CN106999217A - 用于稳固断骨或非断骨的植入物 - Google Patents

用于稳固断骨或非断骨的植入物 Download PDF

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Abstract

用于稳固定断骨或非断骨的骨植入物(1)包括优选为圆柱体的植入物主体(2)，其沿着纵轴线(3)从前侧(4)延伸到端侧(5)。所述植入物具有垂直于所述纵轴线(3)延伸的植入物宽度(6)，其中所述植入物主体(2)沿着所述纵轴线(3)的长度为所述植入物宽度(6)的至少5倍。所述植入物主体(2)具有至少被分为第一表面(7)和第二表面(8)的外表面。所述第一表面(7)由锚固区域(9)组成，所述锚固区域至少部分遍布所述外表面，优选最大延伸于所述外表面的一半范围。

Description

用于稳固断骨或非断骨的植入物
技术领域
本发明涉及根据独立权利要求的骨植入物、植入物用途以及稳固断骨或非断骨的方法。
背景技术
骨植入物被广泛用于稳固断骨。
例如US2009/0157078公开了一种用于修复肱骨或股骨中缺陷的空心螺钉。该螺钉的一部分不带螺纹但包含孔，可通过该孔将水泥引入一空隙而进入骨中。该装置包括在植入物一侧的螺钉头，这需要螺钉部分延伸到骨外。植入物的另一端是带螺纹的，使得螺钉只在螺纹可在与螺钉头相对的一侧被固定在骨内时才被固定。这种植入物的应用将受到限制。
WO2012/142032公开了一种用于骨准备的方法和装置。该装置包括具有穿孔的插入结构，可通过该穿孔将流体引入骨中。该装置可以用于碎片内部固定或可被填塞入可能软弱和/或癌性的骨中。该流体可以是骨水泥。该装置的植入物部在骨头外侧被固定，因此非常复杂。此外，在一个骨中使用数个植入物，这因为引入通道的数量而削弱了骨组织。
WO2012/066236涉及一种结合用于股骨骨折的预防或治疗处理的两个交叉植入物的装置。交叉植入物互相固定以防止植入物的任何移动。这种装置只能应用于允许交叉植入物的骨中。
发明内容
因此，本发明的目的是避免现有技术的缺点，并创建骨植入物、骨植入物用途以及用于稳固断骨或非断骨的方法，所述植入物可以通用于人体的不同骨并允许稳固定位在骨内。
所述目的通过用于稳固断骨或非断骨的骨植入物实现，所述骨植入物包括优选为圆柱体的植入物主体。植入物本体沿纵轴线从前侧延伸到端侧。该植入物主体具有垂直于该纵轴线延伸的植入物宽度，其中沿纵轴线的植入物主体长度为植入物宽度的至少五倍。植入物主体具有至少分为第一表面和第二表面的外表面，其中第一表面由锚固区域组成，该锚固区至少部分遍布该外表面，优选最大延伸于该外表面的一半范围。
根据本发明的锚固区域包括一表面，该表面改善植入物在植入骨中时的固定。骨组织可以更轻易生长到植入物中且改善植入物在骨中的锚固。这样的植入物容易被引入且固定在骨、特别是椎骨内。当植入物被植入骨中时，锚固区域优选位于植入物近端处。
植入物本体至少遍及第一表面和第二表面地优选具有恒定的植入物宽度。此外，植入物并不包括在近端的扩宽部如螺钉头。因此，植入物宽度最好在至少第一和第二表面范围是恒定的，而植入物宽度在其它区域中可以更小。
第一表面和第二表面分别优选沿纵轴线延伸并绕纵轴线360°延伸。
植入物可以包括沿纵轴线或平行于纵轴线延伸的、在前侧和/或端侧具有至少一个、优选是两个开口的内孔。
骨植入物中的内孔导致较轻的植入物，并且在两个开口的情况下可将流体引入骨中。
骨植入物的长度可以在10毫米至250毫米的范围内。
特定的骨植入物可用于不同的骨且仍具有用于稳固相应骨所需的长度。
骨宽度可以在5毫米(肋骨)至50毫米(股骨骨干)或80毫米(肱骨头)的范围内。骨植入物的宽度可以在2毫米至10毫米的范围内。
这样的骨植入物可被容易引入骨中而不破坏其它骨组织且仍然提供足够的稳定性以用于骨稳固目的。
外表面、优选第二表面可以具有孔，该孔具有围绕孔轴线的壁。
骨植入物在外表面或第二表面分别具有孔，一方面导致骨组织长到孔中的可能性，从而改善植入物位置，并且在骨植入物具有孔的情况下导致将流体引入到内孔位于其中的植入物周围的骨组织中的可能性。
流体优选为骨水泥如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥、生物再吸收性骨水泥或允许植入物固定在骨中的任何其它产品。
孔可以分别在外表面或第二表面具有0.2毫米至5毫米的直径。
通过这样的孔，骨组织可以快速生长且流体(例如骨水泥)可被容易引入到骨中。
孔壁可以呈圆柱形，优选呈圆锥形。
圆柱形孔易于制造，从而降低制造成本，而圆锥形状优化通过骨植入物被引入骨中的流体的分布。
植入物可以包括第一组孔，其中该第一组孔的孔轴线基本上垂直于纵轴线布置。
一组孔可以包括一个或多个孔。
具有垂直于纵轴线布置的孔轴线的孔将导致通过该孔的流体分布沿径向远离该植入物，因此使骨水泥达到尽可能远的地方。
植入物可以包括第二组孔，其中第二组孔的孔轴线相对于纵轴线倾斜，优选相对于纵轴线以大于90°但小于150°的角度倾斜。
倾斜的孔轴线能使流体在植入物安置在骨中时分布到骨内的特定点。
植入物可以包括第三组孔，其中第三组孔的孔轴线相对于纵轴线以不同于第二组孔的角度倾斜，优选相对于纵轴线以小于90°但大于30°的角度倾斜。
倾斜的孔轴线能够使骨内流体在植入物已位于骨内时分布到特定区域。此外，因为可能引导骨水泥流入特定区域，故倾斜的孔甚至能够将骨水泥引入神经敏感区域。
特别是，第一组孔、第二组孔和第三组孔的结合能够使流体从植入物内部引导至相对于该植入物的特定骨区域。
孔可以基本均等地分布在围绕外表面或第二表面的纵轴线的360°区域中，且优选沿纵轴线成列分布，使得一列中相邻孔之间的距离基本相同。
这种布置允许流体优化分布和生长到植入物中的组织均匀分布。
孔可以位于围绕外表面或第二表面的纵轴线的180°至270°的区域中，且优选沿纵轴线成列分布，使得相邻孔和一列之间的距离基本相同。
孔在围绕纵轴线180°至270°的区域中的布置导致将通过植入物的流体仅被引导至骨中的需要该流体的部分的可能性。
第一列的第一孔和相邻的第二列的第一孔可以具有与前侧不同的距离，优选地，距离差等于一列中两个相邻孔的距离的一半。
相邻列的相邻孔的这种分布导致通过植入物被引入骨中的流体的优化分布。
孔的分布优选这样选择，使得植入物的稳定性不会或者不会显著受损，且仍使流体分布对针对特定环境而言是最佳的。在脊柱中，孔将设置在植入在椎体中的植入物的远端部分中，并且孔将被布置成使得骨水泥可以围绕纵轴线以270°至300°注入，而不是在上端板的一侧注入，以避免在端板断裂时泄漏。
在肱骨应用中，孔全都沿植入物围绕纵轴线360°设置以允许360°的骨水泥流动。这允许良好的植入物固定、骨加固和充分填充肿瘤(如果适用)。
锚固区域可以包括用于改善植入物在骨内固定的机构，其优选为表面结构和/或粗糙度和/或凹部。
该表面结构可以是沟槽、螺纹或环形结构，而螺纹或沟槽的节距或环形结构可以是正方形、对称三角形或不对称三角形。替代地或附加地，表面结构可以包括凹部，其呈直的、螺旋形的或包括交叉或菱形节距。锚固区域中的凹部可以为0.5毫米至3毫米深。
本发明的所有深度值都从上到下测量。当然，可以存在统计变化。
表面结构改善了植入物的锚固。
粗糙度可以在1微米到0.5毫米之间变化。
锚固区域可以包括表面结构，其呈沟槽形式、优选6或8个沟槽，其围绕纵轴线基本均等分布、沿着纵轴线同轴延伸。
沟槽可具有与凹部、和呈螺纹或环形的表面结构相同的形状和/或高度。
使用沟槽形式的表面结构改善了植入物的锚固，因此导致更耐用和更安全的植入物。
锚固区域可以包括螺纹或环形槽形式的表面结构。这种锚固区域改善了植入物在骨内的固定。
沟槽的横截面可以是U形、V形或正方形。通过沟槽，骨和植入物之间的表面接触增加，骨上的应力集中受到限制。它还允许植入物在骨水泥注射之前的旋转稳定性，这例如对于注射孔须定向的脊柱植入物是重要的。在骨水泥注射之后，植入物稳定性由骨水泥达成，例如植入物抵抗旋转和平移的稳定性。
植入物可以包括固定连接器，其允许在引入骨中时保持植入物。
该固定连接器例如可以是螺纹，通过该螺纹将骨植入物连接到工具。该固定连接器最好是在骨植入物内孔的内侧上的螺纹，而内螺纹优选具有比该孔余部更大的直径，以使工具更易引入。通过这样的内螺纹，可以优化外表面以将植入物固定在骨内。
此外，当通过固定连接器连接时，流体可通过工具和植入物被引入。这导致植入物在引入和固定植入物时任何容易的植入物处理。
外表面可包括具有至少部分圆锥形形状的第三表面。这样的第三表面被布置成与锚固表面相对，且导致更易于将骨植入物引入骨中的可能性。
植入物可以由任何可植入材料制成，例如聚醚醚酮(PEEK)、钛、不锈钢或镍钛诺合金或其组合。
通过使用如前所述的用于复原断骨的植入物进一步实现该目的。
通过使用如前所述的用于防止骨折的植入物进一步实现该目的。
骨折的骨例如可以是肱骨头或骨干、跟骨、腕桡骨、胫骨、骨盆或肋骨。用于防止骨折的应用例子例如为例如在严重的骨质疏松或肿瘤诱发的溶骨性病变情况下的肱骨或肋骨或脊椎椎体。
通过如前所述地将骨植入物插入骨中并优选通过骨植入物将骨水泥引入骨中来稳固断骨或非断骨的方法进一步实现该目的。
这种方法导致骨植入物在骨内的容易引入和固定，而不需要任何板或附加固定机构。
附图说明
以下借助附图以实施例来描述本发明，其中：
图1：第一实施例中的骨植入物，
图2：第二实施例中的骨植入物的第一部段，
图3：穿过第三实施例中的骨植入物的横截面，
图4：第四实施例中的骨植入物，
图5：根据图4的骨植入物的横截面，
图6：第五实施例中的骨植入物，
图6a至图6c：图6的细节图，
图7：第六实施例的骨植入物的横截面，
图8：稳固椎骨骨折的两个骨植入物，
图9：根据第三实施例的用于稳固椎骨骨折的两个植入物，
图10：根据第一实施例的用于稳固肱骨的骨植入物。
具体实施方式
图1示出根据第一实施例的骨植入物1。骨植入物1包括具有纵轴线3的植入物主体2。植入物主体2包括前侧4和端侧5。另外，植入物主体2被分成第一表面7和第二表面8。第一表面7包括用于改善植入物锚固在骨中的锚固区域9。垂直于纵轴线地，植入物主体2包括植入物宽度6。植入物宽度6沿第一表面7和第二表面8是恒定的且在植入物1的任何其它点处未被超出。第二表面8包括孔12和植入物主体2内的内孔10。孔12能使通过植入物1将诸如骨水泥的流体引入骨中并因为骨组织长入孔12中来优化植入物1在骨内的固定。植入物主体2还包括呈圆锥形的第三表面17。植入物宽度在第三表面中减小，使得将植入物1引入骨变得更容易。植入物主体2的前侧4被倒圆，使得其形成有助于将植入物1引入骨中的半球体。第一表面7的锚固区域9包括用于改善植入物1在骨内锚固的表面结构。所述孔围绕植入物主体2的圆周呈360度分布，而孔12排成多列。所述多列互相错位，使第一列18的第一孔12与相邻第二列(未示出)的第一孔12具有与前侧4不同的距离。植入物主体长度为100毫米，而植入物宽度为5毫米。孔12的直径为2.5毫米。孔12的壁呈圆柱形。
例如，标准脊柱植入物的数值为：长度为50至85毫米、优选平均70毫米，直径为4至7毫米、优选为5毫米，孔为1毫米至3毫米、优选2至2.5毫米。
图2示出本发明第二实施例的横截面。在该实施例中，植入物主体2包括沿纵轴线的内孔10。在端侧5，固定连接器被布置成能使植入物主体2与插入工具(未示出)连接。与图1中的第一实施例相反，第二实施例中的孔12被布置在比较小的第一表面7更大的第二表面8上。第一组孔12包括孔轴线11a，其被布置成垂直于纵轴线3。第二组孔包括倾斜的轴线11b，而孔轴线11b相对于纵轴线3的倾斜120°。前侧4还包括第三表面17以帮助将植入物引入骨中。
图3示出本发明第三实施例的横截面。在该实施例中，内孔10包括在植入物主体2的端侧5的固定连接器16，其具有螺纹。通过该螺纹，工具可被固定在植入物中。孔12围绕纵轴线13呈270°布置，因此诸如骨水泥的流体仅从植入物起引导260°。这样，敏感区就不会充满流体或特定骨水泥。
图4示出本发明的第四实施例。该实施例对应于图1中的第一实施例，除了包括锚固区域9的第一表面7。锚固区域9包括螺纹，其中螺纹节距从植入物宽度6起延伸。这样的锚固区域9改善了植入物在骨内的固定。此外，该实施例中的第三表面17相对于图1中的实施例较短，因此第三表面17的圆锥形状相对于图1的实施例具有更陡的倾斜度。另外，前侧4相对于图1中的实施例更尖。
图2示出图3所公开的实施例，而第一表面7包括具有螺纹的锚固区域9。本实施例中的锚固区域9对应于图4所示的锚固区域9。
图6示出植入物1的实施例，其包括具有纵向沟槽13的第一表面7。纵向沟槽13改善了骨植入物在骨内的锚固。纵向沟槽可以包括正方形横截面形状以使其避免旋转(图6a)、半球形横截面形状以使插入更容易并且与方形或有角度相比使骨头接触更好(图6b)、或三角形横截面形状以使表面接触最大化(图6c)。根据图6的实施例中的孔12仅围绕植入物1的圆周从270°到300°分布。
图7示出根据图6的实施例的横截面。沿纵轴线3的内孔10包括固定连接器16，其能螺纹连接至工具(未示出)。孔12沿三个不同的孔轴线11a-11c布置。第一孔轴线11a垂直于纵轴线布置。用于第二组孔的孔轴线11b相对于纵轴线3布置成130°。用于第三组孔的孔轴线11c相对于纵轴线布置成60°。由于通过内孔10和孔12被引入的骨水泥最佳地分布在椎骨中，故这种孔布置特别适用于椎骨植入物。目的是避免通过可能已骨折受损的前侧或后侧的椎体壁渗漏的风险。
图8a至8c示出植入物应用在椎骨中的实施例。图8a示出椎骨俯视图，图8b示出椎骨侧视图，图8c示出椎骨后视图，其中引入两个植入物以稳固椎骨。在该实施例中引入的植入物是根据图1的植入物。
图9a至9c示出与图8相同的视图，其采用根据图4的植入物实施例。
图10示出用作肱骨中的稳固植入物的植入物1。该肱骨未骨折。然而，植入物1仍然被引入骨中以使其稳固。箭头显示了将植入物1引入肱骨的路线。

Claims (15)

1.一种用于稳固断骨或非断骨的骨植入物(1)，所述植入物包括优选为圆柱体的植入物主体(2)，其沿着纵轴线(3)从前侧(4)延伸到端侧(5)并且具有垂直于所述纵轴线(3)延伸的植入物宽度(6)，其中所述植入物主体(2)沿着所述纵轴线(3)的长度为所述植入物宽度(6)的至少5倍，其中所述植入物主体(2)具有至少被分为第一表面(7)和第二表面(8)的外表面，其特征在于，所述第一表面(7)由锚固区域(9)组成，所述锚固区域至少部分遍布所述外表面，优选最大延伸于所述外表面的一半范围。
2.根据权利要求1所述的骨植入物(1)，其特征在于，所述植入物(1)包括沿所述纵轴线(3)或平行于所述纵轴线(3)延伸的、在前侧和/或端侧具有至少一个、优选两个开口的内孔(10)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的骨植入物(1)，其特征在于，所述骨植入物的长度在10毫米至250毫米的范围内。
4.根据前述权利要求中任一项所述的骨植入物(1)，其特征在于，所述骨植入物的宽度(6)在2毫米至10毫米的范围内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的骨植入物(1)，其特征在于，所述外表面、优选所述第二表面(8)包括具有围绕孔轴线(11)的壁的孔(12)。
6.根据权利要求5所述的骨植入物(1)，其特征在于，所述植入物(1)包括第一组孔(12)，其中所述第一组孔(12)的孔轴线(11a)基本垂直于所述纵轴线。
7.根据权利要求5至6中任一项所述的骨植入物(1)，其特征在于，所述植入物包括第二组孔(12)，其中所述第二组孔(12)的孔轴线(11b)相对于纵轴线(3)倾斜，优选以大于90°但小于150°的角度倾斜。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的骨植入物(1)，其特征在于，所述孔(12)基本均等地分布在围绕所述外表面或所述第二表面(8)的纵轴线(3)的360°的区域中，且优选沿所述纵轴线(3)成列地分布，使得一列中相邻的孔(12)之间的距离基本相同。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的骨植入物(1)，其特征在于，所述孔(12)位于围绕所述外表面或所述第二表面的纵轴线的180°至270°的区域中，并且优选沿着所述纵轴线成列地分布，使得一列中相邻的孔之间的距离基本相同。
10.根据前述权利要求中任一项所述的骨植入物(1)，其特征在于，所述锚固区域(9)包括用于改善所述植入物在骨头内固定的机构，其优选为表面结构和/或粗糙度和/或凹部，其中所述粗糙度优选在1微米至0.5毫米深度的范围内，并且所述凹部优选地在0.5毫米至3毫米深度的范围内。
11.根据前述权利要求中任一项所述的骨植入物(1)，其特征在于，所述锚固区域(9)包括表面结构，其呈沟槽(13)形式、优选6或8个沟槽，其围绕所述纵轴线基本上均等地分布、沿着纵轴线同轴地延伸。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的骨植入物(1)，其特征在于，所述锚固区域(9)包括螺纹(14)或环形槽(15)形式的表面结构。
13.将根据前述权利要求中任一项所述的植入物(1)用于复原断骨的用途。
14.将根据权利要求1至12中任一项所述的植入物(1)用于防止骨折的用途。
15.一种通过将根据权利要求1至12中任一项所述的骨植入物(1)插入骨中并优选通过所述骨植入物(1)将骨水泥引入骨中来稳固断骨或非断骨的方法。
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