CN104586496A - 一种促进骨折愈合的微孔仿生骨折固定装置 - Google Patents

一种促进骨折愈合的微孔仿生骨折固定装置 Download PDF

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Abstract

一种促进骨折愈合的微孔仿生骨折固定装置，属于骨科医疗器械技术领域，用于达到更好的骨折复位固定效果。本发明在连接骨折部位两侧的内固定钉上分别设计了张力孔和密布的微孔，张力孔的轴向与张力骨小梁方向一致，在张力孔之间有密布的微孔，张力孔的直径为0.1-3mm，微孔的孔径为1-50um。这种结构可以允许骨小梁沿内固定钉上的张力孔及微孔长入，达到髓内外骨痂同时生长，缩短骨折愈合时间，减少骨折及手术的各种并发症。本发明利用了仿生内固定理论，采用更加符合骨骼解剖结构尤其是生物力学结构特性的仿生内固定物，使骨折恢复遵循骨折自身的传导和负荷特点，能够使骨折治疗达到满意的复位和愈合效果。

Description

一种促进骨折愈合的微孔仿生骨折固定装置
技术领域
本发明涉及一种骨折治疗的固定装置，属于骨科医疗器械技术领域。
背景技术
在骨折治疗中，如何根据骨骼结构进行复位和固定是非常重要的内容，这将直接影响到骨折部位的复原程度，成为手术成败的关键。从解剖学上看骨主要由骨质、骨膜、骨髓等构造。骨质分骨密质和骨松质两类，骨密质致密坚实，耐压性强，布于骨的表面。骨松质位于骨的内部，由交织成网的骨小梁构成，结构疏松。骨小梁的排列方向，多数都与该骨的承受压力的方向一致。骨小梁可以分为主张力骨小梁、辅助张力骨小梁及主压力骨小梁、辅助压力骨小梁，在不同部位骨小梁走形方向不同。人体的骨骼受应力的影响，负荷增加骨增粗，负荷减少骨变细。骨骼在生长过程中力求达到一种最佳结构，即骨骼的形态与物质受个体活动水平的调控，使之足够承担力学负载，但并不增加代谢转运的负担。根据上述原理，骨折再塑过程的变化规律显示，骨折后如有移位，在凹侧将有明显骨痂形成，其内部骨小梁将沿着压应力的传递方向排列，而在凸侧将有骨的吸收。
目前，股骨颈骨折、粗隆间骨折、股骨远端骨折、胫骨近端骨折是临床常见损伤，在治疗中需要进行包括伽马钉（Gamma）、空心（拉力）螺钉等固定，其主要并发症包括骨折不愈合、延迟愈合、内固定物松动、断裂。传统骨折内固定物置入后由于内置物的容积占位效应，破坏断端骨小梁，影响两个断端的骨小梁的生长、并恢复其连续性，髓内外骨痂生长不均衡，尤其是老年人骨质疏松性骨折，可能骨皮质愈合后，骨松质愈合较差，影响骨骼愈合强度，有时候可能导致骨折延迟愈合及再骨折。
随着骨科内固定技术的不断发展，非常有必要设计新的固定装置，使骨折治疗在生物学及生物力学原理的指导下，使骨折的皮质与主要骨小梁同时生长重建，实现髓内外骨折同时愈合。这样会加快骨折愈合速度、提高骨折愈合质量和强度，降低骨折不愈合、延迟愈合、内固定物松动、断裂等并发症的发生率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种促进骨折愈合的微孔仿生骨折固定装置，这种微孔仿生骨折固定装置利用了仿生内固定理论，使骨折恢复遵循骨折自身的传导和负荷特点，能够使骨折治疗达到满意的复位和愈合效果。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种促进骨折愈合的微孔仿生骨折固定装置，它包括一个圆杆状的内固定钉，内固定钉的中心有通孔，内固定钉一端有内固定螺纹，另一端有锁紧结构，内固定钉的两端分别位于骨折部位两侧的骨骼内，内固定钉的杆体上有张力孔，张力孔的两端位于内固定钉的杆体两侧，张力孔穿过内固定钉的中心轴线，张力孔的轴向与张力骨小梁的方向一致，多个张力孔沿着内固定钉的轴向平行排列，张力孔的位置与骨折部位相对，在相邻张力孔之间的内固定钉的杆体上分别有密布的微孔结构，张力孔的直径为0.1-3mm，微孔的孔径为1-50um。
上述促进骨折愈合的微孔仿生骨折固定装置，所述内固定钉为连接骨折的股骨颈两侧的固定钉，内固定钉有内固定螺纹的一端与骨折的股骨头相连接，内固定钉的另一端的锁紧结构连接在股骨外侧，内固定钉的张力孔的位置位于骨折的股骨颈两侧，在股骨内沿着股骨轴向有股骨固定主钉，股骨固定主钉的上部有连接孔，连接孔的直径与内固定钉的外径相匹配，股骨固定主钉的轴向与内固定钉的轴向有90-140度的夹角。
上述促进骨折愈合的微孔仿生骨折固定装置，所述内固定钉为连接骨折的股骨两侧的固定钉，内固定钉沿着股骨轴向，内固定钉的上端连接在股骨的顶端，内固定钉的下端连接在股骨骨折部分内，内固定钉的张力孔的位置位于骨折的股骨两侧。
上述促进骨折愈合的微孔仿生骨折固定装置，所述内固定钉位于股骨外侧的端面上有豁口，豁口与端面中心垂直，豁口的方向与张力孔的轴向一致。
上述促进骨折愈合的微孔仿生骨折固定装置，所述内固定钉可以用于胫骨骨折的复位固定，内固定钉的有内固定螺纹的一端穿过外侧骨折的胫骨与内侧的胫骨相连接，内固定钉的另一端的锁紧结构位于外侧骨折的胫骨连接钢板的外侧，内固定钉的张力孔的位置位于骨折的胫骨部位两侧。
上述促进骨折愈合的微孔仿生骨折固定装置，所述内固定钉还可以用于跟骨骨折的复位固定，内固定钉的两端分别位于跟骨的两侧，内固定钉的一端有螺纹，螺纹上有锁母，内固定钉的另一端有钉帽，拧紧锁母可以将骨折跟骨固定，内固定钉的张力孔的位置位于骨折的跟骨部位两侧。
本发明的有益效果是：
本发明在连接骨折部位两侧的内固定钉上分别设计了张力孔和密布的微孔，张力孔的轴向与张力骨小梁方向一致，在张力孔之间有密布的微孔，张力孔的直径为0.1-3mm，微孔的孔径为1-50um。这种结构可以允许骨小梁沿内固定钉上的张力孔及微孔长入，达到髓内外骨痂同时生长，缩短骨折愈合时间，减少骨折及手术的各种并发症；同时，密布的微孔结构结合数个张力孔使内固定钉的弹性模量更好，内固定强度没有得到削弱，防止出现断钉、应力性折断的情况；内固定钉端部的豁口可以方便指引手术操作人员寻找适宜的骨折断端骨小梁方向来调整进针方向。
本发明利用了仿生内固定理论，采用更加符合骨骼解剖结构尤其是生物力学结构特性的仿生内固定物，使骨折恢复遵循骨折自身的传导和负荷特点，能够使骨折治疗达到满意的复位和愈合效果。
本发明是骨折复位固定技术的创新，解决了尤其是老年人骨质疏松性骨折治疗后，骨松质愈合较差，影响骨骼愈合强度，有时候可能导致骨折延迟愈合及再骨折的老大难问题。
本发明的微孔仿生骨折固定装置适用于全身骨折内固定治疗，尤其适用于关节附近复杂骨小梁结构骨折，结合微创技术及影像导航技术的支持，具有良好的预期，可以获得显著的经济和社会效益。
附图说明
图1是本发明的股骨颈骨折使用状态示意图；
图2是本发明的股骨近端骨折使用状态示意图；
图3是本发明的股骨远端骨折使用状态示意图；
图4是本发明的胫骨一种骨折使用状态示意图；
图5是本发明的另一种胫骨骨折使用状态图；
图6是本发明的跟骨骨折使用状态示意图。
图中标记如下：内固定钉1、内固定螺纹2、锁紧结构3、张力孔4、微孔5、豁口6、股骨固定主钉7、股骨8、胫骨9、跟骨10、钢板11、张力线12。
具体实施方式
本发明包括一个圆杆状的内固定钉1，内固定钉1的中心有通孔，内固定钉1一端有内固定螺纹2，另一端有锁紧结构3，内固定钉1的两端分别位于骨折部位两侧的骨骼内。
本发明的内固定钉1的杆体上有张力孔4，张力孔4的两端位于内固定钉1的杆体两侧，张力孔4穿过内固定钉1的中心轴线，张力孔4的轴向与张力骨小梁的方向一致，图中画出了张力骨小梁的张力线12，多个张力孔4沿着内固定钉1的轴向平行排列，张力孔4的位置与骨折部位相对，在相邻张力孔4之间的内固定钉1的杆体上分布有微孔5结构，张力孔4的直径为0.1-3mm，微孔5的孔径为1-50um。这种结构可以允许骨小梁沿内固定钉1上的张力孔4及微孔5长入，达到髓内外骨痂同时生长，缩短骨折愈合时间，减少骨折及手术的各种并发症。同时，微孔5结构结合数个张力孔4使内固定钉1的弹性模量更好，内固定强度没有得到削弱，防止出现断钉、应力性折断的情况。
在内固定钉1位于股骨外侧的端面上有豁口6，豁口6与端面中心垂直，豁口6的方向与张力孔4的轴向一致。豁口6可以方便指引手术操作人员寻找适宜的骨折断端骨小梁方向来调整进针方向。
图1显示，在对股骨颈骨折进行复位固定时，内固定钉1为连接骨折的股骨颈两侧的固定钉。内固定钉1有内固定螺纹2的一端与骨折的股骨头相连接，内固定钉1的另一端的锁紧结构3连接在股骨8外侧，内固定钉1的张力孔4的位置位于骨折的股骨颈两侧。在股骨8内沿着股骨8轴向有股骨固定主钉7，股骨固定主钉7的上部有连接孔，连接孔的直径与内固定钉1的外径相匹配，内固定钉1穿在股骨固定主钉7的连接孔内，股骨固定主钉7的轴向与内固定钉1的轴向有90-140度的夹角。
图2、3显示，在对股骨8近端和远端骨折进行复位固定时，内固定钉1为连接骨折的股骨8两侧的固定钉，内固定钉1沿着股骨轴向进行固定，内固定钉1的张力孔4的位置位于骨折的股骨8两侧，张力孔4的方向与股骨8内的张力线12的方向相同，内固定钉1的上端连接在股骨8的顶端，内固定钉1的下端连接在股骨8骨折部分内。内固定钉1位于股骨8外侧的端面上有豁口6，豁口6与端面中心垂直，豁口6的方向与张力孔4的轴向一致。
图1结构主要用于股骨颈骨折，图2结构主要用于股骨粗隆间骨折。根据骨折部位，这些结构可以组合使用，可以单独使用。
本发明的内固定钉1的张力孔4和微孔5在内固定钉1杆体上的长度范围为30-50mm，图1、图2显示的实施例中的长度范围为45mm。
图4、5显示，在对胫骨9骨折进行复位固定时，内固定钉1的有内固定螺纹2的一端穿过外侧骨折的胫骨9与内侧的胫骨9相连接，内固定钉1的另一端的锁紧结构3位于外侧骨折的胫骨9连接钢板11的外侧，内固定钉1的张力孔4的位置位于骨折的胫骨9部位两侧。
图6显示，在对跟骨10骨裂进行固定时，内固定钉1的两端分别位于跟骨10的两侧，内固定钉1的一端有螺纹，螺纹上有锁母，内固定钉1的另一端有钉帽，拧紧锁母可以将骨折的跟骨10固定，内固定钉1的张力孔4的位置位于骨折的跟骨10部位两侧。
本发明的内固定钉1采用可吸收性材料及非吸收性材料两种材质作为内固定植入物。可吸收材料适用于老年人，相应骨质强度较小，负重较轻，组织相容性好，减少了二次手术的伤害。非吸收材料适用于中青年患者，使用具有较好组织相容性的钛类材料，电离反应较轻，内固定强度大，排异轻，也可不需取出。

Claims (4)

1.一种促进骨折愈合的微孔仿生骨折固定装置，其特征在于：它包括一个圆杆状的内固定钉（1），内固定钉（1）的中心有通孔，内固定钉（1）一端有内固定螺纹（2），另一端有锁紧结构（3），内固定钉（1）的两端分别位于骨折部位两侧的骨骼内，内固定钉（1）的杆体上有张力孔（4），张力孔（4）的两端位于内固定钉（1）杆体的两侧，张力孔（4）穿过内固定钉（1）的中心轴线，张力孔（4）的轴向与张力骨小梁的方向一致，多个张力孔（4）沿着内固定钉（1）的轴向平行排列，张力孔（4）的位置与骨折部位相对，在相邻张力孔（4）之间的内固定钉（1）的杆体上分别有密布的微孔（5）结构，张力孔（4）的直径为0.1-3mm，微孔（5）的孔径为1-50um。
2.根据权利要求1所述的促进骨折愈合的微孔仿生骨折固定装置，其特征在于：所述内固定钉（1）为连接骨折的股骨颈两侧的固定钉，内固定钉（1）有内固定螺纹（2）的一端与骨折的股骨头相连接，内固定钉（1）的另一端的锁紧结构（3）连接在股骨外侧，内固定钉（1）的张力孔（4）的位置位于骨折的股骨颈两侧，在股骨内沿着股骨轴向有股骨固定主钉（7），股骨固定主钉（7）的上部有连接孔，连接孔的直径与内固定钉（1）的外径相匹配，股骨固定主钉（7）的轴向与内固定钉（1）的轴向有90-140度的夹角。
3.根据权利要求1所述的促进骨折愈合的微孔仿生骨折固定装置，其特征在于：所述内固定钉（1）为连接骨折的股骨（8）两侧的固定钉，内固定钉（1）沿着股骨（8）轴向，内固定钉（1）的上端连接在股骨（8）的顶端，内固定钉（1）的下端连接在股骨（8）骨折部分内，内固定钉（1）的张力孔（4）的位置位于骨折的股骨（8）两侧。
4.根据权利要求1、2或3所述的促进骨折愈合的微孔仿生骨折固定装置，其特征在于：所述内固定钉（1）位于股骨（8）外侧的端面上有豁口（6），豁口（6）与端面中心垂直，豁口（6）的方向与张力孔（4）的轴向一致。
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