用于将柔性元件,特别是天然或合成的韧带或肌腱固定到骨头上的设备的制造方法_4

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色染色;C、D:苏木精和伊红染色;E、F:马森染色;
[0099] 图40显示了用TCP/PEEK锚定的肌腱自体移植物的犬齿CCL重建;以及
[0100] 图41显示了三个月时间点时,犬齿模型中用TCP/PEEK锚定的肌腱移植物的股骨 隧道的CT图像。(A :冠状视图;B :矢状视图;C :横向视图)。;
【具体实施方式】
[0101] 图1显示了用于在柔性元件10被用于ACL重建的情况下,将柔性元件10固定到尤 其是人类骨头20(例如远端股骨)的根据本发明的设备。根据本发明的设备1包括用于保 持柔性元件10的插入物100,其特别地围绕插入物100形成环以及插入物100插入到当中 的锚定部件200。当插入到所述骨头20的钻孔2中时,锚定部件200用它的齿状外部200a 接触钻孔2的壁。在将插入物100这样插入到锚定部件200中的同时,插入物100的接触 面112a、113a、122a、123a(还参照图6和图7)还接触钻孔2的壁。
[0102] 优选地,锚定部件200由聚醚醚酮(PEEK)制成或包括聚醚醚酮(PEEK),而插入物 100优选地包含磷酸三钙(TCP)。锚定部件200用来在开始提供足够机械性固定并且由此 提供良好的初始稳定性的同时,保持柔性元件10的插入物100被设计成能促进骨细胞向内 生长到多孔的TCP支架中,以便柔性元件10 (其可能是蚕丝ACL支架或肌腱自体移植物,见 下文)将被TCP/骨头接口保持在骨头20的钻孔2内。长期来看,通过插入物100提供的 TCP支架将被新生的骨头完全地重建,并且柔性元件10 (例如蚕丝ACL支架或肌腱自体移植 物)将稳固地附接在原来的骨组织上。将最终实现生物性固定。
[0103] 图2到图7显示了根据本发明的设备1的组件,其优选地被用来固定诸如图12和 图13中所示的ACL支架的合成的柔性元件10。如图2到图5中所示的,设备1的锚定部 件200包括头部201,其具有环形的形状和划界的开口 202,用于穿过如图1所示的柔性元 件10〇
[0104] 锚定部件200进一步包括两个腿部210、220,从头部201沿着插入方向Z突出,锚 定部件200和插入的插入物100沿着所述插入方向Z被锚定部件200腿部210、200向前地 插入到钻孔2中。腿部210、220中的每个包含凹形的内表面210a、220a,该凹形的内表面 210a、220a彼此面对。进一步,每个腿部210、220包括两个侧向表面210b、220b,如图4和 图5中表明的,从各自内表面210a、220a的相对的边缘210c、220c出来。侧向表面210b、 220b相对于各自腿部210、220的所述边缘210c所跨越的延伸面(参照图4)倾斜45°的 角度W'。
[0105] 根据图6和图7,插入物100包括第一和第二壁区域101、102,通过连接区域103 整体连接,所述连接区域103包括凹形表面103a。该两个壁区域101、102和连接区域103 形成围绕连接区域103流通的凹槽104或敞口通道104,用于当柔性元件10被布置在连接 区域103周围时,接纳柔性元件10,其中,连接区域103与连接区域103的凹面103a和两个 相对的壁区域101、102的邻接面接触。
[0106] 两个壁区域101、102中的每个包括导向凹口 110、120,沿着插入物100的插入方 向Z或纵轴L延伸,用于当插入物100被与锚定部件200的插入方向Z相反地插入到锚定 部件200中时,相对于锚定部件200引导插入物100。每个导向凹口 110、120被各自壁区域 101、102的凸面110a、120a限定,其中表面110a、120a彼此背对,并且其中每个表面110a、 120a是圆锥体表面区域的一部分,以便表面110a、120a包括沿着插入物的纵轴L减小的中 央半径R。这意谓着插入物100在表面110a、120a的区域中相应地被形成为锥形。进一步, 每个导向凹口 110、120被沿着插入物100的纵轴L沿着的两个相对的边界区域112、113、 122、123分隔。每个边界区域112、113、122、123可以包括类似楔形的形状,特别地,具有W = 45°的角度,如图6所示。
[0107] 插入物100的每个边界区域111、112、122、123进一步包括接触面llla、112a、 122a、123a,当将插入物100插入到锚定部件200中时,所述接触面必须与锚定部件200的 外部200a齐平。使用这些接触面111a、112a、122a、123a用来在TCP插入物100和钻孔的 壁之间形成接口,由此促进骨细胞向内生长到插入物100中。
[0108] 当如图3所示的,将插入物100插入到锚定部件200中时,锚定部件200的腿部 210、220的凹形的内表面210a、220a在插入物100的各个导向凹口 110、120的凸面110a、 120a上滑动,并且将腿部210、220按压远离彼此,这允许用于在钻孔2中固定锚定部件 200。为了这一点,当插入物100没有被完全插入到锚定部件200中时,将锚定部件200插 入到钻孔2中。一旦锚定部件200被放置,经由附着于插入物100的柔性元件10将插入物 100拉到它的最终位置上,从而按压所述腿部210、220彼此远离,以便腿部210、220被按压 到钻孔2的壁上。
[0109] 进一步,当插入物100被插入到锚定部件200中时,腿部210、220的四个侧向表面 210b、220b沿着插入物100的边界区域111、112、113、123滑动,由此阻止插入物100相对于 锚定部件200翻转。以这种方法,当插入物100被插入到锚定部件200中时,在插入物100 的导向凹口 110、120中以形状配合的方式引导锚定部件200的腿部210、220。
[0110] 换句话说,通过中央半径R(以及它的扩散函数)建立了由辅助引导系统支持的 主要引导系统,所述辅助引导系统装备有倾斜的侧向表面210b、220b (例如具有所述角度 W'),这避免了在植入设备1时,插入物100的翻转。作为第二功能,辅助引导系统提供了 TCP插入物100和骨头20之间的接触区(例如经由接触面111a、112a、122a、123a),这对于 骨诱导或骨引导来说是至关紧要的。
[0111] 此外,图8至图11显示了用于将柔性元件10固定到骨头20的设备1的另外的实 施例,其优选地被用于天然的柔性部件10,诸如韧带或者肌腱自体移植物。设备1具有如上 面描述的相同的特征,但与图2到图7所示的设备1相反,插入物100没有锥形表面110a、 120a。此外,腿部210、220相对地更薄,并且头部不包含环形的形状,而是如图8和图9所 示的两个相对的切口 203、204,他们接收柔性元件10,以便柔性元件10可以被头部201传 递。
[0112] 在插入物100不包含锥形区域的情况下(参见上面),锚定部件200被按压到钻孔 2中,使插入物100完全地被插入到锚定部件200中。
[0113] 优选地,在前描述的锚定部件200是由PEEK形成的。可以用传统的机床装配PEEK 锚定部件200。然而,对于TCP插入物100,几何形状是相当复杂的,其不便于通过传统的机 床来生产。因此,我们使用迅速的原型机制造和凝胶浇铸方法相结合的先进的制造工艺。 TCP插入物100的负片图案(negative pattern)被设计有商用计算机辅助设计(CAD)软件 (Pro-engineer)。将该模与商业环氧树脂(SL14120, Huntsman)具装配在立体光刻装置上 (SPS 600B,西安交通大学,西安,中国)。负片图案的CAD数据被Pro-engineer转换为STL 数据,引入到Rpdata软件中,并且被转换为输入文件用于立体光刻。对模具进行装配,然后 用异丙醇清洁。TCP粉末与单体(丙烯酰胺,亚甲基双丙烯酰胺)以及分散剂(聚甲基丙烯 酸脂钠)一起,用去离子(Dl)水混合以形成陶瓷的浆料。表格1显示了被加到Dl水以配 制被用来形成插入物100的陶瓷浆料的化学制品的量的例子。
[0114] 表格1.用于制造支架的浆料的成分
[0115]
【主权项】
1. 一种用于将柔性元件(10),特别是以天然的或者合成的韧带或肌腱形式的柔性元 件(10)固定到骨头(20)的设备,包括: 插入物(100),被设计为保持所述柔性元件(10),和 锚定部件(200), 其中插入物(100)被设计为被插入到所述锚定部件(200)中,并且其中锚定部件(200) 被设计为与插入到锚定部件(200)中的所述插入物(100) -起被插入到所述骨头(20)的 钻孔⑵中,以将柔性元件(10)固定到骨头(20)上。
2. 如权利要求1所述的设备,其特征在于,插入物(100)由骨诱导和/或骨引导材料形 成,或者包括骨诱导和/或骨引导材料。
3. 如前述权利要求之一所述
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