专利名称：植入物的角度稳定固接的制作方法
技术领域：
本发明涉及将植入物固接至骨头的系统和方法。本发明尤其涉及将植入物角度稳 定地固接至骨头的系统和方法。
背景技术：
通常已知通过固接断裂的骨头来治疗骨折。将骨头的各个碎块彼此排成行以使得 分离的部分能再次长在一起。必须在一段时间上使各部分相对于彼此保持相对稳定，以便 允许愈合。在很多情况下可以在身体的断裂部分的外侧通过诸如石膏绷带的刚性石膏将折 断骨头的碎块固定。断裂的骨头块彼此对正并通过刚性石膏保持在适当的位置。在一些情 况下，特别是对于更复杂的骨折，必须将各个断裂的骨头块彼此直接连接。在这些情况下， 通过开刀程序将骨折固定或还原，其中利用螺钉或钉子将植入物安装在身体内。但是已经发现，固定的骨头部分不总是如期望的那样长在一起。另外，传统的骨折 固定的开刀方法伴随着相对严重的损伤和失血。此外，需要对植入物——特别是关节植入 物——的假体周围骨折进行固接的装置。已经建议将固定板用于上述方法中。首先在患者外部根据各个骨折位置将板预先 成形，然后经由手术通过钉子或螺钉将板连接到骨折的骨头或骨头碎块。这些板具有额外 的优点它们能够固定特别是较小的碎块并稳定骨折。在更加复杂的骨折的情况下，这种方 式使得骨折块能够彼此或与多个碎块可靠连接。然而，这些固定板不能理想地紧固。尤其是在骨折涉及肌肉骨骼系统以及在运动 过程中骨折块暴露于不同的剪力时。因此，对于涉及肌肉骨骼系统的骨折需要具有改进固 接的植入物。
发明内容
本发明提供一种包括由聚合材料制成的植入板、骨钻和超声波焊机的系统。该系 统还包括由聚合材料制成的销，该销用来将植入板与骨头连接。该销可选自如下的组销、 圆锥形成型销、塞、弹起式钩塞(springing up hook plug)、多齿塞、螺钉、圆锥形成型螺 钉、阶梯销(graded pin)、两次成型销(twice formed pin)、三角形成型销或不对称成型 销、或者具有加厚头部的销。在聚合物销将与植入物熔合在一起的情况下，植入物材料应该 与聚合物销的材料一样或至少类似。根据示例性实施方式，本发明提供一种包括板的系统，该板中具有形成的开口。该 开口是旋转非对称的。该系统还包括钻。采用该钻用以形成开口和在邻近板的骨头中的孔。 该系统还包括可插入开口中的销。在该系统中还包括超声波焊机。该超声波焊机适于对销 施加能量，以便熔化销的至少一部分，由此将销附连在骨头中并附连到板上，从而防止板的 旋转运动。本发明的另一实施方式提供了一种用于骨折固接的角度稳定植入物。该植入物包 括适于安装在骨头上的板。板和骨头分别具有第一开口和第二开口。该第一开口和第二开口基本上对正并具有旋转非对称的形状。提供了成形为可插入第一开口和第二开口中的 销，并且该销能够接收能量用以熔化销的至少一部分。销的熔化材料能够在第一开口和第 二开口中固化，以便将销焊接到骨头和板上，从而形成相对于骨头无法旋转的角度稳定的 植入物。本发明还包括一种基本上具有如下步骤的方法在骨头中制成至少一个孔，在骨 头上的期望位置处将植入物与骨头角度稳定地连接，并最终安置植入物。根据示例性实施 方式，在所述方法中可使用钻模以便在骨头中建立至少一个孔，或者还可使用引导设备，借 助于该引导设备可将植入物角度稳定地紧固到骨头上。根据另一示例性实施方式，可以设 定标记，该标记首先用来使钻模或模型在骨头上对准，用以准备骨头中的至少一个孔，然后 将植入物与标记对正并且因此精确地放置植入物。根据本发明方法的另一示例性实施方 式，通过对材料施加超声波能量来液化植入物材料，从而使植入物材料流到所述至少一个 孔中并且另外将放置在骨头上的植入物角度稳定地固定。通过超声波能量还可液化连接元 件，设置该连接元件穿过植入物并进入形成在骨头中的所述至少一个孔中，从而一方面使 其可靠地安置在骨头中而另一方面在其后端部处与植入物材料熔化到一起。根据另一实施方式，本发明还包括一种骨折固接的方法，其中，将植入物放置在骨 头上，该植入物具有垂直于植入物的顶面的第一垂直轴线。在骨头中钻出第一孔和第二孔， 第一孔和第二孔分别与垂直轴线形成第一角度和第二角度。将植入物的至少一部分熔化并 推到第一孔和第二孔中。允许熔化的植入物材料在第一孔和第二孔中固化，以便获得植入 物对于骨头的角度稳定的附连。
骨折固接的另一方法教示出将板放置在骨头上并在板和骨头中形成至少一个开 口。该开口是旋转非对称的。将销插到开口中，并且对销施加能量用以熔化销的至少一部 分，由此将销附连到骨头中并附连到板上，从而防止板的旋转运动。骨折固接的另一方法教示出将板放置在骨头上，该板具有延伸通过板的厚度的垂 直轴线。在骨头中以相对于轴线的第一角度形成第一开口并且以相对于垂直轴线的第二角 度形成第二开口。通过施加能量来熔化所述板并使板的熔化材料流到第一开口和第二开口 中，以便当固化时在板与骨头之间形成角度稳定的连接。本发明的目的是提供将植入板固接至骨头的系统和方法，其中，植入板与骨头以 角度稳定的方式连接。该目的通过各个独立权利要求的主题来实现。在各个从属权利要求中描述了进一 步的示例性实施方式。
通过示例性实施方式并参照下列附图来说明本发明。图1在四个框架中示意性地示出了根据本发明第一示例性实施方式的将植入物 角度稳定地固接到骨头上的方法。图2示意性地示出了根据本发明的方法的第二示例性实施方式。图3示意性地示出了根据本发明的方法的第三示例性实施方式。图4示意性地示出了根据本发明的方法的第四示例性实施方式。图5示意性地示出了根据本发明的方法的第五示例性实施方式。
图6示意性地示出了根据本发明的方法的第六示例性实施方式。图7示意性地示出了根据本发明的方法的第七示例性实施方式。图8示意性地示出了根据本发明的方法的第八示例性实施方式。图9示意性地示出了根据本发明的方法的第九示例性实施方式。图10示意性地示出了根据本发明的方法的第十示例性实施方式。
具体实施例方式图1示出了直接安装在皮质骨10上的植入板20。植入板20可由例如医疗级塑料的材料制成，例如，由聚乳酸材料(PLLA(聚L-乳酸)，PLDLA(L/DL-聚乳酸))制成。所 使用的材料可以是可吸收的。图1-10中的每个具有四个框架，其示出了每个图中所图示的 方法的步骤。借助于克氏针40钻通植入板20和骨头10，以使钻口 11和12相互交叉。钻 口 11和12应优选地在植入板20与骨头10的界面处交叉。钻模30或其它适合的引导装 置可用来保证交叉点位于板20与骨头10的界面处。如同图1中的框架1所表现的，植入 板20放置在骨头10上。钻模30放置在板20上。钻模30具有两个通道31和32，使得克 氏针或者可替代地使得钻能够通过所述通道前进用以钻出开口 11和12。此外，钻模30具 有通孔33，其接收并引导超声波焊机。首先，克氏针40来回地往复运动通过钻模30的通道31，用以形成既通过植入板 20又通过骨头10的第一开口 11。接下来，如图1中的框架2所示，克氏针40来回地往复 运动通过钻模30的第二通道32，以便在植入板20和骨头10中形成第二开口 12。两个开 口 11、12在位于植入板20与骨头10之间的界面平面处交叉。如图1中的框架3所示，钻模30位于植入板20上。接下来，通过引导到通孔33 中的超声波焊机50施加压力F和振动U，以便使植入板20的植入物材料在钻口 11和12的 区域中熔化，并且材料的一部分流到这些开口中。如框架4中所示，由于材料流到开口 11 和12中，使得板20固定到骨头10。以上述方式，固定到骨头10的板20是角度稳定的，即， 板无法旋转。钻模30中的通道31、32的倾斜度取决于植入板20的厚度。使得骨头板20 如同颚的齿根一样容纳在骨头10中。该方法的示例性实施方式的变体可具有彼此以90度 设置的四个钻孔/开口，而不是两个反向的钻孔。板20的厚度按需要可以较厚或较薄。这 样，更多的聚合物可流到骨头10中的开口 11和12内。其目的是，在压力F和超声波振动 U的碰撞已经使板20充分熔化之后具有留下的足够的板厚度。这样，可在以后的负荷下避 免剪应力。图2示出了本发明的第二示例性实施方式。此处，植入板20与骨头10以角度稳 定的方式连接。框架1示出了放置在骨头10上的钻模30。接下来，在骨头10上设置标记 15。然后，如图2中的框架2所示，通过螺杆钻具40使螺纹孔13插入骨头10中。该螺杆 钻具40通过钻模30中的开口 35插入并被引导，用以在骨头10中形成螺纹孔13。然后使 用标记15用以将植入物20连同钻模30放置在期望位置中。接下来，将超声波焊机50与 钻模30中的开口 35对正，该开口 35已经用于利用螺丝攻40来制造孔13。图2中的框架 3示出了超声波焊机50的使用，用以熔化(即，液化)植入板20的材料并使熔化的材料流 到骨头10中的螺纹孔13内。通过经由超声波焊机50对植入物20施加压力F和振动U来 完成熔化。图2的框架4示出了利用图2中图示的方法附连到骨头10的植入物20。
不同于第一示例性实施方式，没有使开口 /孔穿入植入板20本身，并因此防止了 聚合物碎屑的形成。此处，仅骨头10设有螺纹孔13。钻孔点和超声波焊机50所附连的点 是通过与标记15对正的钻模30来限定。可以重复上述过程以便形成不止一个孔，植入物 材料然后流到孔中并变硬。超声波焊机50通过超声波振动U和力F产生能量，其适于在螺 纹开口 13区域中将植入物材料液化。由于在超声波焊机50与植入板20接触的位置处的 植入板20中的浅凹陷25，因此螺纹孔13的位置是可见的。通过在超声波焊机的各个碰撞 点处增强板20的材料，能够避免凹陷25或至少可减少表露。图3示出了图示出根据本发明的方法的第三示例性实施方式。第 三实施方式使用 预先成形的植入板20。板20具有还可完成其它示例性实施方式的聚合物销的功能的几何 形状。第三示例性实施方式的植入板20包括突起22，突起的尺寸制造为用以滑入骨头10 中的孔13内。植入板20中的突起22的位置需要骨头10中的螺纹孔13的非常精确及相 应的定位。例如，这可通过钻模30来控制。如图3中的框架1所示，首先，钻模30放置在骨头10上。接下来，利用螺丝攻40 在骨头10中形成螺纹开口 13。在形成开口 13的过程中，钻模30中的孔35用来引导螺丝 攻40。接下来，将植入板20放置在骨头10上，使得突起22突出到每个钻孔13 ( S卩，开口) 中。现在通过超声波焊机50将植入物材料液化，该超声波焊机50形成有插到突起22内的 尖的前端部。如图3中的框架2和3所示，这样导致植入物材料熔化并与在骨头10中的开 口 13内形成的螺纹相适应。在该第三示例性实施方式中，骨折的初步稳定是通过将植入板 20的突起22插到骨头10中的开口 13内来完成。突起22可以形成为具有中心通孔23的 圆锥体的形状，即，通孔23可形成为通过植入板20并纵向地通过突起22。超声波焊机50 的末端适合该孔23。末端的直径大于板20中的开口，并在骨头10中的螺纹开口 13内不但 沿轴向而且沿径向将压力施加到植入板上，使得材料可靠地流到骨头10中的螺纹孔的螺 纹内。第三实施方式的植入物20代表了非常稳定的系统，因为它仅包括单个部件。此后描述的示例性实施方式使用额外的连接元件60。该连接元件60用来连接植 入板20与骨头10。本发明的第四示例性实施方式在图4的四个框架中示意性地表示出。 在图4的框架1中示出圆锥形螺丝攻40，其在植入板20中制造圆锥形螺纹孔13并同时通 过骨头10。接下来，在框架2中，示出将圆锥形销60插到孔13中。圆锥形销60的锥角与 螺丝攻40的角度匹配。图4中的框架3示出了通过超声波焊机50液化的销60。销60的 液化材料填满螺纹开口 13中的空腔，并且还与植入板20的植入物材料熔化到一起。螺丝攻 40的穿透深度取决于板厚度并相应地由限位装置41限制。螺纹开口 13为骨头10的构建 提供了简单的可能性，并同时通过生成具有高局部能量密度的限定位置来支持熔化过程。图5示出了本发明的第五示例性实施方式的连续框架。类似于第四示例性实施方 式，此处，通过螺丝攻40而使孔(可替代地称作为开口 ) 13同时钻通植入板20和骨头10。 将螺钉60拧到该孔13中。这样，使植入板20初步地稳定在骨头10中。植入物对于骨头 10的最终的角度稳定附连是通过借助于超声波焊机50将力F和超声波振动U施加到螺钉 60而获得。由此，螺钉60的螺纹液化并且液化的材料模制成与骨头10中的孔13内的螺纹 相适应。此外，螺钉头61与植入板20的相邻表面熔化到一起。因为，由于施加超声波振动U和力F而使得插入螺钉60的材料液化，所以在该实 施方式的变体中可将插入螺钉的杆制成光滑的，即，螺纹销的螺纹是可选的。另外，植入板20和骨头10的加工可通过钻孔攻丝组合刀具完成。钻孔深度通过钻孔限位装置41提供。 前部的攻丝部分43在骨头10中产生螺纹孔13，而钻孔攻丝组合刀具的随后的钻孔部分42 在植入板20中产生光滑孔。聚合物销60的材料熔化，并且然后在螺纹孔13中变硬，这样 提供了植入板20在骨头10中的良好的固定。通过将销钉头61或螺钉头61与植入板20 焊接在一起，可确保骨头10中的植入物的角度稳定的固接。在图6中示出本发明的第六示例性实施方式。利用第六实施方式实施的方法类似 于根据第五示例性实施方式的方法。此处的不同之处在于，在骨头10中形成通孔14，而非 螺纹孔13。该通孔14钻通植入板20和骨头10的皮质部分。该解决方案的主要好处表现 在用于准备骨头10和植入板20的简单程序。如图6中的框架1所示，利用钻40来执行制 造光滑孔14的简单程序。接下来，外科医生将聚合物销60插到孔14中并通过超声波焊机 50将其推动。聚合物销60的直径稍大于骨头10中的孔14的直径。直径差理想地大约是 0. 1 至Ij 0. 2mm。经由超声波焊机50施加的超声波能量将销60的与骨头10接触处的材料熔化。 熔化的材料通过销60的移动而被传送通过孔14以及骨头10的皮质部分的下方。熔化的 材料在该处再次变硬，并在骨头10的皮质部分的下方提供加厚部分62，由此获得可靠的固 定。由于植入板20中的开口和聚合物销60的头部61是圆锥形的并形成紧密配合并且在 超声波能量的作用下焊接在一起，因此聚合物销60也与植入板20的聚合物材料焊接。
图7中示出了本发明的第七示例性实施方式。在第七实施方式中，使用塞60代替 前面实施方式的聚合物销或螺钉。如图7中的框架1所示，孔14同时形成在植入板20和 骨头10中。使用钻40用来形成孔14。如图7中的框架2所示，将塞60插到孔14中。首 先，在塞60的前端处形成的闩锁63压靠在塞的杆64上。一旦前缘已经穿透过骨头10的 皮质部分，闩锁63从杆64扩展开并将塞60锚定在骨头10中。如图7中的框架3图示出，然后通过经由超声波焊机50对塞60施加超声波能量 而能够使塞60的后端部液化，并由此将其焊接到植入物材料。因此，板20与骨头10的皮 质部分卡合连接。为了防止聚合物塞60在焊接过程期间被推动并因此在骨头10中变得松 动，可提供整合到塞中的绳(未示出)。利用该绳，可在熔化过程期间将塞60拉向超声波 焊机50。这样，可使用塞60，使得弹性锁闩在伸展的情况下在塞60的前缘处保持抵靠骨头 10的皮质部分。图8示出了本发明的第八示例性实施方式。在第八示例性实施方式中，使用塞60 用于骨头10上的植入板20的固定。在这种情况下，塞60在该塞60的杆部分的表面上包 括齿65。塞60的杆具有纵向的缝隙，该缝隙允许杆沿径向被按压。这样允许推动塞60通 过孔14，该孔14的直径小于非压缩状态中的塞60的杆直径。理想地，通过圆锥形骨钻40将孔钻到植入板20和骨头10中。钻40处的限位装 置41限制孔14的深度，并且防止孔14在骨头10中形成得太深。通过将塞60深深地插到 孔14中而将植入板20锚定在骨头10中。位于塞60的头部附近的齿65起到与骨头10的 内部邻接的钩的作用。另一方面，沿杆形成的齿在钻孔14内卡在骨头中。通过超声波焊机 50将塞60与植入板20焊接。孔14的圆锥形形状允许塞锚定在孔14中。齿65的适当的 精密几何形状或用于塞60进行固定的片层可减少当将超声波焊机50推到塞60上以便将 塞与植入板20焊接在一起时可能引起的运动。
图9示意性地示出了本发明的第九示例性实施方式。该实施方式的一个特征在于形成在骨头10中的三角形孔16。在植入板20中形成不具有旋转对称性并且大于三角形孔 16的孔。可替代地，可在植入板20和骨头10中形成任何其它形状的非旋转对称孔。非旋 转对称孔(或可替代地旋转非对称孔)是指如下的孔，即由于销和孔的形状以及匹配尺寸 而使得互补形状的销无法在其中转动的孔。旋转非对称孔的示例是长圆孔或三角形孔。匹 配销分别为长圆形的或三角形的并且其尺寸制造为用以紧密配合到孔中。如图9中的框架 1所示，该孔例如可通过钻40形成，该钻40在一侧上磨削或者离心摆动。可使用本领域技 术人员可用的其它已知方法来制造孔。然后将聚合物销60引入具有与孔16的横截面相类 似的横截面的孔16中。聚合物销60具有在销60的中心部分中沿纵向延伸的螺纹孔66。 超声波焊机50的适当成形的末端连接到螺纹孔66。将聚合物销60完全地拧到超声波焊机 的末端上，使其无法再进一步旋紧。此外，销60的长度使得销60突出到超过皮质骨头层的骨头10内。在该位置中， 施加扭矩M连同来自超声波焊机50的超声波振动U,并且超声波焊机和聚合物销的组件旋 转大约60度。此处，可以想到使超声波焊机和钻进行工具结合。最后，销60将熔化在骨头10的皮质骨头层中的区域中。然而，聚合物销在销60 的两个端部处的延伸超过骨头10皮质层的区域中遇到更小的转动阻力。由于销60的前缘 处于骨头的邻近皮质骨头层的更软的部分内，超声波焊机50和销60的组件的旋转导致位 于较软的骨头中的销部分发生位错，并如图9的框架3中所示。类似地，位于植入板20中 的销60的部分相对于销60的邻近骨头10皮质部分的部分也发生位错。这样，聚合物销60 从皮质骨头层的下方以及在植入板20内的顶部锁定。因此，防止销60被从骨头10中拉出。 通过将销60与植入板20的材料熔化在一起而获得聚合物销60的额外锁定。因此，获得植 入板20对于骨头10的角度稳定的连接。图9的框架1图示出方法步骤，其中，孔16形成在植入板20和骨头10中。细节 A示出了孔16的横截面。图9的框架2中示出了聚合物销60，将该聚合物销60在超声波 焊机的末端上一直拧至限位装置并将其放到孔16中。细节B示出了孔16的横截面图，其 中聚合物销60插到孔中。图9的框架3示出了在通过超声波焊机50施加扭矩M之后的聚 合物销60的情况。在植入板20以及在骨头10的皮质部分下方的区域中可以看到销60的 主体的端部区域相对于中心区域的变形。细节C示出了聚合物销60的前端部的仰视图，该 前端部相对于孔16扭转60度。图9的框架4最后示出了与植入板20焊接在一起的处于 其最终位置的聚合物销60。图10示出了本发明的第十示例性实施方式。与上述实施方式相比较，第十实施 方式的开口 13成对形成。图10示出了具有两个平行钻的设备40，该两个平行钻通过具有 1 1的传动关系的一级齿轮传动而反向同步。使用钻用来同时制成通过植入板20和骨头 10的开口 13。将钻插到骨头10中，直至限位装置41接触植入板20并防止钻进一步前进。 可对开口 13加工螺纹。接下来，将销60插到开口 13中，销60具有通过桥部68耦连的圆 柱形臂67。臂67的尺寸制造为用以插到开口 13中。接下来，使超声波焊机50与聚合物销 60接触。如图10的框架3中所示，超声波焊机50对聚合物销60施加力F和超声波振动U。 超声波能量将架60的材料熔化，并且熔化材料流到形成在骨头10中的螺纹孔13内。销还在销60与植入板10的界面处熔化。销60与植入板20熔化到一起使得在骨头10中形成 具有双重固定的稳定系统。为了促进熔化过程，在桥部68上提供尖状物69。该尖状物产生 高能量密度的区域，并由此促进熔化。根据本发明的方法和系统允许骨折稳定，其中将植入板安装在骨头上。植入板是 角度稳定的，即，板被附连从而使得板无法绕附连点转动。利用本发明的系统和方法的骨折 稳定可以与微创技术的使用结合进行。通过植入板在骨头上的角度稳定固接，可以实现相 对较小的手术创伤和相对较少的失血以及在骨质疏松的骨头内的可靠固定。尽管在复杂骨 折的情况下会碰到不利的条件，但是植入物维持它们的保持力，直至在骨质疏松骨头中的 骨折治疗完成。在植入物、连接元件和骨头之间的牢固的角度稳定连接导致相当高的初期 稳定以及较低的松动率。应当指出，在一个实施方式的上下文中所描述的本发明的系统和方法的各个方面 也可与在系统和方法的未明确提到的其它实施方式结合使用。取决于骨折的位置以及植入 板的大小，骨头可设有一个、二个、三个或更多个孔。为了在骨头上准备孔，利用标记来控制 植入板的定位和/或在植入板上或直接在骨头上使用钻模可原则性地结合到每个所描述 的示例性实施方式中。另外，植入板和骨头中的钻孔的形式(或形状)的变体以及植入板 自身或与之协同工作的聚合物销的形式(或形状)的变体在所提及的各个示例性实施方式 中是自由可选的(和可设想的)。镗孔(或孔或开口或钻孔)以及因此还有聚合物销的形 式(或形状)可以是圆锥形的、阶梯状的、直的、螺纹的或光滑的或它们的任意结合。各个 实施方式的植入板和销的材料可以是可吸收的。此外，材料可以选自聚乳酸材料族，例如选 自 PLLA 或 PLDLA。尽管此处已经参照特殊实施方式描述了本发明，应当指出，这些实施方式仅是对 本发明的原理和应用的举例说明。因而应当指出，可对举例说明的实施方式做出多种改型， 并且在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可想到其它布置。
权利要求
一种用于将植入物角度稳定地固接至骨头的系统，其中，所述系统包括用于在所述骨头中准备至少一个孔的工具，超声波焊机，植入物，所述植入物具有能够通过所述超声波焊机流体化的材料，用以使所述植入物在所述骨头处角度稳定地固定。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述工具选自如下的组，该组包括骨钻、圆锥形骨 钻、螺纹骨钻、圆锥形螺纹骨钻、双骨钻、阶梯状骨钻、具有三角形横截面的骨钻、具有非对 称横截面的骨钻以及克氏针。
3.如权利要求1至2中任一项所述的系统，其中，所述系统还包括用于所述工具以便在 期望位置中准备所述至少一个孔和/或用于所述超声波焊机的钻模。
4.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述系统还包括用以连接所述植入物 和皮质的连接元件。
5.如权利要求4所述的系统，其中，所述连接元件选自如下的组，该组包括销、圆锥形 销、销钉、卡扣销钉、多齿销钉、螺钉、圆锥形螺钉、双销、阶梯状销、三角形销、非对称销和具 有加厚头部的销。
6.如权利要求4或5所述的系统，其中，所述连接元件包括能够通过所述超声波焊机流 体化的材料。
7.如权利要求4至6中任一项所述的系统，其中，所述连接元件的所述材料选自聚 L-乳酸材料或L/DL-聚乳酸材料。
8.一种用于骨折固接的系统，其包括板，所述板具有开口，所述开口适于与骨头中的孔对正，并且所述开口是旋转非对称的；销，所述销能够插到所述开口和所述孔中；超声波焊机，所述超声波焊机适于对所述销施加能量，以便熔化所述销的至少一部分， 由此将所述销附连到所述骨头中并附连到所述板而防止所述板的旋转运动。
9.如权利要求8所述的系统，其还包括钻，所述钻适于形成所述开口和在邻近所述板的骨头中的所述孔；以及钻模，所述钻模适于引导所述钻。
10.如权利要求8或9所述的系统，其中，所述板由选自聚L-乳酸或L/DL-聚乳酸的材 料制成。
11.如权利要求8至10中任一项所述的系统，其中，所述销由选自聚L-乳酸或L/DL-聚 乳酸的材料制成。
12.如权利要求8至11中任一项所述的系统，其中，所述销选自如下的组，该组包括 圆锥形销、销钉、卡扣销钉、带齿销钉、螺钉、圆锥形螺钉、双销、阶梯状销、三角形销、非对称 销和具有加厚头部的销。
13.如权利要求8至12中任一项所述的系统，其中，所述销具有沿其纵向轴线的镗孔。
14.如权利要求13所述的系统，其中，所述镗孔攻有螺纹并适于容纳所述超声波焊机 的带有螺纹的末端。
15.如权利要求8至14中任一项所述的系统，其中，所述销具有头部和主体，并且所述主体的至少一部分是圆锥形的以及所述主体的至少第二部分是圆柱形的。
16.如权利要求8至15中任一项所述的系统，其中，所述销具有头部和主体，并且所述 主体的至少一部分具有突起。
17.如权利要求8至16中任一项所述的系统，其中，在所述销的主体中形成缝隙。
18.如权利要求8至17中任一项所述的系统，其中，所述销和所述孔的形状是互补的， 并且所述销的尺寸制造为紧密配合到所述孔中。
19.如权利要求9至18中任一项所述的系统，其中，所述钻和所述超声波焊机结合在单 个手持设备中。
20.如权利要求9至19中任一项所述的系统，其中，所述钻选自如下的组，该组包括 骨钻、圆锥形骨钻、螺纹骨钻、圆锥形螺纹骨钻、双骨钻、阶梯状骨钻、具有三角形横截面的 骨钻、具有非对称横截面的骨钻以及克氏针。
21.一种用于骨折固接的角度稳定的植入物，所述植入物包括适于安装在骨头上的板，所述板和所述骨头分别具有第一开口和第二开口，所述第一 开口和所述第二开口基本上对正并具有旋转非对称形状；以及销，所述销成形为用以插到所述第一开口和所述第二开口中，并能接收能量用以熔化 所述销的至少一部分，其中，所述销的熔化材料能够在所述第一开口和所述第二开口中固化，用以将所述销焊接到 所述骨头以及所述板上，以便形成相对于所述骨头无法旋转的角度稳定的植入物。
22.如权利要求21所述的植入物，其中，所述板由选自聚L-乳酸或L/DL-聚乳酸的材 料制成。
23.如权利要求21或22所述的植入物，其中，所述销由选自聚L-乳酸或L/DL-聚乳酸 的材料制成。
24.如权利要求21至23中任一项所述的植入物，其中，所述销选自如下的组，该组包 括圆锥形销、销钉、卡扣销钉、带齿销钉、螺钉、圆锥形螺钉、双销、阶梯状销、三角形销、非 对称销和具有加厚头部的销。
25.如权利要求21至24中任一项所述的植入物，其中，所述销具有沿其纵向轴线的镗孔。
26.如权利要求25所述的植入物，其中，所述镗孔攻有螺纹并适于容纳超声波焊机的 带有螺纹的末端。
27.如权利要求21至26中任一项所述的植入物，其中，所述销具有头部和主体，并且所 述主体的至少一部分是圆锥形的以及所述主体的至少第二部分是圆柱形的。
28.如权利要求21至27中任一项所述的植入物，其中，所述销具有头部和主体，并且所 述主体的至少一部分具有突起。
29.如权利要求27或28所述的植入物，其中，在所述销的主体中形成缝隙。
30.如权利要求21至29中任一项所述的植入物，其中，所述销和所述开口的形状是互 补的，并且所述销的尺寸制造为紧密配合到所述开口中。
31.一种用于将植入板角度稳定地固接至骨头的方法，所述方法包括如下步骤在所述骨头中准备至少一个孔；将所述植入板置于所述骨头的期望位置处；将所述植入板与所述骨头角度稳定地连接。
32.如权利要求31所述的方法，其还包括如下步骤利用钻模用以在所述骨头中准备 所述至少一个孔。
33.如权利要求31或32所述的方法，其还包括如下步骤利用所述钻模来引导用于将 所述植入板与所述骨头角度稳定地连接的装置。
34.如权利要求31至33中任一项所述的方法，其还包括如下步骤设定标记用以在所 述骨头处限定所述植入板的期望位置。
35.如权利要求31至34中任一项所述的方法，其还包括如下步骤将植入板材料流体 化，从而使得所述植入板材料流到所述骨头中的所述至少一个孔内，以便将所述植入板与 所述骨头连接。
36.如权利要求31至35中任一项所述的方法，其还包括如下步骤将连接元件通过 所述植入板插入并插到所述骨头中的所述至少一个孔内，用以将所述植入板与所述骨头连接。
37.如权利要求36所述的方法，其还包括如下步骤将所述植入板和所述连接元件熔 化到一起。
38.如权利要求31至37中任一项所述的方法，其还包括如下步骤在所述植入板中准 备至少一个通孔的同时，在所述骨头中准备所述至少一个孔。
39.如权利要求31所述的方法，其中，所述至少一个孔通过选自如下组的工具来准备， 该组包括骨钻、圆锥形骨钻、螺纹骨钻、圆锥形螺纹骨钻、双骨钻、阶梯状骨钻、具有三角形 横截面的骨钻、具有非对称横截面的骨钻以及克氏针。
40.如权利要求38所述的方法，其中，所述同时准备的孔通过选自如下组的工具来准 备，该组包括骨钻、圆锥形骨钻、螺纹骨钻、圆锥形螺纹骨钻、双骨钻、阶梯状骨钻、具有三 角形横截面的骨钻、具有非对称横截面的骨钻以及克氏针。
41.如权利要求33所述的方法，其中，用于将所述植入板与所述骨头角度稳定地连接 的设备是超声波焊机。
42.如权利要求35所述的方法，其中，所述植入板材料将通过超声波焊机流体化。
43.如权利要求37所述的方法，其中，所述植入板和所述连接元件通过超声波焊机熔 化到一起。
44.如权利要求36所述的方法，其中，所述连接元件选自如下的组，该组包括销、圆锥 形销、销钉、卡扣销钉、多齿销钉、螺钉、圆锥形螺钉、双销、阶梯状销、三角形销、非对称销和 具有加厚头部的销。
45.一种骨折固接的方法，其包括如下步骤将植入物放置在骨头上，所述植入物具有垂直于所述植入物的顶面的第一垂直轴线；在所述骨头中钻出第一孔和第二孔，所述第一孔和所述第二孔分别与所述垂直轴线形 成第一角度和第二角度；熔化所述植入物的至少一部分；将熔化的植入物材料推到所述第一孔和所述第二孔中；以及允许所述熔化的植入物材料在所述第一孔和所述第二孔中固化，以便获得所述植入物 对于所述骨头的角度稳定的附连。
46.如权利要求45所述的方法，其中，所述植入物由选自聚L-乳酸或L/DL-聚乳酸的 材料制成。
47.如权利要求45或46所述的方法，其中，所述钻孔是利用选自如下组的钻来完成，该 组包括骨钻、圆锥形骨钻、螺纹骨钻、圆锥形螺纹骨钻、双骨钻、阶梯状骨钻、具有三角形横 截面的骨钻、具有非对称横截面的骨钻以及克氏针。
48.如权利要求45至47中任一项所述的方法，其中，所述熔化是通过施加选自如下组 的能量来完成，该组包括超声波能量和热能。
49.如权利要求45至48中任一项所述的方法，其中，所述推动是通过由施加所述能量 的器具所施的力来实现。
50.一种骨折固接的方法，其包括如下步骤将板放置在骨头上；在所述板和所述骨头中形成至少一个开口，所述开口是旋转非对称的；将销插到所述开口中；对所述销施加能量用以熔化所述销的至少一部分，由此将所述销附连到所述骨头中并 附连到所述板而防止所述板的旋转运动。
51.如权利要求50所述的方法，其还包括将钻模放置在所述板上用以引导钻来形成所述开口 ；以及对所述骨头做出标记以便所述钻模在所述板上定位。
52.如权利要求50或51所述的方法，其中，所述板由选自聚L-乳酸或L/DL-聚乳酸的 材料制成。
53.如权利要求50至52中任一项所述的方法，其中，所述开口是利用选自如下组的钻 来形成，该组包括骨钻、圆锥形骨钻、螺纹骨钻、圆锥形螺纹骨钻、双骨钻、阶梯状骨钻、具 有三角形横截面的骨钻、具有非对称横截面的骨钻以及克氏针。
54.如权利要求50至53中任一项所述的方法，其中，所述能量是以超声波能量或热能 的形式施加。
55.如权利要求50至54中任一项所述的方法，其中，所述销选自如下的组，该组包括 圆锥形销、销钉、卡扣销钉、带齿销钉、螺钉、圆锥形螺钉、双销、阶梯状销、三角形销、非对称 销和具有加厚头部的销。
56.如权利要求50至56中任一项所述的方法，其中，所述销具有沿其纵向轴线的镗孔。
57.如权利要求56所述的方法，其中，所述镗孔攻有螺纹并适于容纳超声波焊机的带 有螺纹的末端。
58.如权利要求50至57中任一项所述的方法，其中，所述销具有头部和主体，并且所述 主体的至少一部分是圆锥形的以及所述主体的至少第二部分是圆柱形的。
59.如权利要求50至58中任一项所述的方法，其中，所述销具有头部和主体，并且所述 主体的至少一部分具有突起。
60.如权利要求58或59所述的方法，其中，在所述销的主体中形成缝隙。
61.如权利要求50至60中任一项所述的方法，其中，所述销和所述开口的形状是互补 的，并且所述销的尺寸制造为紧密配合到所述开口中。
62.一种骨折固接的方法，其包括如下步骤将板放置在骨头上；在所述骨头中形成螺纹开口；通过施加能量熔化所述板；以及使所述板的熔化材料流到所述第一开口和所述第二开口中，以便当固化时在所述板与 所述骨头之间形成角度稳定的连接。
63.如权利要求62所述的方法，其中，所述板由选自聚L-乳酸或L/DL-聚乳酸的材料 制成。
64.如权利要求62或63所述的方法，其中，所述开口是通过利用选自如下组的钻来形 成，该组包括螺纹骨钻、圆锥形螺纹骨钻和阶梯状骨钻。
65.如权利要求62至64中任一项所述的方法，其中，所述熔化是通过施加选自如下组 的能量来完成，该组包括超声波能量和热能。
66.如权利要求62至65中任一项所述的方法，其中，所述流动是通过由施加所述能量 的器具所施的力来实现。
全文摘要
本发明提供一种将植入物角度稳定地固接到骨头上的系统和方法。该方法包括如下步骤借助于骨钻在骨头中制成至少一个孔；将植入物放置在骨头上的期望位置处；以及将植入物与骨头连接，以便防止植入物绕其附接点旋转。此外，本发明提供一种用于在上述方法中使用的系统。所述系统包括骨钻(40)、植入物(20)和用于将植入物角度稳定地固接在骨头(10)上的超声波焊机(50)。该系统还可包括连接植入物与骨头的连接元件(60)。
文档编号A61B17/88GK101827561SQ200780100687
公开日2010年9月8日 申请日期2007年9月18日 优先权日2007年9月18日
发明者克劳斯·多拉瓦, 尼尔斯·赞德, 罗伯特·松塔格 申请人:史塞克创伤有限责任公司