CN103687557B - 现场可变形的迷你骨板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的骨板具有长形条，并且在该长形条上装设一系列重复单元。各重复单元均具有两个冠部、两个颈部及四个桥部，其中该两个冠部及该两个颈部通过该四个桥部连结以形成对称环构造，而且其中该桥部的宽度(BW)大于该冠部的宽度(CW)，该两个冠部内侧之间的最大距离(ID)大于该颈部的宽度(NW)，该四个桥部的两相对桥部外侧之间的最大距离(OD)大于两个相邻重复单元之间的单元长度(UL)，而且该冠部宽度(CW)是0.1至1.0mm，所以外科医生可使该骨板在现场变形。

Description

现场可变形的迷你骨板
相关申请案的相互参照
本专利申请请求在2011年6月27日申请的美国临时专利申请第61/501,340号的权益，其全部内容在此被援引纳入本文。
技术领域
本发明涉及整形外科植入物的技术领域。特别是，本发明提供易于现场变形以在外科手术时配合骨表面的天然或所欲重建外形的骨板。
背景技术
使用板及螺丝固定破裂骨头的许多外科手术期间，使用中的骨板常常需要在现场被变形以易于进行复杂且常常是三维的破裂几何形状。
传统上且通常，已经被固定就位的一些螺丝及板需要被移除，使用一些通用工具例如夹钳使其变形，再用螺丝锁入该破裂骨头中。这个使人沮丧的操作不保证会成功，尤其是当该操作涉及复杂外形的多发骨折。如果没有成功，则必须重复进行锁螺丝/旋开螺丝的操作。不仅耗时，此锁螺丝/旋开螺丝的操作还会损及已经变脆弱的破裂骨头并且提高该操作的风险。
美国专利US5,746,742揭示一种骨板模板，其贴靠于骨头放置且容易被变形以配合骨头形状，并且使用指压使其变形。等临床医生配合骨头形状做成该骨板模板之后，技术人员再使用该骨板模板复制用于被植入的配合骨头形状的骨板。因此，该模板的所有材料外观必须像其对应的骨板。因此，大部分的模板单单只是其对应骨板的廓形。这样的现有技术的模板由相对柔软的材料例如铝制成，还可能需要相当大的作用力使其变形，尤其是形成弧，其在受限的外科环境下并不理想。再者，人们观察到，当模板中使用软质材料例如铝时，试图变成弧形可能造成该模板的凹口区的折叠或扭结。美国专利US5,746,742的发明人发现如果使该模板材料的宽度与厚度之比保持低于约1.6:1，优选是约1.5:1，但是不能低到约1.4:1，特定的现象将倾向消失。然而，破裂骨头碎片常在固定(例如钻孔)时移动的这个常遇到的问题无法根据美国专利US5,746,742揭示的技术克服。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种借助骨螺丝来固定破裂骨头的骨板，而且该骨板较易于配合该骨表面的天然或所欲重建的外形变形，使得破裂骨头可根据外科医生预期的外形加以重建并且固定。下文中使用的“较容易”意图表示该骨板可由外科医生在手术时以整形外科工具变形，而且即使是在该骨板已经通过骨螺丝固定于破裂骨头之后，该骨板可由外科医生通过患者身上切口在现场变形。
本发明的另一个目的在于提供一种较易于被缩短或延长的骨板。
本发明的又一个目的在于提供一种较易于被缩短、延长、弯曲、弯成拱形或扭曲的骨板。
为实现上述目的，根据本发明构造的骨板包含第一长形条，该第一长形条包含第一系列重复单元，在该第一系列重复单元的两端装设第一和第二末端螺丝孔，其中介于该两个末端螺丝孔之间的重复单元数目是约2至20个，而且各重复单元包含两个冠部、两个颈部及四个桥部，其中该两个冠部及该两个颈部是通过该四个桥部连结以形成环构造，其特征在于，该两个冠部内侧之间的最大距离(ID)大于该颈部的宽度(NW)，而且该四个桥部的两个相对桥部外侧之间的最大距离(OD)大于两个相邻重复单元之间的单元长度(UL)，该单元长度(UL)是两个邻接环构造中心之间的距离。
优选地，该桥部的宽度(BW)大于该冠部的宽度(CW)。
优选地，该重复单元的两个冠部各自外侧有削平面。
优选地，该重复单元的两个颈部各自内侧有削平面。
优选地，本发明的骨板还包含第二长形条，该第二长形条的一端从该第一长形条延伸出或枝生且其另一端装设第三末端螺丝孔，其中该第二长形条包含介于该第一长形条与该第三末端螺丝孔之间的第二系列重复单元。更佳地，该第二长形条及该第一长形条具有共同纵轴线。也可以，该第一长形条具有第一纵轴线，且该第二长形条具有第二纵轴线，其中该第二长形条从该第一或第二末端螺丝孔之一延伸出，而且该第一纵轴线与该第二纵轴线之间形成钝角，或该第一长形条与该第二长形条形成类似于y的形状。
优选地，本发明的骨板还包含第二长形条，该第二长形条的一端从该第一长形条延伸出或枝生而且其另一端装设第三末端螺丝孔；及第三长形条，该第三长形条的一端从该第一长形条延伸出或枝生而且其另一端装设第四末端螺丝孔，其中该第二长形条包含介于该第一长形条与该第三末端螺丝孔之间的第二系列重复单元，而且该第三长形条包含介于该第一长形条与该第四末端螺丝孔之间的第三系列重复单元。更佳地，该第一长形条、该第二长形条及该第三长形条形成类似于Y、X、T、+或п的形状。
优选地，该第一长形条具有约0.1至2.5mm的厚度，该CW是约0.1至1.0mm，该BW是约0.2至3.5mm，该ID是约1至8mm，该NW是约0.5至5mm，该OD是约1.5至15mm，而且该UL是约1至10mm。
更佳地，该第一长形条具有约0.5至1.5mm的厚度，该CW是约0.1至0.5mm，该BW是约0.2至2mm，该ID是约2至4mm，该NW是约1至3mm，该OD是约2.5至5mm，而且该UL是约2至5mm。
优选地，该第一长形条是由金属纯钛、钛合金、纯铁、铁合金、纯镁、镁合金、纯锌、锌合金或由这些金属的至少其两种制备的复合材料制成。
本发明还揭示一种使本发明的骨板变形的方法，其包含缩短该骨板或延长该骨板，其中
所述缩短该骨板包含以下步骤：
通过夹紧该环构造的两个颈部压挤该第一系列重复单元中的一个重复单元的环构造，使得该被夹紧的两个颈部之间的两个冠部沿与该第一长形条的纵轴线垂直的方向及在该第一长形条的同一表面上弯成拱形；及
对该第一系列重复单元的另一重复单元重复进行该压挤步骤直到该第一系列重复单元的期望数目的重复单元被压挤为止；及
所述延长该骨板包含以下步骤：
通过夹紧该环构造的两个冠部弄平该第一系列重复单元中的一个重复单元的环构造，使得该环构造的被夹紧的两个冠部及四个桥部在该第一长形条的同一表面上被弄平；及
对该第一系列重复单元的另一重复单元重复进行该弄平步骤直到该第一系列重复单元的期望数目的重复单元被弄平为止。
优选地，本发明的方法还包含弯折该骨板，或扭弯该骨板，其中，
所述弯折该骨板包含以下步骤：
将三个柱插入该第一系列重复单元的三个环构造中；及
沿与该第一长形条的纵轴线垂直的第一方向及在该第一长形条的同一表面上拉扯该三个柱的两个端柱，并且同时沿与该第一方向相反的第二方向推进该三个柱的中柱，使得容纳该中柱的环构造的两个冠部弯曲；及
所述扭弯该骨板包含以下步骤：
夹紧该第一长形条的两端；及
旋转该第一长形条的一端但是仍旧握住其另一端，使得该第一长形条扭曲。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个优选具体实施例构造的骨板的例示俯视图。
图2示出了根据本发明的另一优选具体实施例构造的骨板的例示俯视图。
图3a示出了图2所示的骨板的延长。
图3b示出了图2所示的骨板的缩短。
图3c示出了图2所示的骨板在平面内弯折。
图3d示出了图2所示的骨板的出平面弯折。
图3e示出了图2所示的骨板的扭弯。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的其中一个优选具体实施例构造的长形条10的骨板，其具有八个削平面环构造20的重复单元，及两个末端螺丝孔90。除了该两个末端螺丝孔90以外，介于该两个末端螺丝孔90之间的任何一削平面环构造也可作为辅助螺丝孔。再者，如果有需要的话，该长形条10可毗邻该末端螺丝孔90装设一个或多个末端螺丝。
各削平面环构造20由两个冠部21、两个颈部22以及将该两个冠部21连至该两个颈部22的四个桥部23形成。
该削平面环构造20可通过机械力在现场变形，并且操纵成期望的外形。为了能依所需轻易地操纵，已发现，该冠部21具有冠部宽度(CW)，该冠部宽度比该桥部23的桥部宽度(BW)更小(优选是小至少20%)。
为了能依所需轻易地操纵，也发现到该削平面环构造20应该具有比该颈部22的颈部宽度(NW)更大(优选是大至少20%)的内径(ID)，即该两个冠部内侧之间的最大距离。
为了能依所需轻易地操纵，也发现到该骨板的长形条10优选地应该具有至少两个相邻的削平面环构造20，该削平面环构造20具有比该两个相邻削平面环构造20的外径(OD)更小(优选是小至少20%)的单元长度(UL)。该外径(OD)是该削平面环构造20的两相对桥部23外侧之间的最大距离，而且该单元长度(UL)是两个邻接对称环构造20中心之间的距离。
为了能依所需轻易地操纵，也发现到该削平面环构造20的ID是该削平面环构造20(ID>1/2OD)的OD的至少50%(优选是至少60%)。更明确地说，该冠部宽度(CW)是约0.1至1.0mm。优选地，该削平面环构造20的两个冠部21各自外侧具有削平面且基本平坦的表面A。
为了延长图1所示的骨板，可通过夹紧该两个冠部21弄平该削平面环构造20，使得该削平面环构造的被夹紧的两个冠部21及四个桥部23在该长形条20的同一表面上被弄平；及对另一削平面环构造20重复进行该弄平步骤直到期望数目的削平面环构造20被弄平为止。
为了缩短该骨板，可通过夹紧该两个颈部22压挤该削平面环构造20，使得该被夹紧的两个颈部之间的两个冠部21沿与该长形条的纵轴线垂直的方向及在该长形条的同一表面上弯成拱形；及对另一削平面环构造20重复进行该压挤步骤直到期望数目的削平面环构造20被压挤为止。
为了在平面内(in-plane)弯折该骨板，可将三个柱插入三个削平面环构造20中；向下拉扯该三个柱的两个端柱同时向上推进该三个柱的中柱，使得收到该中柱的对称环构造的两个冠部弯曲。
为了出平面(out-of-plane)弯折该骨板，可将一钩件插入一位于该长形条10中段的削平面环构造20中；并且沿出平面方向拉扯该钩件同时钉牢该两个末端螺丝孔20，使得该长形条沿出平面方向弯成拱形。
为了扭弯该骨板，可夹紧该长形条10的两端；并且旋转该长形条10的一端但是仍旧握住其另一端，使得该长形条扭曲。
在本发明中，削平面环构造20具有环形，但是不一定是圆形。图2示出了类似于图1所示且根据本发明的另一优选具体实施例构造的骨板的骨板，其中在该两个具体实施例之间的类似元件或部件以类似编号表示。另外，图2所示的骨板在削平面环构造20的颈部22内侧设削平面且基本平坦的表面B。
图2所示的骨板具有约1.2mm的厚度，其中该冠部宽度(CW)是0.5mm，该桥部的宽度(BW)是0.6mm，该两个冠部内侧之间的最大距离(ID)是2.2mm，该颈部的宽度(NW)是2mm，该两相对桥部外侧之间的最大距离(OD)是3.4mm，而且该单元长度(UL)是2.5mm。
图3a至3c示出了图2所示的骨板独创性的在现场变形，其包括：
(1)延长该骨板，如图3a所示；
(2)缩短该骨板，如图3b所示；
(3)在平面内弯折该骨板，如图3c所示；
(4)出平面弯折该板，如图3d所示；
(5)扭弯该板(绕着板轴旋转该板)，如图3e所示。
本发明的骨板还可包含至少一个枝/臂以易于固定多发骨折。
此独创性骨板可由任何可促进预期的现场变形的材料制成。优选地，该骨板材料具有极限拉伸强度(UTS)，该极限拉伸强度比其屈服强度(YS)高至少20%，优选地至少30%，及更佳地至少40%。
优选地，该骨板材料具有至少10%的抗张伸长率，优选地至少15%，及更佳地至少20%。
优选地，该骨板由生物相容性金属材料制成。
优选地，该骨板由金属纯钛、钛合金、纯铁、铁合金、纯镁、镁合金、纯锌、锌合金或由这些金属中的至少两种制备的复合材料制成。
此独创性骨板可使用任何公知技术制造，例如铸造、辊压、机械加工、放电机械加工、激光钻孔、化学蚀刻、加压成形、冲压等等。

Claims (14)

1.一种骨板，其包含第一长形条，该第一长形条包含第一系列重复单元，在该第一系列重复单元的两端装设第一和第二末端螺丝孔，其中介于该两个末端螺丝孔之间的重复单元数目是2至20个，而且各重复单元包含两个冠部、两个颈部及四个桥部，其中该两个冠部及该两个颈部通过该四个桥部连结以形成环构造，其特征在于，该骨板的该两个冠部内侧之间的最大距离(ID)大于该颈部的宽度(NW)，该四个桥部的两相对桥部外侧之间的最大距离(OD)大于两个相邻重复单元之间的单元长度(UL)，该单元长度(UL)是两个邻接环构造中心之间的距离。
2.根据权利要求1所述的骨板，其特征在于，该桥部的宽度(BW)大于该冠部的宽度(CW)。
3.根据权利要求1所述的骨板，其特征在于，该重复单元的两个冠部各自外侧有削平面。
4.根据权利要求1所述的骨板，其特征在于，该重复单元的两个颈部各自内侧有削平面。
5.根据权利要求1所述的骨板，其特征在于，还包含第二长形条，该第二长形条的一端从该第一长形条延伸出或枝生而且其另一端装设第三末端螺丝孔，其中该第二长形条包含介于该第一长形条与该第三末端螺丝孔之间的第二系列重复单元。
6.根据权利要求1所述的骨板，其特征在于，还包含第二长形条，该第二长形条的一端从该第一长形条延伸出或枝生而且其另一端装设第三末端螺丝孔；及第三长形条，该第三长形条的一端从该第一长形条延伸出或枝生而且其另一端装设第四末端螺丝孔，其中该第二长形条包含介于该第一长形条与该第三末端螺丝孔之间的第二系列重复单元，而且该第三长形条包含介于该第一长形条与该第四末端螺丝孔之间的第三系列重复单元。
7.根据权利要求5所述的骨板，其特征在于，该第二长形条及该第一长形条具有共同纵轴线。
8.根据权利要求5所述的骨板，其特征在于，该第一长形条具有第一纵轴线，而且该第二长形条具有第二纵轴线，其中该第二长形条从该第一或第二末端螺丝孔之一延伸出，而且该第一纵轴线与该第二纵轴线之间形成钝角，或该第一长形条与该第二长形条形成类似于y的形状。
9.根据权利要求6所述的骨板，其特征在于，该第一长形条、该第二长形条及该第三长形条形成类似于Y、X、T、+或п的形状。
10.根据权利要求2所述的骨板，其特征在于，该第一长形条具有0.1至2.5mm的厚度，该CW是0.1至1.0mm，该BW是0.2至3.5mm，该ID是1至8mm，该NW是0.5至5mm，该OD是1.5至15mm，而且该UL是1至10mm。
11.根据权利要求10所述的骨板，其特征在于，该第一长形条具有0.5至1.5mm的厚度，该CW是0.1至0.5mm，该BW是0.2至2mm，该ID是2至4mm，该NW是1至3mm，该OD是2.5至5mm，而且该UL是2至5mm。
12.根据权利要求1所述的骨板，其特征在于，该第一长形条由金属纯钛、钛合金、纯铁、铁合金、纯镁、镁合金、纯锌、锌合金或由这些金属中的至少两种制备的复合材料制成。
13.一种使根据权利要求1所述的骨板变形的方法，其包含缩短该骨板或延长该骨板，其中，
所述缩短该骨板包含以下步骤：
通过夹紧该环构造的两个颈部压挤该第一系列重复单元中的一个重复单元的环构造，使得该被夹紧的两个颈部之间的两个冠部沿与该第一长形条的纵轴线垂直的方向及在该第一长形条的同一表面上弯成拱形；及
对该第一系列重复单元的另一重复单元重复进行该压挤步骤直到该第一系列重复单元的期望数目的重复单元被压挤为止；及
所述延长该骨板包含以下步骤：
通过夹紧该环构造的两个冠部弄平该第一系列重复单元中的一个重复单元的环构造，使得该环构造的被夹紧的两个冠部及四个桥部在该第一长形条的同一表面上被弄平；及
对该第一系列重复单元的另一重复单元重复进行该弄平步骤直到该第一系列重复单元的期望数目的重复单元被弄平为止。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包含弯折该骨板，或扭弯该骨板，其中，
所述弯折该骨板包含以下步骤：
将三个柱插入该第一系列重复单元的三个环构造中；及
沿与该第一长形条的纵轴线垂直的第一方向及在该第一长形条的同一表面上拉扯该三个柱的两个端柱，并且同时沿与该第一方向相反的第二方向推进该三个柱的中柱，使得收到该中柱的环构造的两个冠部弯曲；及
所述扭弯该骨板包含以下步骤：
夹紧该第一长形条的两端；及
旋转该第一长形条的一端但是仍旧握住其另一端，使得该第一长形条扭曲。
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