CN102256556A - 用于固定骨骼的植入系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种植入系统，其具有至少一个构件(6、24、33、39)，所述构件具有长形体部(15、25、34、40)，所述长形体部具有至少一段，所述长形体部可在所述段上与所述植入系统的固定系统(2、3、42)，例如椎弓根螺钉或夹紧装置连接。所述长形体部(15、25、34、40)由X射线穿透的塑料制成，并且在所述至少一段中与另一明显更硬的部分(16、17、27、28、35、37、41)固定地连接，所述更硬的部分形成到所述其它部分(2、42)的接口。

Description

用于固定骨骼的植入系统

技术领域

本发明涉及一种用于固定骨骼的植入系统，其具有构件，所述构件具有长形体部，所述长形体部具有至少一段，所述长形体部可在所述段上与另一部分，例如椎弓根螺钉或夹紧装置连接。

背景技术

这样的植入系统例如应用于固定脊柱的区段。所述系统包括构成为杆或板的长形体部，所述长形体部借助至少两个椎弓根螺钉锚固在椎骨体中。在现有技术中已知这样的植入系统的多个实施形式，并且例如在US 5 474 555和EP-A-0 746 255中公开。在这样的系统中，所述及的杆分别形成构件，并且所述椎弓根螺钉形成固定元件。所述杆例如由钛、植入钢或另一种生物相容的金属制成。不利的是，在所述杆中缺少X射线穿透性和形成人工产物。此外，对于一些应用，所述弹性模量过高。还已知的是由塑料，特别是聚醚醚酮(PEEK)和碳纤维增强的PEEK组成的杆或板。所述杆或板是X射线穿透的，并且不产生人工产物。此外，所述杆或板通常具有与骨骼的弹性模量接近的弹性模量。但是，所述坚固性以及所述硬度常常过低。同样不利的是，在所述固定段上的磨损，这可包括纤维或基体的部分。

通过WO 2006/118866已知一种固定系统，所述固定系统具有杆，所述杆由金属和塑料制成。所述杆具有下述优点，即它的抗弯强度和它的弹性模量可通过两种材料的相应的不同的构成而改变。但是不利的是，在这里也缺少X射线穿透性。

还已知一种植入系统，所述植入系统具有髓内钉，例如髋关节髓内钉。所述髓内钉同样形成长形的构件，所述构件例如必须与股骨颈螺钉连接。在这里也得出上述缺点，特别是缺少X射线穿透性和形成人工产物。如果所述髓内钉是钢钉，那么在这里也存在缺点，即它的弹性模量明显比要固定的骨骼的弹性模量更大。

发明内容

本发明基于的目的是，提出所述类型的植入系统，所述植入系统避免了所述缺点。

所述目的在此种类型的植入系统中由此实现，即所述长形体部由X射线穿透的塑料制成，并且在所述至少一段中与另一部分固定地连接，所述另一部分形成到所述其它部分的接口。因此，在根据本发明的植入系统中应用构件，在所述构件中仅所述区段是X射线不穿透的，所述构件在所述区段上例如与固定元件、椎弓根螺钉、股骨颈螺钉或固定架通过钉连接。所述构件能够在所述区段或接口上借助相对较大的力例如夹紧。所述夹紧发生在明显更硬的部分上。因此可避免所述塑料的磨损。因为所述构件在所述固定段的外部由塑料制成，所述构件是尽可能X射线穿透的，并且可基本避免人工产物的形成。此外，所述构件在所述固定段的外部具有弹性模量，所述弹性模量相应于待固定的骨骼的弹性模量。

如本发明的改进构造提出，所述更硬的部分设置在长形体部的至少一端上。在这种情况下特别是提出，所述X射线透明的塑料具有弹性模量，所述弹性模量比更硬的部分的弹性模量接近所述骨骼的弹性模量。当所述另一部分由金属，特别是钛、钛合金、植入钢或塑料制成时，那么所述固定元件在构件上的特别稳定的固定是可能的。所述更硬的部分可相对短地构成。根据本发明的改进构造，所述更硬的部分是套筒形构成的。所述套筒与由塑料制成的长形体部固定地连接。所述连接例如可以是压配合或挤压。借助于螺纹或通过焊接连接的连接也是可能的。此外，由塑料制成的部分可以喷射到更硬的部分上。

然后，当根据本发明的改进构造所述另一部分构造在外侧上用于与所述固定元件的形状配合时，确保了特别稳定的连接。借助这样的形状配合可特别是避免径向和/或轴向的相对运动。所述构造可特别是通过多个凹部或凸部实现。所述固定元件优选具有相应的凹部或凸部。

由从属权利要求、下述说明以及附图中获得其它有利的特征。

附图说明

下面借助于附图详细解释本发明的实施例。附图中示出：

图1示意地示出根据本发明的植入系统的视图，所述植入系统固定脊柱的区段；

图2示出穿过如图1的所述植入系统的杆的剖面；

图3示出穿过根据变形方案的杆的剖面；

图4示出穿过根据另一变形方案的杆的剖面；

图5-9示出穿过根据不同的变形方案的套筒的剖面；

图10示意地示出穿过用于将杆固定在椎骨体上的具有椎弓根螺钉的锚固的剖面；

图11示出锚固和杆的区段的视图；

图12示出穿过根据变形方案的锚固和杆的剖面；

图13示出根据图12的锚固和所述杆的部分区段的视图；

图14示出穿过髓内钉的剖面；

图15示出穿过根据变形方案的髓内钉的剖面；

图16示出穿过髋关节髓内钉的剖面；

图17示出穿过如另一变形方案的杆的纵剖面；

图18示出穿过如另一变形方案的杆的纵剖面；

图19示出穿过如另一变形方案的杆的横截面。

具体实施方式

图1示出固定装置1或植入系统，借助所述植入系统固定脊柱12的三个椎骨13、13’和13”。在所述椎骨13、13’和13”之间存在所述椎间盘14，在这里未示出的椎间元件可插入所述椎间盘中。所述固定装置1应特别是可实现椎骨13、13’和13”的愈合。所述固定装置1包括三个可以是相同地构成的椎弓根螺钉2和连接杆6’，所述连接杆可以是直的或弯曲的。在通常情况下，所述固定装置1或所述植入系统包括另一连接杆6’，所述连接杆在这里被遮盖，并且同样借助三个椎弓根螺钉2锚固。所述连接杆6’是固定装置1的构件，并且相互连接所述三个椎骨13、13’和13”。

在图3中示出的连接杆6’由长形体部15’组成，所述长形体部由相对轻的材料，特别是由塑料制成。所述塑料例如是PEEK或碳纤维增强的PEEK、PEK或类似的材料。所述长形体部15’与两个较外层的套筒16’和中央的套筒17’固定地连接。所述套筒16’和17’由例如比所述体部15’的材料明显更硬的材料组成。所述套筒16’和17’在外侧上是与所述连接杆6’的外侧44齐平的。所述连接杆6’的横截面优选是圆形的，但是，其它横截面，例如椭圆形或多边形的横截面也是可能的。所述套筒16’和17’特别是由钛、钛合金或植入钢组成。它们形成所述接口或所述固定段，所述连接杆6’在所述固定段上与夹紧装置3连接。所述连接特别是夹紧连接，优选为形状配合的夹紧连接。如可见的，所述体部15’在所述区段的外部形成所述外侧，因此，所述连接杆6’在所述套筒16’和17’之间是X射线穿透的。因为所述连接杆6’固定在所述套筒16’和17’上，所述体部15’例如由于夹紧力基本上是不负荷的。特别是不能产生不希望的磨损颗粒，例如所述体部15’的纤维或基体、这样的磨损颗粒可导致不希望的反应。

在图2中所示出的连接杆6与根据图3的所述连接杆的主要区别在于，所述体部15具有外侧44’。所述外侧至少在套筒16的外侧45的方面是凹陷的。此外，在连接杆16中大致在中央设有加厚部18，在所述加厚部上固定有套筒17。此外，所述套筒17的外直径大于所述套筒16的外直径。

最终，图4示出连接杆16”，在所述连接杆中，在体部15”上仅设有两个设置在所述端上的套筒16”。所述连接杆6”仅与两个椎弓根螺钉2连接。因此在这里，在所述套筒16”之间存在相对更大的区域，所述连接杆6”在所述区域中是X射线穿透的。在所述区域中，所述弹性模量相应于所述体部15”的弹性模量。但是，在这里也可设想实施形式，在所述实施形式中设有多于三个套筒16”。在根据图4的连接杆6”中，所述体部15”的外侧44”与所述套筒16”的外侧45”可以是齐平的。

所述套筒16或17优选是圆柱形的，但是，所述套筒也可以是锥形地构成的。所述连接是紧密的连接，也就是说，所述套筒16和17与所述体部15坚定地连接。所述连接例如可以是粘接连接、焊接连接或通过形状配合的连接。特别是在注塑机中的生产是可能的。在这种情况下，所述套筒16和17是在工具中的插入件。然后，所述体部15喷射在所述插入件上。

所述套筒16和17优选是在外侧上构造的。但是也可设想为套筒16，所述套筒根据图5具有光滑的外恻19。所述套筒的横截面例如可以是椭圆形或多边形的。在根据图6的实施形式中，所述外侧通过多个凹部20构造。所述凹部20例如可以是半球形的。但是，所述构造也可以根据图7通过凸部21实现，其中，所述凸部例如同样是半球形的。在根据图8的实施形式中设有凹部22，所述凹部是环绕的凹槽。在根据图9的实施形式中同样设有凹槽23，但是，所述凹槽在所述套筒16的总长上轴向延伸。所述套筒17可以相应地构造。所述套筒16和17可以同样或不同地构造。例如可设想一种实施形式，在所述实施形式中套筒16中的一个或套筒16和套筒17是不同构造的。所述套筒中的一个例如可具有根据图8的凹槽22，并且另一套筒例如可具有根据图9的凹槽23。那么，所述连接杆6既是轴向地也是径向地固定。所述构造优选在所述套筒16或17的整个外侧上延伸。但是也可设想一种实施形式，在所述实施形式中仅构造所述外侧的局部区域。

所述图10和11示出连接杆6与所述夹紧装置3的形状配合的连接。所述夹紧装置具有包括孔17的套筒形的支架5，所述椎弓根螺钉2的杆部9穿过所述孔凸出。所述椎弓根螺钉2具有头部8，所述头部这样支承在所述支架5中，即所述椎弓根螺钉2在不夹紧的状态下是可不同角度地运动的，如这在图11中以箭头16示出的。但是，所述不同角度的运动不是强制性的。所述连接杆6借助于夹紧元件4，例如具有内六角螺栓11的螺母压紧到所述头部8上。在已夹紧的状态下，所述椎弓根螺钉2相对于支架5并且同样相对于连接杆6是不可移动的。所述螺钉头8在它的周长上至少并且优选具有多个凹部47，所述凹部与所述套筒16的凸部21相符地构成，所述连接杆6夹紧在所述套筒上。因此，在夹紧状态下，所述椎弓根螺钉2与所述连接杆6形状配合地连接。也可设想为在所述夹紧元件4和所述连接杆6之间形状配合的连接。在这种情况下，所述夹紧元件4至少具有在这里未示出的凹部，套筒16的凸部21接合在所述凹部中。因此获得更紧密的连接。

在根据所述图12和13的实施形式中，椎弓根螺钉2的头部8’具有凸部48，所述凸部接合在连接杆6’的凹部20中。在这里也相应地获得在所述椎弓根螺钉2’和所述连接杆6’之间的形状配合的连接。在这里，所述连接杆6’的夹紧借助螺母4’拧在所述夹紧装置3’的外侧上实现。所述图14示出髓内钉24，所述髓内钉同样是植入系统的构件，并且所述髓内钉具有长形的杆部25，所述杆部基本上通过由塑料制成的体部26形成。所述体部26同样可以是PEKK、PEK或其它适宜的X射线穿透的塑料。所述体部26通过销31与近端的元件27固定地连接，所述近端的元件具有固定孔29，所述髓内钉24在所述固定孔上与在这里未示出的通常的固定元件连接。所述近端的元件27同样由比所述体部26的材料明显更硬的材料制成。所述材料同样可以是钛、钛合金或植入钢。所述体部26在这里具有第二销32，远端的元件28在所述销上与所述体部26连接。所述远端的元件28具有用于接合另一在这里未示出的固定元件的固定孔30。因此，除了所述元件27和28以外，所述杆部25是X射线穿透的。所述固定使所述体部26仅不明显地负荷。尽管如此，到所述的固定元件的紧密的连接和特别是夹紧连接是可能的。所述连接例如可以是螺栓连接或夹紧连接。

图15同样示出髓内钉33，所述髓内钉具有杆部34，在所述杆部上设置有包括固定孔36的近端的元件35和远端的元件37。本身已知的通道38在所述杆部34和所述元件35和37中延伸。在所述髓内钉33中，在所述元件35和37之间的所述杆部34也是由适宜的塑料制成，所述塑料是X射线穿透的。

图16示出髋关节钉39，所述髋关节钉同样形成长形的结构元件，所述结构元件与股骨颈螺钉42连接。杆部40由X射线穿透的塑料制成，并且通过销43与远端的元件41连接。所述元件41具有固定孔49，所述髋关节钉39在所述固定孔上与所述股骨颈螺钉42连接。所述远端的元件41分别由比所述杆部40的材料明显更硬的材料组成。在这里也获得上面提到的优点。在这里，所述材料能够如它在上面在其它实施例的方面已经提及的。总是可设想本身已知的标记，例如硫酸钡、钽丝或小球。

图17、18和19示出连接杆6，所述连接杆可实现植入系统，例如椎弓根系统，所述椎弓根系统具有有条件的动态特征。借助这样的动态可促进骨痂的形成，并且因此可促进骨的形成和因此可加速可能的所希望的愈合。

在如图17的实施形式中设有体部15，所述套筒16沿所述体部15的纵向方向可限定地移动地支承在所述体部上。所述套筒16可在所述体部15的周长方向上限定或不限定地可转动地支承在所述体部上。图19示出，套筒16如何能够限定地可转动地设置在体部15上。所述套筒16在内侧上具有栓钉50，所述栓钉接合到所述体部15的缝隙51中。如可见的，在这里可能的转动角由于所述栓钉50在所述体部15上的止挡被限定。所述转动自由的限制也可以通过所述套筒16和体部15的其它几何形状实现。所述体部15和/或所述套筒16例如是多边地构成的。

在如图17的实施形式中，所述套筒16的纵向可移动性通过外层的止挡52和内层的止挡53限定。在如图18的实施形式中，省略止挡53。但是，所述外层的止挡52不是强制性的，并且也可以省略。

对所述套筒16和所述体部15，上面提及的材料是可能的。因此所述套筒16例如能够由钛，并且所述体部15能够由塑料，例如PEEK制成。

附图标记列表

1     固定装置

2     椎弓根螺钉

3     夹紧装置

4     夹紧元件

5     支架

6     连接杆

7     孔

8     螺钉头

9     杆部

10    固定装置

11    内六角螺栓

12    脊柱

13    椎骨体

14    椎间盘

15    体部

16    套筒

17    套筒

18    加厚部

19    外侧

20    凹部

21    凸部

22    凹部

23    凹槽

24    髓内钉

25    杆部

26    体部

27    近端的元件

28    远端的元件

29    固定孔

30    固定孔

31    销

32    销

33    髓内钉

34    杆部

35    近端的元件

36    固定孔

37    远端的元件

38    通道

39    髋关节钉

40    杆部

41    近端的元件

41    远端的元件

42    股骨颈螺钉

43    栓钉

44    外侧

45    外侧

46    箭头

47    凹部

48    凸部

49    固定

50    栓钉

51    缝隙

52    止挡

53    止挡

Claims (15)

1.一种用于固定骨骼的植入系统，其具有构件(6、24、33、39)，所述构件具有长形体部(15、25、34、40)，所述长形体部具有至少一段，所述长形体部可在所述段上与另一部分(2、3、42)，例如椎弓根螺钉或夹紧装置连接，其特征在于，所述长形体部(15、25、34、40)由X射线穿透的塑料制成，并且在所述至少一段中与另一部分(16、17、27、28、35、37、41)固定地连接，所述另一部分形成到所述其它部分(2、42)的接口。

2.如权利要求1所述的植入系统，其特征在于，所述另一部分(16、17、27、28、35、37、41)设置在所述长形体部(15、25、34、40)的一端上。

3.如权利要求1或2所述的植入系统，其特征在于，所述X射线穿透的塑料具有与所述其它部分(16、17、27、28、35、37、41)的弹性模量不同的弹性模量。

4.如权利要求1到3之一所述的植入系统，其特征在于，所述其它部分(16、17、27、28、35、37、41)由金属、特别是钛、钛合金、植入钢或PEEK制成。

5.如权利要求1到4之一所述的植入系统，其特征在于，所述其它部分(16、17、27、28、37)是套筒形。

6.如权利要求1到5之一所述的植入系统，其特征在于，所述其它部分(16、17)构造成在外侧上用于与所述固定元件(2、3)的形状配合。

7.如权利要求6所述的植入系统，其特征在于，所述构造包括多个凹部(20、22、23)或凸部(21)。

8.如权利要求1到7之一所述的植入系统，其特征在于，在所述长形体部(15、25、34、40)的两端上分别设置有另一部分(16、27、28、35、37)。

9.如权利要求1到8之一所述的植入系统，其特征在于，所述构件是用于连接椎骨体(13)的连接杆(6)、髓内钉(24、33、39)或外部的固定器的连接元件。

10.如权利要求1到9之一所述的植入系统，其特征在于，所述长形体部(15、25、34、40)由纤维增强的塑料，例如纤维增强的PEEK制成。

11.如权利要求1到10之一所述的植入系统，其特征在于，所述构件是连接杆(6)，并且所述固定元件是锚固(2、3)，所述锚固可与椎骨体(13)连接，并且具有所述夹紧机构(4)，所述夹紧机构可压紧在所述更硬的部分(16、17)上。

12.如权利要求11所述的植入系统，其特征在于，所述其它部分(16、17)构造在外侧上用于形状配合，并且所述至少一个夹紧装置(3)具有夹紧元件(4)，所述夹紧元件具有用于所述形状配合的与所述构造相应的区域。

13.如权利要求9所述的植入系统，其特征在于，所述髓内钉(24、33、39)至少在远侧和/或近侧的端上具有更硬的部分(27、28、35、41)，固定孔(29、30、36)或另一固定工具加入所述更硬的部分中。

14.如权利要求1到14之一所述的植入系统，其特征在于，所述其它部分相对于所述长形体部是可移动的。

15.如权利要求14所述的植入系统，其特征在于，所述其它部分(16)轴向和/或径向限定地可移动地支承在所述长形体部(15)上。

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