動(dòng)態(tài)骨錨固件和制造該動(dòng)態(tài)骨錨固件的方法
【專利摘要】一種動(dòng)態(tài)骨錨固件包括：錨固部件（1、1’、1”），其有：第一端（11）和第二端（12）；在該第一端和第二端之間的管形部分（13）；縱向軸線（L），其從第一端延伸至第二端；外表面；以及在外表面的至少一部分中的、用于與骨接合的骨接合結(jié)構(gòu)（14）；縱向芯部件（2、2’、2”、2”’），其至少局部設(shè)置于管形部分（13）中，在芯部件的第二部分（22a）處與錨固部件連接，并有并不與錨固部件連接的第一部分（21a），該第一部分（21a）可相對(duì)于錨固部件運(yùn)動(dòng)，芯部件至少局部由第一材料來(lái)制造，該第一材料包括基于Ni-Ti的形狀記憶合金，第一材料優(yōu)選是鎳鈦諾。
【專利說(shuō)明】動(dòng)態(tài)骨錨固件和制造該動(dòng)態(tài)骨錨固件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)骨錨固件和一種制造動(dòng)態(tài)骨錨固件的方法。動(dòng)態(tài)骨錨固件包括:錨固部件，用于錨固在骨或椎骨中；以及縱向芯部件，該縱向芯部件設(shè)置于錨固部件中，該芯部件的一部分可相對(duì)于錨固部件運(yùn)動(dòng)。芯部件至少局部由包括基于N1-Ti的形狀記憶合金(該形狀記憶合金有超彈性(superelastic)特性)的材料來(lái)制造。制造這種動(dòng)態(tài)骨錨固件的方法利用芯部件的材料的形狀記憶效果。動(dòng)態(tài)骨錨固件可特別用于動(dòng)態(tài)骨固定或脊柱的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的領(lǐng)域中。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)態(tài)骨錨固件例如由US2005/0154390A1可知。骨錨固件的軸包括彈性或柔性部分。
[0003]另一動(dòng)態(tài)骨固定元件由US2009/0157123A1已知。動(dòng)態(tài)骨固定元件包括骨接合部件和負(fù)載載體接合部件。骨接合部件包括多個(gè)用于與病人的骨和管腔接合的螺紋。負(fù)載載體接合部件包括:頭部部分，用于與負(fù)載載體接合；以及軸部分，該軸部分至少局部伸入管腔中。軸部分的遠(yuǎn)端與管腔聯(lián)接，且軸部分的外表面的至少一部分與管腔的內(nèi)表面的至少一部分通過(guò)間隙而隔開(kāi)，以使得頭部部分能夠相對(duì)于骨接合部件運(yùn)動(dòng)。負(fù)載載體接合部件可以由高強(qiáng)度材料 來(lái)制造，例如堅(jiān)固的金屬或金屬合金，如CoCrMo、CoCrMoC, CoCrNi或CoCrffNi。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，骨接合部件由鈦或鈦合金來(lái)制造，而負(fù)載載體接合部分由鈷鉻(CoCr)來(lái)制造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供進(jìn)一步改進(jìn)的動(dòng)態(tài)骨錨固件，該動(dòng)態(tài)骨錨固件允許骨錨固件的頭部能夠在將骨錨固件錨固至骨或椎骨內(nèi)之后進(jìn)行有限運(yùn)動(dòng)。而且，還提供了一種制造這樣的動(dòng)態(tài)骨錨固件的方法。
[0005]該目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的動(dòng)態(tài)骨錨固件和通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求15的制造動(dòng)態(tài)骨錨固件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步的發(fā)展形式在從屬權(quán)利要求中給出。
[0006]對(duì)于動(dòng)態(tài)骨錨固件，待固定或穩(wěn)定的骨部件或椎骨能夠彼此相對(duì)進(jìn)行可控制的有限運(yùn)動(dòng)。設(shè)置于動(dòng)態(tài)骨錨固件的錨固部件中的芯部件優(yōu)選是由基于N1-Ti的形狀記憶合金來(lái)制造，該形狀記憶合金在骨錨固件用于病人體內(nèi)的情況下處于超彈性的冶金狀態(tài)。
[0007]超彈性或(有時(shí)稱為)假?gòu)椥陨婕爱a(chǎn)生引起應(yīng)力的馬氏體，當(dāng)它形成為釋放所施加的應(yīng)力時(shí)，該馬氏體同時(shí)進(jìn)行應(yīng)變。當(dāng)除去所施加的應(yīng)力時(shí)，熱不穩(wěn)定的馬氏體轉(zhuǎn)變成奧氏體，應(yīng)變返回至零。這種性能向材料提供了高彈性。
[0008]由于芯部件的超彈性性能，與沒(méi)有超彈性的材料相比，芯部件相對(duì)于錨固部件的可能運(yùn)動(dòng)程度增大。在基于N1-Ti的形狀記憶合金的應(yīng)力-應(yīng)變圖中的高地表示了當(dāng)開(kāi)始形成應(yīng)力的馬氏體時(shí)表現(xiàn)的基本恒定應(yīng)力。這提供了過(guò)載保護(hù)，例如在動(dòng)態(tài)骨錨固件的螺紋擰入過(guò)程中。另外，與由其它材料制造的相同類型的骨錨固件相比，整個(gè)骨錨固件能夠設(shè)計(jì)成具有相對(duì)較短長(zhǎng)度。
[0009]骨錨固件的頭部能夠相對(duì)于骨錨固件的中心軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或平移運(yùn)動(dòng)。
[0010]動(dòng)態(tài)骨錨固件能夠設(shè)置為模塊式系統(tǒng)，其中，芯部件能夠選擇地與具有不同形狀、不同長(zhǎng)度或其它不同特性(例如不同螺紋類型、倒鉤等)的錨固部件組合。這樣的優(yōu)點(diǎn)是，對(duì)于芯部件與錨固部件的不同組合，已知基本確定整個(gè)錨固件的動(dòng)態(tài)特征的芯部件的特征。
[0011]通過(guò)提供輪廓、長(zhǎng)度或其它特性不同的芯部件，并使它們與合適的錨固部件組合，能夠獲得多種動(dòng)態(tài)特性。
[0012]對(duì)于利用芯部件的N1-Ti形狀記憶合金的形狀記憶效果的、制造骨錨固件的方法，芯部件能夠很容易地與具有不同長(zhǎng)度或其它不同特性的錨固部件連接。在芯部件和錨固部件之間獲得的壓配合連接與傳統(tǒng)上產(chǎn)生的壓配合連接相比具有更高強(qiáng)度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]由下面通過(guò)附圖對(duì)實(shí)施例的說(shuō)明，將清楚本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。附圖中:
[0014]圖1表示了根據(jù)第一實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件的透視分解圖。
[0015]圖2表示了圖1的動(dòng)態(tài)骨錨固件在裝配狀態(tài)中的透視圖。
[0016]圖3表示了根據(jù)第一實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件的錨固部件沿包含錨固件軸線的平面的剖視圖。
[0017]圖4表不了根據(jù)第一實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件的芯部件的側(cè)視圖。
[0018]圖5表示了圖4中所示的芯部件的俯視圖。
[0019]圖6表示了根據(jù)第一實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件的頭部的透視圖。
[0020]圖7表示了圖6中所示的頭部在該頭部處于未偏轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)沿包含錨固件軸線的平面的剖視圖。
[0021]圖8a表示了制造根據(jù)第一實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件的步驟的剖視圖，其中，芯部件選擇地與不同的錨固部件組合。
[0022]圖Sb表示了在芯部件固定于錨固部件上之前芯部件的端部部分的輪廓的示意圖。
[0023]圖9a表示了根據(jù)第一實(shí)施例的、裝配的動(dòng)態(tài)骨錨固件沿包含錨固件軸線的平面的剖視圖。
[0024]圖9b表示了在將芯部件插入錨固部件和加熱芯部件之后該芯部件的端部部分的示意圖?！?br> [0025]圖10表示了根據(jù)第一實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件的剖視圖，其中示意表示了頭部相對(duì)于錨固部件的平移運(yùn)動(dòng)。
[0026]圖11表示了根據(jù)第一實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件的剖視圖，其中示意表示了頭部相對(duì)于錨固部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0027]圖12表示了骨錨固件的示例應(yīng)力-應(yīng)變圖。
[0028]圖13表示了多軸線椎弓根(pedicle)螺釘?shù)钠室晥D，其中，根據(jù)第一實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件用作錨固元件。
[0029]圖14表示了根據(jù)第一實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件的剖視圖，該動(dòng)態(tài)骨錨固件與骨板一起使用，以便向骨部分提供動(dòng)態(tài)固定。[0030]圖15表示了根據(jù)第二實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件的分解透視圖。
[0031]圖16表示了根據(jù)圖15的動(dòng)態(tài)骨錨固件的透視圖。
[0032]圖17表示了根據(jù)圖16的動(dòng)態(tài)骨錨固件沿包含錨固件軸線的平面的剖視圖。
[0033]圖18表示了根據(jù)第三實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件的透視分解圖。
[0034]圖19表示了根據(jù)圖18的動(dòng)態(tài)骨錨固件在裝配狀態(tài)中的透視圖。
[0035]圖20表示了根據(jù)第三實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件沿包含錨固件軸線的平面的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]如圖1和2中所示，根據(jù)第一實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件包括呈螺釘部件形式的錨固部件I以及芯部件2和頭部3。芯部件能夠插入錨固部件I中并與該錨固部件I連接，頭部3能夠與芯部件連接。
[0037]如圖3中所示，錨固部件I包括第一端11、相對(duì)的第二端12以及穿過(guò)第一端11和第二端12延伸的縱向軸線L。縱向軸線L形成骨錨固件的中心軸線。在第一端11附近，錨固部件I包括管形部分13，以使得錨固部件I在第一端11處開(kāi)口。管形部分13延伸到距第二端12—定距離，并有適于容納芯部件2 (如后面所述)的一部分的內(nèi)徑dl和長(zhǎng)度。管形部分的端表面13a提供了用于芯部件的插入的止動(dòng)器。錨固部件I的第二端12形成為尖端部分。錨固部件的外表面的至少一部分設(shè)有骨接合結(jié)構(gòu)14，該骨接合結(jié)構(gòu)14用于在使用錨固部件時(shí)與骨或椎骨接合。在所示實(shí)施例中，骨螺紋設(shè)置為骨接合結(jié)構(gòu)。骨螺紋基本在錨固部件的長(zhǎng)度上延伸，但是它也可以只存在于錨固部件的外表面的一部分處。
[0038]與芯部件2的材料 的彈性模量相比，錨固部件I由具有更高彈性模量的材料來(lái)制造，這意味著錨固部件由比芯部件的材料更硬的材料來(lái)制造。優(yōu)選是，錨固部件I由鈦或不銹鋼制造。錨固部件I還能夠由可生物相容的聚合物材料來(lái)制造，只要錨固部件的尺寸(例如長(zhǎng)度和厚度)使得錨固部件在它插入骨內(nèi)時(shí)沒(méi)有柔性性能。
[0039]如圖4和5中所示，芯部件2是縱向部件，它包括第一端21和相對(duì)的第二端22以及基本桿形的中心部分23。中心部分23有外徑d2的圓形截面，該外徑d2比錨固部件I的管形部分13的內(nèi)徑dl更小。在第一端21附近有第一連接部分21a，在第二端22附近有第二部分22a。特別如圖5中所示，連接部分21a、22a有具有圓角邊緣的正方形的外部輪廓。從該正方形的一個(gè)平側(cè)部至相對(duì)的平側(cè)部的距離d3稍微大于芯部件2的中心部分23的外徑d2，以使得連接部分22a以壓配合方式連接于管形部分13中，如后面所述。連接部分22a沿軸向方向的長(zhǎng)度適合提供在管形部分13內(nèi)的充分固定。在第一端21處的連接部分21a用于與頭部3連接，且有與第二連接部分22a的形狀類似的形狀。在中心部分23和連接部分21a、22a之間分別有過(guò)渡部分21b、22b，該過(guò)渡部分21b、22b有朝著相應(yīng)的連接部分21a、22a增加的外徑。芯部件2的總長(zhǎng)度為這樣，即，當(dāng)芯部件2插入錨固部件I中且芯部件2的第二端22抵靠錨固部件的管形部分13的端表面13a時(shí)，芯部件2通過(guò)至少第一連接部分21a和第一過(guò)渡部分21b而從錨固部件的開(kāi)口的第一端11向外凸出。
[0040]芯部件2由基于鎳鈦基形狀記憶合金(優(yōu)選是鎳鈦諾)的材料來(lái)制造。該材料有超彈性。超彈性存在于奧氏體冶金狀態(tài)中。特別是，超彈性存在于比無(wú)應(yīng)力馬氏體至奧氏體轉(zhuǎn)變溫度稍微更高的溫度范圍內(nèi)。這應(yīng)當(dāng)是包括體溫的使用溫度范圍。更優(yōu)選是，芯部件2由ELI (超低空隙(extra low interstitial))類型的、基于鎳鈦的形狀記憶合金來(lái)制造，特別是ELI類型的鎳鈦諾。這樣的材料具有高純度，特別是包括更少的氧(與并不是ELI類型的其它鎳鈦諾合金相比)。例如，氧含量小于0.025wt%,優(yōu)選是等于或小于0.010wt%,更優(yōu)選是等于或小于0.005wt%。材料具有的疲勞強(qiáng)度極限能夠比并不是ELI類型的其它形狀記憶合金的疲勞強(qiáng)度極限高兩倍。
[0041]下面將參考圖6和7介紹頭部。頭部3包括第一端31、相對(duì)的第二端32以及在第一端31附近的球形段形狀部分33。在第一端31的自由端表面處提供了用于與驅(qū)動(dòng)器接合的接合部分34。在球形段形狀部分33附近有柱形頸部部分35，該柱形頸部部分35有用于容納芯部件2的第一連接部分21a的柱形凹口 36。凹口 36的長(zhǎng)度和內(nèi)徑使得第一連接部分21a能夠通過(guò)壓配合連接而容納于其中。
[0042]在圖8a至9b中表示了制造根據(jù)第一實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件的步驟。首先，芯部件2可以與頭部3預(yù)裝配，其中，第一連接部分21a以壓配合方式與頭部3的柱形凹口 36連接。第二連接部分22a可以預(yù)先成為它的最終形狀，如圖4和5中所示。然后，至少芯部件的第二連接部分22a冷卻至低于馬氏體完成溫度Mf，從而進(jìn)行材料從奧氏體相轉(zhuǎn)變至馬氏體。
[0043]如圖8a中所示，模塊式系統(tǒng)可以包括至少兩個(gè)錨固部件1、I’，例如該錨固部件1、I’的軸長(zhǎng)度不同。芯部件2可以選擇地引入該至少兩個(gè)錨固部件1、1’中的一個(gè)的管形部分13中。
[0044]參考圖9a，與頭部3預(yù)裝配的芯部件2被引入一個(gè)錨固件1、I’的管形部分13中，直到芯部件的第二端22抵靠管形部分13的底表面13a。因此，芯部件的第二連接部分22a變形，例如所述平側(cè)部被壓印(impressed)，以使得它們有比原始形狀更小的彼此相互距離，如圖Sb中所示。這樣，第二連接 部分22a能夠被引入錨固部件I的管形部分13中。由于馬氏體相能夠變形，因此能夠以較低力和幾乎無(wú)磨損地實(shí)現(xiàn)插入。
[0045]在下一步驟中，由于形狀記憶效果，加熱第二連接部分22a至高于奧氏體完成溫度Af，從而執(zhí)行從馬氏體至奧氏體的相轉(zhuǎn)變以及第二連接部分22a的形狀變化回它的原始形狀(具有圓角的正方形輪廓，如圖％中所示)。因此，制造方法利用芯部件2的形狀記憶性能。通過(guò)這種過(guò)程和連接部分的正方形形狀，能夠利用形狀記憶效果通過(guò)變形配合(distortion-fit)連接而獲得特別強(qiáng)的壓配合連接,這種壓配合連接比基于普通機(jī)械加工技術(shù)的壓配合連接更強(qiáng)。
[0046]應(yīng)當(dāng)知道，在芯部件2和頭部3之間的連接也能夠以相同方式產(chǎn)生。
[0047]參考圖10，在裝配狀態(tài)中，在頭部的第二端32和錨固部件的第一端11之間有間隙37。還有，在芯部件2的中心部分23和管形部分13的壁之間也有間隙38。這使得頭部3能夠相對(duì)于錨固部件I沿與錨固件軸線L基本垂直的方向進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)。偏轉(zhuǎn)離開(kāi)骨錨固件的中心軸線的程度取決于芯部件2的材料的彈性以及間隙37、38的尺寸，這意味著取決于芯部件2的厚度和長(zhǎng)度。當(dāng)芯部件的偏轉(zhuǎn)主要在第一連接部分21a的區(qū)域中時(shí)，將產(chǎn)生平移運(yùn)動(dòng)。
[0048]參考圖11，頭部3的中心點(diǎn)能夠繞錨固件軸線L進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，芯部件的偏轉(zhuǎn)幾乎在中心部分23的整個(gè)長(zhǎng)度和第一連接部分21a上面產(chǎn)生。由于芯部件2的材料的超彈性，通過(guò)與其它金屬材料制造的芯部件相比更短的芯部件，芯部件2能夠偏轉(zhuǎn)離開(kāi)錨固件軸線。
[0049]在使用中，動(dòng)態(tài)骨錨固件插入骨部分或椎骨中。因?yàn)樾静考?在使用條件下處于奧氏體冶金狀態(tài)，因此芯部件2有超彈性特性。在圖12所示的骨錨固件的應(yīng)力-應(yīng)變圖中，表示了應(yīng)力-應(yīng)變高地。由于該高地，在擰入過(guò)程中作用在螺紋頭部3上的力在特定范圍上保持恒定，且不會(huì)產(chǎn)生錨固件頭部3的過(guò)載。
[0050]在錨固狀態(tài)中，頭部能夠進(jìn)行有限運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)通過(guò)芯部件抵靠錨固部件I的管形部分13的內(nèi)表面而受到限制。
[0051]圖13中表示了骨錨固件與穩(wěn)定裝置一起的第一應(yīng)用。根據(jù)第一實(shí)施例的骨錨固件與接收部件4聯(lián)接，用于形成多軸線骨錨固件。接收部件4基本為柱形，并包括頂端41、底端42和同軸孔43，該同軸孔43從頂端延伸至離底端一定距離處?？?3朝著底端42變窄，并提供了在底端附近的開(kāi)口 44。在開(kāi)口附近設(shè)置了座45，用于可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地接收頭部
3。U形凹口從頂端41延伸至離頂端一定距離處，用于接收穩(wěn)定桿5。通過(guò)該U形凹口而提供了兩個(gè)自由支腿46、47，這兩個(gè)自由支腿46、47有內(nèi)螺紋48，用于與鎖定部件(例如固定螺釘6)配合。而且，提供了壓力部件7，該壓力部件7在頭部3上施加壓力，這樣，頭部3能夠通過(guò)緊固所述鎖定部件而鎖定在特定角度位置。骨錨固件可以用于其它設(shè)計(jì)的接收部件和多軸線骨螺釘。還有，芯部件2的頭部3可以設(shè)置成使得它包括用于接收一桿和用于接收鎖定部件的部分，以便固定所述桿，如由其它單軸線骨螺釘所知。在使用中，使用至少兩個(gè)多軸線骨 錨固件并通過(guò)桿5連接。一旦錨固部件1、1’插入骨部分或相鄰椎骨中，頭部3、3’能夠分別相對(duì)于錨固部件1、1’進(jìn)行有限運(yùn)動(dòng)。一旦頭部3鎖定在接收部件4中，骨錨固件提供為用于動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，這允許骨部分彼此相對(duì)進(jìn)行較小運(yùn)動(dòng)，或者允許脊柱的運(yùn)動(dòng)段進(jìn)行較小運(yùn)動(dòng)。
[0052]圖14中表不了應(yīng)用的第二實(shí)例,其中,根據(jù)第一實(shí)施例的骨錨固件與骨板9一起使用，該骨板9包括孔9a、9a’，該孔9a、9a’有座部分9b、9b’，用于分別接收兩個(gè)骨錨固件
1、I’的頭部3、3’。兩個(gè)錨固部件1、I’插入相鄰骨部分101、101’中，且骨板9橋接骨折部位102的至少一部分。在特定用途中，在容納骨錨固件的頭部3、3’的兩個(gè)孔9a、9a’的中心軸線C之間的距離稍微小于在錨固部件1、1’的縱向軸線L之間的距離。因?yàn)樾静考?、2’和頭部3、3’能夠沿橫向于縱向軸線L的方向進(jìn)行有限運(yùn)動(dòng)，因此骨部分101、101’能夠在骨折部位102處被拉至一起，如圖14中的箭頭所示。
[0053]下面參考圖15至17介紹動(dòng)態(tài)骨錨固件的第二實(shí)施例。根據(jù)第二實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件與根據(jù)第一實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件的區(qū)別在于錨固部件I”完全形成為管形部件。這意味著錨固部件I”在第一端11處和第二端12處開(kāi)口。芯2”包括在第二連接部分22a和第二端22之間的尖端24。第二連接部分22a用于利用形狀記憶效果通過(guò)變形配合連接而以前述方式固定在錨固部件I”的第二端12附近的部分上。尖端24凸出至錨固件I”的開(kāi)口的第二端12外。它可以是具有平滑表面的尖端，或者可以有其它特征，例如自攻絲結(jié)構(gòu)、倒鉤、或者粗糙表面等。根據(jù)第二實(shí)施例的動(dòng)態(tài)骨錨固件的所有其它部件與第一實(shí)施例類似，并不再重復(fù)它們的說(shuō)明。
[0054]下面將參考圖18至20介紹動(dòng)態(tài)骨錨固件的第三實(shí)施例。根據(jù)第三實(shí)施例的骨錨固件與根據(jù)第二實(shí)施例的骨錨固件的區(qū)別在于芯部件2”’包括在第二端21處的頭部3”’，該頭部3”’與第一實(shí)施例的頭部3類似，其中，該頭部3”’與芯部件2”’的中心部分23形成一體。因此，芯部件2”’與頭部3”’是單個(gè)零件，且整個(gè)骨錨固件只包括兩個(gè)零件。頭部3”’的外輪廓與前述頭部3類似。
[0055]在該實(shí)施例中所述的動(dòng)態(tài)骨錨固件的其它變化或改變能夠由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明范圍的情況下實(shí)現(xiàn)。例如，頭部能夠有適合使它與其它穩(wěn)定裝置(例如骨板、用于容納穩(wěn)定桿的接收部件等)連接的任意其它形狀。當(dāng)芯的自由端適于與其它裝置連接時(shí)，頭部甚至可以省略。在這種情況下，芯部件的自由端可以包括用于驅(qū)動(dòng)器的接合部分。在有或沒(méi)有頭部或頭部部分的兩種情況下，骨錨固件的、用于與工具接合的驅(qū)動(dòng)部分都在芯部件的可運(yùn)動(dòng)端部處。
[0056]可以設(shè)置任意類型的尖端。在實(shí)施例中所示的尖端甚至可以省略。例如，根據(jù)第二和第三實(shí)施例的空心管形錨固部件可以有在第二端處的尖頭。
[0057]骨接合結(jié)構(gòu)可以是任意類型的骨螺紋，或者可以由倒鉤來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者甚至可以只是粗糖表面。
[0058]實(shí)施例也可以相互組合，作為這種組合的一個(gè)實(shí)例，第一實(shí)施例的錨固部件可以設(shè)有芯部件，該芯 部件有整體形成的頭部，與第三實(shí)施例中相同。
【權(quán)利要求】
1.一種動(dòng)態(tài)骨錨固件，包括: 錨固部件(1、1’、1”)，該錨固部件(1、1’、1”)有:第一端(11)和第二端(12);在該第一端和第二端之間的管形部分(13);縱向軸線(L)，該縱向軸線(L)從第一端延伸至第二端；外表面；以及用于在所述外表面的至少一部分中與骨接合的骨接合結(jié)構(gòu)(14);以及 縱向芯部件(2、2’、2”、2”’)，該縱向芯部件(2、2’、2”、2”’)至少局部設(shè)置于管形部分(13)中，在芯部件的第二部分(22a)處與錨固部件連接，并有并不與錨固部件連接的第一部分(21a)，該第一部分(21a)可相對(duì)于錨固部件運(yùn)動(dòng)，其特征在于:芯部件至少局部由第一材料來(lái)制造，該第一材料包括基于N1-Ti的形狀記憶合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)骨錨固件，其中:基于N1-Ti的形狀記憶合金在使用條件下為超彈性冶金狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動(dòng)態(tài)骨錨固件，其中:基于N1-Ti的形狀記憶合金是鎳鈦諾，優(yōu)選是超低空隙(ELI)類型的鎳鈦諾。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)骨錨固件，其中:錨固部件(1、1’、1”)由與第一材料不同的第二材料來(lái)制造，優(yōu)選是鈦。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)骨錨固件，其中:芯部件(2、2’、2”、2”’)通過(guò)壓配合連接而固定在錨固部件(1、I’、I”)上，該壓配合連接通過(guò)這樣的處理來(lái)實(shí)現(xiàn)，該處理包括:使得芯部件的至少一部分(21a)制造有預(yù)定形狀；使它冷卻至低于馬氏體完成溫度Mf ;在插入錨固部件內(nèi)的過(guò)程中使它變形；以及在插入錨固部件內(nèi)之后加熱它，從而利用形狀記憶效果。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5·中任意一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)骨錨固件，其中:芯部件(2、2’、2”、2”’)的第三部分(23)至少局部有比管形部分(13)的內(nèi)徑更小的外徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)骨錨固件，其中:芯部件(2、2’、2”、2”’)的第一部分(21a)可從縱向軸線(L)偏轉(zhuǎn)，優(yōu)選是在沿橫向于縱向軸線的方向的平移運(yùn)動(dòng)中和/或在繞縱向軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中偏轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)骨錨固件，其中:芯部件(2、2’、2”、2”’)的第一部分(21a)凸出至管形部分(13)外。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)骨錨固件，其中:芯部件(2、2’、2”)的第一部分(21a)的自由端(21)與由第三材料制造的錨固件頭部(3、3’)連接，該第三材料優(yōu)選是欽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的動(dòng)態(tài)骨錨固件，其中:芯部件(2、2’、2”)的第一部分(21a)的自由端(21)通過(guò)壓配合連接而固定在錨固件頭部(3、3’)上，該壓配合連接通過(guò)這樣的處理來(lái)實(shí)現(xiàn)，該處理包括:使得芯部件的至少一部分(21a)制造有預(yù)定形狀；使它冷卻至低于馬氏體完成溫度Mf ;在插入頭部(3、3’)內(nèi)的過(guò)程中使它變形；以及在插入頭部?jī)?nèi)之后加熱它，從而利用形狀記憶效果。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)骨錨固件，其中:芯部件(2”’)的自由端(21)形成為錨固件頭部(3”’)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任意一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)骨錨固件，其中:錨固件頭部(3、3’、3”)離管形部分(13) —定距離，以使得它能夠相對(duì)于管形部分運(yùn)動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任意一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)骨錨固件，其中:骨錨固件包括在第一端處的尖端(12)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任意一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)骨錨固件，其中:錨固部件(I”)在第一端處開(kāi)口，且芯部件(2”、2”’ )穿過(guò)該開(kāi)口的第一端伸出，從而形成骨錨固件的尖端(24)。
15.一種制造根據(jù)權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)所述的骨錨固件的方法，該方法包括以下步驟: 提供錨固部件(1、1’、1”)，該錨固部件有:第一端(11);第二端(12);在該第一端和第二端之間的管形部分(13);縱向軸線(L)，該縱向軸線(L)從第一端延伸至第二端；外表面；以及用于在所述外表面的至少一部分中與骨接合的骨接合結(jié)構(gòu)(14);以及 提供縱向芯部件(2、2’、2”、2”’)，該縱向芯部件(2、2’、2”、2”’)至少局部由第一材料來(lái)制造，該第一材料包括基于N1-Ti的形狀記憶合金；芯部件有要與錨固部件連接的第二部分(22a)，其中，至少芯部件的第二部分(22a)處于馬氏體冶金狀態(tài)，這允許芯部件插入管形部分中； 將芯部件插入管形部分中，從而使得第二連接部分(22a)變形；以及 使得至少芯部件的第二部分(22a)相轉(zhuǎn)變成奧氏體狀態(tài)，這樣，第二部分(22a)由于形狀記憶效果而失去變形，并通過(guò)變形配合連接而與錨固部件連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中:通過(guò)將至少第二連接部分(22a)加熱至高于奧氏體完成溫度Af而實(shí)現(xiàn) 相轉(zhuǎn)變。
【文檔編號(hào)】A61L31/02GK103845108SQ201310632148
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月5日
【發(fā)明者】L·比德?tīng)柭? W·馬蒂斯 申請(qǐng)人:比德?tīng)柭夹g(shù)有限責(zé)任兩合公司