СИСТЕМА ФИКСАЦИИ КОСТИ
BONE FIXATION SYSTEM

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА СМЕЖНЫЕ ЗАЯВКИ
Данная заявка истребует приоритет относительно патентной заявки США, серийный № 13/832518, подана 15 марта 2013, патентной заявки США, серийный № 61/786937, подана 15 марта 2013, патентной заявке США, серийный № 13/832364, подана 15 марта 2013, патентной заявки США, серийный № 61/787082, подана 15 марта 2013 и патентной заявки США, серийный № 61/692673, подана 23 августа 2012, раскрытие каждой из которых включено в данный документ посредством ссылки и изложено в полном объеме в настоящем документе.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к системе фиксации кости и, в частности, к костному имплантату и элементу фиксации кости, способам присоединения костного имплантата к элементу фиксации кости и способам фиксации кости.
Предпосылки создания изобретения
Костные имплантаты предназначены для залечивания переломов костей и/или замены поврежденной ткани. Принципы, которыми руководствуются при разработке имплантата костной ткани, включают в себя анатомическое снижение количества фрагментов перелома, стабильную фиксацию для улучшения заживления, минимально инвазивный процесс для сохранения местного кровоснабжения, и раннее и безболезненное восстановление подвижности, чтобы пациент мог вернуться к нормальному образу жизни как можно скорее. Эти принципы способствовали разработке многих примеров костных имплантатов, таких как костные пластинки, интрамедуллярные стержни, имплантаты позвонков и т.д., а также винты и/или якоря, выполненные с возможностью удержания костного имплантата в нужном положении на надлежащей области ткани.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения система фиксации кости включает в себя костный имплантат и по меньшей мере один элемент фиксации кости. Костный имплантат включает в себя корпус имплантата, который определяет верхнюю поверхность, поверхность, обращенную к кости, противоположную верхней поверхности, и по меньшей мере одно отверстие для фиксации кости, которое проходит через корпус имплантата от верхней поверхности к поверхности, обращенной к кости. Отверстие для фиксации кости по меньшей мере частично имеет резьбовую внутреннюю стенку. Элемент для фиксации кости включает в себя головку и стержень, отходящий от головки дистально и выполненный с возможностью перехода в положение фиксации. Элемент для фиксации кости дополнительно определяет стопорную поверхность, а головка определяет резьбовую область, которая отходит от упорной поверхности в дистальном направлении. Резьбовая область, выполненная с возможностью резьбового зацепления с резьбой внутренней стенки при вращении элемента фиксации кости и продвижении головки в дистальном направлении в отверстие до тех пор, пока по меньшей мере часть резьбы внутренней стенки не будет захвачена между стопорной поверхностью и резьбовым участком.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Предшествующее краткое изложение, а также последующее подробное описание иллюстративных вариантов осуществления системы фиксации кости по изобретению, будут более понятны при прочтении с использованием прилагаемых чертежей. Следует понимать, однако, что изобретение не ограничивается точными схемами и механизмами, показанными на чертежах. На чертежах показано следующее.
Фиг. 1A представляет собой вид в перспективе системы фиксации кости, выполненной в соответствии с одним вариантом осуществления, включающей в себя костный имплантат и по меньшей мере один элемент фиксации кости, прикрепленный к костному имплантату и нижележащей кости таким образом, чтобы прикрепить костный имплантат к нижележащей кости;
Фиг. 1B представляет собой вид в перспективе системы фиксации кости, показанной на фиг. 1A;
Фиг. 1C представляет собой вид в перспективе системы фиксации кости, показанной на фиг. 1A, иллюстрирующий первый элемент фиксации костей и второй элемент фиксации кости, крепящие костный имплантат к кости;
Фиг. 2A представляет собой вид в перспективе костного имплантата, показанного на фиг. 1A;
Фиг. 2B представляет собой вид сверху костного имплантата, показанного на фиг. 2А;
Фиг. 2C представляет собой вид в поперечном разрезе в вертикальной проекции костного имплантата, показанного на фиг. 2B, разрез выполнен по линии 2С-2С;
Фиг. 3A представляет собой вид сбоку элемента для фиксации кости, показанного на фиг. 1A;
Фиг. 3B представляет собой поперечное сечение вертикальной проекции элемента фиксации кости, показанного на фиг. 3А;
Фиг. 4A изображает поперечное сечение в вертикальной проекции системы фиксации кости, показанной на фиг. 1А, показывая вставку элемента фиксации кости в отверстие для фиксации кости костного имплантата;
Фиг. 4В изображает поперечное сечение в вертикальной проекции системы фиксации кости, показанной на фиг. 4А, но показывающее элемент для фиксации кости, вставленный в отверстие для фиксации кости таким образом, что упорная поверхность упирается в костный имплантат;
Фиг. 4C изображает увеличенный вид в разрезе в вертикальной проекции системы фиксации кости, показанной на фиг. 4В, разрез сделан по линии 4С;
Фиг. 4D представляет собой вид в поперечном разрезе в вертикальной проекции системы фиксации кости, показанной на фиг. 4В, на котором видно, как элемент для фиксации кости дополнительно вставлен в отверстие фиксации кости, так что стопорная поверхность прижимается к костному имплантату, так что костный имплантат оказывается закреплен по отношению к элементу фиксации кости;
Фиг. 4E изображает увеличенный вид в разрезе в вертикальной проекции системы фиксации кости, показанной на фиг. 4D, разрез сделан по линии 4E;
Фиг. 5 представляет собой вид в перспективе системы фиксации кости, как показано на фиг. 1A, но показанный костный имплантат выполненный в соответствии с альтернативным вариантом осуществления;
Фиг. 6A представляет разобранный вид в перспективе системы фиксации кости, как показано на фиг. 1B, но изображающий элемент фиксации кости, выполненный в соответствии с другим вариантом осуществления; и
Фиг. 6В показывает поперечное сечение в вертикальной проекции системы фиксации кости, показанной на фиг. 6A, но показанный элемент фиксации кости, прикрепленный к костному имплантату.;
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ссылаясь на фиг. 1A-1C, система фиксации кости 20 в соответствии с одним вариантом осуществления сконфигурирована для стабилизации кости, которая была разломана по одной или нескольким линиям разлома на множество фрагментов костей. Система 20 фиксации кости включает в себя костный имплантат 24 и элемент фиксации кости 26, сконфигурированные для вставки, по меньшей мере частично, через костный имплантат 24, чтобы прикрепить костный имплантат 24 к нижележащему месту фиксации 28. Место фиксации 28 может быть местом крепления кости, определенным костью 27, как показано, при этом имплантат или устройство сконфигурированы для приема элемента фиксации кости. Например, кость 27 может определить пару участков фиксации, таких как первый участок фиксации 28а первого костного фрагмента 27а кости 27 и второй участок фиксации 28b второго костного фрагмента 27b кости 27. Кость 27 определяет разлом кости 27с, который может быть определен в месте перелома FL, который отделяет первый костный фрагмент 27а от второго костного фрагмента 27b. Места фиксации 28a-b могут быть расположены в любой анатомической области на скелетной системе. Например, места фиксации 28a-b могут быть расположены на черепе, позвоночном столбе, любой длинной кости, такой как плечевая кость, бедро, голень, малоберцовая кость, или в любом другом месте на скелетной системе, где необходима фиксация. Место фиксации 28 может быть также дополнительным имплантатом, устройством или протезом, выполненным с возможностью приема элемента фиксации кости сквозь него для крепления к кости.
Элемент фиксации кости 26 выполнен с возможностью соединения с костным имплантатом 24, если элемент фиксации кости 26 полностью вставлен в костный имплантат 24, как показано на фиг. 1A. Например, костный имплантат 24 включает в себя корпус имплантата 30, удлиненный, по существу, вдоль центральной оси имплантата 32 (см. фиг. 2A-2B). Костный имплантат 24 может быть удлинен вдоль центральной оси имплантата 32, который может быть линейным или нелинейным в зависимости от необходимости. Корпус имплантата 30 имеет боковые стороны 38 и 40, которые разнесены друг от друга вдоль боковой оси имплантата 33 или в другом направлении, которое может быть смещено под углом, например, перпендикулярно по отношению к центральной оси имплантата 32.
В соответствии с одним из вариантов осуществления центральная ось имплантата 32 может проходить вдоль продольного направления L и боковые стороны 38 и 40 могут быть разнесены друг от друга вдоль бокового направления А, что, по существу, перпендикулярно продольному направлению L. Таким образом, ссылка на продольное направление L в данном документе может в равной степени относиться к центральной оси имплантата 32, если не указано иное. Кроме того, ссылка на боковое направление в данном документе может в равной степени относится к боковой оси имплантата 33 или в другом направлении, если не указано иначе. Корпус имплантата 30 может быть дополнительно определять поверхность, прилегающую к кости 52, которая обращена к месту фиксации 28, когда костный имплантат 24 прикреплен к месту фиксации 28, и противоположную или верхнюю поверхность 54, которая обращена в сторону от места фиксации 28, когда костный имплантат 24 прикреплен к месту фиксации 28. Поверхность, прилегающая к кости 52, и противоположная верхняя поверхность 54 могут быть разнесены друг от друга вдоль поперечного направления Т, что, по существу, перпендикулярно по отношению как к продольному направлению L, так и поперечному направлению А. Поверхность, прилегающая к кости 52, отстоит от верхней поверхности 54 в дистальном направлении, и верхняя поверхность 54 отстоит от поверхности, обращенной к кости, в проксимальном направлении.
Костный имплантат 24 определяет множество отверстий для фиксации кости 56, которые проходят через корпус имплантата 30 в поперечном направлении Т от верхней поверхности 54 к поверхности, обращенной к кости 52, и по меньшей мере одну внутреннюю стенку 53, которая проходит между верхней поверхностью 54 и поверхностью, прилегающей к кости 52, и определяет каждое отверстие для фиксации кости 56. По меньшей мере часть каждой внутренней стенки 53 может быть изогнута в плоскости, в которой она простирается в поперечном направлении T. Как будет более подробно описано ниже, по меньшей мере на часть внутренней стенки 53 может быть нанесена резьба таким образом, чтобы она соответствовала резьбе на элементе фиксации кости 26, когда элемент фиксации кости 26 вводится в соответствующее отверстие для фиксации кости 56.
Костный имплантат 24, описанный здесь как продолжающийся как горизонтально в продольном направлении «L» и поперечном направлении «А», так и по вертикали вдоль поперечного направления «T». Если иное не указано в данном описании, термины «продольный», «поперечные» и «боковой» используются для описания ортогональных компонентов направления различных компонентов системы фиксации кости и осей компонента. Следует иметь в виду, что в то время как продольное и поперечное направления показаны как проходящие вдоль горизонтальной плоскости, и что поперечное направление, как показано, проходит вдоль вертикальной плоскости, плоскости, различные направления, могут отличаться во время использования. Кроме того, описание относится к компонентам системы фиксации кости и/или частям таких компонентов, которые включают в себя «проксимальный конец» и «дистальный». Так, «в проксимальном направлении» или «проксимально» относится к направлению, которое в основном ориентировано от дистального конца к проксимальному концу. «В дистальном направлении» или «дистально» относится к направлению, которое в основном ориентировано от проксимального конца к дистальному концу.
Обратимся теперь к фиг. 2A-2C, костный имплантат 24 содержит по меньшей мере одну проволоку 100, форма которой определяет корпус имплантата 30, содержащий множество отверстий 56, которые пронизывают корпус имплантата 30 от верхней поверхности 54 к поверхности, прилегающей к кости 52 вдоль центральной оси отверстия 59, которая может быть ориентирована в поперечном направлении T. Костный имплантат 24 может быть частично или полностью выполнен из проволоки, которая может определить любой корпус имплантата, а также размер и форму отверстия по мере необходимости. Проволока 100 может определить первый проволочный участок 102 и второй проволочный участок 104, которые имеют форму, определяющую костный имплантат. Первый и второй проволочные участки 102 и 104 могут быть неразъемными и монолитными и образовывать проволоку 100. В качестве альтернативы первый и второй проволочные участки 102 и 104 могут быть отделены друг от друга и определяться двумя различными соответствующими проволоками. Проволочные участки 102 и 104 могут быть определены как состоящие из одной жилы проволоки, или могут состоять из нескольких жил проволоки, которые могут быть сплетены, скручены или иным образом прикреплены друг к другу так, чтобы образовать соответствующие проволочные участки 102 и 104. Проволока 100 определяет внешнюю поверхность проволоки 101, которая определяет поверхность, прилегающую к кости 52, противоположную верхней поверхности 54, боковые стороны 38 и 40 и по меньшей мере одну внутреннюю стенку 53.
По меньшей мере одна внутренняя стенка 53 может включать в себя первую внутреннюю стенку 53а и вторую внутреннюю стенку 53b, которая обращена к первой внутренней стенке 53а вдоль поперечного направления А. Например, первый проволочный участок 102 определяет внутреннюю стенку 53а и второй проволочный участок 104 определяет вторую внутреннюю стенку 53b, так что первая и вторая внутренние стенки 53а и 53b определяют множество отверстий для фиксации кости 56, как описано ниже. Следует понимать, что проволочные участки 102 и 104 могут быть определены с помощью одной цельной проволоки 100 или альтернативно могут быть определены двумя различными проволоками, которые расположены рядом друг с другом так, чтобы образовать проволочные участки 102 и 104. Проволочные участки 102 и 104 могут определять круглую форму в поперечном сечении таким образом, что внутренние стенки 53а и 53b могут быть изогнуты, например быть выпуклыми вдоль поперечного направления Т. Внутренние стенки 53а и 53b могут быть дополнительно изогнуты в продольном направлении L. Кроме того, первые области 42а первой и второй внутренних стенок 53а и 53b могут быть вогнутыми вдоль продольного направления L таким образом, что они будут определять отверстия для фиксации кости 56, и вторые области 42b первой и второй внутренних стенок 53а и 53b рядом с первыми областями 42а могут быть выпуклыми вдоль продольного направления L таким образом, чтобы определить шейки 108, которые расположены между смежными отверстиями для фиксации кости 56. Поверхность, прилегающая к кости 52, и верхняя поверхность 54 могут лежать в соответствующих плоскостях, которые отстоят друг от друга в поперечном направлении Т, при этом каждая поверхность определена в продольном направлении L и поперечном направлении А. В то время как костный имплантат 24 может быть определен первым и вторым проволочными участками 102 и 104, как показано на фиг. 1A-4C, костный имплантат 24 альтернативно может быть определен костной пластиной, показанной на фиг. 5, таким образом, что по меньшей мере одна внутренняя стенка 53 может быть определена одной внутренней стенкой, как более подробно описано ниже. Если не указано иное, ссылка в данном описании на «внутреннюю стенку 53» может быть использована для идентификации по меньшей мере одной внутренней стенки, в том числе применительно к первой и второй внутренним стенками 53а и 53b, равно как и к одной внутренней стенке.
Как описано выше, костный имплантат 24 определяет множество отверстий для фиксации кости 56, которые проходят сквозь корпус имплантата 30. Например, первая и вторая внутренние стенки 53а и 53b могут определять каждое из множества отверстий 56, которые включают первое отверстие 56а и второе отверстие 56b, находящееся на расстоянии от первого отверстия 56а в продольном направлении L. Костный имплантат 24 может включать в себя любое количество отверстий по мере необходимости. Первое и второе отверстия 56а и 56b выполнены с возможностью приема в них соответствующих элементов фиксации кости 26. В частности, система фиксации кости 20 может включать в себя множество элементов фиксации кости 26, в том числе первый элемент фиксации кости 26а, который выполнен с возможностью вставки в первое отверстие для фиксации кости 56а, и второй элемент фиксации кости 26b, который выполнен с возможностью вставки во второе отверстие для фиксации кости 56b. Например, костный имплантат 24 может быть расположен таким образом, что первое отверстие для фиксации кости 56а выравнивается с первым костным фрагментом 27а и второе отверстие для фиксации кости 56b выравнивается со вторым костным фрагментом 27b. Таким образом, разлом кости 27c расположен между первым и вторым отверстиями для фиксации кости 56а и 56b. Первый элемент фиксации кости 26а может быть вставлен в первое отверстие для фиксации кости 56а и в первый костный фрагмент 27а таким образом, что он крепит костный имплантат 24 к первому костному фрагменту 27а, а второй элемент фиксации кости 26b может быть вставлен во второе отверстие для фиксации кости 56b и во второй костный фрагмент 27b таким образом, что он крепит костный имплантат 24 ко второму костному фрагменту 27b. Таким образом, костный имплантат 24 может быть прикреплен к месту фиксации 28 и таким образом способствует скреплению первого фрагмента кости 27а со вторым фрагментом кости 27b.
Как описано выше, первый и второй проволочные участки 102 и 104 образуют множество шеек 108, которые могут определить одну или обе границы отверстий для фиксации кости 56 в продольном направлении L. Шейки 108 могут быть определены в соответствующих местах, где первая и вторая внутренние стенки 53а и 53b расположены как можно ближе друг к другу в соответствующих вторых участках 42b. Например, места расположения шеек 108 может разделять второй участок 42b надвое в продольном направлении L. В соответствии с одним из вариантов осуществления расположение шеек 108 определяет соответствующие точки пересечения, где первая внутренняя стенка 53а и вторая внутренняя стенка 53b примыкают друг к другу. Первая и вторая внутренние стенки 53а и 53b могут быть скреплены дополнительно, в частности, посредством пайки, сварки или иным образом присоединены друг к другу в местах шеек 108. Первый проволочный участок 102 продолжается вдоль продольного направления L между соседними шейками 108 для определения первой внутренней стенки 53а, и второй проволочный участок 104 продолжается вдоль продольного направления L между соседними шейками 108, определяя вторую внутреннюю стенку 53b. Первый и второй проволочные участки 102 и 104 проходят вдоль продольного направления L и определяют разнесенные продольные концы отверстия для фиксации кости 56, ограниченного парой смежных шеек 108. Таким образом, каждое отверстие для фиксации кости 56 проходит между первым продольным концом и вторым продольным концом, которые находятся на расстоянии от первого из продольных окончаний вдоль центральной оси имплантата 32 между расположенными рядом шейками 108. Шейки 108 могут быть расположены на центральной оси 32. Далее со ссылкой на фиг. 2A-2C, внутренняя стенка 53 корпуса имплантата имеет резьбу 30 вдоль соответствующих отверстий для фиксации кости 56. Таким образом, можно сказать, что по меньшей мере часть внутренней стенки 53, в том числе по меньшей мере часть первый внутренней стенки 53а и по меньшей мере часть второй внутренней стенки 53b имеют резьбу. Например, первая и вторая внутренние стенки 53а и 53b определяют соответствующую резьбу 58, которая может быть спирально расположена и выполнена с возможностью резьбового соединения с соответствующей резьбой элемента фиксации кости 26, когда элемент фиксации кости 26 вставлен в соответствующее отверстие для фиксации кости 56. Резьба первой внутренней стенки 53а, когда она продолжает резьбу второй внутренней стенки 53b напротив резьбы первой внутренней стенки 53 вдоль бокового направлении А, может определять спиральную траекторию. Таким образом, резьба 58 может быть названа внутренней резьбой. Резьба 58 может быть расположена на соответствующей первой резьбовой области 60 и определяться первым проволочным участком 102 и соответствующей второй резьбовой областью 62, определяемой вторым проволочным участком 104. Таким образом, первая внутренняя стенка 53а определяет первую резьбовую область 60 и вторая внутренняя стенка 53b определяет вторую резьбовую область 62. Первая резьбовая область 60 проходит вдоль первого проволочного участка 102 от соответствующего проксимального конца к соответствующему дистальному концу, который находится на расстоянии от проксимального конца в дистальном направлении. Аналогично вторая резьбовая область 62 проходит вдоль второго проволочного участка 104 от соответствующего проксимального конца к соответствующему дистальному концу, который находится на расстоянии от проксимального конца в дистальном направлении. Кроме того, первая и вторая резьбовые области 60 и 62 проходят вдоль части внутренней стенки 53а и 53b, соответственно в продольном направлении. Например, резьба 58 проходит вдоль по меньшей мере часть первых частей 42а соответственно первой и второй внутренних стенок 53а и 53b. Например, резьба 58 может проходить вдоль первой и второй частей 42а и 42b соответственно первой и второй внутренних стенки 53а и 53b от первой из шеек 108 к смежной шейке 108, если желательно.
Обратимся теперь к фиг. 2C, в частности, внутренняя стенка 53 может быть скомбинирована таким образом, чтобы определить одну резьбу 58, которая проходит по меньшей мере по части периметра каждого отверстия для фиксации кости 56, или альтернативно может определить несколько переплетающихся винтовых нарезок, которые определяют то, что известно как многозаходная резьба. Таким образом, можно сказать, что внутренняя стенка 53 образует по меньшей мере одну резьбу 58. В соответствии с одним вариантом осуществления по меньшей мере одна резьба 58 первой и одна резьба второй внутренней стенки 53а и 53b могут быть продолжением друг друга вдоль винтовой траектории.
Каждая по меньшей мере одна резьба 58 имеет первую поверхность 72а и противоположную вторую поверхность 72b. По меньшей мере одна или обе из первой и второй поверхностей 72a и 72b сходятся к другой первой и второй поверхности 72a и 72b, поскольку первая и вторая поверхности 72a и 72b проходят к центральной оси отверстия 59. В частности, каждая из первой и второй поверхностей 72a и 72b сходятся с канавкой 72c резьбы 58 на вершине 72D резьбы 58. Корпус имплантата 30, и, таким образом, костный имплантат 24, определяет основной D1 диаметр, который определяет канавку 72c и проходит в направлении, перпендикулярном к оси центрального отверстия 59 и пересекает центральную ось отверстия 59. Корпус имплантата 30, и, таким образом костный имплантат 24, определяет малый d1 диаметр, который определен вершиной 72D и проходит в направлении, перпендикулярном к оси центрального отверстия 59, и пересекает центральную ось отверстия 59. Первая поверхность 72а находится на расстоянии от второй поверхности 72b в проксимальном направлении. Таким образом, вторая поверхность 72b находится на расстоянии от первой поверхности в дистальном направлении. Первая поверхность 72а может упоминаться как ведущая поверхность по отношению к вставке элемента фиксации кости 26 в соответствующее отверстие для фиксации кости 56, и вторая поверхность 72b может упоминаться как последующая поверхность по отношению к вставке элемента фиксации кости 26 в соответствующее отверстие для фиксации кости 56. Разумеется, следует иметь в виду, что если элемент фиксации кости 26 удален от отверстия для фиксации кости 56, вторая поверхность 72b становится ведущей поверхностью, и первая поверхность 72a становится последующей поверхностью. В соответствии с показанным вариантом осуществления каждая из первой и второй поверхностей 72а и 72b в поперечном сечении через плоскость, которая частично определена центральным отверстием по оси 59, образует первый угол меньше 90° по отношению к плоскости отсчета, которая является ориентированной нормалью по отношению к центральной оси отверстия 59. Например, первая и вторая поверхности 72a и 72b в указанном сечении могут определить равный и противоположный первому угол по отношению к плоскости отсчета.
В соответствии с проиллюстрированным вариантом осуществления внутренние стенки 53а и 53b могут определить столько переплетающихся винтовых нарезок 58, сколько необходимо, например одну, две, три или больше. Таким образом, внутренние стенки 53a и 53b определяют ход L1, который определяется по осевому направлению элемента фиксации кости 26 вдоль оси центрального отверстия 59, когда резьба соединяется с по меньшей мере одной резьбой 58 и поворачивается на один полный оборот в 360°. Внутренняя стенка 53 дополнительно определяет шаг P1, то есть осевое расстояние вдоль оси центрального отверстия 59 между соседними вершинами 72d, которые могут быть определены той же нарезкой 58, например, если внутренние поверхности 53 определяют одну резьбу, или может быть определены разными нарезками 58, например, если внутренняя стенка 53 определяет множество переплетающихся винтовых нарезок 58. Таким образом, ход L1 кратен шагу Р1 по количеству переплетающихся винтовых нарезок 58, расположенных на внутренней стенке 53. Когда внутренняя стенка 53 определяет одну резьбу 58, это количество равно одному, а ход L1 равен шагу P1.
Обратимся теперь также к фиг. 3A-3B, элемент фиксации кости 26 имеет удлиненную форму вдоль центральной оси 31, которая может проходить вдоль поперечного направления Т и определять проксимальный конец 29а и дистальный конец 29b, который находится на расстоянии от проксимального конца 29а в дистальном направлении вдоль центральной оси 31. Таким образом, проксимальный конец 29а расположен на расстоянии от дистального конца 29b в проксимальном направлении. Центральная ось 31 совпадает с осью центрального отверстия 59, когда элемент фиксации кости 26 расположен в отверстии для фиксации кости 56. Элемент фиксации кости 26 может быть крючком, заклепкой, костным штифтом или винтом, сконфигуриованным для крепления к месту фиксации 28.
Элемент фиксации кости 26 может включать в себя головку 80 и стержень 82, который проходит в дистальном направлении по отношению к головке 80. Стержень 82 может определить длину в поперечном направлении Т, которая больше длины головки 80 в поперечном направлении T. Например, стержень 82 может простираться непосредственно от головки 80, или элемент фиксации кости 26 может включать в себя суженную область 83, которая проходит между головкой 80 и стержнем 82. Таким образом, проксимальный конец 29a элемента фиксации кости 26 может быть определен головкой 80, а дистальный конец 29b элемента фиксации кости 26 может быть определен стержнем 82. По меньшей мере на части стержня 82 может быть нарезана резьба в поперечном направлении Т, и данная часть стержня может определить по меньшей мере один наружную резьбу, такую как резьба 84. Резьба 84 может быть спиральной и может простираться от канавки 85а к вершине 85b в направлении от центральной оси 31. Стержень 82 таким образом определяет основной диаметр D2, который определен вершиной 85b, проходит в направлении, перпендикулярном центральной оси 31 и пересекает центральную ось 31. Стержень 82 может дополнительно определить малый диаметр d2, который определяется вершиной 85а, проходит в направлении, перпендикулярном центральной оси 31, и пересекает центральную ось 31. Резьба 84 может быть спиральной и может определять шаг Р2 и ход L2. По меньшей мере одна резьба 84 может быть одной резьбой, таким образом ход L2 будет равен шагу Р2. В качестве альтернативы стержень 82 может определить несколько переплетающихся винтовых нарезок таким образом, что ход L2 будет кратен шагу Р2, как описано выше по отношению к резьбе 58 костного имплантата 24.
Меньший диаметр d1 по меньшей мере одной резьбы 58 костного имплантата 24 может быть больше, чем наружный диаметр D2 по меньшей мере одной резьбы 84 стержня 82, так что стержень 82 может быть выдвинут через отверстие для фиксации кости 56а в дистальном направлении без поворота элемента фиксации кости 26 относительно костного имплантата 24, при этом по меньшей мере одна резьба 84 не будет препятствовать по меньшей мере одной резьбе 58. Соответственно во время работы стержень 82 может быть выдвинут через одно из отверстий для фиксации кости 56, пока стержень 82 контактирует с местом фиксации 28. Элемент для фиксации кости 26, в том числе стержень 82, может быть завернут в нижележащее место фиксации 28, так что резьба 84 захватит место фиксации 28, например кость 27, тем самым прикрепляя стержень 82 к месту фиксации 28. Резьба 84 на стержне 82 на дистальном конце 29b может определить одну или несколько нарезающих поверхностей таким образом, что элемент фиксации кости 26 будет выполнен в виде самонарезного винта. В качестве альтернативы по меньшей мере одна резьба 84 может быть лишена нарезающих поверхностей, таким образом, что элемент фиксации кости 26 определяется как стандартный винт, в результате чего резьба 84 ввинчивается в кость 27 через направляющее отверстие, которое было предварительно просверлено в кости 27, тем самым прикрепляя стержень 82 к месту фиксации 28.
С продолжением ссылкой на фиг. 3A-B, головка 80 может также иметь резьбу в поперечном направлении Т и может определить по меньшей мере одну резьбу 88, которая может быть сконфигурирована в качестве наружной резьбы. По меньшей мере одна резьба 88 может включать в себя один или несколько переплетающихся винтовых нарезок, как описано выше по отношению к внутренней стенке 53 костного имплантата 24. Каждая резьба 88 содержит первую поверхность 89a и противоположную вторую поверхность 89b. По меньшей мере одна или обе из первой и второй поверхностей 89a и 89b сходятся к другой из первой и второй поверхностей 89a и 89b, поскольку первая и вторая поверхности 89a и 89b проходят от центральной оси 31. В частности, каждая из первой и второй поверхностей 89а и 89b сходятся от канавки 89с резьбы 88 к вершине 89d резьбы 88. Головка 80 определяет основной D3 диаметр, который определен вершиной 89d, проходит в направлении, перпендикулярном центральной оси 31 и пересекает центральную ось 31. Головка 80 может дополнительно определять малый диаметр d3, который определен канавкой 89с, проходит в направлении, перпендикулярном центральной оси 31, и пересекает центральную ось 31.
Область шейки 83 определяет внешний диаметр D4, который меньше, чем наружный диаметр D3 головки 80. Наружный диаметр D4 в области шейки 83 и наружный диаметр D2 стержня 82 меньше, чем малый диаметр d1 костного имплантата 24, таким образом, стержень 82 и область шейки 83 могут продвигаться через по меньшей мере одно отверстие для фиксации кости 56, не взаимодействуя по меньшей мере с одной соответствующей резьбой 58. Наружный диаметр D4 области шейки 83 может быть меньше, чем один или оба из большого диаметра D2 и малого диаметра d2 стержня 82, больше, чем один или оба из большого диаметра D2 и малого диаметра d2 стержня 82 или равен одному или обоим из больший диаметра D2 и малого диаметра d2 стержня 82, в зависимости от необходимости.
Основной диаметр D3 головки 80 больше, чем наружный диаметр D2 стержня 82 и внешний диаметр D4 области шейки 83. Например, основной диаметр D3 головки 80 меньше, чем наружный диаметр D1 костного имплантата 24, и больше, чем меньший диаметр d1 костного имплантата 24. Кроме того, малый диаметр d3 головки 80 меньше, чем малый диаметр d1 костного имплантата 24. Таким образом, когда центральная ось 31 костного якоря 24 совмещена с осью центрального отверстия 59 и дистальный конец по меньшей мере одной резьбы 88 контактирует с по меньшей мере одной резьбой 58 внутренней стенки 53, вращение костного фиксатора 24 в первом направлении вращения приводит к тому, что по меньшей мере одна резьба 88 входит в резьбовое зацепление с по меньшей мере одной резьбой 58 костного имплантата 24, который продвигает элемент фиксации кости 26 вдоль дистального направления относительно костного имплантата 24, тем самым продвигая головку 80 в соответствующее отверстие для фиксации кости 56 в дистальном направлении. Далее следует иметь в виду, что вращение элемента фиксации кости 26 в первом направлении может дополнительно ввести стержень 82 в нижележащую кость 27. Понятно, что вращение элемента фиксации кости 26 во втором направлении вращения, которое противоположно первому направлению вращения, может привести к тому, что головка 80 выдвинется из соответствующего отверстия для фиксации кости 56 вдоль проксимального направления до тех пор, пока головка 80 не будет удалена из отверстия для фиксации кости 56. Кроме того, вращение элемента фиксации кости 26 во втором направлении вращения может привести к тому, что стержень 82 отойдет от нижележащей кости 27 вдоль проксимального направления до тех пор, пока стержень 82 не будет удален из нижележащей кости 27.
Элемент фиксации кости 26 может также определить элемент инструмента зацепления, который выполнен с возможностью зацепления с приводным инструментом для получения движущей силы, которая приводит элемент фиксации кости 26 во вращение в первом или втором направлении вращения. Элемент инструмента зацепления может, например, быть выполнен в виде гнезда 93, которое проходит в головку 80 в дистальном направлении вдоль центральной оси 31. Гнездо 93 может иметь любую подходящую форму, предназначенную для приема движущего инструмента. Например, гнездо 93 может иметь квадратную, шестигранную, крестовую, шлицевую, плоскую, звездчатую, звездообразную или любую другую подходящую форму для приема инструмента. Кроме того, элемент фиксации кости 26 может быть выведен из гнезда 93 через головку 80 и стержень 82 вдоль центральной оси 31 и дополнительно может включать в себя одно или несколько отверстий, которые проходят через стержень 82 к месту катетеризации. Место катетеризации и отверстия могут быть сконфигурированы для приема временной проволоки, например проволоки Киршнера, которая может быть временно введена в места фиксации 28, таким образом, что проволока направляет элемент фиксации кости 26 к месту фиксации 28 при фиксации элементов фиксации кости 26 в месте фиксации 28. Проволока может быть удалена из места фиксации 28 и отверстия катетеризации. Кроме того, отверстия могут быть сконфигурированы для получения дополнительных элементов фиксации, таких как временная проволока, или проволока Киршнера, или дополнительный шнек, которые могут быть вставлены через разъем 93 и поперечное отверстие для крепления к кости 27 или к имплантату. Отверстия могут также допускать врастание кости.
Первая поверхность 89а находится на расстоянии от второй поверхности 89b в проксимальном направлении. Таким образом, вторая поверхностью 89b находится на расстоянии от первой поверхности 89a в дистальном направлении. Вторая поверхность 89b может упоминаться как ведущая поверхность по отношению к вставке элемента фиксации кости 26 в соответствующее отверстие для фиксации кости 56, и первая поверхность 89a может называться последующей поверхностью по отношению к вставке элемента фиксации кости 26 в соответствующее отверстие для фиксации кости 56. Таким образом, передняя поверхность по меньшей мере одной резьбы 88 головки 80 обращена к ведущей поверхности по меньшей мере одной резьбы 58 костного имплантата 24, когда головка 80 входит в резьбовое зацепление с резьбой костного имплантата 24 в отверстие для фиксации кости 56. Следует иметь в виду, конечно, что если элемент фиксации кости 26 удален от отверстия для фиксации кости 56, первая поверхность 89a становится ведущей поверхностью, и вторая поверхность 89b становится последующей поверхностью. В соответствии с проиллюстрированным вариантом осуществления каждая из первой и второй поверхностей 89a и 89b в поперечном сечении через плоскость, частично определенную центральной осью 31, определяет второй угол меньше 90° по отношению к плоскости отсчета, которая ориентирована нормально по отношению к центральной оси 31. Например, первая и вторая поверхности 89a и 89b в указанном сечении могут определить равные и противоположные вторые углы по отношению к плоскости отсчета. Второй угол, образуемый по меньшей мере одной резьбой 88, по существу, равен первому углу, образуемому по меньшей мере одной резьбой 58 костного имплантата 24.
В соответствии с проиллюстрированным вариантом осуществления на наружной поверхности головки 80 можно определить, столько переплетающихся винтовых нарезок 88, сколько необходимо, например одну, две, три, или больше. Таким образом, головка 80 определяет ведущий ход L3, который определяется осевым продвижением элемента фиксации кости 26 вдоль оси центрального отверстия 59, когда резьбы соединяется с по меньшей мере одной резьбой 58 и поворачивается на один полный оборот в 360°. Головка 80 дополнительно определяет шаг Р3, который является осевым расстоянием вдоль центральной оси 31 между соседними вершинами 89d, которые могут быть определены с помощью одной и той же резьбы 88, например, если головка 80 определяет одну резьбу, или может быть определена разными винтовыми нарезками 88, например, если головка 80 определяет множество переплетающихся винтовых нарезок 88. Таким образом, ход L3 кратен шагу Р3 по количеству переплетающихся винтовых нарезок 88, определенных головкой 80. Когда головка 80 определяет одну резьбу 88, кратность равна единице и ход L3 равен шагу P3. Ход L3 по существу равен ходу L1 костного имплантата 24, а шаг Р3 по существу равен шагу Р1 костного имплантата 24. Кроме того, ходы L1 и L2 головки 80 и костного имплантата 24 соответственно могут быть по существу равны ходу L3 стержня 82. Таким образом, стержень 82 продвигается в кости 27 в дистальном направлении с той же скоростью (например, расстояние за один оборот элемента фиксации кости 26 по отношению к кости 27), с какой головка 80 проходит в отверстие для фиксации кости 56 в дистальном направлении (например, расстояние за один оборот элемента фиксации кости 26 по отношению к костному имплантату 24). Шаги P1 и P2 головки 80 и костного имплантата 24, соответственно, могут дополнительно быть, по существу, равны ходу L3 стержня 82, когда, например, по меньшей мере одна резьба 58 из соответствующего отверстия для фиксации кости 56, по меньшей мере одна резьба 88 головки 80 и по меньшей мере одна резьба 84 стержня 82 имеют одно и то же количество резьбовых нарезок. Основной диаметр D1 по меньшей мере одной резьбы 58 костного имплантата 24 может быть больше, чем наружный диаметр D2 по меньшей мере одной резьбы 84 стержня 82, так что стержень 82 может быть введен через отверстие для фиксации кости 56а в дистальном направлении без поворота элемента фиксации кости 26 относительно костного имплантата 24, не зацепляя при этом по меньшей мере одну резьбу 84, с по меньшей мере одной резьбой 58. Соответственно во время операции стержень 82 может пройти через одно из отверстий для фиксации кости 56 до тех пор, пока стержень 82 не войдет в контакт с местом фиксации 28. Элемент фиксации кости 26, в том числе стержень 82, может быть вкручен в нижележащее место фиксации 28, так что резьба 84 закрепится на месте фиксации 28, например, в кости 27, тем самым прикрепляя стержень 82 к месту фиксации 28. Резьба 84 на стержне 82 на дистальном конце 29b может определить одну или несколько нарезающих поверхностей таким образом, что элемент фиксации кости 26 будет выполнен в виде самонарезного винта. В качестве альтернативы по меньшей мере одна резьба 84 может быть лишена нарезающих поверхностей, таким образом, что элемент фиксации кости 26 определяется как стандартный винт, в результате чего резьба 84 ввинчивается в кость 27 через направляющее отверстие, которое было предварительно просверлено в кости 27, тем самым прикрепляя стержень 82 к месту фиксации 28.
Продолжая ссылку на фиг. 3A-B, головка 80 определяет вершину 92, которая расположена смежно с по меньшей мере одной резьбой 88 головки 80 так, чтобы быть на расстоянии от по меньшей мере одной резьбы 88 в проксимальном направлении. Таким образом, по меньшей мере одна резьба 88 может быть на расстоянии от вершины 92 в дистальном направлении. Например, совокупность по меньшей мере одной резьбы 88 может быть на расстоянии от вершины 92 в дистальном направлении. В качестве альтернативы по меньшей мере одна резьба 88 может быть частично определена вершиной 92, таким образом, что часть по меньшей мере одной резьбы 88 проходит дистально по отношению к вершине 92. Вершина 92 образует внешнее поперечное сечение D5 вдоль плоскости, определяемой в продольном направлении L и поперечном направлении А. Внешний размер ее поперечного сечения D5 больше, чем наружный диаметр D3 головки 80 и, далее, больше, чем по меньшей мере малый диаметр d1 костного имплантата 24. Кроме того, внешний размер поперечного сечения D5 может быть больше, чем наибольший диаметр D1 костного имплантата 24. Вершина 92 может быть круглой формы в поперечном сечении по отношению к плоскости, которая проходит вдоль продольного и поперечного направлений, таким образом, внешнее поперечное сечение D5 является диаметром. С другой стороны, вершина 92 может иметь любую подходящую альтернативную форму указанного поперечного сечения по мере необходимости. Вершина 92 образует стопорную поверхность, которая совмещена с частью костного имплантата 24 в поперечном направлении T. Соответственно, как будет описано более подробно ниже, вершина 92 выполнена с возможностью упора в костный имплантат 24, когда головка 80 входит в резьбовое зацепление с резьбой костного якоря 24 в соответствующем фиксирующем отверстии 56. Вершина 92 может быть непрерывной или сегментированной по всему периметру головки 80.
Обратимся теперь к фиг. 4A-4C, в процессе операции костный имплантат 24 располагают по мере необходимости в соответствующем месте относительно нижележащей кости 27 таким образом, что поверхность, прилегающая к кости 52, обращена к нижележащему месту фиксации 28 или кости 27, а верхняя поверхность 54 обращена от основного места фиксации 28 или кости 27 (см. также фиг. 1A). Например, расположение может быть таким, что костный имплантат 24 прилегает к нижележащей кости 27 или таким образом, что костный имплантат 24 отстоит от нижележащей кости по мере необходимости. Костный имплантат расположен таким образом, что разлом кости расположен между первым и вторым отверстиями для фиксации кости 56, как описано выше. Первый элемент крепления кости 26 проводится через первое отверстие для фиксации кости 56 и к первому месту фиксации 28а, а второй элемент крепления кости 26 проводится через второе отверстие для фиксации кости 56 и во второе место фиксации 28b. В частности, так как каждый элемент фиксации кости 26 приводится в движение кости через соответствующее отверстие для фиксации кости 56 относительно места фиксации 28 и вращают относительно как места фиксации 28, так и костного имплантата 24, резьбовой стержень 82 может быть зацеплен с резьбой в нижележащей кости в 27 способом, описанным выше. Элемент фиксации кости 26 вводится в нижележащую кость 27 до тех пор, пока по меньшей мере одна резьба 88 головки 80 не начнет входить в зацепление с по меньшей мере одной резьбой 58 костного имплантата 24. Продолжение поворота элемента фиксации кости 26 по отношению как к месту фиксации 28, так и к костному имплантату 24 вызывает дальнейшее зацепление по меньшей мере одной резьбы 88 с по меньшей мере одной резьбой 58 костного имплантата 24, в то время как головка 80 продвигается в дистальном направлении в отверстие для фиксации кости 56.
Как показано на фиг. 4B-4C, поскольку больший диаметр D3 головки 80 меньше, чем наружный диаметр D1 костного имплантата 24, разлом 90 может быть определен между по меньшей мере одной винтовой нарезкой 88 головки 80 и по меньшей мере одной винтовой нарезкой 58 костного имплантата 24 вдоль линии, которая проходит в поперечном направлении Т и, таким образом, параллельно центральной оси 31 и центральной оси диафрагмы 59. Например, разлом 90 может быть определен между первой поверхностью 89а головки 80 и по меньшей мере одной резьбой 58, между второй поверхностью 89b и по меньшей мере одной резьбой 58, или первая часть разлома 90 может быть определена между первой поверхностью 89a и по меньшей мере одной резьбой 58 и вторая часть разлома 90 может быть определена между второй поверхности 89b и по меньшей мере одной резьбой 58. Например, разлом 90 или первая часть разлома 90, которая определена между первой поверхностью 89a и по меньшей мере одной резьбой 58, может быть, в частности, определена между первой поверхностью 89a и второй поверхностью 72b. Разлом 90 или вторая часть разлома 90, которая определена между второй поверхностью 89b и по меньшей мере одной резьбой, может быть, в частности, определена между второй поверхностью 89b и первой поверхностью 72а. Можно также сказать, что разлом 90 может быть определен между первой поверхностью 89а головки 80 и внутренней стенкой 53, между второй поверхностью 89b и внутренний стенкой 53, или первая часть разлома 90 может быть определена между первой поверхностью 89а и внутренней стенкой 53 и вторая часть разлома 90 может быть определена между второй поверхностью 89b и внутренней стенкой 53.
С дальнейшей ссылкой на фиг. 1B-1C и 4A-4C, стержень 82 элемента фиксации 26 вводится через соответствующее отверстие для фиксации кости 56 в дистальном направлении и может поворачиваться в первом направлении вращения, в результате чего по меньшей мере одна резьба 84 войдет в резьбовое зацепление с первым местом фиксации 28а, в то время как стержень 82 будет вводится в первое место фиксации 28а, которое может быть определено нижележащей костью 27. Когда стержень 82 продвигают в первое место фиксации 28а, по меньшей мере одна резьба 88 головки 80 входит в резьбовое зацепление с по меньшей мере одной резьбой 58 в соответствующем отверстии для фиксации кости 56 костного имплантата 24, как показано на фиг. 4A. Продолжение поворота элемента фиксации кости 26 в первом направлении приводит к тому, что вершина 92 перемещается в дистальном направлении относительно костного имплантата 24 к вершине 92, в частности стопорной поверхности вершины 92, контактируя с костным имплантатом 24 в месте контакта 95, как показано на фиг. 4B-4C. Место контакта 95 может быть определено внутренней стенкой 53. Следует иметь в виду, что по меньшей мере часть костного имплантата 24, например по меньшей мере часть внутренней стенки 53 расположена между вершиной 92 и резьбового участка головки 80, которая может быть определена по меньшей мере одной резьбой 88.
Как описано выше, по меньшей мере часть разлома 90 может быть расположена между первой поверхностью 89a и по меньшей мере одной резьбой 58 костного имплантата 24, например второй поверхностью 72b по меньшей мере одной резьбы 58. Таким образом, со ссылкой на фиг. 4D-4E, костный имплантат 24 может быть защищен от перемещения относительно элемента фиксации кости 26 в поперечном направлении Т как в проксимальном, так и в дистальном направлении за счет просвета, представленного разломом 90, также известного как негативные последствия. Например, дальнейшее вращение элемента фиксации кости 26 в первом направлении вращения приводит к тому, что вершина 92, в частности стопорная поверхность вершины 92, прилегает к корпусу имплантата 30 в месте контакта 95, таким образом, сдвигая костный имплантат 24 в дистальном направлении по отношению к по меньшей мере одной резьбе 88 до тех пор, пока по меньшей мере одна резьба 58 не войдет в контакт с первой поверхностью 89a. Таким образом, корпус имплантата 30, и, в частности, внутренняя стенка 53, и соответственно костный имплантат 24, сжимается между стопорной поверхностью, например, вершиной 92, и по меньшей мере одной резьбой 88, например, ведущей поверхностью по меньшей мере одной резьбы. В частности, проксимальный конец корпуса имплантата 30 упирается в стопорную поверхность, которая может быть определена вершиной 92, и по меньшей мере одна резьба 58 упирается в по меньшей мере одну резьбу 88. Корпус имплантата 30 сжимается между выступом 92 и по меньшей мере одной резьбой 88, а по меньшей мере одна резьба 88 входит в резьбовое зацепление с по меньшей мере одной резьбой 58 костного имплантата 24. Таким образом, весь разлом 90 расположен между второй поверхностью 89b и по меньшей мере одной резьбой 58, например первой поверхностью 72а по меньшей мере одной резьбы 58. Таким образом, контакт между выступом 92 и костным имплантатом 24 предотвращает перемещение костного имплантата 24 в проксимальном направлении по отношению к элементу фиксации кости 26. Кроме того, контакт между первой поверхностью 89a по меньшей мере одной резьбы 88 головки 80 и второй поверхностью 72b по меньшей мере одной резьбы 58 костного имплантата 24 предотвращает перемещение костного имплантата в дистальном направлении по отношению к элементу фиксации кости 26. Таким образом, предотвращается перемещение элемента фиксации кости 26 относительно костного имплантата 24 в поперечном направлении Т.
Вершина 92 может определить высоту в поперечном направлении Т от места контакта 95 до наиболее проксимальной поверхности вершины 92, что не больше, чем высота костного имплантата от места контакта 95 до наиболее проксимального конца верхней поверхности 54. Например, наиболее проксимальный конец верхней поверхности 54 может находиться в пределах первой плоскости, которая определяется в поперечном направлении A и продольном направлении L. Место контакта 95 может лежать на плоскости отсчета, определенной в поперечном направлении и в продольном направлении L. Базовая плоскость удалена от первой плоскости в поперечном направлении Т на первую высоту. Наиболее проксимальный конец вершины 92 может лежать в пределах второй плоскости, которая определяется в поперечном направлении A и продольном направлении L. Третья плоскость находится на расстоянии от плоскости отсчета в поперечном направлении Т на второй высоте, которая не больше первой высоты. Например, вторая высота вершины 92 может быть меньше, чем первая высота. Соответственно, когда вершина 92 находится в контакте с костным имплантатом 24 в месте контакта 95, вершина 92 не выступает наружу по отношению к наиболее проксимальному концу верхней поверхности 54 в проксимальном направлении.
Кроме того, вершина 92 может определять высоту в поперечном направлении Т от места контакта 95 к наиболее дистальной поверхности головки 80, которая не больше, чем высота костного имплантата 24 от места контакта 95 к наиболее дистальному концу поверхности, прилегающей к кости 52. Например, наиболее дистальный конец верхней поверхности 54 может лежать в пределах третьей плоскости, которая определяется в поперечном направлении A и продольном направлении L. Третья плоскость удалена от плоскости отсчета в поперечном направлении Т на третью высоту. Наиболее дистальный конец вершины 92 может лежать в пределах четвертой плоскости, которая определяется в поперечном направлении A и продольном направлении L. Четвертая плоскость находится на расстоянии от плоскости отсчета и образует четвертую высоту, не большую, чем третья высота. Например, четвертая высота вершины 92 может быть меньше, чем третья высота. Соответственно, когда вершина 92 находится в контакте с костным имплантатом 24 на месте контакта 95, вершина 92 не выступает по отношению к наиболее дистальному концу поверхности, прилегающей к кости 52 в дистальном направлении. Поскольку головка 80 не выступает по отношению к костному имплантату 24 в поперечном направлении T в соответствии с одним из вариантов, головка 80 не раздражает слизистую, которая находится в непосредственной близости от костного имплантата 24.
В соответствии с одним вариантом осуществления, поскольку ход L1 костного имплантата 24 и ход L3 головки 80, по существу, равны ходу L2 стержня 82, вращение костного фиксатора 24 в первом направлении вращения не вызывает движения костного имплантата 24, по существу, к или от нижележащей кости 27, когда стержень 82 входит в резьбовое зацепление с нижележащей костью в соответствующем месте фиксации 28, в то время как головка 80 входит в резьбовое зацепление с костным имплантатом 24 в соответствующем фиксирующем отверстии 56. С другой стороны, понятно, что ход L2 стержня 82 может быть иным, чем каждый из ходов L1 костного имплантата 24 и хода L3 головки 80. Таким образом, костный имплантат 24 может двигаться относительно нижележащей кости 27 в поперечном направлении Т, когда стержень 82 входит в резьбовое зацепление с нижележащей костью в соответствующем месте фиксации 28, а головка 80 входит в резьбовое зацепление с костным имплантатом 24 в соответствующем фиксирующем отверстии 56. Например, ход L2 стержня 82 может быть больше, чем каждый из ходов L1 костного имплантата 24 и ход L3 головки 80. Таким образом, стержень 82 может продвигаться к месту фиксации в дистальном направлении при вращении элемента фиксации кости с первой скоростью, которая выше, чем вторая скорость, с которой головка 80 входит в дистальном направлении в отверстие для фиксации кости 56. Таким образом, костный имплантат 24 может перемещаться в направлении нижележащей кости в 27 дистальном направлении, когда стержень 82 входит в резьбовое зацепление с нижележащей костью в соответствующей месте фиксации 28, в то время как головка 80 входит в резьбовое зацепление с костным имплантатом 24 в соответствующем отверстии для фиксации 56. Таким образом, костный имплантат 24 может быть размещен рядом с нижележащей костью 27 таким образом, что костный имплантат 24 прижат к нижележащей кости 27, когда стержень 82 входит в резьбовое зацепление с нижележащей костью 27 в соответствующем месте фиксации 28, в то время как головка 80 входит в резьбовое зацепление с костным имплантатом 24 в соответствующем отверстии для фиксации 56. В качестве альтернативы, тем не менее, ход L2 стержня 82 может быть меньше, чем каждый из ходов L1 костного имплантата 24 и ход L3 головки 80. Таким образом, костный имплантат 24 может двигаться от нижележащей кости 27 в поперечном направлении Т, когда стержень 82 входит в резьбовое зацепление с нижележащей костью в соответствующем месте фиксации 28, а головка 80 входит в резьбовое зацепление с костным имплантатом 24 в соответствующем фиксирующем отверстии 56.
Обратимся снова к фиг. 1C, по меньшей мере один первый элемент фиксации кости 26а прикреплен как к первому месту фиксации 28а, так и к костному имплантату 24 в соответствующем по меньшей мере одном первом отверстии для фиксации кости 56а, как описано выше, и по меньшей мере один второй элемент фиксации кости 26b может быть прикреплен как ко второму 28b месту фиксации, так и к костному имплантату 24 в соответствующем по меньшей мере одном втором отверстии для фиксации кости 56b. Система фиксации кости может включать в себя столько первых элементов фиксации кости 26a, сколько необходимо, и столько вторых элементов фиксации кости 26b, сколько необходимо.
Таким образом, следует понимать, что присоединение элементов фиксации кости 26 к костному имплантату 24 и нижележащей кости 27 обеспечивает 1) постоянный угол между элементом фиксации кости 26 и костным имплантатом 24, и 2) предотвращает относительное перемещение элемента фиксации кости 26 и костного имплантата 24 относительно друг друга в поперечном направлении T. Например, когда множество элементов фиксации кости 26 соединены с костным имплантатом 24 и прикреплены к соответствующему месту фиксации 28, стабильный угол фиксации достигается тем, что костный имплантат 24 образует стабильную структуру перемычек с элементом фиксации кости 26, который охватывает местоположения трещины FL. Кроме того, элемент фиксации кости 26 может быть соединен с костным имплантатом 24 таким образом, что по меньшей мере часть костного имплантата 24, например часть внутренней стенки 53, захватывается между 1) стопорной поверхностью элемента фиксации кости 26, например головкой 80, и 2) резьбовой областью головки 80. Например, стопорная поверхность может быть определена вершиной 92 и резьбовая область могут быть расположена дистально от вершины 92 и может быть определена по меньшей мере одной резьбой 88 головки 80.
Обратимся теперь к фиг. 5, следует понимать, что, если не указано иное, костный имплантат 24 может быть сконструирован в соответствии с любым подходящим альтернативным вариантом. Например, в то время как костный имплантат 24 может быть определен первым и вторым проволочными участками 102 и 104, как описано выше, костный имплантат 24 может быть альтернативно определен костной пластиной 97, которая определяет корпус имплантата 30. Корпус имплантата 30, и, таким образом костная пластина 97, определяет поверхность, обращенную к кости 52, и верхнюю поверхность 54, как описано выше, и дополнительно определяет множество внутренних поверхностей 53, которые образуют соответствующие отверстия для фиксации кости 56, которые проходят сквозь корпус имплантата 30 от верхней поверхности 54 к поверхности, обращенной к кости 52. По меньшей мере часть внутренней стенка 53 определяет по меньшей мере одну резьбу 58, как описано выше, таким образом, что по меньшей мере одна резьба 88 головки 80 элемента фиксации кости 26 может войти в резьбовое зацепление по меньшей мере с одной резьбой 58 костного имплантата 24 описанным выше способом.
Система фиксации кости 20, конструкция которой указана здесь, может быть сформирована с использованием любых подходящих биосовместимых материалов или комбинации материалов. Например, костный имплантат 24 может быть выполнен из металлических материалов, таких как сплав хрома, кобальта и молибдена (CoCrMo), нержавеющей стали, титана, титановых сплавов, магния, металлостеклянных материалов, керамических материалы и полимерных материалов, включая в себя пластик, армированные волокном пластмассы, полимерные материалы, которые включают в себя полиэфирэфиркетон (PEEK), полиэфиркетонкетон (РЕКК) и биологически рассасывающихся материалов или материалов с памятью формы. В одном варианте костный имплантат 24 может быть выполнен из комбинации полимерных и металлических материалов. Например, костный имплантат 24 может быть выполнен из участков полимерной проволоки, участков металлической проволоки или комбинации из участков полимерной и металлической проволоки. Костный имплантат 24 может быть покрыт антибактериальным покрытием, лекарственным покрытием или модификатором поверхности, например покрытием из черного технического алмаза. В другом примере костный имплантат 24 может быть химически обработан с использованием, например, анодирования, электрополирования, химического осаждения из паровой фазы, плазменной обработки или какого-либо процесса для изменения или улучшения поверхностных характеристик костного имплантата. Элементы фиксации кости 26 также могут быть выполнен из сформированных металлических материалов, таких как сплав хрома, кобальта и молибдена (CoCrMo), нержавеющей стали, титана, титановых сплавов, нитинола и материала Gummetal, магния, металлостеклянных материалов, керамических материалов и полимерных материалов, включая в себя пластик, армированные волокном пластмассы, полимерные материалы, которые включают в себя полиэфирэфиркетон (PEEK), полиэфиркетонкетон (РЕКК) и биологически рассасывающихся материалов или материалов с памятью формы. Элементы фиксации кости 26 также могут быть металлическими или выполненными из металлических сплавов, таких как титан. Элементы фиксации кости 26 кости могут также быть выполнены из комбинации полимерных и металлических материалов. Например, элементы фиксации кости 26 могут иметь полимерную головку и металлический стержень. Элементы фиксации кости 26 могут быть покрыты антибактериальным покрытием, лекарственным покрытием или модификатором поверхности, например покрытием из черного технического алмаза. В другом примере элементы фиксации кости 26 химически обработаны с использованием, например, анодирования, электрополирования, химического осаждения из паровой фазы, плазменной обработки или какого-либо процесса для изменения или улучшения поверхностных характеристик элементов фиксации кости. Обратимся теперь к фиг. 6A-6B, следует понимать, что один или более, вплоть до всех, элементы фиксации кости 26 могут быть построены в соответствии с альтернативным вариантом осуществления. Например, как описано выше, элемент фиксации кости 26 включает головку 80 и стержень 82, который проходит в дистальном направлении по отношению к головке 80 вдоль центральной оси 31. Стержень 82 может определить длину в поперечном направлении Т, которая больше длины головки 80 в поперечном направлении T. Например, стержень 82 может простираться непосредственно от головки 80 или элемент фиксации кости 26 может включать в себя область шейки 83, которая проходит между головкой 80 и стержнем 82. Таким образом, проксимальный конец 29а элемента фиксации кости 26 может быть определен с помощью головки 80, а дистальный конец 29b элемента фиксации кости 26 может быть определен с помощью стержня 82. Головка 80 может включать в себя вершину 92, который может быть определен как первая вершина, и головка 80 может дополнительно включать в себя вторую вершину 94, которые разнесены в дистальном направлении от первой вершины 92 в дистальном направлении вдоль центральной оси 31. Головка дополнительно определяет канавку 96, которая проходит между первой вершиной 92 и второй вершиной 94. Канавка 96 выполнена с возможностью приема части внутренней стенки 53 костного имплантата 24 для крепления элемента фиксации кости 26 к костному имплантату 24. Канавка 96 утоплена в головке 80 в направлении центральной оси 31 между первой и второй вершинами 92 и 94. Таким образом, внешний поперечный размер головки 80 в канавке 96 вдоль направления пересекающего и перпендикулярного центральной оси 31 меньше, чем внешний размер поперечного сечения головки 80 в первой вершине 92 и может дополнительно быть меньше, чем наружный поперечный размер головки 80 во второй вершине 94. В показанном варианте осуществления канавка 96 не имеет резьбы, но следует понимать, что канавка 96 может альтернативно иметь резьбу при необходимости. Размер поперечного сечения канавки 96 может изменяться по длине в поперечном направлении Т. Например размер поперечного сечения канавки 96 может быть 3,0 мм или любым приемлемым альтернативным размером между 1,0 мм и 15,0 мм.
Первая вершина 92 выполнена с возможностью зацепления части костного имплантата 24. Первая вершина 92 может быть, как правило, выпуклой по отношению к центральной оси 31, так что первая вершина 92 проходит наружу от центральной оси 31. Кроме того, первая вершина 92 может быть расположена по окружности головки 80 и может быть круглой или круговой. Вершина 92 головки 80 может быть непрерывной или сегментированной по мере необходимости. Наружный размер поперечного сечения первой вершины 92 в направлении, перпендикулярном центральной оси 31 и в пересечении центральной оси 31, больше, чем наружный диаметр отверстия для фиксации кости 56, таким образом по меньшей мере часть первой вершины 92 совмещена с костным имплантатом 24 в поперечном направлении Т, параллельном центральной оси 31. Внешний размер поперечного сечения первой вершины 92 может находиться в диапазоне от приблизительно 1 мм до приблизительно 15 мм, например около 3,5 мм. Когда элемент фиксации кости 26 полностью вставлен через отверстие фиксации кости 56, наиболее проксимальная поверхность головки 80 наиболее проксимальной части верхней поверхности 54 может лежать на плоскости, которая проходит в продольном направлении L и поперечном направлении А. В альтернативных вариантах по меньшей мере часть первой вершины 92 может быть линейной. По мере необходимости возможны другие конфигурации вершины.
Вторая вершина 94 имеет резьбу и, таким образом, выполнена с возможностью резьбового зацепления по меньшей мере с одной резьбой 58 костного имплантата 24, при этом элемент фиксации кости 24 вставляют в отверстие для фиксации кости 56. Вторая вершина 94 может также быть, как правило, выпуклой по отношению к центральной оси 31, так что вторая вершина 94 проходит наружу от центральной оси 31. Вторая вершина 94 может быть расположена по окружности вокруг головки 80 и может быть непрерывной или сегментированной. Вторая вершина 94 может определять наружный диаметр, который, по существу, равен наружному диаметру первой вершины 92, хотя следует понимать, что наружный диаметр второй вершины 94 может альтернативно быть меньше, чем внешний размер поперечного сечения первой вершины 92. Внешний размер поперечного сечения второй вершины 94 может составлять от примерно 1 до примерно 15 мм, например около 3,5 мм.
По меньшей мере часть второй вершины 94 может быть резьбовой для того, чтобы иметь возможность резьбового зацепления с по меньшей мере одной резьбой 58, когда элемент фиксации кости 26 продвигают через отверстие для фиксации кости 56. Например, вторая вершина 94 может определить по меньшей мере одну резьбу 97, которая сконфигурирована, как описано выше, по отношению к по меньшей мере одной резьбе 88 головки 80, описанной выше. Когда элемент фиксации кости 26 полностью вставлен в отверстие для фиксации кости 56, как показано на фиг. 6B, по меньшей мере одна резьба 97 находится в резьбовом зацеплении с по меньшей мере одной резьбой 58 и отстоит от по меньшей мере одной резьбы 58 в дистальном направлении. Когда по меньшей мере одна резьба 97 отсоединена от по меньшей мере одной резьбы 58, по меньшей мере часть внутренней стенки 53 костного имплантата 24 захвачена или расположена между первой вершиной 56 и второй вершиной 94. Таким образом, элемент фиксации кости 26 может быть соединен с костным имплантатом 24 таким образом, что по меньшей мере часть костного имплантата 24, например часть внутренней стенки 53, захватывается между 1) стопорной поверхностью, которая может быть определена элементом фиксации кости 26, например головка 80, и 2) резьбовой областью головки 80. Например, стопорная поверхность может быть определена вершиной 92, и резьбовая область может быть расположена дистально от вершины 92 и может быть определена по меньшей мере одной резьбой 97 второй вершины 94.
Продолжая со ссылкой на фиг. 6A-6B, канавка 96 выполнена с возможностью приема части костного имплантата 24. Например, по меньшей мере часть внутренней стенки 53 может быть образована канавкой 96 между первой и второй вершинами 92 и 94. Как обсуждалось выше, канавка 96 может в целом соответствовать по форме изогнутой внутренней стенке 53 таким образом, что канавка 96 будет расположена смежно и может примыкать к по меньшей мере одной резьбе 58, когда элемент фиксации кости 26 вставлен в отверстие для фиксации кости 56. В показанном варианте канавка 96 имеет вогнутую форму и может соответствовать выпуклой внутренней стенке 53, а также областями верхней поверхности 54 и поверхности, обращенной к кости 52. Например, вогнутость канавки 96 может быть определена радиусом кривизны, совпадающим с радиусом кривизны внутренней стенки 53. Вторая вершина 94 определяет больший диаметр D6, определенный вершиной по меньшей мере одной резьбы 97, которая больше, чем малый диаметр d1 по меньшей мере одной резьбы 58. Соответственно, когда вторая вершина 94 расположена вблизи по меньшей мере одной резьбы 58 в дистальном направлении, по меньшей мере одна резьба 97 второй вершины 94 совмещена с по меньшей мере одной резьбой 58, тем самым не давая головке возможности отделиться от костного имплантата 24 при движении элемента фиксации кости 26 в поперечном направлении Т.
Во время работы стержень 82 элемента фиксации кости 26 вводится на место фиксации 28. Например, элемент фиксации кости 26 может быть повернут в первом направлении вращения таким образом, чтобы продвинуть стержень 82 в место фиксации 28 в дистальном направлении, таким образом, что по меньшей мере одна резьба 84 войдет в резьбовое зацепление с местом фиксации 28. Когда элемент фиксации кости 26 движется в дистальном направлении при вращении в первом направлении вращения, по меньшей мере одна резьба 97 второй вершины 94 входит в резьбовое зацепление с по меньшей мере одной резьбой 88 головки 80. Когда элемент фиксации кости 26 вращают в первом направлении вращения после того, как по меньшей мере одна резьба 97 была зацеплена за по меньшей мере одну резьбу 54, в то время как центральная ось 31 была выровнена с центральной осью отверстия 59, вторая вершина 94 продвигается дистально в резьбовом зацеплении по отношению к по меньшей мере одной резьбе 54 до того, как по меньшей мере одна резьба 54, и, таким образом, часть внутренней стенки 53 будет захвачена в канавку 96. Когда часть внутренней стенки 53 захватывается в канавке 96, первая и вторая вершины 92 и 94 соединят с возможностью перемещения костный имплантат 24 с элементом фиксации кости 26. Например, элемент фиксации кости 26 может быть дополнительно повернут таким образом, чтобы изменить положение костного имплантата 24 в поперечном направлении Т по отношению к месту фиксации 28. Соответственно выравнивание между костным имплантатом 24 и местом фиксации 28 вдоль поперечного направления T может быть скорректировано, когда элемент фиксации кости 26 соединен с костным имплантатом 24.
Следует иметь в виду, что в соответствии с одним из аспектов изобретенияхирургический набор может включать в себя множество костных имплантатов 24, выполненных в соответствии с любым одним или более, вплоть до всех, вариантами осуществления, описанными в данном документе, а также множество элемент фиксации кости 26, изготовленных в соответствии с любым одним или более, вплоть до всех, вариантов осуществления, описанных в данном документе. Набор может также включать в себя сверло, направитель сверла и проволочный направитель. Направитель сверла может иметь резьбовой конец, выполненный для вставки в отверстия костного имплантата 24, так что сверло может быть использовано для предварительного сверления отверстия, в которое могут быть вставлены элементы фиксации кости 26.
Хотя изобретение было описано подробно, следует понимать, что различные изменения, замены и модификации могут быть сделаны в настоящем документе без отклонения от сущности и объема изобретения, как определено прилагаемой формулой изобретения. Кроме того, сфера изобретения не ограниченна конкретными вариантами, описанными в данном документе. Любому специалисту в данной области техники будут понятно, что процессы, машины, производства, составы вещества, средства, методы или шаги, в настоящее время существующие или пока не разработанные, будут выполнять, по существу, ту же самую функцию или достигать, по существу, того же самого результата, что и соответствующие варианты осуществления, описанные в данном документе, которые могут быть использованы в соответствии с изобретением.