CN110035705A - 用于校正不平衡生长板活动和用于正畸应用的装置 - Google Patents

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Abstract

装置(1)可用于校正不平衡生长板活动和用于正畸设备。所述装置包括丝线，所述丝线具有：(i)纵向中心部分(2)；(ii)第一端(3)，所述第一端构造为第一环(4)，其中心轴线(5)垂直于纵向中心部分(2)；以及(iii)第二端(6)，所述第二端构造为第二环(7)，其中心轴线(8)垂直于中心部分(2)，并且其中第一环(4)是第一螺旋结构(9)的形式。

Description

用于校正不平衡生长板活动和用于正畸应用的装置
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种用于校正不平衡生长板活动和用于正畸应用的装置，根据权利要求27的前序部分的一种用于校正不平衡生长板活动的组件，根据权利要求37的前序部分的一种用于校正不平衡生长板的套件，以及根据权利要求39的前序部分的一种用于校正不平衡生长板活动的方法。
小儿角肢畸形和长度差异是由不平衡生长板活动引起的。目前的临床实践使用跨越生长板的板和螺钉构造来进行单侧或双侧生长减速。这些植入物不是“被动”安全的。它们需要及时的外科手术(移除)，因为持续的生长导致固定的反作用力稳定上升，从而导致板和螺钉变形，并因此导致如植入物破裂或生长停滞的破坏性事件。
在US 2012/0271358中公开了这种植入物的示例。
与上述植入物相关的一个问题是其传递的力在时间上随着骨随的生长而增加。因此，这些已知的植入物具有所施加的力达到临界值的固有危险，这需要外科手术干预以防止植入物的破裂或生长板的生长停滞。另一问题是所谓的“反弹效应”，即在用植入物治疗期间生长的减速经常导致在植入物移除后加速生长，这使得期望的效果无效。
因此，需要一种装置，所述装置在明确限定的位移范围内向生长板施加恒定的、位移独立的力的同时具有连续扩展的能力。
本发明通过：包括权利要求1的特征的用于校正不平衡生长板活动和用于正畸应用的装置、包括权利要求27的特征的用于校正不平衡生长板活动的组件、包括权利要求37的特征的用于校正不平衡生长板的套件、以及包括权利要求39的特征的用于校正不平衡生长板活动的方法，解决了所提出的问题。
提出了一种装置，所述装置由丝线组成，所述装置用于包括这种装置和两个骨螺钉的组件中。这两个骨螺钉在近端和远端插入生长板。
所述装置固定到两个骨螺钉的突出轴(通过第一环(或螺旋结构/线圈)固定到第一骨螺钉，并通过第二环(或螺旋结构/线圈)固定到第二骨螺钉)。当骨骼生长时，丝线的螺旋结构从第二骨螺钉解缠绕，在限制范围内展现出与生长方向相反地作用于生长板的恒定力，直到丝线完全解缠绕并且植入装置的效果消失。
所述组件允许明确地控制生长减速力，其主要由丝线的直径和螺旋结构所在的螺钉轴直径决定，并且允许控制装置应工作的位移(由螺旋结构的匝数决定)。根据本发明的装置是被动安全的，因为它不会在灾难性故障中达到顶点，而是通过对螺旋结构解缠绕而从第二骨螺钉轻柔地分离。
根据本发明的植入物可以附接到标准骨螺钉或特定螺钉的轴，这为装置的环(或螺旋结构/线圈)提供限定的滑动床，并且不压缩螺钉和骨之间的螺旋结构。
根据本发明的装置的优点基本如下：
所述装置保证了与装置的延伸无关的恒定力(其中根据现有技术的装置，力随着骨骼的生长而稳定地增加)。
与现有技术的装置相比，根据本发明的装置是被动安全的，即力不会达到可能引起装置破裂或生长板生长停滞的临界值；螺旋结构从骨螺钉分离后，力自动回到0。
与现有技术相比，最大可能的延伸要大得多(10-20mm)；延伸可以预定义为选择具有足够匝数的螺旋结构的装置。
可以通过选择具有适当直径的丝线的装置来预先选择要施加的力。
所述装置可以在两侧，即中间侧和旁侧同时使用(根据现有技术的装置仅可以在一侧使用)，这具有可以治疗角度畸形以及腿的长度差异的优点。
本发明的另外的有利实施方式可以如下评论：
优选地，制造所述装置的丝线是具有圆形横截面的环扎丝线。
优选地，第一环和第二环中的至少一个是具有自由端的开放环。
所述装置的第一环可以是闭合环，或替代地可以是具有自由端的第一螺旋结构的形式，第一螺旋结构优选地包括若干匝。可以通过对装置的第一端处的丝线的自由端进行焊接、卷曲或扭曲来闭合环。
第二环也可以是具有自由端的第二螺旋结构的形式，所述第二螺旋结构的形式优选地包括若干匝。
在具有若干匝的螺旋结构的情况下，所述若干匝可以相对于所对应的中心轴线彼此平行地布置，或者可替代地，可以相对于所对应的中心轴线径向堆叠在彼此的顶部上。一旦将所述装置植入患者体内，这种布置使所述装置的突出最小化。
在特定实施方式中，植入物第二端处的丝线的自由端可以是倒圆的或钝的。这种构造避免了在螺旋结构完全从其所附接的第二骨螺钉上松开后的任何软组织刺激。
优选地，第一螺旋结构和/或第二螺旋结构为圆柱形状。可替代地，它们可以变形为具有圆锥形状。
有利地，丝线的直径大于1.0mm(优选大于1.3mm)但小于2.0mm(优选小于1.7mm)。通常直径为1.5mm。
丝线可以优选地由密闭退火的植入钢制成。
在特定实施方式中，丝线具有预定断裂点，所述预定断裂点优选地位于距植入物第一端或第二端处的丝线的自由端的距离D>0处。D的值优选地在1.0rπ<D<2.0rπ(r是环或螺旋结构的半径)的范围内。这种布置使得能够精确控制环或螺旋结构从骨螺钉分离的力矩。在没有断裂点的情况下，丝线从骨螺钉跳离时的力矩更难以预测。
在另一实施方式中，第一螺旋结构在第一环的中心轴线的方向上延伸，并且优选地，第二螺旋结构在第二环的中心轴线的方向上延伸。
在又一实施方式中，丝线沿中心部分中的纵向轴线线性延伸。
优选地，第一环的中心轴线和第二环的中心轴线基本上正交于中心部分的纵向轴线延伸。
在另一实施方式中，纵向部分2是直的。
优选地，两个中心轴线5、8基本上彼此平行。
在另一实施方式中，第一环4和第二环6基本上位于共同平面中或平行平面中。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于校正不平衡生长板活动的组件。所述组件包括：
(i)根据本发明的装置；
(ii)用于插入第一环中的第一骨螺钉，以及
(iii)用于插入第二环中的第二骨螺钉。
第二骨螺钉具有轴部分，所述轴部分的直径小于或等于第二环的内径。
第一骨螺钉优选地与第二骨螺钉相同。
第二骨螺钉具有光滑的，优选无螺纹的，并且优选为圆柱形的轴部分，用于接纳所述装置的第二环。
在特定实施方式中，轴部分的直径大于第二骨螺钉的螺纹。这种构造限制了螺钉的插入深度，从而为所述装置的第二环提供了限定的空间。
第二骨螺钉可以包括标准骨螺钉，其中套筒在标准骨螺钉上滑动以，在其外表面上承载第二环。
轴部分有目的地具有等于或大于2.4mm(优选大于3.0mm)但小于5.0mm(优选小于4.4mm)的直径。
从第一骨螺钉和/或第二骨螺钉的插入方向看，所述装置的第一螺旋结构和/或第二螺旋结构可以逆时针绕转。通过该措施可获得的优点是，所产生的力矩将倾向于使骨螺钉穿过螺旋结构进入骨中而不是离开骨。
在又一实施方式中，第一螺旋结构的自由端可朝向第一骨螺钉的头部定向和/或所述装置的第二螺旋结构的自由端可朝向第二骨螺钉的头部定向。可替代地，第一螺旋结构的自由端可朝向第一骨螺钉的尾部定向和/或所述装置的第二螺旋结构的自由端可朝向第二骨螺钉的尾部定向。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于校正不平衡生长板活动的套件，所述套件包括两个或更多个根据本发明的装置。所述套件的装置中的一个的第一轴线和第二轴线之间的距离可以在11.6mm至12.4mm的范围内，并且对于所述套件的另一装置，可以在15.5mm至16.5mm的范围内。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于校正不平衡生长板活动的方法。这种方法可以包括以下步骤：
(i)将根据本发明的装置定位在桥接生长板的待治疗骨上；
(ii)为与根据本发明的装置一起使用的第一骨螺钉和第二骨螺钉预先钻孔，以分别穿过第一环、第二环进入骨中；以及
(iii)将第一骨螺钉和第二骨螺钉设置在预先钻的孔中。
优选地，在大于所述装置的两个中心轴线之间的距离处预先钻两个孔，导致装置的预应力状态。该措施的优点在于，预应力避免了在不平衡生长板活动的校正开始时延迟的力增加。
在特定实施方式中，第一骨螺钉和第二骨螺钉以扭矩限制方式固定在骨中。这防止螺旋结构的匝的阻塞。
附图说明
下面将通过示例的方式并参考所附附图来描述本发明的若干实施方式，在附图中：
图1示出了根据本发明的具有一个螺旋结构的装置的实施方式的立体图；
图2以立体图示出了根据本发明的装置的另一实施方式；
图3示出了根据本发明的具有两个螺旋结构的装置的又一实施方式；以及
图4示出了根据本发明的组件的透视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的装置1的实施方式，所述装置包括：丝线，所述丝线具有纵向中心部分2；第一端3，所述第一端构造为闭合环形式的第一环4，其中心轴线5垂直于纵向中心部分2；以及第二端6，所述第二端6构造为圆柱形螺旋结构11形式的第二环7，其中心轴线8垂直于中心部分2，所述螺旋结构包括相对于所对应的中心轴线5彼此平行布置的若干匝15，并具有自由端14。
所述丝线是环扎丝线，并且具有圆形横截面。
通过对装置1的第一端3处的丝线的自由端进行焊接、卷曲或扭曲来闭合第一环4。植入物1的第二端6处的丝线的自由端是倒圆的。
所述丝线的直径较大，为1.5mm，并且所述丝线由密闭退火的植入钢制成。
所述丝线沿中心部分2中的纵向轴线26线性延伸，并且第一环4的中心轴线5和第二环7的中心轴线8示例性地基本正交于中心部分2的纵向轴线26延伸。此外，第二螺旋结构11在第二环7的中心轴线8的方向上延伸。
图2示出了根据本发明的装置1的另一实施方式，其类似于图1中所示的装置。与图1中所示的装置的螺旋结构11的方向相比，在螺旋结构11的不同方向上可以看到差异。如图4所示，螺旋结构11的自由端14朝向第二骨螺钉17的头部19定向。
此外，所述丝线具有预定断裂点12，所述预定断裂点位于距丝线的自由端14的距离D＝1.0rπ处。
图3示出了根据本发明的装置1的另一实施方式，所述装置在丝线的第一端3和第二端6处具有两个螺旋结构9、11。第一螺旋结构9具有断裂点23，并且第二螺旋结构11具有断裂点12。
图4示出了包括图2中所示装置的组件，其中第一骨螺钉16插入装置1的第一环4中，并且第二骨螺钉17插入螺旋结构11形式的第二环7中。
第二骨螺钉17以及第一骨螺钉16具有光滑的轴部分18，所述轴部分的直径小于第二环7的内径。
箭头24、25表示骨螺钉16、17插入环4、7并锚固在骨中的插入方向。
根据校正不平衡生长板活动的方法，执行以下步骤：(i)将根据本发明的装置1定位在桥接生长板的待治疗骨上；(ii)为第一骨螺钉16和第二骨螺钉17预先钻孔，以分别穿过第一环4、第二环7进入骨中；以及(iii)将第一骨螺钉16和第二骨螺钉17设置在预先钻的孔中；以及将第一骨螺钉16和第二骨螺钉17推进骨中。
因此，在大于装置1的两个中心轴线5、8之间的距离处预先钻两个孔，从而导致装置1的预应力状态。第一骨螺钉16和第二骨螺钉17优选地以扭矩限制方式固定在骨中。
尽管已经结合本发明的具体实施方案描述了本发明，但显然许多替代、修改和变型对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此，其旨在涵盖落入所附权利要求范围内的所有这些替代、修改和变型。
应当理解，为了清楚起见，在各个实施方式的语境中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施方式中组合提供。相反，为了简洁起见，在单个实施方式的语境中描述的本发明的各种特征也可以单独提供或以任何合适的子组合提供，或者以适合于本发明的任何其他描述的实施方式来提供。在各种实施方式的语境中描述的某些特征不被认为是那些实施方式的必要特征，除非该实施方式在没有那些元素的情况下不起作用。

Claims (41)

1.一种用于校正不平衡生长板活动和用于正畸应用的装置(1)，所述装置(1)包括丝线，所述丝线具有：
(i)纵向中心部分(2)，
(ii)第一端(3)，所述第一端构造为第一环(4)，所述第一环的中心轴线(5)垂直于所述纵向中心部分(2)；以及
(iii)第二端(6)，所述第二端构造为第二环(7)，所述第二环的中心轴线(8)垂直于所述中心部分(2)，
其特征在于，
所述第一环(4)是第一螺旋结构(9)的形式。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中，所述丝线是环扎丝线。
3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其中，所述丝线具有圆形横截面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(1)，其中，所述第一环和第二环(4、7)中的至少一个是具有自由端(13、14)的开放环。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置(1)，其中，所述第一环(4)是闭合环。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置(1)，其中，所述第一螺旋结构(9)包括至少一匝(10)，并且优选地包括若干匝(10)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置(1)，其中，所述第二环(7)是具有自由端(14)的第二螺旋结构(11)的形式，所述第二螺旋结构优选地包括若干匝(15)。
8.根据权利要求6或7所述的装置(1)，其中，在若干匝(10；15)的情况下，所述若干匝(10、15)相对于所对应的中心轴线(5；8)彼此平行布置。
9.根据权利要求6或7所述的装置，其中，在若干匝(10；15)的情况下，所述若干匝(10、15)相对于所对应的中心轴线(5；8)径向堆叠在彼此顶部上。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的装置(1)，其中，通过对植入物(1)的第一端(3)处的所述丝线的所述自由端进行焊接、卷曲或扭曲来闭合所述环(4)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置(1)，其中，所述植入物(1)的所述第二端(6)处的所述丝线的所述自由端是倒圆的或钝的。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的装置(1)，其中，所述第一螺旋结构(9)和/或所述第二螺旋结构(11)是圆柱形的。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的装置(1)，其中，所述第一螺旋结构(9)和/或所述第二螺旋结构(11)变形为具有圆锥形状。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的装置(1)，其中，所述丝线的直径大于1.0mm，优选地大于1.3mm。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的装置(1)，其中，所述丝线的直径小于2.0mm，优选地小于1.7mm。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的装置(1)，其中，所述丝线(1)具有预定断裂点(12)，所述预定断裂点优选地位于距所述植入物(1)的所述第一端(3)或所述第二端(6)处的所述丝线的所述自由端距离D>0处。
17.根据权利要求16所述的装置(1)，其中，D在1.0rπ<D<2.0rπ的范围内，并且其中r是所述环或螺旋结构的半径。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的装置(1)，其中，所述第一螺旋结构(9)在所述第一环(4)的所述中心轴线(5)的方向上延伸。
19.根据权利要求7至18中任一项所述的装置(1)，其中，所述第二螺旋结构(11)在所述第二环(7)的所述中心轴线(8)的方向上延伸。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的装置(1)，其中，所述丝线沿所述中心部分(2)中的纵向轴线(26)线性延伸。
21.根据权利要求20所述的装置(1)，其中，所述第一环(4)的所述中心轴线(5)和所述第二环(7)的所述中心轴线(8)基本上正交于所述中心部分(2)的所述纵向轴线(26)延伸。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的装置(1)，其中，纵向部分(2)是直的。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的装置(1)，其中，两个所述中心轴线(5、8)基本上彼此平行。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的装置(1)，其中，所述第一环(4)和所述第二环(6)基本上位于共同平面中或平行平面中。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的装置(1)，其中，所述装置是骨植入物。
26.根据权利要求1至24中任一项所述的装置(1)，其中，所述装置是牙支架，优选地具有恒定的力。
27.一种用于校正不平衡生长板活动的组件，所述组件包括：
(i)根据权利要求1-25中任一项所述的装置(1)，
(ii)用于插入第一环(4)中的第一骨螺钉(16)，以及
(iii)用于插入第二环(7)中的第二骨螺钉(17)，其中，
(iv)所述第二骨螺钉(17)具有轴部分(18)，所述轴部分的直径小于或等于所述第二环(7)的内径。
28.根据权利要求27所述的组件，其中，所述第一骨螺钉(16)与所述第二骨螺钉(17)相同。
29.根据权利要求27或28所述的组件，其中，所述第二骨螺钉(17)具有光滑的、优选为无螺纹的、任何优选为圆柱形的轴部分(18)，用于接纳所述装置(1)的所述第二环(7)。
30.根据权利要求27至29所述的组件，其中，所述轴部分(18)的直径大于所述第二骨螺钉(17)的螺纹的直径。
31.根据权利要求27至30中任一项所述的组件，其中，所述第二骨螺钉(17)包括标准骨螺钉，其中套筒在所述标准骨螺钉上滑动，以在其外表面上承载所述第二环(7)。
32.根据权利要求27至31中任一项所述的组件，其中，所述轴部分(18)的直径大于2.4mm，优选地大于3.0mm。
33.根据权利要求27至32中任一项所述的组件，其中，所述轴部分(18)的直径小于5.0mm，优选地小于4.4mm。
34.根据权利要求27至33中任一项所述的组件，其中，从所述第一骨螺钉和/或第二骨螺钉(16；17)的插入方向看，所述装置(1)的所述第一螺旋结构(9)和/或第二螺旋结构(11)逆时针绕转。
35.根据权利要求27至34中任一项所述的组件，其中，所述第一螺旋结构(9)的自由端(13)朝向所述第一骨螺钉(16)的头部(20)定向，和/或所述装置(1)的第二螺旋结构(11)的自由端(14)朝向所述第二骨螺钉(17)的头部(19)定向。
36.根据权利要求27至34中任一项所述的组件，其中，所述第一螺旋结构(9)的所述自由端(13)朝向所述第一骨螺钉(16)的尾部(21)定向，和/或所述装置(1)的所述第二螺旋结构(11)的所述自由端(14)朝向所述第二骨螺钉(17)的尾部(22)定向。
37.一种用于校正不平衡生长板活动的套件，所述套件包括两个或更多个根据权利要求1至26中任一项所述的装置(1)。
38.根据权利要求37所述的套件，其中，所述装置(1)中的一个的第一轴线(5)和第二轴线(8)之间的距离在11.6-12.4mm的范围内，并且对于所述套件的另一装置(1)，在15.5-16.5mm的范围内。
39.一种用于校正不平衡生长板活动的方法，所述方法包括以下步骤：
(i)将根据权利要求1至26中任一项所述的装置(1)定位在桥接生长板的待治疗骨上；
(ii)为根据权利要求27所述的第一骨螺钉和第二骨螺钉(16、17)预先钻孔，以分别穿过第一环(4)、第二环(7)进入骨中；以及
(iii)将所述第一骨螺钉和所述第二骨螺钉(16、17)设置在预先钻的孔中。
40.根据权利要求39所述的方法，其中，在大于所述装置(1)的两个中心轴线(5、8)之间的距离处预先钻两个孔，导致所述装置的预应力状态。
41.根据权利要求39或40所述的方法，其中，所述第一骨螺钉和所述第二骨螺钉(16、17)以扭矩限制方式固定在骨中。
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