CN112932642B - 一种用于a3型转子间骨折外科手术的股骨内固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于A3型转子间骨折外科手术的股骨内固定装置，包括主钉、头颈钉、滑动钢板和剪力缓冲组件，所述主钉设置近端交锁孔，所述头颈钉穿过所述近端交锁孔，所述近端交锁孔的进入端为腰形孔，出口端为圆形孔，所述头颈钉可在近端交锁孔呈小角度旋转，所述主钉设置有锁紧孔，所述剪力缓冲组件包括挤压块、弹性件和尾帽，所述尾帽与近端锁紧孔之间通过旋合螺纹将挤压块抵靠在头颈钉上。本发明通过髓内钉与滑动钢板耦合，在肢体负重时可以对骨折断端动态加压，降低内固定物的剪切应力；将主钉与头颈钉之间的剪切应力转化为垂直应力，避免了主钉的疲劳性断裂；当剪切应力较大时，头颈钉发生旋转，应力传递至滑动钢板，降低了内固定失败风险。

Description

一种用于A3型转子间骨折外科手术的股骨内固定装置

技术领域

本发明涉及医疗手术器械技术领域，具体涉及一种髋部骨折外科手术的股骨内固定装置，进一步，用于不稳定股骨转子间骨折的髓内钉－钢板系统。

背景技术

当前临床上主要通过髓内钉、动力髋(DHS)钢板和锁定加压钢板等固定股骨转子间骨折(或称粗隆间骨折)。然而不稳定型转子间骨折复位后的初始稳定性需要内固定物来维持，应用当前这些内固定器械容易引起疲劳性断裂，据统计内固定失败率在18％～55％。尤其是反斜形骨折，或A3型转子间骨折，除骨折复位固定困难外，无论如何选择内固定物，术后失败率仍然很高。

当前股骨转子间骨折临床上主要手术固定器械有：股骨近端髓内钉；动力髋钢板；锁定加压钢板。

上述内固定器材针对稳定型转子间骨折往往能获得理想的效果，但对于不稳定型骨折，尤其是A3型转子间骨折，现有内固定失败率高，主要有以下不足：

1、无法对骨折断端施行有效加压；

2、无法有效对抗剪切应力，且剪切应力力臂较长；

3、术后内固定物均存在应力集中，容易疲劳断裂；

4、缺乏有效阻止骨折断端移位的稳定机制，容易发生内固定物切割股骨头。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于A3型转子间骨折外科手术的股骨内固定装置，通过弹性角动力髓内钉耦合结构，实现对A3型转子间骨折的动态加压，并分担剪切应力，降低疲劳水平，从而解决上述问题。

为解决上述技术问题，本发明技术方案如下：

一种用于A3型转子间骨折外科手术的股骨内固定装置，包括主钉、头颈钉、滑动钢板和剪力缓冲组件，所述主钉的径向上贯穿设置一近端交锁孔，所述头颈钉穿过所述近端交锁孔，所述近端交锁孔的进入端为腰形孔，出口端为与圆形孔同直径的圆形孔，所述头颈钉具有与所述圆形孔相匹配的直径，且可在近端交锁孔的腰形孔内呈小角度旋转，所述滑动钢板设置在头颈钉穿过近端交锁孔的端部，所述主钉靠近近端交锁孔的一端设置有锁紧孔，所述锁紧孔沿轴向延伸与近端交锁孔连通，所述剪力缓冲组件包括挤压块、弹性件和尾帽，所述尾帽与近端锁紧孔之间设置旋合螺纹，所述挤压块设置在近端锁紧孔的远端，所述弹性件设置在尾帽与挤压块之间，通过旋合螺纹，尾帽驱动弹性件推动挤压块，使挤压块抵靠在头颈钉上，所述滑动钢板与主钉之间还设置有远端螺钉。

进一步，所述小角度为0－5°。

进一步，所述滑动钢板上设置有螺钉过孔，所述主钉上设置有全长等大的远端交锁孔，所述远端螺钉穿过螺钉过孔可微动地设置在所述远端交锁孔内。

进一步，所述弹性件为压缩弹簧或橡胶。

进一步，所述滑动钢板设置有与头颈钉轴线相垂直的工作面，所述工作面设置有与头颈钉大小相匹配的过孔。

进一步，所述头颈钉的尾部为与滑动钢板平行的斜面。

进一步，所述挤压块设置有与头颈钉钉身大小相匹配的接触面。

本发明的技术效果在于：

1.本发明通过主钉、头颈钉、滑动钢板和剪力缓冲组件的组合应用，实现对A3型转子间骨折的动态加压，解决了现有技术无法对骨折断端施行有效加压的问题；

2.本发明可降低剪切应力力臂，并通过剪力缓冲组件分担剪切应力，可解决现有技术无法有效对抗剪切应力，且剪切应力力臂较长的问题；

3.本发明可在主钉、滑动钢板、剪力缓冲组件等多部位分担应力，避免应力集中和疲劳性断裂，解决了现有技术术后内固定物均存在应力集中，容易疲劳断裂的问题；

4.本发明可全方位稳定骨折，解决了现有技术缺乏有效阻止骨折断端移位的稳定机制，容易发生内固定物切割股骨头的问题。

总之，本发明的主钉、头颈钉、滑动钢板和剪力缓冲组件的组合应用，使髓内钉与滑动钢板耦合，在肢体负重时可以有效对A3型转子间骨折断端动态加压，降低内固定物的剪切应力；同时，将主钉与头颈钉之间的剪切应力转化为头颈钉与主钉尾帽之间的具有良好缓冲作用的垂直应力，避免了主钉的疲劳性断裂；当剪切应力较大时，头颈钉以主钉内侧臂为轴心发生旋转，应力传递至滑动钢板，从而分担了应力，降低了因应力集中导致的内固定失败风险。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的剖视图；

图3为本发明相关病例图；

图4为本发明置入体内示意图；

图5为主钉的主视图；

图6为主钉的俯视图；

图7为主钉的仰视图；

图8为挤压块的主视图；

图9为挤压块的俯视图；

图10为尾帽的主视图；

图11为主钉的角位移变化示意图。

附图标记说明：

1－主钉；2－头颈钉；3－滑动钢板；4－剪力缓冲组件；5－近端交锁孔；6－圆形孔；7－腰形孔；8－锁紧孔；9－挤压块；10－弹性件；11－尾帽；12－远端螺钉；13－内螺纹；14－外螺纹；

15－螺钉过孔；16－远端交锁孔；17－工作面；18－过孔；19－斜面；20－接触面。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的上述描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“另一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“相同”等术语并不表示要求部件绝对相同，而是可以存在微小的差异。术语“垂直”仅仅是指部件之间的位置关系相对“平行”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

如图1－11所示，实施例中提供了一种用于A3型转子间骨折外科手术的股骨内固定装置，包括主钉1、头颈钉2、滑动钢板3和剪力缓冲组件4，主钉的径向上贯穿设置一近端交锁孔5，头颈钉穿过该近端交锁孔，近端交锁孔的进入端为腰形孔7，出口端为与圆形孔同直径的圆形孔6，头颈钉具有与圆形孔相匹配的直径，头颈钉在近端交锁孔中，可绕出口端沿腰形孔作小角度旋转，实现角度变化，滑动钢板设置在头颈钉穿过近端交锁孔的端部，当头颈钉沿进入端旋转时，接收从头颈钉带来的作用力，特别的，本实施例中，主钉靠近近端交锁孔的一端设置有锁紧孔8，锁紧孔沿轴向延伸与近端交锁孔连通，剪力缓冲组件包括挤压块9、弹性件10和尾帽11，尾帽与近端锁紧孔之间设置旋合螺纹，挤压块设置在近端锁紧孔的远端，即靠近头颈钉的区域，弹性件设置在尾帽与挤压块之间，通过旋合螺纹，尾帽驱动弹性件推动挤压块，使挤压块抵靠在头颈钉上，滑动钢板与主钉之间还设置有远端螺钉12，从而对滑动钢板进行锁钉，同时也分担对滑动钢板的作用力。

本实施例的工作原理：肢体负重时，头颈钉沿主钉弹性件侧旋转，弹性件受力，将力传递尾帽，尾帽通过螺纹副将力传递给主钉，从而实现力的传递。由于是通过弹性角动力的缓冲实现剪切力的传递，其剪切危害性大幅降低，同时，当负重越大，其角变化就越大，其弹性反力就越大，其形成一连续的变化系统，相对于离散的系统更平顺，冲击也大幅减小，使装置的寿命也会增加。

本实施例的弹性件可以是压缩弹簧或橡胶，优选高刚度系数弹簧，同等变形条件下可以承受相对大的载荷。另外，本实施例还考虑了如下极端情况：

当作用于头颈钉的剪应力足够大时，且弹簧的形变力无法抵抗剪切作用力时，此时，头颈钉旋转到腰形孔的极限位置，头颈钉的远端与滑动钢板形成抵靠，将部分作用力传递到滑动钢板，滑动钢板通过远端螺钉，使远折端向近端移位，产生张力带效应，实现对断端的加压，从而阻止剪应力的进一步增加，稳定骨折，同时垂直方向的应力刺激有助于骨折早期愈合。

本实施例中，旋合螺纹包括设置在主钉锁紧孔的内螺纹13和设置在尾帽中的外螺纹14，通过外螺纹与内螺纹的配合，实现压紧块的压紧和力的传递。

作为本实施例的改进，相对于主钉的中心轴线，头颈钉的初始轴线为130°，头颈钉旋转到极限位置时，其与头颈钉的夹角为125°，即本实施例中的小角度为0－5°。此时，即提供了适当的角位移范围，也确保了对关节无副作用。

作为本实施例的改进，滑动钢板上设置有螺钉过孔15，主钉上设置有全长等大的远端交锁孔16，远端螺钉穿过螺钉过孔可微动地设置在远端交锁孔内。为实现这一目标，远端交锁孔也可为腰形孔或环形跑道形孔，使其在某一方向上有一定间隔，以实现位置的调整，当然，也可将螺钉设置在该交锁孔的远端，术中远端螺钉锁于各孔的远端。如此在螺钉加压的过程中，主钉与远端锁钉之间不产生作用力

本实施例并不限制远端螺钉的数量，本实施例优选为两颗。

作为本实施例的改进，滑动钢板设置有与头颈钉轴线相垂直的工作面17，且工作面设置有与头颈钉大小相匹配的过孔18。过孔与头颈钉垂直，易于接受来自头颈钉传导的应力，相对于其他角度，作用效果更佳，同时便于滑动钢板向近端滑动。滑动钢板的显著效果有：1.分担作用于主钉的剪切应力；2.产生张力带效应，通过螺钉对骨折断端加压；3.作为Butress钢板，阻挡近端骨折块向外侧移位。

作为本实施例的改进，鉴于该头颈钉尾部要连接钢板，其尾部切迹相对较大，可将头颈钉尾部设计为斜面19，与滑动钢板平行，以减少其对外侧软组织的刺激。

作为本实施例的改进，挤压块设置有与头颈钉钉身大小相匹配的接触面20，即圆弧凹面，这样，使挤压块与头颈钉的接触面积增大，利于降低接触压强，提高受力水平和使用寿命。

本实施例虽然从设计上看似较为复杂，部件较多，但其复杂性仅存在于设计制造工艺本身，在临床应用过程中，其与常规髓内钉或DHS的手术方法基本类似，不额外增加临床医生的技术要求，具有较高的推广应用价值。

本实施例巧妙的将主钉与头颈钉之间的剪切应力转化为头颈钉与主钉尾帽之间的具有良好缓冲作用的垂直应力，从设计上可避免主钉的疲劳性断裂；当剪切应力较大时，头颈钉以主钉内侧臂为轴心发生旋转，应力传递至滑动钢板螺钉。

临床中，本发明对A3型转子间骨折具有显著效果，对伴有内、外侧壁骨缺损或累及转子下的股骨转子间骨折也同样具有良好效果。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种用于A3型转子间骨折外科手术的股骨内固定装置，其特征在于：包括主钉、头颈钉、滑动钢板和剪力缓冲组件，所述主钉的径向上贯穿设置一近端交锁孔，所述头颈钉穿过所述近端交锁孔，所述近端交锁孔的进入端为腰形孔，出口端为与圆形孔同直径的圆形孔，所述头颈钉具有与所述圆形孔相匹配的直径，且可在近端交锁孔的腰形孔内呈小角度旋转，所述滑动钢板设置在头颈钉穿过近端交锁孔的端部，所述主钉靠近近端交锁孔的一端设置有锁紧孔，所述锁紧孔沿轴向延伸与近端交锁孔连通，所述剪力缓冲组件包括挤压块、弹性件和尾帽，所述尾帽与近端锁紧孔之间设置旋合螺纹，所述挤压块设置在近端锁紧孔的远端，所述弹性件设置在尾帽与挤压块之间，通过旋合螺纹，尾帽驱动弹性件推动挤压块，使挤压块抵靠在头颈钉上，所述滑动钢板与主钉之间还设置有远端螺钉，滑动钢板设置有与头颈钉轴线相垂直的工作面，且工作面设置有与头颈钉大小相匹配的过孔，滑动钢板设置有螺钉过孔，所述主钉上设置有全长等大的远端交锁孔，所述远端螺钉穿过螺钉过孔可微动地设置在所述远端交锁孔内，远端交锁孔为腰形孔或环形跑道形孔。

2.根据权利要求1所述的一种用于A3型转子间骨折外科手术的股骨内固定装置，其特征在于：所述小角度为0-5°。

3.根据权利要求1所述的一种用于A3型转子间骨折外科手术的股骨内固定装置，其特征在于：所述弹性件为压缩弹簧或橡胶。

4.根据权利要求1所述的一种用于A3型转子间骨折外科手术的股骨内固定装置，其特征在于：所述头颈钉的尾部为与滑动钢板平行的斜面。

5.根据权利要求1所述的一种用于A3型转子间骨折外科手术的股骨内固定装置，其特征在于：所述挤压块设置有与头颈钉钉身大小相匹配的接触面。