描述的开端，作为对本发明范围的充分认识。

现在更详细地参考本发明，图1描绘了形式为植入物的本发明的实施例的透视图，该植入物包括凸形部分100和凹形部分200，每个部分植入相应的骨段10和20。凸形部分100具有前端110、主体120和尾端130。凸形部分100还具有用于导丝的通道或通孔140。这使得凸形部分100能够滑过导丝30，如图17所示。可选地，凸形部分100可以是完全中空的以容纳导丝。可替代地，凸形部分100相反可以不具有通孔140并且是完全固体的。

如图1所示，凸形部分100部分地定位在骨段10内，使得后端130的一部分从骨段10突出。根据本发明的不同实施例和不同的植入技术，突出的距离可以变化，如从下面进一步描述可以更清楚地理解。后端130的突出部分通常为圆锥形，并旨在接合凹形部分200。

在图1所描绘的实施例中，凹形部分200由前端210和主体220组成。凹形部分200也示出为具有通孔240。通孔240与凸形部分100中的通孔140的作用相同。如图20所示，通孔240使得凹形部分200能够滑过导丝。类似地，凹形部分200也可以是完全中空的以容纳导丝，并且可替代地，凹形部分200相反可以根本不具有通孔240，并且完全是实心的。

如图1所示，凹形主体220内部是至少一个或多个用作弹簧的弹性构件230。弹性构件230沿着凹形主体220的内表面以任何期望的间隔径向地定位，并朝着主体220的中心向内偏置。如通常理解的关于弹簧的行为，当向外偏转时，弹性构件230由于它们恢复至中性未偏转位置的倾向而向内施加力。

凹形部分200以允许锚定在骨段10中的凸形部分100的后端130进入其主体220的方式定位在骨段20内。随着后端130进入主体220，后端130向外偏转一个或多个弹性构件230。这些弹性构件230反过来向后推回后端130。因为后端130大致呈圆锥形(其横截面可以是圆形，椭圆形或具有任何数量的边的花键，如下面更详细地描述的)，随着弹性构件230试图通过沿着后端130的圆锥形斜面向下滑动而回到其初始未偏转位置，弹性构件230的向内作用力实际上将后端130拉入主体220更深处。

后端130和主体220都足够长以允许后端130进入并位于主体220内。由于凸形部分100被植入或锚定在骨段10中，并且凹形部分200被锚定在骨段20中，因此当凹形部分200的主体220中的弹性构件230通过将后端130牵入主体220而拉入凸形部分100时，这导致了骨10和20彼此接近，直至它们彼此接触。在骨段10和20相互接触之后，仍然留有更多的行进距离由凸形部分100进入凹形部分200中时，因为弹性构件230尚未处于其中性位置，弹性构件130中的剩余势能转换成作用在骨段10和20上的压缩力，并倾向于将它们推入彼此并保持彼此接触。该压缩促使骨段10和20融合在一起。

图2描绘了本发明的凹形部分的另一个实施例的透视图。在此实施例中，凹形部分250包括与图1中实施例相同的前端210以及用于导丝的通孔240。主体252与主体220的不同之处在于主体252不是锥形的，而是大致呈圆柱形的，沿其中心轴具有相对恒定的半径，正如这些术语和形状在几何学上很容易理解的。

主体252内部是多个弹性构件230。如前所述，它们周向地位于主体252的内周上并且朝向凹形部分250的中心轴向内偏置。应认识到，弹性构件230可以具有不同的几何形状，同时仍然执行其作为弹簧的功能，该弹簧便于凸形部分100的牵入。另外，多个弹性构件230可以以任何期望的配置沿周向以及轴向彼此间隔开。此外，弹性构件230可以配置为使得一些提供更强的弹力，而另一些提供更弱的弹力。例如，位置最靠近进入主体252的开口并且离前端210最远的弹性构件230的第一周向布置可配置为通过例如比弹性构件230的第二周向布置更硬来施加更强的压缩力，其中弹性构件230的第二周向布置位于主体252更深处。当然，弹性构件的尺寸、形状、材料和位置可能会有所不同。

更进一步地，可以配置不同组的弹性构件230为向凸形部分100的配合后部130提供不同长度的行程或位移，其中凸形部分100位于凹形部分250内。例如，弹性构件230的第一周向布置可以包括长度较长的构件230，而弹性构件230的第二周向布置可以具有较短的长度。

当然，可以以其他方式实现沿着长度的压缩力的变化，以及凸形部分和凹形部分之间的相对位移的变化，所有的这些都在本文中得到了考虑。例如，简要参考图8、9、11和13中的其他实施例，这些将在后面更详细地描述，凸形部分的后端的形状，即图8中的后端530、图9中的130、图11中的730、和图13中的830，可以在与其相对应的凹形部分相互作用时提供不同的力和位移特征。例如，可以配置一个实施例为使得凸形构件进入凹形构件中的初始移位量在短的长度上具有高的压缩力，然后第二移位量在较长的距离上具有较低的压缩力。这些特征可以按需进行变化，并且可以以交互式滑动表面的几何形状的任何组合以及弹性元件的形状和配置来实现。本领域技术人员将容易认识到上述设计和能力的置换。

凹形部分250被描绘为在其前端210上具有以螺纹900形式的表面处理。螺纹900的目的是便于将凹形部分250螺纹接合到骨段20中，然后帮助防止凹形部分250无意中从骨部分20中拔出。另外，骨还可以长入并填充螺纹900周围的任何空白空间，从而进一步帮助将植入物锚定在骨中。如容易认识到的那样，螺纹也可以位于凹形部分250、凸形部分100、以及本发明的凸形部分和凹形部分的任何其它实施例的整个或部分长度上。本文描述的用于手术应用的螺纹的各种设计和益处对于本领域技术人员来说是公知的。

图3A描绘了图2中所示的本发明的实施例的侧视图，如沿着图2中的线3-3所示。在此实施例中，存在四个径向隔开的弹性构件230。它们从主体252发出并且朝向主体252的中心延伸。从到此为止的本公开，容易理解和设想的是，如本领域技术人员所理解的那样，弹性构件230的数量、以及它们的形状、尺寸和取向可以变化。例如，弹性构件230的横截面可以是正方形、圆形或具有任何数量和尺寸的边的花键。弹性构件230的长度以及它们伸入主体252中的角度也可以变化。例如，位于主体252的与前端210相对的开放端处的第一组弹性构件230可以更长，并且比第二组弹性构件230更深地突出到主体252中，其中第二组弹性构件230超过第一组位于主体252中更深处。这使得能够控制施加到凸形植入物100的后端130的力，其将后端130拉入到凹形植入物200中，控制凸形植入物100相对于凹形植入物200的行程距离，以及控制施加于骨段10和20的压缩力的量。

图3B描绘了本发明的另一个实施例的侧视图，如沿着图2中的线3-3所示。这里，主体252的横截面形状为多边形254或花键。任何数量的表面都是可能的。可以预见，凸形部分100的后端130将具有互补的横截面几何形状，该横截面几何形状也将容纳推压至其上的弹性构件230，并将其牵入主体252中。容易理解的是，使用相配合的非圆横截面形状有助于防止凸形部分100相对于凹形部分200转动。因此，当凸形部分100和凹形部分200分别植入骨段10和20时，这有助于防止骨段10相对于骨段20旋转。

图4描绘了本发明的植入物的另一个实施例的透视图，其包括凸形部分300和凹形部分350。在该实施例中，凸形部分300包括前端310、通孔140和连续成形的主体320。这再一次阐明了本发明所设想的植入物的凸形和凹形部分的各种形状和配置是可能的。

在此实施例中，前端310具有钻石纹滚花表面902形式的表面处理。这种表面902的目的是当植入骨段10中时引起骨段10内的一些出血，从而促进表面902周围的骨向内生长，以及还提供更高的摩擦系数以帮助保持凸形部分300锚定在骨段内10。当然，可设想许多其他的表面处理用于一个或多个这样的目的。例如，可以设想如图6所示的倒钩904以及许多其他几何形状(未示出)。还有许多已知的表面处理，例如通过使用多孔金属、附加制造、钛等离子涂层、羟基磷灰石涂层、酸蚀处理和光功能化而形成。另外，任何一种或多种表面处理可以用于本发明所设想的植入物的凸形部分和凹形部分的任何地方。

在图4中，凹形部分350被描绘为包括前端370和后端380的直圆柱360。这是为了说明本发明的植入物的凹形部分或一部分具有的多种可能的形状。如前所述，圆柱360还具有一个或多个弹性构件230以接收凸形部分350的主体320。尽管凹形部分350没有描绘为具有用于导丝的通孔，但是这显然设想为可选的设计特征，以及具有中空的或实心的凹形部分350。在本发明所考虑的所有实施例中，植入物的凸形部分和/或凹形部分可以是实心的、空心的、或者具有用于导丝的通孔。

图5描绘了本发明的植入物的另一个实施例的透视图，包括凸形部分400和凹形部分450。凸形部分400和凹形部分450大体上都呈连续的圆锥形，分别具有主体420和450。凸形部分400包括用于穿透骨段10的前端410，凹形部分450具有用于穿透骨段20的前端470。凸形部分400和凹形部分450分别具有通孔140和240。如前所述，这使得每个部分能够在导丝上滑动。凹形部分450的后端480的尺寸被设计成接纳凸形部分400的后端430。此外，凹形部分450在其中具有一个或多个弹性部分230，以接合凸形部分400并将其牵入自身。

图6和图7描绘了图5中所示的植入物的凹形部分450和凸形部分400，以及凹形部分450中的弹性构件230，其用于接收和拉入凸形部分400。在图6和7所示的实施例中，凸形部分400和凹形部分450还具有倒钩904形式的表面处理。正如前面所讨论的，这是多种设计中的一个选择，其一个或多个目的是当植入物的部分***骨中时引起骨出血，有助于防止植入物部分从骨中脱落，并且促进植入物部分周围的骨向内生长。

图8描绘了本发明的植入物的另一个实施例的透视图，其包括凸形部分500和凹形部分550。凸形部分500包括前端510、主体520和通孔140。在该实施例中，凸形部分500还具有径向弹性构件形式的后端530，该径向弹性构件由向外凸出的板条540构成。通过在其上施加径向向内的力，板540能够被径向向内弹性地压缩。与所有弹簧一样，板条540然后将施加大小相等方向相反的力，并且倾向于试图返回到其未压缩位置。

在图8的实施例中，凹形部分550包括前端560、主体570和通孔240。主体570具有最靠近前端560的较薄的壁厚574以及距前端560最远的较厚的壁厚574。容易理解，厚度的差异在主体570内形成倾斜表面。并且如本领域技术人员容易理解的那样，不同点处的不同壁厚可以产生许多不同配置的斜面和表面。

当凸形部分500的弹性构件530开始进入凹形部分550的主体570时，弹性构件530受到主体570在其较厚的壁厚574施加于其上的周向力而开始径向压缩，因为进入主体570的入口点的横截面比弹性构件530的最大横截面小。在弹性构件530的最大横截面处通过主体570内的该入口点之后，径向向外推压主体570的内部的弹性构件530的弹性力驱动其自身及凸形部分500作为整体进入凹形部分550的主体570中更深处，因为它将它的径向弹簧力施加在主体570的内部倾斜表面上，从而使其自身向内移动。按照这种方式，产生凸形部分500和凹形部分550之间的压缩力。

图9描绘了本发明的植入物的另一个实施例的透视图，其包括如图1所示的凸形部分100，和凹形部分650。如之前参考图1所述，凸形部分100包括前端110、主体120、后端130和通孔140。如图9所示，后端130具有较小的直径或尺寸132，其在该直径处连接至主体120，并且远离主体120展开到较大的尺寸134。

凹形部分650包括通孔240、前端660和后端680。后端680示出为向外凸出以便容纳坐落在凹槽682中的“C”形环684。

参考图10，图10是沿着图9中线10-10的视图，“C”形环684在本领域中容易被认识为是弹性构件，其可以在施加力F的情况下径向膨胀，例如，当力F施加至图10中的“C”形环684上时，或者如本领域中容易理解的，当径向向外施加到“C”形环684的内圆周以使其扩张时。一旦力F被移除，“C”形环684将恢复至其初始形状，假设“C”形环684只发生弹性变形而不是塑性的。“C”形环684也已知为卡环。

回到图9，为了使“C”形环684如上所述和意欲的那样起作用，当“C”形环684未扩展时，凹槽682的尺寸形成得足够大以将“C”形环684保持在后端680内的适当位置，以及在“C”形环684弹性膨胀或扩张时容纳其尺寸的增加。

可选地，如本领域所进一步认识到的，主体670可以按照不具有用于后端680的向外凸出来形成，并且在任何位置和任何期望的取向上容纳其内部的“C”形环684和凹槽682。

在操作中，当凸形部分100朝向凹形部分650移动使得凸形部分100的较大尺寸134或尾端130开始扩张并穿过“C”形环684时，“C”形环682进一步膨胀到凹槽682中。较大尺寸134、“C”形环684和凹槽682的尺寸使得“C”形环684可以充足弹性膨胀以使后端130的较大尺寸134能够穿过它。然后“C”形环684将开始缩回其初始形状。如此，它将通过沿着后端130的表面从较大尺寸134移动到较小尺寸132而牵入凸形部分100的后端130。按照这种方式，产生凸形部分100和凹形部分650之间的压缩力。

图11描绘了本发明的植入物的另一个实施例的透视图，其包括凸形部分700和凹形部分750。凹形部分750包括前端760、主体770和后端780。后端780以使得其缩窄通向主体770的通道的方式形成。当然，应当认识到在主体770上可以存在相同的缩窄几何形状，并且对后端780的引用和使用仅仅是为了便于解释。

凸形部分700包括前端710、主体720和后端730。后端730具有更靠近主体720的尺寸732，距离主体720较远的较大尺寸734，以及离主体720最远的另一较小尺寸736。如图11所示，这些尺寸的位置和大小形成后端730，其大小从主体720开始逐渐增加到更大尺寸734，然后从较大尺寸734陡峭减小到较小尺寸736。

在本发明的该实施例中，后端130由于在其后端130中具有一个或多个狭槽739而具有弹性的类似弹簧的特性，因此允许作为后端730的一部分的构件738径向向内侧弯曲。

图12A和12B是沿着图11中线12-12的后端730的可选实施例视图。在图12A描绘的实施例中，后端730具有4个狭槽739A，将后端730的一部分分为4个构件738A，其可向由狭槽739A形成的空间弯曲。可选地，图12B描绘了另一个实施例，其中后端730具有3个狭槽739B，从而形成了3个构件738B，其可弯曲类似于构件738A。

在操作中，当凸形部分700朝向凹形部分750移动，随着后端730开始通过后端780，构件738将首先弹性地向内弯曲。然后，一旦后端730的最大尺寸734通过后端780，构件738将通过向外弯曲而发挥其恢复至其初始位置的弹性趋势。这种径向向外的力被施加在最大尺寸734和最小尺寸732之间的后端730的倾斜表面上。构件738向其初始非弯曲位置返回的趋势和运动导致凸形部分700的后端730通过凹形部分750的后端780被牵入主体770中。按照这种方式，产生凸形部分700和凹形部分750之间的压缩力。

图13描绘了本发明的植入物的又一个实施例的透视图，其包括凸形部分800和凹形部分850。凸形部分800包括前端810、主体820和后端830，以及通孔140。与图11中的实施例的后端730相比，此处后端830没有圆周地开槽。相反地，弹性部件位于凹形部分850上。凹形部分850包括前端860、主体870和通孔240。如图14所示，图14是沿着图13中的线14-14的视图，主体870由构件872形成。构件872可以弹性扩张，或被强制径向张开。一旦以此种方式偏转，构件872将具有返回至其未弯曲位置的趋势，并向在其路径上的任何事物施加径向向内的力。

在操作中，当凸形部分800向凹形部分850移动时，凸形部分800的后端830将通过用于将上述两部分800和850推挤至一起的外力，将主体870的构件872扩张至后端830的最大宽度或直径。在后端830的这个最大宽度进入主体870之后，构件872返回至其未弯曲位置的趋势将使其径向向内推挤后端830，从而将其进一步牵入到凹形部分850的主体870中。按照这种方式，产生凸形部分800和凹形部分850之间的压缩力。

图15描绘了两个意欲融合在一起的骨段10和20。该融合意欲发生在骨表面14和骨表面16之间。骨段10和20被描绘为分别具有骨管12和16，尽管认识到骨管不必总存在于待融合的骨中。图15也描绘了导丝30。导丝30可选地用于帮助定位待融合骨中的骨管。可选择地，导丝可以用于识别要放入骨中的植入物的期望位置。使用导丝的技术是本领域公知的。然后导丝30用于引导植入物部分至骨中。

图16描绘了导丝30沿通孔140穿透凸形部分100。因此，容易理解凸形部分100可以沿导丝30行进。还容易认识到，对于其中植入物部分具有通孔的本发明的任何实施例，该植入物部分旨在以与本文所述相同的方式起作用。当然，具有通孔和使用导丝是可选的。

结合图15，在将导丝30放置于骨段10的骨管12中后，将凸形部分100滑过导丝30以使凸形部分100沿着导丝30的路径进入骨管12和骨段10中。当凸形部分100与骨段10接触时，将会施加外部力以进一步推动凸形部分100至骨段10中。注意，前端110的形状使得更容易地穿透到骨段10。

图17描绘了植入骨段10中的凸形部分100。在此实施例中，当植入物部分100的前端110和主体120被埋入至骨段10中时，植入物100进一步穿透骨段10中的深度是不关键的。这在区域18和图18中突出显示，图18是是区域18的特写图。后端130已经进入骨段10中，并超过骨表面14距离D，该距离D小于后端130的全长。

现参考图19，对于将凹形部分200沿着导丝30植入骨段20中，采用了用以将植入物***到骨中的相同过程，以及可选地使用导丝。在此实施例中，凹形部分200完全埋入至骨段20中。植入物200越过骨表面16进一步穿透至骨段10中的深度也是不关键的。

虽然通常地，两部分或更多部分的植入物的***深度是重要的，因为最终植入物必须促进骨表面14和16的相互接触和融合，在本发明中，植入物***深度的非关键性是通过本发明的植入物的设计特征实现的。例如，在将植物100***骨段10和将植入物200***骨段20之后，如图1所示，以及如关于其中的实施例和其他实施例所解释的，凸形部分和凹形部分100和200的作用是将彼此拉得更近并将凸形部分100移动进入至凹形部分200，从而将牵动骨表面14与骨表面16接触。因为凸形部分100和凹形部分200的植入将会使得当骨表面14和16彼此接触时，仍会存在植入物100进入植入物200的更多的行进空间，未耗尽的弹簧力的势能将会表现为力或压力，在骨表面14和16相互接触之后使其彼此挤压。

注意，因为本发明构想的两部分植入物每一部分的长度相比许多现有的整体式植入物更短，骨段10和20不必以同样的程度牵引远离彼此(如果有的话)，以将每一植入物部分定位和装配至每一骨段中。

不需要每个植入物部分在深度维度上的***精确度，以及待融合的骨的牵引量减少，这产生了更容易的植入技术。并且在骨表面14和16彼此接触之后施加至其上的力帮助它们融合。

当然，设想本发明的植入物可以由任何可接受的生物相容性植入物材料制成，包括不锈钢、钛、镍钛诺、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、可吸收物，及其类似物。

类似地设想，和其他已知的用以矫正槌状趾的植入物类似，本发明设想的植入物可以具有构建在其中的弯曲部以适应患者的趾部解剖结构。图20描绘了这样的一种实例，其中凸形部分100的后端130相对于植入物的主体120呈角度α。角度α可以是在本领域中常见的任何数值，并可以位于主体120轴线的上方或下方。类似地，凹形部分200，而不是凸形部分100或除凸形部分100之外，也可以有构建于其中的角度。应当认识到，本发明的每一实施例可以设计为其中具有可选的角度。

如前所述，本发明包括植入物和相关方法，其可以快速且容易地植入而不需要过度牵引，或者不需要穿透除待融合的两个表面以外的其他骨表面，并且在植入后提供对将融合的两个骨表面的连续压缩。本发明预期在使用或不使用导丝的情况下植入。此外，本发明提供了更容易的植入，因为在将本发明的植入物的每个部分放入待融合的每个骨段中时，对准确性的需求降低。

设想本发明用于期望接合的任何骨表面。例如，本发明考虑的植入物可以用于融合已折断或分离的单个骨头，诸如股骨、桡骨、肋骨、下颌骨或胸骨。另外，它可以用于融合两个分开的骨段，这些骨段已经被制备用于融合，例如关节的骨骼。例如，本发明可用于矫正称为槌状趾的病症，其中形成拇趾的近端、远端或指间关节的骨将融合在一起。其他关节的骨骼，例如手的骨骼，可以类似地融合在一起。

本发明可以独立使用，或与其他已知固定装置和技术结合使用，以促进骨的稳定性和融合。

虽然前面对本发明的书面描述能够使本领域普通技术人员制作和使用本发明，但是本领域普通技术人员将会理解和意识到存在对本文的特定实施例、方法、和实例的改变、组合和等同物。容易理解，本发明因此不受上述的实施例、方法、和实例的限制。

Claims (20)

1.一种植入物，包括：

凸形部件，其包括适合于穿透骨骼的凸形前端，以及位于所述凸形前端之后的凸形后端；

凹形部件，其包括适合于穿透骨骼的凹形前端，以及位于所述凹形前端之后的凹形后端；

所述凹形后端的至少一部分在尺寸上大于所述凸形后端的至少一较小部分，以使得所述凸形后端的较小部分可容纳在所述凹形后端的较大部分内；以及

所述凹形后端的较大部分还包括弹性构件，当所述凸形后端的较小部分位于所述凹形后端的较大部分内时，所述弹性构件在所述凸形后端的较小部分上施加力，以使得所述力引起所述凸形后端的较小部分移动至所述凹形后端的较大部分的更深处中。

2.根据权利要求1所述的植入物，其特征在于，所述凸形部件和所述凹形部件各自还包括适于接收导丝的贯穿其中的开口。

3.根据权利要求1所述的植入物，其特征在于，所述弹性构件包括保持在所述凹形后端内的卡环。

4.根据权利要求1所述的植入物，其特征在于，所述凹形后端还包括多个弹性构件，所述多个弹性构件相对于彼此径向取向并且从所述凹形后端的内表面延伸至所述凹形后端的内开口中。

5.根据权利要求1所述的植入物，其特征在于，所述凸形后端的较小部分的外部和所述凹形后端的较大部分的内部的横截面各自为非圆形，并且其尺寸设置成使得所述凸形后端的较小部分相配合地装配在所述凹形后端的较大部分内，并且使得所述凸形部件不能相对于所述凹形部件旋转。

6.根据权利要求5所述的植入物，其特征在于，所述凸形后端的较小部分的外部和所述凹形后端的较大部分的内部的非圆形横截面各自为多边形。

7.根据权利要求1所述的植入物，其特征在于，所述凸形部件还包括凸外表面，所述凹形部件还包括凹外表面，所述凸外表面和所述凹外表面至少部分不光滑。

8.根据权利要求1所述的植入物，其特征在于，所述凸形前端和所述凹形前端中的至少一个还包括适于螺纹啮合骨骼的螺纹。

9.一种植入物，包括：

凸形部件，其包括适合于穿透骨骼的凸形前端，以及位于所述凸形前端之后的凸形后端；

凹形部件，其包括适合于穿透骨骼的凹形前端，以及位于所述凹形前端之后的凹形后端；

所述凸形后端包括适于在弹性压缩之后回弹的径向弹性构件；

所述凹形后端尺寸设置为在其中接收所述弹性构件；

所述凹形后端还包括用于所述弹性构件的入口；

所述弹性构件的形状使得当其部分地***通过所述凹形后端的所述入口时弹性压缩，然后在其离开所述入口时膨胀。

10.根据权利要求9所述的植入物，其特征在于，所述凹形前端和所述凸形前端中的至少一个还包括适于螺纹啮合骨骼的螺纹。

11.根据权利要求9所述的植入物，其特征在于，所述凹形前端和所述凸形前端中的至少一个具有适于接收骨骼向内生长的面向骨骼的粗糙表面。

12.根据权利要求11所述的植入物，其特征在于，所述面向骨骼的粗糙表面由滚花组成。

13.根据权利要求11所述的植入物，其特征在于，所述粗糙表面至少部分地通过酸蚀处理形成。

14.根据权利要求9所述的植入物，其特征在于，所述弹性构件由径向分离的板条组成。

15.根据权利要求14所述的植入物，其特征在于，所述板条各自具有第一端和第二端，所述第一端彼此连接，所述第二端彼此连接。

16.一种使用植入物促进第一和第二骨段融合至一起的方法，其特征在于，所述植入物包括凸形部件和凹形部件，所述凸形部件具有凸形前端和凸形后端，所述凹形部件具有凹形前端和凹形后端，所述方法包括：

将所述凸形前端***至所述第一骨段；

将所述凹形前端***至所述第二骨段；

然后；

将所述凸形后端***至所述凹形后端；

使所述第一骨段与所述第二骨段接触；以及

在所述第一和第二骨段接触彼此之后，使所述植入物提供压缩力至所述第一和第二骨段。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述凸形部件通过第一导丝***至所述第一骨段中。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述凹形部件通过第二导丝***至所述第二骨段中。

19.根据权利要求16所述的方法，还包括不将全部的凸形部件完全***到所述第一骨段中。

20.根据权利要求16所述的方法，还包括使所述植入物防止所述第一骨段相对于所述第二骨段同轴旋转。