CN105101898A - 后踝部融合板 - Google Patents

Abstract

本发明提供踝部关节固定术融合板，其提供穿过胫骨-距骨关节的加压以提高骨融合和关节稳定性。

Description

后踝部融合板

技术领域

本发明涉及用于融合踝部区域中受损的、恶化的或者断裂的胫骨、距骨和跟骨的装置。

背景技术

关节固定术是指关节的手术固定，最终导致骨融合。基本上，这个过程是人工引导的关节强直以在患病或受伤的关节中减轻疼痛或者提供支撑。胫距跟骨的(tibiotalcocalcaneal)关节固定术或者距跟骨的(tibiocalcaneal)关节固定术(“TC”)是用于由于患有关节炎的踝部和例如患有夏科氏病的距下关节导致的关节疾病或者疼痛和功能障碍的治疗的抢救过程。在进行踝和距下关节固定术中，外科医生通常希望实现解剖对位、缓解疼痛和稳定、踯行的脚。实现妥善固定同时保护周围的软组织对于成功的结果是至关重要的。

在TC中经常使用的骨板是可固定至通常位于关节线两侧的骨的表面的板以支撑和/或稳定关节。骨板经常被附接至具有从板延伸接近骨的接骨螺钉的骨。在一些实例中，接骨螺钉的头部被锁定(例如，通过螺钉头部和骨板之间的螺纹接合)至板以及在其它板中，螺钉的头部相对于板成自由的角度，使得螺钉以外科医生选择的角度放置在骨中。在另外的其它实例中，螺钉头部可以与骨板合作以提供关节的压缩或者牵张(即，将骨片朝向彼此推进或推开)。相对于板成角度的接骨螺钉通常对于实现与骨之间的足够接合还有些距离，这可以严重限制妥善固定并导致周围软组织的损伤。

发明内容

提供踝部关节固定系统，所述踝部关节固定系统承受穿过踝部和距下关节和与小腿、踝部和足部关联的骨结构的加压，以提供提高的骨融合和关节稳定性。在一个实施例中，提供适合于接收骨锚的融合板，所述融合板包括具有近端部分、远端部分和纵轴的柄。在近端部分内限定多个通孔，并且通过第一半径限定近端部分的横向轮廓以及通过第一角度限定近端部分的纵向轮廓。选择第一角度和第一半径以提供远端部分的有效定位以用于胫距跟骨固定。设置远端部分从纵轴外倾。通过第二角度限定外倾。远端端部还包括多个孔眼，每个孔眼适合于接收骨锚并且与纵轴偏离。远端部分的横向轮廓通过第二半径限定，其中选择第二角度和第二半径以提供所述骨锚对每个所述偏离孔眼的接近的限定角度使得每个骨锚实现有效骨抓紧并且进而获得胫距跟骨固定。

附图说明

本发明的这些和其它特征和优点将在本发明的优选实施例的接下来详细描述中更充分地公开或者呈现为显而易见的，并结合附图一起考虑，其中相同的附图标记指代相同的部件，并且进一步地其中：

图1是人类骨架的左脚、踝部和小腿的侧视图。

图2是依据本发明形成的融合板的立体图。

图3是图2中示出的融合板的前平面图。

图4是图3中沿着线4-4的融合板的远端端部的部分横截面的分离的、立体端视图。

图5是图4中示出的远侧部分的孔眼部分的分离的立体图，示出了孔眼中接骨螺钉和通孔之间限定的角度关系的一方面。

图6是根据本发明形成的并组装成跟骨的部分的融合板的远侧端的透视端视图，示出了会聚取向中的骨锚，示出了骨锚、孔眼和跟骨之间限定的角度关系的方面。

图7是与图6相似，示出发散配置中的骨锚的的透视端视图，示出了骨锚、孔眼和跟骨之间限定的角度关系的另一个方面。

图8是与图6和图7相似，但是示出平行配置中接骨螺钉的透视端视图，示出了骨锚、孔眼和跟骨之间限定的角度关系的另一方面。

图9是根据本发明形成的并组装成距骨的部件的融合板的透视俯视端视图，示出了会聚取向中的骨锚，示出了骨锚、孔眼和距骨之间限定的角度关系的一方面。

图10是与图9相似的示出了发散配置中接骨螺钉的透视俯视端视图，示出了骨锚、孔眼和距骨之间限定的角度关系另一方面。

图11是与图9和图10相似的，但是示出平行配置中的接骨螺钉的透视俯视端视图，示出了骨锚、孔眼和距骨之间限定的角度关系的另一方面。

图12是融合板的侧视立体图，示出了融合板的近侧和远侧之间的角度关系。

图13是如图1中所示出的人体骨架的局部足、踝部和小腿的侧视图，具有根据本发明的固定至胫骨、距骨和跟骨的融合板。

图14是图1中示出的融合板和前外侧左脚的后视图，具有根据本发明固定至胫骨、距骨和跟骨的融合板。

图15是示出根据本发明固定至胫骨、距骨和跟骨的融合板的接合的侧视立面图，其中骨示出为透明的进而揭露位于其中的螺钉的部分。

图16是利用根据本发明的融合板融合的足、踝部和腿骨架的后立体图。

图17是利用根据本发明的融合板融合的足、踝部和腿骨架的另一个后立体图，其中骨示出为透明的进而揭示位于其中的螺钉的部件。

具体实施方式

优选实施例的该描述旨在结合附图来阅读，附图被认为是本发明的整个书面描述的部分。附图不一定是按照比例并且为了清除和简明起见本发明的特定特征可以被比例放大或者以示意的形式。在描述中，例如“水平的”，“垂直的”，“向上的”，“向下的”，“顶部”和“底部”以及它们的衍生词(例如，水平地、向下地、向上地等)的相对术语应当被解释为是指在随后描述或者在下面讨论的附图中示出的取向。这些相对术语为了便于描述并不是指需要特定的方向。包括“向内地”相对于“向外地”，“纵向地”相对于“横向地”等术语视情况而定解释为相对于彼此或者相对于伸长的柄，或者旋转轴或者旋转中心。例如“连接”和“互相连接”的与附接、耦接以及类似的有关的术语是指关系，其中结构被直接或者间接地通过中间结构以及可移动或者刚性附接或者关系固定或者附接至彼此，除非另有明确描述。术语“可操作地连接”是这样的附接、耦接或者连接从而允许相关的结构以关系的功效所预期地操作。当只有单个机器示出时，术语“机器”应该被认为是包括单独地或联合地执行一套(或者多套)指令以执行本文所讨论的方法的任何一个或者多个的任何设置。在权利要求书中，如果使用专装置加功能从句，则旨在包括所描述、启示或者由书面描述或者附图中可知对于执行所引用的功能是显而易见的结构，不仅包括结构性等同物还包括等同的结构。

至于在详细的说明书或者权利要求书使用的术语“包括”的程度，意指以与术语“包括”相似的方式的包括的，因为当使用时术语“包括”被解释为权利要求中的过渡词。此外，至于在详细说明书或者权利要求书中使用的术语“或者”(例如，A或者B)的程度，旨在意指“A或者B或者A和B两者”。以相同的方式使用的术语“和/或”是指“A或者B或者A和B两者”。当申请人旨在指示“只有A或者B但是排除A和B两者”，那么将使用术语“只有A或者B但是排除A和B两者”。因此，本文中术语“或者”的使用是包括的，而不是排除的。参见布莱恩A.加纳，现代法律使用字典(2d.Ed.1995)。

图1提供了足部、踝部和包括胫骨A和腓骨B的远端腿部部分的骨架的侧视图。踝部和足部的骨包括距骨C、跟骨D、舟骨E、骰骨F、楔骨G、跖骨H和趾骨I。跗骨窦J是在距骨沟处的距骨的内表面和跟骨沟处的跟骨的上表面之间形成的管状空间。

参考图2至图4，融合板2具有纵轴4和柄6。柄6沿着近端部分9限定有多个通孔8并且包括沿着远端部分11偏离孔眼10。融合板2可以由例如诸如钛、钛合金、不锈钢、如聚合物和同种异体移植物的可再吸收材料的生物相容材料构成，尽管本领域技术人员可以知道和理解的是可以使用任何生物相容材料。多个通孔8中的每个均限定中心轴12，并且被配置为容纳经常为接骨螺钉13(图5)形式的骨锚。通常地，限定通孔8的柄6的内表面包括螺纹部分15。当然，本领域技术人员所知道的骨锚的其它类型例如叶片、钉、销等也可以用于实现足够的效果。经常，接骨螺钉13可以由例如钛、钛合金、不锈钢的可再吸收材料如聚合物、同种异体移植物或者本领域知道的其它生物相容性材料构成。接骨螺钉13优选地在成分和强度方面与融合板2兼容。接骨螺钉13可以被插管具有从其头部的上表面延伸至尖端的通孔或者通道(未示出)，以引入仪器例如导丝进入关节线。融合板2和接骨螺钉13的接合有效地固定融合板2至跟骨、距骨和胫骨的后部以将它们融合在一起(图13至图17)。

融合板2的柄6通过至少两个半径限定。沿着柄6的近端部分9限定横向半径R17(图4)。在优选的实施例中，横向半径R17的范围为从约0.090英寸至约1.10英寸，其中约1.0英寸优选地用于本发明的大部分应用中。横向半径R17限定接合胫骨A和距骨C的柄6的部分的轮廓。还存在沿着柄6的远端部分11限定的第二横向半径R19，该第二横向半径R19提供远端部分11与距骨C和跟骨D的紧密接合的间隙(图2、图6-8和图9-11)。横向半径R19的范围为从约0.055英寸至约0.65英寸，其中约0.60英寸优选地用于本发明的大部分应用中。横向半径R19限定与跟骨D接合的柄6的部分的轮廓。这些半径如接下来的所详细描述地被优化为允许每个接骨螺钉13在极限角度有效地抓紧骨(图6至图11)。另外，远端部分11是从纵轴4外倾角度β，β的范围为从约25度至约35度，其中约30度优选地用于本发明的大部分应用。从柄6的这样一种区域测量的角度θ是限定了近端部分9的纵向轮廓，其中，该区域从柄的β度的距跟外倾开始并且在柄6的近端部分9结束。角度θ经常在约93度至约97度的范围，其中约95度优选地用于本发明的大部分应用(图12)。半径R19和角度θ的选择提供用于胫距跟骨的固定的远端部分11的有效位置。在优选地实施例中，覆盖融合板2的长度的总夹角(β+θ)的范围为从约122度至约127度，其中约125度优选地用于本发明的大部分应用。同样地角度关系如接下来的所详细描述地确保了每个接骨螺钉13在极限角度有利地抓紧骨。

参考图3至图11，偏离孔眼10从柄6的远端部分11的边缘向外突出从而横跨纵轴4。偏离孔眼10的底部表面经常邻近距骨C和跟骨D的后方面设置(图6至图17)。更特别地，第一对距骨孔眼10a和10b中的每一个限定了螺纹通孔18，以及第二对跟骨孔眼(calc-eyelets)10c和10d中的每一个限定了螺纹通孔19。距骨孔眼10a和10b以及跟骨孔眼10c和10d中的每个的螺纹通孔18限定了中心轴22(图4和图5)。距骨-孔眼10a和10b中的每一个在抓紧锥区25内接收接骨螺钉13，抓紧锥区25有利地限定为围绕角度α处的中心轴22的旋转的立体角，角度α的范围约从13度至17度，其中距离中心轴22约15度优选地用于本发明的大部分应用(图4和图5)。经常地，抓紧锥区25限定围绕中心轴22约30度的总夹角从而限定所述骨锚对每个偏离孔眼的带角度的接近，使得每个骨锚实现有效的骨抓紧，进而通过融合板2进行的距骨跟骨固定。

距骨孔眼10a和10b和跟骨孔眼10c和10d中的每个被配置为与接骨螺钉13的头部接合。更优选地，距骨孔眼10a和10b和跟骨孔眼10c和10d限定螺纹通孔18和19，螺纹通孔18和19可以被配置为用于固定和锁定接骨螺钉13并且更优选地用于以固定、预确定的方向相对于融合板2的下表面或者距骨C的外表面固定接骨螺钉13，接骨螺钉13被驱动接近融合板2的下表面或者距骨C的外表面。例如，这样的固定可以通过螺纹接合、过盈配合或者加压配合，或者本领域技术人员所知道的采用螺钉头连接距骨孔眼10a和10b和跟骨孔眼10c和10d的任何其它形式。接骨螺钉13固定至融合板2的距骨孔眼10a和10b和跟骨孔眼10c和10d使得接骨螺钉13的轴或者锚杆在抓紧锥区25内延伸。

在抓紧锥区25内放置接骨螺钉13的可以确保接骨螺钉13总是抓紧距骨C和跟骨D的骨，即随着螺钉朝向骨向内旋转，始终得到接骨螺钉13的表面上的螺纹和骨的内部之间的杠杆的和安全的接合。如果在极限位置，跟骨孔眼10c和10d中的接骨螺钉13以浅的会聚角度取向，例如，在接骨螺钉13之间测得的角度μ的范围是从约20度至约24度，其中典型地是约22度(图6)，接骨螺钉13的交叉点在骨的更深处，具有足够的抓紧以确保安全接合。然而，如果接骨螺钉13是发散的，例如，在接骨螺钉13之间测得的角度μ的范围是从约80度至约84度，其中典型地是约82度是独特的(图7)，则接骨螺钉13是更浅的并且更靠近跟骨D的表面，但是具有足够的抓紧以确保安全接合。如果跟骨孔眼10c和10d中的接骨螺钉13与通孔18的中心轴22共线，则跟骨孔眼10c和10d中的接骨螺钉13基本上彼此平行，并且再次具有足够的抓紧以确保安全接合(图8)。

参考图9至图11，距骨孔眼10a和10b还限定抓紧锥区，该抓紧锥区将确保接骨螺钉13始终抓紧距骨C，即，随着螺钉朝向骨向内旋转，始终得到接骨螺钉13的表面上的螺纹和骨的内部之间的杠杆的和安全的接合。如果在极限位置，距骨孔眼10a和10b中的接骨螺钉13以浅的会聚的角度取向，例如，在接骨螺钉之间测得的角度μ的范围是从约20度至约24度，其中典型地是约22度(图9)，则接骨螺钉13的交叉点在骨的更深处，具有足够的抓紧以确保安全接合。然而，如果接骨螺钉13是发散的，例如，在接骨螺钉之间测得的角度μ的范围是从约80度至约84度，其中典型地是约82度(图10)，则接骨螺钉13是更浅的并且更靠近距骨C的表面，但是具有足够的抓紧以确保安全接合。如果距骨孔眼10a和10b中的接骨螺钉13与通孔18的中心轴22共线，则距骨孔眼10a和10b中的接骨螺钉13基本上彼此平行，并且再次具有足够的抓紧以确保安全接合(图11)。

可以理解的是，本发明并不旨在仅限于文中所描述和附图中所示出的特定构造，而且还包括权利要求所主张的范围内的任何修改或者等同物。

Claims (18)

1.一种适于接收用于胫距跟骨的关节固定术或者距跟骨的关节固定术的骨锚的融合板，其包括：

柄，其具有近端部分、远端部分、纵轴和限定在所述近端部分内的多个通孔，其中所述近端部分的横向轮廓通过第一半径限定以及所述近端部分的纵向轮廓通过第一角度限定，其中所述第一角度和所述第一半径被选择为提供胫距跟骨和距跟骨固定的至少一个的所述近端的有效定位；

所述远端部分被设置为远离所述纵轴外倾，所述外倾通过第二角度限定，并且所述远端部分包括多个孔眼，每个孔眼适合于容纳骨锚并且与所述纵轴偏离，其中所述远端部分的横向轮廓通过第二半径限定，其中所述第二角度和所述第二半径被选择为提供所述骨锚对每个所述孔眼的限定的带角度接近，以使得每个所述骨锚能够实现有效的骨抓紧并且进而实现获得胫距跟骨和距跟骨固定中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的融合板，其中，所述第一半径的范围为从约0.090英寸至约1.10英寸。

3.根据权利要求1所述的融合板，其中，所述第一半径为约1.0英寸。

4.根据权利要求1所述的融合板，其中，所述第二半径的范围为从约0.055英寸至约0.65英寸。

5.根据权利要求1所述的融合板，其中，所述第二半径为约0.60英寸。

6.根据权利要求1所述的融合板，其中，所述远端部分从所述纵轴外倾范围为从约27度至约33度的角度。

7.根据权利要求1所述的融合板，其中，所述远端部分从所述纵轴外倾约30度的角度。

8.根据权利要求1所述的融合板，其中，所述第一角度的范围是从约93度至约97度。

9.根据权利要求1所述的融合板，其中，所述第一角度为约95度。

10.根据权利要求1所述的融合板，其中，所述偏离孔眼从所述柄的所述远端部分的边缘向外突出以横跨所述纵轴。

11.根据权利要求10所述的融合板，其中，第一对距骨孔眼中的每一个限定了螺纹通孔以及第二对跟骨孔眼中的每一个限定了螺纹通孔，所述螺纹通孔限定了中心轴，使得围绕所述中心轴的旋转的立体角的角度范围为从约13度至约17度，该立体角限定抓紧锥区。

12.根据权利要求10所述的融合板，其中，第一对距骨孔眼中的每一个限定了螺纹通孔以及第二对跟骨孔眼中的每一个限定了螺纹通孔，所述螺纹通孔限定了中心轴，以使得围绕所述中心轴的旋转的立体角的角度为从约14度至约15度，该立体角限定抓紧锥区。

13.根据权利要求12所述的融合板，其中，所述抓紧锥区内的所述骨锚的位置限定所述骨锚对每个所述偏离孔眼的带角度接近，使得每个骨锚与底层的骨实现有效接合。

14.一种适于接收用于胫距跟骨的关节固定术和距跟骨的关节固定术中的至少一个的骨锚的融合板，其包括：

柄，其具有近端部分、远端部分、纵轴和限定在所述近端部分内的多个螺纹通孔，其中所述近端部分的横向轮廓通过第一半径限定以及所述近端部分的纵向轮廓通过第一角度限定，其中所述第一角度和所述第一半径被选择为提供胫距跟骨和距跟骨固定的至少一个的所述近端的有效定位；

所述远端部分被设置为远离所述纵轴外倾，所述外倾通过第二角度限定，并且所述远端部分包括多个孔眼，每个孔眼适合于容纳骨锚并且与所述纵轴偏离，其中所述远端部分的横向轮廓通过比所述第一半径更小的第二半径限定，其中所述第二角度和所述第二半径被选择为提供所述骨锚对每个所述孔眼的限定的带角度接近，以使得每个所述骨锚能够实现有效的骨抓紧并且进而实现获得胫距跟骨固定。

15.根据权利要求14所述的融合板，其中，所述偏离孔眼从所述柄的所述远端部分的边缘向外突出以横跨所述纵轴。

16.根据权利要求15所述的融合板，其中，第一对距骨孔眼中的每一个限定了螺纹通孔以及第二对跟骨孔眼中的每一个限定了螺纹通孔，所述螺纹通孔限定了中心轴，使得围绕所述中心轴的旋转的立体角的角度范围为从约13度至约17度，该立体角限定抓紧锥区。

17.根据权利要求14所述的融合板，其中，第一对距孔眼中的每一个限定了螺纹通孔以及第二对跟骨孔眼中的每一个限定了螺纹通孔，所述螺纹通孔限定了中心轴，使得围绕所述中心轴的旋转的立体角的角度为从约14度至约15度，该立体角限定抓紧锥区。

18.根据权利要求16所述的融合板，其中，所述抓紧锥区内的所述骨锚的位置限定所述骨锚对每个所述偏离孔眼的带角度接近，使得每个骨锚与底层的骨实现有效接合。