專利名稱：用于凹口改進(jìn)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于凹口的改進(jìn)的裝置，特別是具有由于凹口而釋放的空腔的多孔或 打孔材料一例如木頭、技術(shù)材料、人體或動物骨骼等等一中的凹口，還涉及這種裝置的 元件，和包括這些元件的無菌包裝容器。還涉及在具有由于凹口而釋放的空腔的多孔、打孔 材料中一例如人體或動物骨骼中，特別是頌骨或脊柱骨骼中一凹口的改進(jìn)方法?，F(xiàn)有技術(shù)
尤其是從涉及將植入物固定在人體或動物中的凹口中，例如骨骼中的鉆孔中的領(lǐng) 域，已知的是，將例如設(shè)置有自攻螺紋的植入物在施加力的情況下擰入這些凹口中，然后等 待植入物變得合并到骨骼中。
特別是在設(shè)置在特別多孔骨骼區(qū)域中的凹口的情況下，同樣已知的是，初始穩(wěn)定 性可能不充分，也就是說擰入不久之后，也就是說在實際合并過程已經(jīng)終止之前，植入物在 凹口中的穩(wěn)定性可能不充分。
為了解決這些問題，已經(jīng)提出(參見例如EPl 363 543)該植入物至少部分或者甚 至全部用可以通過機(jī)械能液化的材料生產(chǎn)?？梢夯牧峡梢栽谥踩胛镆呀?jīng)插入到組織區(qū)域 中之后通過機(jī)械振蕩液化，并且以此方式，利用液化并隨后再次固化的材料在骨骼和植入 物之間產(chǎn)生形狀配合連接(form-fit connection)。這種方案的缺點是，需要非常特別的植 入物才能實現(xiàn)該方法的事實。另一缺點在于，可液化材料無法以足夠目標(biāo)的方式導(dǎo)入預(yù)期 區(qū)域，并經(jīng)常消失在例如設(shè)置在凹口底部處的大凹口中，不會最終對實際初始穩(wěn)定性有所 幫助。
在可液化材料的幫助下，人體中填充凹口的概念在原理上是已知的，特別是在牙 齒領(lǐng)域。于是，US3 919 775描述了用于在可液化材料幫助下填充和制備開口的方法，該可 液化材料初始壓入開口中，然后在超聲焊極——也就是說可以產(chǎn)生處于超聲波形式的機(jī)械 能的裝置——的幫助下液化。然后，液化的材料流入與凹口相鄰的空腔，并封閉這些空腔。 在處理如木頭、塑料、泡沫等技術(shù)材料的其他領(lǐng)域中，這些技術(shù)在廣義上也是已知的。發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是，可獲得用于凹口的改進(jìn)的裝置。該裝置特別期望適合用 于在多孔材料中，或者形成有與凹口相鄰的孔或空腔的材料中制備凹口，用于進(jìn)一步工作。 這特別包括在木頭或木狀材料、多孔塑料或泡沫材料，特別是聚合體泡沫、復(fù)合泡沫和/或 金屬泡沫中，以及也在人體或動物骨骼中制備凹口或(盲)孔或通孔，例如制備用于固定 裝置或植入物的隨后固定(也包括銷或腱的固定，或者人工關(guān)節(jié)——例如臀部、手指、肩部 等——的錨固)的這些凹口，從而在非人體或非動物體材料的情況下，可以避免另外使用粘 結(jié)劑，在骨骼材料的情況下，確保了植入物的快速初始穩(wěn)定。另一方面，改進(jìn)還期望適合于 密封這些凹口，如可能對牙髓學(xué)有興趣，例如牙根管的封閉。
該目的通過這種裝置實現(xiàn)，它具有用于產(chǎn)生或聯(lián)接機(jī)械能——尤其是振動能或振蕩能，例如超聲波振蕩——的元件，還具有帶柱形護(hù)套表面的柱形軸襯，該軸襯具有外徑和 用于容納導(dǎo)向銷的中央凹口。該導(dǎo)向銷設(shè)置為使得，尤其是在凹口中設(shè)置為使得，在機(jī)械 能，尤其是處于振蕩形式的機(jī)械能被施加之前，基本盡可能遠(yuǎn)地插入到凹口底部(或者使 得至少捕獲在凹口的底部區(qū)域中，例如導(dǎo)向錐形體中)，從而確保工具的最佳導(dǎo)向。在其端 部指向凹口底部的末端區(qū)域中，導(dǎo)向銷由改進(jìn)套管環(huán)繞，該改進(jìn)套管用可通過機(jī)械能—— 尤其是通過振蕩能，優(yōu)選是超聲波振蕩——液化的材料制成。該改進(jìn)套管的(圓的)柱形 護(hù)套表面具有和軸襯基本相同的外徑，并且導(dǎo)向銷可移動地容納在中央凹口中，從而當(dāng)機(jī) 械能，優(yōu)選處于超聲波振蕩形式的機(jī)械能被施加時，軸襯可相對于導(dǎo)向銷在指向凹口底部 的方向上移動同時液化，并橫向和/或縱向移位改進(jìn)套管的材料。
該導(dǎo)向銷以優(yōu)選實質(zhì)上無游隙的方式可移動地容納在中央凹口中，也就是說導(dǎo)向 銷的外徑基本與中央凹口的內(nèi)徑相對應(yīng)，并且僅僅較小到導(dǎo)向銷可縱向在凹口中移動的程 度。導(dǎo)向銷的外徑和凹口的內(nèi)徑之間的差因此應(yīng)當(dāng)不大于0. OOlmm或0. 01mm，例如在植入 物領(lǐng)域中的應(yīng)用中，上限通常為0. 1-0. 5mm，或0. 2-0. 3mm。
一方面，因此該裝置的核心方面之一是提供一導(dǎo)向銷，它可推入凹口的深度中，并 能夠確保工具的隨后導(dǎo)向。于是，該導(dǎo)向銷另一方面起到工具在凹口深度中的最佳定位的 作用。然而，另一方面，該導(dǎo)向銷還起到對軸襯進(jìn)行導(dǎo)向的作用，該軸襯在上部區(qū)域(在過 程的開始)中環(huán)繞導(dǎo)向銷。在過程的開始處，設(shè)置在軸襯下方的改進(jìn)套管同樣環(huán)繞導(dǎo)向銷。
該改進(jìn)套管優(yōu)選具有與軸襯的外徑相同(或者可能略小)的外徑。該凹口通常為 柱形。此處，必須強(qiáng)調(diào)的是，盡管詞語“柱形”將理解為優(yōu)選是圓的柱形(也就是說具有垂 直于主軸的圓形橫截面)，但是也可理解為意味著具有垂直于工具的主軸的卵形或透鏡形 或橢圓形橫截面。在尤其是移植學(xué)領(lǐng)域中，一方面，具有為簡單圓形的并通過使用旋轉(zhuǎn)鉆頭 已經(jīng)生產(chǎn)的凹口，但是在例如牙齒應(yīng)用情況下，也具有由例如牙齒齒根的形狀預(yù)先限定的 卵形、透鏡形或橢圓形開口(例如通過鉆切并隨后銼磨而形成的限定的并且加寬的形狀)。 在后一種情況下，也就是說對于卵形、透鏡形或橢圓形開口，因此可能使軸襯和改進(jìn)套管的 外部形狀適應(yīng)例如卵狀柱形凹口。而且，例如適應(yīng)牙齒牙根的其他特定的和圓的橫截面形 狀也可能用于軸襯和改進(jìn)套管的外部形狀。
由于軸襯在裝置中可移動地設(shè)置在導(dǎo)向銷上，所以現(xiàn)在通過施加機(jī)械能，例如超 聲波振蕩，和通過改進(jìn)套管材料的適當(dāng)液化，可能將改進(jìn)套管的材料從頂部向下相繼導(dǎo)入 到形成凹口的材料的與凹口相鄰的多孔區(qū)域中。以此方式，能夠?qū)β葆敾蛑踩胛镌诎伎谥?的隨后固定產(chǎn)生不利影響的空腔以非常特別的方式在圓形區(qū)域中，尤其是直接在凹口的周 邊處填滿改進(jìn)套管的材料，并且這導(dǎo)致了初始穩(wěn)定性的大幅提高。然而，并不絕對需要任何 類型的其它元件隨后插入到已經(jīng)以此方式改進(jìn)的凹口中。利用提出的方法和提出的裝置， 還可能以非常特別的方式僅僅在其周邊區(qū)域中密封凹口(與上述使用超聲焊極時進(jìn)行比 較)°
如上面已經(jīng)提到的那樣，因此所提出的裝置的第一優(yōu)選實施例的特征在于，軸襯 和/或改進(jìn)套管的外徑基本相同，或者改進(jìn)套管的直徑僅僅略小，并且其特征在于，該外徑 基本相同或者略小于將進(jìn)行改進(jìn)的凹口的內(nèi)徑。對于非圓的柱形橫截面，將理解為軸襯和/ 或改進(jìn)套管具有相同的外橫截面，并且這兩個元件相對于彼此設(shè)置成使得產(chǎn)生基本平順的 傳動，即無級傳動。于是，在過程的開始處，工具的遠(yuǎn)端區(qū)域(也就是說，指向凹口底部的區(qū)域)，同樣也是工具在凹口中位于其后面的整個區(qū)域已經(jīng)受到最佳地定位和導(dǎo)向。該改進(jìn)套 管通常具有小于或等于凹口深度的高度(沿著凹口的軸線)，也就是說在過程的開始處，改 進(jìn)套管完全埋沒在凹口的深度中，并且軸襯也已經(jīng)部分地接合在凹口的上部區(qū)域中，或者 改進(jìn)套管(特別是當(dāng)用于木頭或其他多孔材料中時)與材料的上邊緣齊平終止。通常，在 超聲波施加之前，軸襯已經(jīng)在凹口中接合5-50%。
軸襯的外徑還可能略大于將進(jìn)行改進(jìn)的凹口的內(nèi)徑(例如大0. 5-2mm)。在此情況 下，隨著裝置插入，將進(jìn)行改進(jìn)的凹口由該裝置進(jìn)一步略微加寬和/或達(dá)到預(yù)期形狀。這在 技術(shù)材料的情況下特別有利。
所提出裝置的另一優(yōu)選實施例的特征在于，該中央凹口為圓的柱形凹口，它相對 于柱形護(hù)套表面同軸設(shè)置，其特征在于，該改進(jìn)套管具有圓的柱形凹口，用于容納導(dǎo)向銷， 并且其特征在于，該導(dǎo)向銷具有圓的柱形外表面，其中所述凹口的內(nèi)徑基本與導(dǎo)向銷的外 徑相同。
然而，軸襯中中央凹口的其他橫截面形狀也是可能的。例如，中央凹口可能具有 (等邊)三角形、方形或基本多邊形(優(yōu)選具有等長的側(cè)邊)，其中這種橫截面形狀的點也 能夠盡可能遠(yuǎn)地達(dá)到軸襯的外徑。于是，例如更多材料特意地設(shè)置在某些方向上。橫截面 形狀也可是廣義的圓形，它們可以是凹入的或突出的。因此，導(dǎo)向銷的橫截面形狀當(dāng)然是類 似的，基本遵循的規(guī)律是，在導(dǎo)向銷和軸襯之間形成盡可能小的間隙，從而確保沒有已經(jīng)液 化的材料能夠進(jìn)入這兩種材料之間的該間隙。然而，可能故意地在該間隙中提供通道，如果 具有過高壓力(例如，如果不存在用于材料移位的空腔)，則該通道允許材料故意流出。這 種通道能夠例如向上——也就是說在流出凹口的方向上——引導(dǎo)液化的材料。
為了不僅將改進(jìn)套管的材料的最佳移位向下分布，而且徑向向外分布到凹口的周 邊區(qū)域中，如果軸襯在其遠(yuǎn)端處具有朝所述遠(yuǎn)端逐漸變細(xì)的優(yōu)選沿圓周分布的遠(yuǎn)端邊緣， 其中該邊緣優(yōu)選是平直的，因此是圓錐形的，或彎曲的，尤其是凹入或突出的，則是有利的。 該錐形邊緣確保了材料不僅在凹口的底部方向上經(jīng)歷移位分量，而且也經(jīng)歷徑向分量。除 了別的之外，該錐形邊緣的傾斜角度可以用于確定材料可在徑向(也就是說垂直于凹口的 中心軸或垂直于工具的主軸)和縱向(也就是說在朝向凹口底部的方向，因此平行于凹口 的中心軸或平行于工具的主軸)上移位的程度。如果，例如盡可能小地朝凹口底部移位(例 如由于已知該區(qū)域具有不期望的或不需要填充的較大空腔)，則可選擇小的銳角(例如小 于45度，其中該角度限定為軸襯的中央主軸和邊緣的傾斜表面之間的角度)，從而獲得大 的徑向分量。然而，如果盡可能多的材料將朝凹口的底部分布，則可選擇大于45度的角度。 在任何情況下，由于在更大角度處，材料專門地推到底部(盡管這可能也是預(yù)期的)，所以 該角度應(yīng)當(dāng)優(yōu)選小于或等于90度。
該軸襯也能在遠(yuǎn)端處具有臺階設(shè)計。由于軸襯優(yōu)選直接連到超聲焊極上，所以如 果軸襯的壁厚不太小，則也是有利的。通常，對于醫(yī)療領(lǐng)域中的典型應(yīng)用，軸襯的壁厚應(yīng)當(dāng) 在0. 3-lmm的范圍中，優(yōu)選在0. 5-0. 8mm的范圍中。另一方面，對于某些應(yīng)用，如果改進(jìn)套 管具有較小的壁厚，以確保導(dǎo)入不太多的材料，則也可以是有利的。該改進(jìn)套管優(yōu)選具有處 于0. I-Imm范圍的壁厚，并且也可只有例如軸襯的一半壁厚。為了考慮這些情況，改進(jìn)套管 可能在遠(yuǎn)端后面的其內(nèi)面上挖空，優(yōu)選沿著圓周挖空。因此，這導(dǎo)致改進(jìn)套管的較小壁厚， 并且在導(dǎo)向銷和改進(jìn)套管之間獲得中空空間。6
或者，可能設(shè)計小壁厚的改進(jìn)套管，具有大于導(dǎo)向銷的外徑的內(nèi)徑，并且可能在遠(yuǎn) 端處利用導(dǎo)向銷的特定構(gòu)造支撐改進(jìn)套管。出于此目的，該導(dǎo)向銷于是在遠(yuǎn)端處具有一凸 緣，該凸緣將薄改進(jìn)套管支承在其內(nèi)面上。這樣，該凸緣通常同時起到軸襯抵靠部的作用。 盡管該凸緣也可以只具有片斷，但是它可以形成在整個圓周上。如果該凸緣設(shè)計成片斷的 形式，當(dāng)軸襯推到導(dǎo)向銷的遠(yuǎn)端時，也可能在自由區(qū)域中具有對應(yīng)片斷的軸襯通過該凸緣 接合。
該凸緣也可以是臺階的，也就是說它在其遠(yuǎn)端處能夠具有基本與軸襯的外徑相對 應(yīng)的外徑，并且在近端面上能夠具有沿圓周分布的臺階，該臺階的徑向深度優(yōu)選對應(yīng)于改 進(jìn)套管的厚度。這樣，該改進(jìn)套管位于該臺階中，并在向前方向和徑向向內(nèi)方向上由該臺階 最佳定位。
采用這類薄改進(jìn)套管，軸襯還優(yōu)選可能在其遠(yuǎn)端處具有臺階設(shè)計，在這種情況下， 在軸襯的遠(yuǎn)端處，設(shè)置較小外徑的柱形區(qū)域，它結(jié)合在改進(jìn)套管的中空空間中或者改進(jìn)套 管和導(dǎo)向銷之間的間隙中，并由較小壁厚的改進(jìn)套管沿圓周環(huán)繞。較小外徑的區(qū)域優(yōu)選經(jīng) 傾斜的凸緣結(jié)合入軸襯的具有實際外徑的區(qū)域中。在該傾斜區(qū)域中，該改進(jìn)套管受到液化， 并且經(jīng)液化的材料徑向向外傳送。
在所提出的裝置中，導(dǎo)向銷可優(yōu)選在軸襯中最多盡可能遠(yuǎn)地推入到抵靠位置，從 而確保用于該裝置的該方法具有限定的終止位置。在該抵靠位置處，導(dǎo)向銷通常多數(shù)情況 下與軸襯的遠(yuǎn)端齊平終止，但是優(yōu)選突出超過該遠(yuǎn)端。抵靠位置處的突出長度優(yōu)選至少為 0. 1-lOmm，特別優(yōu)選是l_5mm。
為了導(dǎo)向銷在凹口的底部區(qū)域中的良好定位，如果導(dǎo)向銷在其遠(yuǎn)端處圓錐形地逐 漸變細(xì)并優(yōu)選設(shè)計有尖銳的尖端，則可以是有利的，或者如果導(dǎo)向銷在該末端處是圓的，則 也可以是有利的。圓的或基本上尖端的構(gòu)造可以適合于通常用于制備凹口的鉆頭。如果例 如使用具有用于在尖端處導(dǎo)向的偏距或錐形體的鉆頭，則導(dǎo)向銷優(yōu)選具有適合于該錐形體 直徑的外徑。
該裝置優(yōu)選特征在于，軸襯的外徑處于l_50mm，甚至l_80mm的范圍中，優(yōu)選處于 2-10mm的范圍中。還優(yōu)選的是，導(dǎo)向銷的外徑小于0. l_20mm，優(yōu)選小于0. 5_10mm，特別優(yōu)選 小于l_5mm，并且特征在于，該改進(jìn)套管具有使其外徑和軸襯的外徑相同的厚度。
元件(實際上的超聲焊極)通常產(chǎn)生機(jī)械能，該機(jī)械能處于具有IkHz-IOGHz范圍 頻率的振蕩能形式。該振蕩能優(yōu)選是以處于IOkHz至IOGHz頻率范圍的超聲波振蕩的形式 導(dǎo)入。IOkHz至IOOMHz的頻率范圍是優(yōu)選的，特別優(yōu)選的是40kHz至100MHz。通常使用 20-150kHz范圍的超聲波振蕩，優(yōu)選是25-50kHz范圍。這些振蕩可以在縱向(也就是說沿 著凹口的軸線)、橫向(也就是說相對于凹口的軸線為徑向)或可轉(zhuǎn)動方向(也就是說繞著 凹口的軸線)，或者這些方向的組合或線性組合上，傳遞給軸襯和/或?qū)蜾N，并從而間接 傳遞給改進(jìn)套管。該振蕩優(yōu)選在縱向上被施加，在此情況下，例如如果在軸襯的遠(yuǎn)端處存在 傾斜凸緣，則該縱向振蕩允許液化材料在徑向上的目標(biāo)輸送。基本上，軸襯優(yōu)選固定在超聲 焊極上，并且導(dǎo)向銷可在其中移動?；蛘邔?dǎo)向銷可能固定在超聲焊極上，軸襯可能移動。
該裝置的優(yōu)選實施例的特征在于，該凹口為至少部分多孔的(人體)骨骼區(qū)域中 的凹口，特別是頌骨或脊柱骨骼中的凹口，并且特征在于，該凹口優(yōu)選至少部分通過預(yù)先鉆 孔產(chǎn)生。4
改進(jìn)套管優(yōu)選用可通過所述機(jī)械能特別是振蕩能液化的材料制成，并且特征在 于，從下述組中選擇如聚烯烴(例如，PP、LDPE、HDPE、UHMWPE)、聚甲醛(POM)、聚芳基醚酮 (例如，PAEK、PEEK、PEKK)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯酸酯(例如，PMMA)、聚酰胺(PA)、聚脂(例 如，PET、PBT)、聚砜和聚醚砜(例如，PSU、PEQ之類的熱塑性生物相容的聚合物和/或如聚 L-丙交酯(PLLA)、聚D，L-丙交酯)(PDLLA)及其具有可變比率的L和DL部分的立體共聚 物、聚乙交酯(PGA)和共聚物，如聚乙交酯-三亞甲基碳酸酯共聚物(PGA-co-TMC)、聚乙丙 交酯(PDLLA-co-PGA)和聚丙交酯-乙交酯共聚物(PLLA-co-PGA)、聚e_己內(nèi)酯、聚二P惡烷 酮、三亞甲基碳酸酯(TMC)、聚原酸酯(POE)的生物可降解的或可再吸收的聚合物和其他聚 酐、用天然原材料生產(chǎn)的可吸收聚合物，如改性多糖(纖維素、甲殼素、右旋糖酐、淀粉)或 者這些材料的組合或混合物。在原理上，一個或多個藥物活性成分也可設(shè)置在該材料中，或 應(yīng)用為該材料上的一層，這些基本上是例如用于改善引入過程，例如促進(jìn)骨骼生長、用于防 止炎癥等的活性物質(zhì)。在此情況下，該材料可特別設(shè)計成以受控方式，也就是說在受控時間 段中以受控計量釋放這些藥物活性成分。
該改進(jìn)套管的材料可以封閉，但也可在每種情況下以不同形式中斷，例如用孔或 狹槽，以確保將導(dǎo)入的材料量如果需要則可以適應(yīng)解剖學(xué)情況或者材料密度或特別適應(yīng)骨 骼密度/質(zhì)量，從而適應(yīng)與該凹口相鄰的空腔。
本發(fā)明還涉及用于上述類型裝置的導(dǎo)向銷，其中改進(jìn)套管安裝優(yōu)選甚至固定在導(dǎo) 向銷上(優(yōu)選直到執(zhí)行上述方法為止)。該改進(jìn)套管可以通過下述方式固定，即，在終端 用戶施加的特定力的作用下，它仍然能夠很容易移動，以將其進(jìn)行最佳定位，用于最終應(yīng) 用。該改進(jìn)套管可以通過下述方式固定在導(dǎo)向銷上，即，使得導(dǎo)向銷的遠(yuǎn)端(或圓周的圓柱 型表面的前邊緣)與改進(jìn)套管的末端齊平終止；或者優(yōu)選通過下述方式固定在導(dǎo)向銷上， 即，使得導(dǎo)向銷的遠(yuǎn)端突出超過改進(jìn)套管的末端，其中該突出長度最好至少1-lOmm，優(yōu)選 2-5mm。這樣，該突出長度能夠至少部分以導(dǎo)向件的方式接合在例如已經(jīng)通過合適的鉆頭產(chǎn) 生的凹口的上述錐形體中。
這種導(dǎo)向銷的優(yōu)選實施例的特征在于，軸襯固定在導(dǎo)向銷上，從而可在限定極限 (優(yōu)選是前面的遠(yuǎn)端抵靠部和后面的近端抵靠部)范圍內(nèi)移動，并且該整體單元具有用于 連接到超聲焊極上的聯(lián)接點。這樣，這種單元可以在例如無菌狀態(tài)下獲得，并可簡單地通過 連接到帶有超聲焊極的手持裝置上進(jìn)行使用。
在這種導(dǎo)向銷的情況下，圓的柱形導(dǎo)向銷優(yōu)選具有的直徑處于0. 5-50mm范圍，優(yōu) 選處于l-15mm范圍，特別優(yōu)選的是處于2-10mm范圍，并且柱形改進(jìn)套管具有的直徑比它大 0. 1至20mm，優(yōu)選大0. 2-10mm或0. 5-10mm,特別優(yōu)選的是大l_5mm或0. 2_2mm。
本發(fā)明還涉及帶有這種導(dǎo)向銷的無菌包裝容器。
本發(fā)明同樣涉及用于操作上述類型裝置的方法。該方法優(yōu)選特征在于，安裝有導(dǎo) 向銷和改進(jìn)套管的該裝置推入到凹口中，該凹口已經(jīng)隨意地預(yù)先鉆孔(并且可能銼成例如 卵形)并且具有與軸襯和改進(jìn)套管的外徑基本相對應(yīng)的內(nèi)徑(凹口和軸襯或改進(jìn)套管之間 的距離優(yōu)選不超過1mm，優(yōu)選不超過0. 5mm,特別優(yōu)選的是不超過0. Imm)，至到導(dǎo)向銷優(yōu)選 抵靠凹口的底部和/或接合在設(shè)置在凹口底部處的導(dǎo)向錐形體中為止，然后通過施加的機(jī) 械能，例如通過施加的超聲波同時液化改進(jìn)套管，將軸襯的遠(yuǎn)端推入凹口中，液化的材料導(dǎo) 入與凹口相鄰的空腔中，特別是橫向空腔。這等效應(yīng)用于骨骼和其他材料中的應(yīng)用，例如木4頭或泡沫材料，特別是聚合體泡沫、復(fù)合泡沫和/或金屬泡沫等等。
本發(fā)明最后還涉及使用已經(jīng)描述的這類裝置用于多孔材料——例如木頭、塑料、 或者人體或動物骨骼——中凹口的改進(jìn)方法。該方法優(yōu)選特征在于，安裝有導(dǎo)向銷和改進(jìn) 套管的裝置推入凹口中，該凹口已經(jīng)隨意地預(yù)先鉆孔(并且還可能已經(jīng)在另外或同時的工 作步驟中弄成非圓橫截面形狀)，并具有與軸襯和改進(jìn)套管的外徑基本對應(yīng)的內(nèi)徑，直到 導(dǎo)向銷優(yōu)選抵靠凹口的底部和/或接合在設(shè)置在凹口底部處的導(dǎo)向錐形體中為止，然后通 過施加的機(jī)械能，優(yōu)選通過施加的超聲波同時液化改進(jìn)套管，并將軸襯的遠(yuǎn)端推入凹口中， 液化的材料導(dǎo)入與凹口相鄰的空腔中，特別是橫向空腔中，其中固定裝置、接頭、接頭區(qū)域、 腱、植入物或螺釘?shù)葍?yōu)選擰入改進(jìn)的凹口中，如果適當(dāng)，則前述固定裝置、接頭、接頭區(qū)域、 腱、植入物或螺釘?shù)葞в胁糠肿怨ゲ俊?br> 在從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的其他優(yōu)選實施例。


下面在說明性實施例的基礎(chǔ)上參照附圖更加詳細(xì)地解釋本發(fā)明，其中
附圖1示出了植入物將安裝在一排齒中的區(qū)域\間隙的剖視附圖2示出了根據(jù)附圖1的用于容納該植入物的凹口的鉆孔/預(yù)備鉆孔階段的剖 視附圖3示出了根據(jù)附圖1的選擇帶有導(dǎo)向銷的改進(jìn)套管并將其安裝在超聲焊極上 或?qū)⑵洳迦胼S襯中的階段的剖視附圖4示出了根據(jù)附圖1的將該改進(jìn)套管插入鉆孔中的階段的剖視圖，在即將開 始用超聲焊極激勵之前的情況；
附圖5示出了根據(jù)附圖1的用超聲焊極激勵階段的剖視圖(中間狀態(tài)，其中尖端 區(qū)域的細(xì)節(jié)放大)；
附圖6示出了根據(jù)附圖1的在用超聲焊極激勵之后的階段的剖視圖(最終狀態(tài)， 其中尖端區(qū)域的細(xì)節(jié)放大)；
附圖7示出了根據(jù)附圖1的在用超聲焊極激勵之后和超聲焊極從改進(jìn)鉆孔中取出 之后的狀態(tài)的剖視圖(其中尖端區(qū)域的細(xì)節(jié)放大)；
附圖8示出了手動擰入并用手指支撐的植入物；
附圖9示出了安裝到位的該植入物；
附圖10示出了插入到脊柱的區(qū)域中類似的改進(jìn)開口中的植入物/螺釘?shù)氖疽?附圖lla)-e)示出了在該改進(jìn)套管剖開的高度處垂直于軸襯或改進(jìn)套管的中心 軸的剖視圖中導(dǎo)向銷的不同橫截面設(shè)計；
附圖12示出了經(jīng)過帶有較薄壁厚的改進(jìn)套管的裝置的軸向剖視附圖13示出了經(jīng)過插入到凹口中的裝置的軸向剖視圖，該凹口具有比軸襯的外 徑更小的內(nèi)徑；及
附圖14示出了每種情況下通過帶有較薄壁厚的改進(jìn)套管的兩個其他裝置的軸向 剖視圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將參照附圖更加詳細(xì)地解釋整體描述的本發(fā)明。下面的描述試圖支持權(quán)利要 求，并不應(yīng)當(dāng)用于限定權(quán)利要求。
作為本發(fā)明的第一說明性實施例，我們將描述上述類型的裝置如何可用于固定牙 齒植入物。然而，如開始處已經(jīng)解釋的那樣，使用類似裝置的類似方法可等效地應(yīng)用于在例 如木頭中或者其他多孔材料——如泡沫材料，特別是聚合體泡沫、復(fù)合泡沫和/或金屬泡沫 等等——中形成凹口。
于是，附圖1示出了經(jīng)過頌骨7的剖視圖，其中在兩顆牙齒17之間具有牙齦18也 中斷在其中的間隙19。通常，尤其是在皮質(zhì)(在稱為是橫隔片(trabecular)區(qū)域或海綿 區(qū)域中)下面，該骨骼具有帶有空腔11的多孔結(jié)構(gòu)。植入物將安裝在這種間隙19中。通 常，這類骨骼在該橫隔片區(qū)域或海綿區(qū)域中具有處于30%至90%的孔隙率，也就是說提供 載荷支撐功能從而適合用于固定物的實際結(jié)構(gòu)在某些情況下只占一小部分體積。
因此程序是，在附圖2中示意性示出的第一步中，鉆頭20用于制備用于植入物的 實際凹口。在本說明性實施例中使用的鉆頭20在一端處具有用于驅(qū)動器(驅(qū)動器未示出) 的固定凸緣，在另一端處具有用實際鉆頭的已知螺旋部(turn) 22產(chǎn)生鉆孔的實際鉆孔區(qū) 段。該特定鉆頭在其尖端——也就是說具有比實際鉆孔區(qū)域小的直徑的區(qū)域——處具有錐 形部分，并且在所得到的凹口中，該錐形部分導(dǎo)致錐形底部區(qū)域，錐形底部區(qū)域中直徑略小 于位于更上方的凹口區(qū)域中的直徑。例如，該鉆頭是如W02004/080325中描述的鉆頭。
如箭頭M所示，該鉆頭在轉(zhuǎn)動的同時沿著其軸線驅(qū)動到骨骼7中，從而形成實際 凹口 8。由于該凹口 8形成在多孔的骨骼中，所以鄰近凹口的空腔11可以說在凹口的周邊 區(qū)域中是自由的和開放的。
在接下來的步驟中，現(xiàn)在對該凹口 8進(jìn)行改進(jìn)，也就是說或者準(zhǔn)備用于將植入物 固定在該凹口中，或者關(guān)于開放空腔11進(jìn)行簡單地密封。
出于此目的，在此情況下利用下述程序準(zhǔn)備好所建議的裝置(例如，附圖3)，在所 述程序中為帶有把手的裝置1，把手具有用于產(chǎn)生超聲波的元件，并且軸襯4(帶有中央凹 口 26的圓柱管區(qū)段)經(jīng)由上連接件25設(shè)置在把手上，改進(jìn)套管6在導(dǎo)向銷3的下端部處 環(huán)繞該導(dǎo)向銷，導(dǎo)向銷3插入到軸襯4的凹口沈內(nèi)。例如，可能是帶有改進(jìn)套管6的這種 導(dǎo)向銷3存在于具有不同設(shè)計(例如不同厚度的改進(jìn)套管)的保持器32中。選擇改進(jìn)套 管的材料，使得可通過施加機(jī)械能尤其是超聲波振動而液化。該軸襯4在其遠(yuǎn)端處(也就 是說，在遠(yuǎn)離把手2的末端處)具有朝尖端逐漸變細(xì)的邊緣10。當(dāng)導(dǎo)向銷3推入時，該錐形 尖端10接合到改進(jìn)套管的底切上區(qū)域(用附圖標(biāo)記43表示)中。
結(jié)合附圖3，將注意到的是，如此處所示，盡管軸襯、導(dǎo)向銷和改進(jìn)套管也可能構(gòu)成 在一次使用之后丟棄的一單元，但是導(dǎo)向銷和改進(jìn)套管也能夠形成一單元。同樣可能的是， 軸襯和改進(jìn)套管，或各元件的其他組合形成在一次使用之后丟棄的一單元。這些單元可以 存在于無菌包裝容器中。
關(guān)于用于改進(jìn)套管的材料，可能例如使用可從Boehringer hgelheim(德國)獲 得的Resomer類型的可再吸收聚合體材料。可以基于乳酸(聚交酯)的均聚物，或基于乳 酸和乙醇酸的共聚物，并且可優(yōu)選構(gòu)造成確保整合在該材料中或涂抹在其上的藥物有效成 分(例如總體用于改善結(jié)合過程——例如用于促進(jìn)骨骼生長、用于防止發(fā)炎等等——的有效物質(zhì))的受控釋放。
在當(dāng)前情況下，如上所述，其中鉆頭已經(jīng)在凹口中產(chǎn)生錐形底部區(qū)域9，改進(jìn)套管 6優(yōu)選不設(shè)置在導(dǎo)向銷的非常尖端處，而是設(shè)置在從非常尖端處略微靠后的位置處，并且導(dǎo) 向銷具有基本與底部區(qū)域中錐形9的直徑相對應(yīng)的外徑。然后，已經(jīng)以此方式準(zhǔn)備好的裝 置1推入到預(yù)先鉆孔的凹口 8中，如附圖4中所示。軸襯4的外徑基本與改進(jìn)套管的外徑 D相同，并且該外徑基本相同于或者僅僅略小于鉆頭產(chǎn)生的凹口的內(nèi)徑。如上所述，軸襯的 外徑也可能略大于凹口的內(nèi)徑，從而在實施該方法時凹口另外加寬。
如可從附圖4中看出的那樣，包括導(dǎo)向銷3、改進(jìn)套管6和軸襯4的該單元可以基 本完全推入到凹口中，尤其是導(dǎo)向銷的前尖端也穿透到錐形底部區(qū)域9中，并且該裝置的 前部區(qū)域也在徑向上完全填滿凹口。因此，這自動導(dǎo)致裝置在凹口中的最佳對中或定位。從 而，該裝置基本完全在移動方向13上推入到凹口中，不應(yīng)用超聲。
現(xiàn)在只有超聲打開，如附圖5中所示。關(guān)于用于產(chǎn)生超聲的裝置，可能例如使用來 自Branson Ultrasonics SA (瑞士)的E-150型裝置，在150W能量下，具有20kHz的工作頻 率和超聲焊極尖端處40 μ m的振幅。該機(jī)械能能夠經(jīng)過軸襯施加激勵，如優(yōu)選的那樣，但是 也可能經(jīng)過導(dǎo)向銷或者經(jīng)過軸襯和導(dǎo)向銷導(dǎo)入能量。改進(jìn)套管的材料相繼液化，同時通過 在把手2上施壓，軸襯4仍然進(jìn)一步在導(dǎo)向銷上推動。作為軸襯4的斜面邊緣10的結(jié)果， 液化的材料現(xiàn)在以非常特定的方式繞著圓周從頂部相繼向下分布，并導(dǎo)入到由于凹口而釋 放的空腔11中。因此，該液化材料以非常特定的方式在徑向上繞著圓周分布，并分布到這 些空腔11中，已經(jīng)通過鉆孔釋放的范圍內(nèi)，不會發(fā)生只有朝著凹口底部的最不利移動(鑒 于骨骼材料隨著深度增大而變得更加多孔的事實，該移動是有問題的)。而且，凹口實際上 不會由液化材料進(jìn)行襯里，而是只填滿與凹口相鄰的非期望空腔。骨骼已經(jīng)形成凹口的清 晰邊界的那些區(qū)域保持很大部分未被液化材料覆蓋。通過調(diào)節(jié)邊緣10的角度，可能調(diào)節(jié)徑 向分量，如箭頭觀示意性示出的那樣。
在附圖6中，不再示出附圖5的中間狀態(tài)，而是實際的最終狀態(tài)，其中軸襯在導(dǎo)向 銷3上推動，直到碰到抵靠部為止，并且改進(jìn)套管的所有材料都分布到徑向相鄰的空腔中。 尤其是從放大細(xì)節(jié)圖中可以看出，處于移位形式的改進(jìn)套管的材料12全部設(shè)置在非期望 徑向相鄰的空腔中，并不是簡單地僅朝底部移動。在植入物獲得其最初穩(wěn)定性的精確位置 處，也就是凹口的周向圓柱表面上，從而可獲得用于植入物的錨固的實質(zhì)增大的接觸表面， 并且同時最小可能量的異物材料導(dǎo)入到骨骼中。軸襯并不必須推到與抵靠部鄰接，如果改 進(jìn)套管的材料在底部不期望在徑向上移位，則還可能略早地中斷該過程。
隨后，如附圖7中所示，該工具可從凹口中取出，超聲波打開或關(guān)閉，并且現(xiàn)在對 凹口進(jìn)行本發(fā)明意義上的改進(jìn)，凹口由附圖標(biāo)記四表示。這意味著改進(jìn)凹口四的圓周表 面33由液化材料限制，至少在空腔與凹口相鄰的所有位置處是這樣。該液化材料當(dāng)然在超 聲波輸入已經(jīng)關(guān)閉之后再次固化。
如果保持密封狀態(tài)是操作的目的的話，則以此方式改進(jìn)的凹口可保持原來的密封 狀態(tài)，或者如通常那樣，實際植入物現(xiàn)在可固定在凹口中。該步驟在附圖8中示出用于一情 況，其中用于擰入植入物中的裝置31被用手指34壓下，并由扭矩扳手35驅(qū)動。實際安裝 裝置36固定在植入物30的內(nèi)面上，并在安裝程序之后再次取出。植入物也可使用手持件 (機(jī)械地)插入。通常，不可連接超聲焊極。11
附圖9示出了適當(dāng)插入的植入物，并且例如實際牙齒假體現(xiàn)在可安裝在這種植入 物30上。
如開始解釋的那樣，提出的方法可基本用于人體組織區(qū)域或人體骨骼，或者等效 地用于動物骨骼，或者基本用于多孔材料(例如，木頭)中。
附圖10示出了所提出方法應(yīng)用于脊柱骨骼39。此處，螺釘38，而不是牙齒植入物 插入到改進(jìn)的凹口 40 (通過與附圖1至7中所示類似的方法產(chǎn)生的)中。這種螺釘38也 具有非常高的初始穩(wěn)定性，這種螺釘可以用于例如固定相對固定架41。
為了完整，還將參照附圖11示出，可根據(jù)需要不同地構(gòu)造改進(jìn)套管或?qū)蜾N和軸 襯。通常的情況將是附圖Ila)中示出的那樣。此處，在垂直于如附圖3中A-A示出的導(dǎo)向 銷的軸線的截面中所示的改進(jìn)套管具有外徑D和帶有內(nèi)徑d的中央凹口。在此情況下，它 是較薄的改進(jìn)套管，也就是說可利用少量的液化材料。具有外徑d的導(dǎo)向銷3設(shè)置在該改 進(jìn)套管中。
如果現(xiàn)在可獲得更多液化材料，則可使用較薄的導(dǎo)向銷3和具有更大壁厚的改進(jìn) 套管，如虛線42所示。
在附圖b)_e)中示出了導(dǎo)向銷3和改進(jìn)套管6的橫截表面積的可選設(shè)計。換句話 說，可能的是導(dǎo)向銷具有例如方形橫截面，如附圖lib)中所示。在這方面，有利的是如果 方形的拐角幾乎延伸到改進(jìn)套管的周邊，盡管方形也能夠具有較小的橫截表面積。在附圖 lie)中示出了六角形橫截表面積的情況，在附圖lid)中示出了較薄改進(jìn)套管和對稱八角 橫截面。還可能的是，對于導(dǎo)向銷3的橫截表面積提供其他形狀。例如，附圖lie)示出了 導(dǎo)向銷具有十字形橫截表面積的情況。這些形狀可能用于例如在移植具有明顯多孔性的方 向上用于液化材料的目標(biāo)導(dǎo)入。
尤其是當(dāng)軸襯4聯(lián)接到超聲焊極上并傳遞超聲振動能時，如果軸襯4的壁厚太小 則可能有問題。在這些情況下，軸襯4的壁厚應(yīng)當(dāng)至少處于0.5-0. 8mm的范圍中。然而，另 一方面，能夠發(fā)生的是例如凹口的壁的多孔性不特別明確，因此具有0. 5-0. 8mm壁厚的改 進(jìn)套管將導(dǎo)入太多材料。
附圖12中所示說明性實施例對這種情況是有利的，如下面進(jìn)一步描述的附圖14 的情況那樣。在這種情況下，改進(jìn)套管6沿著較寬的軸向截面具有比軸襯4更小的壁厚。這 通過一程序獲得，在這一程序中在留有向內(nèi)指向的遠(yuǎn)端凸緣43(該凸緣可以是圓周向的， 或者也可以部分地以突起的方式形成)的同時，改進(jìn)套管的內(nèi)面沿圓周挖空(或者不完全 沿著圓周挖空，也就是說例如留有與導(dǎo)向銷3接觸的數(shù)個軸向薄片)。于是，中空空間45形 成在導(dǎo)向銷3和改進(jìn)套管的現(xiàn)有較薄外壁44之間。該較薄外壁能夠具有0. I-Imm范圍內(nèi) 的壁厚，例如很容易恰好在0. 1-0. 3mm范圍內(nèi)。
為了確保軸襯4在這種改進(jìn)套管6的情況下仍然能夠?qū)⒏倪M(jìn)套管的材料最佳地徑 向?qū)氚伎诘谋谥?，軸襯4在其遠(yuǎn)端設(shè)計有具有較小外徑的錐形柱面區(qū)域46。在軸襯4的 遠(yuǎn)端處，該臺階的徑向偏置基本對應(yīng)于區(qū)域44中改進(jìn)套管的壁厚。
盡管如附圖12中所示，該錐形柱面區(qū)域46可設(shè)計成在其遠(yuǎn)端處錐形地變窄，但也 可設(shè)計成直角臺階。
在從錐形柱面區(qū)域46到設(shè)置在其后面的具有軸襯的實際外徑的軸襯4的區(qū)域的 過渡處，具有圓錐形的錐形區(qū)域48。
該錐形柱面區(qū)域46因此在改進(jìn)套管6的中空空間45中與尖端接合。于是，該改 進(jìn)套管的近端抵靠傾斜的凸緣48。
如箭頭15所示，如果現(xiàn)在超聲波振蕩經(jīng)軸襯在縱向上導(dǎo)入，則改進(jìn)套管6基本只 在圓錐過渡處48的區(qū)域中液化。利用該區(qū)域48中傾斜的凸緣，液化材料有選擇地液化，專 門在該區(qū)域中，并徑向向外分布到凹口的周邊區(qū)域和存在于此處的孔中?？紤]到改進(jìn)套管 6的材料基本只在區(qū)域48中液化，區(qū)域44的較小壁厚也基本上不會有問題，無論該較小壁 厚，該改進(jìn)套管事實上不具有在例如縱向壓力下彎曲到中空空間45中的趨勢。
如果現(xiàn)在軸襯在附圖12中實際情況下相繼向左移動，則只有較薄壁區(qū)域44在每 種情況下都只在區(qū)域48中液化，并且只有在區(qū)域48中，液化的材料受到徑向向外壓迫，直 到尖端47抵靠凸緣43。此處，該過程可以不連續(xù)，或者現(xiàn)在在底部區(qū)域中使得略微更多改 進(jìn)套管的材料進(jìn)一步發(fā)生液化。為了也在底部區(qū)域中徑向向外驅(qū)動材料，如已經(jīng)提到的那 樣，區(qū)域47同樣可能具有圓錐形。
在此構(gòu)造中，現(xiàn)在軸襯4只在非常前端的圓柱形區(qū)域46中設(shè)計有較小壁厚，并且 該區(qū)域46也基本只用于導(dǎo)向，而在設(shè)置在區(qū)域46之后的區(qū)域中，存在越大的力，可使用越 大的壁厚，不需要也像改進(jìn)套管6的相對應(yīng)壁厚的那樣。
為了在牙齒領(lǐng)域中應(yīng)用，前圓柱形區(qū)域46通常在軸向上具有大約0. l_5mm，優(yōu)選 是0. I-Imm或者0. 2-0. 5mm的長度，優(yōu)選是0. 1-0. 25mm的長度。
如上面已經(jīng)解釋的那樣，還可能是軸襯4的外徑略微大于凹口的初始內(nèi)徑。這在 附圖13中通過示例方式示出。此處，底部區(qū)域9中的凹口再次變細(xì)，并且導(dǎo)向銷3使其遠(yuǎn) 端突出到該底部區(qū)域中。在圖13中進(jìn)一步靠右并且在該底部區(qū)域上方，凹口的內(nèi)徑基本對 應(yīng)于改進(jìn)套管6的外徑，也就是說銷3和改進(jìn)套管6可基本無阻力地推入該凹口中。相反， 軸襯4具有略大于凹口的內(nèi)徑的外徑(該直徑略大于內(nèi)徑0. 1-0. 2mm)。如果軸襯4現(xiàn)在壓 入到凹口中，則導(dǎo)致凹口的強(qiáng)制變寬，如已經(jīng)變寬的部分49示意性所示那樣。
如果例如凹口不具有預(yù)期形狀和/或預(yù)期直徑，并且將由軸襯4進(jìn)行調(diào)整，則軸襯 4進(jìn)行的這種強(qiáng)制變寬可以是例如有利的。
作為對根據(jù)附圖12的說明性實施例的補(bǔ)充，在附圖14中示出了薄改進(jìn)套管6的 使用的兩個其他可能性。在根據(jù)附圖14a的說明性實施例中，改進(jìn)套管6不設(shè)計有像附圖 12中那樣的向內(nèi)指向的遠(yuǎn)端凸緣，而是設(shè)計為簡單的中空圓柱體。在根據(jù)附圖14a的說明 性實施例中，在其遠(yuǎn)端處，該中空圓柱體由凸緣50支撐，該凸緣整體形成在導(dǎo)向銷上或者 以環(huán)的形式固定在導(dǎo)向銷上。換句話說，在遠(yuǎn)端處，該改進(jìn)套管使其內(nèi)表面坐落在該凸緣50 的外表面上。從而確保了與附圖12中支撐相類似的支撐。
這樣凸緣基本也起到軸襯4的抵靠部的作用。
該凸緣50可以全部環(huán)繞圓周形成，在此情況下，它起到表面47的抵靠部的作用， 并限制軸襯4的向前移動。然而，凸緣50還能夠僅形成片斷。這樣可能設(shè)計帶有互補(bǔ)片斷 的錐形區(qū)域46，這樣當(dāng)軸襯4完全前進(jìn)到遠(yuǎn)端區(qū)域中時，區(qū)域46的這些互補(bǔ)片斷可接合凸 緣50的互補(bǔ)片斷，結(jié)果可以液化改進(jìn)套管的整個材料。
附圖14b中示出了第二說明性實施例。在此情況下，凸緣50在近端側(cè)具有臺階設(shè) 計。換句話說，凸緣50具有基本與軸襯4的外徑相對應(yīng)(然而，也可略小)的外徑。在凸 緣50的后面上，凸緣沿圓周挖空，以形成臺階51。該臺階的徑向深度基本對應(yīng)于改進(jìn)套管6的厚度(如果凸緣的外徑略小于軸襯4的外徑，則臺階的深度也相對應(yīng)的更小)。于是， 改進(jìn)套管6的遠(yuǎn)端位于該臺階上，并由該臺階在徑向向內(nèi)方向上和向前方向上，也就是說 朝向遠(yuǎn)端支撐。這避免了軸襯4的向前移動期間，改進(jìn)套管6推過導(dǎo)向銷3的遠(yuǎn)端并簡單 地推入到凹口的底部區(qū)域中，未進(jìn)行液化的情況。在附圖14b所述的說明性實施例中，凸緣 50也可能僅設(shè)計成片斷，區(qū)域46可能構(gòu)造有互補(bǔ)片斷。
附圖標(biāo)記列表
1 裝置
2帶有超聲焊極的1的把手
3導(dǎo)向銷
4 軸襯
5 4的邊緣
6改進(jìn)套管
7 骨骼
8將在7中改進(jìn)的孔/凹口
9 8的逐漸變細(xì)底部區(qū)域
10 4的圓錐形尖端
11 7中的空腔
12移位到11中的6的材料
13 4到3的移動方向
14超聲波振蕩的橫向
15超聲波振蕩的縱向
16旋轉(zhuǎn)的超聲波振蕩
17 牙齒
18 牙齦
19 間隙
20 鉆頭
21用于20的驅(qū)動的固定凸緣
22鉆頭螺旋部
23 20的尖端處逐漸變細(xì)的導(dǎo)向尖端
24鉆孔方向
25 4在2上的上連接件、轉(zhuǎn)動連接件、卡口連接件或扣合連接件
26用于3的4中的中央凹口
27 6上的上板
28已液化材料的移位方向(藍(lán)色箭頭)
29骨骼中的改進(jìn)凹口
30植入物
31用于將植入物擰入改進(jìn)凹口中的裝置
32保持器
33 的圓周表面
34手指
35力矩扳手
36用于植入物的安裝裝置
37用于能夠插入超聲焊極的植入物的安裝裝置
38螺釘
39脊柱骨骼
4039中的改進(jìn)凹口
41相對固定架
42用于較厚改進(jìn)套管情況的示意性說明(虛線)
43改進(jìn)套管的向內(nèi)指向的凸緣
44改進(jìn)套管的薄壁
45導(dǎo)向銷和改進(jìn)套管之間的中空空間
46軸襯的錐形柱面區(qū)域
4746 的遠(yuǎn)端
48軸襯的錐形柱面區(qū)域的圓錐形過渡區(qū)域
49凹口的已經(jīng)加寬部分
503上的支撐凸緣
5150中的近端臺階
D軸襯/改進(jìn)套管的外徑
d導(dǎo)向銷的外徑或軸襯中凹口的內(nèi)徑以及改進(jìn)套管的內(nèi)徑1權(quán)利要求
1.一種用于凹口(8)尤其是多孔、打孔材料中的凹口的改進(jìn)的裝置(1)，所述多孔、打 孔材料具有由于凹口而釋放的空腔，所述裝置(1)包括用于產(chǎn)生或耦聯(lián)機(jī)械能的元件O)；和帶有柱形護(hù)套表面的柱形軸襯G)，該軸襯具有 外徑并具有用于容納導(dǎo)向銷(3)的中央凹口 06)，其中，該導(dǎo)向銷C3)設(shè)置成在機(jī)械能被施加之前基本盡可能遠(yuǎn)地插入到該凹口(8)底 部，其中在該導(dǎo)向銷⑶的指向該凹口的底部的末端區(qū)域中該導(dǎo)向銷由改進(jìn)套管(6)環(huán)繞， 該改進(jìn)套管用能夠通過機(jī)械能液化的材料制成，其中該改進(jìn)套管(6)的柱形護(hù)套表面具 有和該軸襯(4)基本相同的外徑，并且其中該導(dǎo)向銷(3)以可移動方式容納在該中央凹口 (26)中，從而當(dāng)施加機(jī)械能時，該軸襯(4)能夠在朝向該凹口(8)的底部的方向上相對于該 導(dǎo)向銷(3)移動，同時液化并橫向和/或縱向移位該改進(jìn)套管(6)的材料。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該柱形軸襯(4)具有圓的柱形護(hù)套表面，該 改進(jìn)套管(6)具有圓的柱形護(hù)套表面，并且該軸襯(4)和/或該改進(jìn)套管(6)的外徑優(yōu)選 基本相同于或者略小于要改進(jìn)的該凹口(8)的內(nèi)徑。
3.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，該中央凹口06)為圓的柱形凹口， 該中央凹口相對于該柱形護(hù)套表面同軸設(shè)置，其中該改進(jìn)套管(6)具有圓的柱形凹口以容 納該導(dǎo)向銷(3)，并且，該導(dǎo)向銷(3)具有圓的柱形外表面，其中所述凹口的內(nèi)徑基本與該 導(dǎo)向銷⑶的外徑相同。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，該軸襯(4)在其遠(yuǎn)端處具有朝所述 遠(yuǎn)端變細(xì)的優(yōu)選沿周向遠(yuǎn)端邊緣(5，48)，其中該邊緣(5，48)優(yōu)選是直的，并因此是圓錐形 的，或彎曲的，尤其是凹入或突出的，其中該軸襯(4)優(yōu)選在遠(yuǎn)端處具有徑向臺階設(shè)計，并 且沿周向遠(yuǎn)端邊緣G8)優(yōu)選設(shè)置在臺階過渡處。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，該導(dǎo)向銷(3)能夠推入到該軸襯(4) 中最遠(yuǎn)到抵靠位置，其中在該抵靠位置處，該導(dǎo)向銷C3)大多情況下與該軸襯(4)的遠(yuǎn)端齊 平終止，但是優(yōu)選突出超過該末端，其中該抵靠位置中突出長度優(yōu)選是至少1-lOmm，優(yōu)選是 2-5mm。
6.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，該軸襯的外徑處于I-SOmm的范 圍，優(yōu)選處于2-10mm的范圍，并且，該導(dǎo)向銷(3)的外徑小于0. l_20mm，優(yōu)選小于0. l_2mm 或0.5-lmm，并且，該改進(jìn)套管具有一厚度，使得該改進(jìn)套管的外徑與該軸襯的外徑相 同，其中該改進(jìn)套管至少在某些區(qū)域中優(yōu)選具有處于0. I-Imm范圍的壁厚。
7.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，該元件(2)產(chǎn)生處于IkHz-IOGHz范 圍的頻率的振蕩能和/或振動能形式的機(jī)械能，優(yōu)選處于IOkHz-IOOMHz或20-150kHz頻率 范圍、更優(yōu)選處于20-50kHz范圍的超聲波振蕩形式的機(jī)械能，該機(jī)械能在縱向、橫向或轉(zhuǎn) 動方向或者在這些方向的組合或線性組合方向上傳遞到該軸襯(4)和/或該導(dǎo)向銷(3)，從 而間接傳遞到該改進(jìn)套管(6)，其中該軸襯(4)優(yōu)選固定在超聲焊極上，并且該導(dǎo)向銷(3) 能夠在該軸襯(4)中移動，或者該導(dǎo)向銷(3)固定在該超聲焊極上，并且該軸襯(4)能夠移 動，或者該軸襯(4)和導(dǎo)向銷(3)固定在超聲焊極上或者聯(lián)接到超聲焊極上。
8.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，該凹口(8)是如木頭或木狀材料之 類的至少部分多孔的技術(shù)材料中的凹口，或者是泡沫材料、特別是聚合體泡沫、復(fù)合泡沫和 /或金屬泡沫中的凹口，或者是至少部分多孔人體或動物骨骼區(qū)域、特別是頌骨或脊柱骨骼中的凹口，并且，該凹口優(yōu)選至少部分通過預(yù)備鉆孔產(chǎn)生。
9.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，該改進(jìn)套管(6)用能夠由機(jī)械能 特別是由振蕩能液化的材料制成，該材料選自下列組熱塑性生物相容聚合物，如從PP、 LDPE, HDPE, UHMWPE選出的聚烯烴，聚甲醛，如PAEK、PEEK、PEKK之類的聚芳基醚酮，聚碳 酸酯，如PMMA之類的聚丙烯酸酯，聚酰胺，如PET、PBT之類的聚脂，以及如PSU、PES之類 的聚砜、聚醚砜；和/或生物可降解的或可再吸收的聚合物，如聚(L-丙交酯)(PLLA)、 聚(D，L-丙交酯)(PDLLA)及其具有可變比率的L和DL部分的立體共聚物，聚乙交酯 (PGA)，和/或共聚物，如聚乙交酯-三亞甲基碳酸酯共聚物(PGA-co-TMC)、聚乙丙交酯 (PDLLA-co-PGA)和聚丙交酯-乙交酯共聚物(PLLA-co-PGA)、聚e_己內(nèi)酯、聚二P惡烷酮、三亞甲基碳酸酯(TMC)、聚原酸酯(POE)；和其他聚酐、用天然原材料生產(chǎn)的可吸收聚合物，如 改性多糖(纖維素、甲殼素、右旋糖酐、淀粉)；或者這些材料的組合或混合物，其中一個或 多個藥物活性成分能夠優(yōu)選設(shè)置在該材料或該材料混合物中，或應(yīng)用為該材料上的一層， 其中這些藥物活性成分優(yōu)選以受控方式釋放。
10.用于如前述權(quán)利要求之一所述裝置的導(dǎo)向銷(3)，其中改進(jìn)套管(6)安裝和固定 在該導(dǎo)向銷( 上，其中該改進(jìn)套管(6)以下述方式固定在該導(dǎo)向銷上，即遠(yuǎn)端與該改進(jìn) 套管(6)的末端齊平，或者遠(yuǎn)端突出超過該改進(jìn)套管(6)的末端，其中突出長度優(yōu)選為至少 I-IOmm,優(yōu)選是 2-5mm。
11.如權(quán)利要求10中所述的導(dǎo)向銷(3)，其特征在于，該軸襯固定在該導(dǎo)向銷上， 從而能夠在限定范圍內(nèi)移動，并且該整體單元具有用于聯(lián)接到超聲焊極(2)上的聯(lián)接位 置。
12.如權(quán)利要求10或11所述的導(dǎo)向銷(3)，其特征在于，該圓的柱形導(dǎo)向銷(3)具有 處于0. 5-79mm范圍的直徑，優(yōu)選處于2_15mm范圍的直徑，并且其特征在于，該柱形改進(jìn)套 管(6)具有大0. 1至20mm的直徑，優(yōu)選是大l_6mm的直徑。
13.帶有如權(quán)利要求10-12之一所述導(dǎo)向銷(3)的無菌包裝容器。
14.用于操作如權(quán)利要求1-9之一所述裝置的方法，其特征在于，將安裝有導(dǎo)向銷(3) 并安裝有改進(jìn)套管(6)的該裝置(1)推入到凹口(8)中，該凹口已經(jīng)可選地預(yù)先鉆孔并且 具有與軸襯(4)和改進(jìn)套管(6)的外徑基本對應(yīng)的內(nèi)徑，直到該導(dǎo)向銷C3)抵靠該凹口(8) 的底部和/或接合在設(shè)置于該凹口(8)的底部處的導(dǎo)向錐形體(9)中為止，然后通過施加 的機(jī)械能優(yōu)選是通過施加的超聲波同時液化該改進(jìn)套管(6)，該軸襯的遠(yuǎn)端推入到該 凹口⑶中，液化材料導(dǎo)入到與該凹口⑶相鄰的空腔(11)尤其是橫向空腔(11)中。
15.用于使用如權(quán)利要求1-9之一所述裝置在具有由于凹口而釋放的空腔的多孔、打 孔材料中、特別是處于泡沫、木頭或木狀材料或者人體或動物骨骼(7)中的凹口(8)的改 進(jìn)方法，其特征在于，將安裝有導(dǎo)向銷(3)并安裝有改進(jìn)套管(6)的該裝置推入到凹口(8) 中，該凹口已經(jīng)可選地預(yù)先鉆孔并具有與軸襯(4)和該改進(jìn)套管(6)的外徑基本相對應(yīng)的 內(nèi)徑，直到該導(dǎo)向銷(3)抵靠該凹口(8)的底部和/或接合在設(shè)置在該凹口(8)的底部處 的導(dǎo)向錐形體(9)中為止，然后通過施加機(jī)械能特別是通過施加超聲波同時液化該改進(jìn)套 管(6)，該軸襯⑷的遠(yuǎn)端推入到該凹口⑶中，液化材料導(dǎo)入與該凹口相鄰的空腔(11)尤 其是橫向空腔(11)中，其中固定裝置、植入物或螺釘優(yōu)選擰入到該改進(jìn)凹口 09)中，如果 適當(dāng)，所述固定裝置、植入物或螺釘帶有部分自攻部。
全文摘要
本發(fā)明描述一種用于凹口(8)尤其是多孔材料或(人體)骨骼(7)中的凹口的改進(jìn)的裝置(1)。裝置(1)包括用于產(chǎn)生或耦聯(lián)例如超聲振蕩之類機(jī)械能的元件(2)；和帶有柱形側(cè)表面的柱形軸襯(4)，柱形軸襯(4)具有外徑并具有用于容納導(dǎo)向銷(3)的中央凹口(26)，其中，導(dǎo)向銷(3)設(shè)置成在機(jī)械能被施加之前基本向下插入到凹口(8)的底部，其中在導(dǎo)向銷(3)的指向凹口底部的末端區(qū)域中導(dǎo)向銷由改進(jìn)套管(6)環(huán)繞，該改進(jìn)套管用可通過機(jī)械振蕩液化的材料制成，其中改進(jìn)套管(6)的柱形側(cè)表面具有和軸襯(4)基本相同的外徑，并且其中導(dǎo)向銷(3)可移動地容納在中央凹口(26)中，從而當(dāng)施加機(jī)械能時，軸襯(4)可在朝向凹口(8)底部的方向上相對于導(dǎo)向銷(3)移動，同時液化并橫向和/或縱向移位改進(jìn)套管(6)的材料。
文檔編號A61B17/88GK102036618SQ200980118319
公開日2011年4月27日 申請日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月21日
發(fā)明者烏韋·維爾納, 法爾科·施洛蒂希 申請人:內(nèi)克西利斯股份公司