接骨螺钉及其制造方法与流程
本公开大体上涉及用于治疗脊柱病症的医疗装置，并且更具体地涉及一种通过包含多种制造技术的方法来制造脊柱植入物的脊柱植入物系统。
背景技术：
脊柱病变和病症，如脊柱侧凸和其它弯曲异常、脊柱后凸、退行性椎间盘疾病、椎间盘突出、骨质疏松、腰椎滑脱、狭窄症、肿瘤和骨折可由包含损伤和衰老所引起的创伤、疾病和退行性病况的因素引起。脊柱病症通常导致包含畸形、疼痛、神经损伤和部分或完全丧失活动能力的症状。
药物治疗、康复和锻炼等非外科手术治疗可能有效，但是可能无法缓解与这些病症相关联的症状。这些脊柱病症的外科手术治疗包含矫正术、融合术、固定术、椎间盘切除术、椎板切除术和植入式修复术。作为这些外科手术治疗的部分，经常使用包含骨紧固件的脊柱构建体来为被治疗区提供稳定性。此类骨紧固件传统上使用医疗机械加工技术制造。本公开描述了对这些现有技术的改进。
技术实现要素：
在一个实施例中，提供接骨螺钉。所述接骨螺钉包括轴，其包含近端部分、远端部分和壁，所述壁包含具有外螺纹牙型的至少一个螺纹，所述外螺纹牙型具有晶格构造。所述螺纹牙型限定至少一个空隙，所述空隙构造成用于穿过所述空隙的骨生长。所述远端部分通过增材制造方法制造到所述近端部分上。在一些实施例中，公开了系统、脊柱构建体、脊柱植入物、外科手术器械和方法。
在一个实施例中，所述接骨螺钉包括轴，其包含具有外螺纹牙型的至少一个螺纹。所述螺纹牙型具有晶格构造。所述轴另外包含外表面，所述外表面限定第一开口和第二开口并且在其间限定至少一个空隙。所述至少一个空隙构造成用于穿过所述空隙的骨生长。
在一个实施例中，所述接骨螺钉包括轴，其包含近端部分、远端部分和壁，所述壁包含具有外螺纹牙型的至少一个螺纹，所述外螺纹牙型包含牙顶和内部部分。所述螺纹牙型具有晶格构造。所述螺纹牙型限定在所述牙顶与所述部分之间安置的至少一个空隙，所述空隙构造成用于穿过所述空隙的骨生长，其中所述远端部分通过增材制造方法形成在所述近端部分上。
附图说明
通过结合以下图式的具体描述，本公开将变得更显而易见，其中：
图1是根据本公开原理的系统的一个实施例的部件的侧视图；
图2是根据本公开原理的系统的一个实施例的部件的侧视图；
图3是图1所示的系统的部件的分解横截面图；
图4是图1所示的系统的部件的分解横截面图；且
图5是根据本公开原理的系统的一个实施例的部件的分解侧视图。
具体实施方式
公开的外科手术系统和相关使用方法的示例性实施例就用于治疗肌骨骼病症的医疗装置并且更具体地说，就具有用于骨穿生长的结构的脊柱植入物进行讨论。在一些实施例中，脊柱植入物系统包含脊柱植入物，所述脊柱植入物包括接骨螺钉，所述接骨螺钉包含用于骨穿生长的结构。
在一些实施例中，本公开的脊柱植入物系统包括接骨螺钉，其具有用于骨穿生长的结构，所述结构结合了例如一个或多个传统制造特征和材料的制造方法以及例如一个或多个增材制造特征和材料的制造方法。在一些实施例中，接骨螺钉构造有促进骨从相对两侧穿过螺钉的结构生长的特征，从而允许骨通过螺钉连接。在一些实施例中，结构可以是狭窄的，例如穿过接骨螺钉螺纹，这将允许快速穿过生长。在一些实施例中，结构可以是更深的，例如穿过小直径，这将提供更强的结合。在一些实施例中，特征可以是螺钉中的空隙，或者它可以是多孔的或结构化的以促进骨生长。
在一些实施例中，本公开的脊柱植入物系统构造成增强接骨螺钉与骨的固定。在一些实施例中，本公开的脊柱植入物系统包含脊柱植入物，所述脊柱植入物构造成与椎骨内的皮质骨和松质骨接合。在一些实施例中，本公开的脊柱植入物系统构造成当接骨螺钉与致密的皮质骨接合并与由所述接骨螺钉上的荷载引起的密度较小的松质骨接合时，抵抗和/或防止接骨螺钉上的双态切换。在一些实施例中，本公开的脊柱植入物系统构造成抵抗和/或防止接骨螺钉从皮质骨松动，并且在一些情况下，抵抗和/或防止接骨螺钉从椎骨中拔出。在一些实施例中，本公开的脊柱植入物系统构造成促进骨穿生长，以允许改善的骨与接骨螺钉附接。在一些实施例中，接骨螺钉被锚固在骨中，从而减少拔出。
在一些实施例中，本公开的脊柱植入物系统包含接骨螺钉，所述接骨螺钉使得在所述螺钉的远端处进行骨穿生长，以用组织固定所述远端并且减少所述螺钉的双态切换和潜在失效。在一些实施例中，接骨螺钉包含允许骨从相对两侧穿过接骨螺钉的结构生长的特征，从而允许骨通过那些接骨螺钉结构进行连接。在一些实施例中，接骨螺钉包含可以是狭窄结构的特征，例如穿过接骨螺钉螺纹，这将允许快速穿过生长。在一些实施例中，接骨螺钉包含可以是更深结构的特征，例如穿过小直径，这将提供更大体积的骨穿生长。在一些实施例中，接骨螺钉包含特征，其可以是穿过接骨螺钉的相对两侧的空隙或空腔和/或从相同或邻接表面进入和离开的空隙或空腔。在一些实施例中，空隙或空腔可含有用于骨附接的支架或在空隙的表面上的多孔结构。
在一些实施例中，接骨螺钉包含可以沿着接骨螺钉的轴部分安置的特征或结构。在一些实施例中，接骨螺钉包含可以沿着接骨螺钉的表面，例如沿着远端连续地安置的特征或结构。在一些实施例中，接骨螺钉包含可以沿着接骨螺钉的一部分非连续地安置的特征或结构。在一些实施例中，接骨螺钉包含可以包含骨支架的特征或结构。
在一些实施例中，脊柱植入物系统包括具有混合构造的脊柱植入物，所述脊柱植入物系统结合了例如一个或多个传统制造特征和材料的制造方法以及例如一个或多个增材制造特征和材料的制造方法。在一些实施例中，增材制造包含3d打印。在一些实施例中，增材制造包含熔融沉积成型、选择性激光烧结、直接金属激光烧结、选择性激光熔化、电子束熔化、分层物体制造和立体光刻。在一些实施例中，增材制造包含快速原型、桌面制造、直接制造、直接数字制造、数字制造、即时制造和按需制造。在一些实施例中，脊柱植入物系统包括脊柱植入物，所述脊柱植入物由完全增材法制造并且生长或以其它方式打印。
在一些实施例中，本公开的脊柱植入物系统包括脊柱植入物，例如通过结合传统制造方法和增材制造方法而制造的接骨螺钉。在一些实施例中，接骨螺钉通过在接骨螺钉可受益于增材制造的材料和特性的区域中施用增材制造材料来制造。在一些实施例中，利用传统材料，其中这些材料的益处(如物理特性和成本)优于由增材制造特征和材料产生的那些益处。
在一些实施例中，本公开的脊柱植入物、外科手术器械和/或医疗装置可用于治疗脊柱病症，例如退行性椎间盘疾病、椎间盘突出、骨质疏松、脊椎前移、狭窄症、脊柱侧凸和其它弯曲异常、脊柱后凸、肿瘤和骨折。在一些实施例中，本公开的脊柱植入物、外科手术器械和/或医疗装置可与其它骨骼和骨相关应用一起采用，包含与诊断和疗法相关联的那些应用。在一些实施例中，本公开的脊柱植入物、外科手术器械和/或医疗装置可替代地用于对处于俯卧或仰卧位置的患者进行外科手术治疗，和/或对脊柱和在其它身体区域(如颌面部和四肢)中采用各种外科手术途径，包含前侧、背侧、背侧中线、侧向、后侧向和/或前侧向途径。本公开的脊柱植入物、外科手术器械和/或医疗装置还可替代地在治疗脊柱的腰椎、颈椎、胸部、骶骨和骨盆区域的手术中采用。本公开的脊柱植入物、外科手术器械和/或医疗装置还可例如在训练、测试和演示中用于动物、骨模型和其它无生命基物上。
通过参考以下结合附图对实施例的详细描述，可以更容易地理解本公开，附图构成本公开的一部分。应当理解，本申请不限于本文描述和/或示出的特定装置、方法、条件或参数，并且本文使用的术语仅出于通过实例描述特定实施例的目的，而不是为了限制。在一些实施例中，如说明书中使用并且包含所附权利要求书，除非上下文另外明确规定，否则单数形式“一(a、an)”和“所述(the)”包含复数，并且对特定数值的提及包含至少所述特定值。范围在本文中可表达为从“约”或“大约”一个特定值和/或到“约”或“大约”另一个特定值。当表达这类范围时，另一个实施例包含从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表达为近似值时，应当理解，特定值形成另一个实施例。还应理解，所有空间参考，例如水平、竖直、顶部、上部、下部、底部、左侧和右侧，仅出于说明目的，并且可在本公开的范围内变化。例如，参考“上部”和“下部”是相对的，并且仅用于彼此相对的上下文中，并且不必为“较高”和“较低”。
如说明书中所使用并且包含所附权利要求书，疾病或病况的“治疗(treating/treatment)”是指执行一程序，所述程序可包含向患者(正常的或非正常的人类或其它哺乳动物)给药一种或多种药物、采用可植入装置和/或采用治疗疾病的器械(例如用于去除凸出部分或患疝气椎间盘和/或骨刺的显微椎间盘切除术器械)，以致力于缓解疾病或病况的病征或症状。缓解可能在出现疾病或病况的病征或症状之前以及出现之后发生。因此，治疗包含防止疾病或不良病况(例如，在可能易患所述疾病但尚未诊断患有所述疾病的患者中防止所述疾病发生)。此外，治疗不需要完全缓解病征或症状，不需要治愈，并且特别包含对患者仅有边际效应的程序。治疗可包含抑制疾病，例如遏制其发展，或缓解疾病，例如造成病退。例如，治疗可以包含：减轻急性或慢性炎症；缓解疼痛以及缓和并诱发新韧带、骨和其它组织的再生长；作为外科手术中的辅助手段；和/或任何修复手术。此外，如说明书中所使用并且包含所附权利要求书，术语“组织”包含软组织、韧带、肌腱、软骨和/或骨，除非另外特别提及。
以下讨论包含根据本公开原理的脊柱植入物、制造脊柱植入物的方法、相关部件和采用外科手术系统的方法的描述。公开了替代实施例。详细参考在附图中示出的本公开的示例性实施例。转向图1到4，示出脊柱植入物系统10的部件，包含脊柱植入物、外科手术器械和医疗装置。
脊柱植入物系统10的部件可由适合于医疗应用的生物上可接受的材料制造，包含金属、合成聚合物、陶瓷和骨材料和/或其复合物。例如，脊柱植入物系统10的部件可单独地或共同地由例如以下材料制成：不锈钢合金、铝、工业纯钛、钛合金、5级钛、超弹性钛合金、钴-铬合金、超弹性金属合金(例如，镍钛诺(nitinol)、超级弹塑性金属，如gum
脊柱植入物系统10的各种部件可具有复合材料，包含上述材料，以实现各种所需特征，如强度、刚性、弹性、顺应性、生物力学性能、耐久性和射线可透性或成像偏好。脊柱植入物系统10的部件也可单独地或共同地由异质材料制成，例如由两种或多种上述材料的组合制成。脊柱植入物系统10的部件可单块形成、整体地连接或包含紧固元件和/或器械，如本文所述。
脊柱植入物系统10包含脊柱植入物，其包括骨紧固件，例如接骨螺钉12。接骨螺钉12包含一个或多个空腔，例如，一个或多个通路、开口、晶格和/或支架，其构造成促进通过接骨螺钉12的骨生长，从而促进接骨螺钉12与例如椎骨的组织的固定。在一些实施例中，接骨螺钉12允许骨从相对两侧和/或穿过相对两侧生长，使得允许骨通过接骨螺钉12连接。在一些实施例中，接骨螺钉12允许骨从接骨螺钉螺纹和/或穿过所述接骨螺钉螺纹生长，以实现快速穿过生长。在一些实施例中，接骨螺钉12允许骨从其小直径和/或穿过其小直径生长，以提供更大体积的骨穿生长。在一些实施例中，接骨螺钉12允许从相同或邻接表面进入和离开的骨生长。在一些实施例中，接骨螺钉12允许穿过用于骨附接的支架或多孔结构的骨生长。
接骨螺钉12限定纵向轴线x1。接骨螺钉12包含螺钉轴18，所述螺钉轴具有近端部分14和远端部分16。在一些实施例中，如本文所述，通过制造工艺来制造接骨螺钉12，以增强固定和/或促进骨生长。在一些实施例中，接骨螺钉12通过增材制造方法来制造。在一些实施例中，近端部分14通过第一制造方法制造，并且远端部分16通过第二制造方法制造，以增强固定和/或促进骨生长，如本文所描述。
在一些实施例中，制造方法可包含传统机械加工方法，例如，减材制造方法、变形制造方法或转换制造方法。在一些实施例中，传统制造方法可包含切割、磨削、辊轧、成形、模铸、铸造、锻造、挤压、旋转、磨削和/或冷加工。在一些实施例中，传统制造方法包含通过医疗机械加工工艺形成的部分14。在一些实施例中，医疗机械加工工艺可包含使用计算机数控(cnc)高速铣床、瑞士机械加工装置、使用实时工具的cnc车削和/或线切割第4轴线。在一些实施例中，用于制造部分14的制造方法包含精加工工艺，例如，激光标记、滚抛喷砂、珠粒喷砂、微喷砂和/或粉末喷砂。
例如，通过制造方法形成部分14，所述制造方法包含将线材、棒材、杆材或线料或棒料、杆料送入到机器，所述机器以指定长度切割线材以形成螺钉坯料，然后将螺钉坯料的头部形成所选构造。部分14被制造成包含头部20和螺旋轴18的一部分。部分14在端部24与端部26之间延伸。端部24包含头部20。
部分14包含螺纹28，所述螺纹是通过如本文所述的传统机械加工方法制造。螺纹28沿着部分14的全部或一部分延伸。螺纹28与部分14一起定向并且被安置成与组织接合。在一些实施例中，螺纹28包含精细的紧密间隔的构造和/或浅的构造，以促进和/或增强与组织的接合。在一些实施例中，螺纹28每轴向距离包含较小的螺距或更多的螺纹圈，以提供与组织更强的固定和/或抵抗从组织松动。在一些实施例中，螺纹28在螺纹圈之间包含增加的螺距和相等的导程。在一些实施例中，螺纹28沿着部分14是连续的。在一些实施例中，螺纹28通过如本文所述的第二制造方法沿轴18是连续的。在一些实施例中，螺纹28可以是间断的、交错的、不连续的和/或可包含单个螺纹圈或多个离散螺纹。在一些实施例中，其它穿透元件可以位于部分14上和/或与所述部分一起制造，例如，钉子构造、倒钩、扩张元件、凸起元件、肋件和/或长钉，以促进部分14与组织的接合。
端部26包含限定远端32的表面30。在一些实施例中，表面30可以沿着部分14的长度安置或在部分14的最远端表面处安置。在一些实施例中，远端32垂直于轴线x1延伸。在一些实施例中，远端32可以相对于轴线x1以各种方向安置，例如横向和/或成角度定向，例如成锐角或钝角定向。在一个实施例中，远端32相对于轴线x1以锐角定向安置。
远端32被构造用于提供制造平台，所述制造平台使用增材制造方法在其上形成部分16，如本文所述。在将部分16制造到远端32上的增材制造工艺期间，远端32具有用于实现材料沉积和/或加热的基本平面构造。在一些实施例中，远端32的全部或仅仅一部分可以具有替代性的表面构造，例如，成角度的、不规则的、均匀的、不均匀的、偏移的、交错的、锥形的、弓形的、波状的、网状的、多孔的、半多孔的、凹陷的、尖的和/或有纹理的表面构造。在一些实施例中，如本文所述，远端32可包含钉子构造、倒钩、扩张元件、凸起元件、肋件和/或长钉，以提供制造平台，所述制造平台用于以增材制造方法在其上形成部分16。在一些实施例中，远端32的全部或仅仅一部分可以具有替代性的横截面构造，例如，卵形、椭圆形、三角形、正方形、多边形、不规则形、均匀形、不均匀形、偏移形、交错形和/或锥形横截面构造。
部分16使用第二制造方法通过将材料安置在远端32上而制造，如本文所述。部分16构造成用于在远端32上制造，使得部分16与表面30融合。部分16通过增材制造方法在远端32上形成。部分16形成在远端32上以根据从计算机和处理器接收到的指令在端部40与端部42之间延伸，并且端部40与表面30融合。端部42包含远端尖端44。
部分16包含具有表面52的壁50。在一些实施例中，壁50周向延伸以限定部分16。在一些实施例中，壁50围绕实心内芯54安置。在一些实施例中，壁50限定厚度，所述厚度可为均匀的、波形的、渐缩的、不断增大的、不断减小的、可变的、偏移的、阶梯的、弓形的、成角度的和/或交错的。在一些实施例中，表面52可为粗糙的、纹理化的、多孔的、半多孔的、凹陷的、滚花的、齿形的、带槽的和/或抛光的。
根据从计算机和处理器接收到的指令，基于所选构造的数字渲染和/或数据，通过本文所述的增材制造工艺制造部分16以包含在端部40与远端尖端44之间延伸的螺纹76。
表面52包含非实心构造，例如晶格56。在一些实施例中，非实心构造可包含多孔结构和/或小梁构造。本文中涉及晶格或其它特定类型的非实心结构的公开内容意在同时公开类似实施例，其中其它非实心结构补充或代替特定类型的结构。
在各种实施例中，非实心构造被构造用于提供一个或多个通路以促进接骨螺钉12内的骨穿生长，并且在一些实施例中,所有通路从接骨螺钉12的一个表面通过到相对表面。晶格56沿着部分16的表面52在端部40和远端尖端44之间是连续的。在一些实施例中，晶格56沿着内芯54的全部或一部分延伸。螺纹46与晶格56连接，以促进螺纹46与组织的固定。在一些实施例中，晶格56可包含一个或多个部分、层和/或基物。在一些实施例中，晶格56的一个或多个部分、层和/或基物可并排、偏移、交错、步进、渐缩、端到端、间隔开、串联和/或并联安置。在一些实施例中，晶格56限定厚度，所述厚度可为均匀的、波形的、渐缩的、不断增大的、不断减小的、可变的、偏移的、阶梯的、弓形的、成角度的和/或交错的。在一些实施例中，晶格56的一层或多层在壁50内以并排并联定向安置。晶格56包含一层或多层材料基质。
在一些实施例中，晶格56包含多个节点64和开口66，其可以以行和列安置，及/或以随机构造安置。在一些实施例中，节点64和开口66以串联定向安置。在一些实施例中，节点64和开口66以并联定向安置。
在一些实施例中，晶格56可形成锉刀状构造。在一些实施例中，晶格56被构造成接合组织，例如皮质骨和/或松质骨，以例如切割、剃削、剪切、切开和/或破坏此类组织。在一些实施例中，每个晶格56的全部或一部分可具有各种构造，例如圆柱形、圆形、卵形、椭圆形、三角形、具有平面或弓形侧部的多边形、不规则形、均匀的、不均匀的、不变的、可变的、马蹄形、u形或菜豆形的构造。在一些实施例中，晶格56可为粗糙的、纹理化的、多孔的、半多孔的、凹陷的、滚花的、齿形的、带槽的和/或抛光的，以促进组织的接合和切割。在一些实施例中，晶格56形成隧道，所述隧道构造成将切割的组织引导、驱动和/或导引到开口66中，以促进接骨螺钉12与例如椎骨的组织融合。
螺纹76包含外螺纹牙型78。螺纹牙型78包含具有表面80的前缘和具有表面82的后缘。表面80限定开口90。表面82限定开口92。在一些实施例中，开口90、92是轴向对准的。在一些实施例中，开口90、92围绕螺纹牙型78周向安置。螺纹牙型78包含限定通路和/或空隙84的表面94。在一些实施例中，空隙84限定轴线x2。在一些实施例中，轴线x2平行于轴线x1安置。在一些实施例中，轴线x2沿轴线x1轴向安置。在一些实施例中，空隙84在开口90、92之间延伸，如图4所示。在一些实施例中，轴线x2可以相对于轴线x1和/或表面80、82以各种定向安置，例如横向和/或成角度定向，例如成锐角或钝角。在一些实施例中，空隙84完全延伸穿过螺纹牙型78。在一些实施例中，至少一个空隙84部分地延伸穿过螺纹牙型78。在一些实施例中，螺纹牙型78包含多个间隔开的通路和/或空隙84。在一些实施例中，空隙84可以以各种方式中的任何一种来定位，例如围绕螺纹牙型78的至少一部分和/或在前表面80和/或后表面82上均匀地间隔开。
螺纹牙型78包含牙顶部分cp和内螺纹部分s。牙顶部分cp包含牙顶c。在一些实施例中，牙顶c包含晶格构造，且内螺纹部分s包含晶格构造。在一些实施例中，牙顶部分cp相对于内螺纹部分s包含实心构造。在一些实施例中，内螺纹部分s相对于牙顶部分cp包含实心构造。在一些实施例中，空隙84相对于牙顶部分cp和/或内螺纹部分s轴向安置。在一些实施例中，空隙84可以相对于牙顶部分cp和/或内螺纹部分s以各种定向安置，例如，横向和/或成角度定向，例如成锐角或钝角定向。在各种实施例中，空隙84安置在牙顶部分cp的区段与内螺纹部分s的相邻区段之间。在各种实施例中，空隙84安置在内螺纹部分s与牙顶部分cp之间的交叉点或接合部处和/或在内螺纹部分s与牙顶部分cp之间的交叉点或接合部附近。
如本文所述，空隙84构造成用于安置组织以促进骨生长，以增强接骨螺钉12的融合。在一些实施例中，外部光栅材料或生物制品可以与接骨螺钉12预先包装在一起。在一些实施例中，表面80和/或表面82包含至少一个组织收集构件。在一些实施例中，组织收集构件可包含切割边缘96。在一些实施例中，切割边缘96可包含锉刀状构造。在一些实施例中，切割边缘96构造成接合组织，例如皮质骨和/或松质骨，以例如切割、剃削、剪切、切开和/或破坏此类组织。在一些实施例中，切割边缘96的全部或一部分可具有各种构造，例如圆柱形、圆形、卵形、椭圆形、三角形、具有平面或弓形侧部的多边形、不规则形、均匀的、不均匀的、不变的、可变的、马蹄形、u形或菜豆形的构造。在一些实施例中，切割边缘96可为粗糙的、纹理化的、多孔的、半多孔的、凹陷的、滚花的、齿形的、带槽的和/或抛光的，以促进组织的接合和切割。在一些实施例中，切割边缘96形成隧道，所述隧道构造成将切割的组织引导、驱动和/或导引到空隙84中，以促进接骨螺钉12与例如椎骨的组织融合。
例如，对接骨螺钉12的操作，包含旋转和/或平移，使切割边缘96切割组织和/或剃削骨，使得切割的组织被引导和/或导引到空隙84中，以促进骨生长并增强接骨螺钉12的融合。在一些实施例中，组织嵌入到空隙84中以促进骨生长并增强接骨螺钉12的融合。在一些实施例中，安置在空隙84内的晶格56形成支架以促进其中的骨生长。
在一些实施例中，螺纹76被制造成包含精细的紧密间隔的构造和/或浅的构造，以促进和/或增强与组织的接合。在一些实施例中，相比螺纹28，螺纹76被制造成在螺纹圈之间包含增加的螺距和相等的导程，如图1所示。在一些实施例中，相比螺纹28，螺纹76被制造成每轴向距离包含更小的螺距或更多的螺纹圈，以提供与组织更强的固定效果和/或防止在组织中的松动。在一些实施例中，螺纹76被制造成沿着部分16是连续的。在一些实施例中，螺纹76被制造成沿着部分16是连续的。在一些实施例中，螺纹76被制造成间断的、交错的、不连续的和/或可包含单个螺纹圈或多个离散螺纹。在一些实施例中，部分16被制造成包含穿透元件，例如，钉子构造、倒钩、扩张元件、凸起元件、肋件和/或长钉。在一些实施例中，螺纹46被制造成在远端尖端44处是自攻的或间断的。在一些实施例中，远端尖端44可以是圆形的。在一些实施例中，远端尖端44可以是自钻式的。在一些实施例中，远端尖端44包含实心外表面。
在一些实施例中，增材制造包括3d打印，如本文所述。在一些实施例中，增材制造包含熔融沉积成型、选择性激光烧结、直接金属激光烧结、选择性激光熔化、电子束熔化、分层物体制造和立体光刻。在一些实施例中，增材制造包含快速原型、桌面制造、直接制造、直接数字制造、数字制造、即时制造或按需制造。在一些实施例中，如本文所述，通过增材制造来制造部分16，并且通过例如焊接、穿线、粘合和/或铆接将部分16与表面30机械附接。
在一个实施例中，用于制造远端部分16、近端部分14和/或接骨螺钉12的其它部件的一种或多种制造方法包含使用成像技术对患者解剖结构进行成像，例如，x射线、荧光镜透视检查、计算机断层扫描(ct)、磁共振成像(mri)、外科手术导航、骨密度(dexa)和/或可获取的患者解剖结构的2d或3d图像。收集、计算和/或确定接骨螺钉12的远端部分16、近端部分14和/或其它部件的所选构造参数。此类构造参数可以包含患者解剖结构成像、外科手术治疗、历史患者数据、统计数据、治疗算法、植入物材料、植入物尺寸、孔隙率和/或制造方法中的一个或多个。在一些实施例中，构造参数可以包含基于患者解剖结构和外科手术治疗确定的远端部分16的植入物材料和孔隙率。在一些实施例中，植入物材料包含远端部分16的所选孔隙率，如本文所述。在一些实施例中，接骨螺钉12的远端部分16、近端部分14和/或其它部件的所选构造参数是患者特定的。在一些实施例中，接骨螺钉12的远端部分16、近端部分14和/或其它部件的所选构造参数基于通用或标准构造和/或大小，而不是患者特定的。在一些实施例中，接骨螺钉12的远端部分16、近端部分14和/或其它部件的所选构造参数基于脊柱植入物系统10的套件的部件的一个或多个构造和/或大小，而不是患者特定的。
例如，基于一个或多个所选构造参数，如本文所述，收集、计算和/或确定接骨螺钉12的所选远端部分16、近端部分14和/或其它部件的数字渲染和/或数据，所述数字渲染和/或数据可以包含2d或3d数字模型和/或图像，并且生成所述数字渲染和/或数据以供在图形用户界面上显示，如本文所述，及/或将其存储在附接到计算机和处理器(未示出)的数据库上，如本文所述。在一些实施例中，计算机提供了通过监视器显示以及保存、数字操作或打印数字渲染和/或数据的硬拷贝的能力。在一些实施例中，接骨螺钉12的所选远端部分16、近端部分14和/或其它部件可以在计算机中用计算机显示器上的cad/cam程序虚拟设计。在一些实施例中，处理器可以执行计算机可读存储介质中所存储的代码，以执行计算机的一条或多条指令，例如，向增材制造装置，例如3d打印机传输指令。在一些实施例中，数据库和/或计算机可读介质可以包含ram、rom、eprom、磁性的、光学的、数字的、电磁的、闪盘驱动器和/或半导体技术。在一些实施例中，处理器可以指示电动机(未示出)，所述电动机控制脊柱植入物系统10部件(例如构建板、远端32和/或激光发射装置)的移动和旋转，如本文所述。
部分14通过第一制造方法用螺纹28制造，如本文所述。部分14与部件连接，例如，与增材成型工艺和用于制造远端部分16的第二制造方法结合的构建板。逐层地构建部分16，并且逐片地、逐层地重复熔化过程，直到熔化材料的最后一层并且部分16完成。部分16形成在远端32上以根据从计算机和处理器接收到的指令在端部40与端部42之间延伸，并且端部40与表面30融合。在一些实施例中，材料经受直接金属激光烧结
在一些实施例中，如本文所述，通过增材制造方法以具有孔隙率的构造制造部分16。在一些实施例中，部分16通过为球状、立方形、长方形、细长形、管状、纤维状、盘状、片状、多边形或其混合型的致孔剂制造成具有孔隙率。在一些实施例中，部分16的孔隙率基于多个大孔隙结构、微孔结构、纳米孔结构和/或其组合。
在一些实施例中，接骨螺钉12包含可与头部20连接的植入物接收器(未示出)。在一些实施例中，接骨螺钉12可以包含各种构造，例如，柱螺钉、椎弓根螺钉、螺栓、用于侧板的接骨螺钉、椎体间螺钉、单轴螺钉、固定角度螺钉、多轴螺钉、侧面负载螺钉、矢状调整螺钉、横向矢状调整螺钉、锥尖、双杆多轴螺钉、中线腰椎融合螺钉和/或骶骨接骨螺钉。在一些实施例中，植入物接收器可以通过手动接合和/或非器械化组合件来附接，其可包含从业者、外科医生和/或医务人员抓握植入物接收器和轴18，并且强制咬合或者将部件装配在一起。在一些实施例中，如本文所述，脊柱植入物系统10包括包含多个构造各异的接骨螺钉12的套件。在一些实施例中，接骨螺钉12选自套件并且在治疗外科手术部位处时采用。
在一个实施例中，接骨螺钉12被制造为限定穿过轴18的全部或一部分的通道，使得接骨螺钉12包含空心构造和与所述通道连通的多个侧向穿孔。
在组装、操作和使用中，脊柱植入物系统10用于治疗椎骨的患处。医疗从业者以任何适当的方式接近包含椎骨的外科手术部位，如通过切开和收缩组织接近外科手术部位。包含接骨螺钉12的外科手术系统10的部件被用于加强外科手术治疗。接骨螺钉12可作为预组装的装置被递送到外科手术部位或可就地组装。可完全地或部分地修改、去除或替换脊柱植入物系统10。
外科手术系统10可与包含开放外科手术、微型开放外科手术、微创型外科手术和经皮外科手术植入的外科手术方法或技术一起使用，由此穿过小切口或套筒接近椎骨，所述小切口或套筒为所述区域提供受保护的通道。一旦获得进入外科手术部位的通路，就可执行外科手术治疗，例如，椎体切除术和/或椎间盘切除术，以治疗脊柱病症。
接骨螺钉12与外科手术器械(例如，驱动器(未示出))连接，并且被递送到外科手术部位。操作接骨螺钉12，包含旋转和/或平移以与皮质骨和/或松质骨接合。操作使切割边缘96切割组织和/或剃削骨，使得切割的组织被引导和/或导引到空隙84中。组织嵌入到空隙84中以促进骨生长并增强接骨螺钉12的融合以抵抗和/或防止双态切换。操作使晶格56将切割的组织引导、驱动和/或导引到开口66中，以促进融合且促进骨生长并增强接骨螺钉12的融合，以抵抗和/或防止双态切换。
在一个实施例中，如图5中所示，类似于本文所述的系统和方法，脊柱植入物系统10包含类似于本文所述的接骨螺钉12的接骨螺钉112。接骨螺钉112包含如本文所述的部分14，和部分116。部分116在端部140与端部(未示出)之间延伸。端部142包含远端尖端(未示出)。
部分116包含类似于本文所述的壁50的壁150，所述壁150具有如本文所述的非实心构造，例如，类似于本文所述的晶格56的晶格156。部分116包含具有外螺纹牙型178的螺纹176。螺纹牙型178包含前缘178a和后缘178b。表面180邻近于前缘178a安置。表面182邻近于后缘178b安置。表面180限定开口190。表面182限定开口192。壁150包含表面194，其限定类似于本文所述的空隙84的通路184。通道184在开口190、192之间延伸并且以弓形构造围绕螺纹牙型178安置。在一些实施例中，通路184可以相对于轴线x1和/或表面180、182以各种定向安置，例如轴向、横向和/或成角度定向，例如成锐角或钝角定向。
如本文所述，通路184构造成用于安置组织以促进骨生长，以增强接骨螺钉112的融合。在一些实施例中，表面180和/或表面182包含至少一个组织收集构件，例如类似于本文所述的切割边缘96的切割边缘196，以将切割的组织引导、驱动和/或导引到通路184中以促进接骨螺钉112与组织的融合。
在一些实施例中，如本文所述，部分116通过增材制造方法形成在远端32上。在一些实施例中，根据从计算机和处理器接收到的指令，基于所选构造的数字渲染和/或数据，通过本文所述的增材制造工艺制造部分116。如本文所述，部分116构造成用于在远端32上制造，使得部分116与表面30融合。
应理解，可对本文中所公开的实施例做出各种修改。因此，上文的描述不应解释为限制性的，而仅仅是作为各种实施例的例证。所属领域的技术人员将设想在本文所附权利要求书的范围和精神内的其它修改。
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