具有遠側皮質鎖定和骨撓性接合的多個螺紋牙型的骨螺釘的制作方法
【專利摘要】用于治療骨折的骨縫合結構以及在本系統中使用的骨螺釘被公開了。骨螺釘包括配置用于與皮質骨接合的帶螺紋的前部段（7），帶螺紋的中部段（6）和配置用于在骨的近側皮質內進行受限運動的不帶螺紋的頸部段（5）。所公開類型的骨縫合結構通過允許在近側和遠側皮質處進行對于骨痂形成來說有效的運動范圍內的基本上并行的運動而促進二期愈合。
【專利說明】具有遠側皮質鎖定和骨撓性接合的多個螺紋牙型的骨螺釘
[0001]相關申請的交叉引用[0002]本申請是2005年2月15日提交的美國專利申請N0.11/058,935的部分繼續申請，上述申請的整體內容被以引用方式并入本文。
【技術領域】
[0003]本公開總體上涉及醫療裝置領域。具體地，本公開的實施例涉及，但不限制于，帶有提供形狀鎖定到但撓性接合到骨的特征和/或特點的骨螺釘。更具體地，本公開涉及骨板系統，包括與其使用的骨螺釘，該系統不太剛硬(與現有的系統相比)并且因此在初期骨愈合過程中促進骨折部位處有效并且基本上更均勻地骨痂形成。
【背景技術】
[0004]典型地，骨螺釘已經用于將骨縫合板直接壓到骨上，以對齊和穩定骨斷裂處。在本應用中，骨螺釘不剛性固定到骨板，并且在板和骨之間生成的摩擦力單獨負責骨縫合結構的穩定性。因此，螺釘在骨中松動或骨的再吸收可能很容易導致穩定性缺失。
[0005]為了避免這種松動，并且為了以使骨表面損傷最小的方式改進血管分布的目的，用于將骨螺釘剛性鎖定到骨板中的手段和骨板在骨表面上的提升固定已經引入。例如，在一個現有技術的實施方式中，螺釘和板之間的形狀鎖定系統借助于帶有錐形板孔的骨板而實現。錐形板孔提供板和固定螺釘之間的剛性連接，即使在螺釘-骨連接已經松動之后。在另一現有技術的實施方式中，形狀鎖定系統通過為板上的螺釘孔適配內螺紋而實現。這些螺紋孔接收被配備有與常規的螺釘桿部相比被加寬以便于與板孔的內螺紋接合的第二帶螺紋部的骨螺釘。現有技術中的這些形狀鎖定螺釘被設計用于螺紋連接到板下面的第一骨表面，或板下面的擬柱形骨截面的第一和第二骨表面兩者上。
[0006]雖然這些形狀鎖定骨縫合結構提供較好的穩定性，但它們的剛性可能在螺釘-骨分界面上產生增大的應力。這已經誘導了失效模式，其與板上的最外面螺釘相鄰地發生了骨吸收或斷裂，因為當載荷從骨傳遞到板上時此螺釘吸收大部分應力。
[0007]此外，固定結構的剛性抑制了骨折部位處的微小運動，這通過誘導斷面結痂對于斷裂處愈合可能是有益的。不太剛硬的外部固定器同樣在骨銷和外部固定棒之間強加形狀鎖定。然而，太長的固定銷的彎曲允許骨折部位處受控的運動，具有足以誘導斷裂處通過形成結痂而愈合的幅度。雖然形狀鎖定板-螺釘結構采用與外部固定器類似的固定原理，但板緊密靠近骨表面抑制了板和骨之間的螺釘部段的彈性彎曲。
【發明內容】
[0008]在一個方面中，本公開針對具有頭部分和桿部分的骨螺釘。桿部分包括近側的頸部段，帶螺紋的中部段和位于所述中部段遠側的帶螺紋的前部段。所述中部段具有與所述前部段的螺紋牙型不同的螺紋牙型，并且所述帶螺紋的前部段被配置用于接合皮質骨。
[0009]帶螺紋的前部段的長度優選足以跨過或超過遠側骨表面或遠側皮質的厚度。中部段的長度優選地延伸穿過近側和遠側皮質之間的距離的相當一部分。頸部段優選地跨過近側皮質的寬度，而不剛性固定在近側皮質中。前部段，中部段，和頸部段的相對長度可被選擇用于實現這種預期的目的，例如包括中部段在不失效的情況下彎曲和頸部段在近側皮質內的運動范圍的遠側皮質鎖定。因此，此相對長度可大體相同，類似，或可根據需要不同。更具體地，前部段，中部段和頸部段的相對長度優選被選擇用于適應不同的骨尺寸和骨特征，使得當骨螺釘被完全植入時，(I)遠側皮質至少基本上被前部段接合，(2)中部段的任一部分都不或至少基本上中部段的任一部分都不接合近側或遠側皮質的任一部分，(3)中部段的剛性足以提供在希望的軸向加載情況下的預期彎曲能力，(4)在螺釘移除時中部段快速接合近側皮質，(5)基本上所有的頸部段位于近側皮質中的定位(螺釘)孔內，以及(6)頸部段在每一側具有充分的間隙以允許有限程度的運動。關于定位孔的間隙，根據本公開，在多數應用中,在近側皮質內在頸部段的每一側上具有約0.2mm和0.6mm之間并且更典型地約0.5mm的間隙是可希望的。
[0010]中部段的幾何形狀被選擇成使得中部段具有彎曲能力以適應沿骨螺釘的中心軸線的彎曲，以允許骨和骨板之間受控的相對運動。在本發明的一些實施例中，該彎曲能力足以適應骨縫合結構的過載。在這種情況下，中部段提供了受控的失效機構，以延遲或防止更有害的失效模式，例如板彎曲或骨折。此外，此彈性還可提供頭部分接合骨板的能力，特別是對于該接合包括頭部分的螺紋與骨板的螺紋通孔的接合并且骨中的“螺紋孔”和骨板的螺紋通孔不是精確同心的實施例來說。
[0011]中部段的確切幾何特征依賴于應用，也就是說,其可以從一個應用到另一個應用而變化。
[0012]骨螺釘的頸部段優選跨過近側皮質的寬度但不剛性固定在近側皮質中。頸部段的直徑可與帶螺紋的前部段的芯徑一樣大，并且可與帶螺紋的前部段的芯徑的50% —樣小。頸部段的直徑優選小于近側皮質中螺紋孔的直徑。這些直徑之間的差決定在頸部段接觸近側皮質中的螺紋孔之前螺紋桿適應的彎曲量。可選地，在頸部段和前部段的芯徑具有相同直徑時，近側皮質中螺釘孔的直徑可被制造地更大以超過螺釘的頸部段的直徑。
[0013]所生成的螺釘的頸部段和近側皮質中的螺紋孔之間的軸向平移自由度在實現遠側皮質固定的好處方面發揮著作用，包括降低結構剛度和減少螺釘-骨分界面處的應力集中。另外，所述生成的軸向平移自由度還與骨折部位的兩個骨部段相對彼此的骨運動的程度相關，并且因此與此部位處的有效和大致均勻的骨痂形成相關。由于骨縫合結構的承載增大而引起的螺紋桿與近側皮質的接觸可提供另外的支撐，并且在動力學上可增大結構剛度。
[0014]在另一方面中，本公開針對骨板與骨緊固件系統。該系統包括金屬板，其包括具有第一端部和第二端部的細長本體。所述本體限定出穿過本體的多個孔洞。該系統還包括多個緊固件，其中，至少一個緊固件包括頭部分和桿部分。所述桿部分具有不帶螺紋的頸部段，帶螺紋的中部段，和位于所述中部段遠側的帶螺紋的前部段。所述帶螺紋的前部段被配置用于接合骨的遠側皮質壁。所述中部段具有與所述前部段的螺紋牙型不同的螺紋牙型。
[0015]在又另一方面中，本公開針對一種用骨縫合結構治療骨折的方法。該方法包括通過診斷裝置確定骨的尺寸和/或皮質壁厚度中的一個或多個。該方法還包括選擇金屬板，所述金屬板包括具有第一端部和第二端部的細長本體。所述板本體還包括穿過本體的多個孔洞。該方法還包括使所述細長本體的至少一段與所述骨的骨干對齊以橋接骨折部位。選擇用于將所述板附接到骨干的螺釘。所述螺釘包括桿，所述桿包括不帶螺紋的頸部段，帶螺紋的中部段，和位于所述中部段遠側的帶螺紋的前部段。所述螺釘的選擇至少基于所述皮質壁的厚度進行。該方法還包括至少在所述骨的近側皮質上提供定位孔，其中，所述定位孔的直徑大于所述螺釘頸部段的直徑。然后，螺釘被推進使得所述螺釘的幾乎整個前部段接合所述骨的遠側皮質，以及在該接合期間所述帶螺紋的中部段幾乎沒有與任何骨結合的部位。
【專利附圖】
【附圖說明】[0016]本發明將通過附圖中示出的示例型實施例進行描述，但不限制于這些實施例，附圖中，相同的參考標記表示類似的元件，其中:
[0017]圖1是應用于斷骨的骨板結構的立體圖，其包括本發明的骨螺釘的一個實施例，涉及兩個可選骨折部位或多重骨折部位；
[0018]圖2是在骨折部位的兩側上用本發明的骨螺釘附接到斷骨的骨板(骨縫合)結構的斷面側視圖；
[0019]圖3是本發明的骨螺釘的一個實施例的側視圖；
[0020]圖4是圖3的骨螺釘沿線8-8截取的放大剖面圖，示出了桿的中部段和前部段的接合處的螺紋牙型；
[0021]圖5是圖3的骨螺釘沿線9-9截取的剖視側視圖；
[0022]圖6是圖3中示出的骨螺釘的中部段的螺紋牙型的放大側視圖；
[0023]圖7是圖3中示出的骨螺釘的前部段的螺紋牙型的放大側視圖。
[0024]圖8是本公開的骨螺釘的另一實施例的側視圖；
[0025]圖9是圖8的骨螺釘的沿線13-13的那一部分截取的剖視圖，并且示出了擴大的芯部分；
[0026]圖10是圖8的骨螺釘沿線14-14截取的側視斷面圖；
[0027]圖11是圖8中示出的骨螺釘的中部段的螺紋牙型的放大側視圖；
[0028]圖12是圖8中示出的骨螺釘的前部段的螺紋牙型的放大側視圖；
[0029]圖13是圖2的骨折部位的一部分的放大圖；
[0030]圖14是本發明的骨螺釘的放大圖，包括骨螺釘帽，其中骨螺釘被以相對于板孔洞的中心軸線的一角度插入；
[0031]圖15的曲線示出了在使用本發明的骨螺釘的結構和只使用雙皮質鎖定螺釘的結構的模擬的脛骨骨干中近側皮質運動是遠側皮質運動的百分數；和
[0032]圖16的曲線示出了在使用本發明的骨螺釘的結構和只使用雙皮質鎖定螺釘的結構的模擬的股骨骨干中近側皮質運動是遠側皮質運動的百分數。
【具體實施方式】
[0033]本公開的說明性實施例包括，但不限制于，骨螺釘，骨縫合結構，和使用骨螺釘和/或骨縫合結構的相關方法。
[0034]說明性實施例的各個方面將使用本領域內技術人員常用的術語進行描述，以將它們的工作本質傳遞給本領域內的技術人員。然而，對于本領域內的技術人員來說很顯然的，用所描述的方面的僅僅一些可實現替代實施例。為說明目的，特指的數量、材料和結構被闡述，以提供對說明性實施例的完整理解。然而，對于本領域內的技術人員來說很顯然的替代實施例可被實現為不具有特殊細節。在其它實例中，已知的特征被省略或簡化以凸顯說明性實施例。
[0035]術語“在一個實施例中”被重復使用。該術語一般不特指某一實施例；但是，它可以特指某一實施例。術語“包括” “具有”等是同義詞，除非在說明書中特別之指出。
[0036]術語“小的”和“芯”當用于描述螺釘或螺紋桿的直徑時可互換使用并且具有相同的含義。
[0037] 現在參考圖2，其中示出了根據不同實施例和本發明的一個方面的骨螺釘I。另外，骨螺釘I被示出在管狀骨3和骨板2的剖視圖中。如圖所示，對于實施例來說，骨螺釘I包括頭部分4和具有前部段7，中部段6，和頸部段5的相鄰桿部分。如下面更詳細描述的，在不同實施例中，優選地，部段5-7中的至少兩個被賦予補充特征和/或特性，使得骨螺釘I可被形狀鎖定到，但柔軟地接合到骨。另外，骨螺釘I可與骨板2結合使用以形成骨縫合結構。此外，下面還描述了適應和使用骨螺釘I能夠獲得的潛在優勢。
[0038]對于實施例來說，骨螺釘I是具有中心軸線的旋轉對稱性單元件，所述中心軸線在圖8中用虛線最佳地示出，所述中心軸線從頭部分4穿過桿部分的頸部段，中部段和前部段5-7。在不同實施例中，骨螺釘I由生物相容性材料制成，例如不銹鋼或鈦。
[0039]對于圖示實施例來說，前部段7具有芯徑，并且帶有螺紋，用于將骨螺釘I牢固固定在遠骨表面，稱為遠側皮質8。帶螺紋的前部段7的長度足以跨越或超過遠側皮質8的厚度。
[0040]此外，對于圖示實施例來說，帶螺紋的前部段7可引入自攻特征9，其允許在不需攻出螺釘螺紋的情況下插入骨螺釘I。另外，對于圖示實施例來說，帶螺紋的前部段7可還引入自鉆特征，其允許螺釘在不在皮質中預先鉆孔的情況下插入。仍此外，對于圖示實施例來說，帶螺紋的前部段7可還引入朝向中部段6定位的第二自鉆特征11，其允許螺釘移出(回撤)以穿透在近側皮質12的螺紋孔(空腔)外圍新形成的骨。術語“螺紋孔”在這里還稱為“定位孔”。這些術語可互換使用并且具有相同的含義。
[0041]仍參考圖2，桿部分的中部段6具有直徑。該直徑可以是恒定的，或可朝向頸部段5變化，以當垂直于骨螺釘I的中心軸線的載荷被施加到骨螺釘I的頭部分4時誘導出沿著中部段6的基本上均勻地分布的彎曲和應變。中部段的直徑可與帶螺紋的前部段的芯徑一樣大，但可以更小，并且可以如帶螺紋的前部段7的芯徑的50% —樣小。其中中部段6的芯徑小于前部段7的芯徑的骨螺釘I的示例關于圖1-4進行描述。中部段6的長度延伸經過近側皮質和遠側皮質之間的距離的相當一部分。
[0042]在不同實施例中，中部段的幾何形狀被選擇成使得中部段6具有彎曲能力以適應沿骨螺釘I的中心軸線的彎曲，以允許骨3和骨板2之間受控的相對運動。在不同實施例中，該彎曲能力足以適應骨縫合結構的過載。在這種情況下，中部段6提供了受控的失效機構，以延遲或防止更有害的失效模式，例如板彎曲或骨折。此外，此彈性還可提供頭部分4接合骨板2的能力，特別是對于該接合包括頭部分4的螺紋13 (圖8)與骨板2的螺紋通孔14的接合并且骨中的“螺紋孔”和骨板2的螺紋通孔14不是精確同心的實施例來說。[0043]中部段6的確切幾何特征依賴于應用，也就是說，其可以從一個應用到另一個應用而變化。繼續參考圖2，頸部段5具有芯徑并且跨過近側皮質12的寬度但不剛性固定在近側皮質12中，近側皮質12是骨板2下面的骨表面。頸部段的直徑可與帶螺紋的前部段7的芯徑一樣大，并且可與帶螺紋的前部段7的芯徑的50% —樣小。頸部段5的直徑小于近側皮質中螺紋孔的直徑。這些直徑之間的差決定在頸部段5接觸近側皮質12中的螺紋孔之前螺紋桿適應的彎曲量。所生成的在螺釘的頸部段5和近側皮質中的螺紋孔之間的軸向平移自由度在實現遠側皮質固定的好處方面發揮著作用，包括降低結構剛度和減少螺釘-骨分界面處的應力集中。另外，所述生成的軸向平移自由度還與骨折部位的兩個骨部段相對彼此的骨運動的程度相關，并且因此與此部位處的有效和大致均勻的骨痂形成相關。由于骨縫合結構的承載增大而引起的螺紋桿與近側皮質12的接觸可提供另外的支撐，并且在動力學上可增大結構剛度。
[0044]現在參考圖1至14，對于圖示實施例來說，頭部分4被提供有錐形形狀，并且在一些實施例中被適配有帶螺紋部分13。在不同實施例中，與前部段7的螺紋部相比，螺紋部分13被加寬。此帶螺紋的頭部被構造成與部分地限定骨板2上的板孔或孔洞14的內螺紋相結合，以形成骨螺釘I和骨板2之間的形狀鎖定機構。在這里公開的其它實施例中，頭部分4可沒有螺紋。例如，如圖所示并且關于圖1，3-7和13-14中更詳細描述的，頭部分4可沒有螺紋并且是球狀的。這種類型的骨螺釘可進一步被提供有帽部48，帽部48具有被構造用于與對應骨板2的孔洞14中的內螺紋相結合的外螺紋，如本領域內的技術人員將意識到的。盡管存在不同點，但為公開目的，在不同實施例中使用的相同參考標記用來指骨螺釘的類似元件或特征，板或整個系統或結構。使用相同的參考標記，例如數字“ I ”指骨螺釘，數字“2”指骨板，不意于表示螺釘、板和結構在其它方面都相同。
[0045]而且，雖然前述描述已經關于在管狀骨的剖視圖中示意的骨螺釘I和板2給出了。但本領域內的技術人員將意識 到本發明不意于進行限制，并且可在非管狀的情況下實踐。
[0046]仍然參考圖1-2，在不同應用中，骨螺釘I穿過骨板2進入骨3。更具體地，在不同應用中，骨螺釘I基本上垂直于骨板2的表面插入，并且與骨板2的板孔的中心軸線大致對齊。在螺釘插入期間，骨板2可以或可以不從骨表面提升。在螺釘的帶螺紋頭部分4完全安置于對應的帶螺紋板孔14中時螺釘插入終止。在插入螺釘后，骨板2被形狀鎖定到骨螺釘1，并且在螺釘插入期間保持從給定的骨表面提升。
[0047]在不同的應用/實施例中，圖1-2的兩個或更多個遠側皮質骨螺釘I可與骨板2相關聯而形成骨縫合結構。結構的剛度可通過對骨螺釘I提供互補的幾何形狀并且通過骨螺釘I的數目進行調整。
[0048]在其它應用/實施例中，圖1-2的一個或多個遠側皮質骨螺釘I可與一個或多個常規的形狀鎖定雙皮質或近側皮質骨螺釘結合，以提供骨和骨板之間的更逐漸的載荷傳遞。雙皮質鎖定螺釘是在近側皮質12和遠側皮質8處都接合骨的螺釘。因此，典型地，雙皮質鎖定螺釘至少在螺釘桿的遠側端和螺釘桿的近側端都包括螺紋(或其它接合結構)。事實上，雙皮質鎖定螺釘通常沿螺釘桿的整個長度帶有螺紋。在雙皮質鎖定螺釘接合或以其他方式剛性固定到近側皮質(除遠側皮質外)的情況下，定位孔內的頸部段或者借助于更小的桿直徑和/或擴大的定位孔直徑而不移動。然而，更具體地，在使用遠側皮質鎖定并且希望不太剛硬的骨縫合結構的應用中，所有的穿過骨干的骨螺釘是這里描述的類型的骨螺釘，也就是，只接合遠側皮質8并且允許頸部段5在近側皮質12內有限運動的骨螺釘。
[0049]在仍其它應用/實施例中，圖1-2的一個或多個遠側皮質骨螺釘I可與一個或多個常規的非鎖定雙皮質螺釘結合以提高固定強度和耐用性。
[0050]參考圖1-14，下面描述的是提供單側皮質接合的骨螺釘的實施例，也就是骨螺釘I只與遠側皮質8接合，同時允許頸部段5在近側皮質12上的定位(或螺紋)孔內的有限的運動范圍。因此，下面描述的實施例包括用于接合遠側皮質8的帶螺紋的前部段7。而且，中部段6具有剛性和能夠適應沿骨螺釘I的中心軸線一定程度彎曲的彎曲能力，從而提供較低剛性的骨縫合結構(在與采用雙皮質接合螺釘的系統相比時)。此外，下面描述的實施例包括同樣帶螺紋但仍保持預期的彎曲能力的中部段6 (如在上面關于圖1的實施例描述的)。
[0051]現在轉向圖1-2，在治療骨折并且特別是在骨折部位31處形成骨痂的二期治愈過程中有用的示例型骨縫合結構被示出。骨結構包括板2和一種或多種類型的骨螺釘，包括本公開的一個或多個骨螺釘I。如圖1中所示，板2包括具有第一端36和第二端38的細長本體34。板2典型地由金屬制成，例如但不僅限于鈦、不銹鋼、或它們的合金，優選地自動形成用于順從地抵靠著骨3放置的輪廓。如圖1所示，板2可包括位于第一(例如，近側)端36或第二 (例如，遠側)端38的加寬的或橫向延伸的部分，用于與骨3的干骨后端或骨骺接觸。板2的剩余部分抵靠著骨31的骨干對齊，以橋接骨折部位31。當然，板2可根據需要被提供有不同的形狀和尺寸。用于治療不同長骨，包括股骨、脛骨和肱骨，的骨折，并且在這里公開的系統和方法中有用的骨板2可從印第安納州Warsaw的Zimmer, Inc.公司獲得。
[0052]如上所述并且如圖1和2中所示，骨板系統典型地包括用于接合骨3的遠側皮質壁(遠側皮質8)的多個骨螺釘I。除這里描述的類型的螺釘之外，在手術過程中也可包含用于接合骨的其它部分和不同骨類型的其它骨螺釘。例如，在骨的干骨后端或骨骺處用于接合松質骨的骨螺釘50也可與意于接合遠側皮質8的本公開的骨螺釘結合使用。松質骨有時被稱為“海綿骨”并且與更致密的皮質骨相比具有更開放的結構。因此，松質骨螺釘可具有與骨螺釘I的螺紋牙型不同的螺紋牙型(該術語在下面進行了定義)。松質骨螺釘50的使用和這種螺釘與本公開的骨螺釘I相結合的位置部分地取決于骨折部位31和/或31'的數量和位置。這里描述的骨螺釘I相對于其它螺釘和骨折部位31或31'的位置將在下面更詳細討論。板和不同類型的螺釘，也就是，用于接合松質骨的螺釘和用于接合遠側皮質8的螺釘可被提供為單一套件，(可選地)具有附接相同和其它附件，例如間隔件、鎖定帽等，所需的工具。
[0053]現在參考圖3，示出了與骨板2 —起使用的骨螺釘I的另一實施例，其中骨螺釘I被構造或配置用于附接到遠側皮質8。如圖7所示，骨螺釘I包括頭部分4，頸部段5，中部段6，和前部段7。骨螺釘I可由適于與骨一起使用的任何金屬制成，例如前面提到的鈦、不銹鋼、和它們的合金。一個這種合金是鈦-釩-鋁合金，在商業上已知為TIVANIUM?T1-6A1-4V合金,其在由印第安納州Warsaw的Zimmer, Inc.公司出售的骨縫合產品中使用和獲得。骨螺釘I的表面可通過氧化鋯珠噴沙技術或其它表面處理技術進行處理，其可提高疲勞強度并且為骨螺釘I提供其它希望的性能。
[0054]不同患者的骨尺寸不同，骨螺釘I的尺寸優選地設置成允許其在一定的骨尺寸和骨類型范圍內使用。因此，骨螺釘I可具有多種長度和直徑，以允許與不同的骨(例如，股骨，脛骨，肱骨)以及同一骨的不同尺寸一起使用。典型地，但不具有限制性，骨螺釘I具有在骨螺釘桿的最大大徑處測量的3.0mm和6.0mm之間的任何直徑。更具體地，骨螺釘I可具有大約 3.0mm, 3.5mm, 4.0mm, 4.5mm, 5.0mm,直到約 6.0mm 的大徑。
[0055] 類似地，骨螺釘I可具有任何希望的長度，并且更具體地具有允許與遠側皮質8基本上完全接合的任何長度。在一個實施例中，骨螺釘I的長度在約20和70mm之間。例如，在一個實施例中，當最大大徑在約3.5mm至4.5mm的范圍內時,更優選地近似4.0mm,與胚骨和肱骨板一起使用的骨螺釘I可具有約20mm和約60mm之間的長度。在股骨接骨板結構中使用的骨螺釘1，取決于材料，可能更大并且長度在約30mm至約60mm之間，最大大徑約在
4.5和5.5_之間并且，更特別地，約5.0_。用于給定手術過程所需的骨螺釘的選擇由醫生在通過X-射線或其它診斷裝置檢查患者的骨尺寸和其它骨特征之后進行。
[0056]如上所述，骨螺釘I典型地包括帶螺紋的前部段7。前部段7的螺紋被構造成固定地接合皮質骨并且具體地接合遠側皮質骨8。如在前面描述的實施例中，帶螺紋的前部段7終止于尖銳的遠側末端11并且可引入自攻元件9，其允許在不攻螺紋的情況下插入。可選地，前部段7可還具有自鉆元件，雖然更典型地，如本領域內技術人員已知的，定位孔通過使用專用鉆削工具被提供。
[0057]如上所述，中部段6也可具有螺紋。在這里描述的意于臨時使用并且在骨愈合后進行移除的骨結構中，在一個實施例中，中部段6可包括逆向螺紋，以允許更有效地移除骨螺釘。而且，在這一點上，中部段6可優選地包括如圖3所示并且如圖5中所示的一個或多個切割槽46，以進一步幫助螺釘移除。切割槽46可圍繞著骨螺釘I的中心軸線23等距間隔開。在一個實施例中，圍繞著骨螺釘I的中心軸線23等距間隔開的3組切割槽被提供。
[0058]典型地，中部段6具有與前部段7的螺紋牙型(profile)不同的螺紋牙型。“不同的螺紋牙型”表示中部段6和前部段7的樣式(form)在一個或多個方面中不同，例如，大徑，小徑或芯徑，螺紋段的長度，螺距，螺紋斷面角，螺紋根部的形狀和角度等。因此，例如，如圖3所示，并且更具體地如圖4-7中所示，前部段7的帶螺紋部分具有比中部段6的直徑dm大的芯徑df。通過為中部段6提供相對于前部段7的芯徑df減小的小徑/芯徑dm，中部段6保持其預期的彎曲性能并且同時提供有效移除螺釘I的手段。
[0059]前部段7，中部段6，和頸部段5的相對長度被選擇用于實現遠側皮質鎖定的預期目的，包括中部段6在不失效的情況下彎曲和頸部段5在近側皮質內的運動范圍。因此，相對長度可大體相同，類似，或可根據需要變化。更具體地，前部段7，中部段6和頸部段5的相對長度被選擇用于適應不同的骨尺寸和骨特征，這樣，當骨螺釘I完全植入時，(I)遠側皮質至少基本上被前部段7接合，(2)中部段6的任一部分都不或至少基本上中部段6的任一部分都不接合近側或遠側皮質的任一部分，(3)在希望的軸向加載情況下，中部段的剛性足以提供預期的彎曲能力，(4)在螺釘移除時中部段6快速接合近側皮質，(5)基本上所有的頸部段5位于定位(螺釘)孔15內，以及(6)頸部段5在每一側具有充分的間隙以允許有限程度的運動。關于定位孔15的間隙，根據本公開，在多數應用中，在近側皮質內在頸部段5的每一側上具有約0.2mm和0.6mm之間并且更典型地約0.5mm的間隙是可希望的。
[0060]下面在表1和2中列出了根據本公開的某些示例型骨螺釘并且更具體為圖3的骨螺釘I的列表，其中，骨螺釘I的頸部段5，中部段6和前部段7的相對長度具有選定大徑(d_)。下面提供的列表不是意于排外的或以任何方式限制本發明的范圍。在任何情況下，表1中列出的骨螺釘I典型地由鈦制成，中部段6的大徑約4.85-5.0mm ;中部段6的小徑約3.05-3.2mm,頸部段的直徑約3.35-3.45mm ;前部段的小徑約4.25-4.4mm ;前部段的大徑約4.85-5.0mm0表1中列出的螺釘意于與近側皮質上直徑約3.35-3.45mm的定位孔一起使用，以在頸部段5的每一側上提供約.416-.475mm的頸部段5/定位孔間隙。
[0061]表1
[0062]
【權利要求】
1.一種骨螺釘，包括: a)頭部分； b)桿部分，其包括近側的頸部段，帶螺紋的中部段和位于所述中部段遠側的帶螺紋的前部段，其中，所述中部段具有與所述前部段的螺紋牙型不同的螺紋牙型，并且所述帶螺紋的前部段被配置用于接合皮質骨。
2.根據權利要求1所述的骨螺釘，其中，所述頸部段具有選定直徑，并且所述中部段具有比所述前部段的芯徑小的芯徑。
3.根據權利要求1所述的骨螺釘，其中，所述頸部段的直徑基本上等于所述中部段的芯徑。
4.根據權利要求1所述的骨螺釘，其中，所述中部段包括單線螺紋樣式。
5.根據權利要求1所述的骨螺釘，其中，所述中部段包括逆向螺紋。
6.根據權利要求5所述的骨螺釘，其中，所述中部段的逆向螺紋具有基本上對稱的螺紋樣式。
7.根據權利要求1所述的骨螺釘，其中，所述螺釘由選自主要由鈦、不銹鋼及其合金構成的組中的金屬制成。
8.根據權利要求2所述的骨螺釘，其中，所述桿的一部分具有比所述中部段和所述前部段的芯徑都大的芯徑，以及與所述中部段和所述前部段的大徑相等的大徑。
9.根據權利要求8所述的骨螺釘，其中，所述一部分還包括切割元件。
10.根據權利要求9所述的骨螺釘，其中，所述一部分具有比所述頸部段的直徑大預定量的芯徑。
11.根據權利要求8所述的骨螺釘，其中，所述一部分位于所述中部段和所述前部段中間。
12.根據權利要求1所述的骨螺釘，其中，帶螺紋的部分中的至少一個部分包括切割槽。
13.根據權利要求4所述的骨螺釘，其中，所述前部段包括雙線螺紋樣式。
14.根據權利要求12所述的骨螺釘，其中，所述中部段包括圍繞著所述螺釘的中心軸線等距隔開的多個切割槽。
15.根據權利要求1所述的骨螺釘，其中，所述頭部分帶螺紋。
16.根據權利要求1所述的骨螺釘，其中，所述骨螺釘被構造成在使用中只有螺釘的前部段接合皮質骨。
17.根據權利要求1所述的骨螺釘，其中，所述骨螺釘被構造成使得近側皮質上的孔的直徑超過螺釘的頸部段的直徑。
18.一種骨板與骨緊固件系統，包括: a)金屬板，其包括具有第一端部和第二端部的細長本體，所述本體限定出穿過本體的多個孔洞； b)多個緊固件，其中，至少一個緊固件包括頭部分和桿部分，所述桿部分包括不帶螺紋的頸部段，帶螺紋的中部段，和位于所述中部段遠側的帶螺紋的前部段，其中，所述帶螺紋的前部段被配置用于接合骨的遠側皮質壁，并且其中，所述中部段具有與所述前部段的螺紋牙型不同的螺紋牙型。
19.根據權利要求18所述的系統，其中，所述帶螺紋的中部段具有比所述前部段的芯徑小的芯徑。
20.根據權利要求18所述的系統，其中，所述緊固件至少基本上由鈦或其合金制成。
21.根據權利要求18所述的系統，其中，所述緊固件至少基本上由不銹鋼制成。
22.根據權利要求18所述的系統，還包括與所述至少一個緊固件不同的另一緊固件，其中，所述另一緊固件被配置用于與至少一個上述端部上的所述孔洞協作地關聯。
23.根據權利要求22所述的系統，其中，所述另一緊固件被配置用于接合松質骨。
24.根據權利要求18所述的系統，其中，所述頭部分是帶螺紋的并且被配置用于與所述孔洞中的一個進行螺紋接合。
25.根據權利要求18所述的系統，其中，所述頭部分被配置用于接納在所述孔洞中的一個內，所述系統還包括其尺寸設置成適配到所述頭部分上的帽。
26.根據權利要求18所述的系統，其中，所述帽包括被配置用于與所述孔洞中的一個進行螺紋接合的螺紋。
27.一種用骨縫合結構治療骨折的方法，包括: a)確定骨的尺寸和皮質壁的厚度中的一個或兩者； b)選擇金屬板，所述金屬板包括具有第一端部和第二端部的細長本體，所述限定出穿過本體的多個孔洞； c)使所述細長本體的至少一段與所述骨的骨干對齊以橋接骨折部位； d)選擇用于將所述板附接到所述骨的骨干的螺釘，所述螺釘包括桿，所述桿包括頸部段，帶螺紋的中部段，和位于所述中部段遠側的帶螺紋的前部段，其中，所述選擇至少基于所述皮質壁的厚度進行； e)至少在所述骨的近側皮質上提供定位孔，其中，所述定位孔的直徑大于所述頸部段的直徑；和 f)推進所述螺釘，使得所述螺釘的幾乎整個前部段接合所述骨的遠側皮質，以及在該接合期間所述帶螺紋的中部段的幾乎沒有與任何骨結合的部位。
28.根據權利要求27所述的方法，其中，所述定位孔的直徑足以在所述頸部段的每一側上提供至少約0.2mm的縫隙。
29.根據權利要求28所述的方法，包括推進所述螺釘以擴大所述定位孔從而在所述頸部段的每一側上提供所述縫隙。
30.根據權利要求28所述的方法，包括選擇所述螺釘以允許所述頸部段在所述縫隙內一定程度地運動。
31.根據權利要求28所述的方法，其中，所述定位孔的直徑足以在所述頸部段的每一側上提供不大于約0.5-0.6mm的縫隙。
32.根據權利要求27所述的方法，包括選擇所述螺釘以允許面對的骨部段在骨折部位的近側和遠側皮質處運動。
33.根據權利要求32所述的方法，其中，近側皮質處的運動與所述遠側皮質處的運動的比大于60%。
34.根據權利要求27所述的方法，包括在所述骨折部位的相反側上的孔洞上重復步驟(e)- (f)o
【文檔編號】A61B17/86GK103491890SQ201280019889
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年3月1日 優先權日:2011年3月3日
【發明者】M·勃特朗, J·多寧克, M·基思, A·L·科澤 申請人:捷邁有限公司