骨螺钉制作方法

H·拉普, L·比德尔曼, W·马蒂斯

2011年7月13日

2011年1月4日

2010年1月8日

比德曼莫泰赫有限责任两合公司

A61B17/86GK102119870SQ20111000036

螺钉

1.一种骨螺钉，包括管状主体(1，1，，1”，)，所述管状主体(1，1，，1，，，)具有第一端(2)和第二端(3)，其中 所述管状主体具有管状壁，所述管状壁限定腔，并且多个开口(5，5’ )设置成延伸穿过所述 管状壁而通向所述腔；在所述管状壁的管状外表面上的外部骨螺纹(4)；头部(8，80)，所述头部(8，80)构造成与螺丝起子接合，以便通过在第一方向上转动螺 丝起子而在骨中推进所述骨螺钉，所述头部还构造成在所述管状主体的第一端(2)处连接 到所述管状主体；其中所述头部和所述管状主体是独立的部件，并且其中所述头部能与所述管状主体连接成使得所述头部被锁定而防止当在与所述第一 方向相反的第二方向上转动螺丝起子时与所述管状主体断开连接2.根据权利要求1所述的骨螺钉，其中所述头部(8)通过形状配合连接而连接到所述 管状主体(1)3.根据权利要求1或2所述的骨螺钉，其中所述头部(8，80)具有至少一个突起(11， 85)和/或至少一个凹槽，所述头部(8，80)的所述至少一个突起(11，85)和/或至少一个 凹槽分别接合在管状主体(1，1’ )处的至少一个凹槽(7，60)和/或至少一个突起中4.根据权利要求3所述的骨螺钉，其中所述管状主体(1，1’)处的所述至少一个突起 或所述至少一个凹槽(7)设置在所述第一端(2)的边缘处5.根据权利要求3所述的骨螺钉，其中所述管状主体(1，1’)处的所述至少一个突起 或所述至少一个凹槽(60)设置在距离所述第一端(2) —定距离处6.根据权利要求1-5之一所述的骨螺钉，其中固定元件(15，50)设置成用于锁定所述 头部7.根据权利要求6所述的骨螺钉，其中所述固定元件(15，50)固定所述头部，而与由螺 丝起子作用在所述头部上的力无关8.根据权利要求6或7所述的骨螺钉，其中所述固定元件(15，50)是螺钉，优选地是拧 入所述头部中并将所述头部连接到所述管状主体的内螺钉9.根据权利要求1-8之一所述的骨螺钉，其中在所述第二端(3)设置有尖端(20， 120)，所述尖端为独立的部件或者与所述管状主体一体地形成10.根据权利要求1-9之一所述的骨螺钉，其中所述管状主体的壁厚比所述管状主体 的外径小大约15%11.根据权利要求1-10之一所述的骨螺钉，其中所述骨螺纹(4)沿着所述管状壁的整 个外表面延伸12.根据权利要求1-11之一所述的骨螺钉，其中所述外表面的一部分(102)不带骨螺 纹，所述部分优选地邻近所述头部13.根据权利要求1-12之一所述的骨螺钉，其中所述头部(8，80)具有背离所述管状主 体的第一端(9，81)以及面向所述管状主体的第二端(10，82)，其中所述头部的第一端具有 基本平坦的部分，该基本平坦的部分提供抵接部14.根据权利要求1-13之一所述的骨螺钉，其中所述头部(8，80)包括引导孔，所述引 导孔构造成用于引导导丝穿过其中15.根据权利要求1-14之一所述的骨螺钉，其中所述管状主体是圆筒形的16.根据权利要求1-15之一所述的骨螺钉，其中所述头部具有与所述螺钉轴线同轴并 用于与螺丝起子接合的凹槽(13)17.根据权利要求1-16之一所述的骨螺钉，其中所述头部和所述尖端是中空的，以用 于引导导丝

本发明涉及骨螺钉特别地，本发明涉及能够用作锚固螺钉和与周围骨材料融合 的融合螺钉(fusion screw)的骨螺钉

如图1-7中所示的根据第一实施例的骨螺钉包括管状主体1，该管状主体1具有 开口的第一端2和第二端3以及螺钉轴线L在所示的实例中，所述管状主体是圆筒形的 所述管状主体具有限定腔的管状壁在管状壁的外表面上，设置有所谓的骨螺纹4在所 示的实施例中，骨螺纹沿着管状主体的整个长度设置骨螺纹4构造成在骨螺钉拧入骨中 时切割进骨中此外，在管状壁中布置有多个开口 5，所述开口 5完全延伸穿过管状壁而通 向所述腔开口 5示出为菱形形状的并且布置在骨螺纹4的螺纹牙顶之间然而，可以想 到开口 5的形状和位置的任何其它变型由管状主体1提供的腔具有适合容纳骨材料的容 积所述管状主体的壁厚优选地小于所述管状主体的外径的大约15%如图5中所示，管状主体1在它的第一端2的区域中具有设置在它的内壁表面上 的内螺纹6在第一端2处，多个凹槽7设置在管状主体的壁中，这些凹槽7沿着轴线方向 从第一端2朝着第二端3的方向延伸一定距离沿着径向方向看，这些凹槽完全延伸穿过 管状主体的壁在所示的实施例中，4个三角形凹槽7沿着第一端2的边缘的周向方向设置 在等距离的位置处所述骨螺钉还包括能连接到第一端2的头部8头部8基本为圆柱形形状并且所 具有的外径大于管状主体1的外径头部8具有背离管状主体1的第一端9以及面向管状 主体的第一端2的第二端10头部8在它的第二端10具有多个突起11，这些突起11的形 状和位置使得这些突起11接合管状主体处的凹槽7，从而在头部8和管状主体1之间提供 形状配合连接在该实施例中，四个等距离布置的三角形突起从头部8的第二端10延伸 代替管状主体处的凹槽和头部处的突起，凹槽可以设置在头部处，而突起可以设置在管状 主体处，或者头部和管状主体可以具有凹槽和突起这两者在该实施例中，头部8是中空的 (cannulated)所述头部包括从第一端9到第二端10完全延伸穿过头部的同轴孔12在头部的第一端9设置有凹槽13，该凹槽13构造成用于与螺丝起子接合，螺丝起 子用于通过在第一方向(该第一方向是拧入方向)上转动螺丝起子而将骨螺钉拧入骨中 凹槽13所具有的内径大于同轴孔12的内径该凹槽的形状例如为六角形形状然而，可以使用适合与螺丝起子接合的任何其它形状上述的其它形状可以是例如方形形状、任何 其它多边形形状或星形(梅花(torx))形状在头部8的凹槽13和第二端10之间具有过 渡部分14，该过渡部分14例如是渐缩形(tapered)部分，该渐缩形部分可以作为用于下面 将要描述的具有渐缩形头部的固定螺钉的抵接部(abutment)然而，所述过渡部分可以具 有适合于所述固定螺钉的头部的形状的别的形状，或者所述过渡部分可以被省略所述骨 螺钉的头部8的第二端10优选地具有平坦表面，以便提供用于骨表面的抵接部所述骨螺钉还包括螺钉形式的固定元件15，该固定元件15的螺纹与设置在管状 主体1的内壁表面处的内螺纹6配合所述固定螺钉具有渐缩形头部16，所述固定螺钉的 渐缩形头部16抵靠在头部的渐缩形过渡部分14上此外，凹槽17 (例如多边形凹槽)设 置成用于与螺丝起子接合借助于上面描述的设计，具有用于螺丝起子的接合结构以便将骨螺钉插入骨中的 头部8通过形状配合连接而连接到管状主体，这样防止了当在与拧入方向相反的方向上转 动螺丝起子的情况下头部与管状主体断开连接此外，头部和管状主体之间的经由连接元 件的连接与拧入骨螺钉时作用在头部上的力无关对于固定元件，可以使用其它螺钉类型或者诸如卡口锁定装置之类的其它装置如图1、6和7中所示，所述骨螺钉还具有独立的尖端20在该实施例中，尖端20 能拆卸地连接到管状主体1为此，管状主体1邻近该管状主体的第二端3具有内螺纹31， 该内螺纹31可以由设置在所述尖端的突出部处的外螺纹21接合在该实施例中，所述尖 端是中空的所述尖端具有完全延伸穿过所述尖端的同轴孔22，该同轴孔22朝着所述尖端 端部变细作为一个实例示出的是，尖端20还具有自切割结构23，该自切割结构23允许在 骨螺钉被转动时切割骨，从而不需要预先制备芯孔可以想到其它类型的尖端例如，所述尖端的设计可以是使得所述尖端能够经由 压配合连接而连接到管状主体还可以想到不具有自切割结构的尖端或者不具有同轴孔的 尖端最后，尖端还可以与管状主体1 一体地形成头部中的同轴孔12以及尖端中的同轴孔22可以用作用于引导导丝穿过其中的引 导结构这两个同轴孔还可以用作用于引入液体骨接合剂或流体药物的通道所述骨螺钉的所有部件均由生物相容材料制成，所述生物相容材料诸如生物相容 金属(例如不锈钢或钛)、生物相容金属合金(例如镍钛诺)、生物相容塑料材料(例如 PEEK)或者上述材料的组合另外，骨螺钉的管状主体或其它部分可以涂覆有促进生长的物质，或者可以被粗 糙化以便促进骨或血管的生长在图8a_8d中示出所述骨螺钉的使用步骤在图8a所示的第一步骤中，将尖端20 安装在管状主体1的第二端上然后，将骨碎片100填充进由管状主体1提供的腔中然 后，如图8b所示，将头部8和固定螺钉15安装在管状主体1的第一端上将头部8安装成 使得头部第二端10处的突起11接合管状主体第一端2处的凹槽7在该位置，引入并拧紧 固定螺钉15，从而闭合所述骨螺钉，如图8c的侧视图以及图8d的剖视图中所示可以将这样准备好的骨螺钉插入骨中的已经预先制备好的芯孔中用螺丝起子 (未示出)接合凹槽13，并通过在拧入方向上转动螺丝起子而将骨螺钉推进到芯孔中骨 螺钉在芯孔中的位置可以略微进行校正，因为在相反方向上转动螺丝起子使得能够倒退旋拧螺钉由于头部和管状主体之间的形状配合连接，这变得容易实施而没有头部和管状主 体变松动或断开连接的风险经过一定时间之后，周围骨与骨螺钉发生融合在使用的另一实施例中，所述固定螺钉的同轴孔18以及所述尖端的同轴孔22用 于引导导丝(未示出)穿过其中在这种情况下，经由患者的皮肤引入被引导穿过骨螺钉 的导丝并推进导丝使之穿过组织，直到导丝到达必须放置骨螺钉的位置将导丝插入骨中 到达合适的方向和深度然后，沿着延伸穿过骨螺钉的导丝引导骨螺钉，直到骨螺钉到达骨 的表面，然后通过导丝的引导将骨螺钉拧入骨中这特别地用在微创外科手术(MIS)中下面参考图9-13来描述第二实施例相同的部件用相同的附图标记表示，并且不 再重复对这些相同部件的描述第二实施例的管状主体1’与第一实施例的管状主体1的 不同之处在于在管状主体的内壁表面处在距离第一端2和距离内螺纹6 —定距离处设置 有周向沟槽60形式的凹槽沟槽60用于与下面将要描述的设置在头部处的突起接合头部80具有背离管状主体1，的第一端81以及面向管状主体1，的第二端82第 一端81的表面可以例如是透镜形状的第二端82包括平坦表面，该平坦表面提供了用于 骨表面的抵接部头部80在它的第二端82处具有圆柱形突出部，该圆柱形突出部具有带 外螺纹的第一部分83，所述外螺纹与设置在管状主体1’的内壁表面处邻近第一端2的内螺 纹6配合接着螺纹部分83设置有基本为圆柱形的部分，该基本为圆柱形的部分具有挠性 壁部分84在每个壁部分84的自由端设置有突起85，该突起85的形状使得突起85装配 进管状主体1，的沟槽60中螺纹突出部83和挠性壁部分84的轴向长度使得如图13中所示，当头部80插入 管状主体中并且部分83和内螺纹6之间的螺纹连接被拧紧时，突起85接合沟槽60此外，头部80在它的第一端具有用于与螺丝起子接合的凹槽86凹槽86示出是 星形形状的，但是可以具有任何多边形形状同轴孔87延伸穿过头部80，同轴孔87具有邻 近凹槽86的带内螺纹88的一部分，并且同轴孔87在挠性壁部分84的区域中具有内径较 小的部分89，该内径较小的部分89在部分89a中朝着自由端渐缩根据第二实施例的固定元件50是具有圆柱形突出部51的定位螺钉，所述圆柱形 突出部51不具有螺纹并且在所述圆柱形突出部的自由端具有渐缩部51a当头部80插入 管状主体中并且被拧紧，直到头部的渐缩部分89a和定位螺钉的渐缩部分51a彼此接合时， 所述定位螺钉可以拧入头部80的同轴孔中借助于此，挠性壁部分84略微被向外压，使得 突起85接合沟槽60当突起85接合沟槽60时，头部80固定到管状主体1，，并且不能变 松动和断开连接同轴孔52可以设置成用于引导导丝穿过其中根据第二实施例的骨螺钉的使用类似于根据第一实施例的骨螺钉的使用将不再 重描述根据第二实施例的骨螺钉的使用图14示出一个根据前述实施例的改进实施例的骨螺钉头部8和尖端20可以是 第一实施例、第二实施例或第三实施例的头部和尖端管状主体1”’具有邻近尖端20并包 括骨螺纹4的第一部分101以及邻近头部8并具有不带骨螺纹的光滑表面的第二部分102 根据该改进实施例的骨螺钉可以用作将两个骨部件201、201压在一起的压缩螺钉所述骨 螺钉拧入一个骨部件202中在另一个骨部件201中，仅具有芯孔，骨螺钉的第一部分102 延伸穿过所述芯孔通过拧紧骨螺钉，头部8的第二端10抵靠在骨部件201的表面上，并 且将骨部件201压靠在骨部件202上在经过一定时间之后，骨部件与骨螺钉以及骨部件