CN101835435A - 骨板和骨板组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种骨板组，其包括一块骨板和多根骨钉，其中这些骨钉是用于将骨折后的骨头碎片压紧锁定在骨板上。
Description
技术领域
本发明涉及那些用于固定一块骨折骨头碎片的装置。本发明尤其涉及骨板和那些用于将一块骨折骨头的碎片压紧锁定在骨板上的骨板组或骨板系统。
背景技术
骨折通常会伴有周围软组织的复杂损伤，这就使得保守的治疗很容易发生偏差，从而延迟骨折的愈合，使连接部位僵硬。因此使用骨板和骨钉能在骨折治疗中更有效地解剖复位，产生稳定的内部固定。通常可以通过使用多根加压螺钉来完成解剖复位和形成稳定的内部固定，其中在骨板上设置孔，使骨钉可以滑进孔中，连接该骨头碎片及其相应的骨头碎片，使两块骨头碎片可以相互压紧。通常认为这种性质的固定方式对于骨轴或骨干区域的骨折或固定骨折的连接方面产生了良好的临床效果。
通常认为骨治疗也可以通过相对稳定或所谓易弯的骨缝合术来完成，因此使骨折后的骨头碎片保持正确的长度，轴向和转向，所获得的临床效果要好于准确地解剖复位及完全的稳定或所谓的坚强固定。这种骨头固定的方法通常是实施在碎片的连接上，其目的是保持骨头的长度，固定骨头的末端部分或在正确的位置处进行连接，同时不用去直接固定或手动骨折区。目前的技术中为了达到这个目的而使用了板和钉系统，其中骨钉被锁定在骨板的孔中。被锁定的骨钉和骨板一起形成了一个稳定的结构，并且这种僵硬的结构使骨头的骨折部位更稳定。将骨钉锁定在板上的孔上确保了角度及轴向的稳定性，使板孔中的骨钉不会发生晃动，因此极大的减小了术后骨折碎片减少的风险。本领域的技术人员公认为虽然这些锁定骨钉产生了极佳的角度稳定性，抵抗了扭转力和减切力，但是它们不具有压紧骨头碎片的能力。
由于骨折的骨头区，其骨折的性质极不相同，因此这许多种骨折不能简单地仅用加压固定的坚强骨缝合术单独处理，也无法仅用角度稳定的易弯骨缝合术单独处理。这些情况就产生了一个对骨板组更迫切的需要，这样操作的外科医生就可以根据骨折的性质和所需要的固定类型，在外科手术中决定对单独板孔中的单独骨钉进行固定的性质，以达到加压固定或角度稳定固定的目的。
本领域的技术人员通过多个专利及公开文献已经公认为，装有骨钉的骨板可以压紧骨折的碎片，而骨钉可以以一个角度稳定的位置锁紧在骨板孔中，这些骨钉的钉帽上通常设有螺纹。
美国专利6669701公开了一种至少具有一个孔的骨板，其中的孔设有一个主要为圆形外形的第一部分和一个加长外形的第二部分，并且第一部分上设有若干螺纹，这些螺纹在骨板上表面上的角度为200-270度，在骨板的下表面上的角度为180-230度，其中第一部分孔上的螺纹与一个骨钉的钉帽上的螺纹相啮合，第二部分孔与另一个骨钉的钉帽一起加压压紧骨折处。
’701专利中公开的骨板，其骨板孔中仅有一部分是有螺纹的，而不是在整个板孔的直径圆周上都有螺纹。因此，所使用的穿过这种骨板的骨钉可以不用完全地固定在生理负载下，骨板和骨钉之间预定的固定角度。尤其是板上的骨钉仅被部分地固定，因此可以仅有部分的圆周上有螺纹。在高压和高负载条件下，骨板上设置的部分有螺纹的孔可以发生变形，使所固定的骨钉和骨板之间的角度发生变化，从而取消固定或取消已设置的外科手术时确定的板向。
美国申请2007/0162020进一步改进了部分螺纹的优点，它公开了一种设有孔的骨板，该孔设有一个顶帽部分和一个完全地环绕在孔周围的螺纹，一个顶部为球形的紧固件，该紧固件与具有一个骨啮合部分的孔的顶帽部分相啮合，这样可以对骨折进行一个良好的调整，还有一个顶部有螺纹，并与孔中螺纹相啮合的第二紧固件。
这种骨板组通常可以选择两种使用，一是骨钉，通常其顶部为球形，与骨板上的一个对应部分的孔联合作用使骨折碎片被压紧(加压钉)，进行僵硬的骨缝合术，另一种是钉子，通常钉帽设有螺纹，与骨板的一个孔(锁紧钉子)中设有对应的螺纹，该两个螺纹发生啮合，使锁紧的钉子和骨板之间能形成一个稳定的角度。
通常认为骨板组中使用的骨钉既可以使骨头碎片相互压紧，也可以将骨板压紧到骨头表面上，形成稳定的结合。此外，通常还认为将板的下表面压紧到骨头表面上会阻挡骨头的血液供给，使骨头产生压力屏障，增加降低临床效果的可能。
此外，骨质疏松会增加骨折的发生率。骨质疏松的一个重要特征即是其骨质量太差，以至于不能很好地支撑骨关节。美国专利’701公开了对具有螺纹结构的骨板的使用，其中的螺纹与一个骨钉的钉帽螺纹相啮合，从而为骨质疏松骨的干骺端碎片提供角度和轴稳定性，并提供了一个能压紧骨折区的板拉钉。虽然该申请通过使用一个顶部有螺纹的钉子，提供轴向和角度稳定性，来固定了骨质疏松骨的干骺端碎片的弱支撑力，而传统的穿过板的钉子不能为骨质疏松骨的干骺端碎片的弱支撑力设置或提供一个解决方案。
因此现有的技术研究显示了对骨板和骨钉改进系统的一个急迫而巨大的需要，其中使用的骨钉穿过板上的一个孔压紧了碎片，以一定的角度和轴向稳定性被锁紧在该板孔中。此外，目前还有一个对能用于加压的骨钉的明显需要，通过锁紧骨钉将碎片加压到一个预计的适宜骨板上，并将骨钉以一个固定的角度锁紧到骨板中，从而确保角度和轴向稳定性，同时不用使用额外的连接或机械装置这种会增加一个复杂步骤，还会增加一个额外接口的设置，从而引起骨钉-骨板组合的弱化。
发明目的
本发明的目的之一是提供一种设有一个组合孔的骨板，该孔中可以插入一个骨钉来压紧骨碎片，并且该骨钉可以被安全地锁紧在骨板中，与骨板之间形成角度和轴向稳定的关系，而不用使用其它任何额外的结构来增加另一个复杂的操作步骤。
本发明的另一个目的是提供一种组合骨钉，在本发明中该骨钉可以用于穿过骨板上的组合孔，压紧骨上的骨折碎片，然后锁紧在骨板上，与本发明所述的骨板之间形成角度和轴向稳定的关系。
本发明的另一个目的是提供一种设有一个组合孔的骨板，其可以使用一个骨钉作为一个加压钉，一个锁紧钉或它们的结合。
本发明的另一个目的是提供一种稳定骨中骨折碎片的方法，包括一个设有一个组合孔的骨板，组合骨钉，加压骨钉，锁紧骨钉和它们的任意组合。
发明概述
本发明公开了一种骨板系统，其中骨板包括多个孔，其中至少有一个孔为一个组合孔，该孔中可以插入一个骨钉来压紧骨折碎片，并且该骨钉可以被加压锁紧在骨板中，与骨中的骨折碎片之间形成角度和轴向稳定的关系，和一个组合骨钉，其可以插入到本发明所述的骨板的组合孔中。本发明还公开了一种骨板系统，其包括一个设有若干个孔的骨板，其中至少有一个孔是一个组合孔，而其它的孔中可以插入组合钉，加压钉，锁紧钉，术中临时稳定装置和它们的组合。本发明还涉及一种稳定骨中骨折碎片的方法，包括一个设有一个组合孔的骨板，组合骨钉，加压骨钉，锁紧骨钉和它们的任意组合。
附图说明
图1A：在一个骨板实例中，组合孔的一个俯视图；
图1B：图1A所示的组合孔的A-A剖视图；
图2：组合骨钉的主视图；
图3：组合骨钉的主视图；
图4：锁紧骨钉的主视图；
图5：骨板的锁紧孔与锁紧骨钉的组合图；
图6A：图1所示的组合孔中插入了优选的组合钉的A-A剖视图；
图6B：图1所示的组合孔中插入了优选的组合钉的B-B剖视图；
图7：一对能将组合骨钉垂直地(未压紧骨折碎片)或倾斜地(压紧骨折碎片)插入板上的组合孔中的有帽钻孔引架。
发明详述
本发明涉及用于压紧一个骨折骨碎片并使之稳定的骨板和骨板组。
人类骨骼系统通常由多块骨头构成，这些骨头具有一个顶部和一个轴部部分。人们通常认为根据不同因素形成的骨折，其处理方式各不相同，其中一些因素是骨折的位置和方向，碎片的数量，周围软组织的损伤程度和骨头的年龄和情况，如患有骨质疏松症。骨折的治疗通常包括设有若干个可以插入滑钉的孔的骨板系统或骨板组。治疗的方法通常包括组合使用骨板和钉将骨中的骨折碎片相互压紧。在该领域的最新发明包括骨板，其中用于将骨中骨折碎片相互压紧的孔中可以插入钉帽有螺纹的钉子，这些钉子不能压紧骨头碎片，但是可以锁紧骨板，使这些钉子形成轴向和角度稳定。
本发明的骨板包括一个上表面，一个为骨头接触表面的下表面和若干个沿骨板纵轴设置用于插入骨钉的孔。骨板上至少有一个孔从骨板的上表面延伸穿到下表面，本文中称之为一个组合孔，其包括一个第一部分，该部分从板下面的骨头接触表面开始延伸，其中有一个沿板纵轴方向设置的槽，该槽的长度SL不超过12mm，宽度SW不超过6mm，并且该槽延伸穿过板的一部分厚度，槽的高度与板的厚度之比为0.25∶1-0.75∶1，组合孔还包括一个第二部分，该部分具有一个斜坡，能使一个骨钉滑入，其夹角θ为5°-75°，组合孔还包括一个第三部分，该部分设有一个从第二部分伸出的镗圆锥孔，该孔在板上表面处的一个较小直径D1不小于3mm，一个较大直径D2不小于4mm，并且镗圆锥孔内设有沿其整个边缘延伸的多起点、圆锥形环绕螺纹，其中镗圆锥孔的一个较小直径D1比所述的沿纵轴的槽的长度更大，这个较小直径D1的表面在斜坡的上边缘处形成了一个圆形的支撑表面。所述的骨板可以选择性地包括多个非组合孔的孔，它们可以插入钉帽为球形的传统骨钉来压紧骨折碎片，并可以插入钉帽上有螺纹(锁紧骨钉)的骨钉将骨板以一个轴向稳定的方式锁紧，还可以包括其它任意大小和结构的孔将骨折碎片临时或永久和它们的各种组合地固定。
本发明还包括若干个骨钉，本文中称之为一种组合骨钉，一种加压骨钉和一种锁紧骨钉。
所述的组合骨钉包括一个设有圆锥形，多起点螺纹部分的钉帽，这些螺纹与板上组合孔的相应圆锥形螺纹部分螺纹地啮合，一个在螺纹部分末端的下表面，它可以选择性地置于本发明所述的骨板上的组合孔的对应支撑表面上，一个第二部分，它具有一个与螺纹部分相连的球形下表面，它滑过板的组合孔中的斜坡，和一个具有骨头啮合螺纹的轴部分。所述的骨头啮合螺纹的一个侧面可以选择性地是V形螺纹或是支撑螺纹或是其它任意适宜的螺纹形状，其一个螺纹角度约为45°-60°。所述的组合骨钉的钉帽上还包括一个适宜的内槽，它可以使钉子插入并夹紧在骨板或骨中。钉脚还可以选择性地包括自钻和/或自钉结构。
所述的加压骨钉包括一个具有一个球形下表面的钉帽，它滑过板的组合孔中的斜坡，该钉帽有一个直径小于本发明的板的组合孔中的圆锥螺纹孔的最小直径，和一个具有骨头啮合螺纹的轴部分。所述的骨头啮合螺纹的一个侧面可以选择性地是V形螺纹或是支撑螺纹或是其它任意适宜的螺纹形状，其一个螺纹角度约为45°-60°。所述的加压骨钉上还包括一个适宜的内槽，它可以使钉子插入并夹紧在骨板或骨中。钉脚还可以选择性地包括自钻和/或自钉结构。
所述的锁紧骨钉包括一个设有圆锥形，多起点螺纹部分的钉帽，这些螺纹与本发明的骨板上的孔的相应螺纹产生螺纹地啮合，从而可以仅插入锁紧骨钉，和一个具有骨头啮合螺纹的轴部分。所述的骨头啮合螺纹的一个侧面可以选择性地是V形螺纹或是支撑螺纹或是其它任意适宜的螺纹形状，其一个螺纹角度约为45°-60°。所述的锁紧骨钉还包括一个适宜的内槽，它可以使钉子插入并夹紧在骨板或骨中。钉脚还可以选择性地包括自钻和/或自钉结构。
本发明还包括一个钻孔引架，其包括一个中心部分，一个与具有中心孔的中心部分连接的垂直引架，该引架上与中心部分连接部分的另一端部分上设有一个尖端，其结构与本发明的组合孔螺纹啮合，还有一个与具有中心孔的中心部分连接的倾斜引架，该引架上与中心部分连接部分的另一端部分上设有一个尖端，其结构与本发明的组合孔螺纹啮合。该钻孔引架用引架在骨头的骨折碎片上钻孔，使之与骨板上的至少一个孔相连，从而决定骨钉的位置。
如本发明所述，优选的固定一块骨折骨碎片的方法包括用一个钻孔引架在骨的骨折碎片上钻孔，使之与骨板上的至少一个孔相连，决定骨钉的位置；用至少一个骨钉以垂直的方式将一个骨折骨头的碎片固定在骨板上，其中组合骨钉的定位不是用于形成骨折压紧，而是被锁紧在一个角度稳定的位置上，一个组合骨钉在相对的另一个骨折碎片上的定位是使用至少一个组合骨钉倾斜地固定，其中组合骨钉的定位使钉子被插入后，形成骨折压力，然后压紧，被锁紧在一个角度稳定的位置上，其它多个骨钉被插入用于将剩余的板孔固定在骨板上。
本发明的骨板和骨钉都是由生物材料制成的，这些生物材料可以是不锈钢及其各种等级和合金，钛及其各种等级和合金，铬，钴合金及其各种等级，不同等级的具有生物相容性的聚合物，如超高分子量的聚乙烯，聚L-乳酸和其他类似能进行生物降解的聚合物等那些已经被证实具有生物相容性和安全性，能用于骨板和骨钉对人类和动物的骨骨折治疗。
如本发明的一个优选实施例所述，一个骨板包括一个上表面，一个为骨头接触表面的下表面和若干个孔，其中至少有一个是从骨板的上表面延伸穿到下表面的组合孔，它可以选择性地插入一个压紧骨折处，在孔中锁紧的组合骨钉，一个在孔中锁紧的锁紧骨钉或一个压紧骨折处的加压骨钉。
如本发明的另一个优选实施例所述，本发明的骨板包括一个上表面，一个为骨头接触表面的下表面和若干个孔，其中至少有一个或多个是从骨板的上表面延伸穿到下表面的组合孔，它可以选择性地插入一个压紧骨折处，在孔中锁紧的组合骨钉，一个在孔中锁紧的锁紧骨钉或一个压紧骨折处的加压骨钉，并至少有一个或多个从骨板的上表面延伸穿到下表面的孔，其既可以插入传统的骨钉，也可以插入锁紧骨钉或组合骨钉。
如本发明的另一个优选实施例所述，本发明的骨板包括一个上表面，一个为骨头接触表面的下表面和若干个孔，其中至少有一个或多个是从骨板的上表面延伸穿到下表面的骨板组合孔，它可以插入一个压紧骨折处，在孔中锁紧的组合骨钉，一个在孔中锁紧的锁紧骨钉或一个压紧骨折处的加压骨钉，还至少有一个或多个从骨板的上表面延伸穿到下表面的孔，其仅可以插入锁紧骨钉。
在本发明的另一个实施例中，本发明的骨板包括一个上表面，一个为骨头接触表面的下表面和若干个孔，其中至少有一个或多个是从骨板的上表面延伸穿到下表面的骨板组合孔，它可以插入一个压紧骨折处，在孔中锁紧的组合骨钉，一个在孔中锁紧的锁紧骨钉或一个压紧骨折处的加压骨钉，还至少有一个或多个从骨板的上表面延伸穿到下表面的孔，其仅可以插入锁紧骨钉，此外还至少有一个或多个从骨板的上表面延伸穿到下表面的槽，其可以插入一个骨钉来增加一个或多个骨头碎片。
上述本发明的骨板的实施例均选择性地包括了至少一个或多个可以插入临时固定装置的孔，用于在手术中临时固定一个或多个骨折碎片。
上述本发明的骨板的实施例还可以具有一个合适的剖面，如一个梯形剖面，来减少骨板与其下面骨头发生接触的表面长度。
本领域的技术人员可以参照本发明的各种实施例，根据骨骨折碎片的治疗需要，考虑骨头的大小，来确定骨板的直径与厚度，长度，宽度，剖面和内，外形状。并类似地选择组合孔的各种直径，组合钉，加压钉和锁紧钉在钉帽处和与骨啮合处的各种直径，组合孔的螺纹，组合钉钉帽上的螺纹和组合钉，加压钉和锁紧钉与骨啮合处的螺纹的各种最大和最小直径，高度，斜度，剖面和螺纹的形状，组合孔的轴与板的纵轴之间的各种角度，这些都属于本发明的范围。
附图的详细说明
图1A、1B、6A和6B图示的是本发明一个优选实施例中，一部分骨板的不同示意图。本发明的骨板包括多个结构不同的孔。但是，为了更方便地图示及说明本发明的一个优选实施例，图1A和1B仅图示了一部分骨板40。
图1A、1B、6A和6B所示的骨板40包括一个下面的骨接触表面41，一个沿纵轴46方向的槽42，一个能滑入一个骨钉的斜坡43，一个具有一个较小直径D1和一个较大直径D2的螺纹镗圆锥孔44，一个支撑表面47和一个上表面45。
图2所示的组合骨钉48包括一个设有圆锥形，多起点螺纹部分49的钉帽，这些螺纹与板上组合孔的相应圆锥形螺纹部分螺纹地啮合，一个可以选择性地置于本发明板的组合孔的支撑表面47上的支撑表面50，一个滑过板的组合孔中的斜坡的球形下表面和一个具有骨头啮合螺纹52的轴。该组合骨钉48的骨啮合螺纹52的最大直径为1.0mm-10.0mm。在某个实施例中，优选的组合骨钉具有一个斜度一致的钉帽螺纹49和骨啮合螺纹52，其中，钉帽螺纹49的斜度与骨啮合螺纹52的斜度相同。
图3所示的组合骨钉53包括一个下表面55为圆形，且该下表面滑过板的组合孔中的斜坡的顶帽和一个具有骨头啮合螺纹56的轴。该组合骨钉53的骨啮合螺纹56的最大直径为1.0mm-10.0mm。
图4和图5所示的锁紧骨钉57包括一个设有圆锥形，多起点螺纹部分58的钉帽，这些螺纹与本发明的骨板上的孔60的相应圆螺纹产生螺纹地啮合，从而可以仅插入锁紧骨钉57，和一个具有骨头啮合螺纹61的轴部分59。在某个实施例中，优选的锁紧骨钉具有一个斜度一致的钉帽螺纹58，使这些螺纹的斜度与骨啮合螺纹61的斜度相同。该锁紧骨钉57的骨啮合螺纹61的最大直径为1.0mm-10.0mm。
图7所示的是一对有帽钻孔引架，其包括一个倾斜的钻孔引架63，它可以形成一个偏心的穿孔64，确定穿过板中组合孔的一个钻孔在骨中的位置，从而压紧骨折碎片，使一个组合骨钉穿过板上的组合孔，插入骨中的钻孔中，和一个垂直的钻孔引架65，它可以形成一个中心的穿孔66，确定穿过板中组合孔的一个钻孔在骨中的位置，而不会压紧那些骨折碎片，使一个组合骨钉穿过板上的组合孔，插入骨中的钻孔。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种变化，修改，改变和应用。所有这些在本发明原理和范围内的变化，修改，改变和应用都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种骨板组，其包括一个骨板和多个骨钉，其特征在于所述的骨板包括若干个用于插入骨钉的孔，其中至少有一个孔是一个组合孔，所述的骨钉包括至少一个用于压紧和稳定骨折骨头碎片的组合骨钉，其中所述的压紧和稳定骨折骨头碎片的方法包括：
a.用一个钻孔引架在所述的骨折骨头碎片上钻若干个孔，使其与所述的骨板上的至少一个孔相对应，从而确定骨钉的位置；
b.将一个骨钉插过所述板的一个孔中，使一个骨折碎片固定在所述的骨板上；
c.将所述的组合骨钉插过位于相对的另一个骨折碎片上组合孔中，从而形成骨折压紧；
d.再将所述的组合骨钉以一个角度稳定的位置插入所述的骨板中；
e.用骨钉将所述的骨板固定到各个骨折骨的碎片上。
2.如权利要求1所述的骨板，其特征在于所述的骨板包括一个上表面，一个骨接触的下表面和若干个沿骨板纵轴设置，用于插入骨钉的孔，其中至少有一个孔是从所述的骨板上表面延伸穿到下表面的一个组合孔。
3.如权利要求1或2所述的骨板，其特征在于所述的组合孔包括一个从骨接触的下表面开始延伸，并穿过了板的一部分厚度的第一部分，且其有一个沿板从轴方向设置的槽，一个具有一个斜坡的第二部分和一个第三部分，该部分设有一个从第二部分延伸到板上表面的镗圆锥孔，该镗圆锥孔有一个小直径D1和一个大直径D2，并且其内设有沿其整个边缘延伸的多起点、圆锥形环绕螺纹，其中镗圆锥孔的小直径D1大小或等于槽沿纵轴的长度，且该小直径D1的表面在斜坡的上边缘处形成了一个圆形的支撑表面。
4.如权利要求1所述的骨板，其特征在于所述的若干个孔可以插入钉子，这些钉子包括所述的组合骨钉，锁紧骨钉，加压骨钉，临时固定装置及它们的组合。
5.如权利要求1所述的骨板，其特征在于所述的板的一个剖面结构会减少板与骨头的接触表面。
6.如权利要求1所述的组合骨钉，其特征在于所述的骨钉包括一个设有圆锥形，多起点螺纹部分的钉帽，该螺纹部分与相应的板上组合孔中圆锥形螺纹部分螺纹地啮合，一个在螺纹部分末端的下表面，它可以选择性地置于本发明所述的骨板中组合孔的相应支撑表面上，一个第二部分，它具有一个与螺纹部分相连的球形下表面，该下表面滑过板中组合孔的斜坡，和一个具有骨头啮合螺纹的轴部分。
7.如权利要求6所述的组合骨钉，其特征在于所述的组合骨钉的顶帽包括一个内槽，该内槽使钉子插入并夹紧在骨板或骨中。
8.如权利要求6所述的组合骨钉，其特征在于所述的钉脚选择性地包括自钻和/或自钉结构。
9.一种骨板组，其包括如权利要求1所述的一个骨板和多个骨钉，其特征在于所述的骨板组是由具有生物相容性的材料制成。
10.如权利要求1所述的钻孔引架，其特征在于所述的钻孔引架包括一个中心部分，一个与中心部分连接的垂直引架，其具有一个中心孔，该引架上与中心部分连接部分相对的另一端部分上设有一个尖端，且引架的结构与所述的组合孔形成螺纹地啮合，一个与中心部分连接的倾斜引架，其具有一个偏心孔，该引架上与中心部分连接部分相对的另一端部分上设有一个尖端，且引架的结构与所述的组合孔形成螺纹地啮合。
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