CN111050691A - 骨锚、套件和使用方法 - Google Patents

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CN111050691A CN201880055352.3A CN201880055352A CN111050691A CN 111050691 A CN111050691 A CN 111050691A CN 201880055352 A CN201880055352 A CN 201880055352A CN 111050691 A CN111050691 A CN 111050691A
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Abstract

根据一些实施例的一个方面，提供一种骨锚，该骨锚包括在远端处具有尖端并且在近端处联接至头部的细长芯，和在其中限定一个或多个间隙的分段螺旋螺纹，每个间隙限定至少一个后壁，该后壁具有包括至少一个切割边缘的切割表面。骨切割表面和切割边缘被构造成切割骨并径向向内引导骨碎片。根据一些实施例的一个方面，还提供一种骨锚套件和一种用于将骨锚移植入骨中的方法。

Description

骨锚、套件和使用方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年1月12日提交的美国临时专利申请第62/531,399号的优先权，其全部内容以引用方式并入本文。
技术领域
本发明在其一些实施例中涉及骨锚，并且更具体地但非排他地涉及自攻骨锚。
背景技术
固定装置诸如螺钉、销或类似物通常用于将植入物和支撑装置(例如，骨板)固定到骨，并且还可以例如在复合性骨折中作为植入物围绕关节单独使用，以将松质骨碎片保持在一起。
通常，这种固定装置可承受高应力，例如压缩和剪切力、弯曲力、扭矩或所有这些的组合，该高应力由以下引起：由在关节骨的运动诸如在步行期间承重关节连接表面的偏移或者在咀嚼时在例如牙齿植入物上的承重表面的偏移，导致固定装置的松动。
发明内容
根据一些实施例的一个方面，提供一种骨锚，该骨锚包括细长芯和分段螺旋螺纹，该细长芯在远端处具有尖端并且在近端处被联接至头部，该分段螺旋螺纹在其中限定一个或多个间隙，每个间隙限定至少一个后壁，该后壁具有包括至少一个切割边缘的切割表面；骨切割表面和切割边缘被构造成切割骨并径向向内引导骨碎片。
根据一些实施例，间隙限定相对于后壁沿着螺旋螺纹在更远侧的至少前壁。
根据一些实施例，随后的第二翼的主(major)半径(r2)比在前的第一翼的主半径(r1)大至少一个尺寸(X)，其由公式[X＝(r2)-(r1)]表述，并且每个后续的翼将由在前的翼形成的骨中的阴螺纹(female thread)的主半径扩大至少尺寸(X)。根据一些实施例，骨是皮质骨。根据一些实施例，骨中锚的至少尺寸(X)和匝数限定累积在间隙中的骨碎片的数量。
根据一些实施例，在锚旋转时，翼连续地切割骨。
根据一些实施例，切割表面区域的尺寸和形状被设计成在锚旋转时沿着由至少一个在前的翼形成的阴螺纹推动在间隙中累积的骨碎片。
根据一些实施例，至少一个切割边缘被定向成在平行于螺纹轴线的30度内。根据一些实施例，至少一个切割边缘被定向成垂直于螺旋螺纹的螺旋角。
根据一些实施例，芯具有圆柱形几何形状。根据一些实施例，翼沿着轴的圆周的至少三分之一附接到芯。
根据一些实施例，后壁沿着从芯的纵轴线径向延伸的平面设置。
根据一些实施例，后壁沿着距离螺纹轴线的平行线30度以内设置的平面设置。根据一些实施例，后壁是凹形的。
根据一些实施例，翼中的至少一个包括面向近侧的表面和面向骨的表面，并且面向近侧的表面和面向骨的表面彼此等距。
根据一些实施例，后壁的第一边界联接至面向近侧的表面的后边缘以形成切割。根据一些实施例，后壁的第二边界联接到面向骨表面的后边缘以形成切割边缘。
根据一些实施例，翼中的至少一个翼包括圆周表面，其与芯的纵向轴线平行并且沿着翼的主直径设置。根据一些实施例，圆周表面和后壁在切割边缘处相会(meet)。根据一些实施例，圆周表面和后壁以30度至90度之间的角度相会。
根据一些实施例，多个翼的圆周表面形成假想锥体。
根据一些实施例，翼在沿其长度的任何点处包括正方形或矩形截面。
根据一些实施例，后壁的切割表面和切割边缘沿着芯的半径设置。
根据一些实施例，后壁的切割表面和切割边缘相对于芯的半径成一定角度，使得相比于附接至芯的切割表面的边缘，切割边缘沿着螺纹更远侧地设置。根据一些实施例，后壁相对于半径成0与30度之间的角度。
根据一些实施例，头部包括联接到芯的第一表面和背向芯的第二表面。根据一些实施例，联接至芯的表面与最近侧翼的最近侧部分之间的距离在1mm与3mm之间。
根据一些实施例，至少一个翼的主直径至少等于芯的直径的两倍。
根据一些实施例，锚包括具有至少一个凹槽的远侧无翼部分，其中远侧无翼部分在芯长度的20％与40％之间延伸。
根据一些实施例，远侧无翼部分从远侧尖端延伸超过2mm。
根据一些实施例的一个方面，提供用于如本文其他地方所述的骨锚的钻子引导器，其包括联接到主体的柄部，该主体包括骨接触表面和尺寸设计成容纳骨钻的孔，并且该骨接触表面包括楔形物，该楔形物从孔的缘部径向向外延伸并从该表面突出。
根据一些实施例，楔形物成形为形成从在骨中钻出的孔的缘部延伸的凹部，其形状和尺寸设计成容纳径向延伸的翼中的一个的至少一部分。根据一些实施例，钻子引导器包括柄部；联接至包括骨接触表面和尺寸设计成可容纳骨钻的孔的主体，并且骨接触表面包括从孔的缘部径向延伸并从该表面突出的楔形物。
根据一些实施例的一个方面，提供骨锚套件，其包括至少一个骨锚，该骨锚包括头部、芯和在其中限定一个或多个间隙的分段螺旋螺纹，每个间隙限定至少一个后壁，该后壁具有包括至少一个切割边缘的切割表面；骨切割表面和切割边缘被配置为切割骨并径向向内引导骨碎片，至少一个骨锚驱动工具和至少一个骨锚专用钻子引导器。
根据本发明的一些实施例的一个方面，提供爪状板，其具有在一端上的至少一个孔口和在相对端上的至少一个爪。在一些实施例中，爪相对于板的表面弯曲。在一些实施例中，孔口的尺寸设计成至少容纳骨锚。在一些实施例中，孔口包括梯形物(step)，该梯形物的尺寸设计成至少容纳骨锚头部的肩部。
根据一些实施例的一个方面，提供用于在骨中植入骨锚的方法，包括在骨的皮质层中钻出孔，在骨的表面中形成切口，在孔中放置骨锚，该骨锚包括芯和在其中限定一个或多个间隙的分段螺旋螺纹，每个间隙限定至少一个后壁，该后壁具有包括至少一个切割边缘的切割表面，使得切割边缘的至少一部分定位在槽的内部，旋转并将锚驱动到骨中，以及切割骨并径向向内引导骨碎片。
根据一些实施例，切口从孔的缘部径向延伸。根据一些实施例，孔的直径的尺寸设计成紧密地容纳/适应芯。
根据一些实施例，方法还包括：将固定装置抵靠骨放置，以及将骨锚通过固定装置中的开口放置到钻孔中。
根据一些实施例，方法还包括在骨中形成阴螺纹，其中在第一翼之后的阴螺纹的主直径
Figure BDA0002392157160000041
小于在后的第二翼之后的所述阴螺纹的主直径
Figure BDA0002392157160000042
除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和/或科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。尽管与本文描述的那些类似或等同的方法和材料可以用于本发明的实施例的实践或测试中，但是下面描述示例性的方法和/或材料。在有冲突的情况下，以专利说明书及其定义为准。另外，材料、方法和实施例仅是说明性的，并不意图必然是限制性的。
附图说明
这里仅通过示例的方式，参考附图描述本发明的一些实施例。现在详细地具体参考附图，要强调的是，所示出的细节是作为示例并且为了本发明的实施例的说明性讨论。就这一点而言，结合附图进行的描述使得本领域技术人员明确可以如何实践本发明的实施例。
在附图中：
图1A是常用的松质骨螺钉的示意图说明和松质骨螺钉螺纹与松质骨的相互作用的截面图说明。
图1B是在正在生长的骨中立即加载的不锈钢和钛正畸螺钉的体内评估；
图2A、2B、2C、2D和图2E是根据本发明一些实施例的骨锚及其操作的侧视图和截面图的简化说明；
图3A、3B、3C和3D是骨锚的侧视图和底视图的简化说明。
图4A、4B、4C和4D是骨锚的底视图的简化说明。
图5A、5B、5C、5D和5E是骨锚的操作方式的示意图的简化说明。
图6是植入的骨锚的示意图的简化说明。
图7A和7B是骨锚的示例性实施例的示意图的简化说明；
图8是骨锚的示例性实施例的示意图的简化说明。
图9是骨锚的示例性实施例的示意图的简化说明。
图10是骨锚的示例性实施例的示意图的简化说明。
图11是骨锚的示例性实施例的示意图的简化说明。
图12A、12B、12C和12D是根据本发明的一些实施例的骨锚翼的截面图的简化说明；
图13A、13B、13C、13D和13E是用于骨锚的专用钻子引导器的示意图的简化说明。
图14A、14B、14C和14D是用于骨锚的专用钻子引导器的部署的示意图的简化说明。
图15A、15B、15C和15D是在穿过皮质骨层钻出的孔中的骨锚定位的截面图的简化说明；
图16是在骨中制成的钻孔和切口的截面图的简化说明；
图17是骨锚套件的实施例的示意图和局部示意图的简化说明；
图18A、18B、18C和18D是根据本发明的一些实施例的爪状骨板的实施例的透视图和平面图的简化说明；
图19A、19B和19C是根据本发明的一些实施例的爪状骨板的实施方式的透视图和平面图的简化说明；和
图20是在骨中移植骨锚的示例性方法的流程图。
具体实施方式
本发明在其一些实施例中涉及骨锚，并且更具体地但非排他地涉及自攻骨锚。
为了更好地理解本发明的一些实施例，如附图的图2A至20所示，首先参考如图1A和1B所示的常用松质骨螺钉的构造和操作。
图1A中示出常用的松质骨螺钉102和与松质骨相互作用的松质骨螺钉的螺纹104的截面图的简化说明。常用的松质骨螺钉的螺纹104的典型特征是沿着螺纹的主直径具有尖锐的锥形边缘106，该尖锐的锥形边缘106被构造成切入松质骨并攻阴螺纹108，该螺钉最终将嵌入其阴螺纹108中。螺纹104切入骨中，并且在某些情况下可形成可在插入期间产生结合或楔入的骨碎屑。插入期间的结合或楔入可以为外科医生提供牢固的附着感，但可随着粉碎的材料被吸收或进一步粉碎而消失。一些粉碎的材料也可丢失到松质骨的缝隙和凹穴中。在图1B中可以看到这种现象，该图像是从Kerstin Gritsch,Norbert Laroche,Jeanne-Marie Bonnet,Patrick Exbrayat,Laurent Morgon,Muriel Rabilloud,BrigitteGrosgogeatl(出版日：2013年10月4日，https://doi(dot)org/10(dot)1371/journal(dot) pone(dot)0076223)摘录的在正在生长的骨中立即加载的不锈钢和钛正畸螺钉的体内评估。尖锐的锥形边缘106通常压缩和挤压周围的骨，并沿径向向外的方向推动粉碎的材料。此外，锥形螺纹边缘通常会引起螺钉使骨处于高应力状态，结果急剧的冲击可容易导致骨破裂。
结果并且如图1B所示，植入后几周，仅螺钉110的一部分保持与骨112接触，而沿着螺钉螺纹的其他部分，骨被吸收并被纤维组织114代替。比骨弱的纤维组织允许螺钉移动，屈服于施加的压力和力，最终导致螺钉松动以及螺钉和植入物的拔出。
在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应理解，本发明的应用并不一定限于以下描述中阐述和/或在附图和/或示例中描述的结构和/或部件的布置和/或方法的细节。本发明能够具有其他实施例或者能够以各种方式被实践或执行。
如本文所使用的，术语“近侧”或“近侧地/向近侧”是指靠近锚头部或在锚头部的方向上。术语“远侧”或“远侧地/向远侧”是指靠近锚尖端或沿锚尖端的方向并远离锚头部。如本文所用，术语“前”是指锚的沿着锚螺纹更远的一部分(例如，一对翼之间的间隙的壁)。术语“后”是指更近侧的锚的一部分(例如，一对翼之间的间隙的壁)。在一些实施例中，例如，间隙的后壁包括翼的邻近间隙的前切割表面。
当锚的旋转方向倒置时，“前部分”或“前边缘”变成对应的“后部分”或“后边缘”。
如本文中所使用的术语“主半径(r)”是指处于测量水平的锚的“主直径
Figure BDA0002392157160000061
”的一半。
本发明的一些实施例的一个方面涉及骨锚，其包括设置在一端的锚头部和相对端的尖端之间的芯以及围绕芯形成螺纹的翼。在一些实施例中，螺纹包括在其中限定一个或多个间隙的分段螺旋螺纹。在一些实施例中，每个间隙限定至少一个后壁，该后壁具有包括至少一个切割边缘的切割表面。在一些实施例中，骨切割表面和切割边缘被构造成切割骨并径向向内引导骨碎片。在一些实施例中，间隙限定至少前壁，该前壁相对于后壁沿着螺旋螺纹在更远侧。
在一些实施例中，间隙后壁可操作以沿着由至少一个在前的翼形成的阴螺纹推动在间隙中累积的骨碎片。在一些实施例中，间隙前壁被构造成在将锚插入移植部位期间捕获并收集在间隙中累积的骨碎片。骨碎片充当自体移植物，并在愈合过程中促进骨再生。
在一些实施例中，锚包括细长芯或杆，该细长芯或杆设置在近侧的头部和远侧的尖端之间并与近侧的头部和远侧的尖端联接。在一些实施例中，芯包括至少两个径向延伸的翼。在一些实施例中，至少一个翼包括前部和后部。在一些实施例中，至少一个翼的前部包括具有至少一个骨切割边缘的骨切割表面。在一些实施例中，至少一个翼的后部包括后壁。在一些实施例中，前骨切割表面沿着平行于芯的纵向轴线的平面设置，并且从纵向轴线径向延伸，其中内边界联接到芯并且外边界在螺纹的主直径处。
在一些实施例中，翼沿着芯的至少一部分形成分段螺旋螺纹。在一些实施例中，翼被依次布置，使得一个翼沿着螺旋路径跟随(但不与之相连)下一翼。在一些实施例中，每对随后布置的翼捕获并收集在设置在翼之间的空间中的骨碎片。在一些实施例中，翼联接至芯并围绕芯缠绕。在一些实施例中，翼沿着螺旋形路径围绕芯缠绕，该螺旋形路径沿着芯从锚的头部到尖端纵向地延伸。
在一些实施例中，翼包括面向锚头部的至少一个面向近侧的表面。在一些实施例中，翼包括面向锚尖端的至少一个面向远侧的表面。在一些实施例中，面向近侧和面向远侧的表面是等距的。在一些实施例中，圆周表面在翼的主直径
Figure BDA0002392157160000071
处在远侧边角处联接到远侧表面的圆周边缘，而翼的在主直径
Figure BDA0002392157160000072
处在近侧边角处联接到近侧表面的圆周边缘。在一些实施例中，圆周表面垂直于近侧和/或远侧表面。在一些实施例中，对于任何翼210，主直径
Figure BDA0002392157160000073
至少是芯的直径
Figure BDA0002392157160000074
的两倍。在一些实施例中，对于任何翼，主直径
Figure BDA0002392157160000075
是芯直径
Figure BDA0002392157160000076
的1.5至4倍、2.5至3.5倍之间，小于两倍或大于4倍。
在一些实施例中，至少前部分骨切割表面由径向延伸的表面限定。在一些实施例中，骨切割表面的边缘成一角度地联接至翼的近侧、远侧和圆周表面的前边缘以及芯的外表面。在一些实施例中，骨切割表面的表面在表面与锚芯的接触点处相对于锚芯的半径(r)以角度(α)成角度。在一些实施例中，角度(α)在0度和50度之间。在一些实施例中，角度(α)在0度和50度之间，10度和40度之间，20度和30度之间，大于50度或小于0度。
在一些实施例中，前部分的骨切割表面的联接边缘与近侧、远侧和圆周表面的前边缘中的至少一个形成切割边缘。在一些实施例中，骨切割表面是平坦的。在一些实施例中，骨切割表面是至少部分弯曲的。在一些实施例中，骨切割表面形成凹勺几何形状。在一些实施例中，相比于联接到芯的骨切割表面边缘，联接骨切割表面和圆周表面的前边缘的切割边缘更加沿(向下)螺纹定位，从而在骨切割表面和延伸穿过联接到芯的骨切割表面边缘的半径之间形成一角度。在一些实施例中，相对于从延伸穿过联接至芯的骨切割表面边缘的芯延伸的半径，骨切割表面角度小于45度，在0至45度，5至30度，10至20度之间，小于5度或大于45度。
在一些实施例中，至少后缘包括限定径向延伸的骨切割表面的表面。在一些实施例中，骨切割表面的边缘成角度地联接到芯的近侧、远侧和圆周表面以及外表面的后缘。在一些实施例中，该角度是90度或更小。在一些实施例中，该角度在30度和90度、45度和60度之间，大于90度或小于30度。在一些实施例中，后缘的表面的联接边缘与近侧、远侧和圆周表面的后缘中的至少一个形成切割边缘。在一些实施例中，骨切割表面是平坦的。在一些实施例中，骨切割表面是至少部分弯曲的。在一些实施例中，骨切割表面形成凹勺几何形状。在一些实施例中，相比于联接骨切割表面的切割边缘和圆周表面的后缘边，联接至芯的骨切割表面边缘更加沿着(向下)螺纹定位，从而在骨切割表面与延伸穿过与芯连接的骨切割表面边缘的半径之间形成角度。在一些实施例中，相对于从延伸穿过联接至芯的骨切割表面边缘的芯延伸的半径，骨切割表面角度小于45度，在0至45度，5至30度，10至20度之间，小于5度或大于45度。
在一些实施例中，前部和后部由锚的旋转方向限定。在一些实施例中，一个翼的后部和随后的翼的前部限定它们之间的间隙，该间隙可用于捕获在锚旋转期间通过随后的翼的前部的至少一个切割边缘从骨上切开的骨碎片。
在一些实施例中，每个翼的主直径
Figure BDA0002392157160000081
大于紧接在前的翼的主直径。在一些实施例中，单个翼在任何翼填充水平处沿着芯的任何360度全圆周延伸。在一些实施例中，在任何翼的高度处的锚的横截面横切芯和单翼的至少一部分。在一些实施例中，头部包括至少一个面向远侧的表面。在一些实施例中，芯的近侧端联接到头部的面向远侧的表面。在一些实施例中，头部的面向远侧的表面与最近侧翼的最近侧切面之间的距离等于在锚的插入点处的骨皮质的厚度。
本发明的一些实施例的一个方面涉及用于骨锚的钻子引导器。在一些实施例中，钻具引导器包括柄部和主体，该主体具有尺寸设计成和适于容纳钻头的孔。在一些实施例中，孔位于中心。在一些实施例中，主体包括面向远侧的表面，其包括至少一个楔形物。在一些实施例中，楔形物从钻子引导器主体的面向远侧的表面向远侧突出。在一些实施例中，楔形物具有平坦的几何形状，包括从孔向外径向延伸的尖锐远侧脊。在一些实施例中，钻子引导器主体包括可操作以容纳锤击的平坦面向近侧的表面。
本发明的一些实施例的一个方面涉及组合式骨锚，其可操作以在骨中攻阴螺纹并且在插入期间捕获并收集骨碎片。
在一些实施例中，锚包括芯或杆，该芯或杆设置在近端处的头部和远端处的尖端之间并与联接到近端处的头部和远端处的尖端。在一些实施例中，芯包括至少两个径向延伸的翼。在一些实施例中，芯的至少远侧部分包括松质骨驱动螺纹。
在一些实施例中，翼沿着芯的至少一部分形成分段螺旋螺纹。在一些实施例中，翼被依次布置，使得一个翼沿着螺旋路径跟随(但不与之相连)后续的翼。在一些实施例中，每对随后布置的翼在设置在翼之间的空间中收集骨碎片。在一些实施例中，翼联接至芯并围绕芯缠绕。在一些实施例中，翼沿着螺旋路径围绕芯缠绕，该螺旋形路径沿着芯从锚的头部到尖端纵向地延伸。在一些实施例中，最靠近尖端的最远侧翼具有包括锋利的边缘和后壁的柴刀片几何形状。在一些实施例中，最靠近尖端的最远侧翼包括规则的松质骨螺纹刀片和后表面240。
在一些实施例中，所有间隙具有相同的尺寸(体积、长度和/或宽度)。在一些实施例中，间隙的尺寸不同。在一些实施例中，间隙的尺寸(例如，体积、长度和/或宽度)相对于限定间隙的翼的主直径成反比。主直径越大，间隙越小。在一些实施例中，间隙与锚头越近，间隙越小。
本发明的一些实施例的一个方面涉及用于骨锚的骨锚套件，该骨锚可操作以在骨中攻(tap)阴螺纹并在插入期间收集并保存骨碎片。
在一些实施例中，套件包括至少一个骨锚和至少一个骨钻引导器。在一些实施例中，套件包括可操作以将锚驱动到骨中的至少一个棘齿。在一些实施例中，锚包括芯或杆，该芯或杆设置在近端的头部和远端的尖端之间并与近端的头部和远端的尖端联接。在一些实施例中，芯包括至少两个径向延伸的翼。在一些实施例中，翼沿着芯的至少一部分形成分段螺旋螺纹。在一些实施例中，翼被依次布置，使得一个翼沿着螺旋路径跟随(但不与之相连)后续的翼。在一些实施例中，每对随后布置的翼在设置在翼之间的空间中收集骨碎片。
在一些实施例中，套件包括具有各种尺寸的多个骨锚。在一些实施例中，套件包括多个骨锚，其在头部的面向远侧的表面与最近侧翼的最近侧切面之间具有变化的距离，该距离等于在锚的各个插入点处的骨皮质的各种厚度。
在一些实施例中，套件包括多个骨锚，其包括与锚的长度、特定骨和插入骨中的部位相对应的不同数量的翼。
在一些实施例中，套件包括至少一个组合骨锚，其可操作以在骨中攻阴螺纹并在插入期间收集并保存骨碎片。
在一些实施例中，锚包括芯或杆，该芯或杆设置在近侧的头部和远侧的尖端之间并与近侧的头部和远侧的尖端联接。在一些实施例中，芯包括至少两个径向延伸的翼。在一些实施例中，芯的至少远侧部分包括无翼部分。
在一些实施例中，套件包括至少一个骨钻，至少一个钻头，至少一个锤形物和至少一个锚驱动器。在一些实施例中，锚驱动器包括棘齿。
本发明的一些实施例的一个方面涉及将植入物固定到骨的方法。在一些实施例中，方法包括将骨锚驱动到骨中，该骨锚可操作以在骨中攻螺纹并且在插入期间收集并保留骨碎片。在一些实施例中，方法包括将钻子引导器放置在骨的表面上并在骨中形成切口。在一些实施例中，方法包括在骨的表面上钻出与切口连通的孔。在一些实施例中，方法包括：将植入物抵靠骨放置，并且将包括杆和至少两个径向延伸的翼的骨锚放置，该翼经联接并随后布置成缠绕所述杆，从而沿着所述柄的至少一部分通过植入物并且进入骨的钻孔的开口形成分段螺旋螺纹。在一些实施例中，方法包括旋转锚并将最远侧翼的远侧边缘插入形成在骨中的切口中，并将锚驱动到骨中。在一些实施例中，方法包括在锚旋转期间在至少两个连续翼之间收集骨碎片。
骨锚结构
现在参考图2A、2B、2C、2D和2E，它们是根据本发明的一些实施例的骨锚及其操作的侧视图和截面图的简化说明。如图2A中的示例性实施例中所示，骨锚202包括细长芯或杆204，该细长芯或杆设置在近侧的头部206与远侧之间的尖端208之间并与近侧的头部206与远侧之间的尖端208联接。在一些实施例中，头部206类似于在国际专利申请公开WO2015/186123中详细描述的锚头部，该专利以全文引用方式并入本文，因此将不重复其描述。
在一些实施例中，头部206包括至少一个面向远侧的表面238。在一些实施例中，芯204包括至少两个径向延伸的翼210。在一些实施例中，并且如本文中其他地方所示，翼210沿着芯204的至少一部分形成分段螺旋螺纹212。在一些实施例中，翼210被依次布置，使得一个翼(例如，图2D，翼210-1)沿螺旋路径跟随(但不与之接触)后续的翼(例如，图2D，翼210-2)。在一些实施例中，每对随后布置的翼210沿着螺纹在它们之间形成间隙214，并且将在本文其他地方更详细地说明，当锚202被旋转地驱动到骨中时，从骨中切开出的骨碎片290在间隙214中被捕获并收集。被捕获和收集的骨碎片充当骨自体移植物，其在愈合过程中促进骨的再生，如本文其他地方更详细地解释的。在一些实施例中，翼210联接到芯204并围绕芯204缠绕以形成螺纹212。在一些实施例中，螺旋路径212沿着芯204从锚202的头部206到尖端208纵向地延伸。
锚202的结构的潜在优势在于仅皮质骨需要钻孔。松质骨不需要钻孔，因为翼是自攻的，并且在它们旋转驱动进入植入部位时，可以通过松质骨切开自己的阴螺纹路径。
在一些实施例中，至少一个翼210具有壁架几何形状。在一些实施例中，翼210包括面向锚的头部206的至少一个面向近侧的表面216和面向尖端208的至少一个面向远侧的表面218。在一些实施例中，面向近侧的表面216和面向远侧的表面218是等距的。在一些实施例中，翼包括圆周表面220，其沿着翼210的主直径并且平行于芯204的纵向轴线。在一些实施例中，圆周表面220的远侧边缘至少以翼210的主直径
Figure BDA0002392157160000111
联接到远侧表面218的圆周边缘222并且圆周表面220的近侧边缘以至少翼210的主直径
Figure BDA0002392157160000112
联接到近侧表面216的圆周边缘224。在一些实施例中，圆周表面220垂直于近侧表面216和/或远侧表面218。
在一些实施例中，如图2C所示的示例性实施例所示并且在本文中其他地方更详细地解释的，任何翼210均包括沿着沿翼210的任何位置的半径(例如，图2B，r1/r2/r3)截取的矩形或正方形横截面。
在一些实施例中，至少一个翼210包括前部分226和后部分228。在一些实施例中，至少前部分226包括限定径向延伸的骨切割表面230的表面。如图2B所示，骨切割表面230是平坦的。在一些实施例中并且如图2D所示，骨切割表面230在径向尺寸上是弯曲的(凹入的)。在一些实施例中并且如图2E所示，骨切割表面230在径向尺寸和纵向尺寸上都是弯曲的(凹形的)，从而形成勺状。在一些实施例中，使骨切割表面230的边缘与近侧表面216的前边缘，远侧表面218的前边缘和/或圆周表面220的前边缘相交形成一个或多个骨对应切割边缘232、234和236。在一些实施例中，至少一个翼210的后部包括后表面240。
如本文中其他地方更详细地解释的，当锚在被驱动到骨中时被旋转时，切割边缘232、234和236切开骨，形成沿着芯204向下盘旋的通道。被切开的骨碎片通过骨切割表面230收集并且收集的碎片被捕获并累积在翼210的后部和随后的翼210的前部之间的间隙214中。
现在参考图3A、3B、3C和3D，它们是骨锚的侧视图和底视图的简化说明。
如图3A所示的示例性实施例中所描绘，锚202的翼210至少在芯204的一部分上形成分段螺纹212。在一些实施例中，芯204为圆柱形，具有沿芯204的至少一部的恒定较小直径。因此，并且如图3C中描绘的示例所示，翼210包括沿芯204的至少一部分的恒定较小直径，和在一些实施例中，从尖端208到头部206逐渐增大的长直径。在一些实施例中，对于任何翼210，翼的主直径
Figure BDA0002392157160000121
至少是芯204的直径
Figure BDA0002392157160000122
的两倍。在一些实施例中，对于任何翼210，主直径
Figure BDA0002392157160000124
是芯204的直径
Figure BDA0002392157160000123
的2至4倍，2.5至3.5倍，小于两倍或大于4倍。
如本文所用，术语“主直径(major diameter，大直径)”是在包含螺纹轴线的平面中截取截面视图时界定螺纹轮廓的高度的两个极限直径中的较大者，并且术语“小直径”是螺纹的下极限直径。
如图3A中的示例所示，最靠近头部206的翼210的主直径
Figure BDA0002392157160000125
远大于最接近尖端208的翼210的主直径
Figure BDA0002392157160000127
在一些实施例中，主直径
Figure BDA0002392157160000126
是主直径
Figure BDA0002392157160000129
的2至8倍，主直径
Figure BDA0002392157160000128
的3至6倍，主直径
Figure BDA00023921571600001210
的4至5倍，小于主直径
Figure BDA00023921571600001211
的两倍或大于8倍主直径
Figure BDA00023921571600001212
在图3B中还示出翼210距头部206越近，其主直径
Figure BDA00023921571600001213
的增加，图3B是沿轴线A-A截取的图2A-E所示的示例性实施例的一部分的纵向截面简化说明。如图3B中所描绘的示例所示，翼210-18的主直径
Figure BDA00023921571600001214
(即2*r3)大于翼210-16的主直径
Figure BDA00023921571600001216
(即2*r2)，其又大于翼210-14的主直径
Figure BDA00023921571600001215
(即2*r1)。因此，用于翼210-18的前骨切割表面230的表面的有效切割部分250-18将是翼的厚度/高度(h18)乘以沿螺纹的210-18的半径(即，主直径的一半)和210-18之前的翼210-16的半径之间的差(r3-r2)。因此，在一些实施例中，每个翼210切割具有至少一个尺寸(X)(其等于，例如，(r2)减去(r1)，即X＝(r2)-(r1))的骨(例如，皮质骨)的碎片。因此，翼210-16的前骨切割表面230的表面的有效切割部分250-16因此为翼的厚度/高度(h16)乘以沿螺纹的翼210-16的半径(即主直径的一半)与翼210-16在前的翼210-14的半径之间的差(r2-r1)。在图3B中，为了简化说明，仅忽略翼210-15/210-17和210-19，然而应该注意的是，如本文其他地方所解释的，每个翼210的主直径(2*r)随着翼附图标记从210-14到210-19的增加而增加。
在一些实施例中，骨中的锚的至少尺寸(X)和匝数限定在间隙中累积的骨碎片的数量。因此，一旦将锚完全插入骨中，间隙214中的碎片的数量将取决于间隙的轴向位置。间隙越远，间隙214中的骨碎片数量就越大。因此，在更多远侧的间隙214中，累积的骨量可超过间隙214的体积，并导致径向向内压缩骨碎片。
在一些实施例中，翼的厚度是相同的。在一些实施例中，翼的厚度是变化的。
翼以不断增加主直径的顺序的布置被设定成在进入松质骨之前使得每个翼210咬下皮质骨302的碎片。在锚202被驱动到骨中时皮质骨的碎片与收集的松质骨碎片一起用作在愈合期间促进骨组织再生的骨质自体移植物。在图3A中，仅出于说明性原因而绘制几个皮质层302(每个邻近每个翼210)，以表明当每个翼被驱动穿过皮质层302时翼210从皮质骨层302截取的咬块的尺寸逐渐增大以及当翼210的主直径在尺寸上增加时翼210越靠近头部206。这也在图3B中示出，图3B是沿图3A的箭头350所示方向查看的骨锚202的底视图的简化说明。如图3B所示，四个切线T1、T2、T3和T4与四个后续的翼210：210-1、210-2、210-3和210-4的主直径相切地绘制，其中210-1是最远侧的翼，而210-4是最近的翼。如图3B所示，是在切线的T1点处半径(r1)两倍的翼210-1的主直径
Figure BDA0002392157160000131
远小于是在切线的T4点处的半径(r4)两倍的翼210-4的主直径
Figure BDA0002392157160000132
最靠近头部206的翼210-5具有与头部206的肩部370相同的直径，以便在皮质骨中制备孔，该孔将紧密且精确地容纳肩部370并帮助防止锚202在插入之后“摇动”，如在相关国际申请公开WO2015/186123中更详细地描述的，其全部内容以引用方式并入本文。
现在参考图4A、4B、4C和4D，它们是从图3A的箭头350所示的方向查看的锚202的底视图的简化说明。在图4A中，锚的旋转方向由弯曲的箭头450限定。旋转方向为每个翼210限定包括切割表面404的前部分402和后部406。如本文其它地方所述，前部402和后部406分别由箭头450所示的旋转方向限定。然而，旋转方向的反转重新限定作为后部的前部402和作为具有切割边缘408的前部的后部406。
在一些实施例中并且如图4A所示，骨切割表面的表面，例如翼210-6的骨切割表面404-1，在表面404的表面与芯204的接触点处参照锚202的半径(r)并且相对于箭头450所示的旋转方向成角度(α)。在这种构造中，相比于联接至芯204的壁404-1的表面的边缘，表面404在翼210-6的主直径处的边缘相对于锚202的旋转方向更向前行进。在一些实施例中，角度(α)在0度至50度之间。在一些实施例中，角度(α)在0度和50度之间，10度和40度之间，20度和30度之间，大于50度或小于0度。如图4B中所示，骨切割表面的表面，例如翼210-7的骨切割表面404-2，沿着锚202的半径(r)在壁404-2的表面与芯204的接触点处参照锚202的半径(r)以0°的角度(α)设置。如图4B所示，骨切割表面的表面，例如翼210-7的骨切割表面404-2在表面404-2的表面与芯204的接触点处相对于箭头450指示的旋转方向参照锚202的半径(r)成负角(α)。
成角度的骨切割表面404的潜在优点在于，该角度为表面404提供比与锚定半径对准的表面更大的切割表面积。
成角度的骨切割表面404的另一潜在优点在于，该角度使得表面404能够沿着阴螺纹412推动骨碎片，同时沿径向向内引导骨碎片，从而在中央推动骨碎片更靠近芯204。
如本文其他地方所解释的，前骨切割表面230的表面的凹面的潜在优势在于它使得表面230能够将骨碎片以杯子的形式收集起来并且更好地使碎片粉碎和/或径向向外推动进入松质骨的缝隙和洞穴中。
圆周表面220的一个或多个前边缘形成一个或多个与骨相对应的切割边缘232、234和236。在一些实施例中，至少一个翼210的后部包括后表面240。
如本文中其他地方更详细地解释的，当锚在被驱动到骨中时被转动时，切割边缘232、234和236切开骨，从而形成沿着芯204向下螺旋的通道。被切开的骨碎片被骨切割表面230收集并且收集的碎片被捕获并累积在翼210的后部和随后的翼210的前部之间的间隙214中。
图4D所描绘的示例性实施例表明由锚202翼210从骨上切开出的阴螺纹412的示例。阴螺纹412的圆周表面410沿锚202的大直径(ΦMD)的镜像圆周表面220是钝的。
具有钝圆周表面的阴螺纹的潜在优点在于这种表面使对周围骨的压缩和压碎以及与沿径向向外方向的粉碎材料的相关驱动最小化，如在常用的皮质骨螺钉中所见的以及在其他地方所解释的。
骨锚翼操作
现在参考图5A、5B、5C、5D和5E，它们是骨锚202的操作方式的简化示意图。当锚202的翼210被驱动到骨中时，锚202的翼210从骨上刻下或切下骨碎片并与锚202一起收集、保存和驱动骨碎片。
收集和保存骨碎片的潜在优势在于碎片成为与骨锚202杆204和翼210接触的骨组织再生的中心。出于所有实际目的，锚202在被植入到骨组织中时进行自体骨组织移植。
如图5A所示，当锚202被驱动入骨组织中时，翼210首先遭遇皮质骨层525。如图5B所示，在皮质骨水平，每个翼210折断皮质骨的碎片502。当锚202旋转并且翼210沿着先前形成的阴螺纹412行进时，翼210被驱动到松质骨中。在松质骨水平上，并且如图5C所描绘的示例性实施例所示，每个翼210在松质骨中攻新的阴螺纹412，其主直径
Figure BDA0002392157160000151
比在前的翼210攻出的螺纹412大。如虚线箭头550所示，借助切表面404沿着阴螺纹412推动由先前攻出的骨螺纹断开的骨碎片504与皮质骨碎片502(如断箭头550所示)，并累积(如图5D所示)在翼210-9的后表面240和翼210-10的前骨切割表面230之间的间隙214中。
图5E说明处于最终植入状态的锚220，其中所有间隙214均填充有皮质和松质骨碎片402/404，分别形成具有交替的锚202翼210和骨碎片502和504的连续填充的阴骨螺纹412。如本文其他地方所述，被捕获在间隙214中的骨碎片502和504促进骨再生，从而将翼210锁定在再生骨中。
如图5E所描绘，间隙距锚头部206的距离越远，例如间隙506，间隙就越充满骨碎片和碎屑。这是因为限定间隙506的连续翼的前壁的切割表面在锚202旋转时连续切割骨至少尺寸(X)，如本文其他地方更详细地解释的那样，并且比限定更靠近头部206的间隙例如间隙508的那些切割表面转动更多次，并因此沿着阴螺纹行进更大距离并累积更多的骨碎片和碎屑。在一些实施例中，骨锚中的所有间隙均具有相同的尺寸。在一些实施例中，骨锚包括变化的尺寸，例如体积、长度和/或宽度的间隙。例如，在一些实施例中，连续翼之间的间隙不必完全填充骨组织的碎片以允许累积的骨组织生长，就像移植的骨移植物一样。替代地，并且可选地，相比于位于更近侧的连续翼之间的间隙，位于远侧的连续翼之间的间隙可以沿着锚螺纹的更大长度延伸，例如，1.25、1.5、2、2.25、2.5、3倍长，小于1.25倍长，大于3倍长或者两者之间的任何值。这是因为与“行进”较短距离(即较少的锚旋转)的间隙相比，“行进”较长距离(即更多的锚旋转)的间隙累积更多碎屑。间隙位于越远的位置，它“行进”的距离(即旋转)越长。
然而，在一些实施例中，间隙的尺寸(例如，体积、长度和/或宽度)相对于限定间隙的翼的主直径成反比，例如，限定间隙的连续翼的间隙的主直径越大，间隙尺寸越小。例如，在短螺钉中，尤其靠近锚头206的连续翼之间的间隙诸如间隙508对于预期在间隙中累积的骨组织碎片的预期量而言可太大。因此，限定间隙之间的长度的第一翼的后表面随后翼的前表面之间的距离可以越短，该间隙越靠近锚头206。在这样的实施例中，相比于随后的间隙，间隙506在体积、长度和/或宽度等等上可以更大，直到最小的间隙508。
现在参考图6，图6是移植的锚202的示意图的简化说明。如图6所描绘的示例性实施例所示，锚202被示为将支撑装置602(例如，骨板)固定到骨。在一些实施例中，最近侧翼210-11位于距头部206朝远侧面向的表面238的距离(d1)处。在一些实施例中，距离(d1)对应于锚202移植的部位处的皮质骨层525的厚度(dCT)。在一些实施例中，(d1)在1至10mm，2至8mm，3至6mm，4至5mm之间，小于2mm或大于10mm。
最近侧翼210-11与面向远侧的表面238之间的距离(d1)的潜在优势在于，向内的皮质骨再生进入最近侧翼210-11与面向远侧的表面238之间的间隙，并且封闭在芯204上，从而通过减小锚的“摇动”运动以及增加对作用在锚202上的拔出力的抵抗而提供锚202的稳定性。
图7A和图7B是描绘锚702的示例性实施例的示意图的简化说明。锚702包括无翼的远侧部分704。在一些实施例中，无翼的远侧部分704包括切割凹槽708。在一些实施例中，凹槽708平行于芯204的纵轴线。如本文其他地方所述，仅皮质骨层525需要钻孔，该钻孔提供用于插入锚702的无翼的远侧部分704的定向引导孔。因此，无翼的远侧部分704从尖端208向近侧延伸一段距离(d2)，该距离对应于在移植部位的皮质骨层525的厚度。在一些实施例中，(d2)等于、大于或小于皮质骨层525的厚度(dCT)。在一些实施例中，(d2)在1与10mm之间，2与8mm之间，3与6mm之间，4与5mm之间，小于2mm或大于10mm。
锚702的结构的潜在优点在于，锚202芯204的无翼的远侧部分704穿透到松质骨706中将沿杆204径向向外移位和压缩松质骨706-1，如由参考数字750所示的箭头指示的。将锚702进一步旋转插入到松质骨706中会驱使翼210切开已经压缩的松质骨706，并相比于其中先前未压缩松质骨706的结构，收集更大量的碎片。
现在参考图8、9和10，它们是骨锚的示例性实施例的示意图的简化说明。如图8-10所示，骨锚802/902/1002具有两对或更多对翼210和不同长度的芯204。
在一些矫形情况下和在一些实施例中，两对(四个翼)包括组合的表面积(例如，翼210的面向近侧的表面216的组合的表面积)，以防止锚802/902在植入后的“摇动”运动和拔出。例如，具有短芯204的锚902可以适合于在骨深度有限的区域中移植，诸如在小儿骨科或牙科外科手术中植入幼小的骨中。用于牙科程序的锚(诸如图9所说明的示例)的长度可以在3至20mm，5至15mm，8至12mm之间，小于3mm或大于12mm之间。
在一些实施例中，应力计算可以示出在有限骨深度情况下对翼表面积的增加的要求。图10描绘示例性实施例，其中，相对于图9的骨锚902，翼1010具有比图9的翼210的主直径大的主直径，和因此增加的表面积，例如翼1010的面向近侧的表面1016的组合表面积，尽管骨深度有限，但在移植后仍能防止锚1010的“摇动”运动和拔出。
图11，是骨锚的示例性实施例的侧视图的简化说明，描绘类似于本文其他各处所描述的锚的锚1102，其包括在芯1104中的一个或多个切口或穿孔1150。切口或穿孔1104促进骨组织向孔或切口的生长，从而增加锚固器1102在骨中的稳定性和固定。在一些实施例中，骨锚202、702、802、902、1002、1102、1202、1222、1402和1452涂覆有防松涂层，诸如Trabecular Structures TM(由Arcam AB制造，Headquarters
Figure BDA0002392157160000171
Fabriker 27ASE-431 37
Figure BDA0002392157160000172
瑞典)。
图12A、12B、12C和12D，是骨锚202翼210的截面图的简化说明，示出翼210的面向近侧的表面216和/或面向远侧的表面218的示例，包括比翼210的正方形或矩形截面更大的表面积。沿从芯204径向向外延伸的半径截取横截面，如本文其他地方所示和讨论的。
在图12A所示的示例中，面向近侧的表面216是成角度的并且径向向内倾斜(从圆周表面220朝向芯204)。成角度的表面216不仅提供更大的抗拔出性，而且还有助于将骨碎片维持靠近芯204，并防止此类碎片径向向外移动。
图12B示出与图12A中描绘相似的示例性实施例，其中，面向远侧的表面218成角度并且与面向近侧的表面216类似地径向向内倾斜(从圆周表面220朝向芯204)。面向远侧的表面218的增加的表面积提供对由于例如咀嚼引起的纵向力而使锚1002进一步行进的更大抵抗性。
图12C和图12D分别包括翼210的面向近侧的表面216和/或面向远侧的凸表面218。类似于图12A和12B所描绘的示例性实施例，凹表面216不仅提供更大的抗拔出性，而且还有助于将骨碎片保持靠近芯204，并防止这些碎片径向向外移动。类似地，面向远侧的表面218的增加的表面积为锚1002的屈服于由例如咀嚼引起的纵向力的进一步行进提供更大抵抗性。
专用钻子引导器
现在参考图13A、13B、13C、13D和13E，它们是用于如本文中其他地方所述的骨锚的专用钻子引导器1202的示意图和局部截面图的简化说明。在一些实施例中，钻子引导器1202包括至少一个柄部1204和主体1206，该主体1206具有孔1208，该孔1208的尺寸设计成并且适于容纳钻头(未示出)。在一些实施例中，孔1208位于中心。可选地，柄部1204的纵向轴线相对于孔1208的纵向轴线以角度(β)成角度，使得当将主体1206抵靠骨放置时，外科医生的手不会接触组织。可选地，角度(β)在10度至45度，15度至40度，20度至35度之间，小于10度或大于45度。
在一些实施例中，主体1206包括在主体1206的面向骨切面上的突出部1210，突出部的大小设计成并且适配于被接收植入物1230中的开口的骨锚头206接收。例如，这种植入物可以是如属于相同发明人的国际专利申请第PCT/IL2016/050818中所述的骨板或非骨水泥关节表面重修系统，该申请的全部内容结合在此。
在一些实施例中，突出部1210是圆柱形的。在一些实施例中并且如图13D所示，主体1206的突出部1210的尺寸设计成并且适配于使其适于由骨锚头206接纳，该骨锚头206容纳植入物1230表面(例如，骨板)中的开口1228。在一些实施例中，突出部1210的直径的尺寸设计成紧密地适配在植入物1230中的开口1228内。这是为了确保钻子引导孔1208相对于植入物1230正确地居中。在一些实施例中，主体1206包括面对骨的表面1212和背对骨的表面1212。在一些实施例中，面向骨的表面1212是平坦的。在一些实施例中，面向骨的表面1212是弯曲的和/或成角度的。
在一些实施例中，主体1206的面向骨的表面1212包括至少一个尖锐的楔形物1214。在一些实施例中，楔形物1214从钻子引导器主体1206的面向骨的表面1212向远侧突出。在图13A-13D所描绘的示例性实施例中，楔形物1214包括平坦的细长叶片状几何形状，具有锋利的脊部1216并且从孔1208径向向外延伸。在一些实施例中，钻子引导器主体1206包括平坦的面向近侧的表面1218，其可操作以容纳锤击。
在一些实施例中，并且如图13E所示，钻子引导器1222主体1226的壁是弯曲的，使得钻子引导器1222具体地适配在齿1250之间以接触骨1252。
在图14A-14D、15A-15D和16中，已经去除骨植入物1230以简化说明。
现在参考图14A、14B和14C，它们是从图12A中的箭头1275所示的方向查看的在骨的皮质中钻孔以准备植入骨锚时钻子引导器1202的部署的示意图的简化说明。
如图14A所示，将钻子引导器1202放置在锚植入部位的骨表面上，使得楔形物1214的尖脊1216与骨皮质525的表面1302接合。一旦就位，锤形物1304用于将主体1206的近侧表面1218沿箭头1350所指示的方向敲击并且将楔形物1214至少部分地驱动到皮质骨层525中。如图14B所描绘的示例性实施例中所示，楔形物1214被驱动到皮质骨525中，直到面向骨的表面1212的至少一部分与皮质骨525的表面1302接合。一旦将钻子引导器1202的主体1206紧靠皮质骨525的表面1302放置，就可以将钻头1355插入钻穿皮质层525的孔1208和孔1306中，如图14C所示。如本文其他地方所述，在松质骨中无需钻孔。
在此阶段，去除钻子1306和钻子引导器1202。在一些实施例中，钻子引导器1202可以由一次性材料制成，并且可以在此阶段中处理掉。
图14D示出去除钻子引导器1202和钻头1355后从通过箭头1360在图14B中指示的方向查看的皮质骨525的表面1302。孔1306延伸皮质骨层525的整个厚度和从孔1306径向向外表面地延伸的切口1308。在图14D所示的示例中，切口1308具有狭槽几何形状，其深度等于楔形物1214距面向骨的表面1212的高度(h)。在一些实施例中，高度(h)可以在0.1与1mm之间，0.2与0.8mm之间，04与0.6mm之间，小于0.1mm或大于1mm。
现在参考图15A、15B、15C和15D，它们是以下的横截面图的简化说明：锚202在具有或不具有切口1308的情况下通过皮质骨层525钻出的孔1306中的定位以及锚202的远侧端和尖端的示例性实施例。如图15A所描绘的示例性实施例中所示，皮质骨层525包括钻孔1306，其在表面1302中没有切口。锚202的尖端208放置在孔1306内，然而，锚202相对于皮质骨层525的表面1302定位成一定角度。该角度可通过将翼210-12的面向远侧的表面218抵靠骨的表面1302定位而产生，从而为外科医生提供锚202紧密配合在孔1306中的假感觉。
在图15B所示的示例性实施例中，皮质骨层525包括骨表面1302中的钻孔1306和切口1308。在这种构造中，锚202的尖端208被放置在孔1306内，并且翼210-12的前部分226的至少一部分被容纳在切口1308内，并且允许锚202相对于表面1302正确定位。
对皮质骨层525的表面1302进行切口的潜在优势在于它允许锚202相对于表面525正确定位。
对皮质骨层525的表面1302进行切口的潜在优势在于，当锚202旋转时，切口1308为骨切割表面230提供皮质骨的一部分的初始抓握。这在图16中示出，图16是沿图15B中的虚线QQ截取并从箭头1460指示的方向查看的在骨中形成的钻孔和切口的截面图的简化说明。如图16所示，翼210-12的前部226插入切口1308内部，并接合并抓紧切口1308的壁1310的至少一部分。
图15C和15D说明适于插入切口1308中的锚1402和1452的远侧尖端的示例性实施例，并为锚202提供相对于皮质骨525的表面的正确空间取向。在图15C中所示的实施例中，最远侧的翼1404具有包括尖锐边缘1406和后表面240的柴刀片几何形状。在图15D中描绘的示例性实施例中，最远侧翼1408的骨切割表面230已经被规则的松质骨螺纹刀片1410代替，但是维持了后表面240。
骨锚套件
在一些实施例中并且如图17所示，图17是骨锚套件的实施例的局部示意图的简化说明，骨锚套件1602包括多个骨锚，其具有在头部206的面向远侧的表面238和最近侧翼210的最近侧切面之间的不同距离，一些示例包括一个或多个骨锚202、1604、702、802和/或902或本文其他地方所述的任何其他类型的骨锚，以及骨锚专用钻子引导器。在一些实施例中，骨锚套件包括一个或多个钻头1355，一个或多个锤形物1304和骨锚驱动工具1606。在一些实施例中，一个或多个锚202、1604、702、802和/或902的头部包括：六角孔，其尺寸设计成并且适于容纳六角形螺丝刀，诸如整形外科手术室中常见的螺丝刀。
可以为特定的整形外科或牙科外科手术程序设定骨锚套件1602，并包含用于预期程序的特定锚固和相关工具。这样的套件可以包括牙科手术程序套件，小儿骨科手术套件以及其他。在一些实施例中，可以将骨锚套件与其他整形外科套件诸如膝关节置换或全膝关节置换套件、手整形外科套件、下颌重建外科套件等相组合。
爪状骨板
现在参考图18A、18B和图18C，它们是与如本文中其他地方所述并且根据本发明的一些实施例的骨锚一起使用的爪状骨板的透视图和平面图的简化说明。
肩袖是包括肩复合肌的通用术语，肩袖主要稳定盂肱关节，但是也显著地有助于运动。肩袖肌包括冈上肌、冈下肌、小圆肌和肩胛下肌。这些肌肉的腱联合形成肩袖。
肩袖撕裂(旋转肌袖断裂，Rotator cuff tears)相对常见，并且其修复需要进行外科手术以修复肩部的撕裂腱。可以通过大(开放)创口或肩关节镜(其使用较小创口)来完成该程序。使用由金属或可吸收材料制成的小铆钉(称为缝合锚)将肌腱重新连接到骨。缝线附接到将肌腱绑回骨的锚。肩袖肌腱的撕裂可以是部分的或完全的，其中肌腱在固定之前近接近肱骨的头部。
在一些实施例中，骨锚套件例如骨锚套件1602包括用于特定整形外科程序例如肩袖腱断裂修复的套件。
在一些实施例中，肩袖修复套件类似于如本文其他地方所解释的骨锚套件1602，并且包括如图18A、18B、18C和18D中所描绘的至少一个爪状骨板1800。图18A和图18B是根据本发明的一些实施例的爪状骨板的实施例的透视图和平面图的简化说明。图18B是从箭头1810所指示的方向查看的图18A中的爪状骨板的平面图。在一些实施例中，爪状骨板1800包括大体平坦或稍微弯曲的主体1802，其在一端具有至少一个孔口1804并且在另一端具有一个或多个爪1806。在一些实施例中，爪1806的尖端1822是钝的。在一些实施例中，爪1806的尖端1822是尖锐的。
在一些实施例中，一个或多个爪1806相对于爪状骨板1800的主体1802成一定角度，以便从爪状骨板1800的面向骨的表面1808突出。在一些实施例中，孔口1804的尺寸设计成容纳至少一个骨锚202。在一些实施例中，孔口1804包括梯形物1820，该梯形物1820的尺寸设计容纳骨锚202头部206的至少肩部370。在一些实施例中，在接合爪状骨板1800的主体1802之前，至少两个爪1806共享共同的大体平坦的表面1814。
图18C和18D是根据本发明一些实施例的爪状骨板1850的透视图和平面图的简化说明。图18D是从箭头1830所指示的方向查看的爪状骨板1850的平面图的简化说明。如图18C和18D所示，爪状骨板1850的主体1852在一端1818形成限定单个爪1806的裂口1854。在一些实施例中，在主体1852的与开裂端1818相对的一端处的孔口1856包括梯形物1820，其尺寸设计成容纳骨锚202头部206的至少一个肩部370。
在一些实施例中，爪状骨板1800/1850由常用的骨板材料制成，诸如不锈钢和钛或任何其他合适的生物相容性材料。
现在参考统称为图19的图19A、19B和19C，它们是根据本发明的一些实施例的爪状骨板的实施方式的透视图和侧视图的简化说明。如图19所示的示例性实施例中所示，为了校正肩袖肌腱1950的部分或全部撕裂，将爪状骨板1800/1850施加到撕裂的腱上，使得各个爪1806的尖端1822接触从肩袖肌延伸出的腱1950的一部分。爪状骨板1800/1850的孔口1804/1856端分别位于肱骨1952的头部的暴露表面上。在一些实施例中，如果需要的话，腱1950的撕裂部分是接近的(例如，在完全撕裂的情况下)。
如图19所描绘的示例性实施例中所示，锚202被驱动通过孔口1804/1856并进入肱骨1952的头部，将爪状骨板1800/1850贴着肱骨1952的头部推进并驱动爪1806进入腱1950组织。在一些实施例中，爪1806至少部分地咬入腱1950和/或肱骨1952的头部的表面。
爪状骨板1800/1850的潜在优点在于，无需使用缝合线就可以修复肩袖的部分或全部撕裂，并且仅需要使用锚202将爪状骨板1800/1850固定到肱骨1952的头部和腱1950。
爪状骨板1800/1850的潜在优势在于程序省时且易于执行。
使用骨锚和包括骨锚的套件的方法
现在参考图20，图20是在骨中植入骨锚的示例性方法的流程图。在一些实施例中，在1702处，方法包括可选地将专用钻子引导件1202抵靠在锚移植部位处的骨的表面上。可选地，1704处，敲击钻子引导器1202以在骨的表面1302中形成切口1308。在1706处，在皮质骨层525中钻出孔1306，并且可选地在1708处将固定装置抵靠骨的表面1302放置。在一些实施例中，固定装置是骨板。在一些实施例中，固定装置是膝盖表面重修装置或任何其他合适的装置。在1710，将骨锚(例如，锚202)放置在钻孔1306中，可选地穿过固定装置中的开口。可选地，在1712处将翼210的至少一部分放置在切口1308中。在1714处，旋转骨锚并且在1716处随着锚被更深地驱动到骨中在每两个连续的翼210之间收集骨碎片。
术语“包括(comprises/comprising)”、“包含(includes/including)”、“具有(has/having)”以及它们的结合词是指“包括但不限于”。
在整个本申请中，可以参考范围格式来呈现本发明的实施例。应当理解，范围格式中的描述仅是为了方便和简洁，而不应被解释为对本发明范围的不灵活的限制。因此，应该将范围的描述视为已明确公开所有可能的子范围以及该范围内的各个数值。例如，对诸如“从1到6”的范围的描述应该被认为具有具体公开的子范围，例如“1到3”，“1到4”，“1到5”，“2到4”，“2到6”，“3到6”等；以及该范围内的单个数字，例如1、2、3、4、5和6。无论该范围的广度如何，这种情况都适用。
每当在本文指示数值范围时(例如，“10-15”，“10至15”或由这些另一此类范围指示链接的任何数字对)，均意味着包括在指定的范围限制内(包括范围限制)的任何数字(分数或整数)，除非上下文另有明确规定。短语第一个指示数字与第二个指示数字“之间的范围”，以及从第一个指示数字“至”、“至到”、“直到”或“达到”(或另一个这种指示范围的术语)第二指示数字的“范围”在本文中可互换使用，并且包括第一和第二指示数字以及它们之间的所有分数和整数。
除非另外指出，否则本文所用的数字以及基于其的任何数字范围是本领域技术人员所理解的合理测量结果和舍入误差的精度内的近似值。
应当理解，为清楚起见，在单独的实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中组合提供。相反，为简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合或在本发明的任何其他所述的实施例中合适地提供。在各种实施例的上下文中描述的某些特征不应被认为是那些实施例的必要特征，除非该实施例在没有那些要素的情况下不可操作。

Claims (42)

1.一种骨锚，其包括：
细长芯，所述细长芯在远端处具有尖端并且在近端处联接至头部；和
分段螺旋螺纹，所述分段螺旋螺纹在其中限定一个或多个间隙，每个间隙限定至少一个后壁，所述后壁具有包括至少一个切割边缘的切割表面；
所述骨切割表面和所述切割边缘被构造成切割骨并径向向内引导骨碎片。
2.根据权利要求1所述的锚，其中，所述间隙限定至少前壁，所述前壁相对于所述后壁沿着所述螺旋螺纹在更远侧。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的锚，其中，所述分段螺旋螺纹包括翼，并且所述间隙形成在相邻的连续翼之间，并且其中，随后的第二翼的主半径(r2)比在前的第一翼的主半径(r1)大至少一个尺寸(X)，其用公式[X＝(r2)-(r1)]表示。
4.根据权利要求3所述的锚，其中，每个后续的翼将由在前的翼形成的骨中的阴螺纹的主半径扩展至少所述尺寸(X)。
5.根据权利要求4所述的锚，其中，所述骨是皮质骨。
6.根据权利要求3所述的锚，其中，在所述锚旋转时，所述翼连续地切割骨。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的锚，其中，所述切割表面区域的尺寸和形状设计成在所述锚旋转时沿着由至少一个在前的翼形成的阴螺纹推动在所述间隙中累积的所述骨碎片。
8.根据权利要求3所述的锚，其中，至少所述尺寸(X)和所述锚在骨中的匝数限定累积在所述间隙中的骨碎片的数量。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的锚，其中，所述至少一个切割边缘被定向成在平行于螺纹轴线的30度内。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的锚，其中，所述至少一个切割边缘被定向成垂直于所述螺旋螺纹的螺旋角。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的锚，其中，所述芯具有圆柱形几何形状。
12.根据权利要求3-11中任一项所述的锚，其中，所述翼沿着所述轴的圆周的至少三分之一附接到所述芯。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的锚，其中，所述后壁沿着从所述芯的纵轴径向延伸的平面设置。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的锚，其中，所述后壁沿着与平行于螺纹轴线成30度设置的平面设置。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的锚，其中，所述后壁是凹形的。
16.根据权利要求3至15中任一项所述的锚，其中，所述翼中的至少一个包括面向近侧的表面和面向骨的表面。
17.根据权利要求16所述的锚，其中，所述面向近侧的表面和所述面向骨的表面彼此等距。
18.根据权利要求16和17中任一项所述的锚，其中，所述后壁的第一边界联接至所述面向近侧的表面的后边缘以形成切割边缘。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的锚，其中，所述后壁的第二边界联接至所述面向骨的表面的后边缘以形成切割边缘。
20.根据权利要求16-19中任一项所述的锚，其中，所述翼中的至少一个包括与所述芯的纵轴线平行的圆周表面。
21.根据权利要求20所述的锚，其中，所述圆周表面沿着所述翼的主直径设置。
22.根据权利要求20和21中任一项所述的锚，其中，所述圆周表面和所述后壁在所述切割边缘处相会。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的锚，其中，所述圆周表面和所述后壁以30度与90度之间的角度相会。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的锚，其中，多个翼的圆周表面形成假想锥体。
25.根据权利要求3至24中任一项所述的锚，其中，所述翼包括在沿着其长度的任何点处的正方形或矩形横截面。
26.根据权利要求3至25中任一项所述的锚，其中，所述后壁的所述切割表面和切割边缘沿着所述芯的半径设置。
27.根据权利要求3至26中任一项所述的锚，其中，所述后壁的所述切割表面和切割边缘相对于所述芯的半径成一定角度，使得相比于附接到所述芯的所述切割表面的边缘，所述切割边缘沿着所述螺纹更远地设置。
28.根据权利要求1-27中任一项所述的锚，其中，所述后壁相对于所述半径成0度与30度之间的角度。
29.根据权利要求1-28中任一项所述的锚，其中，所述头部包括联接至所述芯的第一表面和背向所述芯的第二表面。
30.根据权利要求29所述的锚，其中，联接至所述芯的所述表面与最近侧翼的最近侧部分之间的距离在1mm与3mm之间。
31.根据权利要求1至30中任一项所述的锚，其中，至少一个翼的主直径至少等于所述芯的直径的两倍。
32.根据权利要求1-31中任一项所述的锚，其中包括远侧无翼部分。
33.根据权利要求32所述的锚，其中，所述远侧无翼部分包括至少一个凹槽。
34.根据权利要求32和33中任一项所述的锚，其中，所述远侧无翼部分在芯长度的20％与40％之间延伸。
35.根据权利要求32-34中任一项所述的锚，其中，所述远侧无翼部分从所述远侧尖端延伸超过2mm。
36.一种用于根据权利要求1所述的骨锚的钻子引导器，包括：
柄部；联接到主体，其包括骨接触表面和尺寸设计成容纳骨钻的孔；和
所述骨接触表面包括楔形物，所述楔形物从所述孔的缘部径向向外延伸并且远离所述骨接触表面突出。
37.根据权利要求36所述的钻子引导器，其中，所述楔形物被成形为从在骨中钻出的孔的缘部延伸的凹部，所述凹部的形状和尺寸被设计成容纳所述径向延伸的翼中的一个的至少一部分。
38.一种骨锚套件，包括：
至少一个骨锚，包括：
头部；
芯；和
分段螺旋螺纹，所述分段螺旋螺纹在其中限定一个或多个间隙，每个间隙限定至少一个后壁，所述后壁具有包括至少一个切割边缘的切割表面；
所述骨切割表面和所述切割边缘被构造成切割骨并径向向内引导骨碎片；
至少一个骨锚驱动工具；和
至少一个骨锚专用钻子引导器。
39.根据权利要求38所述的骨锚套件，其中，所述套件包括用于肩袖撕裂修复的爪状骨板。
40.一种用于将骨锚移植入骨中的方法，包括：
在所述骨的皮质层中钻孔；
在所述骨的表面上形成切口；
在所述孔中放置骨锚，所述骨锚包括芯和在其中限定一个或多个间隙的分段螺旋螺纹，每个间隙限定至少一个后壁，所述后壁具有包括至少一个切割边缘的切割表面，使得所述切割边缘的至少一部分被定位在所述狭槽内；
旋转所述锚并将所述锚驱动到所述骨中；以及
切割骨并径向向内引导骨碎片。
41.一种与根据权利要求1所述的骨锚一起使用的用于肩袖撕裂修复的爪状骨板，包括：
大致平坦的主体，所述主体具有尺寸被设计成容纳所述锚的在所述主体的第一端处的至少一个孔口；和
至少一个爪，其在所述主体的相对的第二端上，所述爪相对于所述板主体成角度。
42.根据权利要求41所述的用于肩袖撕裂修复的爪状骨板，其中，所述第二端是开裂的。
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