RU2850373C1 - Костный расширяющийся ортопедический винт - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области костных расширяющихся ортопедических винтов. Более конкретно изобретение относится к костному расширяющемуся ортопедическому винту, имплантация которого в костную ткань стабилизируется путем расширения, в частности, в губчатом веществе кости. Костный расширяющийся ортопедический винт содержит трубчатую основную часть (2), расположенную вдоль продольной оси (L) между проксимальным участком (22), имеющим первый внутренний диаметр, и дистальным участком (23), имеющим второй внутренний диаметр, меньший, чем указанный первый внутренний диаметр, и стержень (1), расположенный между проксимальным участком (12) и дистальным участком (13) по оси, коллинеарной оси (L), и имеющий, с одной стороны, вдоль указанной продольной оси (L) внешний профиль, комплементарный указанному внутреннему профилю указанной трубчатой основной части (2), а с другой стороны стержень имеет внешнюю резьбу (11). Указанные первый и второй внутренние диаметры таким образом определяют внутренний профиль указанной трубчатой основной части (2) и содержат, с одной стороны, первую внутреннюю резьбу (20) внутри трубчатой основной части (2) и, с другой стороны, вторую внешнюю резьбу (21) снаружи трубчатой основной части (2). Шаг резьбы (11) стержня имеет направление, противоположное направлению шага резьбы указанной второй внешней резьбы (21) трубчатой основной части (2). Винт выполнен с возможностью расширения между, с одной стороны, исходной конфигурацией, в которой механизм взаимной блокировки выполнен с возможностью блокировки указанной трубчатой основной части (2) и указанного стержня (1) благодаря противоположному направлению этих двух шагов резьбы, и, с другой стороны, конфигурацией расширения, получаемой путем приведения в движение указанных комплементарных внутренней и внешней резьб трубчатой основной части (2) и стержня (1) взаимно, вызывая проникновение стержня (1) в трубчатую основную часть (2) и создавая расширение указанной трубчатой основной части (2) благодаря внешнему диаметру стержня (1), который больше внутреннего диаметра трубчатой основной части (2) на дистальном участке, за счет деформации трубчатой основной части (2) при проникновении стержня (1) в трубчатую основную часть (2). Внешний профиль стержня (1) и внутренний профиль трубчатой основной части (2) являются комплементарными, так что в конфигурации расширения они выполнены с возможностью обеспечения: проксимальной опоры, обеспечиваемой комплементарностью внешнего диаметра стержня (1) с внутренним диаметром трубчатой основной части (2), дистальной опоры, обеспечиваемой взаимодействием между трубчатой основной частью (2), внутренний диаметр которой сужается к дистальному участку до тех пор, пока не станет меньше внешнего диаметра стержня (1), центральной опоры, расположенной между проксимальной и дистальной опорами, образованной взаимодействием между внешним диаметром стержня (1) и внутренним диаметром трубчатой основной части (2), которые в конфигурации расширения выполнены с возможностью создания внешнего диаметра трубчатой основной части (2) на центральном уровне, который больше внешнего диаметра трубчатой основной части (2) на проксимальной опоре. Внешний диаметр стержня (1) больше внутреннего диаметра трубчатой основной части (2) в сужающейся части (271) на дистальном участке. Изобретение можно стабильно имплантировать и иммобилизовать в костной ткани. 14 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ И ОБЪЕКТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к области костных расширяющихся ортопедических винтов. Более конкретно, изобретение относится к костному расширяющемуся ортопедическому винту, имплантация которого в костную ткань стабилизируется путем расширения, в частности, в губчатом веществе кости.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Костный расширяющийся ортопедический винт по существу состоит из удлиненной основной части, предназначенной для имплантации в остов, образованный в костной ткани, такой как челюстная кость для стоматологического применения, или, например, в позвонке.

Важно, чтобы костный расширяющийся ортопедический винт можно было легко ввести в костную ткань, не вызывая повреждения, и чтобы анкерное устройство внутри костной ткани было стабильным. Действительно, современные костные расширяющиеся ортопедические винты не обеспечивают надежную анкеровку без образования большего количества трещин или повреждений, чем требуется для размера самого устройства в костной ткани. Необходимо, чтобы фиксация в костном расширяющемся ортопедическом винте была надежной и стабильной, потому что сегодня многие терапевтические методы основаны на росте кости, который по существу требует, чтобы устройства, закрепленные в костной ткани, оставались как можно более неподвижными.

Дополнительно также необходимо, чтобы имплантация в костную ткань была легко выполнимой во избежание любого риска неправильного позиционирования костного расширяющегося ортопедического винта, что может быть, в частности, связано с трудностями позиционирования или имплантации в костной ткани.

Уровень техники включает патентный документ EP2603163 B1, в котором описан внутрикостный имплантат с улучшенной анкеровкой, который может быть имплантирован в костную ткань и включающий в себя фиксирующее устройство, содержащее часть, называемую захватной частью в костной ткани, и часть, называемую расширяющейся частью, причем эти две части выполнены с возможностью перемещения друг относительно друга. Изобретение, упомянутое в этом патенте, также включает взаимодействие узла механического соединения, расположенного, с одной стороны, на захватной части, а с другой стороны, на расширяющейся части таким образом, что относительная подвижность обеих частей составляет по меньшей мере одну степень свободы и что относительное смещение указанных двух частей вызывает расширение захватной части, причем указанное расширение вызывает анкеровку захватной части в костной ткани. Костный имплантат, описанный в настоящем патенте, особенно находит применение в области стоматологии.

Однако такое решение имеет недостатки, так как предложенный костный имплантат имеет конический участок только на дистальном участке, открывающемся сквозными прорезями. Затем расширение костного имплантата в костной ткани происходит радиальным и гомотетическим образом, что делает его менее стабильным, в частности, когда он удаляется из костной ткани, что сначала вызывает отступание костного имплантата до того, как его можно будет удалить.

Таким образом, изобретение направлено на устранение этих недостатков путем предложения костного расширяющегося ортопедического винта, который можно стабильно имплантировать и иммобилизовать в костной ткани.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, настоящее изобретение направлено на преодоление недостатков предшествующего уровня техники путем предложения костного расширяющегося ортопедического винта, далее называемого костным винтом, который легко имплантируется в костную ткань, стабилен и также легко удаляется из костной ткани.

Для достижения этого результата настоящее изобретение относится к костному расширяющемуся ортопедическому винту, содержащему:

трубчатую основную часть, расположенную вдоль продольной оси (L) между проксимальным участком, имеющим первый внутренний диаметр, и дистальным участком, имеющим второй внутренний диаметр, меньший, чем указанный первый внутренний диаметр, причем указанные первый и второй внутренние диаметры таким образом определяют внутренний профиль указанной трубчатой основной части и содержат, с одной стороны, первую внутреннюю резьбу внутри трубчатой основной части и, с другой стороны, вторую внешнюю резьбу снаружи трубчатой основной части,

стержень, расположенный между проксимальным участком и дистальным участком по оси, коллинеарной оси (L), и имеющий, с одной стороны, вдоль указанной продольной оси (L) внешний профиль, комплементарный указанному внутреннему профилю указанной трубчатой основной части, и, с другой стороны, внешнюю резьбу, шаг резьбы которой имеет направление, противоположное направлению шага резьбы указанной второй внешней резьбы трубчатой основной части,

причем винт выполнен с возможностью расширения между, с одной стороны, исходной конфигурацией, в которой механизм взаимной блокировки выполнен с возможностью блокировки указанной трубчатой основной части и указанного стержня благодаря противоположному направлению этих двух шагов резьбы, и, с другой стороны, конфигурацией расширения, получаемой путем приведения в движение указанных комплементарных внутренней и внешней резьб трубчатой основной части и стержня взаимно, вызывая проникновение стержня в трубчатую основную часть и создавая расширение указанной трубчатой основной части благодаря внешнему диаметру стержня, который больше внутреннего диаметра трубчатой основной части на дистальном участке, за счет деформации трубчатой основной части при проникновении стержня в трубчатую основную часть,

причем внешний профиль стержня и внутренний профиль трубчатой основной части являются комплементарными, так что в конфигурации расширения они выполнены с возможностью обеспечения:

проксимальной опоры, обеспечиваемой комплементарностью внешнего диаметра стержня с внутренним диаметром трубчатой основной части,

дистальной опоры, обеспечиваемой взаимодействием между трубчатой основной частью, внутренний диаметр которой сужается к дистальному участку до тех пор, пока не станет меньше внешнего диаметра стержня,

«центральной» опоры, расположенной между проксимальной и дистальной опорами, образованной взаимодействием между внешним диаметром стержня и внутренним диаметром трубчатой основной части, которые в конфигурации расширения выполнены с возможностью создания внешнего диаметра трубчатой основной части на «центральном» уровне, который больше внешнего диаметра трубчатой основной части на проксимальной опоре;

при этом внешний диаметр стержня больше внутреннего диаметра трубчатой основной части в сужающейся части на дистальном участке.

В предпочтительном варианте осуществления внешний диаметр трубчатой основной части на «центральном» уровне больше, чем внешний диаметр трубчатой основной части на дистальной опоре.

В предпочтительном варианте осуществления дистальная опора образована на участке дистального участка, комплементарном внешнему профилю стержня.

В предпочтительном варианте осуществления дистальная опора образована указанным дистальным участком, содержащим вершину, внешний профиль которой комплементарен внутреннему профилю дистального участка трубчатой основной части.

В предпочтительном варианте осуществления центральная опора образована ребром, выступающим внутрь трубчатой основной части, на промежуточном участке между дистальным участком и проксимальным участком таким образом, что указанное ребро взаимодействует, во время указанного расширения винта, с внешней поверхностью стержня между его проксимальным участком и его дистальным участком.

В предпочтительном варианте осуществления механизм взаимной блокировки дополнительно содержит ребро или уступ или выступ внутри трубчатой основной части, комплементарные внешнему диаметру стержня, или ребро на внутренней стороне трубчатой основной части, комплементарное канавке или уступу на стержне.

В предпочтительном варианте осуществления механизм взаимной блокировки содержит ребро, выступающее внутрь трубчатой основной части, комплементарное уступу или разрезу, расположенному на вершине стержня.

В предпочтительном варианте осуществления центральная опора образована с помощью тех же элементов, что и механизм взаимной блокировки, блокирующий трубчатую основную часть и стержень, или оба механизма образованы с помощью общих элементов винта, которые выполнены с возможностью взаимодействия соответственно в конфигурации расширения или исходной конфигурации.

В предпочтительном варианте осуществления указанная сужающаяся часть расположена относительно проксимального участка и вдоль продольной оси на расстоянии, определенном в зависимости от глубины внутри костной ткани, на которой требуется указанное расширение.

В предпочтительном варианте осуществления трубчатая основная часть дополнительно содержит на своем дистальном участке усеченно-конический участок, внутренний диаметр которого меньше внешнего диаметра стержня, при этом усеченно-конический участок имеет резьбу с конической сердцевиной винта, обеспечивающую трубчатую основную часть возможностью погружаться в кость.

В предпочтительном варианте осуществления дистальный участок дополнительно содержит самонарезающие выемки.

В предпочтительном варианте осуществления дистальный участок дополнительно содержит продольные сквозные прорези, обеспечивающие расширение трубчатой основной части.

В предпочтительном варианте осуществления дистальный участок дополнительно содержит продольные сквозные прорези, обеспечивающие расширение трубчатой основной части, причем количество самонарезающих выемок совпадает с количеством продольных сквозных прорезей.

В предпочтительном варианте осуществления дистальный участок дополнительно содержит продольные несквозные прорези, обеспечивающие расширение трубчатой основной части.

В предпочтительном варианте осуществления стержень дополнительно содержит маркер расстояния для визуализации момента, когда ввинчивание стержня в трубчатую основную часть должно быть осуществлено в направлении, противоположном ввинчиванию трубчатой основной части в костную ткань.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Другие характеристики и преимущества изобретения будут очевидны при прочтении подробного описания вариантов осуществления изобретения, приведенных только в качестве примера и со ссылкой на графические материалы, в которых:

На [Фиг. 1] и [Фиг. 2] представлен детальный вид элементов, из которых состоит костный расширяющийся ортопедический винт в соответствии с изобретением.

На [Фиг. 3a] представлен детальный вид трубчатой основной части до расширения в соответствии с изобретением.

На [Фиг. 3b] и [Фиг. 3c] представлен детальный вид трубчатой основной части после расширения в соответствии с изобретением.

На [Фиг. 4] представлена схема сечения внутренней части стержня, проникающего в трубчатую основную часть при взаимной блокировке, в соответствии с изобретением.

На [Фиг. 5] представлена схема вида внутренней части костного расширяющегося ортопедического винта в положении расширения в соответствии с изобретением.

На [Фиг. 6] и [Фиг. 7] представлен вид внешней части костного расширяющегося ортопедического винта в положении расширения в соответствии с изобретением.

На [Фиг. 8] и [Фиг. 9] представлен вид выдвинутой трубчатой основной части в соответствии с изобретением.

На [Фиг. 10] представлена схема сечения внутренней части трубчатой основной части, содержащей стержень, в положении расширения в соответствии с изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ОДНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже описаны различные варианты осуществления изобретения, в частности со ссылкой на иллюстративные и не имеющие ограничительного характера фигуры.

Настоящая заявка относится к имплантации костного расширяющегося ортопедического винта в костную ткань.

В данном случае следует отметить, что термин «имплантация» обозначает факт введения костного расширяющегося ортопедического винта в костную ткань по существу путем ввинчивания. Имплантация, предлагаемая в настоящей заявке, означает достаточно прочное и стабильное введение костного расширяющегося ортопедического винта для обеспечения надлежащего удержания этого костного расширяющегося ортопедического винта в костной ткани.

Дополнительно термин «костная(-ые) ткань(-и)» по существу обозначает все типы костей, независимо от того, являются ли они компактными костями (такими как кортикальное вещество кости или надкостница) или губчатыми (мягкими, пористыми) костями, поскольку система костных расширяющихся ортопедических винтов по настоящей заявке имплантируема в любой тип костной ткани.

Дополнительно используемые термины не следует интерпретировать в их общем значении, а скорее следует воспринимать в свете функциональных аспектов, подробно описанных в настоящей заявке.

[Фиг. 1] и [Фиг. 2] являются иллюстративными и не имеющими ограничительного характера примерами осуществления костного расширяющегося ортопедического винта.

Как представлено, например, на [Фиг. 1] и [Фиг. 2], костный расширяющийся ортопедический винт содержит: трубчатую основную часть (2), проходящую вдоль продольной оси (L) между проксимальным участком (22) и дистальным участком (23), который содержит, с одной стороны, по меньшей мере первую резьбу (20) внутри трубчатой основной части (2) и, с другой стороны, по меньшей мере вторую резьбу (21) снаружи трубчатой основной части (2).

В настоящей заявке термин «трубчатая основная часть (2)» по существу обозначает полый обобщенный цилиндр.

В некоторых вариантах осуществления костный расширяющийся ортопедический винт также содержит стержень (1), также проходящий вдоль указанной продольной оси (L) между проксимальным участком (12) и дистальным участком (13) и имеющий, с одной стороны, вдоль указанной продольной оси (L), внешний профиль, комплементарный внутреннему профилю указанного трубчатой основной части (2), и, с другой стороны, по меньшей мере одну внешнюю резьбу (11), шаг резьбы которой противоположен указанной второй внешней резьбе (21) трубчатой основной части (2).

Термины «проксимальный» и «дистальный» обозначают в настоящей заявке, соответственно, часть, в которой устройство для имплантации удерживается для обеспечения его имплантации в костную ткань, и часть, имплантируемую первой в костную ткань (напротив проксимального участка).

Термины «проксимальный и дистальный участки» обозначают в настоящей заявке части, расположенные в непосредственной близости от дистального и проксимального концов.

В некоторых вариантах осуществления проксимальный участок (12) стержня (1) имплантируют непосредственно в кортикальное вещество кости.

В некоторых вариантах осуществления проксимальный конец стержня (1) содержит приводное средство, позволяющее завинчивать стержень (1), причем указанное приводное средство имеет конструкцию любой формы, требуемой медработником, в зависимости от его применения, как, например, представлено на [Фиг. 1]. Приводное средство представляет собой, например, шестигранное отверстие, или звездообразную, или крестообразную форму, или любое другое приводное средство, а проксимальный конец стержня (1) может иметь различные формы в зависимости от требуемого назначения костного расширяющегося ортопедического винта (головка для фиксации полиаксиальной или не полиаксиальной балки для остеосинтеза, либо для фиксации пластины или любого другого устройства).

В некоторых вариантах осуществления стержень (1) содержит канюлю, проходящую через стержень (1), что позволяет медработнику вводить, например, цемент, если он считает это необходимым.

В некоторых вариантах осуществления вторая резьба (21) снаружи трубчатой основной части (2) обеспечивает костную анкеровку. Термин «костная анкеровка», используемый в настоящей заявке, обычно обозначает различные типы устройств, содержащих по меньшей мере один элемент, предназначенный для проникновения в костную ткань по прямолинейному пути под действием толчка, по существу оказываемого в виде повторяющихся операций завинчивания, воздействия или ударов. Известно, что костная анкерная резьба имеет высоту резьбы, по существу большую, чем у механической резьбы, для обеспечения лучшей анкеровки. Дополнительно костная анкерная резьба по существу отличается от механической резьбы, и специалистам в данной области известно, что в зависимости от типа кости и требуемого применения можно варьировать диаметр сердцевины, шаг резьбы и высоту проволочной лигатуры, и настоящая заявка охватывает эти различные варианты осуществления.

Дополнительно в некоторых вариантах осуществления некоторые механические резьбы, такие как трапециевидные резьбы, оказывают меньшее сопротивление, что облегчает проникновение стержня в трубчатую основную часть, закрепленную в кости. Действительно, трапециевидная резьба позволяет распределять большую нагрузку на сжатие и на растяжение, что повышает стабильность костного расширяющегося ортопедического винта с течением времени и в любых условиях.

В некоторых вариантах осуществления трубчатая основная часть (2) содержит на своем дистальном участке (23) усеченно-конический участок (291), внутренний диаметр которого меньше внешнего диаметра стержня (1).

В некоторых вариантах осуществления усеченно-конический участок (291) имеет резьбу (232) с конической сердцевиной, позволяющей трубчатой основной части (2) глубоко погружаться в кость.

В некоторых вариантах осуществления дистальный участок (23) трубчатой основной части (2) является самонарезающим и содержит самонарезающие (фрезерные и нарезающие) выемки (231), как, например, представлено на [Фиг. 3а], [Фиг. 3b] и [Фиг. 4]. Этот дистальный участок (23) позволяет сохранить кость во время имплантации, при этом избегая предварительного сверления перед введением костного расширяющегося ортопедического винта, и, таким образом, позволяет сохранить максимальное количество кости вокруг области имплантации, что повышает стабильность костного расширяющегося ортопедического винта. Действительно, таким образом сокращается время остеоинтеграции, что ограничивает необходимость добавления любого типа костного пломбировочного материала, синтетического или натурального. Дополнительно распределение выемок (231) обеспечивает надлежащее равновесие между каждой из частей дистального участка (23) и, таким образом, надлежащую равномерность распределения усилия при введении костного расширяющегося ортопедического винта в костную ткань.

В некоторых вариантах осуществления стержень (1) содержит по меньшей мере один маркер (16) расстояния для визуализации момента, когда ввинчивание стержня в трубчатую основную часть должно осуществляться в направлении, противоположном ввинчиванию трубчатой основной части в костную ткань.

В некоторых вариантах осуществления маркер (16) расстояния представляет собой лазерный маркер, служащий позиционной меткой для медработника во время проникновения костного расширяющегося ортопедического винта в кость, как представлено, например, на [Фиг. 2].

Следует отметить, что костный расширяющийся ортопедический винт изготовлен из титана или имплантируемой медицинской нержавеющей стали, или из полиэфиркетонкетона (ПЭКК), или из полиэфирэфиркетона (ПЭЭК), или из любого другого материала, приемлемость которого специалисты в данной области могут определить в зависимости от его механических, физико-химических свойств и его биосовместимости.

Настоящая заявка также относится к способу имплантации костного расширяющегося ортопедического винта, как описано в различных вариантах осуществления настоящей заявки.

В некоторых вариантах осуществления такой способ включает следующие стадии:

ввинчивание костного расширяющегося ортопедического винта в направлении внешней резьбы (21) до тех пор, пока маркер (16) расстояния не окажется на одном уровне с поверхностью кортикального вещества кости,

ввинчивание костного расширяющегося ортопедического винта путем ввинчивания в направлении внешней резьбы (11) для завершения ввинчивания основной части резьбового стержня (1) в кость и продолжения расширения трубчатой основной части (2).

В некоторых вариантах осуществления способа способ включает обеспечение отверстия, позволяющего вводить костный расширяющийся ортопедический винт через кортикальное вещество кости с помощью кортикального преформирующего инструмента. Это, в частности, происходит в случае, когда материал, применяемый для изготовления костного расширяющегося ортопедического винта, представляет собой ПЭЭК.

В других вариантах осуществления эта перфорация не требуется из-за наличия самонарезающих выемок (231).

Настоящая заявка также относится к расширению костного расширяющегося ортопедического винта в костной ткани.

В некоторых вариантах осуществления, например, представленных на [Фиг. 3а] трубчатая основная часть (2) имеет острый угол α на конце своего дистального участка (23). Этот угол α открывается и увеличивается по мере того, как стержень (1) входит в трубчатую основную часть (2) во время расширения.

В некоторых вариантах осуществления, например, представленных на [Фиг. 3b], угол α, открывающийся все больше при расширении, становится углом β, причем угол β представляет собой угол расширенной трубчатой основной части (2).

Следует отметить, что в развернутом положении стенки трубчатой основной части (2) могут в некоторых вариантах осуществления быть параллельными вместо того, чтобы создавать угол β.

В некоторых вариантах осуществления трубчатая основная часть (2) имеет куполообразную форму на центральной опоре, как представлено, например, на [Фиг. 3c], за счет наличия углов α и β. Таким образом, в этих вариантах осуществления костный расширяющийся ортопедический винт в конфигурации расширения имеет внешний диаметр на уровне центральной опоры, который больше, чем внешние диаметры на уровнях дистального и проксимального участков, как подробно описано ниже.

В некоторых вариантах осуществления, например, представленных на [Фиг. 5] и [Фиг. 10], костный расширяющийся ортопедический винт расширяется между, с одной стороны, конфигурацией покоя, в которой механизм взаимной блокировки блокирует трубчатую основную часть (2) и указанный стержень (1) благодаря изменению на обратное направления их двух соответствующих шагов резьбы, и, с другой стороны, конфигурацией расширения, получаемой путем приведения в движение указанных комплементарных внутренней и внешней резьб трубчатой основной части (2) и стержня (1) взаимно, вызывая проникновение стержня (1) в трубчатую основную часть (2) и создавая расширение трубчатой основной части (2) благодаря внешнему диаметру стержня (1), который больше внутреннего диаметра трубчатой основной части (2) по меньшей мере на дистальном участке за счет деформации трубчатой основной части (2) при проникновении стержня (1) в трубчатую основную часть (2).

Например, на [Фиг. 5]-[Фиг. 10] внешний профиль стержня (1) и внутренний профиль трубчатой основной части (2) комплементарны, так что в некоторых вариантах осуществления в конфигурации расширения они обеспечивают:

проксимальную опору, поддерживаемую комплементарностью внешнего диаметра стержня (1) с внутренним диаметром трубчатой основной части (2), причем эта проксимальная опора не вызывает деформацию трубчатой основной части (2),

дистальную опору, поддерживаемую взаимодействием между трубчатой основной частью (2), внутренний диаметр которой сужается к дистальному участку до тех пор, пока не станет меньше внешнего диаметра стержня (1),

«центральную» опору, расположенную между двумя дистальным и проксимальным опорами, образованную взаимодействием между внешним диаметром стержня (1) и внутренним диаметром трубчатой основной части (2), которые в конфигурации расширения создают внешний диаметр трубчатой основной части (2) на «центральном» уровне, который больше внешнего диаметра трубчатой основной части (2) на проксимальной опоре, причем указанная центральная опора необязательно расположена точно посередине двух других опор.

В некоторых вариантах осуществления дистальная опора образована дистальным участком (13) стержня, содержащим вершину (17), внешний профиль которой комплементарен внутреннему профилю дистального участка (23) трубчатой основной части (2).

В некоторых вариантах осуществления перемещение дистального участка (13) в направлении внешней резьбы (21) останавливают посредством взаимной блокировки, сконфигурированной в трубчатой основной части (2), причем форма указанной взаимной блокировки и внутренней формы трубчатой основной части (2) выполнены с возможностью обеспечения радиального расширения трубчатой основной части (2), когда стержень (1) ввинчен в трубчатую основную часть (2).

В некоторых вариантах осуществления расширение дистального участка костного расширяющегося ортопедического винта обеспечено путем взаимодействия между коническим или усеченно-коническим профилем вершины (17) стержня (1) и внутренним диаметром трубчатой основной части (2), при этом расширение центральной опоры обеспечено путем взаимодействия между внутренним диаметром на центральной опоре трубчатой основной части (2) относительно увеличения внешнего диаметра стержня (1) от взаимной блокировки в направлении проксимального участка.

Предпочтительно, это увеличение внешнего диаметра стержня (1) расположено на заданном расстоянии относительно маркера (16) расстояния, таким образом можно ввинтить костный расширяющийся ортопедический винт в положении покоя до указанного маркера (16) расстояния и затем ввинтить в противоположном направлении, чтобы обеспечить проникновение стержня внутрь гильзы с последующим расширением трубчатой основной части (2), контролируя при этом глубину, на которую будет происходить расширение.

Дополнительно внешний диаметр стержня (1) больше внутреннего диаметра трубчатой основной части (2), посредством по меньшей мере одной сужающейся части (271) на дистальном участке (23), причем внешний диаметр стержня (1) достигает своего максимального размера на расстоянии вдоль продольной оси (L), соответствующем центральной опоре в расширенном положении. Указанная по меньшей мере одна сужающаяся часть (271) расположена относительно проксимального участка и вдоль продольной оси (L) на расстоянии, определенном в зависимости от глубины в костной ткани, на которой требуется указанное расширение, как представлено, например, на [Фиг. 4].

Указанная сужающаяся часть (271) расположена на переменном расстоянии от вершины (17).

В некоторых вариантах осуществления механизм взаимной блокировки содержит выступ (26) (или выступающее ребро, называемое ребром в не имеющем ограничительного характера смысле) внутри трубчатой основной части (2), комплементарный уступу или разрезу (172), расположенному на вершине стержня (1).

В некоторых вариантах осуществления диаметр стержня (1) постепенно увеличивается от указанного уступа или указанного разреза (172) к дистальному участку (13) стержня (1), чтобы позволить центральной опоре расширять трубчатую основную часть (2).

В некоторых вариантах осуществления проксимальная опора образована на по меньшей мере одном участке дистального участка (23), комплементарном внешнему профилю стержня (1). Эта проксимальная опора соответствует комплементарности диаметров между трубчатой основной частью (2) и стержнем (1).

В некоторых вариантах осуществления «центральная» опора образована по меньшей мере одним выступом (26) (например, выступающим ребром) внутри трубчатой основной части на промежуточном участке, расположенном между дистальным участком (23) и проксимальным участком (22) таким образом, что указанное ребро (26) взаимодействует, во время расширения, с внешней поверхностью стержня (1) между его проксимальным и дистальным участками.

В некоторых вариантах осуществления внешний диаметр трубчатой основной части (2) на «центральном» уровне также предпочтительно больше внешнего диаметра трубчатой основной части на уровне дистальной опоры, что создает куполообразную форму, описанную выше (для трубчатой основной части (2) и костного расширяющегося ортопедического винта в целом), на уровне центральной опоры, например, как представлено на [Фиг. 3c] и [Фиг. 10]. В этих вариантах осуществления куполообразная форма в конфигурации расширения достигается за счет того, что взаимодействие между дистальными концами стержня (1) и трубчатой основной частью (2) устанавливает для костного расширяющегося ортопедического винта внешний диаметр, который меньше диаметра, установленного на уровне центральной опоры, подробно описанного в настоящей заявке. Более того, этому расширению в куполообразной форме в некоторых вариантах осуществления способствует наличие несквозных прорезей (25) на центральном участке трубчатой основной части (2), как подробно описано в настоящей заявке (эти несквозные прорези (25) имеют также то преимущество, что обеспечивают рост костной ткани внутри костного расширяющегося ортопедического винта, чтобы повысить стабильность костного расширяющегося ортопедического винта).

Дополнительно в некоторых вариантах осуществления наблюдается синергетический эффект между взаимной блокировкой и «центральной» опорой, что позволяет завинчивать в начале, а также поддерживать при расширении.

В некоторых вариантах осуществления центральная опора и механизм взаимной блокировки, блокирующие трубчатую основную часть и стержень, образованы с помощью тех же элементов (или по меньшей мере некоторых общих элементов для обоих механизмов), которые взаимодействуют соответственно в конфигурации расширения или в конфигурации покоя. Эти же взаимодействующие элементы образуют ту же конструкцию, выполняющую две разные функции в зависимости от конфигурации. Действительно, элементы содержат ребро (26), взаимодействующее, с одной стороны, в конфигурации покоя, чтобы образовать взаимную блокировку (обеспечивающий завинчивание внутри кости) и, с другой стороны, в конфигурации расширения, чтобы образовать центральную опору (обеспечивающую расширение костного расширяющегося ортопедического винта). Образуя блокировку против разреза (172), ребро (26) позволяет удерживать стержень (1) относительно трубчатой основной части (2) при ввинчивании внутрь кости и при ввинчивании (стержня в трубчатой основной части) в противоположном направлении благодаря внешней резьбе (11), шаг резьбы которой противоположен указанной второй внешней резьбе (21) трубчатой основной части (2), как подробно описано выше, причем взаимодействие ребра (26) с внешним диаметром стержня (1) (который увеличивается в направлении к проксимальному концу) вызывает расширение трубчатой основной части (2). Таким образом, становится понятно, что эти два технических эффекта ввинчивания и центрального расширения достигаются с помощью общих элементов, которые являются синергетическими, что обеспечивает костному расширяющемуся ортопедическому винту различные преимущества (простота и стоимость изготовления, стабильность и т. д.).

В некоторых вариантах осуществления механизм взаимной блокировки дополнительно содержит ребро, уступ или выступ внутри трубчатой основной части (2), комплементарный внешнему диаметру стержня (1) или ребра (26) внутренней части трубчатой основной части (2), комплементарного канавке или уступу на стержне (1).

Опоры при максимальном усилии расширения ограничивают риск провисания частей, на которые приходится наибольшая нагрузка или усилия контакта между костью и костным расширяющимся ортопедическим винтом.

Как, например, представлено на [Фиг. 3a]-[Фиг. 3c] и [Фиг. 6]-[Фиг. 10], дистальный участок (23) трубчатой основной части (2), в частности, содержит продольные сквозные (24) и несквозные (25) прорези для обеспечения цилиндрического расширения трубчатой основной части (2).

В некоторых вариантах осуществления синергия между сквозными прорезями (24) и несквозными прорезями (25) также обеспечивает геометрию усеченного конуса.

В некоторых вариантах осуществления расширения допускается благодаря по меньшей мере одной продольной сквозной (24) или несквозной (25) прорези, предпочтительно нескольким сквозным (24) и несквозным (25) прорезям. Также предпочтительно, чтобы дистальный участок (23) содержал два типа прорезей, то есть продольные сквозные прорези (24) и продольные несквозные прорези (25). Следует отметить, что распределение самонарезающих выемок (231) дистального участка (23) трубчатой основной части (2) зависит от количества продольных сквозных (24) и несквозных (25) прорезей. Продольные несквозные прорези (25) и центральная опора обеспечивают расширение трубчатой основной части (2).

В некоторых вариантах осуществления имеется множество самонарезающих выемок (231) в качестве сквозных прорезей (24).

Как, например, представлено на [Фиг. 5]-[Фиг. 10], трубчатая основная часть (2) расширяется после проникновения стержня (1) внутрь трубчатой основной части (2).

В некоторых вариантах осуществления трубчатая основная часть (2) расширяется в цилиндрической форме, а продольные сквозные (24) и несквозные (25) прорези на дистальном участке (23) трубчатой основной части (2) обеспечивают цилиндрическое расширение трубчатой основной части (2), обеспечивая упругую или пластическую деформацию трубчатой основной части (2) при проникновении стержня (1) в трубчатую основную часть (2). Трубчатая основная часть (2) может быть изготовлена, например, из титана, обладающего надлежащими свойствами пластической деформации. Таким образом, продольные несквозные прорези (25) способствуют стабильности костного расширяющегося ортопедического винта в костной ткани, обеспечивая во время расширения возможность сохранения контактного профиля на трех опорах между трубчатой основной частью (2) и стержнем (1) и обеспечивая равномерное распределение усилий, вызванных расширением, по периферии выдвинутой трубчатой основной части (2).

В некоторых вариантах осуществления сквозные прорези (24) и несквозные прорези (25) расположены со смещением относительно друг друга по длине, причем такое расположение со смещением позволяет улучшить гибкость и механическую прочность трубчатой основной части (2) при расширении.

Наконец, в некоторых вариантах осуществления несквозные прорези (25) позволяют трубчатой основной части (2) расширяться в губчатом веществе костной ткани, придавая куполообразную форму выпуклого типа, что позволяет сжимать и уплотнять материал по ее периферии, таким образом повышая первичную стабильность, заживление и позволяя избежать добавления цемента для стабилизации и иммобилизации костного расширяющегося ортопедического винта.

Таким образом, костный расширяющийся ортопедический винт, предлагаемый в изобретении, может быть быстро и точно имплантирован в костную ткань и оставаться имплантированным в костной ткани очень стабильным образом.

В настоящей заявке описаны различные технические характеристики и преимущества со ссылкой на фигуры и/или различные варианты осуществления. Специалистам в данной области будет понятно, что технические характеристики данного варианта осуществления действительно могут быть объединены с характеристиками одного или более других вариантов осуществления, если прямо не указано обратное, или эти характеристики несовместимы, или комбинация не работает.

В более общем случае предусмотрены комбинации различных типов средства удержания костных расширяющихся ортопедических винтов и/или средства удержания в позвоночнике, которые будут понятны специалистам в данной области с применением функциональных и структурных аспектов, обеспеченных в настоящей заявке. Дополнительно технические характеристики, описанные в данном варианте осуществления, могут быть отделены от других характеристик этого режима, если прямо не указано обратное, в частности потому, что функциональные аспекты, обеспеченные в настоящей заявке, дадут достаточное объяснение, так что структурные адаптации, которые, возможно, необходимы, будут осуществимы для специалистов в данной области.

Специалистам в данной области после прочтения настоящей заявки будет понятно, что варианты осуществления во многих конкретных формах, отличных от подробно описанных, возможны без отступления от заявленной области применения настоящего изобретения. Следовательно, настоящие варианты осуществления следует рассматривать в качестве иллюстрации, но они могут быть модифицированы в области, определяемой объемом прилагаемой формулы изобретения, и изобретение не должно ограничиваться приведенными выше подробностями.

Claims (24)

1. Костный расширяющийся ортопедический винт, содержащий:

трубчатую основную часть (2), расположенную вдоль продольной оси (L) между проксимальным участком (22), имеющим первый внутренний диаметр, и дистальным участком (23), имеющим второй внутренний диаметр, меньший, чем указанный первый внутренний диаметр, причем указанный первый и второй внутренние диаметры таким образом определяют внутренний профиль указанной трубчатой основной части (2) и содержат, с одной стороны, первую внутреннюю резьбу (20) внутри трубчатой основной части (2) и, с другой стороны, вторую внешнюю резьбу (21) снаружи трубчатой основной части (2),

стержень (1), расположенный между проксимальным участком (12) и дистальным участком (13) по оси, коллинеарной оси (L), и имеющий, с одной стороны, вдоль указанной продольной оси (L) внешний профиль, комплементарный указанному внутреннему профилю указанной трубчатой основной части (2), и, с другой стороны, внешнюю резьбу (11), шаг резьбы которой имеет направление, противоположное направлению шага резьбы указанной второй внешней резьбы (21) трубчатой основной части (2),

причем винт выполнен с возможностью расширения между, с одной стороны, исходной конфигурацией, в которой механизм взаимной блокировки выполнен с возможностью блокировки указанной трубчатой основной части (2) и указанного стержня (1) благодаря противоположному направлению этих двух шагов резьбы, и, с другой стороны, конфигурацией расширения, получаемой путем приведения в движение указанных комплементарных внутренней и внешней резьб трубчатой основной части (2) и стержня (1) взаимно, вызывая проникновение стержня (1) в трубчатую основную часть (2) и создавая расширение указанной трубчатой основной части (2) благодаря внешнему диаметру стержня (1), который больше внутреннего диаметра трубчатой основной части (2) на дистальном участке, за счет деформации трубчатой основной части (2) при проникновении стержня (1) в трубчатую основную часть (2),

отличающийся тем, что

внешний профиль стержня (1) и внутренний профиль трубчатой основной части (2) являются комплементарными, так что в конфигурации расширения они выполнены с возможностью обеспечения:

проксимальной опоры, обеспечиваемой комплементарностью внешнего диаметра стержня (1) с внутренним диаметром трубчатой основной части (2),

дистальной опоры, обеспечиваемой взаимодействием между трубчатой основной частью (2), внутренний диаметр которой сужается к дистальному участку до тех пор, пока не станет меньше внешнего диаметра стержня (1),

центральной опоры, расположенной между проксимальной и дистальной опорами, образованной взаимодействием между внешним диаметром стержня (1) и внутренним диаметром трубчатой основной части (2), которые в конфигурации расширения выполнены с возможностью создания внешнего диаметра трубчатой основной части (2) на центральном уровне, который больше внешнего диаметра трубчатой основной части (2) на проксимальной опоре;

при этом внешний диаметр стержня (1) больше внутреннего диаметра трубчатой основной части (2) в сужающейся части (271) на дистальном участке.

2. Винт по п. 1, отличающийся тем, что внешний диаметр трубчатой основной части (2) на центральном уровне больше, чем внешний диаметр трубчатой основной части (2) на дистальной опоре.

3. Винт по п. 1, отличающийся тем, что дистальная опора образована на участке дистального участка (23), комплементарном внешнему профилю стержня (1).

4. Винт по п. 2, отличающийся тем, что дистальная опора образована указанным дистальным участком (13), содержащим вершину (17), внешний профиль которой комплементарен внутреннему профилю дистального участка (23) трубчатой основной части (2).

5. Винт по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что центральная опора образована ребром (26), выступающим внутрь трубчатой основной части (2), на промежуточном участке между дистальным участком (23) и проксимальным участком (22) таким образом, что указанное ребро (26) взаимодействует, во время расширения винта, с внешней поверхностью стержня (1) между его проксимальным участком (12) и его дистальным участком (13).

6. Винт по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что механизм взаимной блокировки дополнительно содержит ребро или уступ или выступ внутри трубчатой основной части (2), комплементарные внешнему диаметру стержня (1), или ребро на внутренней стороне трубчатой основной части (2), комплементарное канавке или уступу на стержне (1).

7. Винт по п. 6, отличающийся тем, что механизм взаимной блокировки содержит ребро (26), выступающее внутрь трубчатой основной части (2), комплементарное уступу или разрезу (172), расположенному на вершине стержня (1).

8. Винт по п. 7, отличающийся тем, что центральная опора образована с помощью тех же элементов, что и механизм взаимной блокировки, блокирующий трубчатую основную часть (2) и стержень (1), или оба механизма образованы с помощью общих элементов винта, которые выполнены с возможностью взаимодействия соответственно в конфигурации расширения или исходной конфигурации.

9. Винт по п. 1, отличающийся тем, что указанная сужающаяся часть (271) расположена относительно проксимального участка и вдоль продольной оси (L) на расстоянии, определенном в зависимости от глубины внутри костной ткани, на которой требуется указанное расширение.

10. Винт по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что трубчатая основная часть (2) дополнительно содержит на своем дистальном участке (23) усеченно-конический участок (291), внутренний диаметр которого меньше внешнего диаметра стержня (1), при этом усеченно-конический участок (291) имеет резьбу (232) с конической сердцевиной винта, обеспечивающую трубчатую основную часть (2) возможностью погружаться в кость.

11. Винт по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что дистальный участок (23) дополнительно содержит самонарезающие выемки (231).

12. Винт по п. 10, отличающийся тем, что дистальный участок (23) дополнительно содержит продольные сквозные прорези (24), обеспечивающие расширение трубчатой основной части (2).

13. Винт по п. 11, отличающийся тем, что дистальный участок (23) дополнительно содержит продольные сквозные прорези (24), обеспечивающие расширение трубчатой основной части (2), причем количество самонарезающих выемок (231) совпадает с количеством продольных сквозных прорезей (24).

14. Винт по п. 10, отличающийся тем, что дистальный участок (23) дополнительно содержит продольные несквозные прорези (25), обеспечивающие расширение трубчатой основной части (2).

15. Винт по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанный стержень (1) дополнительно содержит маркер (16) расстояния для визуализации момента, когда ввинчивание стержня (1) в трубчатую основную часть (2) должно быть осуществлено в направлении, противоположном ввинчиванию трубчатой основной части (2) в костную ткань.