專利名稱：雙螺紋骨螺釘?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種骨螺釘，尤其涉及一種具有改進的物理特性和機械特性的骨螺釘。
背景技術(shù)：
骨螺釘具有多種醫(yī)學用途，其中包括修正脊骨病變、畸形、和外傷。脊骨螺釘承載著軸向的且分散的壓力，并且承載著隨后周期性的由病人的自然運動所施加的載重力。因此，脊骨螺釘必須特別的堅固，與此同時它們必須被設(shè)計成將對脊骨潛在的損傷減小到最小。
傳統(tǒng)的骨螺釘?shù)湫偷赜蓤A柱形的或漸縮的芯部制成，該芯部具有一沿著螺釘整個長度延伸的且具有可變或不變的螺紋外徑的螺旋螺紋。當螺釘旋轉(zhuǎn)時該螺紋的螺旋外形切開一個通路進入骨中，并且防止將螺釘由骨中軸向地拉出。因此，具有較高的螺紋面和/或小芯部直徑的螺紋將增加螺釘?shù)睦隽α?。然而，傳統(tǒng)的骨螺釘通常需要一較大的芯部直徑來承受高扭矩，以防止剪斷或損壞。然而，粗的芯部可能導致較多的骨部分被取出，從而造成骨裂開或其它的損傷。傳統(tǒng)的骨螺釘?shù)牧硪蝗秉c在于，單頭螺紋導致較緩慢的插入速率，這使許多的外科醫(yī)生不滿意。
因此，需要提供一種改進的骨螺釘，該骨螺釘具有高起鉆強度，該骨螺釘易于植入，使得插入時間減少，并且有助于以最佳的軌跡插入。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種骨螺釘，特別是用作脊骨的螺釘?？傮w而言，該骨螺釘具有一帶有漸縮的遠端部分的雙螺紋柄。該遠端部分使得螺釘自行引入骨中，并且它也適于引導螺釘朝向最佳軌跡。在一實施例中，該骨螺釘包括頭部，和柄，該柄具有恒定螺紋內(nèi)徑的近端部分，和螺紋內(nèi)徑沿從近端至遠端的方向縮小的遠端部分。在一示范性的實施例中，在柄近端部分處的螺紋內(nèi)徑范圍約3mm至5mm，并且在柄遠端部分處的螺紋內(nèi)徑小于在柄近端部分處的螺紋內(nèi)徑。該骨螺釘還包括圍繞柄的長度延伸的相對的第一和第二螺紋，并且該第一和第二螺紋界定了與柄的長度保持恒定的螺紋的高度。在一示范性實施例中，在柄的遠端末端處的柄的螺紋外徑等于或小于在柄的近端部分處的螺紋內(nèi)徑。
盡管該骨螺釘可具有多種形狀和尺寸，但是在一優(yōu)選實施例中，柄的遠端部分具有柄長度的至少約10％的長度，但更優(yōu)選的是遠端部分的長度約為10mm。在一示范性實施例中，柄長的范圍約為20mm到100mm。
在本發(fā)明的另一實施例中，每一相對的第一和第二螺紋的根部可具有一在朝向近端的螺紋面和朝向遠端的螺紋面之間延伸的寬度，該寬度沿柄的長度基本保持恒定。每一相對的第一和第二螺紋的頂部也可具有一在朝向近端的螺紋面和朝向遠端的螺紋面之間延伸的寬度，該寬度沿柄的長度基本保持恒定。在一示范性實施例中，頂部的寬度約為0.2mm。骨螺釘也優(yōu)選的有約6mm的節(jié)距。
在本發(fā)明的再一實施例中，該骨螺釘設(shè)置有一在其上形成驅(qū)動器接受元件的頭部；以及由第一和第二軸對稱螺紋形成，所述第一和第二軸對稱螺彼此偏置約180°并且圍繞該柄的至少一部分在其近端端部和遠端端部之間延伸，所述螺紋具有沿該柄的長度保持恒定的螺紋高度，并且該柄的近端部分的螺紋內(nèi)徑等于或大于該柄在最遠端端部處的螺紋外徑。在一示范性實施例中，柄的近端部分具有恒定的螺紋內(nèi)徑，并且柄的遠端部分具有沿從近端至遠端的方向減小的螺紋內(nèi)徑。


參照附圖并結(jié)合以下詳細描述可更完全地理解本發(fā)明。在附圖中圖1是依據(jù)本發(fā)明的一個實施例的骨螺釘?shù)耐敢晥D，其中該骨螺釘具有恒定的螺紋內(nèi)徑的近端部分和漸縮的螺紋內(nèi)徑的遠端部分；圖2A是圖1所示的骨螺釘?shù)膫?cè)視圖；圖2B是圖2A所示的骨螺釘?shù)囊粭l螺紋的橫截面圖；和圖3是圖1所示的骨螺釘?shù)臋M截面圖。
具體實施例方式總體而言，如圖1-3所示，本發(fā)明提供了一種具有頭部12和柄14的骨螺釘10，該頭部12可適于與驅(qū)動工具配合，柄14具有近端端部14a和遠端端部14b。第一和第二螺紋16、18圍繞著柄14在其近端端部和遠端端部14a、14b之間延伸，且螺紋16、18是軸對稱的且它們相互偏置大約180°。柄14還包括互不相同的近端部分和遠端部分14p、14d，且該些部分特別地適于在病人的脊柱中方便地使用骨螺釘10。特別地，近端部分和遠端部分14p、14d構(gòu)造成便于使骨螺釘10較快速且容易地插入骨中，并且一旦植入就提供足夠的固定。
骨螺釘10的頭部12可具有多種結(jié)構(gòu)，且它可適用于多種用途。如圖2A-3所示，骨螺釘10的頭部12具有基本球形的配合表面17，但它包括扁平的近端表面12a。驅(qū)動器接受元件22(圖3所示)形成在頭部12的近端表面12a中，且它適于與驅(qū)動骨螺釘10進入骨中的驅(qū)動工具相配合。驅(qū)動器接受元件22可具有多種結(jié)構(gòu)，圖3僅僅示出了驅(qū)動器接受元件22的一個實施例，該驅(qū)動器接受元件22的形式為內(nèi)六角形狀的凹口，以便接受具有配合形狀的驅(qū)動件。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可使用多種驅(qū)動器接受元件，并且骨螺釘10的頭部12還可具有上的任何結(jié)構(gòu)。
如前所述，骨螺釘10的柄14包括互不相同的近端部分和遠端部分14p、14d。參照圖2A，盡管近端部分和遠端部分14p、14d的長度可依據(jù)螺釘10的尺寸和用途而改變，但在一示范性實施例中優(yōu)選的是，遠端部分14d的長度12至少是骨螺釘10的總長度11的約10％。然而，更優(yōu)選的是，遠端部分14d的長度12約為10mm，這與范圍約在20mm至100mm的骨螺釘10的長度11無關(guān)。圖2A中還示出，骨螺釘10的近端部分14p的螺紋內(nèi)徑d1優(yōu)選為沿其長度1p保持大致恒定，同時遠端部分14d的螺紋內(nèi)徑d2沿近端至遠端方向減小形成一錐形。該錐形有助于遠端部分14d插入骨中，且它也可有效地引導骨螺釘10，以防止出現(xiàn)未對準的情況并且引導骨螺釘朝向最佳軌跡。
相對的螺紋16、18圍繞并沿著柄14延伸，螺紋16、18均優(yōu)選地開始于骨螺釘10的頭部12或在剛離開頭部12的位置處，并終止在形成螺釘10遠端末端的頂端20處。依據(jù)頂端20的結(jié)構(gòu)，螺紋16、18還可終止在剛離開螺釘10的頂端20的位置處，其將在下面做更詳細的討論。在一示范性實施例中，如圖1-3所示，螺紋16，18開始于與頭部12間隔開的位置，這樣使得骨螺釘10包括沒有螺紋的柄部分26。由于圖示的骨螺釘10是多軸螺釘，沒有螺紋的柄部分26允許螺釘10在形成于另一醫(yī)學植入物中的螺釘接受孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，該另一醫(yī)學植入物例如脊椎固定器的桿接受頭。柄14的沒有螺紋的柄部分26可具有任何直徑d3，但沒有螺紋的柄部分26的直徑d3優(yōu)選為等于或小于柄14的近端部分14p的螺紋內(nèi)徑d1。
如上所述，螺紋16、18優(yōu)選為開始于在軸上彼此分開大約180°的位置并終止于頂端20處或接近頂端20處，該頂端20形成螺釘10的遠端末端。頂端20可有多種構(gòu)形。在非限制性示例中，頂端20的形式為錐型或鉆頭型的末端。如圖1-3所示，螺釘10的頂端20是鉆頭型末端的外形，其中螺紋16，18向著螺旋釘10的遠端末端延伸并融合于螺旋釘10的遠端末端。因此，螺釘10是自攻絲的螺釘，在許多的情況下，在將螺釘10旋入骨中之前該螺釘可省去預先使用攻絲鉆頭。在錐型的末端中，螺紋16、18終止在由螺釘?shù)膭傠x開遠端末端的位置，且頂端20形成堅固的類似錐型的結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應當理解可任一種末端，或者頂端20可具有多種其它構(gòu)形。
骨螺釘10的螺紋16、18還可具有節(jié)距p，該節(jié)距依據(jù)特定螺釘?shù)男枰兓?。參考圖3，節(jié)距p是由螺紋16、18在同一螺旋上的之間的距離決定的，因此骨螺釘10可具有用于第一螺紋16的第一節(jié)距p1和用于第二螺紋18的第二節(jié)距p2。在一個示范性實施例中，用于每條螺紋16、18的節(jié)距p1、p2是相同的且范圍約是4mm至8mm，更優(yōu)選約為6mm。
如圖1-3還示出，每一螺紋16、18包括朝向近端的螺紋面30、朝向遠端的螺紋面32、頂部34和根部36。因為螺紋16、18基本上是彼此相同的，所以只用單組附圖標記字來表示每一螺紋16、18的特征。參照圖3，螺紋16、18的朝向近端的螺紋面30和朝向遠端的螺紋面32界定了厚度t1，該厚度可沿著骨螺釘10的長度11而變化，并且可在每一螺紋16、18的頂34和根36之間變化。然而，在一示范性實施例中，螺紋16、18的厚度t1沿著骨螺釘10的長度11基本保持恒定，并且其優(yōu)選為只在螺紋16、18的頂部34和根部36之間改變，即從根部36向頂部34逐漸減小。這可按以下方式來實現(xiàn)，即，使得朝向近端的螺紋面30和朝向遠端的螺紋面32形成為在螺紋16、18的根部36和頂部34之間朝向彼此聚攏，以便頂部34的寬度wc小于根部36的寬度wr，如圖2B所示，圖示了一條螺紋例如螺紋16的橫截面。盡管會聚的角度可在近端的螺紋面30和朝向遠端的螺紋面32之間變化，但在一示范性實施例中螺紋面30、32以同一角度彼此聚攏。在另一實施例中，螺紋16、18的厚度t1可依據(jù)骨螺釘10的尺寸而變化，但厚度t1優(yōu)選為小于最小的螺紋內(nèi)徑，例如在柄14遠端端部14b處的螺紋內(nèi)徑d2，更優(yōu)選的是螺紋16、18的厚度t1的范圍約在0.15至0.30mm，且更優(yōu)選為約0.2mm。
盡管近端的螺紋面30和朝向遠端的螺紋面32的主要部分優(yōu)選為相互聚攏，但是螺紋16，18可包括由朝向近端和朝向遠端的螺紋面30、32的最外部分形成的頂部34，該頂部34的形狀和尺寸可變化。例如，頂部34可形成銳邊緣或斜切邊緣。在一示范性實施例中，如圖2B所示，朝向近端和朝向遠端的螺紋面30、32終止在大致平的頂部34處，這樣頂部34與根部36或骨螺釘10的柄14大致平行。頂部34的寬度是朝向近端和朝向遠端的螺紋面30、32之間的距離，該寬度優(yōu)選為沿柄14的長度保持大致恒定。盡管沒有示出，但是頂部34可具有各種其它的構(gòu)形，并且頂部34與根部36可定位成彼此之間呈不同角度。另外，頂部34可具有與螺紋的厚度t1大致相同的寬度wc。
骨螺釘10還包括由螺紋16、18的相對頂部34之間的距離限定的螺紋外徑。該骨螺釘10的螺紋外徑優(yōu)選地在骨螺釘10的近端部分和遠端部分14p、14d之間變化。在一示范性實施例中，如圖2A所示，近端部分14p具有螺紋外徑D1，該螺紋外徑D1沿螺釘?shù)慕瞬糠?4p的長度基本保持恒定，并且遠端部分14d具有沿從近端向遠端的方向減小的螺紋外徑D2。遠端部分14d螺紋外徑D2的減小率，如漸縮率，優(yōu)選為與遠端部分14d的螺紋內(nèi)徑d2的漸縮率相同。因此，螺紋16、18具有沿著骨螺釘10的整個長度的恒定高度dt(圖3)。在一示范性實施例中，遠端部分14d以這樣一漸縮率來逐漸減小，即，使得具有遠端部分14d的螺紋外徑D2小于或等于骨螺釘10近端部分14p的螺紋內(nèi)徑d1。這種結(jié)構(gòu)特別有利，這是因為當骨螺釘10植入到骨中時，由柄部14的遠端部分14d產(chǎn)生的孔將具有一小于或等于骨螺釘10近端部分14p的螺紋內(nèi)徑d1的直徑，以便有利于螺釘10的插入。在一示范性實施例中，漸縮率的范圍約為0.5 °至15°。
在使用時，用與骨螺釘10的螺帽12上的六角凹口22相配合的驅(qū)動工具將骨螺釘10擰入骨中，如脊椎骨。當骨螺釘10被插入骨中，螺紋16、18將以螺旋的方式切開骨頭，這樣螺紋16、18之間的區(qū)域?qū)⒈还穷^所填充。這將防止骨螺釘10由骨中被拉出，并且將減少骨螺釘10周圍的骨損傷，以便減小植入骨螺釘10而需要被取出的骨。當用于脊椎骨時，骨螺釘10的遠端部分14d將延伸到脊椎體內(nèi)，同時骨螺釘10的剩余部分將置于椎弓根骨中。特別希望的是，骨螺釘10的近端部分14p作為骨螺釘10強度最高的部分需要置于椎弓根骨中。
依據(jù)本發(fā)明的骨螺釘可由任何生物相容材料制成，其包括生物相容金屬和聚合物。還可構(gòu)想到，骨螺釘可同樣地包括可生物吸收的和/或可生物降解的材料。適當?shù)牟牧习ǖ幌抻谒型饪剖中g(shù)適用的材料，其中包括鈦，鈦合金，鉻合金和不銹鋼，以及不可再吸收的非金屬材料如碳纖維材料、樹脂、塑料和陶瓷。典型的材料包括但不限于，PEAK、PEEK(聚醚醚酮)、PEK、PEKK和PEKEKK材料，它們設(shè)置有網(wǎng)狀的碳纖維或玻璃纖維或加固有如碳纖維或玻璃纖維。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可使用具有適于裝接到骨頭上的機械特性的任何種類的數(shù)量的材料。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解本發(fā)明的基于上述實施例的其它特征和優(yōu)點。因此，本發(fā)明不限于所示出的和所描述的內(nèi)容，而是由后附的權(quán)利要求來限定。本說明書提及的所有公開出版物和對比文件在此通過引證結(jié)合入其全部的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種骨螺釘，其包括頭部；柄，該柄具有近端部分和遠端部分，該近端部分具有恒定螺紋內(nèi)徑，該遠端部分具有沿從近端至遠端的方向減小的螺紋內(nèi)徑；和相對的第一螺紋和第二螺紋，所述螺紋圍繞該柄的長度的至少一部分延伸并限定沿該柄的長度保持恒定的螺紋高度。
2.如權(quán)利要求1所述的骨螺釘，其特征在于，所述柄在該柄的遠端末端處的螺紋外徑等于或小于所述柄的近端部分的螺紋內(nèi)徑。
3.如權(quán)利要求1所述的骨螺釘，其特征在于，所述柄的遠端部分具有約10mm的長度。
4.如權(quán)利要求1所述的骨螺釘，其特征在于，所述柄的遠端部分的長度大約是所述骨螺釘長度的至少10％。
5.如權(quán)利要求1所述的骨螺釘，其特征在于，所述骨螺釘具有范圍約為20mm至100mm的長度，并且所述柄的遠端部分具有約10mm的長度。
6.如權(quán)利要求1所述的骨螺釘，其特征在于，每一所述相對的第一螺紋和第二螺紋的根部具有在朝向近端的螺紋面和朝向遠端的螺紋面之間延伸的寬度，該寬度沿柄的長度保持大致恒定。
7.如權(quán)利要求1所述的骨螺釘，其特征在于，每一所述相對的第一螺紋和第二螺紋的頂部具有在朝向近端的螺紋面和朝向遠端的螺紋面之間延伸的寬度，該寬度沿柄的長度保持大致恒定
8.如權(quán)要利求7所述的骨螺釘，其特征在于，所述頂部的寬度約為0.2mm。
9.如權(quán)利要求1所述的骨螺釘，其特征在于，所述相對的第一螺紋和第二螺紋限定約6mm的節(jié)距。
10.如權(quán)利要求1所述的骨螺釘，其特征在于，所述相對的第一螺紋和第二螺紋均具有近端螺紋面和遠端螺紋面，所述近端螺紋面和遠端螺紋面沿從根部至頂部的方向相互聚攏。
11.如權(quán)利要求10所述的骨螺釘，其特征在于，所述近端螺紋面和遠端螺紋面以基本相同率相互聚攏。
12.如權(quán)利要求1所述的骨螺釘，其特征在于，所述的相對的第一螺紋和第二螺紋均具有近端螺紋面和遠端螺紋面，所述近端螺紋面和遠端螺紋面在其最外側(cè)的頂部處相互聚攏以便形成平邊緣。
13.如權(quán)利要求1所述的骨螺釘，其特征在于，在所述柄的近端部分處的螺紋內(nèi)徑范圍約為3mm至5mm，并且在所述柄的遠端部分處的螺紋內(nèi)徑小于在所述柄的近端部分處的螺紋內(nèi)徑。
14.如權(quán)利要求1所述的骨螺釘，其特征在于，還包括在所述柄的最遠端的端部處形成的遠端末端。
15.如權(quán)利要求14中所述的骨螺釘，其特征在于，所述遠端末端是自攻絲的末端。
16.一種骨螺釘，其包括頭部，該頭部具有在其上形成的驅(qū)動器接受元件；柄，該柄由第一和第二軸對稱螺紋形成，所述第一和第二軸對稱螺彼此偏置約180°并且圍繞該柄的至少一部分在其近端端部和遠端端部之間延伸，所述螺紋具有沿該柄的長度保持恒定的螺紋高度，并且該柄的近端部分的螺紋內(nèi)徑等于或大于該柄在最遠端端部處的螺紋外徑。
17.如權(quán)利要求16所述的骨螺釘，其特征在于，所述柄的近端部分具有大致恒定的螺紋內(nèi)徑，并且所述柄的遠端部分具有沿從近端至遠端的方向減小的螺紋內(nèi)徑。
18.如權(quán)利要求16所述的骨螺釘，其特征在于，所述柄的遠端部分的長度大約是所述骨螺釘長度的至少10％。
19.如權(quán)利要求16所述的骨螺釘，其特征在于，所述柄的遠端部分具有約10mm的長度。
20.如權(quán)利要求16所述的骨螺釘，其特征在于，所述的骨螺釘具有范圍約20mm至100mm的長度，且所述柄的遠端部分具有約10mm的長度。
21.如權(quán)利要求16所述的骨螺釘，其特征在于，每一所述螺紋的根部具有在朝向近端的螺紋面和朝向遠端的螺紋面之間延伸的寬度，該寬度沿柄的長度保持大致恒定。
22.如權(quán)利要求16所述的骨螺釘，其特征在于，每一所述螺紋的頂部具有在朝向近端的螺紋面和朝向遠端的螺紋面之間延伸的寬度，該寬度沿柄的長度保持大致恒定。
23.如權(quán)利要求22所述的骨螺釘，其特征在于，所述頂部的寬度約為0.2mm。
24.如權(quán)利要求16所述的骨螺釘，其特征在于，所述螺紋限定約6mm的節(jié)距。
25.如權(quán)利要求16所述的骨螺釘，其特征在于，每一所述螺紋具有近端螺紋面和遠端螺紋面，該近端螺紋面和遠端螺紋面沿從其根部至頂部的方向相互聚攏。
26.如權(quán)利要求25所述的骨螺釘，其特征在于，所述近端螺紋面和遠端螺紋面以基本相同率相互聚攏。
27.如權(quán)利要求16所述的骨螺釘，其特征在于，每一所述螺紋具有近端螺紋面和遠端螺紋面，該近端螺紋面和遠端螺紋面在其最外側(cè)的頂部處相互聚攏以便形成平邊緣。
28.如權(quán)利要求16所述的骨螺釘，其特征在于，還包括在所述柄的最遠端的端部處形成的遠端末端。
29.如權(quán)利要求28所述的骨螺釘，其特征在于，所述遠端末端是自攻絲的末端。
30.一種骨螺釘，其包括頭部；柄，該柄具有近端部分和遠端部分，該近端部分具有恒定螺紋內(nèi)徑，該遠端部分具有沿從近端至遠端的方向減小的螺紋內(nèi)徑；和相對的第一螺紋和第二螺紋，所述螺紋在該柄的至少一部分上形成并且限定以與所述柄的螺紋內(nèi)徑相同率減小的螺紋外徑。
全文摘要
一種骨螺釘，其設(shè)置有頭部和具有相對的第一和第二螺紋的柄，該第一和第二螺紋圍繞該柄延伸。在一實施例中，該柄具有近端部分和遠端部分，該近端部分具有恒定螺紋內(nèi)徑，該遠端部分具有沿從近端至遠端的方向減小的螺紋內(nèi)徑，以便形成一錐形。相對的第一螺紋和第二螺紋優(yōu)選為限定沿該柄的長度保持恒定的螺紋高度。在一示范性實施例中，在所述柄的遠端末端處的該柄的螺紋外徑等于或小于在該柄的近端部分處的螺紋內(nèi)徑。
文檔編號A61B17/58GK1980611SQ200580010343
公開日2007年6月13日 申請日期2005年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月30日
發(fā)明者D·布羅克, G·K·庫馬, M·S·瓦里尤 申請人:德普伊脊椎股份有限公司