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多轴固定柱

阅读：911发布：2024-01-12

专利汇可以提供多轴固定柱专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开包括将矫形装置附接于骨的设备和方法。该方法可包括将基板定位在患者的关节盂上，该基板至少包括第一紧固件孔，在关节盂中形成第一柱孔以定位第一固定柱，该第一固定柱包括准球形头部和多孔金属套筒，以及将第一固定柱穿过第一紧固件孔驱动到第一柱孔中。多孔金属套筒可接合第一柱孔，并且准球形头部可至少接触第一紧固件孔的第一壁，以将准球形头部可移除地锁定于基板。驱动第一固定柱可在基板和关节盂之间产生初始压缩。多孔金属套筒可接收骨向内生长以维持该初始压缩。，下面是多轴固定柱专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种将矫形装置附接于骨的方法，所述方法包括：
将基板定位在患者的关节盂上，所述基板至少包括延伸穿过所述基板的第一紧固件孔；
通过穿过所述第一紧固件孔，在所述关节盂中形成第一柱孔，用于将第一固定柱定位在所述关节盂内，其中，所述第一固定柱包括准球形头部，所述准球形头部具有从其延伸到所述第一固定柱的远端的轴，所述准球形头部包括纹理化外表面，用于至少接触所述第一紧固件孔的第一壁，所述第一固定柱还包括被接收在所述轴上的多孔金属套筒；以及将所述第一固定柱的所述远端穿过所述第一紧固件孔驱动到所述第一柱孔中，使得所述多孔金属套筒的外表面接合所述第一柱孔的表面并使得所述准球形头部的所述纹理化外表面至少接触所述第一紧固件孔的所述第一壁，以便将所述准球形头部可移除地锁定于所述基板，其中，所述驱动在所述基板和所述关节盂之间产生初始压缩，并且所述多孔金属套筒被配置成接收进入所述多孔金属套筒中的骨向内生长，用于保持所述基板和所述关节盂之间的所述初始压缩。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述关节盂中形成第一柱孔包括在所述关节盂中钻出第一柱孔。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，钻出第一柱孔包括以与向钻头部施加旋转运动的工具相结合的方式使用所述钻头部从所述第一柱孔移除骨质材料。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，钻出第一柱孔包括以与向凿子工具施加线性运动的工具相结合的方式使用所述凿子工具从所述第一柱孔移除骨质材料。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，至少使所述第一紧固件孔的所述第一壁与所述准球形头部的所述纹理化外表面接触包括将所述准球形头部的所述纹理化外表面的面的至少一部分至少靠在所述第一紧固件孔的所述第一壁上定位。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，驱动所述第一固定柱的所述远端包括向所述第一固定柱的所述准球形头部施加冲击加载力。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，驱动所述第一固定柱的所述远端包括向所述第一固定柱的所述准球形头部施加按压加载力。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：
通过穿过第二紧固件孔，在所述关节盂中形成第二柱孔，用于将第二固定柱定位在所述关节盂内，所述第二固定柱包括准球形头部，所述准球形头部具有从其延伸到所述第二固定柱的远端的轴，所述准球形头部包括纹理化外表面，用于至少接触所述第二紧固件孔的第一壁，所述第二固定柱还包括被接收在所述轴上的多孔金属套筒；以及将所述第二固定柱的所述远端穿过所述第二紧固件孔驱动到所述第二柱孔中，使得所述多孔金属套筒的外表面接合所述第二柱孔的表面并使得所述准球形头部的所述纹理化外表面至少接合所述第二紧固件孔的所述第一壁，以便将所述准球形头部可移除地锁定于所述基板，其中，所述驱动在所述基板和所述关节盂之间产生初始压缩，所述多孔金属套筒被配置成接收进入所述多孔金属套筒中的骨向内生长，以保持所述基板和所述关节盂之间的所述初始压缩。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第二固定柱被以独立于所述第一固定柱的方式对齐。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，至少使所述第二紧固件孔的所述第一壁与所述准球形头部的所述纹理化外表面接合包括将所述准球形头部的所述纹理化外表面的面的至少一部分至少靠在所述第二紧固件孔的所述第一壁上定位。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，驱动所述第二固定柱的所述远端包括向所述第二固定柱的所述准球形头部施加冲击加载力。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，驱动所述第二固定柱的所述远端包括向所述第二固定柱的所述准球形头部施加按压加载力。
13.一种用于将矫形装置附接于骨的固定柱，包括：
准球形头部，所述准球形头部带有纹理化外表面；
轴，所述轴包括被附接于所述准球形头部的近端、与所述近端相反的远端以及介于所述近端和所述远端之间的支承表面；
多孔金属套筒，所述多孔金属套筒包括具有孔表面的中心孔，所述多孔金属套筒环绕所述轴的至少一部分，其中，所述孔表面与所述支承表面基本上相符；和帽，所述帽被附接于所述轴的所述远端以将所述多孔金属套筒保持在所述轴上。
14.根据权利要求13所述的固定柱，其中，所述准球形头部和所述轴形成单体芯。
15.根据权利要求13所述的固定柱，其中，所述多孔金属套筒包括与所述准球形头部接触的近侧套筒表面和与所述帽接触的远侧套筒表面。
16.根据权利要求13所述的固定柱，其中，所述轴包括防旋转特征。
17.根据权利要求16所述的固定柱，其中，所述防旋转特征包括具有大致呈椭圆形的横截面的所述轴。
18.根据权利要求16所述的固定柱，其中，所述防旋转特征包括纹理化的近侧帽表面，所述纹理化的近侧帽表面被配置成与所述远侧套筒表面相符。
19.根据权利要求13所述的固定柱，其中，所述帽包括远侧帽表面，并且所述远侧帽表面大致呈半球形。
20.根据权利要求13所述的固定柱，其中，所述帽包括远侧帽表面，并且所述远侧帽表面大致呈圆锥形。

说明书全文

多轴固定柱

[0001] 要求优先权

[0002] 根据美国法典(U.S.C.)第35条第119(e)款的规定，本专利申请要求ANDREW HOPKINS于2017年1月9日提交的名为“多轴固定柱(POLY-AXIAL FIXATION POSTS)”的美国专利申请No.62/444,148(代理人案卷No.4394.J33PRV)的优先权，该美国专利申请的全部内容被通过参引结合于此。

技术领域

[0003] 本公开主要涉及医疗技术，并且在某些方面涉及用于将第一矫形部件可调节地连接到第二矫形部件(例如，柱连接到关节盂基板)的方法和系统。

背景技术

[0004] 许多矫形装置使用螺钉将植入物(例如，板)附接到骨。植入的螺钉会松弛或以其它方式释放植入物和骨之间的初始压缩，使得螺钉可被限制以赋予结构支撑作用而非保持植入物压缩。发明内容

[0005] 在下面描述的某些示例中，本公开提供了用于整合或连接矫形部件的独特方法和系统。这些非限制性示例中的每一个可独立存在或者可以多种排列组合或与任何一个或多个其它示例相组合的方式结合。

[0006] 示例1可包括或使用主题(例如方法)，该方法包括一种将矫形装置附接于骨的方法。该主题可包括一种方法，其包括：将基板定位在患者的关节盂上，该基板至少包括延伸穿过基板的第一紧固件孔；通过穿过第一紧固件孔，在关节盂中形成第一柱孔，用于将第一固定柱定位在关节盂内，其中，第一固定柱包括准球形头部，该准球形头部具有从其延伸到第一固定柱的远端的轴，该准球形头部包括用于至少接触第一紧固件孔的第一壁的纹理化外表面，第一固定柱还包括被接收在轴上的多孔金属套筒；以及将第一固定柱的远端穿过第一紧固件孔驱动到第一柱孔中，使得多孔金属套筒的外表面接合第一柱孔的表面，使得准球形头部的纹理化外表面至少接触第一紧固件孔的第一壁，以便将准球形头部可移除地锁定于基板，其中，所述驱动在基板和关节盂之间产生初始压缩，并且多孔金属套筒被配置成接收进入多孔金属套筒中的骨向内生长，以便维持基板和关节盂之间的所述初始压缩。

[0007] 示例2可包括或可选择地与示例1所述的主题相组合以可选择地包括，通过钻孔在关节盂中产生第一柱孔。

[0008] 示例3可包括或可选择地与示例1或2所述的主题相组合以可选择地包括，以与将旋转运动施加到钻头部的工具相结合的方式使用钻头部钻出第一柱孔，以从第一柱孔移除骨质材料。

[0009] 示例4可包括或可选择地与示例1-3所述的主题相组合以可选择地包括，以与将线转运动施加到凿子工具的工具相结合的方式使用该凿子工具钻出第一柱孔，以从第一柱孔移除骨质材料。

[0010] 示例5可包括或可选择地与示例1-4所述的主题相组合以可选择地包括，通过将准球形头部的纹理化外表面的面的至少一部分至少靠在第一紧固件孔的第一壁上定位而至少使第一紧固件孔的第一壁与准球形头部的纹理化外表面接触。

[0011] 示例6可包括或可选择地与示例1-5所述的主题组合以可选择地包括，通过向第一固定柱的准球形头部施加冲击加载力来驱动第一固定柱的远端。

[0012] 示例7可包括或可选择地与示例1-6所述的主题组合以可选择地包括，通过向第一固定柱的准球形头部施加按压加载力来驱动第一固定柱的远端。

[0013] 示例8可包括或可选择地与示例1-7所述的主题组合以可选择地包括，通过穿过第二紧固件孔，在关节盂中产生第二柱孔，用于将第二固定柱定位在关节盂内，其中，第二固定柱包括准球形头部，该准球形头部具有从其延伸到第二固定柱的远端的轴，该准球形头部包括纹理化外表面，用于至少接触第二紧固件孔的第一壁，第二固定柱还包括被接收在轴上的多孔金属套筒，以及将第二固定柱的远端穿过第二紧固件孔驱动到第二柱孔中，使得多孔金属套筒的外表面接合第二柱孔的表面并且使得准球形头部的纹理化外表面至少接合第二紧固件孔的第一壁，以便将准球形头部可移除地锁定于基板，所述驱动在基板和关节盂之间产生初始压缩，其中，多孔金属套筒被配置成接收进入多孔金属套筒中的骨向内生长，以维持基板和关节盂之间的所述初始压缩。

[0014] 示例9可包括或可选择地与示例1-8所述的主题组合以可选择地包括，第二固定柱被以独立于第一固定柱的方式对齐。

[0015] 示例10可包括或可选择地与示例1-9所述的主题组合以可选择地包括，通过将准球形头部的纹理化外表面的面的至少一部分至少靠在第二紧固件孔的第一壁上定位而至少使第二紧固件孔的第一壁与准球形头部的纹理化外表面接合。

[0016] 示例11可包括或可选择地与示例1-10所述的主题组合以可选择地包括，通过向第二固定柱的准球形头部施加冲击加载力来驱动第二固定柱的远端。

[0017] 示例12可包括或可选择地与示例1-11所述的主题组合以可选择地包括，通过向第二固定柱的准球形头部施加按压加载力来驱动第二固定柱的远端。

[0018] 示例13可包括或使用主题(例如装置)。该主题可包括用于将矫形装置附接于骨的固定柱，该固定柱包括：具有纹理化外表面的准球形头部；轴，该轴包括附接于准球形头部的近端、与近端相反的远端和介于近端和远端之间的支承表面；多孔金属套筒，其包括具有孔表面的中心孔，该多孔金属套筒环绕轴的至少一部分，其中，孔表面与支承表面基本上相符；以及帽，其被附接于轴的远端以将多孔金属套筒保持在轴上。

[0019] 示例14可包括或可选择地与示例13所述的主题组合以可选择地包括，准球形头部和轴形成单体芯。

[0020] 示例15可包括或可选择地与示例13或14所述的主题组合以可选择地包括，多孔金属套筒具有与准球形头部接触的近侧套筒表面和与帽接触的远侧套筒表面。

[0021] 示例16可包括或可选择地与示例13-15所述的主题组合以可选择地包括，轴上的防旋转特征。

[0022] 示例17可包括或可选择地与示例13-16所述的主题组合以可选择地包括，轴的大致呈椭圆形的横截面用作防旋转特征。

[0023] 示例18可包括或可选择地与示例13-17所述的主题组合以可选择地包括，防旋转特征具有纹理化的近侧帽表面，其被配置成与远侧套筒表面相符。

[0024] 示例19可包括或可选择地与示例13-18所述的主题组合以可选择地包括，帽的远侧帽表面大致呈半球形。

[0025] 示例20可包括或可选择地与示例13-19所述的主题组合以可选择地包括，帽的远侧帽表面大致呈圆锥形。

[0026] 该概述旨在提供对于本专利申请的主题的概述。并不旨在提供对本发明的排他性或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的进一步的信息。附图说明

[0027] 在不一定按比例绘制的附图中，相同的数字可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相同数字可表示相似部件的不同实例。附图通过示例而非作为限制示出了本文献中所讨论的多种实施例。

[0028] 图1示出了示例性固定柱的侧视图。

[0029] 图2示出了示例性固定柱的分解等距视图。

[0030] 图3A示出了示例板的横截面。

[0031] 图3B示出了完美球体的半径。

[0032] 图3C示出了根据本公开的一个实施例的具有纹理化外表面的准球形构件。

[0033] 图4A-4D示出了具有密度不同的纹理化外表面的准球形构件的示例。

[0034] 图5A示出了第一示例性固定柱的横截面。

[0035] 图5B示出了第二示例性固定柱的横截面。

[0036] 图6示出了示例性矫形植入物组件600的横截面。

[0037] 图7示出了一幅流程图，其示出了用于将矫形装置附接于骨的示例性方法。

具体实施方式

[0038] 图1示出了示例性固定柱100的侧视图。固定柱100可被用于将手术植入物(例如关节盂基板)附接到患者(例如患者的骨)。固定柱100可包括芯110、套筒120(例如可被围绕芯110的至少一部分定位的套筒120)以及附接到芯110以将套筒120保持在芯110上的帽130。
固定柱100可包括近端102和远端104。

[0039] 芯110可包括适用的紧固件，例如适用的手术柱、螺钉和杆中的至少一个。适用的紧固件可包括头部和附接到头部的轴部。头部的直径(例如垂直于沿芯110的最长尺寸延伸的中心轴线测量到的直径)可大于轴部的直径。在一个示例中，套筒120可被定位在芯110的轴部的周围，例如套筒120的一端可接触芯110的头部。帽130的直径(例如垂直于沿着芯110的最长尺寸延伸的中心轴线测量到的直径)可大于轴部的直径。帽130可被附接于芯110，例如附接于轴部的与头部相反的端部，并且接触套筒120，例如头部和帽130可将套筒120保持在芯110的轴部上。

[0040] 图2示出了示例性固定柱100的分解等距视图。芯110可包括准球形头部112和轴114。芯110可包括单体芯，并且准球形头部112和轴114可以形成一体形成的单个部件。

[0041] 准球形头部112可与手术植入物相互作用，例如与关节盂基板中的紧固件孔的壁相互作用，以将准球形头部112锁定(例如可移除地锁定)于关节盂基板。准球形头部112可包括近侧头部表面111和远侧头部表面113，例如可大致平行于近侧头部表面111的远侧头部表面113。

[0042] 图3A示出了示例性板350(例如关节盂基板)的横截面。板350可包括紧固件孔356。适用的孔可以是锥形的或非锥形的。在该情况下，紧固件孔356可以是锥形的，以包括位于紧固件孔356的顶部或入口附近的第一半径45和位于紧固件孔356的底部或出口附近的第二半径46。可选择地，第一半径45和第二半径46可与关于准球形构件20(参见图3C)的测量值相关。适用的孔可以是或结合有任何适用的三维形状，例如，结合有直线和/或曲线特征。
适用的孔可具有截头部圆锥的形状。凹型孔的适用形状可以是或包括楔形、锥形体、环形、圆锥形、悬索曲面、立方体、平行六面体、棱柱及其组合的整个形式和部分形式。适用的形状可包括但不限于全部或部分圆柱体、长方体、圆锥体、金字塔和四面体及其组合。带有纹理化外表面的准球形构件20(例如准球形头部112)和孔(例如准球形构件20可被接收到其中的紧固件孔356)可以是共同拥有的美国申请No.14/557,763中所公开的那些准球形构件和孔中的任一种，该美国申请于2014年12月2日提交并且标题为“可调整的矫形连接件(AdjustableOrthopedic Connections)”，该美国申请的全部内容被通过引用结合到本文中。

[0043] 图3B示出了具有半径23的完美球体21。图3C示出了准球形构件20，例如准球形头部112的包括基本上覆盖整个准球形构件20的说明性纹理化外表面11的至少一部分。根据本公开的某些方面，根据本公开的准球形构件或其它凸型连接器可结合有覆盖准球形构件20或另一连接器的超过50％或超过65％、或超过75％、或超过85％的纹理化外表面。在一些情况下，纹理化外表面11可覆盖准球形构件20或另一连接器的约25％至约50％、或约35％至约75％、或约50％至约90％、或约60％至约100％。

[0044] 继续图3C，该特定纹理化外表面11可结合有三维镶嵌结构80。适用的镶嵌结构可包括多个多边形元件，例如多边形元件78。在该特定情况下，多边形元件是三角形的元件或面81。根据本公开的附加方面的纹理化外表面可结合有其它适用的三维镶嵌结构。在某些实施例中，根据本公开的准球形构件或其它凸型连接器将模仿或接近多个堆叠的多面体，例如但不限于堆叠的立方体、菱形十二面体、截头部八面体、六边形棱柱或三角形棱柱。在一些形式中，根据本公开的准球形构件或其它凸型连接器可模拟或接近包括均匀的和非均匀的蜂窝结构的多面体单元的蜂窝结构。

[0045] 继续图3C，纹理化外表面11可包括多个最外侧延伸部12，在该说明性实施例中，这些延伸部12出现于三角形面的顶点处，如下文中所讨论的那样。从准球形构件20的中心到最外侧延伸部12的距离可以等于第一半径45。虽然不是必需的，但是连接至少两个最外侧延伸部12的弧可以与完美球体21的弧具有大致相同的曲率。纹理化外表面11可包括多个最内侧凹陷13，在该说明性实施例中，凹陷13出现于三角形面的中心，如下文中所讨论的那样。从准球形构件20的中心到最内侧凹陷13的距离可以等于第二半径46。虽然不是必需的，但是连接至少两个最内侧凹陷的弧可以与完美球体21的弧具有大致相同的曲率。纹理化外表面11和紧固件孔的壁之间的牢固抓握可发生于一个或多个界面22处。虽然不是必需的，但是第一半径45和第二半径46之间的关系可以如下：其中，R＝完美球体21的半径23，第一半径45＝R+t，第二半径46＝R-t，其中，“t”是可以改变以产生可变纹理化表面11的变量。

[0046] 图4A-D示出了镶嵌结构图案80的密度范围。图4A提供了具有低密度28的多边形元件78的准球形构件20。图4D提供了具有高密度27的多边形元件78的准球形构件20。图4B-4C示出了具有较低和较高中间密度29的多边形元件78的准球形构件20。具有较高密度的准球形构件20可允许更高质量的球形映射。由于可以在紧固件孔中调节准球形构件20，因此较高质量的映射可允许存在准球形头部112相对于基板的更大范围的可能取向或角位置。

[0047] 图4A示出了多边形表面元件78的特征。各个多边形86可具有外表面87，该外表面87在准球形构件20上形成外表面。外表面87可包括作为外表面87的边缘的弦89。每个弦89可与相邻多边形79的弦89邻接。弦89可终止于顶点88中的每一端。多边形86的每个顶点88均可与相邻多边形79的顶点88邻接。任何数量的这些外表面特征(例如，边缘、弦、平坦的或非平坦的面、顶点等)和/或本文公开的可被结合到纹理化的外表面中的任何其它外表面特征可在一定程度上强制性地接触孔中的壁或表面，并且在一些情况下，可以被利用下列材料形成，这些材料致使这种表面特征被压碎或者在这种强制接触时以其它方式变形，以可移除地锁定或帮助将凸型连接构件可移除地锁定在孔中。在一个示例中，连接构件(例如，准球形构件)的纹理化外表面上的多个平坦的或近似平坦的面可各自部分地接触孔的弧形壁(例如，圆柱形或圆锥形)。

[0048] 根据本公开的某些方面，根据本公开的准球形构件或其它凸型连接器可结合有纹理化外表面，该纹理化外表面可包括多个大致平坦的表面，例如，大致平坦的表面的组合面积覆盖准球形构件或另一凸型连接构件的超过50％、或超过65％、或超过75％、或超过85％。在一些情况下，大致平坦表面的组合面积可覆盖准球形构件或其它凸型连接构件的约25％至约50％、或约35％至约75％、或约50％和约90％、或约60％至约100％。

[0049] 准球形头部112可包括准球形构件20，例如准球形构件20的体积的至少一部分。在一个示例中，准球形头部112可包括准球形构件20的体积的一部分，例如体积处于准球形构件20的体积的约25％至100％的范围内，例如为准球形构件20的体积的约30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％和100％。

[0050] 再次参见图2，轴114可例如当固定柱100可用作紧固件时，为固定柱100提供机械支撑。轴114可包括近侧轴端115、与近侧轴端115相反的远侧轴端116以及支承表面117，例如轴114的表面在近侧轴端115和远侧轴端116之间延伸。轴114可包括沿轴114的最长尺寸延伸的中心轴线，例如垂直于中心轴线延伸穿过轴114的横截面区域(例如一个或多个横截面区域)的质心的轴线。该横截面区域可包括诸如圆形或椭圆形之类的对称区域或包括不对称区域。在一个示例中，轴114可包括直立圆柱体(例如具有圆形横截面的轴114)或直立椭圆柱体(例如具有椭圆形横截面的轴114)。

[0051] 轴114可由生物相容性材料(例如一种或多种生物相容性材料)构成。生物相容性材料可包括陶瓷、合成聚合物材料和金属材料，金属材料为例如钛、钛合金、钴铬、钴铬钼、钽、钽合金、不锈钢或其组合。

[0052] 套筒120可环绕芯110的至少一部分，例如轴114的至少一部分。套筒120可提供表面(例如外表面)，以附接于患者界接表面(例如患者骨中的孔的壁)。患者骨中的孔可被配置为接收固定柱100以将固定柱100固定于患者骨，以便在由固定柱100连接的两个部件之间(例如在基板和患者骨之间)提供初始压缩。套筒可以提供诸如多孔表面之类的表面，用于组织(例如骨组织)的向内生长，以将固定柱100保持在患者骨内，以便在患者恢复健康的同时保持基板和患者骨之间的初始压缩。套筒120可包括近端表面125、大致平行于近端表面125的远端表面126、具有孔表面127(例如与支承表面117基本上相符的孔表面127)的中心孔以及可与患者骨接触的外表面128。

[0053] 套筒120可与轴114基本上相符，或者换句话说，孔表面127可与轴114的支承表面117基本上相符，以将从轴114传递的载荷分配到套筒120。“基本上”可以描述两个表面(例如支承表面117和孔表面127)之间的以便在孔表面127和支承表面117之间形成界面的接触界面的大小。例如，当孔表面127的大部分可接触轴114的支承表面117时，套筒120可与轴
114基本上相符。孔表面127的相当大部分可包括孔表面127的约50％至100％的范围，例如孔表面127的约60％、70％、80％、90％或100％。在一个示例中，具有第一组物理尺寸(例如轴114的直径，长度和锥度)的轴114和例如具有与轴114大致相同的第一组物理尺寸的孔表面127可例如当将孔表面127定位在支承表面117上时，例如通过将套筒120滑动到轴114上基本上彼此相符。远侧轴端116可与套筒120的远端表面126大致平行或者从远端表面126突出，以便接收帽130。

[0054] 套筒120可被定位在芯110上，以使套筒120和轴114之间的运动最小化。使运动最小化可有助于保持手术植入物和患者骨之间的压缩力，以保持骨组织到套筒120中的向内生长并且将固定柱100更为永久地整合到患者骨中。

[0055] 在套筒120和轴114之间可以发生纵向运动，使得套筒120可在沿着轴114的中心轴线的方向上相对于轴114移动。例如通过将套筒120紧密地定位在准球形头部112和帽130之间，纵向运动可被最小化。在一个示例中，套筒120可被定位在芯110上并且与轴114基本上相符。帽130可例如在远侧轴端116处被附接于轴114，并且抵靠在套筒120的远端表面126上，以将套筒120的近端表面125靠在远侧头部表面113上定位，以使套筒120沿着轴114的中心轴线的线性运动最小化。

[0056] 在套筒120和轴114之间可发生旋转运动，使得套筒120可围绕轴114旋转。旋转运动可被例如通过使用防旋转特征(例如固定柱100的可被配置成抑制旋转运动的特征)最小化。在一个示例中，轴114可被配置成具有非圆形横截面(例如椭圆形横截面)，并且套筒120的孔表面127可与非圆形横截面基本上相符。施加到套筒120的旋转力可被通过由轴114产生的相反的力(例如在套筒120和轴114之间的界面处、在椭圆形横截面的主顶点附近产生的力)加以抵抗，以使套筒120围绕轴114的旋转运动最小化。

[0057] 图5A和图5B分别示出了第一示例性固定柱100和第二示例性固定柱100的横截面。限定轴114的横截面区域(例如轴114的垂直于轴114的中心轴线的横截面区域)可沿着轴
114的中心轴线在平面区域中加以变化，使得在沿中心轴线的任何位置处的横截面区域可具有与沿中心轴线的任何其它横截面区域不同的平面区域。该平面区域可沿中心轴线均匀地变化。

[0058] 如图5A中所示，近侧轴端115可包括第一平面区域，远侧轴端116可包括第二平面区域，例如，第一平面区域可大于第二平面区域，且在近侧轴端115和远侧轴端116之间沿轴114的连续的平面区域可减小，例如以均匀的速率减小。例如，轴114可包括正锥形轴，例如截头部圆锥形轴，其中，近侧轴端115处的圆形横截面区域大于远侧轴端116处的圆形横截面区域。例如，孔表面127可在支承表面117处接触轴114，并且帽130可将套筒120保持靠在轴114上。

[0059] 套筒120可被定位在轴114(例如正锥形轴)上，以使套筒120和轴114之间的运动减小或最小化。在一个示例中，套筒120可被定位在正锥形轴上，例如通过将远侧轴端116于近端表面125处插入到套筒120的中心孔中，并将正锥形轴滑入到中心孔中，而将套筒120的中心孔滑动到轴114上，直到远侧轴端116与远端表面126平行或从该远端表面126突出为止。在这样做时，孔表面127可与轴114的正锥形基本上相符，以将套筒120保持在轴114上。帽
130可被例如在远侧轴端116处附接于轴114，并且抵靠在套筒120的远端表面126上，以便将套筒120的孔表面127靠在支承表面117上定位，从而使套筒120相对于轴114的纵向和旋转运动中的至少一种最小化。

[0060] 如图5B中所示，近侧轴端115可包括第一平面区域，远侧轴端116可包括第二平面区域，并且第一平面区域可小于第二平面区域，并且在近侧轴端115和远侧轴端116之间沿轴114的连续的平面区域可以增大，例如以均匀速率增大。例如，轴114可包括负锥形轴，例如截头部圆锥形轴，其中，近侧轴端115处的圆形横截面积小于远侧轴端116处的圆形横截面积。例如，孔表面127可在支承表面117处接触轴114，例如装置100并不需要帽130以将套筒120保持在轴114上。

[0061] 套筒120可被定位在轴114(例如负锥形轴)上，以使套筒120和轴114之间的运动最小化。在一个示例中，套筒120可被定位在负锥形轴上，例如通过将近侧轴端115于远端表面126处插入到套筒120的中心孔中，并将负锥形轴滑入到中心孔中，而将套筒120的中心孔滑动到轴114上，直到近侧轴端115可与近端表面125平行或从该远端表面125突出为止。在这样做时，孔表面127可与轴114的负锥形基本上相符，以将套筒120保持在轴114上。准球形头部112可被例如在近侧轴端115处附接于轴114，并且抵靠在套筒120的近端表面125上，以便将套筒120的孔表面127靠在支承表面117上定位，从而使套筒120相对于轴114的纵向和旋转运动中的至少一种最小化。

[0062] 在一个示例中，套筒120的孔表面127可被覆盖有诸如生物相容性材料之类的材料，该材料被配置为增大可用于与轴114基本上相符的孔表面127的表面积，以使套筒120相对于轴114的纵向和旋转运动中的至少一种进一步最小化。例如，套筒120的多孔孔表面127可被利用生物相容性材料覆盖或以其它方式涂覆，从而填充由孔表面127呈现给支承表面117的空隙，以便增大在孔表面127和支承表面117之间形成的接触界面区域。

[0063] 套筒120可由一种或多种生物相容性材料构成。该生物相容性材料可包括多孔材料(例如多孔金属材料)，该多孔材料被配置成促进骨或软组织在其中的向内生长，以改善到固定柱100的至少一部分(例如套筒120)上的骨结合。该多孔材料可以在将固定柱110植入到患者骨中的柱孔中之后，通过增大多孔材料与周围骨的摩擦接合来提高植入物在该骨内的短期稳定性。多孔材料可接近天然松质骨的微观结构，从而例如通过提供最佳渗透性和高表面积以促进新骨向内生长到多孔材料的多孔支架的孔中来提供用于结合骨生长的骨传导基质。多孔材料可包括金属材料(例如钛珠)以及利用等离子喷涂施加的材料。多孔材料可以包括Trabecular MetalTM材料、由捷迈公司(Zimmer，Inc.)销售的多孔钽材料，如在几个美国专利中所公开的那样，这些美国专利包括美国专利No.5,282,861、No.5,443,515和No.6,063,442，这些美国专利的内容被通过参引结合于本文中。

[0064] 帽130可将套筒120保持在芯110上。帽130可包括近侧帽表面132和远侧帽表面134。帽130可于轴114的远侧轴端116处界接于芯110。远侧轴端116可在近侧帽表面132处附接于帽130。远侧轴端116可通过粘合连接(例如使用环氧树脂)、焊接连接(例如摩擦焊接)和摩擦连接(例如过盈配合)中的至少一种、通过将帽130压配合到远侧轴端116而被附接于近侧帽表面132。

[0065] 帽130可在近侧帽表面132中包括帽孔136。帽孔136可在近侧帽表面132中包括任何凹陷，例如槽和圆孔中的至少一种。远侧轴端116可通过远侧轴端116和帽孔136之间的界面附接到帽130。远侧轴端116可通过螺纹连接、远侧轴端116和帽孔136之间的摩擦连接、粘合连接和焊接连接中的至少一种而界接于帽130。

[0066] 近侧帽表面132可包括被配置成与套筒120(例如套筒120的远端表面126)界接的表面。近侧帽表面132可通过大致平行于远端表面126或与远端表面126处于单个平面中而与远端表面126相符合。近侧帽表面132可包括纹理化表面(例如纹理化外表面)，该纹理化表面包括结合有三维镶嵌结构80的镶嵌结构表面。在一个示例中，近侧帽表面132可与远端表面126相符，或者纹理化表面可与远端表面126界接，以形成摩擦界面，从而使得套筒120围绕轴114的旋转运动最小化。

[0067] 远侧帽表面134可包括被配置成在患者骨中形成的紧固件孔处与患者骨界接的表面。远侧帽表面134可被配置成通过使远侧帽表面134包括大致凸起的形状来帮助将固定柱100插入到患者骨中。大致凸起的形状可包括大致圆形的形状(例如图2中所示的大致圆形的形状)、具有锥形表面或直立圆柱形表面的大致圆锥形状以及大致圆形形状与大致圆锥形状的组合(例如包括圆形部分和圆锥形部分的大致凸起的形状)中的至少一种。

[0068] 帽130可由生物相容性材料制成。帽130可由可保持大致光滑的形状的生物相容性材料形成，例如远侧帽表面134可以是大致光滑的，以便于将固定柱100插入到患者骨中。例如，远侧帽130可由陶瓷、合成聚合物材料或金属材料制成，金属材料为例如钛、钛合金、钴铬、钴铬钼、钽、钽合金、不锈钢或其组合。

[0069] 图6示出了示例性矫形植入物组件600的横截面。矫形植入物组件600可包括基板650、间隔件658和固定柱670(例如第一固定柱670A和第二固定柱670B)。

[0070] 基板650可包括患者接触表面652或基板650的可被抵靠患者骨或面向该骨定位的表面；间隔件表面654或基板650的与患者接触表面652大致平行或相反且背向患者骨的表面；中心柱660，其可被附接于患者接触表面652；和紧固件孔656，例如第一紧固件孔656A和第二紧固件孔656B。紧固件孔656可延伸穿过基板650，例如从间隔件表面654延伸到患者接触表面652。紧固件孔656可包括壁659或将间隔件表面654连接到患者接触表面652的表面。紧固件孔656可包括至少一个壁659，或更具体地，第一紧固件孔656A可包括第一壁659A，并且第二紧固件孔656B可包括第二壁659B。间隔件658可被附接(例如可移除地附接)于间隔件表面654。

[0071] 中心柱660可将基板650锚固于患者骨(例如关节盂)。中心柱660可类似于固定柱100，这是因为它可具有相似的部件并且具有与固定柱100类似的结构。中心柱660可包括中心轴664，该中心轴664具有近侧中心轴端663、远侧中心轴端665、环绕中心轴664的至少一部分的中心套筒666(例如多孔金属套筒)以及被附接于远侧中心轴端665的中心帽668。近侧中心轴端663可附接于基板650。在一个示例中，中心柱660可包括中心准球形头部(未示出)，并且近侧中心轴端663可附接于该中心准球形头部。在一个示例中，具有中心准球形头部的中心柱660可被定位在中心紧固件孔(未示出)中，该中心紧固件孔为例如类似于紧固件孔656并被定位在基板650中的中心紧固件孔。在一个示例中，中心准球形头部的一部分可接触中心紧固件孔，并且中心套筒666可通过接合中心柱孔(例如在关节盂中形成并被配置为容置中心柱660的中心柱孔)的表面而接合关节盂。

[0072] 例如，固定柱670可通过在基板650和关节盂之间产生初始压缩并在患者从植入手术恢复期间保持该初始压缩来将基板650固定到患者骨(例如关节盂)。固定柱670的近端102可被定位在紧固件孔656中，并且准球形头部112可接触紧固件孔656。固定柱670的套筒
120可接合该关节盂或在关节盂中形成的且被配置成容置固定柱670的远端104的柱孔的表面，或者接合被插入到该柱孔中的骨水泥。柱孔可包括用于接收第一固定柱670A的第一柱孔和用于接收第二固定柱670B的第二柱孔中的至少一种。

[0073] 准球形头部112可与紧固件孔656相互作用，以将准球形头部112可移除地锁定到基板650。在一些情况下，准球形头部112与孔壁之间的强制接触将足以压碎准球形头部的表面特征和/或孔内的表面或壁或使其以其它方式变形。包括其壁的孔656的形状及准球形头部112的形状和表面特征可使得准球形头部可被定位在孔中，用于将准球形头部112可移除地锁定于基板650，从而在准球形头部112和基板650之间提供固定的、不可移动的连接。

[0074] 在一个示例中，第一固定柱670A的准球形头部112可接触第一紧固件孔656A的第一壁659A，并且套筒120的外表面128可接触第一柱孔的表面，以便在基板650和患者骨之间产生初始压缩，并允许骨组织向内生长到套筒120中以保持该初始压缩。在一个示例中，第二固定柱670B的准球形头部112可接触第二紧固件孔656B的第二壁659B，并且套筒120的外表面128可接触第二柱孔的表面。

[0075] 准球形头部112可被配置成与紧固件孔656相互作用，并且准球形头部112和紧固件孔656之间的接触可致使准球形头部112和紧固件孔656中的至少一个变形。准球形头部112可由具有第一硬度的材料构成，并且基板650可由具有第二硬度的材料构成。在一个示例中，第一硬度可大于第二硬度，使得准球形头部112与壁659之间的接触可致使壁659变形，从而将准球形头部112可移除地锁定到基板650。在一个示例中，第二硬度可大于第一硬度，使得准球形头部112与壁659之间的接触可致使准球形头部112变形，从而将准球形头部
112可移除地锁定到基板650。

[0076] 基于图6中所示的取向，固定柱的放置通常在向下的方向上发生，即，柱的前端通过孔的较大顶端进入紧固件孔并离开较小的底端。此后，柱可以被推进(例如，到该骨中)，直到准球形头部被向下接收到相应的凹孔中并被锁定在其中。作为选择，每个紧固件孔656可被修改，使得(例如具有第一半径45的)较大端部被定位于患者接触表面652处，并且(例如具有第二半径46的)较小端部被定位于间隔件表面654处。这种设计可有助于植入方法，其中，在将固定柱670驱动到该骨中之后，将基板650向下驱动到固定柱670上，使得准球形头部112通过孔656的较大底部进入紧固件孔656，并且在紧固件孔656中朝向较小的顶端移动一段距离，直到基板650可被适当地锁定在适当位置中。作为选择，这种设计可以有助于植入方法，其中，固定柱670被定位在基板650中，并且然后将基板650和固定柱670驱动到骨上，直到固定柱的远端被适当地锁定在该骨中的适当位置中，并且固定柱670的近端104被适当地锁定在紧固件孔656中。

[0077] 固定柱100可被利用示例性的第一柱组装方法进行组装。可以接收准球形头部112和轴114。轴114可被附接于准球形头部112以形成芯110。在一个示例中，准球形头部112和轴114可被作为单个部件(例如单一芯)接收。芯110可通过将芯110插入到套筒120的中心孔中来接收套筒120，并且孔表面127可与轴114的支承表面117基本上相符。远侧轴端116可与远端表面126大致齐平，或接近远端表面126或从远端表面126突出。帽130可被附接于远侧轴端116以将套筒120保持在轴114上，例如处于准球形头部112和帽130之间。

[0078] 固定柱100可被利用示例性的第二柱组装方法进行组装。可接收轴114，例如负锥形轴。通过将负锥形轴插入到套筒120的中心孔中，该负锥形轴可接收套筒120，并且套筒120的孔表面127可与轴114的支承表面117基本上相符。在一个示例中，近侧轴端115可被于远端表面126处插入到套筒120的中心孔中并且被推进到中心孔中，直到近侧轴端115与近端表面125齐平，接近近端表面125或从近端表面125突出。孔表面127可与轴114的支承表面
117或负锥形基本上相符，以防止套筒120沿轴114的中心轴线进一步向远侧移动。准球形头部112可被附接于近侧轴端115，以将套筒120保持在轴114上，例如处于准球形头部112和负锥形轴的支承表面117之间。

[0079] 图7示出了一幅流程图，其示出了用于将矫形装置附接于骨的示例性方法700。在702处，至少包括延伸穿过基板650的第一紧固件孔656A的基板可被定位在患者的关节盂上。基板650可被相对于患者上的界标定位，例如，通过将第一紧固件孔656A对齐于下肩胛柱或者通过将第一紧固件孔656A对齐于喙骨的基部。

[0080] 在704处，可在关节盂中产生诸如第一柱孔之类的柱孔，以便将第一固定柱670A定位在关节盂内。第一柱孔可被通过穿过第一紧固件孔656A而相对于基板650定位。第一固定柱670A可包括芯110，例如准球形头部112，其具有从准球形头部112延伸到芯110的远端116的轴114，以及套筒120(例如多孔金属套筒)，其被接收在轴114上或轴114的周围。准球形头部112可包括纹理化外表面，其用于至少接触第一紧固件孔656A的第一壁659A。

[0081] 穿过第一紧固件孔656A形成柱孔可包括在关节盂中钻孔，例如第一柱孔。钻孔可包括以与将旋转运动施加到钻头部的钻孔工具相结合的方式使用钻头部从第一柱孔移除骨质材料，以及将旋转运动施加到钻头部的钻孔工具。在一个示例中，钻头部可被附接于施加旋转运动的钻孔工具，并且钻头部可被以可选择的方式定位在第一紧固件孔656A内，并且该工具被启动以向钻头部施加旋转运动，从而从第一柱孔移除骨质材料。钻孔可包括使用凿子工具从第一柱孔移除骨质材料，例如使用向凿子工具施加线性运动的工具来进行。凿子工具可包括具有切削刃的工具，例如对接凿子、削凿刀、凿子和冲头部中的至少一种。
在一个示例中，凿子工具可被定位在第一紧固件孔656A中，例如抵靠在患者骨上，并且可例如利用锤子(例如拍击锤)将冲击力施加到凿子工具，以从患者骨移除骨质材料来产生第一柱孔。

[0082] 使第一紧固件孔656A的至少第一壁659A与准球形头部112的纹理化外表面接触可包括将准球形头部112的纹理化外表面的至少一部分定位在紧固件孔656(例如第一紧固件孔656A)的壁659上。准球形头部112可包括多个多边形元件78，并且每个多边形元件78可包括外表面87和顶点88中的至少一个。

[0083] 在706处，第一固定柱670A可被穿过第一紧固件孔656A驱动到第一柱孔中，使得套筒120(例如多孔金属套筒)的外表面128可接合第一柱孔的表面并且准球形头部112的纹理化外表面可至少接触第一紧固件孔656A的第一壁659A，以便将准球形头部112可移除地锁定于基板。将第一固定柱670A驱动到第一紧固件孔中可在基板650和关节盂之间产生初始压缩。套筒120可被配置成接收骨向内生长，例如将其接收到多孔金属套筒中，以保持基板和关节盂之间的所述初始压缩。

[0084] 驱动第一固定柱670A可包括向第一固定柱670A的准球形头部112施加力。施加到准球形头部112的力可包括利用锤子(例如拍击锤)施加的冲击加载力或例如利用气动或液压加载工具施加的按压加载力中的至少一种。

[0085] 示例性方法700可包括在关节盂中形成柱孔(例如第二柱孔)，以通过穿过第二紧固件孔656B将第二固定柱670B定位在关节盂内。第二固定柱670B可相对于第一固定柱对齐。在一个示例中，第二固定柱670B可以依赖于第一固定柱670A的方式对齐，使得第一固定柱670A的中心轴线和第二固定柱670B的中心轴线可以是平行的或可相对于彼此形成预定角度。在一个示例中，第二固定柱670B可以独立于第一固定柱670A的方式对齐，使得第一固定柱670A的中心轴线和第二固定柱670B的中心轴线是不平行的，这可由于骨捕获、长度和固有几何形状的增加而导致改善临床结果。

[0086] 示例性方法700可包括将第二固定柱670B穿过第二紧固件孔656B驱动到第二柱孔中，以增强基板和关节盂之间的初始压缩。

[0087] 多个注释

[0088] 以上描述包括对附图的参考说明，附图形成了详细描述的一部分。附图通过图示的方式示出了可在其中实施本发明的具体实施例。这些实施例在本文中也被称为“示例”。这些示例可以包括除了所示出或描述的那些元件之外的元件。然而，本发明人还设想到了其中仅设置所示出或描述的那些元件的示例。此外，本发明人还设想到了使用结合具体示例(或其一个或多个方面)或结合本文中所示出或描述的其它示例(或其一个或多个方面)示出或描述的那些元件(或其一个或多个方面)的任何组合或置换的示例。

[0089] 如果本文献与通过引用并入的任何文献之间的使用不一致，则以本文献中的用法为准。

[0090] 在本文献中，术语“一种”或“一个”如在专利文献中所常见的那样被用于包括一个或不止一个，其与“至少一个”或“一个或多个”的任何其它实例或用法无关。在本文献中，术语“或”被用于表示非排他性的，或者“A或B”包括“A但不包括B”、“B但不包括A”和“A和B”，除非另有说明。在本文献中，术语“包括”和“其中”被用作相应术语“包括”和“其中”的普通英语等同物。此外，在以下权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，即包括除了在权利要求中的这一术语之后列出的元件之外的元件的系统、装置、物品、组合物、配方或过程仍被视为落入在该权利要求的范围内。此外，在下列权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅被用作标记，且并不旨在对其对象施加数字要求。

[0091] 除非上下文另有说明，否则诸如“平行”、“垂直”、“圆形”或“方形”之类的几何术语并不旨在要求绝对数学精度。相反，这种几何术语允许存在由于制造或等效功能而引起的变化。例如，如果元件被描述为是“圆形的”或“大致圆形的”，则该描述仍包含不是精确圆形的部件(例如，略呈椭圆形的或是多边形的部件)。

[0092] 以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可被以彼此组合的方式使用。在回顾以上描述时，例如可由本领域技术人员使用其它实施例。提供摘要以符合美国联邦法规37C.F.R.§1.72(b)，以允许读者快速地确定技术公开的性质。提交时的理解是，它将不被用于解释或限制权利要求的范围或含义。而且，在以上详细描述中，可将多种特征组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意在未要求保护的公开特征对于任何权利要求而言都是必不可少的。相反，发明主题可以在于少于具体公开的实施例的所有特征。因此，以下权利要求被作为示例或实施例结合到详细描述中，其中，每个权利要求自身作为单独的实施例，并且可以设想到这些实施例可被以多种组合或置换的方式彼此组合。应参考所附权利要求以及赋予这些权利要求的权利的等同物的全部范围来确定本发明的范围。

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