股骨颈动态三角支撑系统的制作方法

1.本发明涉及骨科植入物技术领域，特别是指一种股骨颈动态三角支撑系统。


背景技术：

2.三角支撑髓内钉系统(如图1)和股骨颈动力防旋系统(如图2)是治疗股骨近端骨折的主要方式。
3.三角支撑髓内钉系统包括用于植入股骨髓腔的主钉、穿过主钉上部的斜拉力螺钉、以及穿过主钉顶部和斜拉力螺钉的横向张力螺钉，其优点是固定稳定、支点位于交点减短力臂，交锁螺钉形成的三角区域可防止断裂的股骨头与股骨干之间出现相对转动，缺点是需要打开髓腔植入髓内钉，对周围软组织及股骨内部破坏比较严重；横向张力螺钉在股骨头压力过大时伴随斜拉力螺钉向左下方退钉，横向张力螺钉承受全部压力容易折断。
4.股骨颈动力防旋系统包括动力棒和防退螺钉等，其相对小巧，可微创植入，无需开髓腔，对周围软组织及骨的损伤小。但由于动力棒及防退螺钉距离近，形成的三角区域小，造成抗旋效果差，且防退螺钉完全固定在动力棒上，无法分散应力，容易造成术后动力棒因应力集中折断。股骨颈动力防旋系统远端采用横向固定螺钉，由于和骨折线不相交，只能辅助稳定外固定板，对骨折线无实际固定作用。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是提供一种可微创植入，防旋效果好的股骨颈动态三角支撑系统。
6.为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
7.一种股骨颈动态三角支撑系统，包括横向张力螺钉和斜拉力螺钉，还包括用于贴设在股骨上端外侧的外固定板，所述外固定板的上部和下部分别设有用于容纳所述横向张力螺钉的第一钉孔和用于容纳所述斜拉力螺钉的第二钉孔。
8.进一步的，所述第一钉孔设有内螺纹，所述横向张力螺钉的尾端设有与所述内螺纹相配合的外螺纹。
9.进一步的，所述外固定板的内侧设有与所述第二钉孔相连通且供所述斜拉力螺钉穿过的中空定位筒。
10.进一步的，所述斜拉力螺钉的尾部设有环形凸台，所述中空定位筒的端部内侧设有与所述环形凸台相配合的环形挡台。
11.进一步的，所述横向张力螺钉的杆部包括位于尾部的第一杆部和位于头部的第二杆部，所述第一杆部的直径大于所述第二杆部的直径。
12.进一步的，所述第一杆部和第二杆部的交界处为过渡斜面，所述斜拉力螺钉上设置有平台和钉孔，所述钉孔用于容纳所述横向张力螺钉，所述平台位于所述钉孔靠近所述外固定板一侧。
13.进一步的，所述平台的深度不超过所述斜拉力螺钉上用于容纳横向张力螺钉的钉
孔上沿的最低点。
14.进一步的，所述斜拉力螺钉上用于容纳横向张力螺钉的钉孔包括至少两个孔，所述至少两个孔沿所述斜拉力螺钉轴向排列且交接设置，交接位置形成凸起，所述至少两个孔与所述横向张力螺钉间隙配合，所述凸起与所述横向张力螺钉过盈配合。
15.进一步的，所述第一杆部与第二杆部的长度之比为1:1至2:1，和/或，所述第一杆部与第二杆部的直径之比为4:1至4:3。
16.进一步的，所述凸起的过盈量为0.1mm～1mm，和/或，所述斜拉力螺钉上用于容纳横向张力螺钉的钉孔为3个交接设置的孔。
17.本发明具有以下有益效果：
18.本发明的股骨颈动态三角支撑系统，包括用于贴设在股骨上端外侧的外固定板、横向张力螺钉和斜拉力螺钉，外固定板相对小巧，可微创植入，无需打开髓腔；外固定板、斜拉力螺钉、横向张力螺钉三者能够组合成稳定的三角支撑系统，防旋效果好。
附图说明
19.图1为现有技术中三角支撑髓内钉系统的结构示意图；
20.图2为现有技术中股骨颈动力防旋系统的结构示意图；
21.图3为本发明的股骨颈动态三角支撑系统一个实施例的结构示意图；
22.图4为图3中斜拉力螺钉的立体图；
23.图5为本发明中横向张力螺钉的过渡斜面与斜拉力螺钉的平台的配合示意图，其中(a)为整体结构图，(b)为局部放大图；
24.图6为本发明中横向张力螺钉的第二杆部与斜拉力螺钉的钉孔的配合示意图，其中(a)为整体结构图，(b)为斜拉力螺钉a向视图且额外示出了钉孔的放大图；
25.图7为本发明的股骨颈动态三角支撑系统的原理图；
26.图8为本发明的股骨颈动态三角支撑系统另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
27.为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
28.本发明提供一种股骨颈动态三角支撑系统，如图3-8所示，包括横向张力螺钉1和斜拉力螺钉2，还包括用于贴设在股骨上端外侧(远离股骨头一侧，包括转子间嵴及周边区域)的外固定板3，外固定板3的上部和下部分别设有用于容纳横向张力螺钉1的第一钉孔31和用于容纳斜拉力螺钉2的第二钉孔32。
29.使用时，首先可使用工具持取外固定板3并将其贴设在股骨上端外侧，然后将斜拉力螺钉2穿过外固定板3上用于容纳斜拉力螺钉2的第二钉孔32，再将横向张力螺钉1穿过外固定板3上用于容纳横向张力螺钉1的第一钉孔31以及斜拉力螺钉2上用于容纳横向张力螺钉1的钉孔22。
30.本发明的股骨颈动态三角支撑系统，包括用于贴设在股骨上端外侧的外固定板、横向张力螺钉和斜拉力螺钉，外固定板相对小巧，可微创植入，无需打开髓腔；外固定板、斜拉力螺钉、横向张力螺钉三者能够组合成稳定的三角支撑系统，防旋效果好。
31.横向张力螺钉1和外固定板3之间的固定，可以采用本领域的各种常规方式，然而为提高系统的牢固性，优选的，如图3所示，外固定板3的第一钉孔31设有内螺纹，横向张力螺钉1的尾端设有与内螺纹相配合的外螺纹，这样横向张力螺钉1能够与外固定板3锁紧为一体，提高整体牢固性。
32.斜拉力螺钉2和外固定板3之间的固定，也可以采用本领域的各种常规方式，然而为提高系统的牢固性，优选的，如图3和图8所示，外固定板3的内侧设有与第二钉孔32相连通且供斜拉力螺钉2穿过的中空定位筒33，这样有以下好处：一是能够提高外固定板3与骨的固定强度，二是能够使斜拉力螺钉2的尾端不突出至骨头表面，三是还能提高斜拉力螺钉2与外固定板3的固定强度，四是在一定程度上对斜拉力螺钉2起到约束作用，有效减少斜拉力螺钉2的晃动，五是在将斜拉力螺钉2植入过程中起到一定的导向作用，使植入方向更加精准。进一步的，为方便实现斜拉力螺钉2和中空定位筒33的连接固定，斜拉力螺钉2的尾部设有环形凸台21，中空定位筒33的端部内侧设有与环形凸台21相配合的环形挡台331，通过环形凸台21与环形挡台331的设置，可以有效的控制斜钉的植入深度。
33.发明人在研究过程中发现，如图7所示，本发明的产品在植入人体后，斜钉因骨折线m塌陷出现退钉时，会将股骨头传递的压力压在横钉上。股骨颈三角支撑系统所受压力f向下压股骨头，横钉与斜钉共同分担力f，当斜钉因承受力过大向左下方退钉时，斜钉将压力压在横钉上，横钉承受压力的应力集中点分别为与斜钉相交的钉孔位置支点q和与固定板孔连接的位置支点w，支点q的力臂l1小于支点w的力臂l2。力矩m＝fl，当压力相同时，支点q力矩小于支点w力矩。因此，螺钉越靠近外固定板一侧承受力矩越大、越容易折断。
34.本发明中，如图3-8所示，横向张力螺钉1可以为不同直径设计(变径结构)，即包括位于尾部(图中左端)的第一杆部11和位于头部(图中右端)的第二杆部12，第一杆部11的直径d大于第二杆部12的直径d，由于本产品的应力集中主要为横向张力螺钉1，第一杆部11的直径d较粗，可防止横向张力螺钉1在使用中折断；第二杆部12与斜拉力螺钉2的钉孔22相配合，第二杆部12的直径d较细，可减小与之配合的钉孔22直径，防止斜拉力螺钉2因钉孔22位置太薄折断。因此，本发明能较好的避免横向张力螺钉1和斜拉力螺钉2折断。本发明在不改变斜钉钉孔直径的情况下，增大横钉靠近外固定板一侧的直径d，可使横钉更结实，不易折断。
35.为提高横向张力螺钉1变径位置处的强度，第一杆部11和第二杆部12的交界处可以为过渡斜面13，并且，使用时过渡斜面13可以位于斜拉力螺钉2上用于容纳横向张力螺钉1的钉孔22处，斜拉力螺钉2上可以设置有与过渡斜面13相配合的平台24，平台24可以位于钉孔22靠近外固定板3的一侧。平台24可以采用铣扁的方式形成。第一杆部11加粗后，横向张力螺钉1的薄弱位置位于第一杆部11和第二杆部12的交界处，压力作用于横向张力螺钉1的右端，因此尽量延长第一杆部11的长度，可使第一杆部11和第二杆部12的交界处的力臂减短，使横向张力螺钉1更结实，可以有效防止横向张力螺钉1被折断。而由于该装置作用于人体内，因为应用主体的特殊性，规格大小等需要进行严格的控制，任何一个地方的改动都可能造成巨大的影响，而平台24的设置，给第一杆部11提供了一定的避让空间，能够在有限的置钉空间内最大限度的增加第一杆部11的长度，不仅可以有效的适当延长第一杆部11的长度，增加横向张力螺钉1的抗压力性能，而且不会造成横向拉力螺钉1乃至整个系统的尺寸上的改变，从而在不影响整个产品的其他性能基础上增加了横向张力螺钉1的抗压力性
能。
36.具体来说，如图5中(b)所示，横钉杆部过渡斜面13位置，在斜钉钉孔22位置铣扁前如图中虚线所示，靠近横钉左侧；斜钉钉孔22位置铣扁后，横钉杆部过渡斜面13位置可在原基础上向右侧延伸。横钉使用中易折断位置为过渡斜面13位置，将过渡斜面13位置向右侧移动，可减少过渡斜面13位置所受力矩，降低横钉断裂风险。
37.可以理解的是，根据实际需求平台24与过渡斜面13之间在安装初期也可以不直接形成接触，两者之间可以留有一定的间隙，也可以刚好搭接在一起，在后期活动过程中平台24不会对渡斜面13造成太大的反向作用力，防止造成横向拉力螺钉3向后退钉。
38.平台24的深度优选不超过斜拉力螺钉2上用于容纳横向张力螺钉1的钉孔22的上沿的最低点，这样不会减弱斜拉力螺钉2的钉孔22位置强度，同时可尽量延长与之配合的第一杆部11的长度，使横向张力螺钉1更结实。
39.可选的，过渡斜面13的倾斜角度可以为30-60度。具体的可以为30度、45度、60度。在该范围内的，过渡斜面13与平台24之间接触的更加充分，接触面积相对更大，可以适当地增加斜拉力螺钉2对横向张力螺钉1的托举作用，增加整个系统的抗压力性能。
40.综合考虑横向张力螺钉1的强度需要以及股骨内置钉空间大小，第一杆部11与第二杆部12的长度之比优选为1:1至2:1，第一杆部11与第二杆部12的直径之比优选为4:1至4:3。通过对第一杆部11及第二杆部12之间的长度以及直径的限定，能在有限的置钉空间中充分保证横向张力螺钉1的强度。在实际应用的过程中，可以根据所需规格的不同，选择不同的比例范围，例如第一杆部11和第二杆部12的长度之比可以为1:1、1.5:1、2:1等，直径之比可以为4:1、2:1、4:3等。
41.第一杆部11与第二杆部12之间可以是一体的，也可以是可拆卸连接。
42.进一步的，斜拉力螺钉2上用于容纳横向张力螺钉1的钉孔22可以包括至少两个孔，该至少两个孔沿斜拉力螺钉2轴向排列且交接设置，交接位置形成凸起23，该至少两个孔与横向张力螺钉1间隙配合，凸起23与横向张力螺钉1过盈配合，这样钉孔22与横向张力螺钉1间隙配合，确保横向张力螺钉1能够穿过钉孔22；凸起23与横向张力螺钉1过盈配合，使横向张力螺钉1能够托起斜拉力螺钉2，承担斜拉力螺钉2向下传导的一定压力，同时凸起23与横向张力螺钉1过盈配合还可以有效减缓斜拉力螺钉2在术后造成的退钉现象；当斜拉力螺钉2对横向张力螺钉1的压力过大的时候，横向张力螺钉1滑过斜拉力螺钉2槽(即钉孔22)内的凸起23，从一个孔过渡到另一个孔，以位置过渡换取压力减小，将承载的压力降低，能够更好的防止横钉折断，同时实现了动态支撑。
43.综合考虑受力等因素，凸起23的过盈量优选为0.1～1mm，可根据螺钉的直径及股骨头传递压力的大小进行调整。在图中所示实施例中，斜拉力螺钉2上用于容纳横向张力螺钉1的钉孔22为3个交接设置的孔。应当理解，实施人可以根据不同的需求适当调整交接孔的数量，适当的增加或者减少，只要能实现本发明实施例所要解决的技术问题即可。
44.在图8所示实施例中，为使外固定板3的下端与股骨侧壁紧密贴合，防止其在术后因斜拉力螺钉2退钉而翘起，外固定板3上在第二钉孔32的下方可以设有第三钉孔34，第三钉孔34内设有远端横向固定螺钉4。
45.综上，本发明综合了现有三角支撑髓内钉系统和股骨颈动力防旋系统两种产品的优点进行了优化设计，具体来说，以股骨颈动力防旋系统的外固定方式为基础，将动力棒与
防退螺钉组合为斜拉力螺钉，并在其杆部开槽，延长外固定板上端并在其上增加第一钉孔，将远端横向张力螺钉移至近端，横向张力螺钉尖端穿过斜拉力螺钉杆部的钉孔固定股骨头，横向张力螺钉尾端为螺纹，与外固定板第一钉孔的内螺纹相配合，从而将横向张力螺钉与外固定板锁紧为一体，构成由外固定板、斜拉力螺钉、横向张力螺钉三者组合的稳定三角支撑系统，即股骨颈三角支撑系统。
46.本发明将三角支撑髓内钉系统与股骨颈动力防旋系统的外固定、微创特点相结合，设计出一款股骨颈三角支撑系统。本系统主要由外固定板、斜拉力螺钉、横向张力螺钉等组成一个稳定的三角支撑系统，其中外固定板为主体连接结构，斜拉力螺钉穿过外固定板的第二钉孔、骨折线等，将股骨头与股骨干部连接为一体，横向张力螺钉的尖端穿过外固定板、骨折线、斜拉力螺钉的钉孔，将股骨头与股骨干部连接为一体，横向张力螺钉通过尾端的外螺纹锁紧在外固定板上。斜拉力螺钉与外固定板为非锁定连接，其上有两个以上连续的钉孔，各相邻钉孔之间有凸起，凸起的间距小于横向张力螺钉穿过钉孔位置的第二杆部的直径，横向张力螺钉可在承受一定压力下支撑钉孔的凸起使斜拉力螺钉稳定，但在承受压力过大时，横向张力螺钉的杆部会穿过一个钉孔上凸起进入下一个钉孔(此时骨折线塌陷，增加骨折线位置的骨密度，提高骨与骨之间的支撑力)，通过改变位置换取压力减小、将承载的压力降低，防止横向张力螺钉折断。
47.横向张力螺钉分不同直径，第一杆部的直径d大于第二杆部的直径d，第一杆部与第二杆部之间通过过渡面过渡，当股骨头将压力作用于横张力螺钉右侧时，左侧因力臂长承担的力矩更大，同等直径下更容易折断。斜拉力螺钉上钉孔位置铣扁，铣扁位置不超过钉孔边缘最低点，不会影响斜拉力螺钉的强度(钉孔最低点位置最薄，如图4中b所示位置)，钉孔铣扁后可使横向张力螺钉的过渡面位置向右移，可增加第一杆部的长度。增大第一杆部的直径d、延长第一杆部的长度可在不增加斜拉力螺钉直径的情况下增强横向张力螺钉的强度。
48.原股骨颈动力防旋系统的远端横向固定螺钉可以去掉(图3)，也可以保留(图8)，在股骨颈三角支撑系统中，单独的三角支撑就可使股骨颈骨折达到稳定状态，保留远端横向固定螺钉可使外固定板的下端与股骨侧壁紧密贴合，防止其在术后因斜拉力螺钉退钉而翘起。
49.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。