医疗用紧固件的制作方法_2

文档序号:8398813阅读:来源:国知局
一个非常薄的刀片样的螺纹。一个螺纹角定义为在相邻上部侧面与下部侧面之间的夹角。
[0018]刀片样的螺纹(具有基本上平行的上部小平面和下部小平面)导致接近O度的螺纹角。(对于单头螺纹和双头螺纹这两者而言,锯齿紧固件螺纹角典型地是60度。)因此,薄螺纹还导致安装期间最小程度的骨切除,从而导致保持更多骨头并且更容易地安装。当与双螺纹/头结构结合时,将会获得重要益处。
[0019]如上所述,双螺纹/头使得每个螺纹图案的螺距减小至少一半以维持相同的总螺距密度。然而,对于双头/螺纹结构,螺纹图案的攻角(导程角)也改变了 2倍。这同样使“坡度(ramp angle) ”(即,螺旋螺纹的盘旋率)改变2倍。一个螺旋角可以定义为由接近一个上部小平面的斜率的一条线与横向于该紧固件的该长轴线的一个交叉线所夹角度。例如,对于一个单螺纹紧固件,螺旋角在现有技术中典型地是11度。对于一个双头、双螺纹设计,该螺旋角替代地为约21度。
[0020]因此,施加的力矢量不仅受到所保持的更大体积的松质骨抵抗,而且还被螺纹的这些侧面以不同的小倾斜角来改向和偏转。重要的是,在本发明中,这些力被改向到相邻且更大量的松质骨中。总而言之,O度的螺纹角维持更多骨头,并且较高的螺旋角将力以一个优选角度来引导到更大量的骨头中。
[0021]可能自相矛盾的是,这种结构结合自攻刀头减少安装所要求的精力和时间,而增加了外科医师的触觉反馈且同时增加了保持力。众所周知,轴每回转一次,双螺纹结构就使该轴的轴向前进增加一倍。此处同样适用但却是就刀头而言,外科医师由于包括以下各项的特征的综合(confluence)而再次获得对紧固件螺杆的前进的感觉:改进的导程角、不同牙顶直径,以及在螺纹的相对侧面上出现的紧密间隔开的、基本上平行的薄小平面面。在截面中,这些小平面基本上垂直于该紧固件的该长轴线。
[0022]双头螺纹在直观上应具有用于起始和形成每个螺纹图案的至少一个刀头。为了对称前进,刀头应成对地部署、在直径上彼此相对间隔开来。另外刀头也应是成对的。相比之下,在本发明中,优选地为两个螺纹路径提供三个刀头,但这三个刀头以120度对称地设置在该紧固件周围,每个刀头具有其自身的碎片沟槽。第一刀头和第二刀头设置在两个螺纹中的每个上、120度分开,并且它们两者相配合以形成较小牙顶直径,而第三刀头在前两个的上游完成对较大牙顶直径螺纹的切割。
[0023]本发明的螺纹几何形状通过减少热生成摩擦来使插入力最小化。这允许了外科医师触觉反馈并减少了部署该紧固件所要求的努力。这结合了刀头进给碎片存储浅槽、定心导件以及改进的螺纹切割特征来保持摩擦力低,并且保持该紧固件对准和定向以防止游走远离优选路径。
[0024]许多紧固件的远端包括缓冲区(长凹槽),其设计成帮助穿过整个骨头,从而限定一个“自攻”紧固件。具有一个自攻特征的一种锯齿螺纹紧固件通常包括一个长凹槽,该长凹槽是直的或至少接近于与该螺杆的轴线共线。因此,随着该紧固件前进,切割边缘朝该紧固件的头部输送骨头碎肩,该头部已进入螺旋螺纹的路径中。这种骨头碎肩沿螺纹齿积聚,并且增加插入扭矩和摩擦力,这因此会产生另外热量。碎肩还使该紧固件更难插入并且在骨头与该紧固件之间提供一个薄弱的接合处。
[0025]在本发明中,切割出的碎肩卷曲远离切割边缘,并进给到与紧固件整体成形且平行于其在一个环形外周上的长轴线的预成形的沟槽中。即,随着该紧固件前进,该长凹槽向下推动碎肩进入到相邻沟槽中。这导致了该紧固件与骨头形成为“骨齿”的部分之间的精确间隙。(接合螺纹紧固件的骨块应被称为骨齿)。因此,骨头与紧固件之间的接合处基本不含切肩,并且提供与该紧固件相邻的更健康的骨组织来防止骨头发生另外创伤。与未切割的骨组织相邻的沟槽中的碎片可供吸收和进给,由此产生一个更健康、更坚固的互连。
[0026]与锯齿型螺纹相关联的另一问题在于,该紧固件的螺纹之间的区域是锚固在骨头中的唯一部位,并且由于与之相关联的设计约束,这个部位很难优化。换言之,一旦选择好螺距以及牙顶直径和牙根直径,螺纹图案就已固定。由于紧固件的金属是强于保持骨头的量级,因此在出现故障时,总是会涉及骨创伤。这部分是由于所嵌入的紧固件材料太多而所保持的骨头太少。
[0027]相比之下,本发明最大化被接合的骨头,同时使紧固件的螺纹最小化,这些是无法通过锯齿螺纹和利用常见生产工艺的其他常见螺纹做出的。结果是骨创伤更少且被移除的骨更少,从而使得骨头强度增加来更好地保持该紧固件。
[0028]本发明摒弃了常规的思维和生产工艺,以追求可以从螺纹轮廓实现的新型且期望的功能。
[0029]因此,制造商采纳了一种简单又非常快速的生产工艺来生产功能不如常见木质螺杆那样好的螺杆。
[0030]本发明(尤其具有改进切割边缘、碎肩碎片移除、减小齿宽、可忽略螺纹角、沿螺纹小平面改进的力分布以及更少的骨移除)使得骨头产生新的接合特性,同时还在初始螺纹连接期间中向外科医师提供最佳可能感觉以及扭转顺序。
[0031]紧固件的侧面上的小平面还可以包括用于抵抗与该紧固件相邻的骨组织响应于负载而平行于这些小平面来隆起。在O度的一个螺纹角情况下,主要改向力矢量由对较大螺旋角的反应导致。因此,小平面对平行于这些小平面的负载的阻力是剪切的,并且阻力可以通过施加在这些小平面上的一系列锯齿增强。
[0032]优选地,这些锯齿被配置为在小平面的面上螺旋或同心地延伸的一系列齿样凸起和凹口。松质骨是有弹性的,该弹性随位置和患者年龄而变化。安装期间,该松质骨略被压缩,并且在安装后解压缩时,推动到锯齿中,从而变成嵌入在锯齿内,以便抵抗该松质骨在负载下隆起时的剪切力。平行于小平面表面施加的力的分量遇到由这些锯齿导致的阻力。
[0033]本发明的刀头还被设有不同于已提及的切割部位的一个第二活动切割部位。通常,这些螺杆需要移除,并且在一些情况下由于后续骨发育而非常难以摘提取。第二切割部位仅在去除过程中起作用,并且切除形成在螺杆周围的骨头。
[0034]发明目的
[0035]本发明的一个目的在于,提供一种改进过的松质骨螺杆紧固件。
[0036]另一目的在于,通过降低插入扭矩并且减少对安装的阻力从而提供更低摩擦力和快速插入来为外科医师提供更佳感觉。
[0037]另一目的在于,提供一种自身适于批量生产技术的紧固件。
[0038]另一目的在于,提供一种在松质骨中展现出增强的保持力并使骨创伤最小化的紧固件。
[0039]另一目的在于,增加接收紧固件的骨头体积。
[0040]从第一优点看,一个目的在于,提供:一种具有螺纹的紧固件,这些螺纹具有基本上平行于彼此的上部侧面和下部侧面,从而尤其地最小化锚固的骨位移。
[0041]从另一优点看,本发明的一个目的在于,提供一种具有双头螺纹的松质骨紧固件。
[0042]从另一优点来看,一个目的在于,提供一种具有至少两个螺旋螺纹(threadflight)的紧固件,每个螺旋螺纹具有一个不同牙顶直径。
[0043]本发明的另一目的在于,形成一种骨头的截面看起来像方波锯齿状物的轮廓。
[0044]从另一优点看,本发明的一个目的
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