CN107530108A - 具有系绳带的骨植入体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于需要结构性连接至骨(诸如脊椎骨)的外科手术过程中的装置和方法。更具体地，一种改进的骨植入体，其具有穿过其的带以达到矫正和/或防止脊柱弯曲的目的。该骨植入体包括插入椎骨的缝合钉、穿过所述缝合钉的骨螺钉以及锁紧螺钉，所述锁紧螺钉经插入使得系绳被固定且与所述缝合钉和骨螺钉中一者或两者的切口对齐。缝合钉可进一步具有圆顶上表面和圆顶下表面，使得其与骨边缘对齐。

Description

具有系绳带的骨植入体
相关申请
本申请是请求2015年12月3日提交的美国临时专利申请第62/086,943号的优先权权益的非临时、国际专利申请，所述美国临时专利申请的全部内容藉此以引用方式并入。
技术领域
本发明大体涉及用于需要结构性连接至骨(如脊椎骨)的外科手术过程中的装置和方法。更具体地，本发明可特别但非排他地用作改进的骨植入体，所述骨植入体具有穿过其的带材以达到矫正和/或防止脊柱弯曲的目的。
背景技术
脊柱融合术已作为给诸如脊柱侧凸或其他病理脊柱弯曲的疾病患者提供脊柱稳定的手术而为人所知。最初，在执行这个手术时，铺设辅助骨，并且将被配置来接收棒的板和/或螺钉插入至脊柱的椎骨中，以使得借助于阻止进一步脊柱发育来稳定和/或固定脊柱以防进一步弯曲。板被特定地构造成专门设计的椎弓根，所述椎弓根从脊柱的后部突出。用来治疗脊柱侧凸和其他脊柱病变的脊柱融合术被用于脊柱完全发育的成年患者中。然而，它并非特别良好地适合脊柱仍在发育的少年患者。
青少年特发性脊柱侧凸是脊柱侧凸的常见形式，并且通常发生在10岁以后。女孩更可能发展这种形式的脊柱侧凸，这可能是遗传因素造成的。虽然微小的脊柱弯曲可能是由于损伤或感染造成的，但原因不明的结构性脊柱侧凸可由导致其发展的大量原因中的任意者产生。当从侧面观察时，健康脊柱具有从颈椎向下至腰椎的微S形状，并且当从前面或后面观察时，具有沿y轴的大部分笔直的线。被称为脊柱侧凸的脊柱与y轴的偏离被分类为胸椎偏离、腰椎偏离、胸腰锥偏离和双锥偏离。被定义为脊柱与y轴的10％或更小的偏离的微小弯曲可通过观察或支撑来非侵入性地治疗。被定义为与y轴的大于10％偏离的显著弯曲大部分通过手术治疗。因为脊柱侧凸是渐进性病状，如果不进行治疗可对整个身体产生衰弱影响，包括但不限于，肋骨畸形、呼吸急促、消化问题、慢性疲劳、急性或慢性背痛、腿痛、髋部疼痛和膝痛、急性头痛、情绪波动和月经紊乱。
鉴于以上情况，医生最近开始对较年轻病人采用某些技术，其中病人必须侧躺并且板和/或将螺钉连接至椎骨的侧向侧体。然而，这个手术很复杂，并且在执行将板和/或螺钉插入至脊柱的侧部、前部或侧向部的任务时，肺和其他活体组织有所妨碍。具体地，肺必须经常折叠并且将套管插入至允许外科医生贯穿的区域中。然而一旦完成，具有植入体的侧面将使其发育停止，以便允许相对侧面发育并且“追上”另一侧面，从而使弯曲矫直。更复杂的问题是，被配置来接收棒的板和/或螺钉具有突出并且可使肺和/或其他相邻组织恶化的特征和/或组件。本发明的手术与现有脊柱融合术手术之间的一个差异是，现有技术手术的金属棒被绳索代替，其中所述绳索可更容易调整并且轮廓较低。因此，本发明的目标是提供改进的装置和绳索/带，所述改进的装置和绳索/带能够在椎骨侧面上舒适地执行连接至该椎骨或其他骨结构或解剖结构的功能。
发明内容
本发明是用于治疗脊柱弯曲的改进的脊柱植入体。
本发明的目标是提供用于治疗脊柱弯曲的骨植入体，所述骨植入体与青少年或少年患者中的发育中的脊柱相容。
本发明的另一目标是提供由缝合钉、骨螺钉和锁紧螺钉组成的骨植入体。
本发明的又一目标是提供骨植入体，其中缝合钉具有圆顶上表面和圆顶下表面以及圆形边缘，以减少对围绕脊柱的软组织的刺激。
本发明的再一目标是提供骨植入体，其中缝合钉进一步由从圆顶下表面突出的多个长钉组成，以使得所述长钉促进对脊椎骨的稳定固定，并且还促进分散施加于连接有所述骨植入体的脊椎骨上的力。
本发明的另一目标是提供骨植入体，其中骨螺钉由第一锥形端部和第二平整端部组成，所述第一锥形端部和所述第二平整端部界定所述骨螺钉的长度的主体。
本发明的又一目标是提供骨植入体，其中骨螺钉具有沿所述骨螺钉的长度的外圆周的螺纹，所述螺纹具有变化的图案或螺距。
本发明的进一步目标是提供骨植入体，其中缝合钉具有与骨螺钉上的至少一组螺纹相对应的至少一组内、下螺纹，以使得所述缝合钉和骨螺钉在插入至脊椎骨后锁定在一起。
本发明的又一目标是提供骨植入体，其中缝合钉具有内平整表面，其中骨螺钉的第二平整端部与所述内平整表面齐平且相邻于所述内平整表面。
本发明的另一目标是提供骨植入体，其中锁紧螺钉由圆顶上表面和圆顶的、或以其他方式配置的下表面组成，并且还具有绕所述锁紧螺钉的外圆周的螺纹，所述螺纹设置在所述圆顶上表面与所述圆顶下表面之间。
本发明的进一步目标是提供骨植入体，其中缝合钉具有一组内螺纹，所述内螺纹对应于锁紧螺钉的外圆周上的螺纹。
本发明的又一目标是提供骨植入体，其中所安装的植入体与其所连接至的脊椎骨产生平滑边沿。
本发明的另一目标是提供一种安装用于治疗脊柱弯曲的骨植入体的方法。
本发明的第一实施例提供用于治疗脊柱弯曲的骨植入体，所述骨植入体与青少年或少年患者中的发育中的脊柱相容。
本发明的第二实施例提供由缝合钉、骨螺钉和锁紧螺钉组成的骨植入体。
本发明的第三实施例提供骨植入体，其中缝合钉具有圆顶上表面和圆顶下表面，以减少对围绕脊柱的软组织的刺激。
本发明的第四实施例提供骨植入体，其中缝合钉进一步由从圆顶下表面突出的多个长钉组成，以使得所述长钉促进紧固固定以及施加于连接有所述骨植入体的脊椎骨上的力的分散。
本发明的第五实施例提供骨植入体，其中骨螺钉由第一锥形端部和第二平整端部组成，所述第一锥形端部和所述第二平整端部界定所述骨螺钉的长度的主体。
本发明的第六实施例提供骨植入体，其中骨螺钉具有沿所述骨螺钉的长度的外圆周的螺纹，所述螺纹具有变化的图案或螺距。
本发明的第七实施例提供骨植入体，其中缝合钉具有与骨螺钉上的至少一组螺纹相对应的至少一组内、下螺纹，以使得所述缝合钉和骨螺钉在插入脊椎骨内后锁定在一起。
本发明的第八实施例提供骨植入体，其中缝合钉具有内平整表面，其中骨螺钉的第二平整端部与所述内平整表面齐平并且相邻于所述内平整表面。在替代实施例中，骨螺钉可用来轻微地接合锁紧螺钉。
本发明的第九实施例提供骨植入体，其中锁紧螺钉由圆顶上表面和圆顶下表面组成，并且还具有围绕所述锁紧螺钉的外圆周的螺纹，所述螺纹设置在所述圆顶上表面与所述圆顶下表面之间。
本发明的第十实施例提供骨植入体，其中缝合钉和骨螺钉各自拥有对应切口(cutout)，所述切口容纳系绳绳索的放置。
本发明的第十一实施例提供骨植入体，其中所安装的植入体与其所连接至的脊椎骨产生平滑边沿。
本发明的第十二实施例提供骨植入体，其中缝合钉和骨螺钉组合成单一单元，其中所述单一单元拥有缝合钉的顶面的特征和骨螺钉的下部特征。
本发明的第十三实施例提供一种安装用于治疗脊柱弯曲的骨植入体的方法，所述方法包括：
将缝合钉连接至患者的脊柱的椎骨；
插入骨螺钉穿过缝合钉并且进入椎骨中；
使用螺丝刀工具上紧骨螺钉；
垂直于椎骨并且沿缝合钉的顶部中的切口对准系绳绳索；
将锁紧螺钉插入至骨螺钉的暴露的平整端部；以及
使用螺丝刀工具上紧锁紧螺钉；
其中锁紧螺钉的上紧将骨植入体紧固至连接有所述骨植入体的椎骨中。
现在可通过转向以下附图更佳直观地理解本发明，其中相同的元件由相同的符号表示。
附图简要说明
本发明的新颖特征以及本发明本身，以至其结构与其功能将结合随附描述根据附图来最好地理解，其中相同参考符号代表相同部件，并且其中：
图1图示具有示例性弯曲变形的脊柱的后视图；
图2图示具有附接至侧椎骨的板和螺钉的脊柱的侧视图；
图3图示其额外的侧视图，展示被配置来接收穿过其的绳索的螺钉；
图4图示本发明的组件的分解视图；
图5(a)和5(b)图示本发明的示例性螺纹缝合钉；(a)展示顶部透视图，并且(b)示出侧面透视图；
图6(a)至(d)图示本发明的示例性连接螺钉；(a)展示侧面透视图，(b)展示侧视图，(c)展示顶部透视图，并且(d)展示横截面视图；
图7(a)至7(c)图示本发明的示例性定位螺钉；(a)展示顶部透视图，(b)展示侧面透视图，并且(c)展示侧视图；
图8图示本发明的螺丝刀工具的侧面透视图；并且
图9(a)至9(c)图示本发明的示例性缝合钉/螺钉组合；(a)展示俯视图，(b)展示第一实施例的侧视图，并且(c)展示替代实施例的侧视图。
具体实施方式
关于图1，以背景方式展示具有脊柱侧凸的脊柱的后视图。图2和图3例示将板/缝合钉附接至脊柱的前椎骨的侧面的手术。经配置穿过板的螺钉具有头部，所述头部被配置来接收可被上紧的绳索。绳索的上紧向脊柱的一个侧面提供压缩力，同时在少年脊柱的正常发育期间，向相对侧面提供张力。
如图3中可见，在现有技术手术中用于脊柱后部中的螺钉具有较高的轮廓，所述较高的轮廓在从脊柱的一个侧面突出时是令人不舒适的，可能使患者的肺和/或其他周围组织恶化。图4中图示本发明的改进的脊柱植入体。骨植入体100进一步由缝合钉10、骨螺钉20和锁紧螺钉30组成，当它们与系绳绳索组合时，提供对脊柱植入体的优于现有技术的改进。必要时可沿脊柱的长度使用多个骨植入体100，以促进对现有弯曲的矫正。
关于图5a和5b，更详细地图示缝合钉10。特别地，缝合钉10用来促进系绳绳索(未图示)对骨植入体100的锁定，以及分散沿连接有所述骨植入体的脊椎骨的力。在示例性实施例中，缝合钉10由圆顶上表面11和圆顶下表面12组成，下表面12具有用于穿透脊椎骨的多个长钉13。缝合钉10的圆顶形状用来产生平滑边沿，从而消除对周围软组织的任何刺激，并且还更准确地匹配连接有所述骨植入体的脊椎骨的解剖结构。缝合钉10可进一步包括下内螺纹14，该下内螺纹14用于与骨螺钉20(未图示)接合，由此将缝合钉10与骨螺钉20(未图示)锁定在一起。下内螺纹14还可容纳用于将缝合钉10安装至脊椎骨表面的工具。缝合钉10可进一步包括上内螺纹15，该上内螺纹15用于与锁紧螺钉30(未图示)接合，从而将缝合钉10与锁紧螺钉30(未图示)锁定在一起。缝合钉10还可包括内平整表面17，锁紧螺钉30(未图示)在被紧固时将邻接至所述内平整表面17，并且将系绳绳索锁定在植入体内。圆顶上表面11可具有用于容纳系绳绳索的切口16。在优选实施例中，切口16向下延伸以与内平整表面17相交。专用仪器可与围绕缝合钉10的圆周或任何表面的其他特征相互作用，以促进对系绳绳索和植入复合体的张拉。
关于图6a至6d，更详细地图示骨螺钉20。特别地，骨螺钉20将缝合钉10紧固至脊椎骨，从而将缝合钉10锁定至适当位置中。在示例性实施例中，骨螺钉20由锥形第一端部21和平坦第二端部22组成，如图6a和图6b中所例示。平坦第二端部22可进一步包括用于仪器接合的工具特征结构23。平坦第二端部22还可包括切口25以容纳上紧仪器。骨螺钉20的螺纹24可具有沿骨螺钉20的长度的单独的和/或变化的图案或螺距，包括但不限于，用来使与脊椎骨的连接最大化的多孔和皮质螺纹图案或螺距的组合。骨螺钉20可进一步包括沿其长度的不同或变化的直径。图6c图示工具特征结构23的清晰视图，并且图6d图示延伸穿过骨螺钉20的整个长度的工具特征结构23。
关于图7a至7c，更详细地图示锁紧螺钉30。特别地，锁紧螺钉30用来将系绳绳索组件锁定或紧固在缝合钉10与锁紧螺钉30之间。在示例性实施例中，锁紧螺钉30由圆顶上表面31和圆顶下表面32组成，借此圆顶上表面31产生平滑边沿以便不刺激围绕脊柱的软组织，并且圆顶下表面32产生对系绳绳索的锁定力而不造成损伤。锁紧螺钉30的长度进一步包括螺纹33，所述螺纹33将锁紧螺钉30锁定至植入系统的缝合钉10中。圆顶上表面31在中心或其他位置进一步包括工具特征结构34，以供螺丝刀仪器进行接合。或者，锁紧螺钉30在圆顶下表面32上可具有突起，以帮助紧固系绳绳索。
植入系统的系绳绳索组件在缝合钉10的切口16内位于缝合钉10与骨螺钉20之间并且与之相邻，并且连接附接至相邻椎骨的相邻植入系统。系绳绳索允许对相邻植入系统进行张拉。系绳绳索可为平整的、圆形的、长方形的、椭圆形的或任何其他期望形状，并且可由合成、天然或生物材料组成。
关于图8，图示示例性螺丝刀工具40。螺丝刀工具40由颈部41组成，所述颈部41在第一端部处具有手柄42并且在第二端部处具有工具仪器43。工具仪器43在形状上对应于缝合钉10、骨螺钉20和锁紧螺钉30的工具特征结构。
关于图9a至9c，图示呈单一单元的示例性缝合钉/骨螺钉50。特别地，缝合钉/骨螺钉50可能具有或可能不具有多个长钉，所述长钉用于将缝合钉/骨螺钉固定至骨以及分散力。缝合钉/骨螺钉50由相似于骨螺钉20(未图示)的锥形第一端部51和相似于缝合钉10(未图示)的圆顶顶端52组成。缝合钉/骨螺钉50的圆顶顶端52进一步由用来容纳系绳绳索的切口55、工具特征结构53以及用于锁定该锁紧螺钉(未图示)的内螺纹57组成。缝合钉/骨螺钉50的长度包括均匀的螺纹54或变化的螺纹56。
虽然如本文中详细图示和公开的发明完全能够获得所述目标，并且提供本文中之前所述的优点，但应理解，其仅例示本发明的目前优选实施例，并且不意图限制除了所附权利要求书中所述以外的本文中所示结构或设计的细节。
现在已知或后来设计的如由本领域普通技术人员所观察到的对所请求主题的非实质性改变被明确设想为本权利要求书的保护范围内等效的。因此，将本领域普通技术人员现在或后来已知的明显替换定义为在所定义元件的范围内。

Claims (20)

1.一种用于治疗个体中骨骼异常的骨植入体，所述骨植入体包括：
缝合钉；
骨螺钉；以及
锁紧螺钉。
2.如权利要求1所述的骨植入体，其中所述缝合钉包括圆顶上表面和圆顶下表面，所述圆顶上表面和圆顶下表面具有圆形边缘，以减少对与所述植入体缔合的骨周围的软组织的刺激。
3.如权利要求2所述的骨植入体，其中所述缝合钉进一步包括从所述圆顶下表面突出的多个长钉，以使得所述长钉促进对与所述植入体缔合的所述骨的稳定连接，并促进分散与所述植入体缔合的所述骨上的力。
4.如权利要求1所述的骨植入体，其中所述骨螺钉包括第一锥形端部和第二平整端部，所述第一锥形端部和所述第二平整端部界定它们之间的所述骨螺钉的主体和长度。
5.如权利要求1所述的骨植入体，其中所述骨螺钉包括沿所述骨螺钉的长度的外圆周设置的螺纹，所述螺纹具有变化的图案或螺距。
6.如权利要求4所述的骨植入体，其中所述缝合钉具有与相邻于所述骨螺钉的所述第二平整端部的所述螺纹相对应的至少一组内、下螺纹，以使得所述缝合钉和骨螺钉一旦被上紧至所述缔合骨内的适当位置就锁定在一起。
7.如权利要求1所述的骨植入体，其中所述缝合钉和所述骨螺钉被整合成单一单元，所述单一单元具有第一锥形端部和第二平整端部。
8.如权利要求1所述的骨植入体，其中所述锁紧螺钉包括圆顶上表面和圆顶下表面，所述圆顶上表面和圆顶下表面界定所述锁紧螺钉的主体。
9.如权利要求1所述的骨植入体，其中所述缝合钉和所述骨螺钉各自拥有相应切口，所述切口容纳系绳绳索的放置。
10.如权利要求1所述的骨植入体，其中完全的插入植入体与所述缔合骨产生平滑边沿。
11.一种安装用于治疗个体中骨骼异常的如权利要求1所述的骨植入体的方法，所述方法包括：
将缝合钉连接至患者脊柱的椎骨；
插入骨螺钉穿过所述缝合钉并且进入所述椎骨中；
使用螺丝刀工具上紧所述骨螺钉；
垂直于所述椎骨并且沿所述缝合钉的顶部中的切口对准系绳绳索；
将所述锁紧螺钉插入至所述骨螺钉的暴露的平整端部；以及
使用螺丝刀工具上紧所述锁紧螺钉；
其中所述锁紧螺钉的所述上紧将所述骨植入体紧固至其所连接至的所述椎骨中。
12.如权利要求11所述的骨植入体，其中所述缝合钉包括圆顶上表面和圆顶下表面，以减少对与所述植入体缔合的骨周围的软组织的刺激。
13.如权利要求22所述的骨植入体，其中所述缝合钉进一步包括从所述圆顶下表面突出的多个长钉，以使得所述长钉促进对与所述植入体缔合的所述骨的稳定连接，并促进分散与所述植入体缔合的所述骨上的力。
14.如权利要求13所述的骨植入体，其中所述骨螺钉包括第一锥形端部和第二平整端部，所述第一锥形端部和所述第二平整端部界定它们之间的所述骨螺钉的主体和长度。
15.如权利要求11所述的骨植入体，其中所述骨螺钉包括沿所述骨螺钉的长度的外圆周设置的螺纹，所述螺纹具有变化的图案或螺距。
16.如权利要求14所述的骨植入体，其中所述缝合钉具有与相邻于所述骨螺钉的所述第二平整端部的所述螺纹相对应的至少一组内、下螺纹，以使得所述缝合钉和骨螺钉一旦被上紧至所述缔合骨内的适当位置中就锁定在一起。
17.如权利要求17所述的骨植入体，其中所述缝合钉和所述骨螺钉被整合成单一单元，所述单一单元具有第一锥形端部和第二平整端部。
18.如权利要求11所述的骨植入体，其中所述锁紧螺钉包括圆顶上表面和圆顶下表面，所述圆顶上表面和圆顶下表面界定所述锁紧螺钉的主体。
19.如权利要求11所述的骨植入体，其中所述缝合钉拥有相应切口，所述切口容纳系绳绳索的放置。
20.如权利要求11所述的骨植入体，其中完全的插入植入体与所述缔合骨产生平滑边沿。
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