骨科万向锁定钉孔螺钉系统的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体为一种用于骨科手术中、需要固定内植物时使用的万向锁定钉孔螺钉系统。


背景技术：

2.骨科手术技术的提高离不开骨科内植物的蓬勃发展；小到骨针，大到关节置换假体，都在一点一滴的促进从创伤骨科到关节外科等骨科全领域的技术革命。骨折内固定器材、骨替代材料、人工关节假体等骨科内植物的可靠固定对其生存率的提高具有积极意义。目前临床中常用的同时也是最佳的骨科内植物固定技术就是各种各样的螺钉系统。
3.螺钉系统可用于关节外科髋臼杯以及髋臼翻修支架的固定；螺钉系统还可以用于脊柱外科椎体骨折以及椎间融合器的固定；但是公认的螺钉系统应用最广泛的当属创伤骨科领域，常见的包括皮质骨螺钉、松质骨螺钉、拉力螺钉、双螺纹加压螺钉、空芯螺钉以及与特殊接骨板配合使用的锁定螺钉，但是各种螺钉内固定稳定与否的鉴别标准是统一的，即螺钉穿经骨质的厚度和骨质的坚强程度。
4.在骨质厚度和强度良好的病例下，如青壮年股骨干骨折，骨科常用的3.5mm或4.5mm皮质骨螺钉与锁定螺钉的固定效果相当；但当骨质出现缺损或严重骨质疏松时，如肱骨外科颈骨折，则需要使用锁定螺钉来增强骨折内固定的稳定性。目前临床使用的锁定螺钉是与锁定接骨板配合使用的，即锁定钉尾的螺纹与接骨板钉孔的螺纹相啮合，实现钉和板锁定；但是这种结构也有其局限性，即钉与板锁定后的相对位置是在钉与板设计时已设置好的，手术医师无法根据术中具体情况做相应的调整。
5.个体化医疗的理念告诉我们，根据患者骨骼的形态和骨质的特点，设计并制造个体化的内植物，使固定内植物的螺钉定向的穿过厚度和质量最优的骨质，可以实现内植物稳定性的最大化。但是患者骨骼信息的采集、处理，内植物的设计、制造都价格不菲，而且还受制于人体内植物准入制度，使得个体化内植物的应用止步于实验室阶段。


技术实现要素：

6.为解决现有技术存在的问题，本实用新型提出一种万向锁定钉孔螺钉系统，可以用于各类骨科内植物，使手术医师不但可以选择内固定螺钉的旋入方向，而且可以锁定螺钉旋入的方向和深度，确保内植物的可靠固定。
7.技术方案
8.所述一种骨科万向锁定钉孔螺钉系统，包括球面钉孔、球形衬套和锁定螺钉；
9.所述球面钉孔设置在需要固定的骨科内植物上；所述球面钉孔内表面为球带状；
10.所述球面钉孔内容纳有球形衬套，且球形衬套部分突出于球面钉孔之外；在球形衬套未变形时，所述球形衬套外表面与球面钉孔内表面之间具有间隙，使球形衬套能够在球面钉孔内转动，且当球形衬套在锁定螺钉驱动而变形后，球形衬套外表面能够与球面钉孔内表面接触摩擦锁定；
11.所述球形衬套中具有穿过自身球心的通孔，通孔内表面加工有螺纹，且该螺纹能够与锁定螺钉的外螺纹相啮合；过通孔的中心轴线，在球形衬套中开有分合槽和弱化槽，其中分合槽从通孔的内表面沿径向延伸到球形衬套外表面，将球形衬套贯通，而与分合槽相隔180
°
的弱化槽则从通孔的内表面沿径向向球形衬套3外表面延伸，但没有将球形衬套贯通；
12.所述锁定螺钉具有钉头、钉体、钉尾；钉头加工有自攻丝刃口，钉尾端面加工有与对应驱动工具配合的凹槽；钉体由靠近钉头的螺柱主体和靠近钉尾的螺锥组成，螺锥部分螺纹外径逐渐增大，螺柱和螺锥部分的螺纹螺距相等，之间平滑过渡。
13.进一步的，球面钉孔内表面加工成粗糙表面，以便在锁定时增加摩擦力。
14.进一步的，在球形衬套未变形时，所述球形衬套外表面与球面钉孔内表面之间具有0.1mm至0.3mm的间隙。
15.进一步的，当锁定螺钉螺柱部分旋入球形衬套时，球形衬套不发生形变，螺钉方向可随着衬套在钉孔内的转动任意调节；当继续旋入锁定螺钉，锁定螺钉的螺锥部分旋入球形衬套，球形衬套受到由中心向外周的挤压力而产生形变，挤压球面钉孔内表面，进而产生锁定作用。
16.有益效果
17.本实用新型提出的万向锁定钉孔螺钉系统采取球面钉孔、球形衬套和锁定螺钉组合式设计，当锁定螺钉螺柱部分旋入球形衬套时，球形衬套不发生形变，螺钉方向可随着衬套在钉孔内的转动任意调节；当继续旋入锁定螺钉，锁定螺钉的螺锥部分旋入球形衬套，由于其直径逐渐增大，使得球形衬套受到由中心向外周的挤压力而产生形变，挤压球面钉孔内表面，进而产生锁定作用。在骨科手术中需要用螺钉固定内植物时，手术医师可本发明的辅助下选取最佳的旋入螺钉方向，并在完成锁定后维持所旋入螺钉的方向和深度，在确保螺钉固定的稳定性同时，增加手术的便利性。
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1是骨科万向锁定钉孔螺钉系统球面钉孔和球形衬套的正面视图。
21.图2是骨科万向锁定钉孔螺钉系统球面钉孔和球形衬套的侧面视图。
22.图3是骨科万向锁定钉孔螺钉系统球面钉孔和球形衬套的侧面部分剖面视图，其中球面钉孔为剖面。
23.图4是骨科万向锁定钉孔螺钉系统球面钉孔和球形衬套的侧面剖面视图，其中球面钉孔和球形衬套均为剖面。
24.图5是骨科万向锁定钉孔螺钉系统旋入锁定螺钉后的侧面部分剖面视图，其中球面钉孔和球形衬套为剖面。
25.图6是骨科万向锁定钉孔螺钉系统旋入锁定螺钉后的侧面剖面视图，其中球面钉孔、球形衬套和锁定螺钉均为剖面。
26.图7是骨科万向锁定钉孔螺钉系统完全旋入锁定螺钉并实现锁定后的侧面部分剖面视图，其中球面钉孔和球形衬套为剖面。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，本实施例中的骨科万向锁定钉孔螺钉系统，可以用于各类骨科内植物，使手术医师不但可以选择内固定螺钉的旋入方向，而且可以锁定螺钉旋入的方向和深度，确保内植物的可靠固定。
28.骨科万向锁定钉孔螺钉系统包含球面钉孔2、球形衬套3和锁定螺钉8三部分。
29.骨科万向锁定钉孔螺钉系统中球面钉孔2和球形衬套3的正面视图如图1所示。在需要固定的骨科内植物1上设置球面钉孔2，钉孔的内表面为球面的一部分，即球带状；球面钉孔2内表面可以加工成粗糙表面，以便在锁定时增加摩擦力。
30.球面钉孔2内容纳球形衬套3，球形衬套3半径略小于球面钉孔2的球面半径，二者之间存在0.1mm至0.3mm的间隙。球形衬套3可以在球面钉孔2内转动。
31.球面钉孔和球形衬套的侧面视图如图2所示。需要固定的骨科内植物1上的球面钉孔2(图中未显示)内表面为球带状，侧视时部分遮挡了球形衬套3。由于球带状的球面钉孔未遮挡的球形衬套突出于球面钉孔之外，使得内植物固定时，内植物与骨面之间由于球形衬套的阻隔产生一定的间隙，实现了内植物与骨面有限接触，避免了骨膜受压引起的骨质血供障碍。球面钉孔和球形衬套的侧面部分剖面视图如图3所示。需要固定的骨科内植物1为剖面，显露出球面钉孔2和球形衬套3。
32.球形衬套3加工有一穿经其球心的通孔4，通孔内表面加工有螺纹7，且该螺纹与锁定螺钉的螺纹相啮合。球面钉孔和球形衬套的侧面剖面视图如图4所示。球形衬套3的剖面显露出通孔4和其内表面的螺纹7。过通孔4的中心轴线，在球形衬套3中开有槽，其中分合槽6从通孔4的内表面沿径向延伸到球形衬套3外表面，将球形衬套3贯通，而与分合槽6相隔180
°
的弱化槽5则从通孔4的内表面沿径向向球形衬套3外表面延伸，但没有将球形衬套3贯通。这一设计使得旋入锁定螺钉时球形衬套可以以弱化槽一侧为轴，分合槽扩张，使球形衬套形变并挤压球面钉孔内表面，进而增加摩擦力产生锁定作用。
33.锁定螺钉8含有钉头、钉体、钉尾三部分，钉头加工有自攻丝刃口，钉尾加工有六边形螺丝孔；钉体由靠近钉头的圆柱状螺纹(螺柱)和靠近钉尾的圆锥状螺纹(螺锥)组成，螺柱部分外径采取骨科螺钉常用的3.5mm或4.5mm，螺锥部分螺纹外径逐渐增大，螺柱和螺锥部分的螺纹螺距相等，之间平滑过渡。
34.旋入锁定螺钉后完整的骨科万向锁定钉孔螺钉系统的侧面部分剖面视图如图5所示，球形衬套3的通孔内旋入锁定螺钉8，锁定螺钉8包含有带自攻丝刃口9的钉头；锁定螺钉8主体加工有圆柱状螺纹(螺柱)10和靠近尾端的圆锥状螺纹(螺锥)11；螺柱10比较，螺锥11的直径逐渐增大。旋入锁定螺钉后完整的骨科万向锁定钉孔螺钉系统的侧面剖面视图如图6所示，可见锁定螺钉8钉尾处的六方螺丝孔12的剖面。
35.当锁定螺钉螺柱部分旋入球形衬套时，球形衬套不发生形变，螺钉方向可随着衬套在钉孔内的转动任意调节；当继续旋入锁定螺钉，锁定螺钉的螺锥部分旋入球形衬套，由于其直径逐渐增大，使得球形衬套受到由中心向外周的挤压力而产生形变，挤压球面钉孔内表面，进而产生锁定作用。完成锁定的骨科万向锁定钉孔螺钉系统的侧面部分剖面视图
如图7所示，螺锥11旋入球形衬套3，使得球形衬套3受到中心向外周的挤压力而产生形变，挤压球面钉孔2内表面，进而产生锁定作用。
36.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。