本發(fā)明涉及一種用于外部固定器的具有單皮質銷(monocorticalpin)功能的長形銷。

背景技術：

外部固定系統(tǒng)廣泛地用于治療骨折并且用于將兩個或更多個骨碎片連接在一起。已知的系統(tǒng)使用接骨螺釘、螺釘和/或絲線，這些接骨螺釘、螺釘和/或絲線被插入骨頭并且使用外部結構元件(諸如固定夾、固定條或環(huán)形條)確保剛性結構，該剛性結構將骨碎片保持固定并且因此允許通過外部固定器或通過內(nèi)部穩(wěn)定系統(tǒng)(諸如髓內(nèi)(endomedullary)板或釘子)進行永久愈合。

在一些類型的治療中，骨折區(qū)域內(nèi)的特殊局部情況可能偶爾阻礙永久固定器的使用，或者骨折可能與由于受傷導致的其它骨傷一起存在，這種受傷在可以使用永久內(nèi)部固定系統(tǒng)之前需要相當長時間的外科治療。

此外，在這些情況下，可以用專門設計用于暫時固定并且因此可以被視為暫時性系統(tǒng)的外部固定系統(tǒng)治療骨折中的一些或所有，例如以本申請人的名義的ep2,319,436中所描述的。

在任何情況下，在治療結束時以穩(wěn)定的方式遏制每個骨折是非常重要的。

在本技術領域中，還存在許多主要用作永久固定系統(tǒng)來允許骨折愈合的固定系統(tǒng)，諸如以本申請人的名義的ep1,284,666中所描述的系統(tǒng)。

通常，暫時性固定系統(tǒng)更輕且更簡單，但是與已知的永久性外部固定系統(tǒng)相比沒那么穩(wěn)定。而且，暫時性和永久性外部固定系統(tǒng)可能經(jīng)常在各自的夾具的形式和結構方面不同。

此外，通常，永久性外部固定系統(tǒng)提供較高程度的剛性和穩(wěn)定性，以在治療期間控制橫向彎曲力和扭轉力矩。

這種剛性和穩(wěn)定性部分地來自于固定器的條沿著所治療的骨的縱軸線的對齊、部分地來自于系統(tǒng)的固有剛性并且部分地來自于所使用的螺釘數(shù)量。

將特別令人期望的是能夠使用結合暫時性固定系統(tǒng)的簡單和輕質特性以及永久性固定系統(tǒng)的魯棒性和穩(wěn)定性特性的外部固定器，這種固定器對骨結構的損傷盡可能小從而不會負面地影響最終(defintive)的內(nèi)部或外部穩(wěn)定，但是迄今為止，從已知解決方案已知的所有方案都未產(chǎn)生令人滿意的結果。

us2014/0031822公開了一種根據(jù)現(xiàn)有技術的用于外部固定器的長形銷。

本發(fā)明的技術問題是提供用于外部固定器的長形銷，該長形銷能夠確保骨碎片的穩(wěn)定且魯邦的固定并且盡可能小地影響骨結構，從而避免后續(xù)的感染和穩(wěn)定問題，同時保持整個系統(tǒng)非常輕并且還確保外科醫(yī)生使用方便。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于固定系統(tǒng)的長形銷，該長形銷可以被插入骨內(nèi)而無需使用常規(guī)的接骨螺釘，從而允許緊固作用(grippingaction)在一定厚度的密質骨的區(qū)域內(nèi)僅受限于斷骨的皮質部分，同時能夠確保松質骨中也具有良好的緊固效果。

本發(fā)明還改善了由外科醫(yī)生執(zhí)行的應用的可靠性和準確性，限制了在銷插入期間損害斷骨的皮質部分的可能性。

技術實現(xiàn)要素：

這些目標通過根據(jù)本發(fā)明的權利要求1所述的用于外部固定器的長形銷實現(xiàn)。

從屬權利要求限定根據(jù)本發(fā)明的長形銷的優(yōu)選的且特別有利的實施例。

進一步的特征和優(yōu)點將從以下參照通過非限制性示例提供的附圖提供的本發(fā)明的優(yōu)選的但是非排他性的實施例的詳細描述中更清楚地顯現(xiàn)。

附圖說明

-圖1示出根據(jù)本發(fā)明的單皮質銷的錐形部分的尖端的側視圖；

-圖2示出錐形部分的側視圖，簡化地示出了根據(jù)本發(fā)明的單皮質銷的螺紋和長形圓柱桿的一部分；

-圖3示出根據(jù)本發(fā)明的單皮質銷的圓錐螺紋部分的側視圖以及相關聯(lián)的螺紋加工工具的示意圖；

-圖4示出根據(jù)本發(fā)明的單皮質銷的側視圖，該單皮質銷的平坦面與紙張平面成直角；

-圖5示出根據(jù)圖4的單皮質銷的側視圖，沿箭頭f方向觀看，該單皮質銷的平坦面沿順時針方向轉過120度；

-圖6示出根據(jù)圖4的單皮質銷的側視圖，沿箭頭g方向觀看，該單皮質銷的平坦面沿逆時針方向轉過50度。

具體實施方式

參考附圖4-6，參考標記1總體上表示長形銷，該長形銷包括沿著縱軸線x延伸的長形圓柱桿2和帶有尖端的錐形部分3，該錐形部分具有用于將銷1插入骨的外螺紋。

以下，最靠近銷的面朝操作人員的端部的元件將被稱為位于近端，而最遠離操作人員的元件將被稱為位于遠端。

長形圓柱桿2包括直徑為d的第一遠端部分21和具有平坦面2a的第二近端部分22，該平坦面用于裝配扳手或插入鉆機從而能夠對骨鉆孔。所述平坦面2a沿著平行于縱軸線x的平面延伸(圖4)。

另外，限定基準面a，該基準面對應于所述平坦面2a所沿著的平面，下文將確定單皮質銷的元件相對于該基準面的角度值。具體地，當所述基準面a位于水平位置時(與紙張的平面成直角觀看)，銷圍繞縱軸線x的轉動角被認為等于0度(圖4)。

根據(jù)本發(fā)明，具有沿著縱軸線x測得的等于桿的直徑d±直徑d自身的20％的總長度的錐形部分3包括尖端31和螺紋部分32(圖1和圖4)。

應當注意，螺紋部分32僅存在于錐形部分3，未延伸到長形圓柱桿2，并且應當注意，銷的所述錐形部分3的長度比常規(guī)銷的長度短。由于這些特性，銷可以僅被插入骨的皮質部分而不會穿透髓腔。

換言之，長形銷1可以被限定為“單皮質銷”。

根據(jù)本發(fā)明，錐形部分3包括相對于長形圓柱桿位于遠端位置的第一底錐體3a和位于近端位置的第二底錐體3b。所述第一底錐體3a(最靠近尖端)具有13度的錐角，而第二底錐體3b(最遠離尖端)具有26度的錐角，如從圖2可見。

換言之，在錐形部分3上，底錐體的錐角改變，尤其是靠近桿2的這個錐角加倍。

提供這種錐度改變，為的是使靠近插入行程端產(chǎn)生的力矩相應地增加。

因此，對于尖端在骨內(nèi)插入相同深度而言，本申請的銷被確保更牢固地緊固。

為了實現(xiàn)這一點，再次參考圖2，提供縱向延伸為第二底錐體3b(最遠離尖端)的縱向延伸的約1.8倍的第一底錐體3a(最靠近尖端)通常是足夠的。顯然，底錐體3a和3b兩者的絕對尺寸也將根據(jù)銷的尺寸而變化。

還應當注意，在發(fā)生所述錐度改變的區(qū)域內(nèi)，提供連接區(qū)域39(僅在圖2的放大圖中可見)，所述連接區(qū)域在錐形部分的側面43上具有較小延伸。

這個連接區(qū)域使得螺紋加工工具40的行程能夠在形成螺紋4期間變化而不會在機加工期間產(chǎn)生任意中斷。

優(yōu)選地，底錐體的角度和螺紋加工工具的行程路徑具有+/-1度的公差。

優(yōu)選地，錐形部分3在遠端區(qū)域中具有通過從銷移除材料形成的切面34。

更特別地，切面34沿著縱軸線x從尖端31延伸等于桿2的直徑d的約40％的距離，并且形成在外螺紋4的第一截面。

如從圖1清晰地可見，切面34移除切割部分3的前兩個較遠端的螺紋的一部分。

通過在端點匯合的傾斜面35形成錐形部分3的尖端。這個端點是在插入銷期間與骨頭接觸的第一元件。

這些傾斜面35形成定中區(qū)域33，該定中區(qū)域沿著軸線x縱向地延伸等于銷的桿2的直徑d的6％-8％的距離。

由于錐形部分3的小尺寸無法形成用于在對骨頭攻螺紋期間進行引導的預加工孔，所以必須存在所述定中區(qū)域33。而以此方式，會在骨表面上形成小的圓錐引導點，這使得在第一切割步驟期間銷在被選擇用于插入的點處的定位穩(wěn)定。

而且，這種構型使得銷在骨中的轉動能夠使骨被切割。

換言之，長形銷1可以被限定為“自攻銷(self-tappingpin)”。

錐形部分3的形成切面34的區(qū)域盡管非常短但是執(zhí)行鉆孔功能和擰緊功能。而且，通過這種構型，切面34還用于開槽，因為其允許排空從切割區(qū)域移除的骨材料。

顯然，因為切面34的縱向延伸非常小，所以僅在開始擰緊插入操作開始時排空所移除的骨頭材料。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，以下將根據(jù)銷1相對于由桿2的平坦面2限定的基準位置(0度)的轉動角(相位)來描述錐形部分3的尖端31的幾何特性。

參考圖4，其中，銷1相對于與紙張平面成直角的平坦面2a的平面?zhèn)认虻囟ㄎ?，可以看到尖?1具有60度的錐角(公差為約+/-2度)。

類似地，在圖5中，其中，銷1側向地定位，其中，平坦面2a在沿箭頭f方向觀看的順時針方向轉過120度，可以看到尖端31具有86度的錐角(公差為約+/-2度)。

參考圖6，其中，銷1側向地定位，其中，平坦面2a在沿箭頭g方向觀看的逆時針方向轉過50度，可以看到由更遠端的螺紋的第一牙冠(crest)41形成的螺紋的起始。

基本上，存在于錐形部分3的尖端上并且包括切面34的傾斜面35被定向為在所述尖端31上形成不同的錐角。

由于尖端的這種構型，當銷被插入骨時，可以更容易地移除骨的最堅硬部分(皮質的外部分)以供后續(xù)接合螺紋4。

而且，所述傾斜面35相對于外螺紋4的螺旋線的角位置對于確保將螺紋正確地接合在骨上是至關重要的。因此，對于這些角測量值，必須確保+/-1度的公差。

最后，在根據(jù)本發(fā)明的另外的優(yōu)選實施例中，螺紋4具有非對稱幾何構造，即，所述螺紋4的牙冠42的兩個牙側(flank)具有不同的傾斜度。

這種不同的傾斜度是通過使用圖3所示的也具有非對稱幾何構造的螺紋加工工具40獲得的。

仍參考圖3，螺紋的遠端牙側44傾斜19度，而近端牙側45傾斜15度。這些傾斜測量值是相對于中心面c表示的，該中心面c垂直于底錐體3a的側面43然后相對于垂直于縱軸線x的軸線轉過等于錐角的角度。

螺紋的牙側的不同傾斜度沿著整個錐形部分存在并且因此在遠端底錐體3a和近端底錐體3b上存在。

由于所描述的幾何結構，可以在將銷插入骨期間獲得正確的力矩增加以及因此獲得壓力在皮質上的正確地分布，從而防止在皮質中形成裂紋。

換言之，螺紋4的非對稱輪廓降低了可能在應用單皮質銷期間損傷骨的皮質部分的可能性。

附圖中示出的數(shù)值應當被理解為以毫米為單位。

參考附圖，這些附圖示出例如長度等于115mm的銷，錐形端部的長度等于7.8+/-0.5mm，桿的直徑d為6mm。

對于錐度變化，第一底錐體縱向地延伸5.2mm。而外螺紋具有高度為0.42+/-0.03mm且間距為1+/-0.03mm的牙冠。在牙冠的頂點測量的最小厚度等于0.07+/-0.02mm。

如可以從以上描述理解的，根據(jù)本發(fā)明的長形銷能夠滿足要求并且能夠克服在本說明書的參照現(xiàn)有技術的介紹部分提及的缺點。

顯然，為了滿足可能出現(xiàn)的任意特定的要求，本領域技術人員可以對以上描述的本發(fā)明做出許多修改和改變，所有這些修改和改變包含在由所附權利要求書限定的本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。