专利名称：髋部骨折的外固定架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于骨科外固定手术治疗的器械。
背景技术：
髋部骨折的手术治疗方法，目前主要以内固定治疗为主。对于老年髋部骨折伴有骨质疏松症的患者，骨质对骨螺钉的把持力不足，内固定术后出现髋内翻、患肢短缩、骨折远段的内侧移位、拉力螺钉的切割和皮质骨螺钉拔出等并发症发生率大大增加，易导致内固定治疗的失败。对于难于行内固定治疗的髋部骨折患者，使用髋部外固定架治疗，有一定的优势。临床运用中，传统髋部骨折外固定架表现出如下不足1、较笨重；2、缺少足够的滑动撬拨作用，往往导致髋内翻的发生；3、创伤往往较大，手术操作复杂。
例如，中国实用新型专利说明书CN 2548576Y公开了专利号为ZL0221048. 8，名称为“骨折愈合外固定器”的技术方案，提出用一个万向节连接两个固定柄，其中位于万向节上方的上固定柄上以预定的方式穿置两只钢针(骨螺钉)，这两只钢针钻入股骨头内；位于万向节下方的下固定柄上以预定的方式穿置一只钢针，这只钢针钻入股骨干内。其中位于上固定柄上方的钢针中部设有锥形螺纹体，该锥形螺纹体的螺距小于该钢针头部螺纹的螺距。该锥形螺纹体随该钢针钻入股骨大粗隆部，使股骨头和股骨干之间产生拉紧的预应力。因而能保证骨断处的紧密配合，其余两只钢针同时起支撑定位作用。特别适合用于股骨颈及转子间骨折愈合。但是，其还存在对骨折近端的滑动撬拨幅度不足，固定不够牢靠，调整方式单一，不能适应复杂的骨折情况的缺点。
发明内容
本发明旨在提供一种能多次进行体外骨折复位，具有良好、足够的滑动撬拨作用，能有效维持髋部骨折近端于外展位，调整方式灵活多样、固定牢靠，可适应复杂的骨折情况的髋部骨折外固定架。本发明的技术方案是髋部骨折的外固定架，具有两个穿置固定骨螺钉的固定柄，其中的上固定柄头部至少设置两个万向关节，每个万向关节可改变相对上固定柄头部的角度并穿置固定一只骨螺钉；其中的下固定柄下部至少设置一个万向关节，该万向关节可改变相对上固定柄头部的角度并穿置固定一只骨螺钉；该下固定柄的上部滑动地套装在该上固定柄下部的导槽中且被设在该上固定柄下部的顶丝固定在该导槽中。本发明髋部骨折的外固定架，进入股骨颈的两枚骨螺钉(通常称为空心钉)通过两个万向关节与上固定柄头部连接固定；进入股骨干端的骨螺钉(通常称为骨针)通过相应的万向关节与下固定柄连接固定。骨折复位时对进入股骨颈的两枚骨螺钉施加外力，即可改变对应万向关节的安装角度，可以撬拨对应骨螺钉钻入的股骨部位，从而使骨折近端向外上移位，股骨颈颈干角及前倾角恢复；释放顶丝，改变下固定柄上部在上固定柄下部导槽中的位置，就可以改变上固定柄头部的骨螺钉与下固定柄上的骨螺钉之间的距离，利用股骨干对股骨颈实施滑动撬拨。所以，本发明能多次进行体外骨折复位，能有效维持髋部骨折近端于外展位，调整方式灵活多样，具有良好的滑动撬拨幅度，可适应各种复杂的骨折情况。所述的万向关节一端为直径较大的球头，另一端为直径较小的螺杆，一个穿套骨螺钉的中心孔贯穿该万向关节的球头和螺杆；所述万向关节的球头被径向切槽分隔成多个夹持骨螺钉的叶片；所述的上固定柄头部和所述的下固定柄上分别设置万向关节孔，每个万向关节孔的远端侧设置承接万向关节球头的球窝；一个所述万向关节的螺杆穿过所述上固定柄头部或下固定柄上的万向关节孔并螺合一个关节螺帽，该万向关节的球头顶靠该万向关节孔的球窝。释放关节螺帽，该万向关节的球头不再对对应万向关节孔的球窝施加挤压的作用力，可以通过外力作用改变万向关节在上固定柄头部或下固定柄上的安装角度，亦即改变对应骨螺钉钻入股骨的角度；并该万向关节的球头的各个叶片放松穿套于其中心孔中的骨螺钉。旋紧关节螺帽，该万向关节的球头对于对应万向关节孔的球窝施加挤压的作用力，可以锁定万向关节在上固定柄头部或下固定柄上的安装角度，亦即锁定对应骨螺钉钻入股骨的角度；并使万向关节的球头的各个叶片夹紧所夹持的骨螺钉。所以该万向关节调整方便， 且螺纹连接的轴向锁定力很大，可以使球头的各个叶片在万向关节孔的球窝的挤压力作用下向内收缩，紧紧地夹持住骨螺钉，锁定可靠。所述关节螺帽的远端侧设置球形凸缘；所述的关节螺帽与所述的上固定柄或所述的下固定柄之间设有垫片，该垫片的内孔为承接所述关节螺帽的球形凸缘的锥形孔。利用垫片上的锥形内孔承接关节螺帽球形凸缘，两者可以相对倾斜地锁紧。所以，这种关节螺帽和垫片的结构，解决了万向关节与上固定柄或下固定柄相倾斜时的锁紧问题；可以保证万向关节处于不同的安装角度时，关节螺帽都能稳定地将万向关节锁定在上固定柄或下固定柄上。所述的上固定柄头部靠近万向关节孔的近端侧端面和所述的下固定柄上靠近万向关节孔的近端侧端面为压花面；所述垫片的远端侧端面设多个凸点；所述垫片的凸点顶抵所述上固定柄头部的压花面或所述下固定柄上的压花面。利用压花面与凸点的配合，防止垫片滑动；增加了垫片对上固定柄头部或下固定柄接触的稳定性，从而可以提高万向关节和骨螺钉在倾斜状态下的角度稳定性。所述上固定柄呈头部尺寸远大于下部的板状体，该上固定柄的头部相对竖立的下部向近端侧倾斜，该上固定柄的头部中央设有中心万向关节孔，并在该中心万向关节孔的周边设置至少两个万向关节孔。这种上固定柄整体结构轻便且倾斜的头部符合股骨近端的解剖形状特征，便于万向关节和骨螺钉符合股骨颈解剖角度固定。利用设置于中心万向关节孔选择性地与周边多个万向关节孔组合，角度不一的设置万向关节和骨骨螺钉，万向关节和骨骨螺钉设置组合搭配灵活，，可以适应复杂情况骨折的固定。所述上固定柄的导槽外侧设轴孔并枢接一个驱动轴，该驱动轴的远端侧套装一个与该驱动轴同步转动的圆齿轮；所述的下固定柄面对该圆齿轮的侧面上设置齿条，该齿条与该圆齿轮啮合；该驱动轴的远端侧设螺杆并螺合一个螺母，该螺母将该驱动轴和该圆齿轮固定在该上固定柄上。利用驱动轴和齿轮推动下固定柄相对上固定柄的导槽移动，既可以达到精确调整的效果，也便于手术中的操作。利用螺母将驱动轴和圆齿轮固定在上固定柄上，锁定效果好，且便于手术中的操作。所述骨螺钉内沿轴线设有贯通的内孔，在尾端设内六角孔，该内六角孔与该内孔的衔接处设内螺纹，该内螺纹上螺接另外设置的延长臂。骨螺钉的近端可接延长棒，以便在骨折复位时延长骨螺钉(包括空心钉和骨针)的近端部分长度。通过对延长棒用特制的大钳子进行卡紧压缩，实现对骨折近端的外展撬拨作用。骨折复位完毕后，锁紧该外固定架的紧固件后，可将延长棒卸下。延长棒不会对外固定架起累赘作用。大大方便了骨折复位的操作。本发明髋部骨折的外固定架，采用上述的结构具有小巧、轻便，使用方便的特点。其在治疗方面的优势特点是1，进入股骨颈的骨螺钉(空心钉)与上固定柄头部的联接为万向机制。通过骨折复位时对万向关节的调整，能实现骨螺钉(空心钉)的滑动撬拨，优于
其它外固定系统。2，上固定柄头部和下固定柄上万向关节孔较多，术中还可根据具体骨折状况的需要进行万向关节安装位置的选择。各个万向关节和骨螺钉的角度及方向可以各不相同，可同时进行多骨螺钉固定和多角度固定，可适应骨折的多种复杂情况。3，横穿上固定柄头部和下固定柄的各个骨螺钉近端部分可以通过延长棒得到延长，可用大钳子对延长棒进行夹持加压，从而对骨折两断端进行撬拨，使骨折近端外展，防止髋内翻的发生，并可对骨折断端进行预应力加压，促进骨折的愈合。4，下固定柄在上固定柄下部的导槽内滑动，有滑卡机制，保证了骨螺钉(空心钉)外展撬拨的顺利进行。5，手术创伤小，安装简单、轻便，对骨折断端的干扰小，局麻下即可操作，尤适用于内固定手术风险较大，而又不得不手术的患者。6，该系统借助下固定柄相对上固定柄的滑动和万向关节的调整机制，实现自己的滑动外展撬拨特色，最大限度地避免髋内翻的发生。7，使用该系统能多次体外进行骨折复位，能有效维持髋部骨折近端于外展位。
图I为本发明髋部骨折的外固定架一个实施例的正面结构示意图。图2为图I实施例中上固定柄的立体结构示意图。图3为图I实施例中上固定柄沿纵向轴线的剖面结构示意图。图4为图I实施例中下固定柄远端侧的结构示意图。图5为图I实施例中下固定柄沿纵向轴线的剖面结构示意图。图6为图I实施例中驱动轴的侧面结构示意图。图7为图I实施例中齿轮的立体结构示意图。图8为图I实施例中万向关节的侧面结构示意图。图9为图I实施例中垫片的剖面结构示意图。图10为图I实施例中顶丝的剖面结构示意图。图11为图I实施例中螺母的端面结构示意图。图12为图I实施例中关节螺帽的端面结构示意图。图13为图I实施例中关节螺帽的剖面结构示意图。图14为图I实施例中延长臂的侧面结构示意图。图15为图I实施例中细牙骨螺钉的剖面结构示意图。
图16为图I实施例中粗牙骨螺钉的剖面结构示意图。图17为图I实施例处于使用状态的结构示意图。
具体实施例方式本发明髋部骨折的外固定架一个实施例的正面结构，如图I所示。该髋部骨折的外固定架具有上固定柄I、下固定柄2、驱动轴3、圆齿轮4、万向关节5、垫片61、顶丝62、螺母63、关节螺帽64、延长臂7、细牙骨螺钉8和粗牙骨螺钉9 (等零件。请参看图2和图3 :上固定柄I呈头部11尺寸远大于下部12的板状体，头部11为一个圆片；下部12为直条状。上固定柄I的头部11相对竖立的下部12向近端侧倾斜，头部11的中央设有中心万向关节孔113，并在中心万向关节孔113的周边均布四个万向关节孔112。在其它的实施例中，中心万向关节孔113的周边至少应设置两个万向关节孔112。上固定柄I上每个万向关节孔113、112靠近头部11远端表面111的远端侧设置承接万向关 节5球头51的球窝。每个万向关节孔113、112靠近头部11近端表面的近端侧设置锥孔。上固定柄I头部11近端表面为压花面114。上固定柄I下部12的远端侧设有沿轴线延伸的导槽121，并在该导槽121的底部靠近下端处开有一个螺孔122。上固定柄I的导槽121的底部靠近下端部向外侧延伸出一个凸耳123，该凸耳123上开有轴孔124。请参看图4和图5 :下固定柄2的下部21按上、下的次序设置两个万向关节孔211，每个万向关节孔211靠近远端表面22的远端侧设置球窝，每个万向关节孔211靠近近端表面23的近端侧设置锥孔。下固定柄2下部21的近端表面为压花面23。下固定柄2的中、上部位于远端表面22的两个侧面各开出一条让位槽221，以便下固定柄2的中、上部可以插入上固定柄I下部12的导槽121。下固定柄2的一条让位槽221的立壁被制为齿条222。请参看图6 :驱动轴3的中部为圆形截面的转轴部31，转轴部31的一侧设外凸缘32，外凸缘32的外侧为扁圆形的柄部311 ;转轴部31的另一侧为开有平面331的齿轮轴33和螺杆34。请参看图7，圆齿轮4的轴孔41与驱动轴3的齿轮轴33对应，该轴孔41中设有平台411以便卡接驱动轴3上齿轮轴33的平面331。万向关节5 —端为直径较大的球头51，另一端为直径较小的螺杆52，一个、中心孔53贯穿球头51和螺杆52 ;请参看图8。万向关节5上开有一对贯穿球头51的径向切槽511 ;这一对切槽511将万向关节5的球头51等分为四个叶片。请参看图9、图10和图11 :垫片61的远端面611设多个凸点612。垫片61的内孔613为锥形孔。顶丝62的外螺纹621与上固定柄I的导槽121底部的螺孔122相对应。顶丝62的一个端面设内六角孔622。螺母63的外周631为外六方，内螺纹632与驱动轴3的螺杆34相对应。请参看图12和图13 :关节螺帽64的外周641为外六方；关节螺帽64的一侧设置球形凸缘642，该球形凸缘642的内孔643的直径大于关节螺帽64内螺纹部644的孔径。延长臂7的主体71为圆棒，其一端为直径缩小的螺杆72，请参看图14。细牙骨螺钉8(通常称为骨针)，如图15所示除尾端81外，通体设细牙骨螺纹82，前端83向内收缩为尖端。骨针8内沿轴线设有贯通的内孔84，在尾端设内六角孔85 ;该内六角孔85与内孔84的衔接处设内螺纹86，该内螺纹86与延长臂7上的螺杆72相配合。
粗牙骨螺钉9(通常称为空心钉)，如图15所示除尾端91外，通体设粗牙骨螺纹82，前端93向内收缩为尖端。空心钉9内沿轴线设有贯通的内孔94，在尾端设内六角孔95，该内六角孔95与内孔94的衔接处设内螺纹96，该内螺纹96与延长臂7上的螺杆72相配
八
口 ο使用时，请参看图I和图17 :患者体位，一般为仰卧位。手术切口采用4个纵向小切口，与大腿纵轴平行，切口的大小以能植入空心钉9及骨针8，得到清晰的手术视野为准。然后分离皮下组织及肌肉，暴露股骨100。在体外对骨折端进 行复位后，维持复位位置，将一枚空心钉9，穿过骨折断端，植入股骨颈1001，直达钉尖距股骨头软骨面5-10毫米为准。空心钉9的尾端91 (手术近端)约在大腿皮外5厘米左右。在这枚空心钉9的尾端91上套装一只万向关节5，并使上固定柄I头部11的远端表面111迎向股骨颈1001。将这枚空心钉9的尾端91和这只万向关节5 —起套装到上固定柄I头部11的中心万向关节孔113中，这只万向关节5的球头51插在中心万向关节孔113的球窝中。取一只垫片61套装在这只万向关节5的螺杆52上，使这只垫片61的凸点612顶抵上固定柄I头部11的压花面114。取一只关节螺帽64套装在这只万向关节5的螺杆52上，使这只关节螺帽64螺合在这只万向关节5的螺杆52上，这只关节螺帽64的球形凸缘642插入该垫片61的内孔613中。根据骨折情况，选择上固定柄I头部11的另一个万向关节孔112，并按上述方式设置第二个万向关节5、第二只垫片61和第二只关节螺帽64。取第二只空心钉9穿过第二只万向关节5的中心孔钻入股骨颈1001。进入股骨颈的两枚孔心钉9分别通过各自的万向关节5与上固定柄I头部11实现了连接。对于老年髋部骨折伴有骨质疏松症的患者，由于骨质对空心钉9的把持力足够大，空心钉9穿过骨折线进入股骨头能有效预防髋内翻并发症的发生，可以达到骨折的坚强体外固定。将下固定柄2的上部套装在上固定柄I下部12的导槽121中，将驱动轴3的转轴部31插在上固定柄I的导槽121外侧的轴孔124中，驱动轴3上外凸缘32顶着上固定柄I下部12的远端侧表面。在驱动轴3远端的齿轮轴33上套装圆齿轮4 ;这时，下固定柄2上的齿条22与圆齿轮4的齿面42啮合；再在驱动轴3远端的螺杆34上并螺合螺母63。根据患者的股骨长度，用钳子转动驱动轴3的柄部311，使圆齿轮4与驱动轴3同步转动，通过齿条222推动下固定柄2相对上固定柄I的导槽121移动，使下固定柄2上的万向关节孔211达到对应切口的位置。按照上述的方式，在下固定柄2上的万向关节孔211处各安装一个万向关节5、一只垫片61和一只关节螺帽64。使两只垫片61的凸点612顶抵下固定柄2上的压花面23。取两枚骨针8分别穿过对应万向关节5，植入股骨干1002，跨双层骨皮质。进入股骨干端的两枚骨针8，通过分别经各自的万向关节5与下固定柄2实现了连接。在每枚空心钉9的尾端91和每枚骨针8的尾端81各安装一只延长臂7。用大钳子撬拨适当的延长臂7进行外展卡压，可以改变对应空心钉9钻入股骨颈的角度，空心钉9的入股骨颈端可向外上撬拨，从而使骨折近端向外上移位，股骨颈颈干角及前倾角恢复，骨折复位；或者使下固定柄2相对上固定柄I滑动，以上固定柄I头部11的空心钉9与下固定柄2下部的骨针8之间的距离；这两者配合进行骨折复位。满意后，锁紧螺母63，将驱动轴3和圆齿轮4固定在上固定柄2的下部12上；在上固定柄I下部12的螺孔122中安装顶丝62，由顶丝62将下固定柄2固定在上固定柄I的导槽121中。锁紧各关节螺钉64，万向关节5的球头51对于对应万向关节孔112、113、211的球窝施加挤压的作用力，万向关节5通过螺杆52上的垫片61和螺母63的锁紧，将自己牢固地固定于上固定柄I头部11或下固定柄2上，并将其球头51的各个叶片中的骨针8或空心钉9夹紧。从而锁定万向关节5在上固定柄I头部11或下固定柄2上的安装角度，亦即锁定对应骨针8或空心钉9钻入股骨的角度；并使万向关节5的球头51的各个叶片夹紧所夹持的骨针8或空心钉9，稳定固定各骨针8和空心钉9。即可牢固维持骨折复位后的位置，有效维持髋部骨折近端于外展位。此过程可在体外重复操作，一旦发现骨折复位位置不满意，即可立即调整，及时纠正。可松开顶丝62、锁紧螺母63、各个关节螺钉64，再度调整复位骨折部位后锁紧锁紧螺母63、顶丝62和各关节螺钉64，达到可体外重复操作骨折复位的效果。然后摘除各个延长臂7。最大程度防止髋部骨折髋内翻并发症的发生率。以上所述，仅为本发明较佳实施例，不以此限定本发明实施的范围，依本发明的技 术方案及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应属于本发明涵盖的范围。
权利要求
1.髋部骨折的外固定架，具有两个穿置固定骨螺钉的固定柄，其特征在于其中的上固定柄头部至少设置两个万向关节，每个万向关节可改变相对上固定柄头部的角度并穿置固定一只骨螺钉；其中的下固定柄下部至少设置一个万向关节，该万向关节可改变相对上固定柄头部的角度并穿置固定一只骨螺钉；该下固定柄的上部滑动地套装在该上固定柄下部的导槽中且被设在该上固定柄下部的顶丝固定在该导槽中。
2.根据权利要求I所述的髋部骨折的外固定架，其特征在于所述的万向关节一端为直径较大的球头，另一端为直径较小的螺杆，一个穿套骨螺钉的中心孔贯穿该万向关节的球头和螺杆；所述万向关节的球头被径向切槽分隔成多个夹持骨螺钉的叶片；所述的上固定柄头部和所述的下固定柄上分别设置万向关节孔，每个万向关节孔的远端侧设置承接万向关节球头的球窝；一个所述万向关节的螺杆穿过所述上固定柄头部或下固定柄上的万向关节孔并螺合一个关节螺帽，该万向关节的球头顶靠该万向关节孔的球窝。
3.根据权利要求2所述的髋部骨折的外固定架，其特征在于所述关节螺帽的远端侧设置球形凸缘；所述关节螺帽与所述上固定柄或所述下固定柄之间设有垫片，该垫片的内孔为承接所述关节螺帽的球形凸缘的锥形孔。
4.根据权利要求3所述的髋部骨折的外固定架，其特征在于所述的上固定柄头部靠近万向关节孔的近端侧端面和所述的下固定柄上靠近万向关节孔的近端侧端面为压花面；所述垫片的远端侧端面设多个凸点；所述垫片的凸点顶抵所述上固定柄上的压花面或所述下固定柄上的压花面。
5.根据权利要求4所述的髋部骨折的外固定架，其特征在于所述上固定柄呈头部尺寸远大于下部的板状体，该上固定柄的头部相对竖立的下部向近端侧倾斜，该上固定柄的头部中央设有中心万向关节孔，并在该中心万向关节孔的周边设置至少两个万向关节孔。
6.根据权利要求I或2或3或4或5所述的髋部骨折的外固定架，其特征在于所述上固定柄的导槽外侧设轴孔并枢接一个驱动轴，该驱动轴的远端侧套装一个与该驱动轴同步转动的圆齿轮；所述的下固定柄面对该圆齿轮的侧面上设置齿条，该齿条与该圆齿轮啮合；该驱动轴的远端侧设螺杆并螺合一个螺母，该螺母将该驱动轴和该圆齿轮固定在该上固定柄上。
7.根据权利要求I或2或3或4或5所述的髋部骨折的外固定架，其特征在于所述骨螺钉内沿轴线设有贯通的内孔，在尾端设内六角孔，该内六角孔与该内孔的衔接处设内螺纹，该内螺纹上螺接另外设置的延长臂。
全文摘要
本发明髋部骨折的外固定架，涉及一种用于骨科外固定手术治疗的器械。该髋部骨折的外固定架，具有两个穿置固定骨螺钉的固定柄，其中的上固定柄头部至少设置两个万向关节，每个万向关节可改变相对上固定柄头部的角度并穿置固定一只骨螺钉；其中的下固定柄下部至少设置一个万向关节，该万向关节可改变相对上固定柄头部的角度并穿置固定一只骨螺钉；该下固定柄的上部滑动地套装在该上固定柄下部的导槽中且被设在该上固定柄下部的顶丝固定在该导槽中。本发明能多次进行体外骨折复位，具有良好、足够的滑动撬拨作用，能有效维持髋部骨折近端于外展位，调整方式灵活多样、可适应复杂的骨折情况。
文档编号A61B17/66GK102813544SQ201110151520
公开日2012年12月12日 申请日期2011年6月7日 优先权日2011年6月7日
发明者丁真奇, 林志雄 申请人:丁真奇, 林志雄