用于在身体内产生并施加压紧的螺钉制造技术

技术编号:13995355 阅读:107 留言:0更新日期:2016-11-15 01:45
一种压紧螺钉系统,所述压紧螺钉系统包括:压紧螺钉,其包括轴,在所述轴上在远端位置处形成的螺钉螺纹、以及在所述轴上在近端位置处形成的骨接合特征,其中,设置在所述螺钉螺纹和所述骨接合特征之间的所述轴的至少一部分能够被拉伸;以及保持元件,其能连接到所述压紧螺钉以将所述轴的所述至少一部分能释放地保持在拉伸状态中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】申请人MX 矫形外科公司。专利技术人马修·帕默(Matthew Palmer)罗伯特·德瓦尼(Robert Devaney)拉吉卜·埃尔哈加(Ragheb El Khaja)安德鲁·塞内特(Andrew Sennett)马修·丰特(Matthew Fonte)。未决在先专利申请的引用该专利申请:(1)要求由MX 矫形外科公司和马修·帕默等针对SUPERELASTIC AND SHAPE MEMORY CANNULATED INTERFRAGMENTARY BONE COMPRESSION SCREW(超弹性且形状记忆筒状折块间骨压紧螺钉)在11/11/2013日提交的未决在先美国临时专利申请序列号61/902,338(代理人案卷号FONTE-32 PROV)的权益;以及(2)要求由MX 矫形外科公司和马修·帕默等针对BONE STAPLES, INTRAMEDULLARY FIXATION DEVICES, SOFT TISSUE ANCHORS AND PINS SCREWS CAN BE SHORTENED IN VIVO TO IMPROVE FRACTURE REDUCTION BY USING SUPERELASTIC OR SHAPE MEMORY EFFECT CHARACTERISTICS OF NITINOL(通过使用镍钛合金的超弹性或形状记忆效应特性骨钉、髓内固定设备、软组织锚及销螺钉能够在体内缩短以改善骨折复位)在11/13/2013日提交的未决在先美国临时专利申请序列号61/903,820 (代理人案卷号FONTE-34 PROV)的权益。该两个(2个)上述专利申请因此通过引用并入本文中。
本专利技术涉及用于对人体或动物体中的位置产生并施加压紧以便实现病态或受损组织的愈合的螺钉。本专利技术在矫形外科领域中具有特别的实用性并且尤其用于使骨折复位并在骨碎片之间产生并维持压紧。尽管本专利技术能应用到整个身体,但其实用性将在受伤骨组织的修复的背景下在本文中被阐述,受伤骨组织诸如腕骨的舟状骨、第五跖骨的骨干、和第二、第三、第四或第五脚趾的近端趾间关节。
技术介绍
在矫形外科领域中,使断骨再结合很常见。手术过程的成功通常取决于骨的成功接近并取决于骨碎片之间所达到的压紧量。如果外科医生未能使骨碎片紧密接触,则在骨碎片之间将存在间隙并且骨组织在完全愈合能够发生之前将需要填充该间隙。此外,骨碎片之间的过大间隙使得骨碎片之间能发生运动,从而破坏正在愈合的组织并因此减缓愈合过程。最佳愈合要求骨碎片彼此紧密接触,并且要求在碎片之间施加并维持压紧载荷。根据沃尔夫定律,已发现骨碎片之间的压紧应变加速愈合过程。断骨能够使用螺钉、钉、板、销、髓内设备以及本领域中已知的其它设备被再结合。这些设备被设计成辅助外科医生使骨折复位并且在骨碎片之间产生压紧载荷。螺钉通常由钛镍或不锈钢合金制成并且可以是方头型或无头的。方头螺钉具有远端螺纹区域和扩大的头部。头部接触皮质骨表面并且螺纹区域的作用使骨折复位并产生压紧载荷。无头螺钉通常具有螺纹近端区域和螺纹远端区域。这两个区域之间的螺距差在骨折位置上产生压紧。还存在完全螺纹的无头压紧螺钉,其在单个连续螺纹的长度上具有螺距差。尽管这些设备被设计成使骨碎片紧密接触并在骨碎片之间产生压紧载荷,但这些设备在实现该目标时不是总能成功。此外,无头骨螺钉上的不同螺距能够减少间隙并最初地产生压紧载荷,然而,广泛报道的是在骨松驰并围绕螺纹重建时压紧载荷迅速消散。此外,在无头骨螺钉包括两个分开的螺纹的情况下,通过相对小的螺距差和短的螺纹长度来限制间隙减少。因此,存在对于能够使骨碎片彼此极为贴近、产生压紧载荷、并且在愈合发生的同时长时间段维持该压紧载荷的固定设备的临床需要。
技术实现思路
本专利技术提供一种新颖的固定设备,其能够使骨碎片彼此极为贴近、产生压紧载荷、并且在愈合发生的同时将长时间段维持压紧载荷。此外,本专利技术包括提供并使用由形状记忆材料(例如,能够呈现超弹性和/或温度诱发的形状改变的材料)制成的压紧螺钉。形状记忆材料可以是金属合金(例如,钛镍合金)或聚合物(例如,适当处理的PEEK)。压紧螺钉被设计成接合骨碎片并且在骨碎片之间产生压紧。压紧螺钉具有近端螺纹区域和远端螺纹区域。在近端螺纹区域上的螺距比远端螺纹区域上的螺距更精细(即,近端螺纹区域上的螺距与远端螺纹区域上的螺距相比每英寸具有更多的螺纹)。该螺距差有助于使骨折复位并在骨碎片之间产生压紧。在近端螺纹区域和远端螺纹区域上的螺纹几何结构是镜像的,从而产生“书夹”效应,该效应提高螺钉的压紧保持能力(例如,近端螺纹区域上的螺纹几何结构在近端方向上具有斜面并在大体垂直于螺钉的纵向轴线的远端方向上具有平坦表面;远端螺纹区域上的螺纹几何结构是镜像的,在远端方向上具有斜面并在大体垂直于螺钉的纵向轴线的近端方向上具有平坦表面)。这两个螺纹区域通过中空中央桥区域连接。在压紧螺钉由钛镍合金制成的情况下,中空中央桥区域能发生应变并可逆地伸长,例如,高达至大约8%。中空中央桥区域在植入之前可发生应变并可逆地伸长;通过在将压紧螺钉植入穿过骨折线之后释放该应变,缩短的中空中央桥区域能有助于使骨折复位并向骨骨折提供额外的治疗压紧,从而提供优秀的愈合。在本专利技术的一种优选形式中,提供一种压紧螺钉系统,所述压紧螺钉系统包括:压紧螺钉,其包括轴,在所述轴上在远端位置处形成的螺钉螺纹、以及在所述轴上在近端位置处形成的骨接合特征,其中,设置在所述螺钉螺纹和所述骨接合特征之间的所述轴的至少一部分能够被拉伸;和保持元件,其能连接到所述压紧螺钉以将所述轴的所述至少一部分能释放地保持在拉伸状态中。在本专利技术的另一优选形式中,提供一种用于治疗骨折的方法,所述方法包括:提供压紧螺钉;纵向地拉伸所述压紧螺钉以便所述压紧螺钉处于纵向拉伸状态中;将所述压紧螺钉保持在其纵向拉伸状态中;在所述压紧螺钉处于其纵向拉伸状态的同时将所述压紧螺钉插入到骨中,以便所述压紧螺钉延伸穿过骨折;以及将所述压紧螺钉从其纵向拉伸状态释放以便在骨折上施加压紧。在本专利技术的另一优选形式中,提供一种压紧螺钉系统,所述压紧螺钉系统包括:压紧螺钉,其包括能够被拉伸的轴,所述轴具有近端端部、远端端部以及在其之间延伸的管腔,所述轴的所述近端端部包括近端螺钉螺纹并且所述轴的所述远端端部包括远端螺钉螺纹,所述管腔包括远端孔、与所述远端孔连通以便限定第一肩部的中间埋头孔、以及与所述中间埋头孔连通以便限定第二肩部的近端埋头孔,所述近端埋头孔包括连接特征并且所述轴的所述近端端部包括用于转动所述压紧螺钉的驱动特征;以及内部保留销,其包括销轴,所述销轴具有近端端部、远端端部以及在其之间延伸的管腔,所述销轴的所述近端端部包括构造成与所述压紧螺钉的所述近端埋头孔的所述连接特征配合的第二连接特征,并且所述销轴的所述远端端部在远端端部表面中终止,所述内部保留销包括用于转动所述内部保留销的销驱动特征,并且所述内部保留销的尺寸被设计成使得,当所述压紧螺钉的所述轴被拉伸时,并且当所述内部保留销被插入到所述压紧螺钉的所述管腔中使得所述内部保留销的所述第二连接特征接合所述压紧螺钉的所述近端埋头孔的所述连接特征并且接触所述压紧螺钉的所述第二肩部时,所述销轴的所述远本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种压紧螺钉系统,所述压紧螺钉系统包括:压紧螺钉,所述压紧螺钉包括轴,在所述轴上在远端位置处形成的螺钉螺纹、以及在所述轴上在近端位置处形成的骨接合特征,其中,设置在所述螺钉螺纹和所述骨接合特征之间的所述轴的至少一部分能够被拉伸;以及保持元件,所述保持元件能连接到所述压紧螺钉以将所述轴的所述至少一部分能释放地保持在拉伸状态中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.11 US 61/902338;2013.11.13 US 61/9038201. 一种压紧螺钉系统,所述压紧螺钉系统包括:压紧螺钉,所述压紧螺钉包括轴,在所述轴上在远端位置处形成的螺钉螺纹、以及在所述轴上在近端位置处形成的骨接合特征,其中,设置在所述螺钉螺纹和所述骨接合特征之间的所述轴的至少一部分能够被拉伸;以及保持元件,所述保持元件能连接到所述压紧螺钉以将所述轴的所述至少一部分能释放地保持在拉伸状态中。2.根据权利要求1所述的压紧螺钉系统,其中,所述骨接合特征包括第二螺钉螺纹。3.根据权利要求1所述的压紧螺钉系统,其中,所述骨接合特征包括螺钉头部。4.根据权利要求1所述的压紧螺钉系统,其中,所述保持元件能够将所述轴的所述至少一部分保持在拉伸状态中同时所述压紧螺钉被插入到骨中时,并且进一步其中,在所述压紧螺钉已被插入到骨中之后所述保持元件能够将所述轴的所述至少一部分从所述拉伸状态释放。5.根据权利要求1所述的压紧螺钉系统,其中,所述压紧螺钉由形状记忆材料形成。6.根据权利要求1所述的压紧螺钉系统,其中,所述压紧螺钉包括延伸到所述压紧螺钉中的开口,并且进一步其中,所述保持元件能延伸到所述开口中。7.根据权利要求1所述的压紧螺钉系统,其中,所述保持元件包括用于将所述保持元件能释放地锁定到所述压紧螺钉的锁定特征,以便将所述轴的所述至少一部分保持在所述拉伸状态中。8.根据权利要求7所述的压紧螺钉系统,其中,所述保持元件被构造成在所述锁定特征将所述保持元件锁定到所述压紧螺钉时接合在所述压紧螺钉中的肩部。9.一种用于治疗骨折的方法,所述方法包括:提供压紧螺钉;纵向地拉伸所述压紧螺钉使得所述压紧螺钉处于纵向拉伸状态中;将所述压紧螺钉保持在其纵向拉伸状态中;在所述压紧螺钉处于其纵向拉伸状态时将所述压紧螺钉插入到骨中,使得所述压紧螺钉延伸穿过所述骨折;以及将所述压紧螺钉从其纵向拉伸状态释放以便在所述骨折上施加压紧。10.根据权利要求9所述的方法,其中,通过将保持元件能释放地连接到所述压紧螺钉,将所述压紧螺钉保持在其纵向拉伸状态中,并且进一步其中,通过使所述保持元件从所述压紧螺钉断开,将所述压紧螺钉从其纵向拉伸状态释放。11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述压紧螺钉包括轴,在所述轴上在远端位置处形成的螺钉螺纹、以及在所述轴上在近端位置处形成的骨接合特征,其中,设置在所述螺钉螺纹和所述骨接合特征之间的所述轴的至少一部分能够被拉伸,并且进一步其中,所述保持元件能连接到所述压紧螺钉以将所述轴的所述至少一部分能释放地保持在拉伸状态中。12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述骨接合元件包括第二螺钉螺纹。13.根据权利要求11所述的方法,其中,所述骨接合特征包括螺钉头部。14.根据权利要求11所述的方法,其中,所述压紧螺钉由形状记忆材料形成。15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述压紧螺钉被纵向地拉伸同时所述压紧螺钉被维持在其奥氏体开始温度以下的温度。16.根据权利要求11所述的方法,其中,所述压紧螺钉包括延伸到所述压紧螺钉中的开口,并且进一步其中,所述保持元件能延伸到所述开口中。17.根据权利要求11所述的方法,其中,所述保持元件包括用于将所述保持元件能释放地锁定到所述压紧螺钉的锁定特征。18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述保持元件被构造成在所述锁定特征将所述保持元件锁定到所述压紧螺钉时接合在所述压紧螺钉中的肩部。19. 一种压紧螺钉系统,所述压紧螺钉系统包括:压紧螺钉,所述压紧螺钉包括能够被拉伸的轴,所述轴具有近端端部、远端端部以及在其之间延伸的管腔,所述轴的所述近端端部包括近端螺钉螺纹并且所述轴的所述远端端部包括远端螺钉螺纹,所述管腔包括远端孔、与所述远端孔连通以便限定第一肩部的中间埋头孔、以及与所述中间埋头孔连通以便限定第二肩部的近端埋头孔,所述近端埋头孔包括连接特征并且所述轴的所述近端端部包括用于转动所述压紧螺钉的驱动特征;以及内部保留销,所述内部保留销包括销轴,所述销轴具有近端端部、远端端部以及在其之间延伸的管腔,所述销轴的所述近端端部包括构造成与所述压紧螺钉的所述近端埋头孔的所述连接特征配合的第二连接特征,并且所述销轴的所述远端端部在远端端部表面中终止,所述内部保留销包括用于转动所述内部保留销的销驱动特征,并且所述内部保留销的尺寸被设计成使得,当所述压紧螺钉的所述轴被拉伸时,并且当所述内部保留销被插入到所述压紧螺钉的所述管腔中使得所述内部保留销的所述第二连接特征接合所述压紧螺钉的所述近端埋头孔的所述连接特征并且接触所述压紧螺钉的所述第二肩部时,所述销轴的所述远端端部表面接合所述压紧螺钉的所述第一肩部,从而防止所述拉伸的压紧螺钉的缩短。20.根据权利要求19所述的压紧螺钉系统,其中,所述轴包括形状记忆材料。21.根据权利要求20所述的压紧螺钉系统,其中,所述形状记忆材料...

【专利技术属性】
技术研发人员:M帕尔默R德瓦尼R埃尔哈加A塞内特M丰特
申请(专利权)人:MX矫形外科公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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