CN110234286A - 整形用锁定螺钉 - Google Patents

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Abstract

一种设置在整形用植入物的孔中的整形用锁定螺钉，使破损的锁定螺钉能够容易地从植入物中移除。用于与整形用植入物中的螺纹配合的整形用锁定螺钉包括纵向延伸的轴。轴包括至少部分地沿轴延伸的螺纹花纹区段。螺纹花纹区段包括具有第一方向的第一螺纹，其是被构造为与整形用植入物中的螺纹配合的功能性螺纹。螺纹花纹区段还包括具有与第一螺纹的第一方向相反的第二方向的第二螺纹。第二螺纹叠加在第一螺纹上并与第一螺纹相交。一种整形用锁定系统包括整形用锁定螺钉和整形用植入物。通过对纵向延伸的轴施加螺纹花纹区段来制造锁定螺钉。

Description

整形用锁定螺钉
技术领域
本发明涉及一种被构造为设置在整形用植入物的孔中的改进的整形用锁定螺钉、一种包括这种锁定螺钉的整形用锁定系统以及一种用于制造这种整形用锁定螺钉的方法。特别地，本发明允许从植入物中取出破损的锁定螺钉。
背景技术
在整形手术中，通常需要固定整形用植入物。在这种情况下，整形用紧固系统的整形用锁定螺钉通常用于将整形用植入物固定到骨头或另一个整形用植入物上。在安装或使用期间，螺钉有时会破损，使得螺钉的一部分留在其拧入的孔中。在某些情况下，锁定螺钉可能会由于固定界面处的过度加载或意外(例如，由于剪切力)而破损。通常，需要将破损或损坏的锁定螺钉从人体移除。
存在各种用于移除这种植入的破损螺钉的装置。这些现有技术装置中的一些装置自身具有螺纹，以用于附接至破损的螺钉，使螺钉反向转动而将其移除。这些器械通常在其螺纹处具有锥形开口，以用于在移除过程中嵌套破损的螺钉以将其夹紧。这样的装置具有还移除相对较大的骨芯从而导致严重骨丢失的缺点。因此，需要提供一种锁定螺钉，其在破损时可以基本上在不损坏骨组织的情况下容易地移除。
发明内容
现有技术的问题通过独立权利要求的主题得到了解决，其中进一步的实施方式包含在从属权利要求中。以下描述的本发明的各方面还适用于改进的整形用锁定螺钉系统和用于制造整形用锁定螺钉的方法。
根据本发明的一个方面，提出了一种整形用锁定螺钉。整形用锁定螺钉被构造为与整形用植入物中的螺纹配合，并且包括纵向延伸的轴。纵向延伸的轴包括至少部分地沿轴延伸的螺纹花纹区段。螺纹花纹区段包括具有第一方向的第一螺纹，其中第一螺纹是被构造为与整形用植入物中的螺纹配合的功能性螺纹。螺纹花纹区段还包括具有与第一螺纹的第一方向相反的第二方向的第二螺纹。第二螺纹叠加在第一螺纹上并且与第一螺纹相交。
整形用锁定螺钉可以是角度稳定的锁定螺钉，并且可以被设置为用于固定整形用植入物。整形用锁定螺钉可以精确地固定整形用植入物，而无需穿过植入物的孔的附加部件。孔可以设置有内螺纹，以与锁定螺钉的螺纹花纹区段配合。
锁定螺钉的功能性螺纹可以与整形用植入物的内螺纹相互作用。然而，当锁定螺钉疲劳时，它通常在植入物自身内弯曲和破损。因此，螺纹花纹区段的功能性螺纹也可以允许移除螺钉的保留部分而不损坏相邻的骨组织。换言之，螺纹花纹区段可以允许锁定螺钉的功能性螺纹的螺纹圈与整形用植入物的内螺纹之间的相互作用，并且同时允许在螺钉失效的情况下容易地从植入物中移除保留的破损螺钉。
螺纹花纹区段的第一螺纹可以拧到植入物的孔中以将其固定。螺纹花纹区段的第二螺纹可以是与第一螺纹相反方向的反向螺纹，使得第二螺纹和第一螺纹在螺纹花纹区段中彼此相交。术语“相交”意味着第二螺纹圈(thread turns)与第一螺纹圈交叠，并且反过来也一样。因此，每个螺纹干预、中断和/或干涉反向螺纹线程(thread flow)。因此，第二螺纹圈中断第一螺纹线程，并且反过来也一样。换言之，经过的第二螺纹圈切割第一螺纹圈，并且反过来也一样。因此，第一螺纹和第二螺纹可以沿着螺纹花纹区段的圆周形成至少一个岛状部，并且优选形成多个交叉岛状部。每个交叉岛状部可以类似于音乐盒的滚轮。螺纹花纹区段也可以理解为凹槽和交叉岛状部系统。
在一个例子中，螺纹花纹区段可以包括实质上菱形的突起以及菱形突起之间的多个凹槽。通过使第一螺纹与第二螺纹相交，第一螺纹和第二螺纹的交叉顶部与第一螺纹和第二螺纹的交叉根部可以形成凹槽。如果第一螺纹的交叉顶部与第二螺纹的交叉根部相交或者第一螺纹的交叉根部与第二螺纹的交叉顶部相交，则由于螺纹的螺旋结构，相交区域可以形成菱形突起。因此，可以实现锁定螺钉的第一螺纹与植入物的内螺纹的稳固内配合。同时，在移除破损的锁定螺钉时，螺纹花纹区段可以被有效地切断。
在一个例子中，螺纹花纹区段的功能性的第一螺纹和叠加的第二螺纹可以具有相同的螺距。因此，螺纹花纹区段中的凹槽和菱形突起可以具有相同的尺寸和形状，这允许锁定螺钉的第一螺纹与植入物的内螺纹之间的互锁和切断力的均匀分布。在另一个例子中，螺纹花纹区段的功能性的第一螺纹和叠加的第二螺纹可以具有不同的螺距。
在一个例子中，功能性螺纹可以是右旋螺纹，并且叠加的第二螺纹可以是左旋螺纹。在另一个例子中，功能性螺纹是左旋螺纹并且第二螺纹是右旋螺纹。通常，锁定螺钉在紧固时在右旋方向上转动。因此，可以不需要任何特殊技能来操作或制造锁定螺钉的功能性螺纹部分。
在一个例子中，整形用锁定螺钉还可包括设置于螺纹花纹区段与锁定螺钉的螺钉头部之间的颈部螺纹。颈部螺纹可以具有与功能性的第一螺纹相同的螺距和方向。因此，颈部螺纹和功能性螺纹可以连续地形成在锁定螺钉的轴上。在另一个例子中，颈部螺纹可以具有与功能性的第一螺纹不同的螺距和方向。
在一个例子中，整形用锁定螺钉的螺纹花纹区段在沿着由螺钉限定的中心轴线的平面内的横截面可以具有初始主直径。此外，螺钉头部附近的螺钉颈部区域可以具有颈部主直径，并且颈部主直径可以大于初始主直径。螺纹的主直径应理解为界定螺纹牙型高度的两个极限直径中的较大一方，因为横截面是在包含螺纹轴线的平面中截取的。对于螺钉，这通常是其外径。因此，当锁定螺钉紧固在骨或植入物中时，颈部螺纹可用于将锁定螺钉互锁在骨的皮质中。从颈部螺纹到螺纹花纹区段的主直径可以沿着轴的纵向方向稳定地减小，或者在螺钉头部与螺纹花纹区段之间逐级减小。
在一个例子中，整形用锁定螺钉还包括设置在螺纹花纹区段与螺钉末端之间的末端螺纹。末端螺纹可以具有与功能性第一螺纹相同的螺距和方向。因此，末端螺纹和功能性螺纹可以连续地形成在锁定螺钉的轴上。在另一个例子中，末端螺纹可以具有与功能性第一螺纹不同的螺距和方向。
如上所述，整形用锁定螺钉的螺纹花纹区段的横截面可以具有初始主直径。螺钉末端附近的螺钉末端区域可以具有末端主直径，并且末端主直径可以小于初始主直径。因此，穿过植入物的锁定螺钉也可以紧固在与骨中的锁定螺钉的插入位置相对的一侧上。从螺纹花纹区段到末端螺纹的主直径可以沿着轴的纵向方向稳定地减小，或者在螺纹花纹区段与螺钉末端之间逐级减小。
在一个例子中，整形用锁定螺钉还可包括具有(反向)螺纹的螺钉头部。(反向)螺纹可以具有与功能性螺纹类似或相反的方向。在后一种情况下，整形用锁定螺钉可以由与反向螺纹啮合并且优选拧到反向螺纹上的螺丝刀保持。反向螺纹可以在与锁定螺钉的紧固方向相反的方向上向外设置在螺钉头部上。例如，当锁定螺钉在右旋方向上紧固在整形用植入物中时，由于螺钉头部在左旋方向上拧到螺丝刀中，因此锁定螺钉可以牢固地保持在螺丝刀上。结果，可以无需用第二只手来保持螺钉。
在一个例子中，与功能性的第一螺纹相交的第二螺纹可以构成功能性的第一螺纹的螺纹圈，以在强制地将螺钉从植入物中移除时超越第一螺纹的正常操作。螺纹花纹区段的、被构造为超越其螺纹圈的功能性螺纹可以允许移除螺钉的保留部分而不损坏相邻的骨组织。换言之，锁定螺钉可以通过被构造为超越其螺纹圈的功能性螺纹而与整形用植入物的内螺纹相互作用。词语“被构造为超越”可以理解为锁定螺钉的功能性螺纹的螺纹圈可被减少，以允许在锁定螺钉破损时切断并由此敲击或锤击贯穿植入物的螺钉以移除锁定螺钉。螺纹圈的残余剪切表面可以仍然足以允许锁定螺钉的功能性螺纹的螺纹圈与整形用植入物的内螺纹之间的相互作用。
在一个例子中，与功能性的第一螺纹相交的第二螺纹可以构造成功能性的第一螺纹的螺纹圈的剪切区域，以用于在锁定螺钉失效的情况下强制移除整形用锁定螺钉时进行预期的切断。剪切区域可以设置在锁定螺钉的轴的近端部分上，可以沿螺钉的纵向方向延伸，并且可以用作锁定螺钉的主接触表面，以与整形用植入物的孔中的内螺纹互锁。结果，功能性螺纹的剪切区域允许植入物的内螺纹与螺钉的功能性螺纹之间在植入物的孔中锁定，并且允许在必须取出破损的锁定螺钉的情况下容易地被切断。
在一个例子中，整形用植入物是髓内钉，并且螺纹花纹区段的功能性螺纹被构造为与髓内钉的孔的内螺纹配合。由于在这种髓内钉中经常发生整形用锁定螺钉的破损，因此在这种情况下可以容易地移除螺钉是特别有利的。
在一个例子中，整形用锁定螺钉的轴可包括插管。
根据本发明，还提出了一种整形用锁定系统。整形用锁定系统包括上述整形用锁定螺钉和整形用植入物。整形用锁定螺钉被构造为与整形用植入物中的螺纹配合。整形用锁定螺钉可以允许在整形用植入物的远端处进行稳定的横向锁定。
根据本发明的另一个方面，提出了一种用于整形用锁定螺钉的制造方法。该方法包括以下步骤：
-将螺纹花纹区段的第一螺纹以第一方向施加到纵向延伸的轴上，第一螺纹是被构造为与整形用植入物的螺纹配合的功能性螺纹，以及
-将螺纹花纹区段的第二螺纹以与第一螺纹的第一方向相反的第二方向施加到纵向延伸的轴上。第二螺纹叠加在第一螺纹上并且至少部分地与第一螺纹相交。
螺纹花纹区段可包括在实质上菱形的突起之间的凹槽。螺纹花纹区段的功能性的第一螺纹和叠加的第二螺纹可以具有相同的螺距。功能性螺纹可以是右旋螺纹。
应当理解，根据独立权利要求的整形用锁定螺钉和整形用锁定系统具有相似和/或相同的优选实施方式，特别是从属权利要求中所限定的那些。还应该理解，本发明的优选实施方式也可以是从属权利要求与相应独立权利要求的任何组合。
参照下文描述的实施方式，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并进行说明。
附图说明
图1是整形用植入物的侧视剖视图。
图2a和图2b是根据本发明的实施方式的整形用锁定螺钉的侧视图。
图3a是在形成螺纹之前的整形用锁定螺钉的立体图。
图3b是具有左旋螺纹的图3a的整形用锁定螺钉的立体图。
图3c是具有右旋螺纹的图3a的整形用锁定螺钉的立体图。
图3d是施加左旋螺纹和右旋螺纹之后的图3a的整形用锁定螺钉的立体图。
图4a和图4b是根据本发明的实施方式的整形用锁定系统的侧视剖视图。
具体实施方式
在整形手术中，通常需要固定整形用植入物。在这种情况下，可以提供整形用紧固系统，其中整形用锁定螺钉将整形用植入物固定到骨或另一个整形用植入物上。
如图1所示，整形用植入物200通常包括至少一个孔210和内螺纹220，以固定锁定螺钉(未示出)。在一些设置中，整形用植入物例如可以是髓内骨钉，其具有部分地或完全地从其中穿过的一个或多个孔，以用于在其中接收锁定螺钉。整形用植入物不限于是髓内骨钉。例如整形用植入物可以是板或骨连接器，或其他类型的整形用植入物。
图2a和图2b示出了根据本发明的实施方式的整形用锁定螺钉100。整形用锁定螺钉100包括柄或轴110、螺钉头部120和螺钉末端130。轴110可具有细长形状。轴110可以是大致圆柱形的，具有在螺钉头部120与螺钉末端130之间延伸的基本恒定的主直径。锁定螺钉100可以在靠近螺钉末端的端部处具有直径更小且渐缩的区域。
在锁定螺钉100的近端处的螺钉头部120包括凹部121和外螺纹122。凹部121被构造为接收旋转驱动器，例如螺丝刀或扳手。因此，整形用锁定螺钉100可以围绕轴110的纵向轴线旋转，以将整形用锁定螺钉100与骨300(参见图4a)和/或植入物200操作性地接合。凹部121不限于特定的形状。例如，凹部121可以具有适于接收正方形或六边形驱动器的承窝，或者用于接收螺丝刀的槽。螺钉头部120的外螺纹122被构造在与锁定螺钉100的紧固方向相反的方向上，以在将锁定螺钉100拧入配合结构(例如，整形用植入物200)的过程中借助于自保持机构被螺丝刀保持。
螺钉末端130从轴110的远端延伸。螺钉末端130渐缩为点部或者替代地变成钝鼻锥，例如圆形、扁平或截头的鼻锥。末端130可包括用于在骨300中开孔的自攻元件131。自攻元件131可包括沿末端130延伸的至少一个并且可选地两个以上的完全相对的轴向凹槽132。轴向凹槽132可以是至少部分螺旋的。当整形用锁定螺钉100旋转并进入骨300中时，轴向凹槽132限定可用于铲除骨或其他材料的边缘。
整形用锁定螺钉100可以更特别地细化为螺纹花纹区段150、头部120与螺纹花纹区段150之间的颈部160、以及螺纹花纹区段150与末端130之间的过渡区段。如图2a所示，锁定螺钉100的头部120可以被构造为具有比轴110的主直径更大的主直径。此外，在一种设置中，颈部160的主直径和过渡区段170的主直径中的一个或二者可以类似于螺纹花纹区段150的主直径。在本实施方式中，颈部160的主直径大于螺纹花纹区段150的主直径，并且末端130的主直径小于螺纹花纹区段150的主直径。因此，过渡区段170设有从螺纹花纹区段150到锁定螺钉的远端(即，末端130)的锥度。以这种方式，过渡区段170用于拉动轴110穿过植入物的孔210。
图3a至图3d示出了根据本发明的实施方式的锁定螺钉的示例性制造方法。作为成形锁定螺钉100的螺纹花纹区段150的第一步骤，在螺纹花纹区段150中设置左旋螺纹152，如图3a和图3b的比较所示。然后，从颈部160到锁定螺钉100的远端至少部分地并优选完全地设置右旋螺纹151(图3a和图3c之间的比较)。因此，颈部160、过渡区段170和末端130的部分以与螺纹花纹区段150相同的方向和相同的螺距形成螺纹。右旋螺纹用作被构造为与内部螺纹(例如，整形用植入物200的内螺纹220)配合的功能性螺纹151。由于左旋螺纹和右旋螺纹在螺纹花纹区段150中彼此相交，因此螺纹花纹区段150由两种螺纹的剩余牙侧与牙侧之间的凹槽153构成。如图3b和图3c所示，左旋螺纹的螺距大于右旋螺纹的螺距。
螺纹花纹区段150中的剩余牙侧被设置为菱形突起154的形式。螺纹花纹区段150中的功能性螺纹151的螺纹圈包括由菱形突起154提供的剪切区域。螺纹花纹区段150被构造为与整形用植入物200的内螺纹220配合并且在螺钉100失效的情况下移除整形用锁定螺钉100时用于预期的切断。
图4a和图4b示出了使用整形用锁定螺钉100的整形用锁定系统。诸如髓内钉的整形用植入物200被插入到包括骨髓310的骨300中。骨髓310如所示的第一皮质部分320和第二皮质部分330那样被皮质周向包裹。在进一步的步骤中，将锁定螺钉100的末端130穿过第一皮质部分320和骨髓310插入整形用植入物200的孔210中。轴110被充分地推进孔210中，使得末端130前进穿过孔210。由于末端130的主直径与螺纹花纹区段150的主直径不同(例如，更小)，因此末端130操作为使轴110向前(例如，通过推动)前进穿过整形用植入物200的孔210。当螺纹花纹区段150与孔210的内螺纹220接合时，例如可以通过在螺钉头部处接合的螺丝刀使轴110旋转，以使轴110进入和/或穿过孔210。因此，螺纹花纹区段150与孔210接合，以与孔210的内螺纹220形成机械啮合配合，如图4a和图4b所示。当末端130在与整形用植入物200相对的一侧上与骨300接触时，即，与第二皮质部分330接触时，锁定螺钉100进一步旋转，以使末端130与骨300接合。
在骨300内部的锁定螺钉100破损的情况下，可以通过使用例如适当的螺丝刀在松开方向上拧出螺钉100来移除破损的锁定螺钉100的近端部分。此外，可以通过在第二皮质部分330的方向上在螺钉100的破损一侧对其进行敲击来移除破损螺钉100的远端部分。在接合状态下，螺纹花纹区段150通常与整形用植入物200的内螺纹220配合。然而，为了将破损螺钉100从植入物200中移除，螺纹花纹区段150还允许超越功能性螺纹圈151，并替代地使用左旋螺纹152。因此，可以容易地将破损的锁定螺钉100移除，而不伤害相邻的骨组织。
虽然已经在附图和前面的说明中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和说明被认为是说明性或示例性的，而非限制性的。本发明不限于所公开的实施方式。通过研究附图、公开内容和从属权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施方式的其他变型。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且数量词“一”或“一种”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中只是描述了特定措施并不表示为了进一步的优点不能使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (16)

1.一种整形用锁定螺钉(100)，其被构造为与整形用植入物(200)的植入物螺纹(220)配合，所述整形用锁定螺钉(100)包括：
纵向延伸的轴(110)，其包括至少部分地沿轴(110)延伸的螺纹花纹区段(150)，
螺纹花纹区段(150)包括具有第一方向的第一螺纹(151)和具有与第一螺纹(151)的第一方向相反的第二方向的第二螺纹(152)，
第一螺纹被构造为与整形用植入物(200)的植入物螺纹(220)配合，并且第二螺纹(152)叠加在第一螺纹(151)上并与第一螺纹(151)相交。
2.根据权利要求1所述的整形用锁定螺钉(100)，其中，螺纹花纹区段(150)包括实质上菱形的突起(154)以及在实质上菱形的突起(154)之间的凹槽(153)。
3.根据前述任一项权利要求所述的整形用锁定螺钉(100)，其中，螺纹花纹区段(150)的第一螺纹(151)和第二螺纹(152)具有相同的螺距。
4.根据前述任一项权利要求所述的整形用锁定螺钉(100)，其中，第一螺纹(151)是右旋螺纹，并且第二螺纹(152)是左旋螺纹。
5.根据前述任一项权利要求所述的整形用锁定螺钉(100)，其还包括螺钉头部(120)以及设置在螺纹花纹区段(150)与螺钉头部(120)之间的颈部螺纹(160)。
6.根据权利要求5所述的整形用锁定螺钉(100)，其中，颈部螺纹(160)具有与第一螺纹(151)相同的螺距和方向。
7.根据前述任一项权利要求所述的整形用锁定螺钉(100)，其中，在横截面中，螺纹花纹区段(150)具有初始主直径，并且位于螺钉(100)的螺钉头部(120)与螺纹花纹区段(150)之间的螺钉颈部区域具有颈部主直径，其中初始主直径小于颈部主直径。
8.根据前述任一项权利要求所述的整形用锁定螺钉(100)，其还包括螺钉末端(130)以及设置在螺纹花纹区段(150)与螺钉末端(130)之间的末端螺纹(170)。
9.根据权利要求8所述的整形用锁定螺钉(100)，其中，末端螺纹(170)具有与第一螺纹(151)相同的螺距和方向。
10.根据前述任一项权利要求所述的整形用锁定螺钉(100)，其中，在横截面中，螺纹花纹区段(150)具有初始主直径，并且位于螺纹花纹区段(150)与螺钉(100)的螺钉末端(130)之间的螺钉末端区域具有末端主直径，并且其中初始主直径大于末端主直径。
11.根据前述任一项权利要求所述的整形用锁定螺钉(100)，其还包括具有方向与第一螺纹(151)相反的反向螺纹(122)的螺钉头部(120)。
12.根据前述任一项权利要求所述的整形用锁定螺钉(100)，其中，与第一螺纹(151)相反的第二螺纹(152)限定第一螺纹(151)的螺纹圈，以用于在从植入物(200)中强制移除螺钉(100)时进行超越。
13.根据前述任一项权利要求所述的整形用锁定螺钉(100)，其中，第二螺纹(152)构造成第一螺纹(151)的螺纹圈的剪切区域，以用于在整形用锁定螺钉(100)失效的情况下强制移除整形用锁定螺钉(100)时进行预期的剪断。
14.根据前述任一项权利要求所述的整形用锁定螺钉(100)，其中，整形用植入物(200)是髓内钉，并且整形用锁定螺钉(100)的螺纹花纹区段(150)的第一螺纹(151)被构造为与髓内钉中的孔(210)的内螺纹(220)配合。
15.一种整形用锁定系统，其包括根据前述任一项权利要求所述的整形用锁定螺钉(100)以及整形用植入物(200)，其中整形用锁定螺钉(100)被构造为与整形用植入物(200)中的螺纹(220)配合。
16.一种用于制造与整形用植入物(200)中的螺纹(220)配合的整形用锁定螺钉(100)的方法，其包括以下步骤：
将螺纹花纹区段(150)的第一螺纹(151)以第一方向施加到纵向延伸的轴(110)上，第一螺纹(151)是被构造为与整形用植入物(200)的螺纹(220)配合的功能性螺纹；以及
将螺纹花纹区段(150)的第二螺纹(152)以与第一螺纹(151)的第一方向相反的第二方向施加到纵向延伸的轴(110)上，使得第二螺纹(152)叠加在第一螺纹(151)上并且至少部分地与第一螺纹(151)相交。
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