具有自限制的柔性的、用于骨或椎骨的植入件制造技术

本文提供了一种用于稳定骨或椎骨的植入件，该植入件(1)是实心体，该实心体包括纵向轴线(L)，该纵向轴线(L)确定了纵向方向，且该实心体包括柔性部分，该柔性部分有表面和沿纵向方向的长度(l)；其中，该柔性部分包括：至少一个空腔(12)，该空腔位于表面附近，并有沿纵向方向的宽度(w)，该宽度小于柔性部分的长度；其中，该至少一个空腔通过至少一个狭缝(400)而与表面连接；以及狭缝沿纵向方向的宽度(ws)小于空腔沿纵向方向的宽度(w)。

【技术实现步骤摘要】
具有自限制的柔性的、用于骨或椎骨的植入件
本专利技术涉及一种用于稳定骨或椎骨的柔性植入件，其中，植入件形成为实心体，具有位于表面附近的至少一个空腔，其中，该空腔通过至少一个狭缝而与所述表面连接，且该狭缝的宽度小于空腔的宽度。狭缝设置成当植入件固定时变窄，且在弯曲过程中狭缝的关闭限制了植入件的弯曲程度。植入件例如可以实施为骨螺钉、稳定杆或骨板。
技术介绍
动态稳定装置是已知的，其中，要稳定的骨部分或椎骨能够执行彼此相对的、受控制的有限运动。例如，由US7621912B2已知一种用于连接骨锚固元件的杆形植入件，它包括:至少一个刚性部分，该刚性部分设置成布置在骨锚固元件的接收器部件中；以及柔性部分，该柔性部分靠近刚性部分，且该柔性部分和刚性部分形成为连续的单件元件。 由US2005/0154390A1已知一种呈螺旋弹簧形式的弹性或柔性元件，用于在用于骨或椎骨的稳定装置中使用。柔性元件能够是柔性骨螺钉的轴或稳定杆或板的一部分。 这种已知的柔性植入件包括纵向孔和在壁中的螺旋狭槽形开口。柔性由空心孔和螺旋狭槽形开口的几何形状来确定。为了限制柔性或加强植入件，芯可以设置于空心孔中。能够通过螺旋狭槽形开口的几何形状和空心孔的尺寸以及插入其中的可选芯来精确设计已知装置的柔性特征。不过，这种植入件有时没有柔性限制，或者将柔性限制在特定程度需要更复杂的设计(根据部件的数目或使用的材料)。因此，还需要进一步改进的柔性植入件。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种柔性植入件，该柔性植入件有提高的强度，并容易制造。该目的通过根据权利要求1的植入件来实现。进一步的发展在从属权利要求中给出。 植入件是细长实心体，该细长实心体通过在外表面附近的多个空腔或空腔部分而获得柔性，这些空腔或空腔部分通过狭缝而与所述表面连接。这样的整体结构导致较低的制造成本，因为不需要装配。能够通过几何形状设计来设计和控制刚性，而不是依赖于外来的昂贵的材料。能够使用放电机械加工(EDM)(特别是线切割)和/或添加制造技术(例如使用金属或塑料粉末材料的选择性激光烧结)来制造植入件。 由实心体提供的整体结构提供了一定程度的柔性和动态运动，同时有足够的强度。特别是，能够提供较细的细长植入件，该细长植入件与具有空心内部的细长植入件相比具有更小的芯直径，或者当它有与具有空心内部的植入件基本相同的直径时，表现出更少的弯曲。植入件优选可以是骨螺钉、稳定杆或骨板。不过，它能够是需要有柔性特征的任意其它植入件。 根据另一方面，植入件有与普通非柔性植入件基本相同的强度和/或容积和/或直径，但是由于它的结构有固有的柔性而显示出微运动。 植入件的运动能够由内置的几何形状设计来限制，该几何形状设计允许通过弹性负载弯曲而运动，直到达到极限。该极限可以由在植入件处设置的、相互接触的表面来产生，从而防止进一步弯曲。因为植入件的柔性是自限制的，因此不需要用于提供这种限制的外部几何形状。 在另一发展形式中，植入件的拉伸侧定义为负载沿横向方向施加给植入件的一侦牝植入件的压缩侧由该植入件的、当负载沿横向方向施加时压缩的一侧来限定。该至少一个空腔包括这样的结构，该结构形成第一止动器，以便限制植入件在压缩侧的弯曲，和/或形成第二止动器，以便限制在拉伸侧的拉伸应变和弯曲。通过第二止动器，力也能通过拉伸侧而传递。 还可以根据所需用途而设计两个或更多刚性区域。另外，空腔的尺寸和形状可以设计成防止在弯曲过程中作用在植入件上的负载峰值使得植入件本体产生裂纹。 在另一实施例中，纵向植入件有自限制的扭转柔性。因此，也能够有对于扭转负载而言有两个或更多刚性区域的植入件。 【附图说明】 通过下面参考附图对实施例的说明，将清楚其它特征和优点。附图中: 图1表示了根据第一实施例的植入件的透视图，该植入件呈骨螺钉形式。 图2表示了图1中所示的骨螺钉的侧视图。 图3a表示了图2中所示的骨螺钉沿图2中的线A-A的剖视图。 图3b表示了图3a的细节的放大图。 图4a表示了图2中所示的骨螺钉沿图2中的线A-A的剖视图，其中，力作用在骨螺钉上，该力使得骨螺钉沿横向方向偏转。 图4b表示了图4a的细节的放大图。 图5表示了呈稳定杆形式的、根据第二实施例的植入件的侧视图。 图6a表示了图5中所示的稳定杆沿图5中的线B-B的剖视图。 图6b表示了图6a的细节的放大图。 图7a_7c表示了在图6a中所示的空腔的形状的变化形式的放大剖视图。 图8表示了图6a中所示的狭缝的设计的变化形式的放大剖视图。 图9表示了图6a中所示的狭缝的设计的另一变化形式的放大剖视图。 图10表示了呈骨板形式的植入件的第三实施例。 图11表示了图10的骨板的俯视图。 图12表示了图11的骨板沿图11中的线C-C的剖视图。 图13a至13c表示了骨板中的空腔的多个变化形式的放大图。 图14表示了根据第四实施例的植入件的侧视图，该植入件呈骨螺钉形式。 图15a表示了图14中所示的骨螺钉沿图14中的线D-D的剖视图。 图15b表示了包括图15a中的空腔的在拉伸侧的一部分的细节的放大图。 图15c表示了图15a中所示的空腔的在压缩侧的另一部分的放大图。 图16a表示了当横向力作用在骨螺钉上时在图15b中所示的空腔。 图16b表示了当横向力作用在骨螺钉上时在图16a中所示的空腔。 图17表示了呈稳定杆形式的、根据第五实施例的植入件的侧视图。 图18表示了图18中所示的稳定杆沿图17中的线E-E的剖视图。 图19表示了图14-18中所示的空腔的形状的变化形式的放大剖视图。 图20表示了呈骨螺钉形式的、根据第六实施例的植入件的侧视图。 图21表示了图20中所示的骨螺钉沿图20中的线F-F的剖视图。 图22表示了图21的细节的放大剖视图。 图23表示了呈骨螺钉形式的、根据第七实施例的植入件的侧视图。 图24表示了图23中所示的骨螺钉沿图23中的线G-G的剖视图。 图25表示了图24中所示的骨螺钉沿图23中的线1_1的放大剖视图。 【具体实施方式】 下面将参考图1至4b介绍植入件的第一实施例。植入件是骨螺钉1，该骨螺钉I包括:杆10，该杆10有在其至少一部分中的骨螺纹11 ;头部20，该头部20在一端处；尖端30，该尖端30在杆10的相对端处；以及纵向轴线L，该纵向轴线L形成螺钉轴线。特别参考图3a和3b，杆10的设有骨螺纹11的部分(即骨螺纹部分)有外表面和长度I。骨螺钉形成为整体的实心体。特别是，它有实心的、非中空的内部。空腔12形成于离外表面一定距离处，该空腔12在骨螺纹部分的长度I上绕骨螺钉的纵向轴线L沿螺旋通路延伸。螺旋空腔12的旋转方向与螺纹的方向相同。空腔12在与纵向轴线L垂直的方向中有椭圆形截面。空腔12的、沿纵向轴线L方向的宽度w小于骨螺纹部分的长度I。 而且，空腔沿纵向方向的宽度w小于螺纹节距，即沿纵向方向在骨螺纹的脊之间的距离。特别如图3a中可见，空腔12布置在与骨螺纹11的根部相对应的位置处。而且，空腔12通过狭缝13而开口于杆的外表面，该狭缝13以螺旋方式绕纵向轴线L延伸，如特别在图1和2中可见。狭缝13包括相对的表面13a和13b本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于稳定骨或椎骨的植入件，该植入件(1；100；1000；1’；100’；1”)是：实心体，该实心体包括纵向轴线(L)，该纵向轴线(L)确定了纵向方向，且该实心体包括柔性部分，该柔性部分有表面和沿纵向方向的长度(l；l1；l2)；其中，该柔性部分包括：至少一个空腔(12；12a；12b；12c；120；121；122’；12’；12”)，该空腔位于表面附近，并有沿纵向方向的宽度(w)，该宽度(w)小于柔性部分的长度；其中，该至少一个空腔通过至少一个狭缝(13；13’；13”；130；130’；130”)而与所述表面连接；以及其中，狭缝沿纵向方向的宽度(ws)小于空腔沿纵向方向的宽度(w)；其中，狭缝(13；13’；13”；130；130’；130”)设置成使得狭缝的宽度(ws)在植入件挠曲时变窄，且通过狭缝的关闭来限制植入件的挠曲。

【技术特征摘要】
2013.07.31 US 61/860,7191.一种用于稳定骨或椎骨的植入件，该植入件(I ;100 ；1000 ;1’ ；100’ ；1”)是: 实心体，该实心体包括纵向轴线(L)，该纵向轴线(L)确定了纵向方向，且该实心体包括柔性部分，该柔性部分有表面和沿纵向方向的长度(I ；11 ；12)； 其中，该柔性部分包括: 至少一个空腔(12 ；12a ；12b ；12c ；120 ；121 ;122，;12，;12”)，该空腔位于表面附近，并有沿纵向方向的宽度(《)，该宽度(《)小于柔性部分的长度； 其中，该至少一个空腔通过至少一个狭缝(13 ;13’ ； 13”； 130 ;130’ ；130”)而与所述表面连接；以及 其中，狭缝沿纵向方向的宽度(Ws)小于空腔沿纵向方向的宽度(w);其中，狭缝(13 ；13’ ； 13”; 130 ; 130’ ； 130”)设置成使得狭缝的宽度(ws)在植入件挠曲时变窄，且通过狭缝的关闭来限制植入件的挠曲。2.根据权利要求1所述的植入件，其中:该至少一个空腔(12；12a ；12b ；12c ；120 ；121 ;122’ ；12’ ；12”)布置得沿横向于纵向方向的方向距所述表面比距植入件的中心更近。3.根据权利要求1至2中任意一项所述的植入件，其中:该至少一个空腔的至少一部分的截面为基本椭圆形、基本圆形或者基本倒泪滴形状。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的植入件，其中:狭缝(13;130;130’)的相对侧壁(13a、13b)以基本笔直的方式从空腔(12 ；12a ；12b ；12c ；120 ；121 ;122，)延伸至所述表面。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的植入件，其中:狭缝的相对侧壁(13a’、13b’；13a”、13b”)以互锁方式从空腔延伸至所述表面。6.根据权利要求5所述的植入件，其中:狭缝的相对侧壁(13a’、13b’；13a”、13b”)以V形或台阶形从空腔延伸至所述表面。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的植入件，其中:该至少一个空腔(12;12’；12”；12’”)以螺旋形形状绕纵向轴线(L)延伸。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的植入件，其中:狭缝(13;13’ ；13”)以螺旋形形状绕纵向轴线(L)延伸。9.根据权利要求1至8中任意一项所述的植入件，其中:植入件是骨锚固件(I;1’ ；I，，)。10.根据权利要求9所述的植入件，其中:植入件是具有骨螺纹(11)的骨螺钉(I;1’ ；1”)，且狭缝(13 ;13’ ；13”)布置在与骨螺纹的根部相对应的位置处。11.根据权利要求1至8中任意一项所述的植入件，其中:植入件(100)是杆。12.根据权利要求1至7中任意一项所述的植入件，其中:植入件是骨板(1000)，该骨板(1000)有沿横向方向有宽度(w2)的柔性部分，且空腔(120 ;120，;121)沿横向方向的宽度从一端延伸至相对端。13.根据权利要求12所述的植入件，其中:骨板(1000)包括面对骨表面的下表面(1002)和相对的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·比德尔曼，
申请(专利权)人：比德尔曼技术有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE