以金属成分和聚合物成分构建的植入器件制造技术

一种用于治疗骨头的器件，该器件包括刚性主体，所述刚性主体包括至少分布在其目标部分上的聚合物材料。所述器件还包括锁接元件，其延伸进入所述骨头，并且通过熔化所述锁接元件的一部分外表面和所述聚合物材料在它们之间形成永久性接合，从而该锁接元件与所述器件耦接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】以金属成分和聚合物成分构建的植入器件
技术介绍
各种植入物在骨科领域中被用来在骨折后稳定各骨头部分，随后进行截骨 手术，或者预防性地防止因肿瘤、疾病等而被软化的骨头发生骨折。这些植入 物包括例如固定板和髓内钉。这样的板和钉通常由生物相容性金属材料或生物 相容性聚合物材料构成。以例如钛合金构成的纯金属器件具有的优点是强度提 高，但需要机械固定装置(例如螺钉)，而聚合物器件有时难以通过荧光检测看 清。
技术实现思路
根据本专利技术的器件针对骨头治疗，所述器件包括刚性主体，该刚性主体包括至少在其目标部分上分布的聚合物材料。所述器件还包括锁接元件，其延 伸进入所述骨头，并且通过熔化所述锁接元件外表面的一部分和所述聚合物材 料而在二者之间形成永久性接合，所述锁接元件附连到所述器件。附图说明图1示出插入骨头内的才艮据本专利技术的示例性固定装置的示图； 图2示出图1所示装置的髓内钉的透视图； 图3示出图2所示髓内钉的远侧末端的截面图； 图4示出图1所示装置的锁接元件的透视图； 图5示出部分插入骨头中的图1所示固定装置的第一透视图； 图6示出部分插入骨头中并相对于图5关于骨头的轴旋转的图1所示固定 装置的第二透^L图7示出根据本专利技术的端帽(endcap)的透视图； 图8示出用于容纳图7所示端帽的孔的横截面图；图9示出根据本专利技术另一示例性实施例的骨板的横截面图； 图IO示出根据本专利技术的骨板的另一实施例的横截面图； 图11示出根据本专利技术的骨板的又一实施例的截面图； 图12根据本专利技术的骨板的另一实施例的横截面图； 图13根据本专利技术的骨板的另一实施例的横截面图； 图14示出图13所示骨板的透视图。具体实施例方式本专利技术涉及用于稳定各骨头部分的器件，该器件可以在骨折之后采用，或 者预防性使用以防止骨头的软化部分(即，由于肺瘤或疾病而软化)骨折。根 据本专利技术的器件包括可植入器件(例如髓内钉或髓外钉、骨板等)，该植入器件 既包括金属成分又包括聚合物成分，并且用于固定活体中的各骨头部分。本发 明还公开了用于通过穿过所述器件中的孔洞进入骨头而将该器件与骨头锁定的 锁接元件。特别地，根据本专利技术的器件依照本领域已知方法置于骨头内或置于 骨头上，并且通过穿过该器件插入骨头或者穿过骨头插入该器件的固定元件与 骨头耦接。该器件的芯由石更度比聚合物部分的石更度大的材料形成。特别地，所 述芯可以是金属、碳纤维或者具有足够刚硬特性的其它聚合物材料，所述刚硬 特性被设计成能够承受在插入以及保持在骨头中时受到的压力。固定元件于是 可以(例如通过粘合剂、超声加热等)与所述器件永久固定。特别地，可以将 能量(例如热、超声振动)施加到锁接元件的聚合物材料，以与所述器件的聚 合物部分永久性接合。注意，虽然在此是关于解剖学的具体手术和具体部分来 描述本专利技术的实施例，但是这些实施例并非旨在限制本专利技术的范围，本专利技术可 以用于多种手术(例如，小儿长骨骨折的治疗)中。如图1至图4所示，根据本专利技术第一实施例的髓内钉100的尺寸和形状被 设计成得以容纳在骨头10 (例如尺骨)的髓腔内。本领域技术人员应当理解， 可以修改髓内钉100的尺度，以符合人体中任何长骨(例如前臂、腓骨、锁骨 等)的尺度。髓内钉100包括芯102,芯102由任何生物相容性金属(例如钬合金)构成。注意，虽然髓内4丁 100的示例性实施例净皮描述为具有芯102， -f旦在不 脱离本专利技术范围的情况下，可以采用刚度相当的任何材料。例如，金属合金、 碳纤维或另一聚合物材料可以形成芯102。芯102被形成为伸长的、基本呈圓柱 形的芯，所述芯基本上沿着髓内钉100的整个纵向长度延伸，并且提供使已经 软化或包括骨折(如图1所示的中段尺骨骨折)的骨头10固定而所需的结构刚 度。本领域技术人员应理解，髓内钉100不一定沿着直线延伸，因此，表述圆 柱形仅是对于芯102的形状的不严格的近似表达。更特别地，虽然芯102在 与钉100的纵轴基本垂直的平面中的截面可以基本上为圓形，但是芯102的实 际形状基本上形成为沿着髓内钉100的纵轴的弯曲路径分布的 一 系列圓形截面。 可替选地，芯102可以基本上为椭圓形或者其它非圆形，其具有由沿着钉100 的纵轴的弯曲路径布置的一系列这样的截面形状所限定的类似复杂的形状。在 本专利技术的另一实施例中，芯102的形状可以被特别形成为与该芯所插入的骨头 的解剖结构匹配。特别地，如本领域:技术人员所知，芯的近端可以张开以填充 干骺端区。可替选地，芯102和髓内钉100可以形成具有非圓形截面，以改进 其骨性支点(bony purchase )。例如，所述截面可以形成具有星形截面。此外， 如以下关于图9-图12所示骨板更加详细描述的那样，所述截面可以为矩形。当芯102被部署在目标骨头的髓管中时，在荧光透视(fluoroscopy)下，芯 102还用作髓内钉100位置的看得见的指示，与髓内钉100的非金属部分相比提 供更清楚的图像。因此，荧光透视可以用于将髓内钉100引入骨头10中。此外， 芯102对用于将髓内4丁 100插入骨头10或者从骨头10中移除髓内钉100的任 何已知器械(未示出)提供结实的耦接。特别地，通过啮合刚性的芯102,这样 的植入/移出器械能够在不超过髓内钉100的强度的情况下将所需的轴向力和/或 扭转力施加到髓内钉102。非金属外壳104至少包围芯102的一部分。本领域技术人员应理解，外壳 104可以形成为聚合物罩，覆盖或者涂覆在髓内4丁100的至少一部分上，由生物 相容性材料(例如，聚醚醚酮(PEEK)、聚乳酸或UHMWPE)形成。然而，本 领域技术人员应理解，仅在期望永久性接合锁接元件106的区域需要外壳104。例如，可以期望仅在待由锁接元件106接触的目标区域上形成外壳，而在其它 区域中，芯102形成4丁 100的外表面。在优选实施例中，如图1-3所示，外壳104覆盖芯102的整个长度，并且与 芯102永久性固定。本领域技术人员应理解，外壳104例如可以被嵌件成型(insert mold)在芯102上，或者通过挤压工艺形成。可替选地，外壳104可以被热封 到芯102上。外壳104优选是向远侧延伸穿过芯102的远端，从而形成非金属 远侧末端124，如图2所示。特别地，外壳104延伸超过芯102 —段距离X!, 优选地，假设为锥形形状，以利于将钉100插入髓管。在优选实施例中，外壳 104以近似在10°至30°之间(更优选是近似20° )的角度a成锥形。还提出X！ 和a的值彼此直接相关，以防止锥形部分超过最小厚度X2。此外，注意，X!和 X2的值可以随骨头10的解剖结构而变化。4艮据本专利技术的可替换实施例(未示出) 的髓内钉可以形成为具有向远侧延伸超过外壳104的芯102。外壳104用于收受如图4所示的至少一个聚合物锁接元件106,以将髓内钉 100保持在骨头10中。在使用中，锁接元件106被永久性接合或者熔接到外壳(PEEK))形成。锁接元件106可以仅由聚合物材料构成，或者，可替选地， 可以具有被装入聚合物材料的另一材料(例如金属等)的基底。例如，锁接元 件106可以包括金属芯，以对其提供结构刚性，并且有助于按与以上关于確丁IOO 描述的方式类似的方式使用荧光透视来对其进行定位。本领域技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于治疗骨头的器件，包括：　刚性主体，包括至少分布在所述主体的目标部分上的聚合物材料，通过熔化延伸进入骨头的锁接元件的一部分外表面和所述聚合物材料，所述锁接元件与所述主体的目标部分永久性结合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-4-27 60/914,4821、一种用于治疗骨头的器件，包括刚性主体，包括至少分布在所述主体的目标部分上的聚合物材料，通过熔化延伸进入骨头的锁接元件的一部分外表面和所述聚合物材料，所述锁接元件与所述主体的目标部分永久性结合。2、 根据权利要求1所述的器件，其中，所述主体被形成为髓内钉。3、 根据权利要求1所述的器件，其中，所述锁接元件被形成为带有杆和头部的锁接钉，所述头部的直径大于所述头部的直径。4、 根据权利要求3所述的器件，其中，所述锁接钉的远端包括至少两个成角度的面，所述面用于增加所述锁接钉的外表面面积。5、 根据权利要求1所述的器件，其中，所述髓内钉包括金属芯和聚合物外壳，所述聚合物外壳至少分布在其主干的目标部分上。6、 根据权利要求1所述的器件，其中，所述主体净皮形成为骨板。7、 根据权利要求6所述的器件，还包括穿过所述骨板的孔，所述孔包括沿着所述孔的壁形成的环形圈，所述环形物用于啮合容纳在所述孔中的聚合物嵌入件。8、 根据权利要求7所述的器件，其中，所述孔的近端部分被形成为半球形。9、 根据权利要求6所述的器件，还包括穿过所述骨板的孔，所述孔用于容纳贯穿其中的聚合物嵌入件。10、 根据权利要求9所述的器件，还包括穿过所述聚合物嵌入件的开口 ，所述开口用于容纳所述锁接元件。11、 根据权利要求2所述的器件，还包括待容纳在所述髓内^T的一端上非圆形端帽，用于在^L置于所述骨头中的手术配置中时防止所述髓内4#走转。12、 一种用于固定髓内4丁的方法，包括将所述髓内钉插入骨头的髓管，直到其远侧末端沿着所述骨头的纵轴到达第一目标点，在所述第一目标点，锁接元件穿过所述骨头插入，以与所述髓内4丁耦接，所述髓内4T;故形成为具有刚性芯，所述刚性芯由第一材料形成，所述 第一材料包括聚合物涂层，所述第一材料至少分布在所述刚性芯的第一目标部 分上；在所述第一目标点处钻出第一锁接元件容纳孔，穿过所述骨头到达所述髓管；将所述髓内钉朝向远端向前进入所述髓管，直到所述远侧末端处于髓管中 的期望位置；将第一锁接元件穿过所述第一锁接元件容纳孔插入，直到所述第一锁接元 件的远侧末端啮合所述髓内4丁的目标部分；以及将能量供应给所述第一锁接元件以熔化所述聚合物涂层的一部分以及所述 第一锁接元件，以在它们之间产生永久性接合。13、 根据权利要求12所述的方法，还包括切除所述第一锁^接元件的在...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克斯拉渥，盖伦皮尔森，
申请(专利权)人：新特斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]