专利名称：一种髓内针的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种骨科手术中用于对管状骨骨折部分进行内固定的专用器材。该器材是用于设置在髓腔内部的髓内针，沿该髓内针的纵向带有一定的弯度，在针上还设有交锁螺钉孔。
髓内针为近代采用一种设置于髓腔内部用对骨折部位进行内固定的器材。现有的髓内针多用不锈钢材料制造。为实现用髓内针对骨折部位进行可靠的内固定，同时为限制断骨沿纵向的位移和绕轴线的转动，沿不锈钢制的髓内针的近端和远端均设置有交锁螺钉孔，用穿过断骨和髓内针上的螺钉孔的交锁螺钉将断骨和髓内针约束并固定(见1、《髓内钉内固定》封面，罗先正等著，人民卫生出版社出版，1997年10月第1版；2、《骨科医师进修必读》P41，狄勋元等著，人民军医出版社1999年11月第1版)。但现有技术中存在这样一些问题，1)在病患肢体外部上难于准确确定出位于断骨远端部位的髓内针上的交锁螺钉孔位置，给手术过程带来相当的困难；2)这种手术需在病患部位增开手术创口；3)同时由于手术部位等原因也可能限制使用髓内针进行内固定；4)由于髓腔内部不是一个规则的等直径的管，因此在手术中为确保髓内针置入髓腔，必须进行完全扩髓(即采用工具刮销整个髓腔，使其扩大)，这种做法完全破坏了髓腔内的血运系统，对病患者术后的恢复极为不利。
近年来由于技术的进步，已有相当数量的髓内针采用形状记忆合金制造，如Ni-Ti合金的髓内针，同时在骨科也已较为广泛地采用了形状记忆合金的髓内针固定技术。现有的这类形状记忆合金髓内针其近端带有交锁螺钉孔，其远端沿纵向带有一定的弯度，在使用时是将两根带有弯度的髓内针先在冷态下矫直，再将已矫直的髓内针分别打入髓腔内，且使两针原有弯度按相反的方向放置，再根据断骨的具体情况，可用交锁螺钉将两根髓内针在病患部位的近端固定或者作其它相应的处理，当髓内针进行入髓腔后，其远端在体温的作用下发生相变，同时恢复其原有的形状，其针的远端产生相反的弯曲并将其各自的顶端作用于髓腔内，由此由髓内针顶端对髓腔内壁产生作用力，起到了约束断骨转动和位移的作用(见《髓内钉内固定》P.29，图1-5-6，罗先正等著，人民卫生出版社出版，1997年10月第1版)。但现有的髓内针也存在如下不足1)在将髓内针打入髓腔内的手术过程中，髓针就会在病患部位受到体温的作用过早形变，致使被打入的髓骨针的尖端分叉并作用于髓腔内壁，产生额外的运动阻力，甚至使针无法继续打入髓腔内部，严重时会产生手术事故；2)髓内针在远端的固定仅是依靠其远端的顶端以压力作用于髓腔内，因此现有的形状记忆合金髓内针对因转动造成骨胳位移的固定效果不佳；3)髓内针置入手术仍然需要进行完全扩髓；4)尽管在现有技术中采用了半静力固定技术，但髓内针在髓腔内固定后基本不产生沿骨轴向的应力，而根据现代临床医学研究表明，断骨部分间存在适当的应力或应力变化时可以促进断骨处的生长，显然现有的髓内针或形状记忆合金制造的髓内针不具有这一作用；5)采用形状记忆合金材料的髓内针其成本相对较高。
本实用新型的目的是提供一种既可以完全避免在髓内针打入髓腔的手术过程中过早发生尖端变形，带来额外运动阻力，又能有效固定，克服断骨间相互转动，并可以在断骨处产生预应力，同时在髓内针置入手术中不需要进行完全扩髓的新型髓内针。
本实用新型的髓内针是由其一边的远端各分别设有向外侧弯曲部分的内侧针、外侧针和与内、外侧针相互套合位于内外侧针之间的带有人字形分枝且其分枝顶端带有齿的芯针构成，在内侧针和外侧针上分别设有可与芯针上所设的嵌合偶件相嵌合的结构，并且在内、外侧针的远端顶端位置还设有可将内外侧针顶端相互嵌合的第二嵌合结构，当内外侧针间产生相互位移后，位于远端的嵌合结构可以解脱嵌合，使内外侧针的顶端间互不约束，在内侧针和外侧针的另一边设有可调整芯针应力的机构，在内侧针和外侧针的弯曲部分上各开可使内芯针人字分枝端部在其中运动的孔洞，当内芯针沿其纵向推出时其人字形分枝的顶端可从内外侧针上的孔洞中伸出。
本实用新型中的内、外侧针与内芯针间的相互嵌合结构可以是在内、外侧针上设置燕尾槽，而在内芯针上设置与所述的燕尾槽相配合并可在其中滑动的燕尾；或者，是在内、外侧针上设置T形槽，而在内芯针上设置与所述的T形槽相配合并可在其中滑动的T形凸起；或者是其它可以将内芯针与内外侧针间相互嵌合的结构。本实用新型中的第二嵌合结构可以是在内侧针(或外侧针)的端部设置的第二段T形槽，而在外侧针(或内侧针)上固定有与第二段T形槽相配合且可在其中滑动的T形凸起的封口锁片；或者可以是在内侧针(或外侧针)的端部设置的第二段燕尾槽，而在外侧针(或内侧针)上固定有与第二段燕尾槽相配合且可在其中滑动的燕尾形的封口锁片。
在本实用新型的一种实施例在装配套合状态下，其横断面为带有小倒角的矩形，其内、外侧针的远端顶端带有收缩段，且在内、外侧针的收缩段处的倒角部位设置有齿刃。
本实用新型的实施例中，其调整芯针应力的机构是由设置于内侧针和外侧针的一端定位槽，定位槽内放置的带有螺纹通孔的定位块，在定位块螺孔内配合的预应力调整螺钉构成，且预应力调整螺钉的顶端作用于芯针的一端。当转动预应力调整螺钉时，可推动芯针沿其纵向运动。
本实用新型的实施例中在芯针一端还设有拔取螺纹孔，在髓内针的装配套合状态，在拔取螺孔内配合有保护螺钉，该螺钉头与预应力调整螺钉相接触。
本实用新型的内侧针、外侧针以及芯针既可以使用形状记忆合金制造，也可以用钛或钛合金或不锈钢等弹性材料制造。
当本实用新型的内侧针、外侧针以及芯针是用形状记忆合金制造的，在使用时是将经消毒后的内、外侧针和芯针在冷却条件下矫直，再使内、外侧针与芯针上的嵌合结构相嵌合，同时利用在内、外侧针的远端顶端位置所设有可将内外侧针顶端相互嵌合的第二嵌合结构，将内、外侧针远端的端部锁定约束。然后将经装配好的本实用新型的髓内针打入髓腔内。在本实用新型的髓内针打入髓腔的过程中，在通常情况下，呈矩形的髓内针仅在其棱边，实际是倒角的“棱边”处与髓腔壁接触，当髓腔可以容纳髓内针时，髓针即无障碍地进入该空间，而当髓腔局部空间过小，使本实用新型的髓内针进入困难时，设于本实用新型的远端收缩段的棱边上的齿刃即可在进入髓腔的同时进行剃削作业，将局部的阻碍部分“清除”，以使髓针顺利进入髓腔，同时这种“剃销作业”对髓腔内不影响髓内针进入的部分不产生任何的破坏。当本实用新型的髓内针被放置于髓腔内的确定位置后，施加外力使外侧针与内侧针间产生相互位移，即可使第二嵌合结构对内或外侧针远端处的约束解除，此时外侧针和内侧针即在相变作用下产生变形，恢复原有的弯曲状态，将其顶端作用于髓腔内壁，实现与现有技术类似的固定。同时位于芯针远端的人字分枝端部也在相变恢复力作用下紧靠内、外侧针的内侧。这时通过操纵设于内侧针和外侧针另一侧的可调整芯针应力的机构，可使芯针沿其纵向运动，并使芯针人字分枝的顶端逐渐接近并进入设于内、外侧针弯曲部分的倾斜的孔洞中，直至芯针人字分枝顶端伸出内、外侧针弯曲部分的倾斜的孔洞，最终扎入髓腔壁的骨组织内，实现芯针对骨折部位的固定。再根据病患部位的具体情况，可用交锁螺钉将本实用新型的髓内针的一端固定，或不进行固定。如继续操纵可调整芯针应力的机构，可使芯针的刚度发生变化，并在骨折部位产生预加的应力，而且这一应力可以根据病患处的具体情况进行调整。当病患处愈合后，去除调整芯针应力的机构，采用相应工具可逐件将芯针和内、外侧针分别拔出。
当本实用新型的内侧针、外侧针以及芯针是用钛或钛合金或不锈钢等弹性材料制造的，在使用时是用外力使内外侧针和芯针产生弹性变形，然后强制使内、外侧针与芯针上的嵌合结构相嵌合，同时利用在内、外侧针的远端顶端位置所设有可将内外侧针顶端相互嵌合的第二嵌合结构，将内、外侧针远端的端部锁定约束。再将经装配好的本实用新型的髓内针打入髓腔内。当本实用新型的髓内针被放置于髓腔内的确定位置后，施加外力使外侧针与内侧针间产生相互位移，即可使第二嵌合结构对内或外侧针远端处的约束解除，此时外侧针、内侧针和芯针即会在弹性恢复力的作用下产生恢复变形，恢复原有的弯曲状态，并将其顶端作用或钉于髓腔内壁，其它的技术特点与前述用形状记忆合金制造的髓内针的技术特点相同。
本实用新型的优点在于1)在置入髓内针的过程中不会出现因受患者体温作用使内、外侧针过早变形，引起髓内针进入髓腔的困难；2)本实用新型在髓腔内的固定是通过内、外侧针对髓腔内壁的压力固定和芯针人字形分枝顶端的尖齿“钉入”髓腔壁的骨组织内固定的双重固定，因此它既具有良好的沿轴向固定作用，同时又具有良好的周向固定作用，其抗纵向位移和抗扭转效果明显优于现有技术；3)根据对骨胳解剖可知，髓腔不同平面的横截面分别为椭圆形或近似三角形，本实用新型的髓内针横截面为矩形，它进入髓腔内后与髓腔相接触的部分是其棱边，在进入髓腔时只有本实用新型棱边倒角上的齿刃可对产生阻碍的局部进行剃销，使髓腔在这些局部形成与本实用新型的髓内针外部，特别是对其棱边的相互紧密的结合，这种结合可以进一步增强了本实用新型在髓内固定后的抗扭转作用；
4)由于使用本实用新型在手术中无需进行完全扩髓，可以尽可能少的破坏髓内组织，最大限度的保留髓内的血运系统，这一点对于患者身体恢复和断骨部位的愈合均有积极的意义，而且这是现有技术所无法做到的；5)本实用新型在使用中可以通过对芯针刚度的调整，实现对病患部位的预应力调整，这可以大大促进断骨的愈合，明显缩短病程，这一点也是现有技术所无法实现的；6)由于本实用新型采用内侧针、外侧针和芯针三件套合的结构，在实际的应用中，它可以使应力在整针上均匀地分布，避免了局部产生应力集中而引起的髓针破坏；7)当本实用新型具有在芯针一端设有拔取螺纹孔，并在髓内针的装配套合状态，使拔取螺孔内配合有保护螺钉，由于螺钉头与预应力调整螺钉相接触的结构，在将其打入髓腔内时可以避免将芯针上的拔取螺纹打溃，而造成取出髓内针的困难；8)由本实用新型的结构可见，它具有较大有断面惯性矩，因此可以承受较大的载荷；9)由于本实用新型既可以用形状记忆合金制造，又可以用非形状记忆合金的弹性材料制造，但同时可以具备能“记忆原始形状”的特性，因此它的成本可以比较低。
图1是本实用新型的一个实施例在使用状态下的剖视示意图，图中用双点划线表示的是内、外侧针和芯针在矫直状态，且被封口锁片锁定时的状态。图2是图1俯视图。图3是图1的右视图。图4是内侧针的剖视图，其中用双点划线表示的是内侧针被矫直后的状态。图5是图4的俯视图。图6是图4中A部的局部放大图。图7是图4中K向的放大图。图8是齿刃部分的放大图。图9是图4中B-B向剖视放大图。图10是芯针示意图，其中在左端和交锁螺孔处采用了局部剖视。图11是图10的俯视图，图中双点划线部份是芯针被矫直后的部份。图12是图10的A-A向剖视放大图。图13是定位块剖视图。图14是图13的右视图。图15是应力调整螺钉示意图。图16是封口锁片的示意图。图17是芯针保护螺钉示意图。
在所有图中1为预应力调整螺钉，25为定位块，3为保护螺钉，4为外侧针，5为内侧针，6为芯针，7为封口锁片，8为封口锁片销，9为交锁螺钉，10和11分别为芯针人字形分枝的顶端，13是内侧针上的孔洞，14是外侧针上的孔洞，15为设于内侧针上的定位槽，16是设于内侧针上用于固定封口锁片的销孔，17是燕尾槽，18是内侧针上的左交锁螺钉孔，19是内侧针上的右交锁螺钉孔，20是内侧针右边远端倒角处的齿刃，21是是内侧针右边远端的收缩段，22是位于芯针人字形分枝顶端的齿，23是芯针人字形分枝部分，24是位于芯针未分枝部分处的燕尾形断面，25是定位块，26是设于定位块上的螺孔，27是封口锁片7上的销孔，28是封口锁片7上的燕尾，29是保护螺钉3上的大直径螺纹部分，30是保护螺钉3的小直径螺纹部分，31是芯针拔取螺纹孔。
以下结合实施例和附图对本实用新型的结构和使用情况进行详细解说。
图1所表示的是本实用新型的实施例在套合装配后的使用状态。在本实施例在进入髓腔内时，其上的内侧针5和外侧针4的右边被设于远端(注本文中所述左右均以图中靠左的交锁螺钉孔18为准，其远端和近端均也以图中左边的交锁螺钉孔18的远端和近端为准)顶端的第二嵌合结构约束，使其上的弯曲部分无法张开，呈现图中双点划线部份，同时芯针6被置于内外侧针的中间。当通过外力使内外侧针间产生位移时，内侧针5和外侧针4端头的第二嵌合结构的约束被解除。如果是用形状记忆合金制造的内侧针5、外侧针4和芯针6，此时内外侧针5和4及芯针6在患者体温作用下会发生相变，产生恢复，呈现图1中实线部分的形状，在使用中会使内、外侧针的顶端作用于髓腔内壁实现固定，而芯针6上的人字形分枝23的顶端也紧贴于内侧针和外侧针上；而当内侧针5、外侧针4和芯针6是用非形状记忆合金的弹性材料制造的，则当第二嵌合结构的约束被去除后内、外侧针5和4及芯针6即产生弹性恢复。这时位于内侧针5和外侧针4的远端同样恢复弯曲形状，仍呈现图1实线部分形状，在使用中，同样会使内、外侧针的顶端作用于髓腔内壁实现固定，而芯针6分枝23的顶端也会紧贴于内侧针和外侧针上。此时转动预应力调整螺钉1，使芯针6向图1的右方运动，在芯针6相变恢复力或者弹性恢复力与芯针6向图1右方运动的综合作用下，芯针6分枝顶端10和11将分别从内侧针上的孔洞13和外侧针上的孔洞14中伸出，并最终将其上的齿22扎入骨壁组织内。关于这一点还可参见图1的俯视图图2及图1的右视图图3。另外从图中可见，交锁螺钉也采用了半静力固定的长孔。
本实施例的内侧针和外侧针的结构基本相同，因此在本实用新型中的图4、5、6仅给出内侧针的细部结构。在内侧针上设有半静力固定的交锁螺钉孔18和19，在内侧针右边的远端有弯曲的部分，在交锁螺钉孔18左侧设置有定位槽15，内外侧针的弯曲部分顶端处设置有与芯针人字分枝端头相配合的孔洞13，从图6中可见，孔洞13与其纵向相倾斜。在内侧针的右边顶端处有收缩导向段21，且在这一收缩导向段21的倒角处设置有齿刃20，参见图7和图8。另外，在内侧针上还设有与芯针上的嵌合偶件相配合的燕尾槽17，参见图9。在内侧针的远端还设有作为第二嵌合结构部分的燕尾槽23。除此之外，在内侧针远端端部还设有用于固定封口锁片的销钉孔16。外侧针的结构与内侧针结构不同仅在于外侧针上不设置作为第二嵌合结构的固定封口锁片的销钉孔16。
本实施例的芯针6带有人字形分枝23，详见图10。芯针6的分枝23的顶端设有两个齿22，见图11。在装配组合时当芯针向右运动时，各分枝的端头均可从设于内外侧针上的孔洞13和14中伸出，并将齿22扎入骨组织中。另外芯针6的非分枝部份为两个相连的并可在内侧针和外侧针上所设的燕尾槽中滑动的燕尾形24，参见图12。在芯针6的左端设有拔取螺孔31。
本实施例的定位块25可参见图13和图14，在定位块25上有带螺纹的通孔26。
本实施例的预应力调整螺钉1见图15，在装配状态，预应力调整螺钉1是与定位块25上的孔26相配合。
本实施例的封口锁片7见图16，在封口锁片7上有将其与内侧针相固定的销钉孔27和燕尾28。
图17是本实施例中的芯针保护螺钉3，在其上有小直径螺纹段30和大直径的部分29，并且在29上带有可与定位块25上的螺纹相配合的螺纹。在装配状态小直径螺纹段30与芯针上的拔取螺孔31相配合，而大直径顶端29的右端面与芯针左端面相接触。
本实施例的装配结构如下内外两侧针上的燕尾槽17与芯针6上非分枝部位的相连的燕尾形相嵌合，并将内、外侧针与芯针套合，同时内外侧针端部通过封口锁片固定约束。在芯针6的左端拔取螺孔31中旋入保护螺钉的小直径端30，并使大直径顶端9的右端面与芯针6的左端面相接触，在内外侧针的定位槽内置入定位块25，再将预应力调整螺钉1旋入定位块上的螺孔26内，并使预应力调整螺钉1的右端与保护螺钉3顶端的左端，即大直径段29相接触。
本实施例使用时先将经消毒后的内侧针、外侧针和芯针在冷态下(如用形状记忆合金制造内、外侧针和芯针)进行矫直，再利用内、外侧针与芯针所设的嵌合结构和第二嵌合结构，将内、外侧针与芯针在头部和后部套合装配，或者，在外力作用下强制将内、外侧针与芯针间利用其上的嵌合结构和第二嵌合结构套合装配(如内、外侧针和芯针是用非形状记忆合金的弹性材料制造的)。再将经套合我髓内针用工具打入髓腔内。在工具击打本实用新型的左端时，由于在芯针6的螺孔31内被旋入螺钉3，因此工具击打的力不会直接作用于螺孔31的边缘，这就可以避免将其打溃，而造成以后拔取工具的螺钉再旋进的困难。当髓内针到达预定的手术部位后即通过外力使内外侧针间产生位移，使内外侧针端部相互嵌合固定的封口锁片28与外侧针上的燕尾槽脱离嵌合状态。用交锁螺钉将一端髓内针固定，再转动预应力调整螺钉1，使芯针向右运动，这时，一方面内、外侧针远端或者在患者体温的作用下发生相变，恢复其远端的弯曲并将内外侧针顶端作用于髓内骨壁上，同时芯针人字分枝尖端的齿22在预应力调整螺钉1和相变恢复力的作用下进入内外侧针上的孔洞13和14，并最终钉于髓腔内壁的骨组织中；或者外侧针远端或者在其弹性恢复力的作用下发生恢复，其远端弯曲并将内外侧针尖端作用于髓内骨壁上，同时芯针人字分枝尖端的齿22在预应力调整螺钉1和弹性恢复力的作用下进入内、外侧针上的孔洞13和14，并最终钉入髓腔内壁的骨组织中。继续转动预应力调整螺钉1，即可以改变芯针6的刚度，同时在断骨处产生一定的预应力，预应力的大小可以通过预应力调整螺钉1进行调整。完成调整后可关闭创口，完成手术。当断骨愈合后需要去除髓内针时，只需再开一相对小的创口，再通过小创口先旋出预应力调整螺钉1，再旋转保护螺钉3使其进入定位块螺孔26内，并经孔26退出。再从髓内针的侧面取出定位块25，再将拔取工具前端的螺钉旋入定位块25上的孔26中，牵拉拔取工具即可逐一将芯针6顶端的齿22从骨组织中拉出，并进入到内外侧针弯曲部分上的孔洞13内，直到将芯针6完全从内外侧针间全部拉出，然后再逐片取出内外侧针，关闭创口，直到完成取出手术。
本实用新型的实施例中提供了实现本实用新型的一个基本例子。需特别指出的是，在实现本实用新型时并不局限于上述的实施例，而应是从本实用新型提供的基本构思出发，产生类似的结构，并取得相应的技术效果。
权利要求1.一种髓内针，其上有交锁螺钉孔，在其纵向带有弯度，其特征是本实用新型由其一边的远端各分别设有向外侧弯曲部分的内侧针、外侧针和与内、外侧针相互套合且位于内外侧针之间的带有人字形分枝，且其分枝顶端带有齿的芯针构成，在内侧针和外侧针上分别设有可与芯针上所设的嵌合偶件相嵌合的结构，并且在内、外侧针的远端顶端位置还设有可将内外侧针顶端相互嵌合的第二嵌合结构，当内外侧针间产生相互位移后，位于远端的嵌合结构可以解脱嵌合，使内外侧针的端部间互不约束，在内侧针和外侧针的另一边设有可调整芯针应力的机构，在内侧针和外侧针的弯曲部分上各开可使内芯针人字分枝顶端在其中运动的孔洞，当内芯针沿其纵向推出时，其人字形分枝的顶端可从内、外侧针上的孔洞中伸出。
2.根据权利要求1所述的一种髓内针，其特征在于内侧针和外侧针上分别设有的可与芯针上所设的嵌合偶件相嵌合的结构和芯针上所设的嵌合偶件及第二嵌合结构分别是设于内、外侧针近端的燕尾槽，设于芯针上未分枝部分的可与内外侧针上的燕尾槽相配合并可在其中滑动的燕尾，在内侧针或外侧针的端部设有的第二段燕尾槽，和在外侧针或内侧针顶端固定的与第二段燕尾槽相配合且可在其中滑动的燕尾形封口锁片。
3.根据权利要求1所述的一种髓内针，其特征在于在内侧针和外侧针上分别设有可与芯针上所设的嵌合偶件相嵌合的结构和芯针上所设的嵌合偶件及第二嵌合结构分别是设于内、外侧针近端的T形槽，和设于芯针上未分枝的部分可与内外侧针上的T形槽相配合并可在其中滑动的T形凸起，在内侧针或外侧针的端部设有的第二段T形槽，和在外侧针或内侧针顶端固定的与第二段T形槽相配合且可在其中滑动的T形封口锁片。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种髓内针，其特征是在装配组合状态髓内针的横断面为带有倒角的矩形，内、外侧针的远端顶端带有收缩段，且在内、外侧针的收缩段处倒角部位有齿刃。
5.根据权利要求4所述的一种髓内针，其特征是在内侧针和外侧针的左端设有定位槽，定位槽内放置带有螺纹通孔的定位块，在所述的螺纹通孔内配合预应力调整螺钉，其螺钉顶端作用于芯针的左端部。
6.根据权利要求5所述的一种髓内针，其特征是芯针左端有拔取螺纹孔，在装配套合状态拔取螺纹孔内配合有保护螺钉，保护螺钉的小直径部分与芯针的拔取螺孔配合，大直径部分的右端与预应力调整螺钉头相接触。
专利摘要本实用新型是一种在骨科手术中用于对管状骨骨折部分进行内固定的专用器材。本实用新型由其一边的远端各分别设有向外侧弯曲部分的内侧针、外侧针和可与内、外侧针相互嵌合的带有人字形分枝且其分枝顶端带有齿的芯针构成,在内、外侧针的远端顶端位置还设有第二嵌合结构,当内外侧针间产生相互位移后,第二嵌合结构可以解脱嵌合,使内外侧针的顶端间互不约束,在内侧针和外侧针的另一边设有可调整芯针应力的机构,在内外侧针的弯曲部分上开有孔洞,当内芯针沿其纵向推出时其人字形分枝的顶端可从该孔洞中伸出。
文档编号A61B17/68GK2449673SQ00264408
公开日2001年9月26日 申请日期2000年12月4日 优先权日2000年12月4日
发明者鲍侃, 达国祖, 张兰发 申请人:兰州西脉记忆合金股份有限公司