CN101176680A - 骨锚固钉 - Google Patents

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Abstract

提供了一种骨锚固钉，其具有：带有自由端(2)的无螺纹锚杆(1’)；与所述自由端相对的头部(3’)，所述头部具有用于容纳杆(12)或杆状元件的基本为U形的凹槽(7)；延伸穿过所述锚杆并且至少朝着所述头部(3’)或自由端(2)开口的纵向孔(4)和延伸穿过所述锚杆的壁并且与所述孔(4)连通的多个开口(5)。所述骨锚固钉允许快速插入和由血管的向内生长增强的可靠固定。

Description

骨锚固钉
技术领域
本发明涉及一种骨锚固钉。特别地，本发明涉及这样一种骨锚固钉，其具有锚杆，该锚杆具有纵向孔和在锚杆的壁中的多个开口；和头部，该头部具有用于容纳杆的基本为U形的凹槽。所述骨锚固钉例如可以用于将脊柱杆锚固到相邻椎骨的椎弓根中以用于稳定脊柱，或者骨锚固钉可以用在使用杆或杆状元件的任何其他类型的骨锚固应用中。
背景技术
从WO01/26568已知一种包括螺钉头和螺纹杆的骨螺钉形式的骨锚固装置，其中设置轴向孔，该轴向孔通过多个径向孔连接到外部。骨接合剂可以穿过骨螺钉注射到围绕螺纹杆的骨组织中。US2004/0147929A1公开了一种骨锚固装置，其具有管状元件，该管状元件在其外壁上具有带骨螺纹的部分；尖端和可以连接到管状元件的头部，其中所述头部包括用于接纳杆的U形凹槽。这样的骨锚固装置的插入通过费时费力的拧入实现。此外，在拧入期间，作用在骨上的力在某些情况下，例如在较老和/或较弱骨的情况下可能太大。
US2004/0220575A1公开了一种用于将外部装置锚固到骨中的骨锚固元件。所述骨锚固元件包括可连接到外部装置的头部和连接到所述头部的锚杆，其中所述锚杆具有一个带骨螺纹的预定部分和在所述预定部分内的至少一个无骨螺纹部分。所述骨锚固装置可以被推入到骨中的预钻孔中，然后被转动以允许借助于骨螺纹进行锚固。由于骨螺纹的存在所述锚固装置可以被拧松。在特定实施例中，所述锚杆包括纵向孔，该纵向孔带有通向外部的径向孔以用于允许医用试剂或骨接合剂引入到预钻孔中。
US5,743,912和JP09149906A公开了一种包括杆的医用植入物，所述杆带有纵向孔和径向开口和在一端的螺纹部分。
US2006/0089642A1描述了一种用于椎骨和其他骨的植入物，其形成为细长圆柱形主体，该细长圆柱形主体带有穿透圆柱体壁并且与圆柱体孔连通的一系列穿孔。所述孔可以充满骨生长混合物。所述植入物不适合与脊柱稳定杆连接。
在儿科手术中，在颈椎手术中或在神经外科手术中，为了某些临床需要，特别是为了弱骨质疏松骨的稳定，需要可以连接到外部稳定杆或杆状元件的骨锚固装置，其中可以更加快速地和用比已知装置更小的插入力插入骨锚固装置，同时提供与螺钉相当的安全固定。
发明内容
目的是提供这样一种骨锚固装置。该目的通过根据权利要求1的骨锚固钉解决。此外在从属权利要求中给出了进一步的改进。
根据本发明的骨锚固钉允许快速插入到预先设在骨中的芯孔中。可靠而持久的固定由血管向内生长到所述开口中，之后新生骨生长到所述开口中实现和/或由骨接合剂穿过经由所述开口离开的纵向孔的注射，硬化并且将所述钉连接到骨材料周围实现。
所述骨锚固钉特别可应用于微创手术(MIS)、脊柱手术和长骨的稳定。
附图说明
通过参考结合附图的实施例的以下具体描述，本发明的进一步特征和优点将变得显而易见并且将最好地被理解。
图1示出根据第一实施例的骨锚固钉的透视分解图。
图2示出根据图1的骨锚固钉处于连接到杆的组装状态。
图3沿着杆轴线的方向示出根据第一实施例的带有杆的骨锚固钉的侧视图。
图4示出根据第一实施例的带有杆的骨锚固钉的截面图，所述截面沿着杆轴线获得。
图5示出根据第二实施例的骨锚固螺钉的分解透视图。
图6示出根据第二实施例的骨锚固钉处于连接到杆的组装状态。
图7示出第二实施例的骨锚固钉连接到杆的截面图和血管的向内生长的示意图，所述截面沿着杆轴线获得。
图8示出用于注射医用治疗试剂或骨接合剂的注射装置。
具体实施方式
参考图1-4描述根据本发明的第一实施例的骨锚固钉。所述骨锚固钉包括锚杆1，该锚杆具有自由端2和与自由端2相对的头部3。同轴孔4从头部3所处的一端穿过所述锚杆延伸到离自由端2一段距离处。同轴孔4的直径使得所述锚杆具有防损坏的足够强度。
多个开口5沿径向方向从孔4穿过锚杆1的壁延伸到外部。开口的横截面优选为圆形或其他圆形。开口可以以规则方式例如以周向排布置，其中一排相对于另一排偏移以提供开口在锚杆1的部分中的均匀分布。如图中所示，可以有锚杆1的邻近头部3的一部分，在该部分不设置开口。开口的数量和布置根据临床要求改变。开口的直径至少大到使来自周围骨材料的血管可以向内生长，之后新骨形成于开口中。而且，开口的直径被选择成使得骨接合剂和/或医用治疗试剂可以穿过开口离开而不会堵塞。在锚杆1的外壁可以设置围绕开口的埋头孔区域(未显示)以便于向内生长。开口5被显示成相对于锚杆的轴线M沿径向方向延伸。然而，它们中的一些或全部也可以沿与轴向孔成一个不同于90°的夹角的方向延伸。锚杆的长度被选择成适合于特定应用。
自由端2被成形为尖端。然而，自由端2也可以是平的。锚杆1可以在部分6中向自由端2逐渐变细，例如，它可以逐渐变细成圆锥形形状。同轴孔4也可以在锚杆1的全部长度上延伸到自由端2使得它在自由端2提供开口。而且，尖端可以设置作为可连接到锚杆1的独立部件。在该情况下，可以通过将独立尖端连接到锚杆来闭合同轴孔4。
如图中所示，锚杆1的外表面是无螺纹的。另外，锚杆1的外表面可以被处理以提供增强的固定或增强的锚杆在芯孔中的可滑动性。例如，外表面可以被粗糙化以增强固定或涂覆有促进向内生长的材料。在另一例子中，所述表面可以被涂覆或抛光或以另外方式被处理以增强可滑动性以便于插入。
头部3在所示实施例中基本为圆柱形，其外径大于锚杆1的直径。头部3包括基本为U形的凹槽7和延伸穿过头部并且与锚杆的同轴孔4连通的同轴孔8。借助于U形凹槽7，形成设有内螺纹11的两个自由支腿9、10。U形凹槽7的直径使得可以插入杆12，该杆用于使几个骨锚固钉彼此连接。杆12通过锁定元件，例如通过内螺钉13固定，所述内螺钉可以拧入支腿9、10之间并且压在杆上。
在所示的实施例中，头部3和锚杆1被设计成单一部件。然而，头部3和锚杆1也可以被设计成独立部件，其中头部3和锚杆1可以刚性地彼此连接以形成刚性单轴连接。备选地，头部3和锚杆1可以可旋转地连接，旋转轴线是锚杆的轴线。
锁定元件可以通过内螺钉13以外的方式实现。例如，可以设置与头部3上的外螺纹配合的外螺母和内螺钉的组合。备选地，可想到另一锁定机构，例如锁定元件和头部之间的卡口接头。
骨锚固钉由生物相容材料，例如钛或钛合金或生物相容塑料材料制造。它也可以由形状记忆合金制造。
在操作中，首先，在骨锚固钉将要被锚固的骨区域中准备芯孔。该孔的内径对应于锚杆的外径或稍小。锚杆1然后被推入或压入到芯孔中。如果锚杆1被压入到芯孔中则它由于摩擦力而保持。将锚杆插入到孔中的动作比将骨螺钉拧入到骨中花费时间明显要少，即使预钻孔用于骨螺钉。因此，骨锚固钉可以用在这样的临床情况中，其中必须进行很快插入和/或其中骨材料的脆弱并不允许施加在使用骨螺钉的情况下会出现的大插入力。
在插入至少两个骨锚固钉之后，它们可以通过杆被连接。所述杆通过紧固内螺钉被固定。骨锚固钉也可以与用于与杆连接的传统单轴骨螺钉组合。
在一段时间之后，血管会开始穿过开口5向内生长到同轴孔4中，之后形成新骨，由此增强固定。
为了进一步增强固定，在插入杆之前骨接合剂例如PMMA或TCP可以穿过头部的孔8和锚杆的纵向孔4被引入。骨接合剂基本为流体形态并且穿过开口5离开。当它硬化时，它牢固地连接锚杆1和周围骨材料。
在图5-7中示出第二实施例。第二实施例与第一实施例的区别在于：头部和锚杆被构造成独立部件，所述独立部件可枢转地被连接以允许多轴调整。与第一实施例相同的部件用相同的附图标记指示。锚杆1’与第一实施例的区别在于：它具有球截形端部1a，纵向孔4延伸穿过所述球截形端部。球截形端部1a在其自由端上包括用于与拧入工具接合的凹槽1b。
头部3’形成为独立部件。类似于第一实施例的头部3，它具有带有基本为U形的凹槽7和同轴孔8的基本为圆柱形形状，借助于凹槽7和同轴孔8形成两个支腿9、10，内螺纹11设在所述支腿上。头部3’具有带有开口3b的下侧面3a，所述开口的尺寸被确定成使得球截形头部1a不能在组装状态下掉出。在孔8和开口3b之间设置用于球截形端部1a的座3c。在组装状态下，锚杆1’可以相对于头部3’枢转。
根据第二实施例的骨锚固钉进一步包括压力元件14，该压力元件基本为圆柱形并带有同轴孔15和适合于压在端部1a上的球形部分16。在所示的实施例中，压力元件14具有与球形部分16相对的基本为U形的凹槽17，以用于接纳杆12。压力元件14可以防旋转和防掉出地固定在头部3’内。优选地，锚杆1’、头部3’和压力元件14被预组装。
根据第二实施例的骨锚固钉的使用类似于第一实施例的使用。根据第二实施例的骨锚固钉允许头部3’相对于锚杆1’的多轴调整。通过将压力元件14压在球截形端部1a上，这将球截形端部1a压靠在座3c上，从而锁定锚杆1’相对于头部3’的角位置。通过紧固内螺钉实现锁定使得杆12被固定并且将力传递到压力元件14上，然后压力元件阻塞球截形端部1a。
在改进中，锚杆1’的球截形部分1a和杆12可以彼此独立地被锁定。
图7示意性地示出血管穿过开口5向内生长。血管延伸穿过开口并且可以进一步在同轴孔4中继续生长。
图8示意性地示出用于将骨接合剂或医用治疗试剂注射到锚杆1、1’的注射器械20。注射器械20包括用于试剂或骨接合剂的容器21、注射管22和用于启动注射的致动器23。注射管22的外径小于同轴孔4的直径使得它可以被引入到同轴孔4中到这样的程度上以致它到达开口附近。

Claims (10)

1.骨锚固钉，其具有：
带有自由端(2)的无螺纹锚杆(1，1’)，
与所述自由端相对的头部(3，3’)，所述头部具有用于容纳杆(12)或杆状元件的基本为U形的凹槽(7)，
延伸穿过所述锚杆并且至少朝着所述头部(3，3’)或自由端(2)开口的纵向孔(4)和延伸穿过所述锚杆的壁并且与所述孔(4)连通的多个开口(5)。
2.根据权利要求1所述的骨锚固钉，其中所述孔(4)朝着所述头部(3，3’)开口并且在第二端(2)闭合。
3.根据权利要求1或2所述的骨锚固钉，其中所述锚杆具有基本为圆柱形的形状。
4.根据权利要求1-3之一所述的骨锚固钉，其中所述开口(5)具有圆形横截面。
5.根据权利要求1-4之一所述的骨锚固钉，其中所述开口(5)沿径向方向从所述锚杆的轴线(M)延伸。
6.根据权利要求1-5之一所述的骨锚固钉，其中所述锚杆的外表面被处理，例如被粗糙化或被涂覆，以增强固定。
7.根据权利要求1-6之一所述的骨锚固钉，其中所述锚杆(1)和所述头部(3)被单轴连接。
8.根据权利要求1-6之一所述的骨锚固钉，其中所述锚杆(1’)具有球截形端部(1a)，并且所述头部(3’)是设有用于枢转地保持所述端部的座(3c)的独立部件。
9.根据权利要求8所述的骨锚固钉，其中一压力元件(14)设在所述杆(12)和所述端部(1a)之间，当施加压力时所述压力元件将所述端部(1a)锁靠在所述座(3c)上。
10.根据权利要求1-9之一所述的骨锚固钉，其中设置用于将所述杆(12)或杆状元件锁定在所述凹槽(7)中的锁定元件(13)，该锁定元件与所述头部(3，3’)配合。
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