專利名稱：用于連接到骨頭上的支撐元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于連接到骨頭上的支撐元件。
背景技術(shù)：
已知有通過(guò)螺紋連接在骨頭上或骨頭內(nèi)的元件，如用于橋接骨折部的板。這些板通常由生物相容性材料例如鈦制成，并且用固定螺釘固定到所述骨頭上。所述板不可能既被堅(jiān)固地?cái)Q緊到所述骨頭上而又不損害下面骨頭的生長(zhǎng)。將板堅(jiān)固地?cái)Q緊到所述骨頭上將切斷或至少限制所述板下面的骨頭內(nèi)的血管。溶骨可能發(fā)生。這意味著，由于所述板的固定部相對(duì)疏松，因此板/骨組合結(jié)構(gòu)的機(jī)械性能不是最佳。此外，這些元件的使用將受到限制。例如，不得不限制或者甚至避免可導(dǎo)致和促進(jìn)骨生長(zhǎng)的受控振動(dòng)，并且機(jī)械負(fù)載例如用于微運(yùn)動(dòng)控制的負(fù)載不得不被減至最小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)一種支撐元件，其能夠提供對(duì)骨頭的更好連接和更好的機(jī)械性能。以前的發(fā)明曾試圖使用在下側(cè)上的凹紋樣式來(lái)避免前述問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供一種用于連接到骨頭上的支撐元件，該元件可以被相對(duì)堅(jiān)固地連接，而不切斷或限制血管、神經(jīng)等。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種支撐元件，其可以連接到骨頭上，在使用中可引起和/或促進(jìn)骨生長(zhǎng)。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種支撐元件，在所述元件連接到骨頭上之后幾乎可以直接機(jī)械加載。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種用于將支撐元件固定到骨頭上的方法。
本發(fā)明的這些和進(jìn)一步的目的可以通過(guò)具有權(quán)利要求1中的特征的支撐元件實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)在所述元件的一個(gè)表面上設(shè)置一種生物相容性海綿狀材料，元件可以被相對(duì)堅(jiān)固地連接，該元件放置在其所連接的骨頭上，而所述海綿狀材料提供了骨頭可能生長(zhǎng)的空間。此外，海綿狀材料可防止切斷或限制所述元件下面的血管。由此，至少可基本上防止溶骨。
由于依據(jù)本發(fā)明的元件可被相對(duì)堅(jiān)固地連接到骨頭上，所以其可被機(jī)械加載，甚至是在固定后直接進(jìn)行。例如，該元件可被振動(dòng)便于導(dǎo)致和促進(jìn)骨生長(zhǎng)，或者一種已知的機(jī)械裝置可連接到所述元件上便于引起或控制所述元件的微運(yùn)動(dòng)。
優(yōu)選地，所述海綿狀材料至少部分地設(shè)置為具有內(nèi)部孔隙的顆粒。這些顆粒優(yōu)選利用四氯化鈦反應(yīng)產(chǎn)生的材料制成，該材料被壓碎以維持內(nèi)部微孔隙。所述顆粒可易于設(shè)置到所述元件的表面上，并提供理想的壓力分布，而它們同時(shí)提供骨頭可長(zhǎng)入和/或長(zhǎng)出的空間。如需要，顆?？膳c例如骨粉或其它骨頭生產(chǎn)誘發(fā)和/或促進(jìn)物質(zhì)例如化學(xué)劑、血液等混合。
元件上的已經(jīng)設(shè)有或?qū)⒁O(shè)有所述生物相容性海綿狀材料的至少一個(gè)表面可具有至少一個(gè)凹空部，例如通過(guò)設(shè)置一個(gè)直立周圍的壁來(lái)形成凹空部。當(dāng)元件被螺紋固定時(shí)，該直立壁至少基本上接合所述骨頭，使至少一部分所述表面與所述骨頭保持一段距離，所述海綿狀材料設(shè)置在它們中間。這導(dǎo)致易于包圍所述材料。所述表面至少在一個(gè)方向上可被彎曲，用于更好地裝配到骨頭上，例如所謂的長(zhǎng)骨上。但是，顯然，任何形狀、尺寸或型式適于使用。
本發(fā)明還涉及一種料帶，其至少在一側(cè)設(shè)有海綿狀生物相容性材料，例如鈦基材料。當(dāng)所述鈦基材料是由四氯化鈦反應(yīng)而制成的時(shí)，料帶具有相對(duì)柔性，這種料帶特別適于采用。這種本身同樣具有創(chuàng)造性的料帶特別適用于與例如依據(jù)本發(fā)明的螺紋固定型元件組合使用。在所述元件被安置之前，一條料帶可被設(shè)置在所述元件上和/或所述元件的表面上。接下來(lái)，可依靠例如患者和元件的類型選擇料帶的數(shù)量和可能需要選擇的種類。接著，料帶表面上的材料數(shù)量和類型以及例如分布可以改變。料帶也可被單獨(dú)使用，其與所述元件分開(kāi)，例如用于纏繞骨頭；或者能被卷繞起來(lái)以用作填充物。
本發(fā)明還涉及一種由支撐元件例如螺紋固定型元件與具有內(nèi)部孔隙的海綿狀生物相容性材料顆粒構(gòu)成的組件，其中設(shè)有用于將顆粒材料包圍在所述元件和骨頭之間的裝置(物質(zhì))。為此，顆粒材料可設(shè)有或混合有粘結(jié)性物質(zhì)，例如血液、生物相容性粘結(jié)劑等，或者可以設(shè)置在所述料帶或相似物質(zhì)上?；蛘?，可以使用機(jī)械裝置，其優(yōu)選相對(duì)于對(duì)骨生長(zhǎng)劑、血液等而言具有(半)滲透性。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，依據(jù)本發(fā)明的組件的特征在于，依據(jù)本發(fā)明的料帶設(shè)置在支撐元件的至少一個(gè)表面上或者至少連接到其上，用于至少提供所述元件向骨頭的局部連接。
這種組件的優(yōu)點(diǎn)在于，如果所述料帶和/或所述顆粒在兩側(cè)設(shè)有粘結(jié)性物質(zhì)，則可以利用所述料帶將元件至少暫時(shí)連接到骨頭上。這樣，在需要時(shí)，可容易地安置所述支撐元件和螺紋固定所述元件。也可通過(guò)在元件和骨頭周圍纏繞所述料帶而將該元件(板)連接到所述骨頭上。顯然，元件(板)自身也可設(shè)有粘結(jié)裝置(物質(zhì))。
依據(jù)權(quán)利要求15，本發(fā)明還涉及生物相容性顆粒的應(yīng)用，并且依據(jù)權(quán)利要求16，本發(fā)明還涉及用于連接到骨頭上的元件的制備。
本發(fā)明還涉及一種用于將元件連接到骨頭上的方法，其由權(quán)利要求17中的特征來(lái)限定。
在依據(jù)權(quán)利要求17的方法中，一個(gè)元件易于連接到骨頭上，例如，特別是在其相對(duì)光滑、平坦或彎曲的外表面上，可防止切斷或限制所述骨頭內(nèi)的血管、神經(jīng)等。顆粒還具有可促進(jìn)骨生長(zhǎng)，或至少防止溶骨的優(yōu)點(diǎn)。
在其它權(quán)利要求中描述了本發(fā)明其它有益實(shí)施例，它們被引用于此。


為更好地理解以示例的方式給出的本發(fā)明，下面將參照附圖來(lái)顯示和描述依據(jù)本發(fā)明的支撐元件、組件、料帶、應(yīng)用、制備和方法的實(shí)施例。
圖1是依據(jù)本發(fā)明的支撐元件在不帶顆粒的情況下從前側(cè)看的示意性透視圖。
圖2是依據(jù)圖1的元件從后側(cè)看的視圖；圖3是圖1和圖2的元件局部充填了顆粒后從前側(cè)看的視圖；圖4和圖4A是依據(jù)本發(fā)明的元件螺紋連接到骨頭上的剖視圖；圖5是在第一個(gè)替代性實(shí)施例中依據(jù)本發(fā)明的元件擰緊到斷裂骨頭上的視圖；圖6是依據(jù)本發(fā)明的一卷料帶的側(cè)視圖；圖7是圖6的料帶的局部截取的正視圖；圖8是依據(jù)圖6和7的料帶被部分扭彎的透視圖；和圖9示出了依據(jù)本發(fā)明的支撐元件通過(guò)系緊裝置設(shè)置在骨頭上。
具體實(shí)施例方式
在本申請(qǐng)中，相同或者相應(yīng)的部分具有相同或者相應(yīng)的附圖標(biāo)記。這些實(shí)施例僅通過(guò)示例的方式示出，并且不應(yīng)理解成以任何方式限制本發(fā)明。在本說(shuō)明書(shū)中，名詞“顆?！北挥糜诒硎旧锵嗳菪圆牧侠缃饘俚南鄬?duì)較小的粒料，優(yōu)選為至少具有微孔隙的海綿狀，這些顆?？梢杂纱罅Ａ蠑嗔鸦蛘哐心ザ?，并且它們優(yōu)選的是由四氯化鈦反應(yīng)而成。這些顆粒優(yōu)選以維持它們內(nèi)部的微孔隙的方式壓碎。不同尺寸和不同材料的顆?？梢员粏为?dú)或者組合使用。
圖1-3示出了第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的支撐元件，該支撐元件可以被稱為螺紋固定型的板1。板1由生物相容性材料(例如，但不限于，鈦、鈦合金)或者生物相容性或生物降解性塑料制成。板1具有彎曲的結(jié)構(gòu)，以致其在縱向L上基本是直的，并且其在橫向W上被彎曲，基本上形成一個(gè)環(huán)段。板1在其凸出的外側(cè)2上基本光滑，并且設(shè)有延伸穿過(guò)該板的兩個(gè)通孔3。在相反的底側(cè)4上，一個(gè)直壁5圍繞著所述板的外邊緣延伸并包圍一個(gè)內(nèi)凹的下表面6，在使用中該底側(cè)4面對(duì)著將板1擰緊到其上的骨頭。通孔3在板1的底側(cè)4上也被壁7圍繞。由此，板1形成有至少一個(gè)凹空部或凹槽8，它們由下表面6、壁5的內(nèi)邊9及壁7構(gòu)成。
正如可從圖3看到，所述凹槽或凹空部8可以用一種生物相容性顆粒材料完全或部分充填，這種生物相容性顆粒材料以下指的是前面描述過(guò)的顆粒10。顆粒10通過(guò)使用例如粘結(jié)性物質(zhì)11例如血液、生物相容性粘結(jié)劑、明膠等安置在所述凹空部或凹槽8內(nèi)，以使顆粒10至少暫時(shí)彼此粘接和/或粘附到板1上，特別是粘附到所述下表面6上。顯然，顆粒10也可以不同方式設(shè)置，例如通過(guò)將顆粒裝入袋、網(wǎng)等中，以便顆粒可被設(shè)置在所述板至少一個(gè)表面的至少一部分上，特別是在下表面6上。特別地講，在這樣的實(shí)施例中，下表面6也可以完全或基本平坦而不帶有直立壁5。
在圖4中的沿著圖3中線IV-IV所作剖視圖中，顯示了依靠延伸穿過(guò)所述通孔3并且擰入到骨頭12內(nèi)的螺釘13而螺紋固定在骨頭12上的元件1。顆粒12因此被包圍在骨頭12的外表面14和元件1的內(nèi)表面6之間。由于元件1通過(guò)螺釘13被擰緊并且主要通過(guò)顆粒10支撐在表面14上，所以螺釘13可被相對(duì)堅(jiān)固地?cái)Q緊，以擠壓在所述兩個(gè)表面6、14之間的顆粒10，而沒(méi)有切斷骨頭12內(nèi)的神經(jīng)、血管等的風(fēng)險(xiǎn)。
在圖4A中，以與圖4相同的剖視圖示出元件的一個(gè)替代性實(shí)施例，其中顆粒依靠一個(gè)粘附材料層15例如雙面粘結(jié)性料帶或生物相容性膠層15粘附在元件1上，特別所述內(nèi)表面6上。顯然，該層15可以由任何具有粘附性能的材料制成，包括膠質(zhì)狀材料。在本實(shí)施例中，元件1同樣是利用螺釘13擰緊到骨頭12上。
在圖5中，依據(jù)本發(fā)明又一個(gè)替代性實(shí)施例的元件1利用螺釘13被螺紋固定在骨頭12上，將顆粒10包圍在內(nèi)表面6和骨頭12的外表面14之間。在本實(shí)施例中，元件1延伸跨越骨頭12內(nèi)的一個(gè)開(kāi)裂面16，并且在外表面2上設(shè)置一個(gè)連接元件17，例如一個(gè)鈕狀元件。作為示例，鈕狀元件上可以連接一個(gè)連接裝置，這樣就可以與外部線束、振動(dòng)裝置等相連，以便向所述元件1進(jìn)行機(jī)械加載，從而例如引起或控制所述元件1的微運(yùn)動(dòng)。這些裝置在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。
圖6-8示出了依據(jù)本發(fā)明的料帶18，其如上所述在至少一個(gè)外表面19上設(shè)有顆粒材料10。這種顆粒材料10可被設(shè)置在所述外表面19上，完全充填所述外表面，如圖8中所示，其中顆粒10具有基本相似的尺寸并且密實(shí)地設(shè)置在所述表面上。顆粒10也可以特定的樣式設(shè)置在所述表面上，如圖7中所示，其中兩個(gè)顆粒相對(duì)密集的區(qū)域20沿著所述料帶18的外邊緣21設(shè)置，而一個(gè)顆粒不密集的區(qū)域22沿所述外表面19的中間設(shè)置。所述區(qū)域20、22可以被不帶有任何顆粒的區(qū)域23分開(kāi)。圖7僅示出這種樣式的一個(gè)例子。任何分布所述顆粒的樣式都是明顯可能的?？梢栽谒鐾獗砻?9上設(shè)置一種粘結(jié)劑，將顆粒粘附在其上來(lái)制成這種料帶。顆粒本身也可設(shè)有一種粘結(jié)性材料，例如血液、明膠、生物相容性膠等。在這樣的實(shí)施例中，料帶18可以依靠所述粘結(jié)性物質(zhì)粘附在任何表面上，例如骨頭或依據(jù)本發(fā)明的元件1的表面上。
依據(jù)圖6-8的料帶18可以作為一個(gè)層與圖4A中示出的層15和顆粒10的組合使用，并被包圍在依據(jù)本發(fā)明的元件1和骨頭12之間。但是，所述料帶18可以被折疊、揉捏、扭彎等，以適合用作骨頭填充物等。在一個(gè)替代性實(shí)施例中，料帶18可纏繞在元件1的外表面2和骨頭12的周圍，其中料帶18可以粘附到所述元件1、所述骨頭12和/或其自身上。
在圖9中，示出依據(jù)本發(fā)明的組件的另一實(shí)施例，其中，帶有顆粒10的元件1(例如圖3所示)依靠系緊裝置25例如生物相容性塑料系條、彈性帶等連接到骨頭12的外表面14上。料帶18也可用作系緊裝置25。
通過(guò)使用依據(jù)本發(fā)明的組件，例如由支撐元件1、料帶18和/或連接裝置如螺釘、所述料帶和/或系條等構(gòu)成的組件，依據(jù)本發(fā)明的支撐元件1可被設(shè)置在骨頭(例如骨端等人體骨骼部分)的表面14上，從而可以相對(duì)堅(jiān)固地固定在所述骨頭上，防止血液循環(huán)、神經(jīng)等的切斷，并且預(yù)防溶骨。這種支撐元件在連接到所述骨頭上之后幾乎可立即加載外力。顆粒10將允許并且甚至可能促進(jìn)骨生長(zhǎng)到所述顆粒內(nèi)，以便獲得一個(gè)更好的連接。顆粒10可與例如骨頭材料，特別是患者的骨頭材料混合，其可以導(dǎo)致骨頭長(zhǎng)入和長(zhǎng)出所述顆粒材料，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了元件1的連接。
本發(fā)明在任何意義上均不局限于所描述的和附圖中示出的實(shí)施例。在由權(quán)利要求或說(shuō)明書(shū)中限定的發(fā)明范圍內(nèi)，有關(guān)本發(fā)明的許多改進(jìn)和實(shí)施方式都是可行的。
例如，依據(jù)本發(fā)明的料帶18可以被例如設(shè)置成雙面帶有顆粒材料，它們可以是相似的材料或完全不同的材料。依據(jù)本發(fā)明的支撐元件1可以具有任何形狀、尺寸或構(gòu)造，可以適用于特定的骨頭結(jié)構(gòu)，如長(zhǎng)骨、短骨、骨盆、肩骨等。依據(jù)本發(fā)明的料帶18特別適合于和依據(jù)本發(fā)明的元件1一起使用，但是也可以單獨(dú)的使用。顆?？梢灾辽俨糠值乇惶鎿Q為其它以相似方式分布連接力的生物相容性材料，例如具有糙化表面的墊子等。其它連接裝置可用于替代螺釘13，如螺母和延伸穿過(guò)所述骨頭的螺栓、釘子等。
權(quán)利要求
1.一種用于連接到骨頭上的支撐元件，其包括用于安置連接裝置例如螺釘或料帶的裝置，以及用于抵靠著所述骨頭安置的表面，其中所述表面至少在使用中設(shè)有海綿狀生物相容性材料，所述海綿狀生物相容性材料被包圍在所述骨頭和所述表面之間。
2.如權(quán)利要求1所述的支撐元件，其特征在于，所述海綿狀材料以具有內(nèi)部孔隙的顆粒的形式提供的，并且所述顆粒之間至少具有在使用時(shí)供骨頭長(zhǎng)入和/或長(zhǎng)出的微空間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的支撐元件，其特征在于，所述海綿狀材料包括鈦，特別是由四氯化鈦反應(yīng)而制成的鈦。
4.如前面任一權(quán)利要求所述的支撐元件，其特征在于，所述表面設(shè)有至少一個(gè)凹空部，所述材料設(shè)置在所述凹空部中。
5.如前面任一權(quán)利要求所述的支撐元件，其特征在于，所述材料粘附到所述至少一個(gè)表面上。
6.如前面任一權(quán)利要求所述的支撐元件，其特征在于，所述支撐元件是或者具有至少一個(gè)局部平板形元件，所述局部平板形元件包括設(shè)有所述海綿狀材料的所述至少一個(gè)表面。
7.如前面任一權(quán)利要求所述的支撐元件，其特征在于，所述表面在至少一個(gè)方向上彎曲。
8.如前面任一權(quán)利要求所述的支撐元件，其特征在于，骨生長(zhǎng)促進(jìn)物、特別是骨生長(zhǎng)誘發(fā)或促進(jìn)化學(xué)劑設(shè)置在所述海綿狀材料之上和/或之內(nèi)和/或所述表面上。
9.由支撐元件和具有內(nèi)部孔隙的海綿狀生物相容性材料顆粒構(gòu)成的組件，所述支撐元件的一個(gè)表面可被連接、特別是螺紋固定在骨頭上，所述組件設(shè)有用于將所述顆粒安置在所述骨頭和所述表面之間的裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的組件，其特征在于，所述顆粒由鈦制成，特別是通過(guò)四氯化鈦反應(yīng)形成。
11.一種料帶，其在至少一側(cè)包括海綿狀生物相容性材料，例如鈦基材料，特別是由四氯化鈦反應(yīng)形成的材料，所述料帶具有相對(duì)柔性。
12.如權(quán)利要求11所述的料帶，其特征在于，該料帶至少局部是粘結(jié)性的，以使料帶可被粘著到一個(gè)要被固定到骨頭上的元件和/或骨頭和/或自身上。
13.如權(quán)利要求11或12所述的料帶，其特征在于，其柔性使之足以被折疊或彎曲成任何可被用作填充物的形狀。
14.如權(quán)利要求1-10中任一所述的支撐元件，其特征在于，如權(quán)利要求11-13中任一所述的料帶被設(shè)置在支撐元件的表面上。
15.具有內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)的生物相容性顆粒在將一個(gè)元件螺紋連接或粘接到骨頭上的操作中的應(yīng)用。
16.一種用于連接、特別是螺紋固定在骨頭上的元件的制備，其中，具有內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)的生物相容性材料被安置在一個(gè)將要面對(duì)所述骨頭設(shè)置的表面上，以使這些顆粒被包圍在所述表面和所述骨頭之間。
17.一種用于將一個(gè)元件連接、特別是螺紋連接在骨頭上的方法，其中具有內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)的生物相容性材料被安置在所述元件的一個(gè)表面和所述骨頭之間，其中所述元件被堅(jiān)固地連接在所述骨頭上，并且促進(jìn)所述骨頭長(zhǎng)入所述顆粒之中和之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于連接到骨頭上的支撐元件，其包括用于安置連接裝置例如螺釘或料帶的裝置，以及用于抵靠著所述骨頭安置的表面，其中所述表面至少在使用中設(shè)有海綿狀生物相容性材料，所述海綿狀生物相容性材料被包圍在所述骨頭和所述表面之間。
文檔編號(hào)A61B17/64GK1681445SQ03821283
公開(kāi)日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2003年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月23日
發(fā)明者艾倫·戈登·麥克勞德 申請(qǐng)人:豐德?tīng)栘?cái)經(jīng)公司