植入物的角度穩定固接的制作方法

專利名稱：植入物的角度穩定固接的制作方法
技術領域：
本發明涉及將植入物固接至骨頭的系統和方法。本發明尤其涉及將植入物角度穩定地固接至骨頭的系統和方法。
背景技術：
通常已知通過固接斷裂的骨頭來治療骨折。將骨頭的各個碎塊彼此排成行以使得分離的部分能再次長在一起。必須在一段時間上使各部分相對于彼此保持相對穩定，以便允許愈合。在很多情況下可以在身體的斷裂部分的外側通過諸如石膏繃帶的剛性石膏將折 斷骨頭的碎塊固定。斷裂的骨頭塊彼此對正并通過剛性石膏保持在適當的位置。在一些情況下，特別是對于更復雜的骨折，必須將各個斷裂的骨頭塊彼此直接連接。在這些情況下，通過開刀程序將骨折固定或還原，其中利用螺釘或釘子將植入物安裝在身體內。但是已經發現，固定的骨頭部分不總是如期望的那樣長在一起。另外，傳統的骨折固定的開刀方法伴隨著相對嚴重的損傷和失血。此外，需要對植入物——特別是關節植入物——的假體周圍骨折進行固接的裝置。已經建議將固定板用于上述方法中。首先在患者外部根據各個骨折位置將板預先成形，然后經由手術通過釘子或螺釘將板連接到骨折的骨頭或骨頭碎塊。這些板具有額外的優點它們能夠固定特別是較小的碎塊并穩定骨折。在更加復雜的骨折的情況下，這種方式使得骨折塊能夠彼此或與多個碎塊可靠連接。然而，這些固定板不能理想地緊固。尤其是在骨折涉及肌肉骨骼系統以及在運動過程中骨折塊暴露于不同的剪力時。因此，對于涉及肌肉骨骼系統的骨折需要具有改進固接的植入物。

發明內容
本發明提供一種包括由聚合材料制成的植入板、骨鉆和超聲波焊機的系統。該系統還包括由聚合材料制成的銷，該銷用來將植入板與骨頭連接。該銷可選自如下的組銷、圓錐形成型銷、塞、彈起式鉤塞(springing up hook plug)、多齒塞、螺釘、圓錐形成型螺釘、階梯銷(graded pin)、兩次成型銷(twice formed pin)、三角形成型銷或不對稱成型銷、或者具有加厚頭部的銷。在聚合物銷將與植入物熔合在一起的情況下，植入物材料應該與聚合物銷的材料一樣或至少類似。根據示例性實施方式，本發明提供一種包括板的系統，該板中具有形成的開口。該開口是旋轉非對稱的。該系統還包括鉆。采用該鉆用以形成開口和在鄰近板的骨頭中的孔。該系統還包括可插入開口中的銷。在該系統中還包括超聲波焊機。該超聲波焊機適于對銷施加能量，以便熔化銷的至少一部分，由此將銷附連在骨頭中并附連到板上，從而防止板的旋轉運動。本發明的另一實施方式提供了一種用于骨折固接的角度穩定植入物。該植入物包括適于安裝在骨頭上的板。板和骨頭分別具有第一開口和第二開口。該第一開口和第二開口基本上對正并具有旋轉非對稱的形狀。提供了成形為可插入第一開口和第二開口中的銷，并且該銷能夠接收能量用以熔化銷的至少一部分。銷的熔化材料能夠在第一開口和第二開口中固化，以便將銷焊接到骨頭和板上，從而形成相對于骨頭無法旋轉的角度穩定的植入物。本發明還包括一種基本上具有如下步驟的方法在骨頭中制成至少一個孔，在骨頭上的期望位置處將植入物與骨頭角度穩定地連接，并最終安置植入物。根據示例性實施方式，在所述方法中可使用鉆模以便在骨頭中建立至少一個孔，或者還可使用引導設備，借助于該引導設備可將植入物角度穩定地緊固到骨頭上。根據另一示例性實施方式，可以設定標記，該標記首先用來使鉆模或模型在骨頭上對準，用以準備骨頭中的至少一個孔，然后將植入物與標記對正并且因此精確地放置植入物。根據本發明方法的另一示例性實施方式,通過對材料施加超聲波能量來液化植入物材料,從而使植入物材料流到所述至少一個孔中并且另外將放置在骨頭上的植入物角度穩定地固定。通過超聲波能量還可液化連接元件，設置該連接元件穿過植入物并進入形成在骨頭中的所述至少一個孔中，從而一方面使其可靠地安置在骨頭中而另一方面在其后端部處與植入物材料熔化到一起。根據另一實施方式，本發明還包括一種骨折固接的方法，其中，將植入物放置在骨頭上，該植入物具有垂直于植入物的頂面的第一垂直軸線。在骨頭中鉆出第一孔和第二孔，第一孔和第二孔分別與垂直軸線形成第一角度和第二角度。將植入物的至少一部分熔化并推到第一孔和第二孔中。允許熔化的植入物材料在第一孔和第二孔中固化，以便獲得植入物對于骨頭的角度穩定的附連。骨折固接的另一方法教示出將板放置在骨頭上并在板和骨頭中形成至少一個開口。該開口是旋轉非對稱的。將銷插到開口中，并且對銷施加能量用以熔化銷的至少一部分，由此將銷附連到骨頭中并附連到板上，從而防止板的旋轉運動。骨折固接的另一方法教示出將板放置在骨頭上，該板具有延伸通過板的厚度的垂直軸線。在骨頭中以相對于軸線的第一角度形成第一開口并且以相對于垂直軸線的第二角度形成第二開口。通過施加能量來熔化所述板并使板的熔化材料流到第一開口和第二開口中，以便當固化時在板與骨頭之間形成角度穩定的連接。本發明的目的是提供將植入板固接至骨頭的系統和方法，其中，植入板與骨頭以角度穩定的方式連接。該目的通過各個獨立權利要求的主題來實現。在各個從屬權利要求中描述了進一步的示例性實施方式。


通過示例性實施方式并參照下列附圖來說明本發明。圖I在四個框架中示意性地示出了根據本發明第一示例性實施方式的將植入物 角度穩定地固接到骨頭上的方法。圖2示意性地示出了根據本發明的方法的第二示例性實施方式。
圖3示意性地示出了根據本發明的方法的第三示例性實施方式。圖4示意性地示出了根據本發明的方法的第四示例性實施方式。圖5示意性地示出了根據本發明的方法的第五示例性實施方式。圖6示意性地示出了根據本發明的方法的第六示例性實施方式。圖7示意性地示出了根據本發明的方法的第七示例性實施方式。圖8示意性地示出了根據本發明的方法的第八示例性實施方式。圖9示意性地示出了根據本發明的方法的第九示例性實施方式。圖10示意性地示出了根據本發明的方法的第十示例性實施方式。
具體實施例方式圖I示出了直接安裝在皮質骨10上的植入板20。植入板20可由例如醫療級塑料的材料制成，例如，由聚乳酸材料(PLLA(聚L-乳酸)，PLDLA(L/DL-聚乳酸))制成。所使用的材料可以是可吸收的。圖1-10中的每個具有四個框架，其示出了每個圖中所圖示的方法的步驟。借助于克氏針40鉆通植入板20和骨頭10，以使鉆口 11和12相互交叉。鉆口 11和12應優選地在植入板20與骨頭10的界面處交叉。鉆模30或其它適合的引導裝置可用來保證交叉點位于板20與骨頭10的界面處。如同圖I中的框架I所表現的，植入板20放置在骨頭10上。鉆模30放置在板20上。鉆模30具有兩個通道31和32，使得克氏針或者可替代地使得鉆能夠通過所述通道前進用以鉆出開口 11和12。此外，鉆模30具有通孔33，其接收并引導超聲波焊機。首先，克氏針40來回地往復運動通過鉆模30的通道31，用以形成既通過植入板20又通過骨頭10的第一開口 11。接下來，如圖I中的框架2所示，克氏針40來回地往復運動通過鉆模30的第二通道32,以便在植入板20和骨頭10中形成第二開口 12。兩個開口 11、12在位于植入板20與骨頭10之間的界面平面處交叉。如圖I中的框架3所示，鉆模30位于植入板20上。接下來，通過引導到通孔33中的超聲波焊機50施加壓力F和振動U，以便使植入板20的植入物材料在鉆口 11和12的區域中熔化，并且材料的一部分流到這些開口中。如框架4中所示，由于材料流到開口 11和12中，使得板20固定到骨頭10。以上述方式，固定到骨頭10的板20是角度穩定的，即，板無法旋轉。鉆模30中的通道31、32的傾斜度取決于植入板20的厚度。使得骨頭板20如同顎的齒根一樣容納在骨頭10中。該方法的示例性實施方式的變體可具有彼此以90度設置的四個鉆孔/開口，而不是兩個反向的鉆孔。板20的厚度按需要可以較厚或較薄。這樣，更多的聚合物可流到骨頭10中的開口 11和12內。其目的是，在壓力F和超聲波振動U的碰撞已經使板20充分熔化之后具有留下的足夠的板厚度。這樣，可在以后的負荷下避免剪應力。圖2示出了本發明的第二示例性實施方式。此處，植入板20與骨頭10以角度穩定的方式連接。框架I示出了放置在骨頭10上的鉆模30。接下來，在骨頭10上設置標記15。然后，如圖2中的框架2所示，通過螺桿鉆具40使螺紋孔13插入骨頭10中。該螺桿鉆具40通過鉆模30中的開口 35插入并被引導，用以在骨頭10中形成螺紋孔13。然后使用標記15用以將植入物20連同鉆模30放置在期望位置中。接下來，將超聲波焊機50與鉆模30中的開口 35對正，該開口 35已經用于利用螺絲攻40來制造孔13。圖2中的框架3示出了超聲波焊機50的使用，用以熔化(即，液化)植入板20的材料并使熔化的材料流到骨頭10中的螺紋孔13內。通過經由超聲波焊機50對植入物20施加壓力F和振動U來完成熔化。圖2的框架4示出了利用圖2中圖示的方法附連到骨頭10的植入物20。不同于第一示例性實施方式，沒有使開口 /孔穿入植入板20本身，并因此防止了聚合物碎屑的形成。此處，僅骨頭10設有螺紋孔13。鉆孔點和超聲波焊機50所附連的點是通過與標記15對正的鉆模30來限定。可以重復上述過程以便形成不止一個孔，植入物材料然后流到孔中并變硬。超聲波焊機50通過超聲波振動U和力F產生能量，其適于在螺紋開口 13區域中將植入物材料液化。由于在超聲波焊機50與植入板20接觸的位置處的植入板20中的淺凹陷25，因此螺紋孔13的位置是可見的。通過在超聲波焊機的各個碰撞點處增強板20的材料，能夠避免凹陷25或至少可減少表露。圖3示出了圖示出根據本發明的方法的第三示例性實施方式。第三實施方式使用 預先成形的植入板20。板20具有還可完成其它示例性實施方式的聚合物銷的功能的幾何形狀。第三示例性實施方式的植入板20包括突起22，突起的尺寸制造為用以滑入骨頭10中的孔13內。植入板20中的突起22的位置需要骨頭10中的螺紋孔13的非常精確及相應的定位。例如，這可通過鉆模30來控制。如圖3中的框架I所示，首先，鉆模30放置在骨頭10上。接下來，利用螺絲攻40在骨頭10中形成螺紋開口 13。在形成開口 13的過程中，鉆模30中的孔35用來引導螺絲攻40。接下來，將植入板20放置在骨頭10上，使得突起22突出到每個鉆孔13 ( S卩，開口)中。現在通過超聲波焊機50將植入物材料液化，該超聲波焊機50形成有插到突起22內的尖的前端部。如圖3中的框架2和3所示，這樣導致植入物材料熔化并與在骨頭10中的開口 13內形成的螺紋相適應。在該第三示例性實施方式中，骨折的初步穩定是通過將植入板20的突起22插到骨頭10中的開口 13內來完成。突起22可以形成為具有中心通孔23的圓錐體的形狀，即，通孔23可形成為通過植入板20并縱向地通過突起22。超聲波焊機50的末端適合該孔23。末端的直徑大于板20中的開口，并在骨頭10中的螺紋開口 13內不但沿軸向而且沿徑向將壓力施加到植入板上，使得材料可靠地流到骨頭10中的螺紋孔的螺紋內。第三實施方式的植入物20代表了非常穩定的系統，因為它僅包括單個部件。此后描述的示例性實施方式使用額外的連接元件60。該連接元件60用來連接植入板20與骨頭10。本發明的第四示例性實施方式在圖4的四個框架中示意性地表示出。在圖4的框架I中示出圓錐形螺絲攻40，其在植入板20中制造圓錐形螺紋孔13并同時通過骨頭10。接下來，在框架2中，示出將圓錐形銷60插到孔13中。圓錐形銷60的錐角與螺絲攻40的角度匹配。圖4中的框架3示出了通過超聲波焊機50液化的銷60。銷60的液化材料填滿螺紋開口 13中的空腔，并且還與植入板20的植入物材料熔化到一起。螺絲攻40的穿透深度取決于板厚度并相應地由限位裝置41限制。螺紋開口 13為骨頭10的構建提供了簡單的可能性，并同時通過生成具有高局部能量密度的限定位置來支持熔化過程。圖5示出了本發明的第五示例性實施方式的連續框架。類似于第四示例性實施方式，此處，通過螺絲攻40而使孔(可替代地稱作為開口 ) 13同時鉆通植入板20和骨頭10。 將螺釘60擰到該孔13中。這樣，使植入板20初步地穩定在骨頭10中。植入物對于骨頭10的最終的角度穩定附連是通過借助于超聲波焊機50將力F和超聲波振動U施加到螺釘60而獲得。由此，螺釘60的螺紋液化并且液化的材料模制成與骨頭10中的孔13內的螺紋相適應。此外，螺釘頭61與植入板20的相鄰表面熔化到一起。因為，由于施加超聲波振動U和力F而使得插入螺釘60的材料液化，所以在該實施方式的變體中可將插入螺釘的桿制成光滑的，即，螺紋銷的螺紋是可選的。另外，植入板20和骨頭10的加工可通過鉆孔攻絲組合刀具完成。鉆孔深度通過鉆孔限位裝置41提供。前部的攻絲部分43在骨頭10中產生螺紋孔13，而鉆孔攻絲組合刀具的隨后的鉆孔部分42在植入板20中產生光滑孔。聚合物銷60的材料熔化，并且然后在螺紋孔13中變硬，這樣提供了植入板20在骨頭10中的良好的固定。通過將銷釘頭61或螺釘頭61與植入板20焊接在一起，可確保骨頭10中的植入物的角度穩定的固接。在圖6中示出本發明的第六示例性實施方式。利用第六實施方式實施的方法類似于根據第五示例性實施方式的方法。此處的不同之處在于，在骨頭10中形成通孔14，而非螺紋孔13。該通孔14鉆通植入板20和骨頭10的皮質部分。該解決方案的主要好處表現在用于準備骨頭10和植入板20的簡單程序。如圖6中的框架I所示，利用鉆40來執行制造光滑孔14的簡單程序。接下來，外科醫生將聚合物銷60插到孔14中并通過超聲波焊機50將其推動。聚合物銷60的直徑稍大于骨頭10中的孔14的直徑。直徑差理想地大約是
0.I 到 0. 2mm。經由超聲波焊機50施加的超聲波能量將銷60的與骨頭10接觸處的材料熔化。熔化的材料通過銷60的移動而被傳送通過孔14以及骨頭10的皮質部分的下方。熔化的材料在該處再次變硬，并在骨頭10的皮質部分的下方提供加厚部分62，由此獲得可靠的固定。由于植入板20中的開口和聚合物銷60的頭部61是圓錐形的并形成緊密配合并且在超聲波能量的作用下焊接在一起，因此聚合物銷60也與植入板20的聚合物材料焊接。圖7中示出了本發明的第七示例性實施方式。在第七實施方式中，使用塞60代替前面實施方式的聚合物銷或螺釘。如圖7中的框架I所示，孔14同時形成在植入板20和骨頭10中。使用鉆40用來形成孔14。如圖7中的框架2所示，將塞60插到孔14中。首先，在塞60的前端處形成的閂鎖63壓靠在塞的桿64上。一旦前緣已經穿透過骨頭10的皮質部分，閂鎖63從桿64擴展開并將塞60錨定在骨頭10中。如圖7中的框架3圖示出，然后通過經由超聲波焊機50對塞60施加超聲波能量而能夠使塞60的后端部液化，并由此將其焊接到植入物材料。因此，板20與骨頭10的皮質部分卡合連接。為了防止聚合物塞60在焊接過程期間被推動并因此在骨頭10中變得松動，可提供整合到塞中的繩(未示出)。利用該繩，可在熔化過程期間將塞60拉向超聲波焊機50。這樣，可使用塞60，使得彈性鎖閂在伸展的情況下在塞60的前緣處保持抵靠骨頭10的皮質部分。圖8示出了本發明的第八示例性實施方式。在第八示例性實施方式中，使用塞60用于骨頭10上的植入板20的固定。在這種情況下，塞60在該塞60的桿部分的表面上包括齒65。塞60的桿具有縱向的縫隙，該縫隙允許桿沿徑向被按壓。這樣允許推動塞60通過孔14，該孔14的直徑小于非壓縮狀態中的塞60的桿直徑。理想地，通過圓錐形骨鉆40將孔鉆到植入板20和骨頭10中。鉆40處的限位裝置41限制孔14的深度，并且防止孔14在骨頭10中形成得太深。通過將塞60深深地插到孔14中而將植入板20錨定在骨頭10中。位于塞60的頭部附近的齒65起到與骨頭10的內部鄰接的鉤的作用。另一方面，沿桿形成的齒在鉆孔14內卡在骨頭中。通過超聲波焊機、50將塞60與植入板20焊接。孔14的圓錐形形狀允許塞錨定在孔14中。齒65的適當的精密幾何形狀或用于塞60進行固定的片層可減少當將超聲波焊機50推到塞60上以便將塞與植入板20焊接在一起時可能引起的運動。圖9示意性地示出了本發明的第九示例性實施方式。該實施方式的一個特征在于形成在骨頭10中的三角形孔16。在植入板20中形成不具有旋轉對稱性并且大于三角形孔16的孔。可替代地，可在植入板20和骨頭10中形成任何其它形狀的非旋轉對稱孔。非旋轉對稱孔(或可替代地旋轉非對稱孔)是指如下的孔，即由于銷和孔的形狀以及匹配尺寸而使得互補形狀的銷無法在其中轉動的孔。旋轉非對稱孔的示例是長圓孔或三角形孔。匹配銷分別為長圓形的或三角形的并其其尺寸制造為用以緊密配合到孔中。如圖9中的框架I所示，該孔例如可通過鉆40形成,該鉆40在一側上磨削或者離心擺動。可使用本領域技術人員可用的其它已知方法來制造孔。然后將聚合物銷60引入具有與孔16的橫截面相類似的橫截面的孔16中。聚合物銷60具有在銷60的中心部分中沿縱向延伸的螺紋孔66。超聲波焊機50的適當成形的末端連接到螺紋孔66。將聚合物銷60完全地擰到超聲波焊機 的末端上，使其無法再進一步旋緊。此外，銷60的長度使得銷60突出到超過皮質骨頭層的骨頭10內。在該位置中，施加扭矩M連同來自超聲波焊機50的超聲波振動U，并且超聲波焊機和聚合物銷的組件旋轉大約60度。此處，可以想到使超聲波焊機和鉆進行工具結合。最后，銷60將熔化在骨頭10的皮質骨頭層中的區域中。然而，聚合物銷在銷60的兩個端部處的延伸超過骨頭10皮質層的區域中遇到更小的轉動阻力。由于銷60的前緣處于骨頭的鄰近皮質骨頭層的更軟的部分內，超聲波焊機50和銷60的組件的旋轉導致位于較軟的骨頭中的銷部分發生位錯，并如圖9的框架3中所示。類似地，位于植入板20中的銷60的部分相對于銷60的鄰近骨頭10皮質部分的部分也發生位錯。這樣，聚合物銷60從皮質骨頭層的下方以及在植入板20內的頂部鎖定。因此，防止銷60被從骨頭10中拉出。通過將銷60與植入板20的材料熔化到一起而獲得聚合物銷60的額外鎖定。因此，獲得植入板20對于骨頭10的角度穩定的連接。圖9的框架I圖示出方法步驟，其中，孔16形成在植入板20和骨頭10中。細節A示出了孔16的橫截面。圖9的框架2中示出了聚合物銷60，將該聚合物銷60在超聲波焊機的末端上一直擰至限位裝置并將其放到孔16中。細節B示出了孔16的橫截面圖，其中聚合物銷60插到孔中。圖9的框架3示出了在通過超聲波焊機50施加扭矩M之后的聚合物銷60的情況。在植入板20以及在骨頭10的皮質部分下方的區域中可以看到銷60的主體的端部區域相對于中心區域的變形。細節C示出了聚合物銷60的前端部的仰視圖，該前端部相對于孔16扭轉60度。圖9的框架4最后示出了與植入板20焊接在一起的處于其最終位置的聚合物銷60。圖10示出了本發明的第十示例性實施方式。與上述實施方式相比較，第十實施方式的開口 13成對形成。圖10示出了具有兩個平行鉆的設備40，該兩個平行鉆通過具有I I的傳動關系的一級齒輪傳動而反向同步。使用鉆用來同時制成通過植入板20和骨頭10的開口 13。將鉆插到骨頭10中，直至限位裝置41接觸植入板20并防止鉆進一步前進。可對開口 13加工螺紋。接下來，將銷60插到開口 13中，銷60具有通過橋部68耦連的圓柱形臂67。臂67的尺寸制造為用以插到開口 13中。接下來，使超聲波焊機50與聚合物銷60接觸。如圖10的框架3中所示，超聲波焊機50對聚合物銷60施加力F和超聲波振動U。超聲波能量將架60的材料熔化，并且熔化材料流到形成在骨頭10中的螺紋孔13內。銷還在銷60與植入板10的界面處熔化。銷60與植入板20熔化到一起使得在骨頭10中形成具有雙重固定的穩定系統。為了促進熔化過程，在橋部68上提供尖狀物69。該尖狀物產生高能量密度的區域，并由此促進熔化。根據本發明的方法和系統允許骨折穩定，其中將植入板安裝在骨頭上。植入板是角度穩定的，即，板被附連從而使得板無法繞附連點轉動。利用本發明的系統和方法的骨折穩定可以與微創技術的使用結合進行。通過植入板在骨頭上的角度穩定固接，可以實現相對較小的手術創傷和相對較少的失血以及在骨質疏松的骨頭內的可靠固定。盡管在復雜骨折的情況下會碰到不利的條件，但是植入物維持它們的保持力，直至在骨質疏松骨頭中的骨折治療完成。在植入物、連接元件和骨頭之間的牢固的角度穩定連接導致相當高的初期穩定以及較低的松動率。應當指出，在一個實施方式的上下文中所描述的本發明的系統和方法的各個方面也可與在系統和方法的未明確提到的其它實施方式結合使用。取決于骨折的位置以及植入板的大小，骨頭可設有一個、二個、三個或更多個孔。為了在骨頭上準備孔，利用標記來控制植入板的定位和/或在植入板上或直接在骨頭上使用鉆模可原則性地結合到每個所描述的示例性實施方式中。另外，植入板和骨頭中的鉆孔的形式(或形狀)的變體以及植入板自身或與之協同工作的聚合物銷的形式(或形狀)的變體在所提及的各個示例性實施方式中是自由可選的(和可設想的)。鏜孔(或孔或開口或鉆孔)以及因此還有聚合物銷的形式(或形狀)可以是圓錐形的、階梯狀的、直的、螺紋的或光滑的或它們的任意結合。各個實施方式的植入板和銷的材料可以是可吸收的。此外，材料可以選自聚乳酸材料族，例如選自 PLLA 或 PLDLA。 在下文中，描述了本發明的示例性實施方式。根據本發明的第一實施方式的用于將植入物角度穩定地固接至骨頭的系統，其包括用于在骨頭中準備至少一個孔的工具；超聲波焊機；用于所述工具以便在期望位置中準備所述至少一個孔和/或用于超聲波焊機的鉆模；以及植入物，其具有能夠通過超聲波焊機流體化的材料，用以使植入物在骨頭處角度穩定地固接。根據第一實施方式的系統的工具可選自如下的組，該組包括骨鉆、圓錐形骨鉆、螺紋骨鉆、圓錐形螺紋骨鉆、雙骨鉆、階梯狀骨鉆、具有三角形橫截面的骨鉆、具有非對稱橫截面的骨鉆以及克氏針。根據第一實施方式的系統還可包括用以連接所述植入物與皮質的連接元件，其中，連接元件包括能夠通過超聲波焊機流體化的材料。此外，該連接元件可選自如下的組，該組包括銷、圓錐形銷、銷釘、卡扣銷釘、多齒銷釘、螺釘、圓錐形螺釘、雙銷、階梯狀銷、三角形銷、非對稱銷和具有加厚頭部的銷。此外，連接元件的材料可選自聚L-乳酸材料或L/DL-聚乳酸材料。
利用根據第一實施方式的系統的用于將植入板角度穩定地固接至骨頭的第一方法，其包括如下步驟在骨頭中準備至少一個孔；利用鉆模用以在骨頭中準備所述至少一個孔；將植入板置于骨頭的期望位置處；以及將植入板與骨頭角度穩定地連接。
第一方法還可包括如下的步驟利用所述鉆模來引導用于將所述植入板與所述骨頭角度穩定地連接的設備，其中，用于將所述植入板與所述骨頭角度穩定地連接的設備可以是超聲波焊機。第一方法還可包括如下步驟設定標記用以在所述骨頭處限定所述植入板的期望位置。第一方法還可包括如下步驟將所述植入板材料流體化，從而使得所述植入板材料流到所述骨頭中的所述至少一個孔內，以便將所述植入板與所述骨頭連接，其中，植入物材料可通過超聲波焊機流體化。第一方法還可包括如下步驟將連接元件通過所述植入板插入并插到所述骨頭中的所述至少一個孔內，用以將所述植入板與所述骨頭連接，其中，植入板和連接元件可熔化到一起，其中植入板和連接元件可通過超聲波焊機熔化到一起。第一方法還可包括如下步驟在所述植入板中準備至少一個通孔的同時，在所述骨頭中準備所述至少一個孔。利用根據本發明第一實施方式的系統的骨折固接的第二方法，其包括如下的步驟將植入物放置在骨頭上，所述植入物具有垂直于所述植入物的頂面的第一垂直軸線；在骨頭中鉆出第一孔和第二孔，該第一孔和第二孔分別與垂直軸線形成第一角度和第二角度；溶化植入物的至少一部分；將溶化的植入物材料推到第一孔和第二孔中；以及允許溶化的植入物材料在第一孔和第二孔中固化，以便獲得植入物對于骨頭的角度穩定的附連，其中，所述熔化是通過施加選自如下組的能量完成，該組包括超聲波能量和熱能，其中，所述推動是通過由施加所述能量的器具所施的力來實現。利用根據本發明第一實施方式的系統的骨折固接的第三方法，其包括如下的步驟將板放置在骨頭上；在骨頭中形成螺紋開口 ；通過施加能量熔化板并使板的熔化材料流到第一開口和第二開口中，以便當固化時在所述板與所述骨頭之間形成角度穩定的連接，其中，所述開口是通過利用選自如下組的鉆形成，該組包括螺紋骨鉆、圓錐形螺紋骨鉆和階梯狀骨鉆，其中，所述熔化是通過施加選自如下組的能量來完成，該組包括超聲波能量和熱能，并且其中，所述流動是通過由施加所述能量的器具所施的力來實現。根據本發明第二實施方式的用于骨折固接的系統，其包括板，該板具有開口，該開口適于與骨頭中的孔對正，并且該開口是旋轉非對稱的；鉆，該鉆適于形成開口和在鄰近板的骨頭中的孔；鉆模，該鉆模適于導引所述鉆；可插到開口和孔中的銷；以及超聲波焊機，該超聲波焊機適于對所述銷施加能量，以便熔化所述銷的至少一部分，由此將所述銷附連到所述骨頭中并附連到所述板，從而防止所述板的旋轉運動。根據第二實施方式的系統的銷可具有沿其縱向軸線的鏜孔，其中，所述鏜孔攻有 螺紋并適于容納所述超聲波焊機的帶有螺紋的末端。銷可具有頭部和主體，其中，主體的至少一部分是圓錐形的以及主體的至少第二部分是圓柱形的。銷可具有頭部和主體，其中，主體的至少一部分具有突起。在銷的主體中，可形成縫隙。利用根據本發明第二實施方式的系統的骨折固接的方法，其包括如下步驟將板放置在骨頭上；將鉆模放置在板上用以引導鉆來形成開口 ；對所述骨頭做出標記用以使所述鉆模在所述板上定位；在板和骨頭中形成至少一個開口，該開口是旋轉非對稱的；將銷插到開口中；以及對所述銷施加能量用以熔化所述銷的至少一部分，由此將所述銷附連到所述骨頭中并附連到所述板，以便防止所述板的旋轉運動。所述開口是利用選自如下組的鉆來形成，該組包括骨鉆、圓錐形骨鉆、螺紋骨鉆、圓錐形螺紋骨鉆、雙骨鉆、階梯狀骨鉆、具有三角形橫截面的骨鉆、具有非對稱橫截面的骨鉆以及克氏針。能量可以以超聲波能量或熱能的形式施加。所述銷可選自如下的組，該組包括圓錐形銷、銷釘、卡扣銷釘、帶齒銷釘、螺釘、圓錐形螺釘、雙銷、階梯狀銷、三角形銷、非對稱銷和具有加厚頭部的銷。此外，所述銷和所述開口的形狀可以是互補的，其中，所述銷的尺寸制造為緊密配合到所述開口中。 根據本發明第三實施方式的用于骨折固接的角度穩定植入物，其包括適于安裝在骨頭上的板，該板和骨頭分別具有第一開口和第二開口，該第一開口和第二開口基本上對正并具有旋轉非對稱形狀；以及銷，該銷成形為用以插到第一開口和第二開口中，并能接收能量用以熔化銷的至少一部分，其中，銷的熔化材料能夠在第一開口和第二開口中固化，用以將銷焊接到骨頭和板上，從而形成相對于所述骨頭無法旋轉的角度穩定的植入物。根據本發明的第一、第二和第三實施方式，植入物或板以及連接元件或銷分別可由選自聚L-乳酸或L/DL-聚乳酸的材料制成。盡管此處已經參照特殊實施方式描述了本發明，應當指出，這些實施方式僅是對本發明的原理和應用的舉例說明。因而應當指出，可對舉例說明的實施方式做出多種改型，并且在不脫離由所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍的情況下可想到其它布置。
權利要求
1.一種用于骨折固接的系統，其包括 板，所述板具有開口，所述開口適于與骨頭中的孔對正，并且所述開口是旋轉非對稱的；以及 銷，所述銷能夠插到所述開口和所述孔中； 所述銷和所述板能夠液化使得所述銷的至少一部分與所述板的至少一部分熔化到一起，由此將所述銷附連到所述骨頭中并附連到所述板，以防止所述板的旋轉運動。
2.如權利要求I所述的系統，其還包括 鉆，所述鉆適于形成所述開口和在鄰近所述板的骨頭中的所述孔；以及 鉆模，所述鉆模適于引導所述鉆。
3.如權利要求I或2所述的系統，其中，所述銷選自如下的組，該組包括圓錐形銷、銷釘、卡扣銷釘、帶齒銷釘、螺釘、圓錐形螺釘、雙銷、階梯狀銷、三角形銷、非對稱銷和具有加厚頭部的銷。
4.如權利要求I至3中任一項所述的系統，其中，所述銷和所述孔的形狀是互補的，并且所述銷的尺寸制造為緊密配合到所述孔中。
5.如權利要求2所述的系統，其中，所述鉆選自如下的組，該組包括骨鉆、圓錐形骨鉆、螺紋骨鉆、圓錐形螺紋骨鉆、雙骨鉆、階梯狀骨鉆、具有三角形橫截面的骨鉆、具有非對稱橫截面的骨鉆以及克氏針。
6.如權利要求I或2所述的系統，其還包括超聲波焊機，所述超聲波焊機適于對所述銷和所述板施加能量。
7.如權利要求6所述的系統，其中，所述鉆和所述超聲波焊機結合在單個手持設備中。
8.如權利要求I至7中任一項所述的系統，其中，所述板由選自聚L-乳酸或L/DL-聚乳酸的材料制成。
9.如權利要求I至8中任一項所述的系統，其中，所述銷由選自聚L-乳酸或L/DL-聚乳酸的材料制成。
10.如權利要求I至9中任一項所述的系統，其中，所述銷具有沿其縱向軸線的鏜孔。
11.如權利要求10所述的系統，其中，所述鏜孔攻有螺紋并適于容納超聲波焊機的帶有螺紋的末端。
12.如權利要求I或11所述的系統，其中，所述銷具有頭部和主體，并且所述主體的至少一部分是圓錐形的以及所述主體的至少第二部分是圓柱形的。
13.如權利要求I或11所述的系統，其中，所述銷具有頭部和主體，并且所述主體的至少一部分具有突起。
14.如權利要求12或13所述的系統，其中，在所述銷的主體中形成縫隙。
15.如權利要求I至14中任一項所述的系統，其中，所述銷和所述開口的形狀是互補的，并且所述銷的尺寸制造為緊密配合到所述開口中。
16.一種使用根據權利要求I所述的系統的骨折固接的方法，其包括如下步驟 將板放置在骨頭上； 在所述板和所述骨頭中形成至少一個開口，所述開口是旋轉非對稱的； 將銷插到所述開口中；以及 對所述銷施加能量用以熔化所述銷的至少一部分，由此將所述銷附連到所述骨頭中并將所述銷與所述板熔化到一起，從而防止所述板的旋轉運動。
17.如權利要求16所述的方法，其還包括 將鉆模放置在所述板上用以引導鉆來形成所述開口 ；以及 對所述骨頭做出標記以便所述鉆模在所述板上定位。
全文摘要
本發明提供一種將植入物角度穩定地固接到骨頭上的系統和方法。該方法包括如下步驟借助于骨鉆在骨頭中制成至少一個孔；將植入物放置在骨頭上的期望位置處；以及將植入物與骨頭連接，以便防止植入物繞其附接點旋轉。此外，本發明提供一種用于在上述方法中使用的系統。所述系統包括骨鉆(40)、植入物(20)和用于將植入物角度穩定地固接在骨頭(10)上的超聲波焊機(50)。該系統還可包括連接植入物與骨頭的連接元件(60)。
文檔編號A61L31/06GK102657551SQ20121011658
公開日2012年9月12日 申請日期2007年9月18日 優先權日2007年9月18日
發明者烏爾斯·韋伯, 克勞斯·多拉瓦, 安德烈亞·穆勒, 尼爾斯·贊德, 約爾格·馬耶爾, 羅伯特·松塔格 申請人:史塞克創傷有限責任公司