用于桥接骨缺损的植入物的制作方法

优先权请求

本申请要求2017年2月21日提交的、序列号为62/461,387的美国临时申请的优先权权益，该美国临时申请的内容通过整体引用并入本文。

本公开涉及外科植入物系统，包括植入物、器械和用于安装植入物的方法。具体地，本公开涉及与其一起使用的髓内装置、器械和骨骼增强件。

背景技术：

髓内植入物用于各种情况，包括用于修复骨折或实现关节融合(即关节固定术)。就关节固定术而言，经常需要在一个(1)或多个关节上施加压力以使关节的相邻骨骼紧贴，然后固定所述的相邻骨骼，使得可以在关节部位上发生融合。髓内植入物可用于实现对施压后关节的相邻骨骼的固定，并将骨骼固定在适当位置以允许发生融合。

在一些情况下，骨骼增强件也可以与髓内植入物一起使用以替换和/或增强特定骨骼。这可以是如下情况，比如骨骼发生病变和/或骨骼发生某些创伤并且该骨骼需要被替换或增强。例如，编号为9,308,031的美国专利(“'031专利”)公开了用于踝关节融合的各种髓内装置。该'031专利在此通过引用并入本文，并在某些情况下在下文中提及。当骨骼增强件与髓内植入物一起使用时，期望确保骨骼增强件与髓内装置配合，并确保在使用增强件时发生适当的骨骼生长和/或融合。

本公开提供了与骨骼增强件协同工作的髓内植入物、器械和方法，以允许外科医生以更有效的方式进行手术修复，如下文详细描述的那样。

技术实现要素：

为了更好地说明本文公开的系统，这里提供了一系列非限制性实施例：

实施例1包括一种模块化植入物系统，包括：第一模块化植入物部件，其具有相对的第一表面和第二表面以及内芯部；以及第二模块化植入物部件，其具有相对的第一表面和第二表面以及内芯部，其中，所述第一模块化植入物部件和所述第二模块化植入物部件是可接合的，并且当接合时，所述第一模块化植入物部件和所述第二模块化植入物部件的所述内芯部共同限定出所述模块化植入物系统的内芯，所述内芯的形状对应于髓内植入物的一部分的形状。

在实施例2中，根据实施例1所述的系统可选地还包括：第三模块化植入物部件，其具有相对的第一表面和第二表面以及内芯部；以及第四模块化植入物部件，其具有相对的第一表面和第二表面以及内芯部，其中，所述第三模块化植入物部件和所述第四模块化植入物部件是可接合的，并且当接合时，所述第三模块化植入物部件和所述第四模块化植入物部件的所述内芯部共同限定出所述模块化植入物系统的内芯，所述内芯的形状对应于所述髓内植入物的所述部分的形状，并且其中所述第三模块化植入物部件和所述第四模块化植入物部件的所述第二表面能够与所述第一模块化植入物部件和所述第二模块化植入物部件的所述第二表面接合，使得所述第三植入物部件和所述第四植入物部件能够以堆叠构造布置在所述第一模块化植入物部件和所述第二模块化植入物部件上。

在实施例3中，根据实施例2所述的系统的所述第一植入物部件和所述第二植入物部件可选地具有第一高度，且所述第三植入物部件和所述第四植入物部件可以具有不同于所述第一高度的第二高度。

在实施例4中，根据实施例2-3中任一个或任意组合所述的系统可选地包括：所述第一模块化植入物部件的所述第二表面具有柱体，并且所述第三模块化植入物部件的所述第一表面包括凹部，所述凹部被设计尺寸和形状以接收所述柱体。

在实施例5中，根据实施例1-4中任一个或任意组合所述的系统可选地包括：所述模块化植入物系统的所述内芯的形状是圆形。

在实施例6中，根据实施例1-4中任一个或任意组合所述的系统可选地包括：所述第一模块化植入物部件和所述第二模块化植入物部件中的任一个的所述第一表面至少部分地由多孔生物相容性材料组成，所述多孔生物相容性材料具有模拟天然松质骨的结构。

在实施例7中，根据实施例6所述的系统可选地包括：所述第一模块化植入物部件和所述第二模块化植入物部件中的任一个的所述第一表面至少部分地由基本无孔的生物相容性材料组成。

在实施例8中，根据实施例1-7中任一个或任意组合所述的系统可选地包括：所述模块化植入物系统的所述内芯由基本无孔的生物相容性材料组成。

在实施例9中，根据实施例1-7中任一个或任意组合所述的系统可选地包括：所述第一模块化植入物部件包括第一锁定孔，且所述第二模块化植入物部件包括第一孔，并且其中当所述第一模块化植入物部件和所述第二模块化植入物部件接合时，所述第一锁定孔和所述第一孔对齐。

在实施例10中，根据实施例9所述的系统可选地还包括固定件，所述固定件能够穿过所述第一孔插入并进入所述第一锁定孔，所述固定件被构造成接合所述第一锁定孔，并将所述第一模块化植入物部件锁定地连接到所述第二模块化植入物部件。

在实施例11中，根据实施例2-4或5-10中任一个或任意组合所述的系统，当其引用实施例2时，可选地包括：所述第一模块化植入物部件具有第二孔，所述第三模块化植入物部件具有第一锁定孔，并且其中当所述第一模块化植入物部件堆叠在所述第三模块化植入物部件上时，所述第二孔和所述第三模块化植入物部件的所述第一锁定孔对齐。

在实施例12中，根据实施例11所述的系统可选地还包括固定件，所述固定件能够穿过所述第二孔插入并进入所述第三模块化植入物部件的所述第一锁定孔，所述固定件被构造成接合所述第三模块化植入物部件的所述第一锁定孔，并将所述第一模块化植入物部件锁定地连接到所述第三模块化植入物部件。

在实施例13中，根据实施例9-12中任一个或任意组合所述的系统可选地包括：所述第一模块化植入物部件的所述第一锁定孔和所述第三模块化植入物部件的所述第一锁定孔是带螺纹的。

实施例14包括一种植入模块化植入物系统的方法，包括：将具有杆的髓内植入物植入到患者骨骼的髓管中；将第一模块化植入物部件的第一内芯部围绕所述杆的第一部分定位，使得所述第一内芯部基本顺应所述杆的所述第一部分；将第二模块化植入物部件的第二内芯部围绕所述杆的第二部分定位，使得所述第二内芯部基本顺应所述杆的所述第二部分；以及将所述第一模块化植入物部件与所述第二模块化植入物部件连接，使得所述第一内芯部和所述第二内芯部共同限定出基本顺应所述髓内植入物的所述杆的至少一部分的内芯。

在实施例15中，根据实施例14所述的方法可选地包括：其中所述定位步骤发生在所述髓内植入物被植入到所述骨骼的髓管中之后。

在实施例16中，根据实施例14-15中任一个或任意组合所述的方法可选地还包括：将第三模块化植入物部件的第三内芯部围绕所述杆的第三部分定位，使得所述第三内芯部基本顺应所述杆的所述第三部分；将第四模块化植入物部件的第四内芯部围绕所述杆的第四部分定位，使得所述第四内芯部基本顺应所述杆的所述第四部分；以及将所述第三模块化植入物部件和所述第四模块化植入物部件与所述第一模块化植入物部件和所述第二模块化植入物部件连接，其中，所述第一模块化植入物部件和所述第二模块化植入物部件具有第一高度，所述第三模块化植入物部件和所述第四模块化植入物部件具有大于所述第一高度的第二高度。

在实施例17中，根据实施例16所述的方法可选地还包括：将所述第三模块化植入物部件与所述第四模块化植入物部件连接，使得所述第三内芯部和所述第四内芯部共同限定出基本顺应所述髓内植入物的所述杆的至少一部分的内芯。

在实施例18中，根据实施例14-17中任一个或任意组合所述的方法可选地还包括：将所述第一模块化植入物部件锁定到所述第二模块化植入物部件。

在实施例19中，根据实施例16-17中任一个或任意组合所述的方法可选地还包括：将所述第三模块化植入物部件和所述第四模块化植入物部件锁定到所述第一模块化植入物部件和所述第二模块化植入物部件。

在实施例20中，根据实施例16-17和19中任一个或任意组合所述的方法可选地还包括：将所述第一模块化植入物部件和所述第二模块化植入物部件堆叠在所述第三模块化植入物部件和所述第四模块化植入物部件上。

附图说明

参考以下结合附图对实施例的描述，本公开的上述和其他特征及优点、以及实现它们的方式将更加显而易见，本公开本身也将更易理解，其中：

图1是模块化植入物系统的分解图。

图2是图1的模块化植入物系统的一部分的装配图。

图3a是模块化植入物部件的第一实施例的侧视图。

图3b是图3a的模块化植入物部件的底部透视图，图3c是顶部透视图。

图4a是模块化植入物部件的第二实施例的侧视图。

图4b是图4a的模块化植入物部件的底部透视图，图4c是顶部透视图，图4d是内部侧视图。

图5是植入患者踝内的髓内植入物和模块化植入物系统的后视图。

图6a-b分别示出了和天然人类松质骨。

对应的附图标记在若干视图中指示对应的部分。本文阐述的实施方式说明了本公开的实施例，并且这些实施方式不应被解释为以任何方式限制本公开的范围。

具体实施方式

在参考附图描述本发明所示出的以及即将描述的实施例时，为清楚起见将使用特定术语。然而，本发明并不旨在限于本文中使用的任何特定术语，并且应理解，每个特定术语包括所有技术等同物。

本文所采用的方向适用以下定义。前端和后端分别指更靠近本体的前部或更靠近本体的后部，近端和远端分别指更靠近结构的根部或远离结构的根部，内侧和外侧分别指更靠近矢状平面或远离矢状平面。矢状平面是穿过本体或本体结构的中部、将本体或本体结构分成右半部分和左半部分的假想竖直平面。另外，术语植入物和假体及其变型可以互换使用。

本公开涉及髓内植入物、模块化植入物系统和可与其一起使用的模块化骨骼增强件。详情如下，各种模块化植入物系统可以包括多个模块化骨骼增强件，所述模块化骨骼增强件可以由多个部件组成，以形成可以用于替换和/或增强患者骨骼的骨骼增强件。例如，本文所述的模块化植入物系统和骨骼增强件可以用于替换和/或增强患者的踝关节距骨或部分胫骨(例如，在上述骨骼发生病变或受损的情况下)。

参考图1，其示出了模块化植入物系统8的实施例。模块化植入物系统8可以包括一系列模块化植入物部件14、214，它们可共同接合在一起以限定模块化植入物系统8。例如，模块化植入物部件14、214可以水平连接并且可以堆叠至任何合适的竖直高度，以在外科手术过程中替换和/或增强骨骼。

图1和图3a-c中示出了模块化植入物部件14的实施例。当如图1所示成对布置时，第一和第二模块化植入物部件14可以是彼此的镜像。通常，一对或备选地多于两个(2)模块化植入物部件14可以连接在一起以形成增强件。

参考图3a-c，模块化植入物部件14可以具有第一表面16和与其相对的第二表面18。第一表面16可以包括能够与诸如螺栓、柱体、销或其他固定装置的固定件44相互作用的螺纹孔24。当然，替代地，孔24可以被设计成接收压配合固定件、卡口固定件或其他锁定装置。因此，孔24可以是无螺纹的并且包括锥形或其他压配合结构，以与类似的锥形固定件相互作用。螺纹孔24可以完全地延伸穿过模块化植入物部件14，且孔24的内壁的一部分或基本上所有可以是带螺纹的。

模块化植入物部件14的第一表面16还可以包括凹入第一表面16内的沉头孔26。沉头孔26可以具有第一部段(未示出)，所述第一部段在竖直和水平方向上被设计尺寸以容纳固定件44的头部45，使得头部45与第一表面16齐平或凹入第一表面16下方。沉头孔26还可以包括第二部段(未示出)，所述第二部段在竖直和水平方向上被设计尺寸以容纳固定件44的杆46。第二部段(未示出)可以通向模块化植入物部件14的第二表面18，以在第二表面18中限定开口31。在一个实施例中，可以在沉头孔26的第一部段和第二部段之间形成台阶(未示出)以便头部45坐落于其上，并确保头部45不会穿过台阶进入沉头孔26的第二部段中。沉头孔26可以完全地延伸穿过模块化植入物部件14。

参考图3b，第一表面16还可以包括沉头凹部28。沉头凹部28可以限定封闭凹部28的底表面29。因此，在一个实施例中，沉头凹部28仅可以部分地延伸到模块化植入物部件14中而不是完全地穿过部件14。如下文更全面地描述的那样，沉头凹部28可以被设计尺寸和形状以接收另一个模块化植入物部件的柱体或栓。

参考图3c，模块化植入物部件14还可以包括具有不同布置形式的孔24和沉头凹部28的第二表面18。第二表面18还可以包括从第二表面18延伸的一个(1)或多个栓或柱体30(在一个实施例中为两个柱体30)。孔24、沉头凹部28和柱体30可以如下布置，当模块化植入物部件14被翻转时，其第二表面18可以与另一个模块化植入物部件14的第二表面18接合。

基于上述布置，第一模块化植入物部件14可以竖直堆叠在第二模块化植入物部件14上。在一个实施例中，一对第一和第二模块化植入物部件14的第二表面18可以彼此相对布置，柱体30可以插入到沉头凹部28中。此外，一系列固定件44可以从每个植入物部件14的第一表面16开始插入沉头孔26中，使得头部45置于每个孔26的第一部段(未示出)内，杆46延伸到并穿过孔26的第二部段(未示出)。杆46可以是带螺纹的，因此可以延伸穿过每个植入物部件14的第二表面18中的开口31并拧入另一个植入物部件14的螺纹孔24中。因此，头部45可以置于孔26的台阶(未示出)上，杆46可以接合另一个模块化植入物部件14的螺纹孔24，使得第一和第二模块化植入物部件14竖直接合和堆叠。此外，第一和第二植入物部件14的第一表面16可以布置成面向并接合患者的骨骼，并且限定基本平坦的表面(在没有栓或柱体的实施例中)以接合骨骼。

在一个实施例中，第二组第一和第二模块化植入物部件14也可以以上述方式竖直堆叠。然后，第一和第二组模块化植入物部件14可以使用固定件47水平地接合在一起，以形成根据本公开的一个实施例的模块化植入物系统8。在该实施例中，每个模块化植入物部件14可以具有大约10毫米(10mm)的高度，从而使模块化植入物系统8的总高度为20毫米(20mm)。

如图1和图3a-c所示，模块化植入物部件14还可以包括内侧面34和外侧面32。在一个实施例中，参考图3a，外侧面32可以包括沉头孔38，该沉头孔38可以被设计成类似于沉头孔26。因此，沉头孔38可以包括第一部段37，所述第一部段37在竖直和水平方向上被设计尺寸以接收第二固定件47的头部48，使得头部48与外侧面32齐平或凹入外侧面32下方。同样，沉头孔38可以包括第二部段39，所述第二部段39被设计尺寸以接收第二固定件47的杆49。第一部段37和第二部段39之间可以形成台阶41，并形成与第二固定件47的头部48接合的座(例如，以确保头部48不进入第二部段39)。此外，外侧面32还可以包括孔36，孔36可以沿孔36的一部分或全部带有螺纹。

参考图3b-c，在模块化植入物部件14的内侧面34上，沉头孔38的第二部段39可以限定开口43。同样，在内侧面34上，可以存在孔36。孔36可以至少从内侧面34朝向外侧面32向内一定距离带有螺纹，使得第二固定件47可以接合该螺纹。利用上述特征，可以使用固定件47水平地接合一组模块化植入物部件14。

如图1所示，一对模块化植入物部件14也可以使用固定件47以非堆叠布置形式水平接合。例如，第一和第二模块化植入物部件14可以布置成彼此相邻，如图1所示，并且固定件47可以插入沉头孔38中并拧入孔36中。这可以将模块化植入物部件14水平地连接在一起以限定模块化骨骼增强件，然后，该模块化骨骼增强件可以与另一个模块化骨骼增强件(例如，具有不同高度的模块化骨骼增强件)竖直地堆叠。

参考图1，在组装状态下，模块化植入物部件14可以共同地限定由内侧面34构成的圆柱形芯，该圆柱形芯被设计尺寸和形状以接收髓内植入物200的一部分(例如其杆201)。在一个实施例中，髓内植入物200可以是胫骨栓。

图4a-d中示出了模块化植入物部件114的另一实施例。除了下文详述的若干差异之外，模块化植入物部件114可以与上述模块化植入物部件14相同。因此，除了系列100之外，相似的附图标记用于相似的元件，并将仅讨论模块化植入物部件14、114之间的差异。尽管与模块化植入物部件114相关的附图中可能缺少个别附图标记，但是应当理解，除了下文讨论的差异之外，模块化植入物部件114可以与模块化植入物部件14相同。

模块化植入物部件114可以与模块化植入物部件14相同，除了模块化植入物部件114可以具有不同的高度并且包括用于一对第一和第二植入物部件114的接合的一个(1)或多个凸缘150之外。这些凸缘150可以具有第一表面152和相对的第二表面154，第一表面152与相应的植入物部件114基本竖直或备选地成一定角度延伸，第二表面154与相应的植入物部件114基本竖直或备选地成一定角度延伸。凸缘150可以沿模块化植入物部件114交替，使得在没有凸缘150之处限定凹部156。因此，凸缘150和凹部156的交替图案可以沿模块化植入物部件114延伸，以差不多限定齿形的布置。凸缘150和凹部156可以布置成相互啮合，使得第一模块化植入物部件114可以水平地附接到第二模块化植入物部件114。在备选实施例中，凸缘150和凹部156可以被设计形状以在特定凸缘150和凹部156之间形成燕尾榫接合。

类似于图1所示的那样，一对第一和第二模块化植入物部件114可以使用固定件47水平连接，然后与一对第一和第二模块化植入物部件14堆叠。例如，若干模块化植入物部件14、114可以使用固定件47水平连接，然后模块化植入物部件14、114可以竖直地堆叠在彼此之上，类似于图1所示的那样。可以使用固定件44将植入物部件14、114竖直地连接在一起，使它们保持堆叠布置状态。因此，可以堆叠两(2)组第一和第二模块化植入物部件14、114，以形成可用作骨骼增强件的模块化植入物系统。由于模块化植入物部件14、114可以具有不同的高度，因此上述堆叠可以为外科医生提供灵活性以适用于当前特定患者。在一个具体实施例中，模块化植入物部件114可以具有大约40毫米(40mm)的高度，而模块化植入物部件14可以具有大约10毫米(10mm)的高度。因此，当如上所述堆叠时，模块化植入物部件14、114的组合高度可以是50毫米(50mm)。

模块化植入物部件14、114当接合在一起时还可以限定由内侧面34、134构成的内芯，该内芯的直径约为10毫米(10mm)、13毫米(13mm)或16.5毫米(16.5mm)。在一个实施例中，所述内芯的直径被设计为可接收胫骨、肱骨或股骨的髓内植入物的一部分(例如其杆)。此外，模块化植入物部件14、114组装后的外径尺寸可以被设计为接近胫骨、肱骨或股骨的直径。在一个实施例中，所述外径可以是25毫米(25mm)、35毫米(35mm)或42毫米(42mm)。因此，模块化植入物部件14、114可以以各种不同布置方式组装和堆叠，以限定具有各种高度的模块化植入物系统。当然，所有尺寸都是示例性的，并且其他尺寸也在考虑之内。

在图1的分解图以及图2的装配图中示出了另一个模块化植入物部件214。除了使用不同数目的凸缘250和凹部256之外，模块化植入物部件214可以与模块化植入物部件14、114相同。另外，模块化植入物部件214可以具有不同的高度，在一个实施例中大约为20毫米(20mm)。如上所述，在该实施例中，除了系列200之外，相似的附图标记用于相似的元件，并且仅讨论了模块化植入物部件14、114、214之间的差异。尽管与模块化植入物部件214相关的附图中可能缺少个别附图标记，但是应当理解，除了所概述的差异之外，模块化植入物部件214可以与模块化植入物部件14、114相同。

模块化植入物部件14、114、214中的任何一个均可以使用增材制造工艺制造和/或由不同材料组成，以改善这些植入物部件14、114、214的骨融合特性。例如，3d打印、选择性激光熔化、选择性激光烧结或任何其他合适的增材制造工艺都可以用于制造植入物部件14、114、214。此外，植入物部件14、114、214的一部分可以由基本无孔的生物相容性材料(例如，无孔金属或金属合金)形成，而植入物部件14、114、214的其他部分可以由多孔生物相容性材料形成，以促进骨骼向内生长。在一个实施例中，所述多孔生物相容性材料可以是其可从邦美制造有限责任公司(华沙，印第安纳州，美国)(biometmanufacturing，llc(warsaw，ind.，usa))商购获得。简而言之，可以是钛合金，在一个实施例中是ti6al4v，其具有高度生物相容性、高耐腐蚀性，并且包括模仿人类松质骨的多孔结构的高度互连的多孔结构。图6a-b示出了与人类松质骨(图6b)相比的(图6a)的结构。如图所示，的结构模仿松质骨的结构。因此，可以促进骨骼融合及骨骼向内生长。在一个示例性实施方式中，多孔金属构造的孔隙率可达70％。在另一个实施例中，基本无孔的生物相容性材料可以是钛。在图中，植入物部件14、114、214的多孔部段由点画填充物表示，无孔部段由纯白色表示。

如图所示，植入物部件14、114、214可以具有无孔部段20、120、220和由上述任何材料组成的多孔部段22、122、222。如上所述，多孔部段22、122、222在图中用点画填充物表示，而无孔部段20、120、220在图中用纯白色表示。与一样，多孔部段22、122、222可以具有模拟天然松质骨的结构。此外，在一个实施例中，植入物部件14、114、214的无孔部段20、120、220可以形成于植入物部件14、114、214需要结构完整性的区域中。例如，无孔部段20、120、220可以组成内侧面34、134、234，使得模块化增强件的内芯在结构上是完好的并且能够容纳髓内植入物200的一部分。此外，无孔部段20、120、220可以以任意组合组成孔24、124、224、沉头孔26、126、226和/或沉头凹部28、128、228中的任意一个。同样，无孔部段20、120、220可以组成孔36、136、236和/或沉头孔38、138、238的一部分或全部。与之相比，多孔部段22、122、222可以形成植入物部件14、114、214的外侧面32、132、232。第一表面16、116、216和/或第二表面18、118、218的一部分或基本上全部也可以包括多孔部段22、122、222。

参考图1、图3b-c和图4b-c，在一个实施例中，无孔部段20、120、220可以限定改进的工字梁形状的结构，其形成植入物部件14、114、214的芯，且多孔部段22、122、222可以占据改进的工字梁的外表面部分，使得多孔部段22、122、222可以与骨骼接合并促进骨骼向内生长。该结构在本文中称为改进的工字梁，因为孔24、124、224，沉头孔26、126、226和/或沉头凹部28、128、228的一部分可以由如上所述的无孔材料形成，这会使得传统的工字梁形状中断。

为了向多孔结构提供额外的初始机械强度和稳定性，多孔结构可以渗透有填充材料(例如不可再吸收的聚合物或可再吸收的聚合物)。用于渗透多孔结构的不可再吸收的聚合物的实施例可以包括聚芳醚酮(paek)(例如聚醚酮酮(pekk)、聚醚醚酮(peek)、聚醚酮醚酮酮(pekekk))、聚甲基丙烯酸酯(pmma)、聚醚酰亚胺、聚砜和多酚砜。可再吸收的聚合物的实施例可以包括聚丙交酯(pla)、聚乙醇酸(pga)、聚乳酸共-羟基乙酸(plga)、聚羟基丁酸酯(phb)、聚羟基戊酸酯(phv)、聚-l-丙交酯(plla)及其共聚物、聚己内酯、聚酸酐和聚原酸酯。

本文公开的多孔部分的孔隙也可以填充其他材料(例如骨骼生长蛋白，抗生素或人类衍生、动物衍生或合成的骨骼移植材料。这些材料中的每种材料或任何组合可以为多孔部分提供临床优势。

各种不同的模块化植入物系统(诸如图1中所示的模块化植入物系统8)可以使用模块化植入物部件14、114、214来形成。在一个实施例中，一组模块化植入物部件14可以与一组模块化植入物部件114堆叠并通过固定件44、47固定在一起，以形成高度为50毫米(50mm)的模块化植入物系统。在另一个实施例中，一组模块化植入物部件14可以与一组模块化植入物部件214堆叠并通过固定件44、47固定在一起，以形成高度为30毫米(30mm)的模块化植入物系统。因此，可以使用模块化植入物部件14、114、214形成具有各种高度的模块化植入物系统，以根据患者需要替换和/或增强不同长度的骨骼。在一个实施例中，一对水平连接的模块化植入物部件14、一对水平连接的模块化植入物部件114或一对水平连接的模块化植入物部件214可以以任意组合竖直堆叠以形成具有合适高度的模块化植入物系统。如前所述，模块化植入物部件14可以具有10毫米(10mm)的高度，模块化植入物部件114可以具有40毫米(40mm)的高度，且模块化植入物部件214可以具有20毫米(20mm)的高度。因此，可以形成多种不同的高度变型。

参考图1，例如，一对模块化植入物部件14可与一对模块化植入物部件214堆叠并使用固定件44、47固定在一起。当固定在一起时，植入物部件14、214的第一表面16、216可以暴露于患者的骨骼。因此，骨骼接触表面可以由相对平坦且不包括从其延伸的柱体或栓的第一表面16、216的一部分呈现。另外，多孔部段22、222可以占据第一表面16、216的一部分且可以限定外侧面32、232，使得一旦与骨骼接触，骨骼向内生长可以发生在这样的多孔部段22、222中。另外，如上所述，可以预期，多孔部段22、222可以与其他骨骼向内生长材料(例如骨骼移植物、可再吸收的聚合物、骨骼生长蛋白等)一起使用，以进一步促进骨骼向内生长。

图5示出了模块化植入物系统8在踝关节融合手术中的示例性使用。如图5所示，患者的踝关节可以由胫骨204、距骨205和跟骨206及其他骨骼限定。在一些情况下，例如当踝关节置换失败时，部分胫骨204和/或距骨205、甚至全部距骨205都可能发生病变或退化。本文公开的模块化植入物系统可用于部分或完全替换病变的距骨205、仅替换距骨205和胫骨204的病变或退化部分、或者在替换胫骨204的病变或退化部分的基础上完全替换距骨205。这种模块化植入物系统也可以与髓内植入物200一起使用，下文将详细阐述。尽管以下是踝关节融合的步骤，但应理解，本文所讨论的任何模块化植入物系统可以与髓内植入物(例如，股骨髓内植入物，肱骨髓内植入物，等等)以类相似方式一起使用在身体的其他区域中。

首先，外科医生可以在患者踝关节的第一侧上形成切口并暴露患者的皮肤和组织，从而可以看到踝关节。随后，髓内植入物200可以穿过患者跟骨206的足底部分插入，穿过距骨205，并进入胫骨204的髓内管，如图5所示。在插入髓内植入物200之前或之后，距骨205和/或胫骨204的病变部分可以被移除，从而为模块化植入物系统腾出空间。植入物200插入骨骼后，可根据从距骨205和/或胫骨204移除的骨骼的长度在植入物200周围组装模块化植入物系统。例如，如果由于外科医生从距骨205和/或胫骨204移除了大约30毫米(30mm)的骨骼而形成了需要被填充的具有该长度的空隙，则可以组装高度为30毫米(30mm)的模块化植入物系统。

例如，初始时第一组植入物部件14、214可以竖直堆叠在一起并使用多个固定件44彼此固定。这可以形成由第一组植入物部件14、214组成的半月形结构。例如，植入物部件14、214的第二表面18、218可以彼此相对布置，且柱体30、230可以插入沉头凹部28、228中与之接合。此外，若干固定件44可以穿过植入物部件14、214的第一表面16、216上的沉头孔26、226插入并进入螺纹孔24、224中，以将植入物部件14、214以堆叠关系固定在一起。植入物部件14、214堆叠在一起可以形成30毫米(30mm)的半月形结构，其可以插在延伸穿过患者踝关节的植入物200上。例如，由植入物部件14、114限定的内侧面34、234可以在植入物200的杆201上滑动，使得该部分与杆201匹配。然后，以竖直堆叠方式布置的第一组植入物部件14、214可以围绕杆201旋转，使得对应的以堆叠方式布置的第二组植入物部件14、214可以水平地附接到第一组植入物部件14、214上。例如，第二组植入物部件14、214可以以与上述方式相同的方式竖直堆叠并使用固定件44固定在一起，以形成第二个30毫米(30mm)的半月形结构。然后，由第二组植入物部件14、214组成的第二个30毫米(30mm)的半月形结构可以水平地附接到第一组植入物部件14、214上(在一个实施例中，所述第一组植入物部件14、214可以已经插在植入物200的杆201上)。第一和第二组植入物部件14、214在水平地附接在一起时共同限定了模块化植入物系统，该系统取代了先前由于外科医生移除距骨205和/或胫骨204的病变部位而产生的空隙。例如，可以通过水平连接半月形结构来形成由第一和第二组植入物部件14、214组成的满月形结构。

第一和第二组植入物部件14、214可以使用固定件47水平地固定在一起。例如，固定件47可以穿过满月形结构的第一侧上的植入物部件14、214的沉头孔38、238插入并进入螺纹孔36、236中。然后，模块化植入物系统可以围绕植入物200的杆201旋转，以允许固定件47穿过满月形结构的第二侧的沉头孔38、238插入并进入螺纹孔36、236中。随后，可以释放踝关节中的相邻骨骼并允许其接触植入物部件14、214的第一表面16、216，以基本上在旋转方向上锁定模块化植入物系统并允许骨骼向内生长到模块化植入物系统中。

适用于胫骨204和/或距骨205的牵引器械可用于允许如上所述的模块化植入物系统相对于植入物200的杆201旋转。例如，外科医生可以使用合适的牵引器械来保持胫骨204和距骨205(如果存在的话)分开足够大的距离，使得植入物部件14、214的第一表面16、216在植入期间不接触胫骨204和/或距骨205。然后，当植入物部件14、214组装在植入物200的杆201上时，可以移除牵引器械，并且胫骨204和距骨205(如果存在的话)可以返回到它们的初始状态并坐落于第一表面16、216上。然后，模块化植入物系统由于与周围骨骼的接触而变得在旋转方向上稳定，并且可以填充先前由外科医生造出的空隙，以提供改善的骨骼向内生长并促进踝关节融合过程。在最终状态下，植入物200的杆201可以延伸穿过由植入物部件14、214的内侧面34、234构成的内芯，如图5所示。另外，合适的固定件可以穿过髓内植入物200的开口203插入以进一步将胫骨204和/或距骨205压靠在模块化植入物系统上并将踝骨固定在适当位置以进行恰当的融合。

当然，如上所述，本公开考虑了不同的模块化植入物系统，并且其可以被形成以填充骨骼中的50毫米(50mm)、40毫米(40mm)或80毫米(80mm)空隙，以上仅仅是一些实施例。因此，本文所述的模块化植入物系统可以用于例如由于踝关节置换失败导致大量骨骼病变或退化而导致的可能需要截肢的情况。可能存在大量的病变骨骼、因此可以使用本文公开的模块化植入物系统的另一实施例是发生癌变。

骨骼增强件还有其他替代变型。例如，一体式马蹄型，其中增强件的芯是无孔生物相容性材料(例如，前述无孔材料中的任一种)，其完全或基本上完全被多孔材料(例如，前述多孔材料中的任一种)层覆盖。增强件可以具有“马蹄形”形状，其中芯限定了顺应植入物200的杆201的形状的管部分。因此，芯可以限定能够插在植入物200的杆201上的呈部分圆柱形的管。在一个实施例中，所述呈部分圆柱形的管可以延伸超过180度(180°)，但是略带柔性，使得所述管可以弯曲并卡扣在植入物200的杆201上。在另一实施例中，所述管的形状可以是与患者匹配的或其横截面符合解剖学而不是圆柱形。

在另一个替代变型中，内侧面34、134、234中的任何一个可以涂覆有聚合物或者包含可以与植入物200的杆201相互作用的聚合物套管。这样，聚合物涂层或套管可以与杆201接合，并减少对杆201的划伤及其他损伤。在另一实施例中，由内侧面34、134、234构成的任何内芯可以被设计形状以与植入物200的特定形状的杆201键合。例如，由内侧面34、134、234构成的任何内芯可以是多边形、椭圆形或长圆形的，并且与植入物200的相似形状的杆201接合，以在内芯和植入物200之间建立非旋转性接合。

在外科手术方法的另一变型中，外科医生可以如上所述以堆叠布置方式预组装任意的植入物部件14、114、214以形成模块化植入物系统，植入该模块化植入物系统，然后，穿过患者的踝关节插入植入物200并使其进入由内侧面34、134、234(适用时取决于采用哪些植入物部件组成所述模块化植入物系统)构成的内芯。在该变型或本文的其他实施例中，内侧面34、134、234的端部可以包括倒角，以便于将植入物200插入模块化植入物系统中。

在另一个变型中，外侧面32、132、232中的任何一个可以包括凹槽，所述凹槽被设计以帮助与骨骼移植材料接合并改善最终构造出的模块化植入物系统的骨骼向内生长。

本领域技术人员应理解，在不脱离所附权利要求中表达的发明主题的原理和范围的情况下，可以针对为解释本发明主题的本质而描述和说明的部件和方法阶段的细节、材料和布置作出各种其他变化。例如，如本领域技术人员所理解的那样，方法步骤或阶段的顺序可以不同于前文所述的顺序。

还应当理解，各项从属权利要求、实施例及其中阐述的特征可以以与前文和/或在初始权利要求中呈现的方式不同的方式组合。例如，来自以上实施例的任何特征可以以本领域技术人员能够理解的组合方式与所描述的实施例中的其他特征共享，和/或来自特定从属权利要求的特征可以以本领域技术人员能够理解的组合方式与另一项从属或独立权利要求共享。