CN110151288A - 胫骨、股骨、肱骨骨延长用伸缩式髓内钉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种胫骨、股骨、肱骨骨延长用伸缩式髓内钉装置，包括套接的第一伸缩杆和第二伸缩杆，以及驱动第一伸缩杆相对于第二伸缩杆沿轴向移动的驱动组件，当将该伸缩式髓内钉打入骨质，并通过固定锁钉分别将该可伸缩髓内钉的两端分别固定在股骨的两端断骨上时，通过该驱动组件来驱动该可伸缩髓内钉在骨质内进行伸展，从而刺激骨质生长，促进骨折的愈合，并且患者整个治疗过程根本无需支撑架，降低了感染和并发症的风险。
Description
技术领域
本发明涉及骨科医疗器械领域，具体涉及一种胫骨、股骨、肱骨骨延长用伸缩式髓内钉。
背景技术
长骨大段骨缺损是指骨折不能自行愈合或仅能再生10％的骨缺损，一般为累及长骨直径的2-3倍。大段骨缺损通常由高能量创伤、感染、肿瘤等原因引起，常伴有肢体短缩、畸形、骨髓炎、肌肉萎缩和邻近关节僵硬，其修复治疗一直是骨科领域的最大难题之一。据统计显示，在德国骨移植手术是患者最常接受前50种治疗之一；在美国每年需进行骨移植手术的患者约80万例；在中国每年单因创伤需行骨移植手术就超过了300万例；大段骨缺损给予患者带来了巨大身心伤害及经济负担，因此如何解决该项难题已成为骨科领域的重要课题。
目前临床上治疗长骨大段骨缺损的主要方法有自体骨移植、Masquelet技术及Ilizarov技术。自体骨移植具有最佳的骨传导、骨诱导及骨生成作用，是治疗骨缺损的标准。然而自体骨量有限、骨强度欠佳，难以满足大段骨缺损的需求。虽然吻合血管的骨移植(如腓骨、髂骨、肋骨等)也是治疗大段骨缺损的有效方法，但是该手术创伤大，供区并发症多，移植骨完成塑形及增粗的时间长，而且患者不能早期负重，后期易出现应力性骨折、肌肉萎缩等。此外，该技术学习曲线长，对术者要求相对较高，不能广泛地应用于临床，因此不是治疗大段骨缺损的主流方法。Masquelet技术的出现为大段骨缺损的治疗提供一种新途径。该技术是利用膜辅助的自体骨移植治疗节段性骨缺损。该技术具体地分为两个阶段。第一阶段：彻底清后植入PMMA骨水泥占位器，使用内固定或外固定进行固定，闭合创面，形成诱导膜。第二阶段：在6-8w后切开诱导膜，移除骨水泥占位器，打通髓腔，在膜内填充自体松质骨，然后闭合诱导膜和切口。该诱导膜不但具有避免移植骨吸收、维持移植骨位置及阻止软组织侵入等作用，而且能可分泌生长因子和骨诱导因子促进骨质生长，如血管内皮因子、TGF-β1，BMP-2等[12]。虽然多项临床研究证明Masquelet技术治疗骨缺损能取得一定的临床效果，但是也存在很大局限性。该技术最大的缺陷在于修复骨缺损过程中需要大量的自体骨移植，增加了手术创伤及供区并发症；而且该技术不能有效的纠正肢体短缩及力线，如果合并大面积皮肤软组织缺损还需要结合显微皮瓣技术。此外，在术后患者不能早期负重锻炼，容易出现应力性骨折、骨吸收及骨不连等并发症，而且该方法需要进行两次甚至多次手术，患者住院时间长、花费极高。
现有的肢体延长技术通常是应用张力-应力的Ilizarov原理，其中承受慢速稳定拉伸的活组织被代谢性地激活。因此，在形成骨间隙并随即牵伸该间隙后，就可以形成新骨以实现长度的增加。用于肢体延长的现有机械设备包括通过可调节支杆连接并且利用线、销钉或螺钉经皮连接至骨的形式为环的外部固定器。髓内钉是一种应用广泛的骨折髓内的固定装置，其是一具有一定强度的支撑杆，并可以具有一定的解剖弧度。对于长管状骨骨折，髓内钉因其更加符合骨的力学特性，常作为治疗的首选，最初的髓内钉主要依靠主钉与髓腔的摩擦力控制骨折断端稳定，这一固定方式只能在一定程度上对抗弯曲载荷产生的应力，而对于轴向载荷及旋转载荷产生的应力则不能提供足够的对抗，常造成骨折断端的短缩及旋转移位。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供一种胫骨、股骨、肱骨骨延长用伸缩式髓内钉。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种胫骨、股骨、肱骨骨延长用伸缩式髓内钉,其包括相互套接的第一伸缩杆和第二伸缩杆，以及驱动所述第一伸缩杆相对于所述第二伸缩杆沿轴向移动的驱动组件，所述驱动组件设置在所述第二伸缩杆上，并与所述第一伸缩杆相连。
其中，所述驱动组件包括：螺杆，第一锥形齿轮，第二锥形齿轮和操作杆，其中，
所述螺杆的一端固定在所述第一伸缩杆底部，另一端沿轴向延伸入所述第二伸缩杆腔体内；所述第一锥形齿轮设置在所述第二伸缩杆腔体内，并套设在所述螺杆上；所述第二锥形齿轮设置在所述第二伸缩杆腔体内，并与所述第一锥形齿轮啮合；所述操作杆的连接端与所述第二锥形齿轮轴孔配合，操作端贯穿所述第二伸缩杆的腔壁延伸出所述第二伸缩杆腔体外。
本发明的有益效果在于：本发明公开了一种胫骨、股骨、肱骨骨延长用伸缩式髓内钉，通过驱动组件来驱动该伸缩式髓内钉的第一伸缩杆和第二伸缩杆在骨质内进行伸展或收缩，从而刺激骨质生长，促进骨折的愈合，并且患者能够早期就脱离支撑架，降低了感染和并发症的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的一种胫骨、股骨、肱骨骨延长用伸缩式髓内钉的一实施例的结构示意图；
图2为图1中伸缩式髓内钉的第一伸缩杆在驱动组件的驱动下相对于第二伸缩杆向下移动的示意图；
图3为图1中伸缩式髓内钉中第一锥形齿轮的底座与第二伸缩杆中定位块相配合的一实施例的示意图；
图4为图1中第一锥形齿轮底座上的定位卡件的一实施例的示意图；
图5为图1中伸缩式髓内钉中第一锥形齿轮的底座与第二伸缩杆中定位块相配合的又一实施例的示意图；
图6为本发明的一种胫骨、股骨、肱骨骨延长用伸缩式髓内钉的又一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的胫骨、股骨、肱骨骨延长用伸缩式髓内钉通过设置相互套接并可沿轴向相对移动的第一伸缩杆111和第二伸缩杆112，以及驱动组件，从而当该伸缩式髓内钉打入骨质内后，可通过固定锁钉13分别将第一伸缩杆111顶端和第二伸缩杆底端分别固定在骨质(胫骨/股骨/肱骨)的两端断骨上，然后当患者坐下/平躺时，即胫骨、股骨/肱骨近乎水平状态时，在外作用力辅助下通过驱动组件来驱动该第一伸缩杆111相对于第二伸缩杆112沿轴移动(当然也可以是驱动第二伸缩杆相对于第一伸缩杆沿轴向移动，其原理相同)，即驱动该伸缩式髓内钉在骨质内进行伸展或收缩，从而刺激骨质生长，促进骨折的愈合。下面结合具体实施例进行详细的说明。
实施例一
参见图1，为本发明的一种胫骨、股骨、肱骨骨延长用伸缩式髓内钉的一实施例的结构示意图，具体地，本实施例的伸缩式髓内钉装置包括套设的第一伸缩杆111和第二伸缩杆112，以及用于驱动该第一伸缩杆相对于第二伸缩杆沿轴向移动(参见图1和图2中沿轴向向上或向下移动)的驱动组件，其中，第一伸缩杆111内套在该第二伸缩杆112的腔体内，驱动组件固定在该第二伸缩杆112上，并与该第一伸缩杆111相连。
在一具体实施例中，该驱动组件包括一端设置在第一伸缩杆111底部，另一端沿轴向延伸入第二伸缩杆112腔体内的螺杆131；设置在该第二伸缩杆112腔体内，并与该螺杆131螺纹连接的第一锥形齿轮132；设置在该第二伸缩杆112内，并与该第一锥形齿轮132相啮合的第二锥形齿轮133；以及连接端与该第二锥形齿轮133轴孔配合，操作端贯穿该第二伸缩杆112腔壁并延伸出该第二伸缩杆112腔体外的操作杆134。
本实施例中，通过将该操作杆134设置在第二伸缩杆112上，并贯穿出第二伸缩杆112上，从而当该伸缩式髓内钉安装到骨质内时，可对穿出肢体的操作杆134施加外作用力，以驱动该操作杆134转动；由于该操作杆1314与第二锥形齿轮133轴孔配合，即该操作杆134为该第二锥形齿轮133的转轴，因此，当驱动该操作杆134转动时，该操作杆134带动第二锥形齿轮133转动；由于第二锥形齿轮133与第一锥形齿轮132相啮合，因此，第一锥形齿轮132在第二锥形齿轮133的带动下在该第二伸缩杆112腔体内转动；由于该第一锥形齿轮132设置在该第二伸缩杆112腔体内，并与螺杆131螺纹配合，因此，当驱动该第一锥形齿轮132在该第二伸缩杆112腔体内转动时，该螺杆131相对于该第二伸缩杆112沿轴向移动，当然，与该螺杆131固定一起的第一伸缩杆111也在该螺杆131的带动下相对于该第二伸缩杆112沿轴向移动(如图1和图2，中第一伸缩杆相对于第二伸缩杆向上/下移动)。
参见图3，在一具体实施例中，可通过在该第二伸缩杆112腔体内沿径向设置一个定位块112-1用来支撑该第一锥形齿轮131的同时，也限定该第一锥形齿轮132的位置，避免该第一锥形齿轮上下移动，而该第一锥形齿轮132的底座132-1贯穿该定位块112-1，且该底座132-1端部靠近该定位块112-1的位置沿周向设置有定位卡件132-2，从而该定位卡件132-2与该第一锥形齿轮132的大端面形成一个定位槽，且该定位槽与该定位块112-1相配合。
本实施例中，通过该定位块来支撑第一锥形齿轮，并在该第一锥形齿轮的底座上设置定位卡件与大端面(即锥形齿轮的大端面)形成与该定位块相配合的定位槽，即通过该定位块和定位槽的配合限定该第一锥形齿轮在第二伸缩杆内的位置，并通过定位块与定位槽之间的配合为第一锥形齿轮相对于该第二伸缩杆转动提供了空间，具体地，该定位块112-1为一具有通孔，且具有一定厚度的第一圆盘，且该通孔与该第一锥形齿轮的底座相配合；而该定位卡件为第二圆盘或者沿底座周向均匀设置的至少两个凸块，参见图4；参见图5，在另一具体实施例中，并不是将该定位块卡合在该定位卡件与第一锥形齿轮大端面所形成的定位槽中，而是在该定位块112-1的通孔的孔壁上沿轴向开设凹槽与该定位卡件132-2相配合，当然，此时该定位卡件也可不设置在该底座底端，而是设置在其他位置，如底座的中部。
当然，本实施例中，该定位块距离该地二伸缩杆底部的高度大于螺杆上螺纹的长度；而该第二锥形齿轮的轴线与第一锥形齿轮的轴线相垂直。
进一步地，本实施例中，该第一伸缩杆111的底端外壁沿周向设置有至少一个弹性滑动柱，第二伸缩杆112的内壁沿周向设置有至少一个供弹性滑动柱上下滑动的轴向轨道，且当在外作用力辅助下，驱动组件的驱动第一伸缩杆相对于该第二伸缩杆向上/下移动时，该伸缩式髓内钉伸展/收缩。
进一步地，参见图6，还可在该第二伸缩杆内设置一个用于支撑该第二锥形齿轮的圆形套管，该圆形套管自该第二伸缩杆腔体内壁向第二锥形齿轮底座方向延伸，并套设在该第二锥形齿轮的底座上，当然，该圆形套管的直径大于该操作杆的尺寸；
更进一步地，还可在该第二伸缩杆上对应于操作杆的位置设置一个保护套，具体地，该保护套自该第二伸缩杆的外壁沿操作杆轴向延伸；
更进一步地，还可在该操作杆的端部设置相应的刻度标示，用以提示转动圈数对应螺杆移动的距离，该对应关系可根据锥形齿轮的参数以及螺杆螺纹长度进行换算得到。
本实施例中的上述第一锥形齿轮和第二锥形齿轮均为微型齿轮，或者采用3D打印技术制成的，其可单独使用，也可与现有的各种胫骨、股骨和肱骨骨延长用的伸缩式外固定架或外支撑架配合使用，如可分别在髓内钉靠近顶部和底部的位置分别设置固定孔，从而通过将固定螺钉的两端分别设置在该固定孔和外支撑架或外固定架上，当然，该外固定架或外支撑架也可在髓内钉设置好以后撤除。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (4)
1.一种胫骨、股骨、肱骨骨延长用伸缩式髓内钉,其特征在于，包括相互套接的第一伸缩杆(111)和第二伸缩杆(112)，以及驱动所述第一伸缩杆(111)相对于所述第二伸缩杆沿轴向移动的驱动组件，所述驱动组件设置在所述第二伸缩杆(112)上，并与所述第一伸缩杆(111)相连。
2.根据权利要求1所述的伸缩式髓内钉,其特征在于，所述驱动组件包括：螺杆(131)，第一锥形齿轮(132)，第二锥形齿轮(133)和操作杆(134)，其中，
所述螺杆(131)的一端固定在所述第一伸缩杆(111)底部，另一端沿轴向延伸入所述第二伸缩杆(112)腔体内；所述第一锥形齿轮(132)设置在所述第二伸缩杆(112)腔体内，并套设在所述螺杆(131)上；所述第二锥形齿轮(133)设置在所述第二伸缩杆(112)腔体内，并与所述第一锥形齿轮(132)啮合；所述操作杆(134)的连接端与所述第二锥形齿轮(133)轴孔配合，操作端贯穿所述第二伸缩杆(112)的腔壁延伸出所述第二伸缩杆(112)腔体外。
3.根据权利要求2所述的伸缩式髓内钉,其特征在于，所述第二伸缩杆(112)腔体内沿径向设置有一用于支撑所述第一锥形齿轮(132)的定位块(112-1)，所述第一锥形齿轮(132)的底座(132-1)贯穿所述定位块(112-1)，且所述第一锥形齿轮(132)的底座(132-1)端部靠近所述定位块(112-1)的位置沿周向设置有定位卡件(132-2)，所述定位卡件(132-2)与所述第一锥形齿轮(132)的大端面形成与所述定位块(112-1)相配合的定位槽，且所述第一锥形齿轮(132)可相对于所述定位块(112-1)转动；
当通过外作用力驱动所述操作杆(134)时，所述操作杆(134)驱动所述第二锥形齿轮(133)转动时，所述第二锥形齿轮(133)带动所述第一锥形齿轮(132)在所述定位槽内相对于所述第二定位块(112-1)和所述螺杆(131)转动，从而使得所述螺杆(131)带动所述第一伸缩杆(111)相对于所述第二伸缩杆(112)移动，使所述伸缩髓式内主钉进行伸展或收缩。
4.根据权利要求1所述的伸缩式髓内钉,其特征在于,所述第二伸缩杆(112)腔体内沿径向设置有一用于支撑所述第一锥形齿轮(132)的定位块(112-1)，所述定位块(112-1)对应于所述第一锥形齿轮(132)的底座(132-1)的位置开设有通孔，且所述通孔的孔壁沿周向设置有卡槽，而所述第一锥形齿轮(132)的底座(132-1)贯穿所述定位块(112-1)的通孔，所述底座(132-1)上沿周向设置有定位卡件(132-2)，所述定位卡件(132-2)与定位块(112-1)上的卡槽相配合，且所述定位卡件(132-2)可在所述卡槽内相对于所述定位块(112-1)转动；
当通过外作用力驱动所述操作杆(134)时，所述操作杆(134)驱动所述第二锥形齿轮(133)转动时，所述第二锥形齿轮(133)带动所述第一锥形齿轮(132)的定位卡件(132-2)在所述卡槽内相对于所述螺杆(131)转动，从而使得所述螺杆(131)带动所述第一伸缩杆(111)相对于所述第二伸缩杆(112)移动，使所述伸缩髓式内主钉进行伸展或收缩。
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