專利名稱：用于穩定骨或椎骨的植入物的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于穩定骨或椎骨的植入物。所述植入物包括植入物主體，所述植入物主體借助于至少一個螺釘固定到骨或椎骨。所述植入物主體具有至少一個帶有螺紋部分的用于接收骨螺釘的孔。在所述孔中設置有引導元件，所述引導元件在螺釘旋擰通過螺紋部分時引導螺釘。特別地，所述植入物是椎間支架(intervertebral cage)或骨板(bone plate)，然而所述植入物可以是借助于延伸穿過螺紋孔的螺釘固定到人體或動物體的骨部分的任何其它植入物。
背景技術：
例如在US 2009/0030520A1中描述了一種借助于螺釘固定到相鄰椎骨的支架形式的椎間植入物。所述支架可以由生物相容材料制成，所述生物相容材料諸如鈦或 PEEK (聚醚醚酮)。如果支架由諸如PEEK之類的生物相容塑料材料制成，可能會帶來問題，因為與金屬相比這種材料具有較大的撓性，當螺釘旋擰通過螺紋部分時，用于螺釘的骨孔可能屈服到一定程度。這可能導致將螺釘旋擰通過骨孔所需的扭矩比金屬連接低很多。在某些臨床應用中，例如在退化的和/或骨質疏松的骨質的情況下，由于這樣的低扭矩，對于外科醫生僅有減小的反饋指示給他螺釘已經被推進了多深以及螺釘是否已經正確定向。US 7，618，456B2描述了一種支架形式的椎間植入物，所述植入物可以由任何病理生理學相容材料制成，然而優選地由未增強塑料制成。未增強塑料據說是優于纖維增強塑料。可以使用由未增強塑料構成的合適的骨螺釘，所述骨螺釘的外螺紋呈11° -14°的負載斜面。由于所述的非常小傾斜度的負載斜面，可以獲得大的夾緊力，因此塑料的徑向伸長和斷裂的危險被減小。另外，骨孔可以是配備有內螺紋的金屬套筒的形式，以增進骨螺釘錨固在塑料植入物結構中。這種已知的植入物還可以是部分地由塑料構成并且在骨孔區域中由金屬構成。
發明內容
本發明的目的是提供一種用于穩定骨或椎骨的植入物，特別地是一種為外科醫生提供改進的操控性、同時確保高安全性的椎間植入物或骨板。所述目的通過根據權利要求1所述的植入物實現。在從屬權利要求中給出了其它研發成果。所述植入物特別地可以由生物相容塑料材料(諸如PEEK、PEKK或類似材料)制成。盡管這些材料比由金屬制成的植入物撓性更大，但是外科醫生可以使用金屬骨螺釘并且在擰入骨螺釘時獲得所需的反饋和鎖定力。使用根據本發明的引導元件，顯著減小了錯誤放置骨螺釘的風險。如果植入物由在X射線照射下不可見的生物相容塑料材料(諸如PEEK或PEKK) 制成，那么所述引導元件在X射線照射下可見，這對于外科手術之后的檢查是有利的。
甚至在植入物主體中的用于骨螺釘的孔非常小的情況下也可以設置所述引導元件。
其它特征和優點將從借助于附圖對本發明的實施例的描述中變得明了。附圖中圖1是根據第一實施例的椎間支架形式的植入物的透視分解圖。圖2是骨螺釘穿過相應的孔的情況下的圖1的支架的透視圖。圖3是植入物的僅在孔區域中的部分的示意性俯視圖，示出了用于接收銷的銷孔的一部分。圖4示出帶有銷的孔的沿著包含孔的螺紋軸線的平面截取的剖視圖。圖5是將螺釘插入孔中的第一步驟，其中所述孔被示意性地示出為直孔。圖6a是第二步驟的示意圖，其中將螺釘旋擰通過所述孔的螺紋部分。圖6b是圖6a的局部放大視圖。圖7a示出將骨螺釘完全旋擰通過所述孔的第三步驟。圖7b是圖7a的放大局部。圖8是第二實施例的板形式的植入物的透視分解圖。圖9是骨螺釘旋擰通過孔的情況下的圖8的植入物的透視圖。圖10是第一和第二實施例的一個改進實施例的透視圖。圖11是根據另一個改進實施例的銷的透視圖。圖12是第三實施例的板形式的植入物的透視分解圖。圖13是骨螺釘旋擰通過孔的情況下的圖12的植入物的透視圖。圖14是引導卡箍插入情況下的第三實施例的孔的俯視圖。圖15是不帶卡箍的孔的剖視圖。圖16是待插入孔中的卡箍的透視圖。圖17是卡箍的沿著圖16中的線B-B的剖視圖。圖18是卡箍的仰視圖。
具體實施例方式圖1和2中所示的根據第一實施例的植入物包括植入物主體1，該植入物主體 1可以通過骨螺釘2被固定到相鄰的椎體。所述植入物主體是待從前面方向引入脊柱腰椎的兩個相鄰椎骨之間以便置換椎間盤的前路腰椎椎體間融合支架(anterior lumbar interbody fusioncage) (Alif支架)的形式。然而，所述植入物還可以是適合用于置換椎間盤或已經移除的椎骨的任何其它類似支架的元件的形式。所述植入物主體具有前壁3、后壁4、右側壁5和左側壁6，這些壁整體地形成，從而右側壁和左側壁連接前壁和后壁。前壁3代表植入物主體的前面壁(anterior wall)，而后壁代表植入物主體的后面壁(posterior wall)。另外，內壁7從后壁延伸到前壁并且基本上在右側壁和左側壁之間的中部連接前壁和后壁。所述側壁與內壁之間的空的空間可以填充有骨結合材料。分別在所述壁的頂表面和底表面上設置有齒8，用于促進與相鄰椎體的端板的接合。植入物主體沿著前壁、側壁和后壁的輪廓適于填充兩個相鄰的椎體之間的空間。因此， 前面的前壁3的寬度可以大于后面的后壁的寬度，并且植入物主體的高度從后壁4朝著前壁3的方向增加。所述植入物主體還包括至少一個孔，在所示的實施例中是三個孔9a、9b、9c，這三個孔設置在前壁3中。中心孔9a基本上設置在左側壁和右側壁之間的中心處并且向上傾斜。側孔9b、9c布置在中心孔9a的兩側并且向下傾斜。然而，植入物主體并不限于所示的植入物主體，植入物主體可以具有附加孔和/或具有不同傾斜度的孔。例如，在前壁中還可以設置有四個孔。中心孔9a還延伸穿過內壁7的一部分。特別地如圖3和4中可以看到的，孔9a、9b、9c每個都具有螺紋部分91，螺紋部分 91具有與螺釘螺紋配合的內螺紋。另外，在螺紋部分91和前壁3的表面之間設置有無螺紋部分92。無螺紋部分92的內徑略大于螺釘螺紋的外徑。如圖3和4中可以看到的，設置有銷孔10，該銷孔10延伸使得該銷孔切割無螺紋部分92的圓周上的一部分。銷孔的縱向軸線與螺紋部分91的螺紋軸線垂直地延伸。銷11形式的引導元件插入銷孔10中。在所示的實施例中，所述銷基本上為圓柱形。所述銷的直徑以及所述銷孔的直徑使得當銷11插入時，所述銷像圓的割線一樣地伸到孔9a的無螺紋部分92中，但是僅伸到銷不阻礙螺釘2 的插入的程度。銷11構造成用于限制無螺紋部分92的直徑，這樣使得能夠增大在將螺釘 2旋擰通過螺紋部分91時施加給螺釘2的扭矩。對所述直徑的限制在垂直于螺紋部分91 的螺紋軸線的平面內是不對稱的。所述銷可以具有粗糙化的表面。優選地，銷11布置在無螺紋部分92中鄰近或靠近螺紋部分91的位置處。在圖1和2中，僅中心孔9a具有銷11。然而，側孔9b、9c也可以具有銷11作為引導元件。骨螺釘2具有螺紋桿21，該螺紋桿21具有與螺紋部分91的內螺紋配合的骨螺紋。 鄰近螺紋桿21設置有無螺紋部分22，無螺紋部分22所具有的外徑略小于孔的無螺紋部分 92的內徑。在無螺紋部分22和端部M之間設置有直徑減小的頸部23，端部M具有用于與螺絲起子接合的凹槽Ma。頸部23的尺寸使得所述頸部形成用于與銷11接合的溝槽。優選地，植入物主體的材料是生物相容塑料材料，諸如PEEK(聚醚醚酮)或 PEKK (聚醚酮酮)。特別地，螺紋部分91由生物相容塑料材料形成。制成銷的材料優選地是生物相容金屬(諸如鈦、不銹鋼)或合適的生物相容合金(諸如鎳鈦合金(例如鎳鈦諾)) 或纖維增強的塑料材料。總之，植入物主體的材料比銷的材料撓性更大。例如，植入物主體的材料比銷的材料具有更低的彈性模量和/或更低的拉伸強度。不限于塑料材料和金屬的組合，任何具有這種關系的材料的組合都可以使用。例如，植入物主體可以由較軟的塑料制成，而銷可以由較硬的塑料制成。所述螺釘通常由上面所描述的生物相容金屬或增強的塑料材料制成。所述螺釘可以由與銷相同或不同的材料制成。所述螺釘還可以由與植入物主體相同的材料制成。使用中，在移除椎間盤之后，一旦已經將植入物主體插入兩個相鄰的椎骨之間，就通過將骨螺釘2旋擰通過相應的孔而將植入物主體固定到椎體的端板中。下面參考圖5-7來描述骨螺釘和孔的配合，與圖1-4中所示的植入物主體的傾斜孔相比，圖5-7以簡化示意的方式示出骨螺釘插入直孔中。在圖5所示的第一步驟中，選定具有適當長度的骨螺釘2并將該骨螺釘2推進到孔9a、9b、9c中的具有銷11作為引導元件的孔中。然后，如圖6a和6b中所示，將螺釘擰入螺紋部分91中。由此，如果植入物主體由撓性更大的材料制成，那么螺紋部分91由于所施加的扭矩而可以被加寬到一定程度。然而，因為銷11限制了所述孔的直徑使得螺釘螺紋牙頂沿著銷滑動并咬合到銷的后面，所以銷起引導和固定元件的作用。這防止了如果植入物主體的材料在螺釘插入的過程中屈服的情況下螺釘沿著錯誤的軌跡被擰入骨中。所述銷還增大了插入過程中需要施加的扭矩。這特別是在骨是退化的和/或骨質疏松的情況下為外科醫生提供了反饋(feed-back)。所述引導功能還通過在螺釘螺紋牙頂咬合在銷后面時由銷施加的預應力或彈簧作用實現。當已經將螺釘完全插入時，銷咬合到螺釘的頸部23中，并且端部M用它的面向銷并起止擋作用的平坦表面抵靠銷。在圖7a和7b所示的這種狀態下，所述抵靠為外科醫生提供了螺釘已經完全插入的反饋。同時，螺釘被鎖定，因為銷置于頸部23中。因為螺釘的無螺紋部分22所具有的長度大于孔的螺紋部分91，所以植入物主體可以被拉拽成抵靠骨。螺紋部分91防止螺釘被經由孔向后推出。圖8和9中示出第二實施例的植入物。植入物主體100是骨板的形式。第二實施例的與第一實施例相同的部件用相同的附圖標記表示，并且對這些相同部件不重復進行描述。骨板100具有大體為矩形的形狀，然而骨板100不限于這種矩形形狀。骨板100具有頂表面101和底表面102以及多個孔9a'、9b'，這些孔從上表面101延伸到下表面102。 在圖中所示的特定實施例中，具有一個傾斜孔9a'和直孔9b'。與前面的實施例相類似， 所述孔具有螺紋部分91'和無螺紋部分92'。如前面實施例中那樣，銷孔10與每個孔相關聯，并且銷11插入。引導和反饋功能與前面實施例相同。在圖10和11中示出第一和第二實施例的一個改進實施例。該改進實施例的不同之處在于如圖10中所示，銷11'在該銷的側面之一具有相對于該銷的中心基本對稱的變薄部分11' a。在另一個改進實施例中，如圖11中所示，銷11"在它的側面之一并且僅在一端具有變薄部分11" a。還可以想到變薄部分的其它設計。具有這樣的變薄部分的銷 11'、11"具有一定的彈性并且可以補償銷、螺釘和孔的公差。現在參考圖12-18來描述第三實施例。第三實施例的植入物主體如同在第二實施例中那樣是骨板100'。該骨板具有頂表面101和底表面102以及孔900a和900b。第三實施例與前面實施例的不同之處在于引導元件是圓形元件，而不是直銷。圖14-18中所示的引導元件是大體為圓形的卡箍111，該卡箍111具有狹縫和兩個開口端，類似于卡環。另外，所述卡箍可以具有位于頂側的凹槽Illa和位于底側的凹槽111b，所述凹槽類似于一圈內螺紋的一部分，并且所述凹槽促進了骨螺釘2的旋擰通過。所述孔的無螺紋部分920包括直徑增大的圓形溝槽920a，該圓形溝槽920a在所示的實施例中鄰近螺紋部分910。溝槽 920a用于容納卡箍111。溝槽920a和卡箍111的尺寸使得當卡箍在預應力下插入并且在溝槽920a中張開時，所述卡箍限制無螺紋部分920的直徑，這樣使得插入螺釘2所需的扭矩增大。由此，所述卡箍提供了類似于前面實施例的引導和反饋功能。卡箍111由比植入物主體的材料撓性更小的材料制成，諸如由金屬制成。使用中，首先將卡箍111插入所述溝槽中。然后引入螺釘并將螺釘旋擰通過卡箍和孔的螺紋部分。所述卡箍引導螺釘，因為待施加的扭矩增大。最后，所述卡箍起到止擋螺釘的端部的作用并且還防止螺釘被推出。如果根據上述實施例的引導元件由金屬形成，那么即使植入物主體本身不可見， 所述引導元件在X射線照射下也是可見的。
本發明不限于上面描述的實施例。可以想到改進的實施例。例如，可以想到多種不同類型的骨板和支架。另外，骨螺釘的形狀不限于實施例中所示的骨螺釘。可以使用多種不同類型的骨螺釘。引導元件也可以具有其它形狀。孔的螺紋部分可以設置有兩個或更多個弓I導螺紋，并且可以設置兩個或更多個銷。
權利要求
1.一種用于穩定骨或椎骨的植入物，所述植入物包括植入物主體(1，100，100')，所述植入物主體能夠借助于至少一個螺釘O)固定到骨或椎骨，其中所述植入物主體包括至少一個孔(9a，9b，9c，9a' ,9b'，900a，900b)，所述孔具有螺紋部分(91，91'，910)，所述螺紋部分具有用于與所述螺釘的螺紋配合的內螺紋，其特征在于在所述孔中設置有引導元件(11，11'，11"，111)，所述引導元件在所述螺釘旋擰通過所述螺紋部分時引導所述螺釘。
2.根據權利要求1所述的植入物，其特征在于所述引導元件(11，111)是能插入所述植入物主體中從而至少部分地布置在所述孔內的獨立部件。
3.根據權利要求1或2所述的植入物，其特征在于所述孔具有至少一個無螺紋部分 (92,92'，920)，所述無螺紋部分的一段(92，92'，920a)的直徑大于所述螺紋部分(91， 91'，910)的外徑，并且所述引導元件(11，111)布置在具有增大直徑的所述段(92，92'， 920a)中。
4.根據權利要求1-3之一所述的植入物，其特征在于所述引導元件(11，111)構造成用于在至少一個位置將所述孔的直徑限制成與所述螺紋部分(91，91'，910)的內徑相同或略小于所述螺紋部分(91，91'，910)的內徑的直徑。
5.根據權利要求3或4所述的植入物，其特征在于所述無螺紋部分(92，92'，920)沿著所述螺釘插入所述孔中的方向布置在所述螺紋部分(91，91'，910)的前面。
6.根據權利要求1-5之一所述的植入物，其特征在于所述引導元件(11，111)構造和布置成用于增大所述螺釘被旋擰通過所述螺紋部分時施加給所述螺釘O)的扭矩。
7.根據權利要求1-6之一所述的植入物，其特征在于所述引導元件是直的元件(11)。
8.根據權利要求1-7之一所述的植入物，其特征在于所述引導元件是至少部分地伸入所述孔中的銷(11)。
9.根據權利要求8所述的植入物，其特征在于所述銷(11)以所述銷的縱向軸線與所述孔的螺紋部分(91，91')的螺紋軸線垂直的方式延伸。
10.根據權利要求1-6之一所述的植入物，其特征在于所述引導元件是具有兩個自由端的彎曲元件(111)。
11.根據權利要求1-6之一或10所述的植入物，其特征在于所述引導元件是大體為圓形的卡箍(111)。
12.根據權利要求11所述的植入物，其特征在于所述無螺紋部分(920)包括圓形溝槽(920a)，所述卡箍在預應力下被保持在所述溝槽(920a)中。
13.根據權利要求1-12之一所述的植入物，其特征在于所述植入物主體由比所述引導元件的材料撓性更大的材料制成，例如由生物相容塑料材料制成，所述生物相容塑料材料諸如PEEK或PEKK，所述螺紋部分(91，91'，910)優選地由所述撓性更大的材料制成。
14.根據權利要求1-13之一所述的植入物，其特征在于所述引導元件(11，111)由比所述植入物主體的材料撓性更小的材料制成，例如由生物相容金屬制成，所述生物相容金屬諸如鈦、諸如鎳鈦諾的鈦合金或不銹鋼。
15.根據權利要求1-14之一所述的植入物，所述植入物還包括優選地由比所述植入物主體的材料撓性更小的材料制成的螺釘。
16.根據權利要求1-15之一所述的植入物，其特征在于所述螺釘具有端部04)以及優選的凹進部分(23)，所述端部04)在所述螺釘完全插入時抵靠所述引導元件，所述引導元件擱置在所述凹進部分中，從而所述螺釘被鎖定在所述孔中。
17.根據權利要求1-16之一所述的植入物，其特征在于所述植入物是椎間植入物或骨板。
全文摘要
本發明提供了一種用于穩定骨或椎骨的植入物，所述植入物包括植入物主體(1，100，100′)，所述植入物主體能夠借助于至少一個螺釘(2)固定到骨或椎骨，其中所述植入物主體包括至少一個孔(9a，9b，9c，9a′，9b′，900a，900b)，所述孔具有螺紋部分(91，91′，910)，所述螺紋部分具有用于與所述螺釘的螺紋配合的內螺紋，其特征在于在所述孔中設置有引導元件(11，11′，11″，111)，所述引導元件在所述螺釘旋擰通過所述螺紋部分(91)時引導所述螺釘。
文檔編號A61B17/80GK102166133SQ201110042639
公開日2011年8月31日 申請日期2011年2月22日 優先權日2010年2月26日
發明者L·比德曼, M·帕布斯特, M·梅爾, M·赫爾佐克, W·馬蒂斯 申請人:比德曼莫泰赫有限責任兩合公司