專利名稱:圍繞骨植入物的骨材料的加固的制作方法
圍繞骨植入物的骨材料的加固
背景
本發(fā)明涉及假體裝置和使用該假體裝置的方法,更具體地,但非排它地,本發(fā) 明涉及加固由植入物接合的骨的技術(shù)。
使用假體植入物以解決矯形損傷和疼痛已成為平凡之事。但是,經(jīng)常存在的挑 戰(zhàn)是提供更安全并且可靠的植入物構(gòu)造以改進操作成果。因此,在此技術(shù)領(lǐng)域需要 另外的貢獻。
概述
本申請的一個實施方式是獨特的植入技術(shù)。其它的實施方式包括涉及可植入假 體的獨特方法、系統(tǒng)、器械、工具包和裝置。
在一個實施方式中,具有帶螺紋的桿和內(nèi)腔的螺釘被植入骨中。所述內(nèi)腔通過 沿著所述桿的一個或多個孔口與骨流體連通。聚合材料以第一狀態(tài)被提供。能量被 應(yīng)用到聚合材料以使聚合材料轉(zhuǎn)變?yōu)楦鲃拥牡诙顟B(tài)。處于第二狀態(tài)的聚合材料 從內(nèi)腔流動,穿過一個或多個開口進入到骨材料中,以提供加固。在被放置在骨材 料中之后,聚合材料重新回到第一狀態(tài)。在一種形式,第二狀態(tài)是相對于處于第一 狀態(tài)的聚合材料較堅硬固相的聚合材料較軟固相,和/或聚合材料的第二狀態(tài)與聚 合材料的固體第一狀態(tài)相反而為至少部分液體。
在另一實施方式中,螺釘被構(gòu)造以植入骨中,其中所述螺釘具有帶螺紋的桿和 內(nèi)腔。螺釘?shù)膬?nèi)腔通過沿著桿的一個或多個孔與骨流體連通。裝置被用于加熱聚合 材料,使其從堅硬的狀態(tài)到更流動的狀態(tài)。處于更流動狀態(tài)的聚合材料從內(nèi)腔流動 穿過孔進入到骨材料中,以提供加固。
仍在另一實施方式中,螺釘被構(gòu)造以接合骨,其包括頭部、相對頭部的螺紋桿 以及沿著桿的內(nèi)腔。所述內(nèi)腔通過沿著桿的一個或多個孔與骨流體連通。包括聚己 酸內(nèi)酯的聚合材料被放置在螺釘?shù)膬?nèi)腔內(nèi),以通過一個或多個孔輸送。還在另一實施方式中,具有帶螺紋的桿和內(nèi)腔的螺釘被植入骨中。所述內(nèi)腔通 過沿著所述桿的一個或多個孔與骨流體連通。聚合材料被提供并且被加熱,以使所 述材料更流動。聚合材料從內(nèi)腔流動穿過孔進入到骨材料中,以提供對植入骨中的 螺釘?shù)募庸獭?br>
在進一步的實施方式中,聚合材料通過螺釘或其它骨-穿刺植入物中的通道被 注入到骨材料中。對于一種形式,聚合材料是一種或多種低分子量聚合物和一種或 多種高分子量聚合物的摻和物,高分子量聚合物比低分子量聚合物更具粘性。高分 子量材料的柔軟性通過加熱改變,以促進注入到骨組織中,而低分子量材料被選擇, 以在加熱軟化后,潤滑高分子量材料的注入。
仍在進一步的實施方式中,加固骨的材料包括聚合物的摻和物,所述聚合物被 選擇,以在相對較高的溫度下初次熔化后降低結(jié)晶溫度,從而促進穿過植入物注入 到骨材料中。在冷卻至降低的結(jié)晶溫度時,所述材料重新回到較堅硬的狀態(tài)以提供 加固。在這種形式的一個具體形式中,所述材料包括聚乙醇酸交酯和聚己酸內(nèi)酯的 共聚物摻和物。
本發(fā)明的一個目標是提供獨特的植入技術(shù)。
可選地或另外地,本發(fā)明的另一目的是提供獨特的假體方法、系統(tǒng)、器械、儀 器、工具箱和/或裝置。
從一同提供的詳細描述和附圖,本申請的進一步的實施方式、形式、特征、方 面、益處、目標和優(yōu)點將變得明顯。
附圖簡述
圖1是用于加固骨中植入物的系統(tǒng)的局部剖視圖和局部圖解視圖。
圖2是用于加固骨中植入物的另一系統(tǒng)的局部剖視圖和局部圖解視圖。 圖3是用于加固骨中植入物的另一系統(tǒng)的局部剖視圖和局部圖解視圖。 圖4是熱流對溫度圖。 圖5是熱流對時間圖。
代表性實施方式的詳述為了促進理解本發(fā)明的原理,現(xiàn)在將參考在附圖中說明的實施方式,并且使用 特定的語言說明同一事物。然而,可以理解的是,本發(fā)明的范圍不意欲因此受限制。 所述實施方式的任何變化和進一步的改良,和此處所述的發(fā)明原理的任何進一步應(yīng) 用都被考慮,這是本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常想到的。
圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的加固系統(tǒng)10。該加固系統(tǒng)10包括螺
釘12、能量源14和有機聚合材料16。螺釘12和聚合材料16以剖面顯示,而能量 源14示意表示。在螺釘12被植入骨18中時,通常使用加固系統(tǒng)10。螺釘12由 不銹鋼、鈦或其合金、或如適合意圖應(yīng)用的其它生物相容性材料制成。應(yīng)該意識到, 該加固系統(tǒng)10可以與人類的骨、非人類的骨、和/或其它適合的硬組織一起使用。 骨18可以是健康的但是被另外選擇用于植入、可以是骨折的、或可以具有一些其 它形式的病癥。在一種形式中,骨18是脊柱的椎骨或骶骨。螺釘12可以被單獨使 用,或與假肢構(gòu)造的一個或多個其它構(gòu)件如其它的螺釘、棒、骨鉤、銷、金屬絲、 板或可以機械互聯(lián)或可以不機械互聯(lián)的類似物一起使用。在一個可選的實施方式 中,組織穿刺緊固件而非螺紋螺釘被用在系統(tǒng)10中。
骨18由外骨材料22和內(nèi)骨材料20組成。所述外骨材料22典型地在質(zhì)地上是 致密的并被稱為致密組織,并且具體對于椎骨形式,可以被稱為骨密質(zhì)。內(nèi)部材料 20包括細長纖維和薄板,它們結(jié)合在一起以形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被稱為 網(wǎng)狀骨質(zhì)組織——其相對于骨密質(zhì)是多孔的,并且具體對于椎骨形式,可以被稱為 骨松質(zhì)。致密組織位于骨18的外部,而網(wǎng)狀骨質(zhì)組織在內(nèi)部。組織的相對量在不 同的骨和同一個骨的不同區(qū)域不同,這取決于所需要的強度的量和/或其它因素。
螺釘12具有縱向中心線軸L,并且包括頭部24和桿26。所述桿26沿著軸L 與頭部24相對定位。桿26包括限定螺紋32的外表面40。也應(yīng)該意識到,螺紋32 基本可以沿著整個外表面42或僅僅沿著其一部分被定位,如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 會想到的。螺紋32接合骨材料20和22,以將螺釘12錨定在骨18內(nèi)。應(yīng)該意識 到,在其它的實施方式中,不同類型的骨-穿刺緊固件可以被使用,代替不具有螺 紋的螺釘12。
頭部24位于螺釘12的近端28,而桿26在螺釘12的遠端30終止。頭部24 包括開口 29,所述開口進入到被限定在桿26內(nèi)的內(nèi)部管狀腔34中,其在圖1中 至少部分地被材料16填滿。應(yīng)該意識到,頭部24和/或開口 29可以形成以接受和 /或接合工具,從而有利于螺釘12植入骨18中。也應(yīng)意識到,頭部24和/或開口29可以形成以接受輸送裝置,所述輸送裝置除了材料16以外還輸送加固劑、類固
醇、藥劑、或任何其它材料,如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以想到的。更具體地,如圖
1所述,系統(tǒng)10包括加熱塊41,所述加熱塊41限定管狀通道42以接受通過其中 的材料16。通道42與開口 29和腔34對齊。加熱塊41在如圖1所示排列時接觸 螺釘12的近端28。
內(nèi)腔34與幾個孔36流體連通。表面40限定孔36的每一個的開口。內(nèi)腔34 大致與螺釘12的縱向中心線軸L同軸,并且從在近端28的開口 29延伸穿過螺釘 12的遠端30???6與腔34以及相應(yīng)的開口 29流體連通。當螺釘12被植入骨18 中時,孔36允許材料從螺釘12的內(nèi)腔34到骨18的骨材料20和/或22的連通。
能量源14提供能量,以通過升高聚合材料16的溫度使聚合材料16轉(zhuǎn)變?yōu)楦?流動的狀態(tài)。能量源14通過應(yīng)用一種或多種形式能量提供材料16的加熱,以軟化 和/或熔化材料16,如輻射的、傳導(dǎo)的或傳送的熱能;超聲的或其它聲學能量;射 頻能量;或如本領(lǐng)域技術(shù)人員會想到的任何其它能量形式,以引起材料16的加熱。 對于所述的實施方式,能量源14與塊41接觸,以施加可導(dǎo)致聚合材料16被加熱 的能量。在其它的實施方式中,能量源14可以機械地或可以不機械地聯(lián)接或接觸 塊41、螺釘12和/或含有聚合材料16的任何輸送/儲存裝置。
聚合材料16最初以固體狀態(tài)被加載到管狀通道42中,并且通過應(yīng)用壓實桿 38施加力以箭頭A顯示的方向,通過開口29被推進到螺釘12的內(nèi)腔34中。通過 應(yīng)用來自能量源14的能量,在聚合材料16的加熱之前、之中和/或之后,壓實桿 38可以以這種方式被應(yīng)用。壓實桿38被制作成形且使其大小適合填滿通道42,以 便其引導(dǎo)大部分聚合材料16進入到腔34中,如果不是全部的話。在另一實施方式 中, 一些或全部聚合材料16可以在加熱前被儲存在螺釘12的內(nèi)腔34和/或孔36 中。
在一個優(yōu)選的實施方式中,聚合材料16包括聚己酸內(nèi)酯。在更優(yōu)選的實施方 式中,聚合材料16基本上由聚己酸內(nèi)酯組成。在甚至更優(yōu)選的實施方式中,聚合 材料16由聚己酸內(nèi)酯組成。在另一更優(yōu)選的實施方式中,聚合材料16由低分子量 聚合物和高分子量聚合物的摻和物組成。仍在另一甚至更優(yōu)選的實施方式中,材料 16的共聚物形式包括低分子量/低粘度聚合物和由聚己酸內(nèi)酯組成的高分子量/高 粘度聚合物。雖然一些優(yōu)選的實施方式包括聚合材料16(如聚己酸內(nèi)酯)的生物可 吸收形式,但聚合材料16不限于生物可吸收聚合物。作為壓實桿38的可選對象或附加物,可以通過應(yīng)用加壓氣體、鹽溶液或這種其它合適的材料或裝置,將聚合材
料16推出腔34和孔36。
在操作中,骨18在手術(shù)過程中被暴露和準備好,使用標準技術(shù)在骨18中形成 引導(dǎo)孔。接著,螺釘12被植入到骨18中,以便螺紋32接合骨材料20和22,以 治療損傷或疾病。在放置螺釘12之后,塊41被定位以使通道42與開口 29和腔 34排成一直線,并且聚合材料16被嵌入其中。能量源14啟動,以加熱包含在通 道42中的聚合材料16至更軟或更流動的狀態(tài)。這種狀態(tài)的變化可以是從更堅硬的 固相到更軟的、更易流動的固相,從固相到液相,或這些的組合——只是列舉幾種 可能性。當聚合材料16改變狀態(tài)時,壓實桿38被用于將其推出通道42,穿過螺 釘12的頭部24中的開口29,進入桿26的內(nèi)腔34中,并且通過孔36出來,如箭 頭F所示。當聚合材料16離開孔36時,其接觸骨材料20和/或22,占據(jù)了骨18 中靠近桿26的空間,這是由因加熱引起的更流動狀態(tài)而促進的。在被放置與骨材 料接觸之后,聚合材料冷卻到閾值溫度以下,重新回到其加熱以前更堅硬的狀態(tài), 以加固骨和植入物。在一些優(yōu)選的實施方式如包括聚己酸內(nèi)酯的那些實施方式中, 聚合材料16的至少一部分隨時間被生物吸收。在一些更優(yōu)選的實施方式中,用于 加固骨的幾乎所有聚合材料16的生物吸收發(fā)生在6至12個月的時間段內(nèi)。
圖2描述了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的加固系統(tǒng)110;其中相似的參考數(shù)字 顯示先前描述的相同部分。加固系統(tǒng)110包括螺釘112、能量源14和有機聚合材 料16。螺釘112和聚合材料16以截面顯示,而能量源14被示意表示。螺釘112 包括頭部124和先前描述的桿26,并且可以由如用于制造螺釘12的材料制成。頭 部124定位在螺釘112的近端128,而桿26終止在螺釘12的遠端130。頭部124 包括螺紋連接器134,所述連接器134限定了進入到桿26內(nèi)的內(nèi)腔34中的開口 129。 螺紋連接器134大致與桿26的縱向中性軸Ll同軸,并且結(jié)合到螺釘112的頭部 124上。螺紋連接器134是大致管狀形狀,并且包括入口 136以接收聚合材料16 進入到腔34中。應(yīng)該意識到,螺紋連接器134可以被設(shè)備接合,以加載聚合材料 16到腔34中,和/或加載所需的任何其它類型的材料。
更具體地,如圖2所述,系統(tǒng)110包括注入器140,所述注入器140限定了部 分裝有聚合材料16的中空主體142。注入器140具有帶螺紋連接器144的出口, 以接合連接器134的螺紋。注入器也包括活塞148,以將材料16推出主體142,通 過開口 129進入到腔34中。如關(guān)于系統(tǒng)10所述的,聚合材料16被用能量源14加熱,以轉(zhuǎn)變?yōu)楦琢鲃拥?、更不堅硬的狀態(tài),用于注入通過腔34和孔36。應(yīng)該 意識到,在不同的實施方式中,螺紋連接器134可以利用除螺紋以外的連接方法, 如路厄接頭、加有彈簧的卡口連接器或類似連接。
在手術(shù)中,骨18被暴露,并且螺釘112以如螺釘12相同的方式被植入。在將 材料16加載到注入器140的主體142之后,連接器144被擰到連接器134上,并 且來自源14的能量被應(yīng)用,以使材料16的溫度升高而改變其狀態(tài)。在軟化和/或 熔化期間或之后,材料16被從注入器140注入到螺釘112的腔34中,并且相應(yīng)地 通過孔36退出腔34。流動穿過孔36的的材料16占據(jù)了骨18中圍繞螺釘112的 空間,并且冷卻,重新回到其更堅硬的狀態(tài),以提供加固。
圖3描述了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的加固系統(tǒng)210;其中相似的參考數(shù)字 顯示先前描述的相同部分。螺釘212和聚合材料16以截面顯示,而源214被示意 表示。加固系統(tǒng)210包括螺釘212、能量源14和有機聚合材料16。螺釘212可以 由與螺釘12或螺釘112相同的材料制成。螺釘212包括頭部224和相對于頭部224 的桿226。頭部224被定位在螺釘212的近端228,而桿226終止于螺釘212的遠 端230。頭部224可以被形成為接受和/或接合器械,以有利于螺釘212植入到骨 18中。也應(yīng)該意識到,頭部224可以被形成為接受和/或接合能量源14和安裝工 具。
桿226包括與幾個孔36流體連通的內(nèi)腔234???6的開口由桿226的外表面 40限定,其也限定了螺紋32,如前所述。腔234延伸穿過桿226至螺釘212的遠 端230。應(yīng)該意識到,內(nèi)腔234可以從螺釘212的近端228內(nèi)延伸到桿226的遠端 230內(nèi)。聚合材料16最初被定位在桿226的內(nèi)腔234內(nèi),其在植入到骨18中之前 被預(yù)先加載到螺釘212中。
在手術(shù)中,螺釘212以標準方式被植入到骨18中,其攜帶有腔234中的聚合 材料16。在將螺釘212放置在骨18中之后,能量源14被啟動以將包含在螺釘212 的內(nèi)腔234內(nèi)的聚合材料16加熱到更軟的或更流動的狀態(tài),所述更軟的或更流動 的狀態(tài)可以是較軟的固體和/或液體。在系統(tǒng)210中,由源14提供的能量形式適合 通過頭部224使腔234中的材料16的溫度升高,如熱傳導(dǎo)——僅僅列舉一個例子。 當聚合材料16軟化和/或熔化時,其如箭頭F所示流出孔36。外流的材料16接觸 周圍的骨材料20和/或22,并且占據(jù)骨18內(nèi)的鄰近空間。在被放置與骨材料接觸 之后,聚合材料冷卻到閾值溫度以下,重新回到其加熱之前的最初的更堅硬的狀態(tài),
11以加固骨和植入物。在系統(tǒng)210的一個優(yōu)選形式中,材料16在加熱期間基本上從
固體到液體改變狀態(tài),并且在冷卻之后返回到固體狀態(tài),以提供加固。然而,應(yīng)該
意識到,聚合材料16或到其等價物的任一類型,如關(guān)于系統(tǒng)10所述的,可以被用 于系統(tǒng)110或210。
參考圖4和圖5的曲線圖,討論了材料16的一個更優(yōu)選的形式,其在某些應(yīng) 用中可能是期望的,并且可以用于提供前述系統(tǒng)中的加固。對于這種形式,材料 16包括易混共聚物與聚己酸內(nèi)酯的摻和物。在一個具體的形式中,易混共聚物是 聚乙醇酸交酯。在更優(yōu)選的摻和物中,按重量計大約90%的聚乙醇酸交酯和10%的 聚己酸內(nèi)酯被提供,以降低結(jié)晶溫度。在圖4中,產(chǎn)生的大約60攝氏度的最初熔 點被表示為最大值M。熔化后,當摻和物冷卻時,直到達到大約25攝氏度——如 圖4中所示的最小值X——的結(jié)晶溫度,其才重新凝固。這種過冷卻可以由多種不 同的摻和物提供,所述摻和物可以包括或不包括用于對比的硫酸鋇。具有這種摻和 物,材料16被加熱熔化并且然后冷卻至標稱體溫(37攝氏度),同時保持液態(tài)。 一段時間后結(jié)晶發(fā)生,該時間取決于摻和物。圖5示例了相對于最小值X1所示的 結(jié)晶時間的這種延遲。
在另一實施方式中,優(yōu)選用于一些應(yīng)用的材料16形式由低分子量/低粘度共聚 物和比較高分子量/高粘度聚合物的摻和物組成。低分子量聚合物被選擇以在其從 骨植入物被注入到骨材料中時提供對高分子量、更粘性聚合物的潤滑。這種可選物 也可以被用于前述系統(tǒng)如材料16。在這種摻和物的一種更優(yōu)選的形式中,高分子 量共聚物是聚己酸內(nèi)酯。
仍在本發(fā)明的另一實施方式中,螺釘被植入在骨中,其中所示螺釘包括桿、接 合骨的螺紋和內(nèi)腔,所述內(nèi)腔與沿著桿的一個或多個孔流體連通。處于第一狀態(tài)的 聚合材料被提供。能量被應(yīng)用到聚合材料,以使聚合材料從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙?態(tài),其中所述第二狀態(tài)比第一狀態(tài)更具流動性。第二狀態(tài)的聚合材料從內(nèi)腔流出一 個或多個孔,進入到骨內(nèi)部的骨材料中,以提供加固。
在本發(fā)明的進一步的實施方式中,所述加固系統(tǒng)包括螺釘,所述螺釘具有內(nèi)腔 和穿過螺釘外表面的一個或多個孔。所述螺釘被構(gòu)造為植入骨中,以放置一個或多 個孔,所述一個或多個孔與骨內(nèi)部的骨材料流體連通。用于加熱聚合材料的方法被 提供,以使聚合材料從更堅硬的固態(tài)變?yōu)楦鲃拥囊簯B(tài)。使聚合材料以更流動的狀 態(tài)流動的方法被提供,以促進聚合材料從內(nèi)腔移動穿過一個或多個 L,從而與骨內(nèi)部的骨材料接觸。聚合材料重新回到較堅硬的狀態(tài)以加固骨材料。
更在本發(fā)明的進一步的實施方式中,加固系統(tǒng)包括被構(gòu)造為接合人骨的螺釘, 其中所述螺釘包括與頭部分相對的螺紋桿部分和內(nèi)腔,所述內(nèi)腔與沿著螺紋桿定位 的一個或多個孔流體連通。聚合材料被定位在內(nèi)腔之內(nèi)并且由聚己酸內(nèi)酯組成。
仍在本發(fā)明的進一步的實施方式中,螺釘被植入到骨中,其中所述螺釘包括桿, 所述桿的至少一部分具有接合骨的螺紋,和內(nèi)腔,所述內(nèi)腔與沿著桿的一個或多個 孔流體連通。聚合材料被提供并且被加熱,以使聚合材料更具流動性。聚合材料從 內(nèi)腔流出一個或多個孔,并且進入到骨內(nèi)部的骨材料中,以提供加固。
雖然已經(jīng)在附圖和前述的描述中詳細說明和描述了本發(fā)明,但是這些在性質(zhì)上 被認為是說明性的而不是限制性的,應(yīng)理解只有所選擇的實施方式已經(jīng)被示出和描 述,在本文所描述的或由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍內(nèi)的所有變化、等價物 以及改進都期望受到保護。任何實驗、實驗實例或本文提供的實驗結(jié)果都意圖例證 本發(fā)明,而不應(yīng)解釋為限定或限制發(fā)明范圍。進一步,任何本文述及的理論、操作 機理、證據(jù)或發(fā)現(xiàn)都意味著進一步加強對本發(fā)明的理解,而不意圖以任何方式將本 發(fā)明限制到這樣的理論、操作機理、證據(jù)或發(fā)現(xiàn)。在閱讀權(quán)利要求時,除非具體相
反指出,詞如"一個(a)"、"一個(an)"、"至少一個"以及"至少一部分" 不意圖將權(quán)利要求限制到僅一一項。進一步,當語言"至少一部分"和/或"一部 分"被使用時,除非具體相反指出,權(quán)利要求可以包括一部分和/或整個項。
1權(quán)利要求
1. 一種方法,其包括將螺釘植入骨中,所述螺釘包括桿,所述桿的至少一部分限定螺紋以接合所述骨,并且所述螺釘限定內(nèi)腔,所述內(nèi)腔與沿著所述桿定位的一個或多個孔流體連通;提供處于第一狀態(tài)的聚合材料;將能量應(yīng)用到所述聚合材料,以將所述聚合材料從所述第一狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙顟B(tài),所述第二狀態(tài)比所述第一狀態(tài)更具流動性;和使處于所述第二狀態(tài)的所述聚合材料流出所述一個或多個孔,進入到所述骨內(nèi)部的骨材料中,以提供加固。
2. 權(quán)利要求1所述的方法,其中所述能量的應(yīng)用加熱所述聚合材料至從固相 轉(zhuǎn)變到液相,所述固相是所述聚合材料的所述第一狀態(tài),所述液相是所述聚合材料 的所述第二狀態(tài)。
3. 權(quán)利要求2所述的方法,其中所述從固相轉(zhuǎn)變到液相在第一溫度發(fā)生,所 述聚合材料保持液相,同時冷卻至低于所述第一溫度的第二溫度,在等于或低于所 述第二溫度時處于液相的所述聚合材料接觸所述骨材料,并且在接觸所述骨材料之 后固化。
4. 權(quán)利要求l所述的方法,其中能量的所述應(yīng)用使所述聚合材料從第一固相 轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙滔?,所述第一固相比所述第二固相更硬,所述第一固相是所述聚合?料的所述第一狀態(tài),而所述第二固相是所述聚合材料的所述第二狀態(tài)。
5. 權(quán)利要求l所述的方法,其中所述聚合材料包括聚己酸內(nèi)酯,而所述能量 包括超聲能量、射頻能量和熱能的至少一種,以加熱所述聚合材料。
6. 權(quán)利要求l所述的方法,其包括在所述聚合材料被放置在所述內(nèi)腔中時進 行所述能量的所述應(yīng)用,以加熱所述聚合材料。
7. 權(quán)利要求l所述的方法,其中所述螺釘包括與所述桿相對的頭部,而所述 頭部限定到所述內(nèi)腔中的開口,并且進一步包括-啟動所述能量的應(yīng)用以加熱所述聚合材料;和在所述啟動之后,將所述聚合材料通過所述開口嵌入到所述內(nèi)腔中。
8. 權(quán)利要求l所述的方法,其中所述聚合材料包括高分子量聚合物和低分子 量聚合物的摻和物,所述低分子量提供潤滑,以使所述高分子量聚合物在所述聚合材料處于第二種形式時通過所述一個或多個孔。
9. 權(quán)利要求l所述的方法,其包括-提供具有所述聚合材料的螺釘,所述聚合材料以固體狀態(tài)被放置在所述內(nèi)腔中,所述固體狀態(tài)是所述聚合材料的第一狀態(tài);通過應(yīng)用所述能量加熱所述腔中的所述聚合材料,以提供處于所述第二狀態(tài) 的聚合材料;和加熱之后,處于所述第二狀態(tài)的所述聚合材料的流動包括將所述聚合材料穿 過所述一個或多個孔推出所述內(nèi)腔。
10. 權(quán)利要求1所述的方法,其中所述聚合材料在人體內(nèi)在六個月到一年范 圍的時間期間內(nèi)為生物可吸收的。
11. 一種設(shè)備,其包括螺釘,其限定具有穿過所述螺釘?shù)耐獗砻娴囊粋€或多個孔的內(nèi)腔,所述螺釘 被構(gòu)造為植入到骨中,以將所述一個或多個孔放置與所述骨內(nèi)部的骨材料流體連 通;裝置,其用于加熱聚合材料,以使所述聚合材料從堅硬的固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦鲃?的狀態(tài),所述流動的狀態(tài)比所述堅硬的狀態(tài)更具流動性;和裝置,其用于使所述聚合材料以更流動的狀態(tài)從所述內(nèi)腔流動穿過所述一個 或多個孔,以接觸所述骨內(nèi)部的所述骨材料并且重新回到更堅硬的狀態(tài),以加固所 述骨材料。
12. —種設(shè)備,其包括螺釘,其被構(gòu)造為接合人骨,所述螺釘包括與頭部部分相對的螺紋桿部分, 所述螺釘限定內(nèi)腔與沿著所述螺紋桿定位的一個或多個孔流體連通;和 聚合材料,其被放置在所述內(nèi)腔中,所述聚合材料包括聚己酸內(nèi)酯。
13. 權(quán)利要求12所述的設(shè)備,其中所述聚合材料包括聚己酸內(nèi)酯和另一種聚 合物的摻和物,所述另一種聚合物具有比聚己酸內(nèi)酯低的分子量,以提供潤滑。
14. 權(quán)利要求12所述的設(shè)備,其中所述聚合材料包括聚己酸內(nèi)酯和易混共聚 物的摻和物。
15. 權(quán)利要求14所述的設(shè)備,其中所述共聚物是聚乙醇酸交酯,并且所述摻 和物包括按重量計比聚己酸內(nèi)酯更大量的聚乙醇酸交酯。
16. 權(quán)利要求12所述的設(shè)備,其包括將熱應(yīng)用到所述聚合材料的裝置。
17. —種方法,其包括將螺釘植入骨中,所述螺釘包括桿,所述桿的至少一部分限定螺紋以接合所 述骨,所述螺釘限定內(nèi)腔,所述內(nèi)腔與沿著所述桿定位的一個或多個孔流體連通; 提供聚合材料;加熱所述聚合材料,以使所述聚合材料更具流動性;和使所述聚合材料從所述內(nèi)腔流出所述一個或多個孔,進入所述骨內(nèi)部的骨材 料中,以提供加固。
18. 權(quán)利要求17所述的方法,其中所述加熱使所述聚合材料從固相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合唷?br>
19. 權(quán)利要求18所述的方法,其中從固相到液相的所述轉(zhuǎn)變在第一溫度發(fā)生, 所述聚合材料保持液相,同時冷卻至低于所述第一溫度的第二溫度,在等于或低于 所述第二溫度時,處于液相的所述聚合材料接觸所述骨材料,并且在接觸所述骨材 料之后固化。
20. 權(quán)利要求17所述的方法,其中所述加熱使所述聚合材料從第一固相轉(zhuǎn)變 為第二固相,所述第二固相比所述第一固相軟。
21. 權(quán)利要求17所述的方法,其中所述聚合材料包括聚己酸內(nèi)酯,并且所述 加熱包括應(yīng)用超聲能量、射頻能量和熱能中至少一種。
22. 權(quán)利要求17所述的方法,其包括在所述聚合材料被放置在所述內(nèi)腔中時 進行所述加熱。
23. 權(quán)利要求17所述的方法,其中所述螺釘包括頭部,所述頭部限定到所述 內(nèi)腔中的開口,并且進一步包括啟動所述聚合材料的所述加熱;和在所述啟動之后,將所述聚合材料通過所述開口加入到所述內(nèi)腔中。
24. 權(quán)利要求17所述的方法,其中所述聚合材料包括高分子量聚合物和低分 子量聚合物的摻和物,所述低分子量提供潤滑,以使所述高分子量聚合物在所述聚 合材料被加熱后流動穿過所述一個或多個孔。
25. 權(quán)利要求17所述的方法,其包括 提供所述聚合材料被放置在所述內(nèi)腔中的所述螺釘; 在處于所述腔中時,進行加熱所述聚合材料;和在所述加熱之后,所述聚合材料的流動包括所述聚合材料通過所述一個或多 個孔被推出所述內(nèi)腔。
26. 權(quán)利要求25所述的方法,其中所述聚合材料在人體內(nèi)在六個月到一年范圍的時間期間內(nèi)為生物可吸收的。
全文摘要
被構(gòu)造為接合骨的螺釘(12、112、212、)具有帶螺紋(32)的桿(26、226)和內(nèi)腔(34、234)。所述內(nèi)腔(34、234)與沿著桿(26、226)的一個或多個孔(36)流體連通。聚合材料(16)被提供給螺釘(12、112、212)。在螺釘(12、112、212)植入骨中之后,能量被應(yīng)用到所述聚合材料(16),以將所述材料轉(zhuǎn)變?yōu)楦鲃拥男问?,并且在處于該形式時,所述聚合材料(16)從內(nèi)腔(34、234)流動,并且通過一個或多個孔(36)流出,進入到骨材料中,以提供加固。
文檔編號A61B17/86GK101505671SQ200780021209
公開日2009年8月12日 申請日期2007年5月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月5日
發(fā)明者B·R·威格, K·A·查馮, N·S·伊斯泰法諾斯 申請人:華沙整形外科股份有限公司