專利名稱：在組織中建立錨固的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，且涉及一種用于在組織，尤其在諸如骨組織之類的硬 組織中建立錨固的裝置和方法。
背景技術(shù)：
需要錨固到骨組織中的裝置可以涵蓋從緊固件到內(nèi)置假體。緊固件例如可以用于 將縫線或金屬絲固定于骨頭中，以把肌腱、韌帶或骨塊重新接附到已從其上撕裂或斷開的 骨上，從而相對(duì)于可能破裂、錯(cuò)位或剖開的骨或相對(duì)于需要彼此穩(wěn)固的骨來固定板和桿，或 者用于把藥物輸送部件接附到骨上。內(nèi)置假體代替了局部組織，它們例如是關(guān)節(jié)假體、表面 修整植入物或牙齒植入物。有很多已知的方法用于把指定的裝置錨固到骨組織中，最常用的一些方法有 在裝置中安裝好線并通過將該線旋入骨組織中而把該裝置錨固到骨中、采用可固化的接 合劑、把裝置擠壓到比該裝置更小的組織開口中(壓入配合)或采用機(jī)械振動(dòng)和具有 熱塑性能并通過機(jī)械振動(dòng)可液化的材料，所述機(jī)械振動(dòng)優(yōu)選為超聲振動(dòng)。上述最后一種 方法及相應(yīng)裝置已被披露在例如出版物US-7335205、US-7008226、W0-2005/079696或 W0-2008/034277中，在此通過弓丨用將它們包括在本發(fā)明當(dāng)中。采用機(jī)械振動(dòng)和(能夠通過機(jī)械振動(dòng)液化的)熱塑性材料的所有錨固方法的基礎(chǔ) 是，將熱塑性材料就地液化，該熱塑性材料在固態(tài)時(shí)的機(jī)械性能足以形成良好的機(jī)械錨固， 其中該液化的材料的粘性使得材料可以滲入到組織內(nèi)天然形成的或預(yù)先設(shè)置的孔、腔或其 他結(jié)構(gòu)中，并且其中僅較少量的材料需要被液化，以便組織上沒有多余的熱載荷。當(dāng)再凝固 時(shí)，已滲入孔、腔或其他結(jié)構(gòu)中的熱塑性材料與組織形成了積極良好的連接。通過以下可以實(shí)現(xiàn)合適的液化使用具有彈性模量為至少0. 5GPa以及熔化溫度 達(dá)到約350°C的熱塑性能的材料，并且在彼此抵靠的振動(dòng)件和反動(dòng)件之間的結(jié)合部位處提 供這種材料，其中振動(dòng)的主要方向優(yōu)選垂直于結(jié)合部位的方向，但也可以為與該結(jié)合部位 大體平行，并且其中振動(dòng)頻率優(yōu)選在2和200kHz之間(超聲振動(dòng))。由于具有較高彈性模 量，熱塑性材料幾乎無阻尼地傳輸超聲振動(dòng)，從而不會(huì)有裝置內(nèi)部液化及不穩(wěn)定的情形發(fā) 生，即僅在指定的結(jié)合部位處發(fā)生液化且易于控制，并可以保持最少量的液化。指定的結(jié)合部位既可以是要錨固的裝置與要被裝置錨固的組織表面之間的接觸 位置，也可以是兩個(gè)裝置工具之間的結(jié)合部位。對(duì)于第一種情況(結(jié)合部位在裝置和組織 之間)意味裝置把可液化的材料攜帶到與組織相接觸的表面處并構(gòu)成振動(dòng)件，其還意味該 組織充當(dāng)反動(dòng)件，即需要能夠經(jīng)受在該反動(dòng)件上施加的機(jī)械載荷，因此其需要一定的機(jī)械 穩(wěn)定性(優(yōu)選諸如骨頭或牙質(zhì)的硬組織)，使得它至少不會(huì)在熱塑性材料開始液化之前發(fā) 生變形。另一方面，液化準(zhǔn)確地發(fā)生在欲形成錨固的位置處，因而將熱塑性材料的用量限制 到最小。在第二種情況下(結(jié)合部位在兩個(gè)裝置部件之間)，可以不需要組織來承受機(jī)械載 荷，這樣，錨固可以在幾乎任何組織內(nèi)實(shí)現(xiàn)，但是液化的材料需要從指定的結(jié)合部位流動(dòng)到 組織表面，因此準(zhǔn)確限定及準(zhǔn)確定位該結(jié)合部位，或?qū)⒃摻Y(jié)合部位設(shè)置為與要實(shí)現(xiàn)錨固的組織盡可能近是很重要的。另外，振動(dòng)不需要通過可液化的材料傳輸?shù)浇Y(jié)合部位。迄今為止，借助機(jī)械振動(dòng)和可通過機(jī)械振動(dòng)液化的材料在組織內(nèi)錨固的機(jī)理一般 通過三種方式實(shí)現(xiàn)。第一種，也是最簡(jiǎn)單的方式包括把可液化材料壓靠在組織上并通過 該可液化材料把振動(dòng)傳輸?shù)轿挥诮M織與液化材料之間的將發(fā)生液化的結(jié)合部位處。第二種 方式包括將可液化材料擠壓到帶孔的套具中，該套具由組織支撐，振動(dòng)被傳輸?shù)娇梢夯?料，其中在套具的內(nèi)表面和可液化材料之間發(fā)生液化并且其中液化的材料從套具穿孔流到 套具周圍的組織內(nèi)。第三種方式包括在振動(dòng)件和反動(dòng)件之間的結(jié)合部位處提供可液化的 材料，并布置該結(jié)合部位靠近于組織，使得在結(jié)合部位處液化的材料從結(jié)合部位滲透到組 織，其中組織上僅有的機(jī)械載荷是該流動(dòng)材料的較小流體靜力。以上簡(jiǎn)要描述的第一及第二種方式披露在出版物US-7335205、US-7008226和WO 2005/079696中，第三種方式披露在未決的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 60/983791中，在此通過引用 將它們?nèi)堪ㄔ诒景l(fā)明當(dāng)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供另一種借助機(jī)械振動(dòng)及可通過機(jī)械振動(dòng)液化的具有熱塑 性能的材料的用于在組織內(nèi)建立錨固的裝置和方法。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，錨固過程可以在組織的最低機(jī)械載荷下完成，從而不僅 可在多孔且疏松的骨組織中實(shí)現(xiàn)錨固，還可以例如在由微粒組成的骨移植或骨嫁接材料、 軟組織或填充有材料的較大組織腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)錨固。另外，根據(jù)本發(fā)明第一方面的裝置和方法 可以使被錨固的裝置的最終位置完全不依賴于錨固過程，這樣對(duì)液化的精確控制易于適應(yīng) 僅在錨固過程中顯現(xiàn)出的局部組織特性。本發(fā)明的第二方面涉及對(duì)錨固過程的改進(jìn)。上述目的是通過權(quán)利要求所限定的裝置和方法來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明第一方面的基礎(chǔ)是把以上簡(jiǎn)要討論過的三種方式中的第二和第三種進(jìn)行 組合，用以借助機(jī)械振動(dòng)和通過該機(jī)械振動(dòng)可液化的材料來實(shí)現(xiàn)在組織中錨固。換言之，在 帶孔套具中實(shí)現(xiàn)的液化沒有把套具用作反動(dòng)件，而是把在振動(dòng)件和反動(dòng)件之間的結(jié)合部位 設(shè)置在套具中，其中優(yōu)選反動(dòng)件包括可液化材料，但也可以由振動(dòng)件包括可液化材料，并且 其中用于保持振動(dòng)件和反動(dòng)件彼此抵靠的力和反作用力來自套具和組織的外部并不受套 具或組織的支撐。下文中的術(shù)語“帶孔的套具”應(yīng)理解為具有諸如圓柱形狀的內(nèi)部空間的物件，此 物件具有將此內(nèi)部空間與套具的外表面相連的開口，其中套具的開口或孔可以構(gòu)造為由具 有開孔的材料制成的區(qū)域，或?yàn)槎鄠€(gè)小開口(例如孔)，或?yàn)橐粋€(gè)或非常少幾個(gè)的較大開口 (開窗)。套具還可以具有一個(gè)以上的內(nèi)空間。如以上所述，該錨固過程幾乎沒有對(duì)套具任 何機(jī)械要求，這意味著套具可以是剛性或柔性的(例如由片狀材料織物構(gòu)成)。為了錨固過程，優(yōu)選地將帶孔的套具設(shè)置在組織開口中，這樣組織的孔壁至少在 套具被開孔的區(qū)域(錨固位置)內(nèi)緊密圍繞在套具周圍，并且為了錨固過程，將振動(dòng)件和反 動(dòng)件的遠(yuǎn)端部設(shè)置在套具中。在錨固期間，使振動(dòng)件和反動(dòng)件相向移動(dòng)，用于補(bǔ)償從結(jié)合部 位處流出穿過套具的孔并滲入到組織中的可液化材料。在套具內(nèi)一個(gè)錨固位置(套具被開 孔的位置)的一個(gè)錨固步驟中，結(jié)合部位優(yōu)選保持靜止。在一個(gè)套具或不同套具內(nèi)的不同錨固位置的連續(xù)錨固步驟之間，結(jié)合部位通過移動(dòng)振動(dòng)件和反動(dòng)件的組合重新定位。通過 錨固過程，至少一部分套具穿孔以及位于鄰近該穿孔的組織區(qū)域內(nèi)滲入有可液化材料，或 被可液化材料填充，當(dāng)液化的材料再凝固時(shí)，其將套具保持在組織中。在錨固過程后，優(yōu)選 從錨固的套具上移開振動(dòng)件以及反動(dòng)件的剩余部分(沒被液化的可液化材料，以及反動(dòng)件 的非可液化組件(如果有的話))，所錨固套具的內(nèi)空間基本上沒有留下可液化材料。套具例如采用管，該管具有圓形或非圓形的內(nèi)和外橫截面(外橫截面=被套具的 圓周所包圍的區(qū)域；內(nèi)橫截面=內(nèi)空間或通道的橫截面)，二者沿套具的長(zhǎng)度基本相同。套 具的近端為敞口，套具的遠(yuǎn)端可以為敞口或封閉的。至少振動(dòng)件和反動(dòng)件的遠(yuǎn)側(cè)區(qū)域適配 于套具的內(nèi)橫截面，但基本上允許這些部件在套具中無摩擦的進(jìn)行軸向移動(dòng)。振動(dòng)件和反 動(dòng)件中能達(dá)到更遠(yuǎn)處的那個(gè)部件包括近端部，該近側(cè)端部的形狀為可以穿過另一部件的至 少遠(yuǎn)端部。反動(dòng)件優(yōu)選包括例如軸向通道，并且振動(dòng)件包括軸，該軸延伸穿過該通道并且適 配于該通道用于兩個(gè)部件相對(duì)彼此的基本上無摩擦的軸向移動(dòng)。如以上進(jìn)一步所述，優(yōu)選反動(dòng)件包含可液化材料，該反動(dòng)件可以完全由此材料制 成，或者可以在靠近與振動(dòng)件的結(jié)合部位處的部分由此材料制成，而遠(yuǎn)離與振動(dòng)件的結(jié)合 部位處的反動(dòng)件的第二部分可以由不同材料制成，該材料在錨固過程的條件下可以不是可 液化的。把反動(dòng)件設(shè)計(jì)為包括兩個(gè)不同的組件，即可液化組件和反作用部件是有利的，其中 可液化組件全部由可液化材料制成，反作用部件用于傳送把可液化組件抵靠在振動(dòng)件上所 需的力。盡管可液化組件的至少遠(yuǎn)端部需要被設(shè)計(jì)為設(shè)置在套具中，但此條件并不針對(duì)反 作用部件。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，振動(dòng)件(例如超聲裝置中的超聲頭)包括適配于套具 的內(nèi)橫截面的遠(yuǎn)側(cè)腳座和延伸穿過反動(dòng)件的可液化組件和反作用部件的軸，其中可液化組 件和反作用部件均為管狀，該管的外橫截面(由外管圓周所包圍的區(qū)域)優(yōu)選與腳座的橫 截面大致相同，并且內(nèi)橫截面(管腔的橫截面)適配于振動(dòng)件的軸。在大多數(shù)情況下，至少 在錨固過程之前，腳座、可液化組件以及反作用部件的軸向長(zhǎng)度比帶孔的套具的軸向范圍 大，并且反作用部件可以包括近側(cè)凸緣，該凸緣的橫截面比套具的內(nèi)橫截面大。盡管通過延伸穿過套具穿孔進(jìn)入到周圍組織內(nèi)的可液化材料的區(qū)域?qū)⑻拙吡粼?被錨固其中的組織內(nèi)，但優(yōu)選地在錨固過程后，將振動(dòng)件、可液化組件的剩余部分以及反作 用部件從套具上移開。根據(jù)本發(fā)明第一方面的裝置和方法的主要優(yōu)點(diǎn)是 作用在裝置所要錨固的組織上的力非常小(僅僅為流動(dòng)的液化材料的液壓力)， 這使該裝置可用于幾乎任何組織內(nèi)的錨固。 作用被錨固到組織內(nèi)的套具的力非常小(僅僅為流動(dòng)的液化材料的液壓力)，這 樣套具可以由薄的或柔性材料制成。 可以使?jié)B入到組織內(nèi)的液化材料的用量在錨固過程中與錨固位置上所遇到的組 織相適應(yīng)?！?duì)套具在組織中的位置的確定在錨固過程之前并且可以完全不依賴于錨固過 程，而且也完全不依賴于滲入到組織內(nèi)以形成令人滿意的錨固的可液化材料的用量?！た梢酝耆?dú)立地在同一帶孔的套具內(nèi)的多個(gè)軸向布置的錨固位置上實(shí)施多個(gè)錨 固步驟。特別地，如果需要的話，可以在兩個(gè)這樣的錨固步驟之間用新的或額外的可液化組件對(duì)工具進(jìn)行重裝載，并且用于在一個(gè)錨固位置上錨固的液化材料的量與該錨固位置到下 一錨固位置的軸向距離無關(guān)?！ぬ娲虺嗽谕惶拙咧卸鄠€(gè)錨固位置上的錨固，還可以在不同套具內(nèi)實(shí)現(xiàn)在 同一操作位置上的錨固，而不用把工具的遠(yuǎn)端從操作位置上移開?！ふ駝?dòng)件和包括可液化材料的反動(dòng)件形成了連接到振動(dòng)源的預(yù)組裝工具，這樣外 科醫(yī)生僅需要操作套具和工具即可?！ぴ阱^固過程后，套具的內(nèi)空間將幾乎沒有可液化材料，由此非常適合于進(jìn)一步的 目的，例如組織的內(nèi)部生長(zhǎng)或安裝其他部件?！ぴ撗b置可以在不需要制造由多種材料構(gòu)成的部件情況下實(shí)現(xiàn)，并且各個(gè)組件可 以根據(jù)它們的構(gòu)成材料在工具裝配之前進(jìn)行消毒?！び捎谔拙卟粎⑴c到液化中，因此其末端不需要為封閉的，即套具在其整個(gè)長(zhǎng)度上 的橫截面可以為恒定值，并且因此該物件易于制造為具有多種不同的軸向長(zhǎng)度?！と绻磩?dòng)件包含可液化材料，那么即使消耗掉了可液化組件的相當(dāng)一部分的軸 向長(zhǎng)度，振動(dòng)件的振動(dòng)特性在錨固過程中也幾乎不發(fā)生變化。這意味著振動(dòng)源和振動(dòng)件可 以通過制造廠商調(diào)節(jié)成共振的，以使例如在軸向上的最大振幅發(fā)生在結(jié)合部位處。在以上及以下段落中，將本發(fā)明描述為采用用于啟動(dòng)(activate)所謂振動(dòng)件的 機(jī)械振動(dòng)來實(shí)現(xiàn)可液化材料的液化。在不脫離本發(fā)明基本構(gòu)思的情況下，還可以通過其他 方式啟動(dòng)該構(gòu)件，例如通過電阻或電感熱、微波、輻射吸收等。在此情況下，所謂振動(dòng)件為有 源構(gòu)件。本發(fā)明的第二方面涉及對(duì)基于包括可液化組件的特定引導(dǎo)部件的錨固過程的改
業(yè)
口 ο


以下參照附圖對(duì)本發(fā)明及其多個(gè)示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一方面的錨固過程的五個(gè)階段(phase)，在該錨固過程 中，從三個(gè)軸向間隔的錨固位置將帶孔的套具錨固在組織中；圖2示出了已連接或可連接于板上的多個(gè)套具的錨固；圖3示出根據(jù)本發(fā)明第一方面的裝置的另一個(gè)示例性實(shí)施例；圖4示出振動(dòng)和反動(dòng)件的通道和軸的另一個(gè)示例性實(shí)施例；圖5示出套具穿孔的另一個(gè)實(shí)施例；圖6示出圖1所示的錨固過程的另一個(gè)實(shí)施例；圖7示出適用于圖1所述錨固過程的工具的其他特征；圖8示意了圖1所示的裝置的重新裝載；圖9A、9B和10示出了適用于本發(fā)明所述方法的套具的另一個(gè)示例性實(shí)施例；圖11為借助圖1所示意的方法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)性錨固的照片；圖12至圖14示意了應(yīng)用時(shí)的圖1所示的錨固過程，其中套具為中空滾花 (pedicle)螺釘；圖15示意了本發(fā)明第二方面的裝置和方法，其中借助可液化材料將套具錨固在 組織開口內(nèi)；
圖16和圖17示出了本發(fā)明第二方面的其他特征；圖18示意了本發(fā)明第二方面的裝置和方法，其中包括可液化材料的部件被錨固 在組織開口內(nèi)。
具體實(shí)施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的裝置在用于使用該裝置在組織內(nèi)建立錨 固的錨固方法的五個(gè)連續(xù)階段(a)到(e)。該裝置包括工具1和帶孔的套具2。通常，帶孔的套具2為管狀并且套具穿孔2. 1可以是穿過套具壁的單獨(dú)的通道 (如圖所示)，但還可以是由多孔材料制成的套具壁區(qū)域，該多孔材料例如燒結(jié)材料或泡沫 材料。該穿孔是為了提供穿過套具壁的通道，該通道的至少一部分直徑優(yōu)選不低于若干個(gè) 十分之一毫米，更優(yōu)選地不低于0. 3mm。套具在其近端2. 2處為敞開的并為了錨固過程被設(shè) 置在組織開口內(nèi)。為了此設(shè)置，套具可以包括尖銳的或突出的遠(yuǎn)端(未示出)和/或沿徑 向凸出且軸向延伸的尖銳邊緣(未示出)。這樣的結(jié)構(gòu)還可以用于把套具預(yù)先(在錨固過 程前)保持在組織開口內(nèi)。出于后一個(gè)目的，該套具還可以在其外表面上包括倒鉤或其他 保持機(jī)構(gòu)，或者在其近端上包括軸環(huán)，使其適于定位，并且可不僅預(yù)先保持在一端封閉的組 織開口中，還可保持在延伸通過該組織的通道中。套具材料優(yōu)選在錨固過程下不可液化。其例如是金屬(例如鈦、鈦合金、CoCr鑄 造合金)、陶瓷材料(例如氧化鋁或氧化鋯)、復(fù)合材料(例如填充的PEEK)或者無填充物 的高強(qiáng)度塑料材料(優(yōu)選為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在100°C以上的晶態(tài)聚合物或熱固塑料材料)。 如果想把套具2保持在組織中，套具2外表面的全部或部分優(yōu)選以本身公知的方式裝配以 增強(qiáng)組織內(nèi)的結(jié)合，例如增強(qiáng)骨結(jié)合(osseo-integration)。可替代地，套具包括類似要液 化的材料的熱塑體，從而在錨固材料和套具材料之間形成額外的連接，和/或引起套具和 其穿孔的變形。在預(yù)組裝的構(gòu)造中，工具1包括振動(dòng)件3和反動(dòng)件4 (包括可液化的材料)，其中在 錨固過程中，將該工具連接到振動(dòng)源(未示出)。錨固之前的處理和用于錨固的工具和套具 的定位可以分別進(jìn)行(首先定位套具，然后把工具定位在套具中)，也可以同時(shí)進(jìn)行。振動(dòng)件3和反動(dòng)件4均具有可插入到套具2內(nèi)的遠(yuǎn)端部，這樣它們?cè)诮Y(jié)合部位5 處彼此接觸并且可以在套具1內(nèi)沿軸向移動(dòng)。振動(dòng)件3和反動(dòng)件4均具有近端部分，當(dāng)遠(yuǎn) 端部插入到套具中時(shí)近端部分從套具的近端開口伸出，用于把振動(dòng)件耦合到振動(dòng)源上并把 力耦合到構(gòu)件中以把它們彼此抵靠在結(jié)合部位5處。在圖1所示意的優(yōu)選實(shí)施例中，振動(dòng)件3具有遠(yuǎn)側(cè)腳座3. 1和軸3. 2，其中腳座和 軸以例如可反向的方式彼此連接，例如螺紋連接或壓入配合，并且其中該軸具有近端，裝配 該近端目的在于與振源連接起來，同樣，其連接方式有如螺紋連接。用于振動(dòng)件的優(yōu)選的材 料為金屬，特別是鈦、鈦合金、鋁或不銹鋼。有利地腳座3. 1上構(gòu)成一部分結(jié)合部位5的近端面被裝配使得其不會(huì)被液化的材 料所潤(rùn)濕，從而當(dāng)振動(dòng)停止時(shí)不會(huì)牢固地粘合于可液化工具。特別對(duì)于熔化溫度相對(duì)高的 可液化材料來說，有利地在這樣的腳座近端面上配置諸如采用凸起或脊的形式的能量導(dǎo)向 器，特別是可以沿徑向進(jìn)一步向外引導(dǎo)液化的材料的徑向延伸的脊，其中這種用于液化的 材料的引導(dǎo)裝置在布置時(shí)可以朝向帶孔的位置或套具的開口。
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反動(dòng)件4包括通道4. 1，振動(dòng)件的軸從該通道中穿過，該反動(dòng)件還包括兩個(gè)單獨(dú)組 件，即可液化組件4. 2和反作用部件4. 3。該可液化組件被設(shè)置在振動(dòng)件3的腳座3. 1與反 作用部件4. 3之間。反作用部件4. 3的近端具有橫截面大于套具2的內(nèi)橫截面的凸緣4. 4。根據(jù)錨固目的來選擇反動(dòng)件4的可液化組件4. 2的可液化材料。如果錨固要在后 續(xù)被組織和套具之間自然生長(zhǎng)的連接(例如骨結(jié)合)全部替代，或后面要移除套具，則其為 吸收性的。對(duì)于永久錨固為非吸收性的，在不能或很難形成自然生長(zhǎng)的連接(例如骨質(zhì)疏 松癥的骨組織)的組織中優(yōu)選永久錨固。適合用于反動(dòng)件4的可液化組件4. 2的可液化材料為例如吸收性聚合物，比如基 于乳酸和/或乙醇酸的聚合物(PLA，PLLA，PGA，PLGA等)或聚羥基鏈烷酸酯(PHA)、聚己內(nèi) 酯(PCL)、聚二氧環(huán)己酮(PD)、聚酐、多肽或相應(yīng)的共聚物或包含以指定聚合物作為成分的 復(fù)合材料；或者是非吸收性聚合物，例如聚烯烴(例如聚乙烯)，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸 酯，聚碳酸酯，聚酰胺，聚酯，聚氨酯，聚砜，聚芳基醚酮，聚酰亞胺，聚亞苯基砜或液晶聚合 物(LCPs)，聚縮醛，鹵代聚合物，特別是鹵代聚烯烴，聚亞苯基砜，聚砜，聚醚或等同的共聚 物或包含以指定聚合物作為成分的復(fù)合材料。可降解材料的具體實(shí)施例為聚交酯，如LR706PLDLLA 70/30，R208PLDLA 50/50， L210S和PLLA 100% L，所有均為B5hri.nger。合適的可降解聚合物材料還可以在以下內(nèi)容 中找至 1J :Erich Wintermantel 禾口 Suk-WooHaa 的“Medizinaltechnik mit biokompatiblen Materialien und Verfahren",3. Auflage, Springer, Berlin 2002(以下 禾爾為 “Wintermantel”)，第200頁)；關(guān)于PGA和PLA的信息參見第202頁及其以后頁，關(guān)于PCL 參見第207頁，關(guān)于PHB/PHV共聚物參見第206頁；關(guān)于聚對(duì)二氧環(huán)己酮PDS參見第209 頁。其他生物吸收性材料的討論可以在例如CA Bailey等人的“ JHand Surg [Br]2006Apr, 31 (2) :208-12” 中找到。不可降解材料的具體實(shí)施例為聚芳基醚酮(Invibio公司的PEEK0ptima，450 和150級(jí))，聚醚酰亞胺，聚酰胺12，聚酰胺11，聚酰胺6，聚酰胺66，聚碳酸酯，聚甲基 丙烯酸甲酯，聚甲醛。在Wintermantel的第150頁列出了聚合物和應(yīng)用的總表，在以下 Wintermantel的頁碼中可以找到特殊的例子第161頁及其以后頁(PE，Hostalen Gur 812, Hochst AG)，第164頁及其以后頁(PET)，第169頁及其以后頁(PA，即PA 6和PA 66)， 第171頁及其以后頁(PTFE)，第173頁及其以后頁(PMMA)，第180頁(PUR，參見表格)，第 186頁及其以后頁(PEEK)，第189頁及其以后頁(PSU)，第191頁及其以后頁(POM-聚乙醛， 商品名稱為Delrin, Tenac，還可以由Protec用作內(nèi)置假體)。熱塑性材料可以包含用于其他功能的異質(zhì)形態(tài)或化合物。特別地，通過混入纖維 或須狀物(例如磷酸鈣陶瓷或玻璃)可以增強(qiáng)熱塑性材料，從而形成復(fù)合材料。熱塑性材料 還可以包括原位膨脹或溶解(形成多孔)的成分(例如聚酯、多糖、水凝膠、亞磷酸納)或 可原位釋放以及具有治療作用的成分，該治療作用例如促進(jìn)恢復(fù)和再生(例如生長(zhǎng)因素、 抗生素、炎癥抑制劑或緩沖劑，例如亞磷酸納或碳酸鈣可以抵抗酸分解的不利影響)。如果 熱塑性材料為吸收性的，會(huì)延遲這種化合物的釋放。所用的填充物可以包括可用在可降解聚合物中的可降解的、骨質(zhì)填充物，包括 β -磷酸三鈣(TCP)，羥基磷灰石(HA，結(jié)晶度< 90% )；或TCP、HA、DHCP、生物玻璃(參見 Wintermantel)的混合物。
用于不可降解聚合物的、僅部分或幾乎不可降解的骨結(jié)合刺激填充物包括生物 玻璃，羥基磷灰石(結(jié)晶度> 90% )，HAPEX⑧,參見SM Rea等人，2004年9月的J Mater Sci Mater Med. 15(9) :997-1005 ；對(duì)于羥基磷灰石還可以參見L Fang等人，2006年7月 的 Biomaterials 27 (20) :3701-7，M. Huang 等人，2003 年 7 月的 J Mater Sci Mater Med 14(7) :655-60 以及 W. Bonfield 和 E. Tanner, 1997 年 1 月的 Materials World 5ηο· 1 18-20。生物活性填充物的實(shí)施例及關(guān)于它們的討論可以在例如X. Huang和X. Miao， 2007 年 4 月的 J Biomater App ；21(4) :351-74)中以及 JA Juhasz 等人在 2004 年 3 月的 Biomaterials ；25 (6) :949-55 中找到。微粒填充物的類型包括重鈣型5-20 μ m(含量，按體積優(yōu)選為10_25% )，亞微 米(來自沉淀的納米填充物，優(yōu)選為片狀，例如縱橫比> 10，10-50nm，含量按體積為0. 5至 5% )。反作用部件4. 3的材料可以是在錨固過程條件下可液化或不可液化的。反作用部 件的材料可以例如為以上振動(dòng)件3所推薦的材料。振動(dòng)件3的軸3. 2和/或反動(dòng)件4的反作用部件4. 3可以具有標(biāo)記6，用于可視性 地監(jiān)測(cè)振動(dòng)件3和反動(dòng)件4相對(duì)于彼此的相對(duì)移動(dòng)和/或結(jié)合部位5相對(duì)于組織表面的定 位(錨固位置分別在組織或套具2內(nèi)的深度)。在圖1所示意的錨固方法的階段(a)中，套具2設(shè)置在組織開口內(nèi)，其中設(shè)置組織 的尺寸為使得組織的壁緊密貼近套具的外表面(套具基本上是不固定的或推入配合、壓入 配合、用螺絲擰緊的等)。如圖所示，組織開口為例如一端封閉的開口，套具通過坐靠在開 口的底部而被預(yù)先保持在其位置上。預(yù)組裝工具1 (包括振動(dòng)件3和設(shè)置在該構(gòu)件3上的 軸3. 2上的反動(dòng)件4的可液化組件4. 2和反作用部件4. 3)的遠(yuǎn)端部被導(dǎo)入至套具2中，同 時(shí)，工具端部的近端(軸3. 2)被耦合到振源(未示出)。工具1插入到套具2中的深度與 最深的穿孔2. 1相適應(yīng)，即把工具的遠(yuǎn)端部插入到套具內(nèi)使得振動(dòng)件3和反動(dòng)件4之間的 結(jié)合部位設(shè)置在該最深穿孔的區(qū)域中。通過對(duì)比相對(duì)組織表面靜止的標(biāo)記(未示出)和軸 3. 2上的標(biāo)記6，可以可視性地分別監(jiān)測(cè)結(jié)合部位5在組織開口或套具2內(nèi)的位置。對(duì)于后 面結(jié)合部位5在套具2內(nèi)的位移(箭頭D)可以采用相同方法(狀態(tài)c)。階段(b)示出了第一錨固步驟的結(jié)束狀態(tài)，其中通過最深的套具穿孔將套具2錨 固在組織中。在該錨固步驟中，振動(dòng)件3且因此結(jié)合部位5相對(duì)于套具保持靜止，反作用部 件4. 3朝遠(yuǎn)端方向移動(dòng)，用于保持可液化組件4. 2與腳座3. 1接觸，從而使結(jié)合部位5處發(fā) 生液化，由此縮短可液化組件4. 2的軸向長(zhǎng)度。用以V標(biāo)注的箭頭來指示反作用部件4. 3 相對(duì)于組織表面的行程。V的大小取決于為實(shí)現(xiàn)令人滿意的錨固所期望或需要的可液化材 料的量，這可以例如通過監(jiān)測(cè)在以振動(dòng)源所提供的恒定功率來推進(jìn)反作用部件所需要的力 而得到監(jiān)測(cè)?？梢岳缤ㄟ^監(jiān)測(cè)反作用部件4. 3近端面相對(duì)于軸3. 2上的標(biāo)記6的位置或 通過監(jiān)測(cè)反作用部件4. 3上的標(biāo)記6相對(duì)于組織表面來視覺地監(jiān)測(cè)行程V。當(dāng)然，還可以簡(jiǎn) 單地通過監(jiān)測(cè)振動(dòng)源的運(yùn)行時(shí)間來監(jiān)測(cè)材料的量。階段(c)示出了移動(dòng)工具1的遠(yuǎn)端部使得結(jié)合部位5位于第二錨固位置，其中所 述遠(yuǎn)端部的移動(dòng)通過移動(dòng)工具1，優(yōu)選一起移動(dòng)工具和振動(dòng)源的位置來實(shí)施，其中優(yōu)選保持 將可液化組件4. 2抵靠在腳座3.1上的力，但是振動(dòng)源優(yōu)選為關(guān)閉的。移動(dòng)范圍(箭頭D)大致等于兩個(gè)錨固位置之間的軸距離。實(shí)驗(yàn)顯示，如果振動(dòng)在移動(dòng)位置前剛好停止，那么這 種移動(dòng)很容易實(shí)現(xiàn)。如果振動(dòng)在離移動(dòng)位置較久之前停止，那么液化的材料再凝固并且可 液化組件4. 2與先前形成的錨固牢固地連接。為了可以移動(dòng)位置而不損傷到錨固，需要通 過短暫(0.5至3秒)啟動(dòng)振動(dòng)源來松開此連接。第二錨固位置的錨固過程與第一錨固位 置的錨固過程(階段(a))相同。階段(d)示出結(jié)合部位5位于第三錨固位置準(zhǔn)備進(jìn)行第三個(gè)錨固過程，階段(e) 示出第三錨固位置處的錨固步驟完成后工具1被移離套具2。對(duì)于進(jìn)一步的錨固過程，套 具工具通過用一個(gè)新組件來更換剩下的可液化組件或通過將新的可液化組件加入到一個(gè) 剩下的組件中以對(duì)工具1進(jìn)行再裝載。這種重裝載例如通過以下實(shí)現(xiàn)從軸3. 2上移開腳 座3. 1，將新的可液化組件推到軸上以及重新將腳座接附到軸上(對(duì)于其他重裝載的方法 參見圖8)。在圖1所示的過程中，三個(gè)錨固步驟后，幾乎所有的可液化組件4. 2都被用盡，少 量剩余被從套具2移開。顯然，可以使可液化組件4. 2具有與軸相同的長(zhǎng)度，從而至少在一 個(gè)套具中其具有足夠的可液化材料用于全部錨固步驟。然而，如果可液化組件太短，那么從 套具2移開工具1并在例如第二和第三錨固步驟之間重裝載工具，也不會(huì)改變錨固結(jié)果。對(duì)于圖1所示意的工具，由外科醫(yī)生或其他操作者相對(duì)套具2引導(dǎo)工具1，并相對(duì) 振動(dòng)件3引導(dǎo)反作用部件4. 3的運(yùn)動(dòng)，為進(jìn)行液化，其還得實(shí)施必要的力量以使振動(dòng)件3的 腳座3. 1緊靠可液化組件4. 2。他最好用一只手分別握住振動(dòng)件3的軸3. 2或振動(dòng)源，并 且用另一只手將反作用部件4. 3的凸緣4. 4推靠在組織表面上。然而還可以在反作用部件 4. 3和振動(dòng)源的殼體之間提供偏置裝置，其將反動(dòng)件4偏靠在腳座3. 1上并且相對(duì)于振動(dòng)件 3移動(dòng)反作用部件4. 3，這樣外科醫(yī)生或其他操作者僅僅需要相對(duì)于套具2引導(dǎo)工具1。例 如在共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 61/033066中描述了包括指定偏置裝置的工具，在此通 過引用將該專利申請(qǐng)的內(nèi)容包括在本發(fā)明當(dāng)中。圖7中示出了適合于圖1所示工具的偏置
直ο當(dāng)套具2牢固地錨固在組織中時(shí)，可以把另一部件(未示出)安裝到近側(cè)套具端 上，為實(shí)現(xiàn)此目的，該套具端例如可以裝備與該另一部件的外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，或裝備 搭鎖連接工具。根據(jù)套具2的尺寸和形狀以及其錨固的地點(diǎn)，另一部件例如可以包括穿過 縫合線或絲的針孔，或其還可以構(gòu)造為人造接合件(球接頭或球窩)或藥物輸送部件。該 另一部件還可以形成套具2的頭部，或者其中在把具有軸的頭部接合到錨固的套具2的近 端中之前，驅(qū)動(dòng)該軸穿過軟組織或其他植入件，或者其中在把頭部接合到從組織內(nèi)突出的 近側(cè)套具端內(nèi)之前，驅(qū)動(dòng)該近側(cè)套具端穿過軟組織或其他植入件。套具2還可以構(gòu)造為牙 齒植入物，其中其他植入件例如為基部或冠部。如果圖1所示的套具2包括多個(gè)錨固位置， 那么這特別適合于要求軸套具長(zhǎng)度大的應(yīng)用。在示例性的這些應(yīng)用中，根據(jù)本領(lǐng)域的情況 需要使用長(zhǎng)螺釘，例如轉(zhuǎn)節(jié)螺釘(trochanter screw)或滾花螺釘，其中可以把板(例如轉(zhuǎn) 節(jié)板)或桿(例如椎體固定桿)接附到近側(cè)套具端。圖1所示的裝置和方法例如可以在不背離本發(fā)明的范圍的情況下采用以下方式 進(jìn)行變化，其中所列出的替代方案還可以在不背離本發(fā)明的范圍的情況下相互組合。·在套具內(nèi)僅提供兩個(gè)或提供三個(gè)以上的錨固位置。·每個(gè)錨固位置由可選定的任意數(shù)量的開口來構(gòu)造，其中該多個(gè)開口可以包括不同尺寸和形式的開口，并且可以在套具周圍以規(guī)則或不規(guī)則樣式間隔開?！ぴ谔拙呱喜贾萌齻€(gè)或三個(gè)以上錨固位置，它們彼此具有不同的軸距離?！っ恳粋€(gè)錨固位置延伸覆蓋套具的軸的較大部分(例如作為套具穿孔的沿軸向延 伸的縫)并且在每一錨固步驟過程中，沿軸向移動(dòng)結(jié)合部位5或振動(dòng)件3以保證錨固覆蓋 整個(gè)錨固位置。 將套具設(shè)置為使在錨固位置上，套具和組織之間有一定空間，其中至少部分液化 的材料在此空間內(nèi)重新凝固。·套具具有與內(nèi)橫截面完全獨(dú)立的外橫截面?！ぬ拙呔哂猩疃炔煌囊粋€(gè)以上的內(nèi)空間或軸向通道?！げ煌诎▋蓚€(gè)分離組件(可液化組件4. 2和反作用部件4. 3)，反動(dòng)件4為由 被固定在一起的可液化組件和反作用部件構(gòu)成或完全由可液化材料構(gòu)成的單部件。這種實(shí) 施例的缺點(diǎn)是或者可液化組件4. 2的更換更復(fù)雜，或者僅較小部分的可液化材料可用于錨 固。·可液化組件4. 2由多個(gè)穿到軸3. 2的珠狀物品構(gòu)成。這種實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是可液 化材料的量易于得到補(bǔ)充或適應(yīng)于不同錨固過程?！た梢夯M件4. 2不是反動(dòng)件4的一部分，但它是振動(dòng)構(gòu)件3的一部分，即它固定 地安裝在振動(dòng)件3的腳座3. 1或軸3. 2上，以便液化發(fā)生的結(jié)合部位位于可液化組件4. 2 和反作用部件4.3之間。這種實(shí)施例的缺點(diǎn)是在錨固過程中，振動(dòng)件(包括可液化材料) 的振動(dòng)特征發(fā)生變化，從而必須不斷地調(diào)整頻率，同時(shí)，更少的振動(dòng)能量被傳輸?shù)浇Y(jié)合部位 (熱塑性材料的阻尼效應(yīng))，另外，為了保持結(jié)合部位相對(duì)于套具靜止，需要移動(dòng)振動(dòng)件及 振動(dòng)源，并且，在套具2置于一端封閉的開口內(nèi)的情況下，最深的錨固位置不能離開口的底 部太近?！⒄駝?dòng)件3和反動(dòng)件4的作用進(jìn)行互換，即把振動(dòng)源耦合到構(gòu)件4 (至此稱為反 動(dòng)件)。這種實(shí)施例的缺點(diǎn)是軸3. 2需要從構(gòu)件4中的通道取出，因此其需要是可彎曲的或 柔性的(參見圖3)。 套具2不設(shè)置在組織中盲孔內(nèi)，而設(shè)置在通往組織的通道中。這種實(shí)施例的缺點(diǎn) 是套具2需要包括用于預(yù)先將其保持在組織開口中的裝置。這種裝置可以是倒鉤或其他保 持裝置或近側(cè)凸緣。另外，套具2可以通過摩擦(壓入配合)預(yù)先保持在開口內(nèi)?！ぬ拙?不是剛性的，而是由柔性材料制成，例如由織造或編織的金屬絲構(gòu)成的 管，由含纖維或非織造材料構(gòu)成的管，或由帶孔的柔性薄片構(gòu)成的管?！ぬ拙?外表面在其長(zhǎng)度上的橫截面是可變的，例如從近端到遠(yuǎn)端逐漸變細(xì)，以形 成陡錐(steep cone)，所述陡錐優(yōu)選插入到相應(yīng)的逐漸變細(xì)的組織開口中?！ぬ拙?的內(nèi)空間為臺(tái)階形式，其中該內(nèi)空間的橫截面從近側(cè)套具端到遠(yuǎn)側(cè)套具 端逐漸變小。至少一個(gè)錨固位置位于臺(tái)階間的每一套具段內(nèi)，并且錨固位置處的錨固通過 采用具有不同遠(yuǎn)側(cè)橫截面的不同工具1來實(shí)現(xiàn)。這種實(shí)施例的缺點(diǎn)是需要不同的部件，優(yōu) 點(diǎn)是尤其可以用相同方式將圓錐套具進(jìn)行錨固(例如用于髖部假體的軸)。·推動(dòng)套具至工具的遠(yuǎn)端(壓入配合)，將套具和工具一起設(shè)置在組織開口內(nèi)?！榱艘龑?dǎo)并抵消至少臨時(shí)從套具中突出的可液化組件的變形，提供了在近側(cè)方 向上延長(zhǎng)套具的外部引導(dǎo)管(圖7和圖13)。
圖2示出了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，其中包括振動(dòng)件3、反動(dòng)件4和可液化材料的工 具1與圖1所示的工具基本相同。除工具1外，該裝置還包括多個(gè)帶孔的套具2和2’，它們 例如通過成為其(套具幻的一部分而與植入物相關(guān)聯(lián)。根據(jù)圖2，套具2從例如在接骨術(shù) 中使用的板10中突出，或者套具2從稍平的表面修整的(resurfacing)植入物中突出。套 具2位于設(shè)置在組織內(nèi)相應(yīng)的開口中或者就鉆入該組織中，該組織可以是機(jī)械穩(wěn)定性減小 的骨組織(骨質(zhì)疏松癥的骨組織)。通過使用工具1可以將套具2以及隨之的板10或植入 物錨固到組織中，其中套具2錨固在至少一個(gè)錨固位置中，并且使用同一工具來錨固所有 的套具2和2’。還可以提供可與套具分離的板10或植入物(如套具2’所示)，并且二者可以通過 以下連接起來，例如在板10上提供合適的結(jié)構(gòu)(腔、粗糙表面、螺紋等)，該合適結(jié)構(gòu)位于用 于套具的通孔的壁上，或者在板10上提供在該通孔區(qū)域內(nèi)的多孔插入物(insert)，例如在 靠近套具2的近端提供穿孔2. 1’并利用此套具端與板之間的接觸作為另一固定位置，其中 在該錨固位置上的錨固可以在有可能與組織內(nèi)的錨固相結(jié)合的板10和套具2之間形成牢 固連接。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明裝置1的另一個(gè)實(shí)施例。該裝置仍包括工具1和套具2，包 括在結(jié)合部位5處彼此接觸的振動(dòng)件3和反動(dòng)件4的工具1。與根據(jù)圖1的實(shí)施例不同的 是，套具2包括被保持在組織開口(可以是隧道(tunnel))內(nèi)的近側(cè)軸環(huán)或凸緣2. 2，并且 穿孔2. 1由多孔材料(例如燒結(jié)的材料或者陶瓷或金屬泡沫)的環(huán)(或成形的的壁部分) 構(gòu)成。當(dāng)然，還可以提供完全由多孔材料制成的套具，并且在用于錨固過程的僅位于特定位 置上的穿孔的意義上使用這種有孔性。與根據(jù)圖1的實(shí)施例不同的是，反動(dòng)件4可以達(dá)到 比振動(dòng)件3的更遠(yuǎn)側(cè)，并且振動(dòng)件3的遠(yuǎn)側(cè)部分包括通道3. 3，反動(dòng)件4的柔性軸4. 5 (例如 絲或帶)從中穿過，從振動(dòng)件的更近側(cè)穿出。反動(dòng)件的遠(yuǎn)端部包括可液化材料，柔性軸例如 可以模壓到可液化材料中。如圖3所示，在錨固過程中，把工具1的遠(yuǎn)端插入到套具2中，振動(dòng)件3連接于振 動(dòng)源(未示出)。通過在面向組織的方向上施加力到振動(dòng)件或振動(dòng)源上并通過在反方向上 牽拉反動(dòng)件4的軸4. 5來抵抗此力而使振動(dòng)件3和反動(dòng)件4彼此抵靠。為了可視性監(jiān)測(cè)液 化的材料的量以及套具中結(jié)合部位5的位置，振動(dòng)件3和軸4. 5配置有標(biāo)記6。圖4是穿過另一個(gè)實(shí)施例的振動(dòng)件3和反動(dòng)件4的通道和軸區(qū)域的橫截面圖，這 對(duì)于圖3所示的根據(jù)本發(fā)明裝置的實(shí)施例是有益的，但也可用于圖1所示的實(shí)施例，只是具 有相反的作用。在該實(shí)施例中，通道不是如圖1和圖3所示的位于中央的通道，而是沿更近 側(cè)部件(根據(jù)圖1為反動(dòng)件4，根據(jù)圖3為振動(dòng)件幻的外表面在軸向上延伸的多個(gè)凹槽20， 并且另一個(gè)部件(根據(jù)圖1為振動(dòng)件3，根據(jù)圖3為反動(dòng)件4)包括在凹槽20內(nèi)延伸的多個(gè) 軸21，其中取決于所借助的可以將用于保持部件相互抵靠的力傳遞到各部件中的裝置，軸 21可以是柔性或剛性的。圖5詳細(xì)示出了根據(jù)本發(fā)明裝置的套具穿孔2. 1 (圖5的左手側(cè))以及用此套具 2和根據(jù)本發(fā)明方法建立的錨固(圖5的右手側(cè))。與之前附圖所示不同的是，穿過套具2 的壁的穿孔2. 1既沒有構(gòu)造為橫截面基本不變的開口，也沒有構(gòu)造為多孔壁部分，而是在 套具內(nèi)側(cè)上具有嘴部被加大的開孔，使得錨固后在套具內(nèi)側(cè)上有埋頭釘頭部(countersunk head) 0
圖6示意了如圖1所示的裝置和方法的另一個(gè)實(shí)施例。與圖1相比，振動(dòng)件3的 腳座3. 1的橫截面小于套具2的內(nèi)橫截面，或者包含有可液化組件的工具1的遠(yuǎn)端的橫截 面可能小于套具2的內(nèi)橫截面，因此不能保持套具2的通道沒有液化的材料。結(jié)果，在該內(nèi) 側(cè)通道的壁上有一可液化材料層11，其中該材料層使相鄰錨固位置中的錨固結(jié)構(gòu)互相連接 并可以進(jìn)一步用作套具2的再加強(qiáng)或作為用于連接不同的套具片段的裝置。在后一種情況 下，圖6所示的套件至少在一個(gè)錨固位置上被穿孔2. 1分割成段，并且套件段的內(nèi)壁優(yōu)選為 至少設(shè)置有一個(gè)粗糙表面，或者設(shè)置有空腔或凹槽12，所述空腔或凹槽在錨固過程中填充 有液化材料，從而在材料層11和套具之間以及在套具段之間形成積極良好的連接。在一些 手術(shù)中，因?yàn)椴捎幂^長(zhǎng)的套具而必須除去更多的組織，此時(shí)就特別適合使用分割成段的套 具，比如將長(zhǎng)棒通過骨頭內(nèi)的側(cè)向開孔而引入至長(zhǎng)形骨頭的骨髓隙的情形。實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)工具1的遠(yuǎn)端橫截面與套具2的內(nèi)橫截面之間的徑向間隙大約在 0. 05mm時(shí)，套具內(nèi)的通道基本上不會(huì)留下可液化材料，如圖1所示意。更大的間隙將導(dǎo)致形 成圖6所示的液化材料層11。圖7示出了可以加入到圖1所示意的裝置和方法中的其他特征，其中至少一部分 已在上面描述過。該裝置和方法的原理仍相同并且相同部件用相同的附圖標(biāo)記所命名。該 裝置仍包括工具1和套具2并且該方法用于在組織開口中錨固套具，其中在圖7左手側(cè)，示 出了為第一錨固步驟做好了準(zhǔn)備的裝置，其中工具1被插入到套具2中，在右側(cè)的是完成兩 個(gè)錨固位置的兩個(gè)錨固步驟后，工具位于套具中，以準(zhǔn)備進(jìn)行第三錨固步驟。除圖1所示的裝置外，該裝置還包括導(dǎo)向管13，其構(gòu)成從套具2的近端延伸的可移 動(dòng)軸向套具延長(zhǎng)件。該導(dǎo)向管例如旋轉(zhuǎn)到或扣緊到套具近端，可以用于以下段落中所討論 的不同目的。導(dǎo)向管13可以簡(jiǎn)單地用于限制可液化組件4. 2的近端在其與配對(duì)作用4. 3之間 的結(jié)合部位處的變形，這種變形可能發(fā)生在該結(jié)合部位位于套具2外部時(shí)并且可能在錨固 過程后面階段中妨礙該結(jié)合部位進(jìn)入到套具中。套具13和振動(dòng)件的近端區(qū)域還可以包括使操作者準(zhǔn)確地為后續(xù)錨固步驟定位部 件而不需要可視性監(jiān)測(cè)或工具和/或套具上的相應(yīng)的標(biāo)記的裝置。這些裝置例如可以包括 位于振動(dòng)件3上的球簧機(jī)構(gòu)14(側(cè)向開切的凹槽中設(shè)有球和彈簧，該彈簧可回彈地迫使球 朝向凹槽的開口處)以及位于導(dǎo)向管13中的多個(gè)相應(yīng)的凹槽15(或反之也可)，其中凹槽 14之間的軸向距離與套具2的錨固位置之間的軸距離相同。凹槽15的尺寸為使其和球之 間留下的距離能夠不阻撓振動(dòng)件3的振動(dòng)。在連續(xù)的錨固步驟之間，振動(dòng)件3相對(duì)于導(dǎo)向 管13或相對(duì)于套具2移動(dòng)，這樣球和彈簧的機(jī)構(gòu)14中的球被迫離開一個(gè)凹槽15用以停留 在相鄰的凹槽15內(nèi)。導(dǎo)向管13還可以用于導(dǎo)引在振動(dòng)件3和反動(dòng)件之間起作用的彈性裝置(例如彈 簧16)，使得可液化組件4. 2的遠(yuǎn)端面抵靠在工具腳座3. 1的近端面上，并且推進(jìn)可液化組 件以補(bǔ)償在錨固過程中從結(jié)合部位5流出的液化的材料。這意味著在根據(jù)圖7的實(shí)施例 中，彈簧16承擔(dān)了圖1所描述的操作者的一部分作用。該包括彈簧16的實(shí)施例還可以沒 有導(dǎo)向管13，其中在整個(gè)錨固過程中或在至少一部分錨固過程中，彈簧可被置于套具2內(nèi)。 在后一情況下，根據(jù)圖1的實(shí)施例所提供的有關(guān)反動(dòng)件和套管的軸向長(zhǎng)度的依賴性的條件 是無關(guān)的。
用在圖1所示意的錨固過程中的工具不僅合適，而且還可以用于通過機(jī)械振動(dòng)向 操作位置處提供具有熱塑性能的可液化的材料。該材料可以在操作位置內(nèi)用作組織部件之 間、組織部件和人造部件之間或兩個(gè)人造部件之間的接合用的結(jié)合部件或者空隙填充物。 這種材料尤其適合用于難于到達(dá)的手術(shù)位置或者微創(chuàng)外科手術(shù)。圖8以很簡(jiǎn)要的方式示出具有可液化組件4. 2或4. 2’的工具1的裝載或重裝載， 其中示出了裝載或重裝載的三種方式。如果振動(dòng)件的軸3. 2與腳座3. 1為可移動(dòng)式連接， 那么通過例如以下方式實(shí)現(xiàn)重裝載從軸上移開腳座3. 1，沿軸向推動(dòng)至少一個(gè)可液化組 件(一個(gè)或多個(gè)管狀物或串珠)到軸上，隨后將腳座3. 1重新連接到軸3. 2上。如果軸被 可移動(dòng)地耦合到振動(dòng)源上，例如借助卡盤17，那么移去軸并將至少一個(gè)可液化部件沿軸向 推動(dòng)到軸上。用于裝載或重裝載具有至少一個(gè)可液化組件的工具1的第三種示意方式既不 需要將腳座3. 1從軸3. 2移開，也不需要將軸3. 2從振動(dòng)源移開，而必需的是縱向設(shè)有狹縫 的可液化組件4. 2’。這樣的可液化組件4. 2’ ( 一個(gè)帶狹縫的管、多個(gè)帶狹縫的管或多個(gè)帶 狹縫的串珠)能夠沿徑向被推到軸上，其中軸被推動(dòng)穿過狹縫，其中可液化材料需要有相 應(yīng)的彈性。此外，可以把可液化組件設(shè)計(jì)為螺旋形物件，從而把其“旋”到振動(dòng)件上，其中既 不需要移開腳座也不用拆開軸。圖9A、9B示出了套具2的另一個(gè)示例性實(shí)施例，其不同于之前附圖中所示出的套 具，尤其是關(guān)于通孔2. 1的布置。圖9A示出了僅具有一個(gè)錨固位置的套具2，其中相應(yīng)的穿 孔為多個(gè)軸向延伸的切口(例如這樣的三個(gè)切口)。圖9B示出了僅具有一個(gè)錨固位置的套 具，其僅僅包括一個(gè)切口，從而在一個(gè)選定的徑向區(qū)域中實(shí)現(xiàn)錨固。為了將所提供的液化材 料導(dǎo)向到該選定的徑向區(qū)域中，可以在所使用的工具(未示出)的腳座的近側(cè)面上配置至 少一個(gè)如之前所提到的沿徑向延伸的凹槽，其中該凹槽或凹槽樣式限于一個(gè)徑向區(qū)域，并 且其中提供合適的裝置用于將腳座的凹槽或凹槽樣式與套具的穿孔對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)圖9B的套 具2尤其適合于在椎體的骨組織中固定椎間假體或板，其中使一個(gè)開口 2. 1面向上或面向 下(相對(duì)于脊柱)。圖10示出了適合用于圖1所示意的錨固過程的套具的另一個(gè)實(shí)施例。該套具2 與以上所討論的套具的不同之處在于，其外橫截面與其內(nèi)空間的橫截面完全無關(guān)，并且其 包括一個(gè)以上的這樣被設(shè)計(jì)用于使用同一工具進(jìn)行連續(xù)的錨固過程的內(nèi)空間。這些內(nèi)空間 例如為兩個(gè)通道2. 4和2. 5，或甚至四個(gè)這樣的通道。套具，例如圖10所示意的，為被設(shè)置 在兩個(gè)相鄰椎骨體25之間的椎間間隙內(nèi)的部件或保持架，其中椎間間隙形成了用于放置 套具的組織開口。一個(gè)或兩個(gè)橫向間隔開的通道2. 4，布置在保持架的上部，并且使它們的 一個(gè)或多個(gè)穿孔面向上面一個(gè)椎骨體25。一個(gè)或兩個(gè)橫向間隔的這樣的通道2. 5布置在保 持架的下部，并且使它們的穿孔面向下面的椎骨體。通過將例如圖1所示的工具順次放入 到通道2. 4和2. 5中的每一個(gè)中，借此形成圖10中所示意的多個(gè)錨固位置?？梢砸詧D10所示意的相似方式在骨組織中錨固其他承受載荷的植入物，例如替 代關(guān)節(jié)組件(髖部、膝部、肩部等)的內(nèi)置假體，用于替代椎間盤或髓核的植入物、用于椎體 整形的隔板植入物、諸如骨髓針、軟組織緊扣件或縫合固定器的外傷植入物等等。在骨骺和 干骺端區(qū)域的松質(zhì)骨尤其適于作為所述錨固的位置。然而，在例如固定骨髓針或固定替代 髖關(guān)節(jié)的假體的遠(yuǎn)側(cè)件時(shí)，還可以使液化的材料流入到介于組織和植入物之間的空隙內(nèi)。另外，本發(fā)明的裝置和方法還可以用于將一個(gè)植入件原位錨固在另一植入件內(nèi)。這種應(yīng)用的示例例如在公布的WO 2008/034276中有所描述。圖11示出了在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)的錨固，其中類似于例如圖1所示的套具的套具2(僅 部分可見)，包括兩個(gè)軸向隔開的錨固位置18和19，借助由PLA組成的可液化組件被錨 固在商品名稱為“Sawbones”的骨模型材料中。為了制作照片，在錨固過程后將鋸骨(saw bone)移去。具有圓形橫截面的套具2的外徑例如為4mm到8mm，內(nèi)徑例如為2mm到5mm。 采用頻率例如為20kHz到40kHz以及在腳座處的縱向振幅為10 μ m到70 μ m(峰到峰)的 超聲振動(dòng)來實(shí)現(xiàn)錨固過程。施加在反作用件上的力在20到100N范圍內(nèi)并且對(duì)于每一錨固 步驟，錨固時(shí)間在大約1到IOs之間是合適的。圖11清楚地示出了可液化材料是如何適配 于鋸骨的結(jié)構(gòu)并與其形成緊密的積極良好連接的，其中在錨固過程中，可液化材料液化并 流過套具穿孔，滲入到鋸骨中。圖12至14示意了前面附圖中所示意的裝置和方法的另一個(gè)有益的應(yīng)用。該應(yīng)用 涉及本領(lǐng)域公知的空心螺釘(滾花螺釘)，其構(gòu)成了以上所討論的本發(fā)明裝置的套具2。借 助根據(jù)本發(fā)明的錨固過程，以本領(lǐng)域公知的方式旋入椎骨體的滾花螺釘被進(jìn)一步固定在椎 骨體中，并且該椎骨體的骨組織通過可液化材料被增強(qiáng)或擴(kuò)張。圖12和圖13示出了已準(zhǔn) 備好用于錨固過程的穿過套具2和工具1的軸截面。圖13還示出了要固定滾花螺釘?shù)淖?骨以及之前圖7所討論的導(dǎo)向管13。圖14分解示出了套具2和工具1。圖12至14示出 了適用于具體應(yīng)用的裝置所有組件的實(shí)施例，它們?cè)阱^固過程中的作用已結(jié)合前面的附圖 進(jìn)行過討論。這些組件具體為套具2、工具1和反動(dòng)件4，其中套具2包括在軸向間隔的錨 固位置中的穿孔2. 1，工具1包括具有軸3. 1和腳座3. 2的振動(dòng)件3，并且振動(dòng)件3借助卡 盤17連接到振動(dòng)源上，反動(dòng)件4具有可液化組件4. 2和反作用部件4. 3。套具例如是商業(yè)名稱為“⑶-Horizon”的空心或有孔的滾花螺釘，并且軸向通道的 直徑為2mm。振動(dòng)件的軸3. 2的直徑為0. 8mm(例如鈦絲)，軸向長(zhǎng)度為大約100mm?？梢夯?組件4. 2的外徑為2mm，軸向長(zhǎng)度例如為30mm并包括有PLA。所用的超聲裝置的最大功耗 為80W，振動(dòng)頻率為30KHz，在腳座處的振幅(峰到峰)大約20 μ m。每個(gè)錨固位置上實(shí)現(xiàn) 錨固的時(shí)間不超過10秒，區(qū)域內(nèi)的軸向力為50N。實(shí)驗(yàn)采用指定的滾花螺釘及“Sawbones 7. 5Pcs” (商品名稱)，并比較了螺釘在有額外錨固和沒有額外錨固下旋入Sawbones的情 況，結(jié)果顯示額外錨固使拉出力增加了 50至100%。圖15至18示意了本發(fā)明的第二方面，其中對(duì)本發(fā)明第一方面的管狀可液化組件 的設(shè)想做了進(jìn)一步研究，并在其他應(yīng)用中采用。該第二方面的基礎(chǔ)仍然是借助機(jī)械振動(dòng)，尤 其是超聲振動(dòng)，以及熱塑性材料在組織中實(shí)現(xiàn)錨固，其中熱塑性材料可以通過機(jī)械振動(dòng)液 化。以上的，尤其是關(guān)于該錨固原理、適于錨固的材料以及套具的各種實(shí)施例的公開內(nèi)容， 對(duì)于本發(fā)明的第二方面仍有效。圖15以三個(gè)連續(xù)階段(a)至(c)示出了根據(jù)本發(fā)明的第二方面用于在組織中建 立錨固的示例性方法，即借助還是連接于振動(dòng)件51和帶孔的套具53的管狀可液化組件50。包括可液化材料的并且優(yōu)選由可液化材料制成的可液化組件50具有可以是圓形 或非圓形的內(nèi)和外橫截面，并且這兩個(gè)橫截面彼此獨(dú)立。振動(dòng)件51優(yōu)選包括橫截面較大的 近端部51. 1，橫截面較小的遠(yuǎn)端部51. 2以及二者之間的肩部51. 3，其中遠(yuǎn)端部51. 2的橫 截面適配于可液化組件50的內(nèi)橫截面，近側(cè)部分51. 1的橫截面與例如可液化組件50的外 橫截面基本相同，并且其中遠(yuǎn)端部51.2的軸向長(zhǎng)度例如至少和可液化組件50的軸向長(zhǎng)度等大。帶孔的套具53的內(nèi)空間包括把內(nèi)區(qū)域53. 1和外區(qū)域53. 2相分離的臺(tái)階，和二者 之間的臺(tái)階，其中內(nèi)區(qū)域53. 1的橫截面與可液化組件50的內(nèi)橫截面基本相同，外區(qū)域53. 2 的橫截面與可液化組件50的外橫截面基本相同(在兩種情況中優(yōu)選為間隙配合)。套具的 穿孔53. 3位于套具內(nèi)空間的外區(qū)域53. 2內(nèi)，優(yōu)選鄰近于套具內(nèi)空間的內(nèi)區(qū)域和外區(qū)域之 間的臺(tái)階，并且它們以相對(duì)于套具軸的任意期望角度延伸?？梢夯M件50和振動(dòng)件51優(yōu)選為預(yù)組裝的以形成工具1，其中例如可液化組件 50配有內(nèi)螺紋并且振動(dòng)件51的遠(yuǎn)端部51. 2配有相應(yīng)外螺紋，并且其中可液化組件50被旋 到振動(dòng)件上使得其近側(cè)面被偏靠在振動(dòng)件51的肩部51. 3上。通過將振動(dòng)件51的近端剛 性連接到振動(dòng)源上(例如螺紋連接、卡盤(chuck))，將包括振動(dòng)件51和可液化組件50的工 具1連接到振動(dòng)源上。為了在組織中錨固套具53，提供組織開口并且將套具設(shè)置在其中使得套具穿孔 53. 3的外開口靠近于開口的組織壁。圖15的階段(a)示出了位于組織開口內(nèi)的套具53以 及預(yù)組裝的工具1。然后，把工具1插入到套具53中，這樣可液化組件50的遠(yuǎn)端面與套具的內(nèi)空間的 臺(tái)階相接觸。開啟振動(dòng)源，工具1壓靠在臺(tái)階上以實(shí)現(xiàn)在可液化組件50的遠(yuǎn)端面與套具內(nèi) 空間的臺(tái)階之間的結(jié)合部位處的可液化材料的液化。液化的材料從該結(jié)合部位流出穿過套 具穿孔53. 3并滲入鄰近穿孔53. 3的外開口的組織，其中進(jìn)一步移動(dòng)工具到套具內(nèi)空間中， 用于補(bǔ)償由于液化和流出造成的可液化部件50的縮短。當(dāng)液化了足夠的可液化材料或者當(dāng)大于套具內(nèi)空間的外區(qū)域的近側(cè)部分51. 1到 達(dá)近側(cè)套具面使肩部51. 3坐靠在近側(cè)套具面時(shí)，錨固過程完成(狀態(tài)(b))。然后停止振動(dòng)。然后，例如通過旋轉(zhuǎn)振動(dòng)件大約90到180°，松開可液化組件50和振動(dòng)件51的遠(yuǎn) 端部51. 2之間的螺旋連接，并且在進(jìn)一步振動(dòng)振動(dòng)件51的情況下，振動(dòng)件51沿軸向從可 液化組件50上拉出，從而從當(dāng)前安全錨固的套具上移開(階段(C))，借此破壞了至少可液 化部件50的螺紋。如以上所述，如果可液化組件50剛性固定在甚至偏靠在振動(dòng)件51的肩部51. 3 上，那么二者充當(dāng)一個(gè)共振器，其保證了僅在可液化組件50的近側(cè)面處的液化，但需要旋 轉(zhuǎn)包括可液化組件50的系統(tǒng)。為了這樣固定，可以在可液化組件50和振動(dòng)件51的遠(yuǎn)端 部上提供以上所提到的配合螺紋，其中螺紋可以沿著可液化組件50和振動(dòng)件51的遠(yuǎn)端部 51. 2的整個(gè)長(zhǎng)度延伸，或僅僅沿著其一部分延伸。除了用指定的螺紋，還可以通過以下方式 把可液化組件50固定到振動(dòng)件51的遠(yuǎn)端部上通過壓入配合的方式以及優(yōu)選在振動(dòng)件一 側(cè)的表面為粗糙的，通過包括例如相配合的凹槽和脊的搭扣連接，通過卡口連接，通過自鎖 錐形耦合或通過類似的連接裝置。然而，實(shí)驗(yàn)顯示，即使省略肩部51. 3或者振動(dòng)件51的遠(yuǎn)端部51. 2和可液化組件 50之間的螺紋連接被推入配合連接所替代(可以使用僅很小的推力將可液化組件推到近 側(cè)部分，并且其不會(huì)自行脫落)，也可以實(shí)現(xiàn)令人滿意的錨固，并且不會(huì)在可液化組件50的 近端處有過量的非期望的熔化，可以通過以下方式來進(jìn)一步減少過量的非期望熔化通過 增加用以將可液化組件抵靠在套具上的力，和/或通過在套具內(nèi)表面的結(jié)合部位處提供具有能量導(dǎo)向器的可液化組件和/或提供具有逐漸縮小的遠(yuǎn)端的可液化組件，用于降低其與 套具內(nèi)表面的接觸面積。借助這些手段，甚至可以在可液化組件50就松散地地位于振動(dòng)件 51的遠(yuǎn)端部51. 2上時(shí)實(shí)現(xiàn)圖15的錨固過程。與本領(lǐng)域公知的將可液化材料的固態(tài)銷釘壓入到套具內(nèi)的錨固方法相比，在以上 所列出的任一情況中發(fā)生的所述的不期望的液化更少。此結(jié)果被認(rèn)為歸因于通過圖15中 延伸穿過可液化組件的振動(dòng)組件的遠(yuǎn)端部51. 2直接進(jìn)入內(nèi)套具空間的內(nèi)側(cè)部分53. 1而實(shí) 現(xiàn)振動(dòng)組件51相對(duì)于可液化組件50的準(zhǔn)確導(dǎo)向。這種作用在整個(gè)可液化組件上的導(dǎo)向得 到最優(yōu)化的結(jié)果。然而，實(shí)驗(yàn)顯示，在可液化組件近端處的導(dǎo)向比在遠(yuǎn)端處的導(dǎo)向更重要， 因此可以縮短振動(dòng)件51的遠(yuǎn)端部51. 2的軸向長(zhǎng)度。為了得到更令人滿意的效果，此遠(yuǎn)端 部的最小長(zhǎng)度為使其伸入到可液化組件內(nèi)的某區(qū)域，當(dāng)可液化組件置于準(zhǔn)備用于錨固過程 的套具中時(shí)該區(qū)域位于套具內(nèi)。具有縮短了軸向長(zhǎng)度的振動(dòng)件51的遠(yuǎn)端部51.2使套具內(nèi) 空間的內(nèi)側(cè)部分的深度減小，或者被完全省略?？s短的遠(yuǎn)側(cè)組件51. 2的軸向長(zhǎng)度以及相應(yīng) 縮短的套具內(nèi)空間的內(nèi)側(cè)部分的深度分別用R和R’以點(diǎn)劃線在圖15中示出。根據(jù)圖15的裝置和方法例如可以用于在椎間隙內(nèi)固定保持架。在此應(yīng)用中，保持 架表示套具，并且優(yōu)選包括一個(gè)以上的內(nèi)空間，例如兩個(gè)橫向間隔開的內(nèi)空間。由每個(gè)內(nèi)空 間穿孔或開窗引導(dǎo)到保持架的上表面和下表面，其中這些上表面和下表面與之間固定保持 架的椎骨體相接觸。在錨固過程中，液化組件的液化材料流過穿孔進(jìn)入到椎骨體的骨組織 中，為了液化材料的更好滲入，優(yōu)選椎骨體可以進(jìn)行局部去皮。圖16示出了和15相類似的本發(fā)明另一個(gè)方面的實(shí)施例，其中相同的部件用相同 的附圖標(biāo)記所指示。不同于圖15，套具53的內(nèi)空間包括兩個(gè)臺(tái)階，并且可液化部件50包括 兩個(gè)部分，這兩個(gè)部分的尺寸依據(jù)要壓靠的兩個(gè)臺(tái)階來確定，它們既可以如圖所示的逐個(gè) 壓靠也可以同時(shí)壓靠到兩個(gè)臺(tái)階上。套具53包括在兩個(gè)臺(tái)階附近的穿孔53. 3。錨固過程 參照?qǐng)D15所描述的實(shí)施。圖17示出了仍類似于圖15的本發(fā)明第二方面的實(shí)施例，其中相同的部件用相同 的參考標(biāo)記所指示。不同于圖15，振動(dòng)件51的遠(yuǎn)端部51. 2的導(dǎo)向作用被單獨(dú)的導(dǎo)向部件 55承擔(dān)(例如浮動(dòng)銷或?qū)蚓€)，導(dǎo)向部件55延伸穿過可液化部件50進(jìn)入到套具內(nèi)空間的 內(nèi)區(qū)域53. 1或至少到其外區(qū)域的底部，并且在近側(cè)伸入到振動(dòng)組件51內(nèi)相應(yīng)的凹口 51. 5 內(nèi)。導(dǎo)向部件陽例如可以將尺寸確定為使其寬松地配合或可推入配合到所述部件中。進(jìn) 行錨固步驟時(shí)，把可液化部件50放置在套具內(nèi)空間的臺(tái)階上，把導(dǎo)向部件55放置為穿過可 液化部件50進(jìn)入到內(nèi)套具空間的內(nèi)區(qū)域53. 1中，并且振動(dòng)件51布置為使其與可液化部件 50的近側(cè)面相接觸并且該導(dǎo)向部件55的近側(cè)部分延伸進(jìn)入其凹口 51. 5。例如還可以通過在二者上提供配合螺紋將導(dǎo)向部件55固定在可液化部件50內(nèi)。 這樣可液化部件50和導(dǎo)向部件55可以作為一個(gè)部件來處理。在錨固過程后，導(dǎo)向部件55 的近側(cè)部分被修剪掉，遠(yuǎn)端部與可液化部件50 —起留在錨固的套具51中。導(dǎo)向部件55可以構(gòu)造為K氏針，該K氏針還可以用于形成將套具置于其中的組織 開口。這種K氏針可以延伸穿過相應(yīng)敞開的套具遠(yuǎn)端并穿過整個(gè)振動(dòng)件，如圖17中用點(diǎn)劃 線所示出的。圖18示出了仍類似于圖15的本發(fā)明另一方面的實(shí)施例，其中相同的部件用相同 的參考標(biāo)記所指示。不同于圖15，該圖沒有套具，取而代之地是將可液化部件50直接錨固在組織開口中并且構(gòu)成唯一的錨固部分。圖18的左手側(cè)示出了在組織中提供的開口及工 具1，其中開口的形狀和尺寸對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖15至17的套具內(nèi)空間，預(yù)組裝的工具1包括振 動(dòng)件51和可液化部件50，該可液化部件50可以固定到振動(dòng)件51的遠(yuǎn)端部51. 2上或以推 入配合或?qū)捤傻匦问轿挥谠撨h(yuǎn)端部51. 2上，如參照?qǐng)D15所描述的。圖18的右手側(cè)示出了 在完成錨固步驟后并且在從錨固的可液化部件50上移開振動(dòng)件51之前的布置。
在不引起矛盾的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對(duì)以上結(jié)合本發(fā)明的多個(gè)實(shí) 施例所描述的錨固方法和裝置的特征的結(jié)合進(jìn)行不同組合。這些不同的組合不背離本發(fā)明 的基本構(gòu)思。
權(quán)利要求
1.一種用于借助具有熱塑性能的材料在組織中實(shí)施錨固的裝置，該裝置包括穿孔套具O)，其具有套具軸、內(nèi)橫截面和外橫截面，以及工具(1)，其包括主動(dòng)件C3)和反動(dòng)件G)，所述主動(dòng)件C3)具有適于與能量源相連接 的近端，該主動(dòng)件( 還能夠把該能量源產(chǎn)生的能量傳輸?shù)街鲃?dòng)件(3)的遠(yuǎn)端部，其中，所述主動(dòng)件(3)的遠(yuǎn)端部和所述反動(dòng)件的遠(yuǎn)端部具有適配于套具O)的內(nèi) 橫截面的橫截面，以便把所述遠(yuǎn)端部插入到套具中、在套具O)內(nèi)使所述遠(yuǎn)端部在軸向上 彼此相鄰并彼此接觸以及在套具O)內(nèi)沿軸向移動(dòng)這些遠(yuǎn)端部，其中，所述主動(dòng)件C3)和反動(dòng)件(4)中的一個(gè)構(gòu)件的遠(yuǎn)端部包括軸向通道，另一個(gè)構(gòu)件 包括與該軸向通道適配的軸近端部，從而所述軸近端部可在所述軸向通道內(nèi)做軸向運(yùn)動(dòng)， 以及其中，所述主動(dòng)件C3)和被動(dòng)件(4)中的一個(gè)構(gòu)件上設(shè)置有具有熱塑性能的材料，該材 料位于構(gòu)件(3)和構(gòu)件(4)相互接觸的結(jié)合部位(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述具有熱塑性能的材料可通過機(jī)械振動(dòng)被液 化，其中所述能量源為振動(dòng)源，并且其中所述主動(dòng)件為振動(dòng)件(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中振動(dòng)件(3)包括腳座(3.1)和軸(3. 2)，所述腳座 (3. 1)連接于軸(3.2)的遠(yuǎn)端，并且所述軸(3.2)的近端被設(shè)置成與振動(dòng)源連接，并且其中 反動(dòng)件(4)為管狀，所述振動(dòng)件(3)的軸(3.2)延伸穿過反動(dòng)件G)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述反動(dòng)件(4)包括可液化部件(4.2)和反作用 部件(4.幻，所述可液化部件(4. 2)包含可液化材料并且設(shè)置在振動(dòng)件( 的腳座(3. 1)和 反作用部件(4. 3)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置，其中在腳座(3.1)和軸(3. 之間的連接或在軸 (3. 2)和振動(dòng)源之間的連接為可反向的。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5之一所述的裝置，其中反動(dòng)件(4)或其可液化部件(4.2)包括 多個(gè)管或串珠或者多個(gè)帶軸向狹縫的管或串珠。
7.一種用于借助機(jī)械振動(dòng)以及可通過機(jī)械振動(dòng)被液化的材料在組織中實(shí)施錨固的方 法，該方法包括以下步驟在組織內(nèi)提供開口，提供穿孔套具0)，所述穿孔套具(2)適配于所述組織內(nèi)開口，并具有套具軸以及內(nèi)橫 截面和外橫截面，提供工具(1)，所述工具(1)包括振動(dòng)件C3)和反動(dòng)件G)，該振動(dòng)件C3)具有適于連 接到振動(dòng)源的近端并且其能夠把該能量源產(chǎn)生的能量傳輸?shù)秸駝?dòng)件(3)的遠(yuǎn)端部，其中所 述振動(dòng)件(3)的遠(yuǎn)端部和所述反動(dòng)件(4)的遠(yuǎn)端部具有適配于套具( 的內(nèi)橫截面的橫截 面，以便把這些遠(yuǎn)端部插入到套具中、在套具O)內(nèi)使所述遠(yuǎn)端部在軸向方向上彼此相鄰 并彼此接觸、以及在套具O)內(nèi)沿軸向移動(dòng)這些遠(yuǎn)端部，其中所述主動(dòng)件C3)和所述振動(dòng)件 (4)中的一個(gè)構(gòu)件遠(yuǎn)端部包括軸通道，另一個(gè)構(gòu)件包括適配于該通道的用于在其中軸向移 動(dòng)的近側(cè)軸部，以及其中在結(jié)合部位( 處的主動(dòng)件C3)和反動(dòng)件(4)之一上提供可液化 材料，它們?cè)诮Y(jié)合部位(5)處彼此接觸。設(shè)置套具(2)在組織開口中，連接振動(dòng)件(3)的近端到振動(dòng)源并把工具(1)的遠(yuǎn)端設(shè)置在套具O)內(nèi)，其中振動(dòng)件(3)和反動(dòng)件(4)之間的結(jié)合部位(5)位于套具穿孔(2. 1)的區(qū)域內(nèi)，通過施加反向力到反動(dòng)件(4)和振動(dòng)件(3)使反動(dòng)件(4)抵靠在振動(dòng)件(3)上并且傳 輸機(jī)械振動(dòng)到振動(dòng)件(3)的遠(yuǎn)端并持續(xù)一段時(shí)間，該時(shí)間足以使一部分可液化材料在振動(dòng) 件(3)和反動(dòng)件(4)之間的結(jié)合部位(5)處液化，并使被液化的材料從結(jié)合部位(5)流出， 穿過套具穿孔(2. 1)而滲入到組織和/或在組織和套具之間的空隙，以及從套具(2)移開工具(1)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中為了保持套具的內(nèi)空間基本上沒有可液化材料， 工具(1)的遠(yuǎn)端的橫截面與套具O)的內(nèi)橫截面基本相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中為了在套具(2)中形成可液化材料層(11)，工具 ⑴的遠(yuǎn)端的橫截面小于套具⑵的內(nèi)橫截面。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的方法，其中，在從套具移開工具的步驟之前，工具 (1)的遠(yuǎn)端在套具O)內(nèi)軸向移動(dòng)從而使結(jié)合部位(5)位于要實(shí)施另一個(gè)錨固的另一個(gè)錨 固位置上。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10之一所述的方法，其中，在所述保持和傳輸步驟中，使結(jié)合部 位(5)的位置相對(duì)套具( 不動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至10之一所述的方法，其中，在移開步驟后，用另一個(gè)或新的可液 化材料提供給工具1。
13.一種用于在液化的狀態(tài)下分配具有熱塑性能的材料的方法，該材料在操作位置上 通過機(jī)械振動(dòng)可液化，所述方法包括以下步驟提供包括主動(dòng)件C3)和反動(dòng)件(4)的工具(1)，該主動(dòng)件C3)具有適于連接到能量源的 近端，并且其能夠把該能量源產(chǎn)生的能量傳輸?shù)街鲃?dòng)件(3)的遠(yuǎn)端部，其中所述主動(dòng)件(3) 和所述反動(dòng)件中的一個(gè)構(gòu)件的遠(yuǎn)端部包括軸向通道，另一個(gè)構(gòu)件包括與該通道相適配 的軸近端部，以使該軸近端部能夠在該軸向通道中軸向移動(dòng)，并且，其中在結(jié)合部位(5)處 的主動(dòng)件(3)和反動(dòng)件(4)之一上提供可液化材料，它們?cè)诮Y(jié)合部位(5)處彼此接觸。連接主動(dòng)件(3)的近端到能量源并把工具(1)的近端設(shè)置在操作位置中，其中主動(dòng)件 (3)和反動(dòng)件(4)之間的結(jié)合部位(5)位于期望分配可液化材料的區(qū)域內(nèi)，通過施加反向的力到反動(dòng)件(4)和主動(dòng)件(3)使反動(dòng)件(4)抵靠在主動(dòng)件(3)上并且 將能量源的能量傳輸?shù)街鲃?dòng)件(3)的遠(yuǎn)端并持續(xù)一段時(shí)間，該時(shí)間足以使所期望用量的可 液化材料在主動(dòng)件(3)和反動(dòng)件(4)之間的結(jié)合部位(5)處液化，并使被液化的材料從結(jié) 合部位(5)流出，以及從操作位置(2)上移開工具(1)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中具有熱塑性能的材料通過機(jī)械振動(dòng)可液化，所 述能量源為振動(dòng)源并且所述主動(dòng)件為振動(dòng)件。
15.一種用于借助機(jī)械振動(dòng)和可通過該機(jī)械振動(dòng)被液化的具有熱塑性能的材料在組織 中實(shí)施錨固的裝置，該裝置包括振動(dòng)件(51)，其包括橫截面較小的遠(yuǎn)端部(51. 2)、橫截面較大的近側(cè)部分(51. 1)和位 于二者之間的肩部(51. 3)，所述振動(dòng)件的近端適于耦合于振動(dòng)源并且該振動(dòng)件能夠把振動(dòng) 源產(chǎn)生的振動(dòng)傳輸?shù)秸駝?dòng)件⑶的遠(yuǎn)端，以及管狀可液化部件(50)，其包括可液化材料并具有內(nèi)橫截面和外橫截面，其中振動(dòng)件(51)的遠(yuǎn)端部(51.2)的尺寸設(shè)置為可延伸進(jìn)入管狀可液化部件(50)，并 且其中把可液化部件(50)固定到振動(dòng)件(51)的遠(yuǎn)端部(51. 上或放置在其上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，還包括設(shè)有套具內(nèi)空間的穿孔套具(53)，至少該套 具內(nèi)空間的外區(qū)域(53、幻的橫截面適配于可液化部件(50)的外橫截面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述套具內(nèi)空間除外區(qū)域(53.2)外還包括內(nèi)區(qū) 域(53. 1)和在這兩個(gè)區(qū)域之間的臺(tái)階，該內(nèi)區(qū)域(53. 1)的橫截面小于外區(qū)域(53. 2)的橫 截面，其中內(nèi)區(qū)域(53. 1)的橫截面適配于振動(dòng)件(51)的遠(yuǎn)端部(51. 的橫截面，并且其 中穿孔(53. 3)布置在臺(tái)階區(qū)域內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15或17所述的裝置，其中所述管狀可液化部件(50)被固定到振動(dòng) 件(51)的遠(yuǎn)端部(51.2)上并且被偏靠在其肩部(51.3)上。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18之一所述的裝置，其中所述振動(dòng)件(51)的遠(yuǎn)端部(51.2)的 軸向長(zhǎng)度至少等于套具(53)的內(nèi)空間的軸向長(zhǎng)度和可液化部件(50)的軸向長(zhǎng)度的差。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至18之一所述的裝置，其中所述肩部(51.3)構(gòu)造為至少部分進(jìn) 入可液化部件(50)的螺紋。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至17之一所述的裝置，其中所述振動(dòng)件(51)的遠(yuǎn)端部(51.2)由 單獨(dú)的導(dǎo)向件(55)和振動(dòng)件(51)內(nèi)的軸向凹槽(51.5)所替代，其中軸向凹槽(51.5)能 夠容納導(dǎo)向件(55)的近側(cè)部分。
22.一種用于借助機(jī)械振動(dòng)以及可通過機(jī)械振動(dòng)被液化的材料在組織中實(shí)施錨固的方 法，該方法包括以下步驟提供包括振動(dòng)件(51)和管狀可液化部件(50)的裝置，其中振動(dòng)件(51)包括橫截面較 小的遠(yuǎn)端部(51. 2)、橫截面較大的近側(cè)部分(51. 1)和位于二者之間的肩部(51. 3)，所述振 動(dòng)件(51)的近端適于耦合于振動(dòng)源并且該振動(dòng)件(51)能夠把振動(dòng)源產(chǎn)生的振動(dòng)傳輸?shù)秸?動(dòng)件(51)的遠(yuǎn)端，其中管狀可液化部件(50)包括可液化材料并具有內(nèi)橫截面和外橫截面， 其中振動(dòng)件(51)的遠(yuǎn)端部(51.2)的尺寸設(shè)置為可延伸進(jìn)入管狀可液化部件(50)，并且其 中振動(dòng)件(51)的遠(yuǎn)端部(51. 進(jìn)入到固定或靠在該遠(yuǎn)端部(51. 上的管狀可液化部件 (50)內(nèi)。把裝置耦合于振動(dòng)源，提供具有套具內(nèi)空間的穿孔套具(53)，其中至少該套具內(nèi)空間的外區(qū)域的橫截面適配 于可液化部件的外橫截面，提供組織開口，把穿孔套具(53)放入組織開口內(nèi)，以便穿孔(53.3)的外開口靠近于組織開口的組織壁，把裝置的遠(yuǎn)端部設(shè)置在套具內(nèi)空間中，以便可液化部件(50)的遠(yuǎn)端面位于套具內(nèi)空 間的底面或臺(tái)階上，開啟振動(dòng)源并且將裝置壓靠在套具內(nèi)空間的臺(tái)階上并持續(xù)一段時(shí)間，該時(shí)間足以液化 至少一部分可液化材料并使其流過套具(53)的穿孔(53.3)并滲入到組織內(nèi)，關(guān)閉振動(dòng)源并從可液化部件(50)和套具(53)上移開振動(dòng)件(51)。
23.一種用于借助機(jī)械振動(dòng)以及可通過機(jī)械振動(dòng)被液化的材料在組織中實(shí)施錨固的方 法，該方法包括以下步驟提供包括振動(dòng)件(51)和管狀可液化部件(50)的裝置，其中振動(dòng)件(51)包括橫截面較 小的遠(yuǎn)端部(51. 2)、橫截面較大的近側(cè)部分(51. 1)和位于二者之間的肩部(51. 3)，所述振 動(dòng)件(51)的近端適于耦合于振動(dòng)源并且該振動(dòng)件(51)能夠把振動(dòng)源產(chǎn)生的振動(dòng)傳輸?shù)秸?動(dòng)件(51)的遠(yuǎn)端，其中管狀可液化部件(50)包括可液化材料并具有內(nèi)橫截面和外橫截面， 其中振動(dòng)件(51)的遠(yuǎn)端部(51.2)的尺寸設(shè)置為可延伸進(jìn)入管狀可液化部件(50)，并且其 中振動(dòng)件(51)的遠(yuǎn)端部(51. 進(jìn)入到固定或靠在該遠(yuǎn)端部(51. 上的管狀可液化部件 (50)內(nèi)。把裝置耦合于振動(dòng)源，提供組織開口，至少在該組織開口的外部上的橫截面適配于可液化部件的外橫截面，把裝置的遠(yuǎn)端部設(shè)置在組織開口中，以便可液化部件(50)的遠(yuǎn)端面位于組織開口的 底面或臺(tái)階上，開啟振動(dòng)源并且將裝置壓靠在組織開口的臺(tái)階上并持續(xù)一段時(shí)間，該時(shí)間足以液化至 少一部分可液化材料并使其滲入到組織內(nèi)，關(guān)閉振動(dòng)源并從可液化部件(50)和組織上移開振動(dòng)件(51)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的方法，其中所述振動(dòng)件(51)的遠(yuǎn)端部(51. 的軸向 長(zhǎng)度至少等于可液化部件(50)的軸向長(zhǎng)度與套具內(nèi)空間的外部深度或組織開口的深度的差。
25.根據(jù)權(quán)利要求1或16所述的裝置，其中所述套具穿孔限定為穿過開口或構(gòu)造為多 孔壁部分。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其中所述套具為空心螺釘。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其中所述套具采用管狀，所述穿孔僅設(shè)置在管的一 側(cè)上。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其中所述套具包括一個(gè)以上的內(nèi)空間。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的裝置，其中所述套具為適于插入到椎間隙內(nèi)的構(gòu)件。
30.根據(jù)權(quán)利要求1或15所述的裝置，其中所述可液化材料為具有熱塑性能的材料，彈 性模量為至少0. 5GPa，熔化溫度最高為350°C。
31.根據(jù)權(quán)利要求7、14、22或23所述的方法，其中，所述機(jī)械振動(dòng)的頻率在2kHz到 200kHz 之間。
全文摘要
借助工具(1)將穿孔套具(2)錨固到組織開口中，其中所述錨固借助機(jī)械振動(dòng)以及可通過該振動(dòng)被液化的材料來實(shí)現(xiàn)。工具(1)包括振動(dòng)件(3)和反動(dòng)件(4)。把兩個(gè)構(gòu)件(3和4)的遠(yuǎn)端部插入到套具中以在結(jié)合部位(5)處相互接觸。把振動(dòng)件(3)連接到振動(dòng)源上，并且振動(dòng)件(3)和反動(dòng)件(4)彼此抵靠用于在結(jié)合部位(5)處實(shí)現(xiàn)可液化材料的液化。在施加到振動(dòng)件及反動(dòng)件上的用于把它們彼此抵靠的力的作用下，液化的材料從結(jié)合部位(5)流過套具穿孔(2.1)并滲入到組織中。
文檔編號(hào)A61B17/68GK102083379SQ200980125973
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月1日
發(fā)明者A·米勒, M·萊曼, P·塞勒, U·韋伯 申請(qǐng)人:伍德韋爾丁公司