CN102008347A

CN102008347A - 庞氏带锁钢板及瞄准固定装置

Info

Publication number: CN102008347A
Application number: CN2010105647823A
Authority: CN
Inventors: 马丽昕; 庞贵春; 庞博
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2011-04-13
Also published as: CN102525632A

Abstract

庞氏带锁钢板及瞄准固定装置涉及骨科医疗器械领域，用于股骨固定。钢板为波浪、双柱、双弧型，钢板孔为锥柱型，有效增强钢板孔部的金属强度，使钢板均匀受力，有弹性，不易折断。钢板与骨有限接触，有利于骨的代谢与愈合。双弧对应股骨生理弧线，钢板可居中放置，容易解剖复位。钢板带锁使固定更加牢固，减少钢板长度和钉的数量，不需辅助固定。瞄准固定装置由自动测量深度的单锁及连锁瞄准固定器、锁钉、骨钉和骨钉孔定位器、组合改锥组成。本发明操作方便、快捷、准确，固定可靠、组装拆卸容易，符合现代骨科学原理，弥补现有股骨各种内固定的缺陷。钢板材料为医用不锈钢或钛合金，设计成大、中、小型号，适合各年龄段的股骨固定。

Description

庞氏带锁钢板及瞄准固定装置

技术领域

本发明属于医疗器械领域，为股骨固定器械。

背景技术

股骨是人体最大的管状骨，形状不规则，承载力较大，出现骨折、骨不连接、骨缺损需要手术内固定。目前临床使用的手术固定方法为金属钢板、螺丝钉、髓内针、髁氏针、钢丝、交锁髓内针、支架等，都存在缺陷。钢板为弧板状直线形或弧板状直线自动加压形，虽然整体很大但并不能增加钢板孔部剩余截面及体积，受股骨生理弧线制约，钢板不能居中放置与骨面不能有效接触。钢板孔为了与骨钉帽相对应，呈球面状使钢板局部体积减少并且使钢板孔的位置剩余截面不规则。钢板孔与钉帽间隙大，常呈点或弧线形接触。钉帽背侧球面状，内六角边缘容易变形，钉体牙口深、实际截面小。无钉孔定位器，钻孔不准确，钢板、钢钉松动，疲劳断裂及内六角滑丝进退困难经常出现。现有钢板都存在固定不牢常需要附加外固定并不能早期功能锻炼的缺点，影响治疗效果；髓内针破坏髓腔内环境影响骨代谢，不能防旋；髁氏针容易滑动；钢丝影响骨痂爬行替代；交锁髓内针破坏髓腔内环境影响骨代谢，不能完全恢复生理弧线即解剖复位，存在应力遮挡，手术切口多，操作复杂不易组装；金属支架因大腿脂肪肌肉丰富，支架远离股骨支撑力不够，存在针口感染的风险。现今没有一种体积小、与股骨有限接触、固定牢固、操作便捷，解剖复位，不需要辅助固定，能早期功能锻炼的股骨固定器械。本发明弥补上述缺陷，符合现代骨科学理念。

发明内容

本发明的目的是设计一种体积小、承载力大、固定牢固、与股骨有效有限接触、解剖复位、操作便捷、组装拆卸容易、不需辅助固定、能早期功能锻炼的带锁金属钢板。本发明的技术解决方案是：根据相同截面物体圆柱体承载力最大及形变弹性大的原理，内部结构以两个圆柱体为基础(见图1-1)，通过形变(见图1-2、图1-3、图1-4、图1-5)，设计钢板。根据股骨大小和所需承载力的大小计算出圆柱大小，设计钢板。其原理如(图1-1)为两个圆柱，钉孔部位的两圆柱分别向两侧凸，非钉孔部位向内侧凹，形成两根凸凹波浪形的圆柱(见图1-2)。从圆柱最凸和最凹剖视，此时从(A-A、E-E)可以看出两根圆柱是完整的。为了使两根圆柱结合在一起形成钢板，圆柱上下以圆柱最高点添平，背侧设计成平面并与圆柱相切。设计上部为锥柱形、下部为圆柱形的钢板孔，对侧根据股骨干平均直径为圆弧且与两圆柱相切原理设计圆弧面，相同位置剖视，此时(B-B)两圆柱明显不完整，但是两圆柱间隙面积明显大于圆柱减少的面积弥补圆柱不完整，(F-F)两圆柱是完整的。为了增加钢板与股骨的稳定性，添加柱脚，形成(图1-4)形的钢板，(C-C、G-G)两个圆柱没有明显变化，但是截面及弧面增加且不均匀，以(G-G)最大，逐渐变小，到(C-C)位置为最小并柱脚末端较锐。为了防止钢板两端及柱脚锐性对组织的损伤，钢板两端设计成弧形，柱脚随波浪设计为弧形，(D-D)、(H-H)的柱脚锐性部分明显消失。为了使骨两端接触紧密设计两个自动加压钢板孔。为使钢板居中放置，以股骨向前平均弧度，钢板由直线形设计成弧形，形成双弧、双柱，外形似波浪的钢板模式(见图1-5)。经过详细的计算和精心设计最后形成双弧、双柱、自动加压、外形似波浪的钢板(1)。为了使钢板固定牢固，组装方便、快捷、准确，拆卸容易，减少工具，设计了瞄准固定装置，包括单锁(3)、连锁(2)、锁钉(4)、骨钉(5)、自动测量深度的单锁瞄准固定器(见图4)、自动测量深度的连锁瞄准固定器(见图3)、L形骨钉孔定位器(见图13-1)及T形组合式外四角、外六角改锥(见图13-2)。

一、庞氏带锁钢板(1)(见图5)：钢板内部结构以两个金属圆柱为基础，钉孔部的圆柱向两侧分别凸出(14)，非钉孔部圆柱向内侧凹陷(13)，圆柱两侧凸凹成波浪的外形即圆弧形波浪(15)、平面形波浪(16)。为了增加钢板与骨的接触面积，两圆柱靠近骨面两侧分别增加柱脚如(29)。为确保钉孔部圆柱的完整，钉孔部的两圆柱边缘与两柱脚按照股骨平均直径设计成弧面(30)，达到了钢板与骨有效和有限接触的目的。两圆柱矢状面按照股骨向前平均弧度设计成弧形如弧线(21)，可使钢板居中放置。由于两圆柱凸凹及圆弧的原因，远离钉孔的圆柱是逐渐不完整的，结合部最为明显，见(D-D)，背侧两圆弧间隙以圆柱最高点添平，此时钢板背侧成平面状(23)，弥补了圆柱不完整部分，同时形成完整的钢板孔与钉帽相对应，增大钉帽与钢板孔接触面积，从而增加强度，使钢板受力均匀稳定。两侧的钢板孔平均分布，中间留有其约两倍的固定间隙，使连锁固定器通用并有利于骨代谢及骨愈合。钢板背侧的平面(23)与对接器的钢板槽(80、107)接触紧密不易滑动。钢板钉孔上部(41、42、44、45、47、48)为锥柱形，见(K-K、49)，下部(31、32、34、35、37、38)为圆柱形，见(K-K、51)，与两圆柱相切不损伤圆柱如图(H-H)。为说明方便，钢板孔上部的锥柱(41、42、44、45、47、48)由(49)替代，下部的圆柱(31、32、34、35、37、38)由(51)替代。钢板孔上部(49)大小与锁钉帽锥柱(132)、骨钉帽锥柱(126)、锁钉定位螺丝锥柱(146)、骨钉孔定位器锥柱(149)一致。钢板自动加压孔为复合孔，由主孔(19、25)和副孔(39、40)组成。主孔(19、25)上部为锥柱(43、46)形，下部为圆柱(33、50、36、52)形，与钢板孔(17、18、20、24、26、27)大小一致；副孔(39、40)为圆柱(50、52)形孔，与钢板孔(17、18、20、24、26、27)下部圆柱形孔一致并与钢板垂直，靠骨钉椎体与钢板副孔的切力作用完成自动加压。钢板背侧中心有锥点(22)，与连锁瞄准固定器对接器(7)的螺纹孔(74)及钢板定位螺丝椎体(140)相对应。钢板的两端如(28)设计成弧形，钢板脚柱如(29)的横断面随波浪线设计成弧形见(J-J、29)，防止锐角对组织的损伤。根据股骨的大小选择圆柱直径，设计成大、中、小型6孔、8孔、10孔、12孔共12个规格的钢板，适合任何年龄段的股骨固定。

二、单锁(3)(见图11-1)：是常用螺丝帽的变形，靠近骨面成固定弧形(112)并有齿(111)，具有防滑、防旋、防止骨纵向劈裂作用。锁的背侧设计方柱(109)形，减少体积，放置在锁槽中有很好的防旋功能并方便连锁设计。锁的中间有螺纹孔(110)与钢板孔和锁钉的半螺纹(134)和钉尖(135)相对应。

三、连锁(2)(见图11-2)：其特征在于由连接杆(119)和两个单锁(113、115)组成。靠近骨面成固定弧形(117、122)并有齿(116、121)，连接杆横截面呈三角形(L-L)，强度大不易变形，靠近骨面成线形接触，最大限度减少与骨面接触面积，三角斜面(114)与骨的间隙有利于骨痂生成、植骨及锁的拆卸。

四、锁钉(4)(见图12-2)：其特征在于锁钉帽成锥柱形(132)，与钢板孔上部(49)大小一致，组装时与钢板孔成面面接触，增加钉与钢板的稳定性，同时锥柱(132)与两圆柱相切时，使钢板宽度降到最小。钉帽背侧成平面状(130)，增加内四角(129)边缘强度。内四角占钉帽体积小、旋转能力强，边缘不易变形，钉体近端(133)无螺纹，增加了钉体强度，锁钉不易断裂。钉体远端直径缩小并有细螺纹(134)，满足钉体强度同时与骨孔留有间隙降低应力遮挡，有利于骨愈合。钉尖(135)有利与锁钉孔衔接。

五、骨钉(5)(见图12-1)：其特征在于骨钉帽上的椎柱(126)与锁钉上的钉柱(132)、钢板孔上部(49)形状大小一致。骨钉帽背侧成平面状(124)，增加内四角边缘强度，内四角(123)占钉帽体积小、旋转能力强，边缘不易变形，减少工具。骨钉体(127)直径大，增大强度，不易断裂。钉尖(128)有利于与对侧骨孔衔接。

六、单锁瞄准固定器(见图4)：由主干(11)、对接器(12)、紧固器(8)、锁钉孔定位螺丝(9)、弹簧垫片(160)组成。

主干(11)(见图9)：特征在于上为平面(91)、下为三角形线槽(93)的圆柱(92)，既能使紧固器(8)旋转，又可使对接器(12)水平轴移，还有防止对接器(12)旋转的功能。圆柱近端(95)无螺纹，能增加局部强度，使主干不易变形；远端(94)为螺纹方便旋转。圆柱的尽端为锁槽体(98)，既能放置锁(3)与对接器(12)和紧固器(8)配合，又有瞄准固定作用。锁槽(96)与锁(3)的背侧大小一致，接触紧密不易脱落，圆孔(99)有退出锁的功能。

对接器(12)(见图10)：特征在于上为平面(100)、下为三角凸起(102)的圆孔(101)与主干(11)结合，可防旋、平移。螺纹孔(104)对应选择的钢板孔和单锁螺纹孔(110)与锁钉孔定位螺丝(9)配合，有瞄准定位功能。钢板槽(107)上下为圆弧(106、108)，背侧为平面，与钢板平面(23)相对应，接触紧密不易滑动。突出环(103)有增加受力面积和手动退出紧固器时把持和防滑功能，退出孔(105)与螺丝批等配合，有退出紧固器的功能。圆环(109)可加强、稳定对接器防旋功能。对接器与紧固器间置弹簧垫片(160)。

紧固器(8)(见图8)：特征在于螺纹筒(88)、螺纹孔(90)、观察窗(87)，观察窗(87)可以观察固定器主干尾端，与尺度线(86)配合可以自动计算锁钉的深度并为手术后清洗提供方便。突出环(89)增加受力面积，手柄(83)可手工旋转紧固器，圆孔(84、85)与髁氏针或螺丝批配合有加压功能。内六角(82)与内六角扳手配合有加压功能，与电钻配合可以电动旋进、旋出紧固器。另外，单锁瞄准固定器靠固定弧(97)、钢板槽(107)对游离骨起把持、复位、直接钻孔和直接拧入螺丝固定的功能。

锁钉孔定位螺丝(9)(见图12-4)：特征在于锥柱(146)、内六角(141)、圆孔(142)、螺纹杆(145)、突出环(144)、平面(143)。

七、连锁瞄准固定器(见图3)：由连锁瞄准固定器主干(6)、对接器(7)、紧固器(8)、钢板定位螺丝(10)、锁钉孔定位螺丝(9)、弹簧垫片(160)及防旋、防下沉螺丝组成。主要起瞄准、固定作用，同时有三爪固定器复位、把持的功能。

主干(6)(见图6)：是上为平面(56)、下为三角形线槽(57)的圆柱(58)，既能使紧固器(8)旋转，又可使对接器(7)水平轴移，有防止对接器旋转的功能。圆柱近端(60)无螺纹与槽体交界处成三角形斜面(55)，能增加局部强度，且截面(I-I)大，不易变形；远端(59)有螺纹方便旋转。圆柱的尽端为锁槽体(159)，既能放置锁(2)与对接器(7)和紧固器(8)配合，又有固定作用。连锁锁槽(64)与连锁背侧大小一致，接触紧密不易脱落，圆孔(61)有退出锁的功能。防旋螺纹孔(53、63)、防下沉螺纹孔(54、62、)对应对接器防旋孔(67、76)、防下沉孔(75、68)，与锁钉尺寸一致，相互配合可进一步防旋，同时防止因股骨管径小造成固定器下沉。

对接器(7)(见图7)：特征在于上为平面(70)、下为三角凸起(72)的圆孔(71)与主干(6)结合，可平移和防旋，螺纹孔(74)对应钢板锥点(22)与钢板定位螺丝(10)配合，有准确定位功能，螺纹孔(69、77)与钢板孔(20、24)、连锁锁孔(118、120)相对应，与锁钉孔定位螺丝(9)配合，有锁钉孔定位功能；与钢板定位螺丝(10)配合，有防止钢板移动的功能。钢板槽(80)上下为圆弧(79、81)，背侧为平面，与钢板平面(23)相对应，接触紧密不易滑动。突出环(73)有增加受力面积和手动退出紧固器时把持和防滑功能，退出孔(78)与螺丝批等配合有退出紧固器的功能。突出管(66)有稳固、抗旋功能。对接器与紧固器间置弹簧垫片，使固定更具弹性。

紧固器(8)与单锁紧固器(8)通用。

钢板定位螺丝(10)(见图12-3)：特征在于椎体(140)、螺纹(139)、突出环(138)、平面(137)、内六角(136)，与钢板定位螺纹孔(74)配合，椎体(140)与钢板锥点(22)对应，对钢板有准确对位功能。

锁钉孔定位螺丝(9)(见图12-4)：特征在于锥柱(146)、内六角(141)、圆孔(142)、螺纹杆(145)、突出环(144)、平面(143)。螺纹孔(69、71)与钢板孔(20、24)相对应，旋转锁钉孔定位螺丝，其锥柱(146)与钢板上部(49)相衔接，有瞄准、钻孔、防止钢板移动等功能。

防旋、防下沉螺丝由锁钉替代。

八、骨钉孔定位器(见图13-1)：其特征在于外形呈握式“L”形，由定位柱(147)和手柄(151)焊接或铆接组成。定位柱中间设计与钻头大小一致的圆孔(148)，前部设计与钢板孔上部(49)一致的锥柱(149)，锥柱底与定位柱交界设计成平面(150)，有利与钢板平面(23)接触。手柄握持部设计成波浪形的防滑把手(152)，有很好的握持和防滑作用。钻孔时，骨钉孔定位器同时有拉钩的功能，定位柱(147)还具有防止钻头对软组织损害的作用。

九、T形组合式改锥(见图13-2)：其特征在于外观呈T字形，由改锥主干(156)和横行手柄(158)组成，交界(157)焊接或铆接。改锥的前端同时设计成外四角(153)和外六角(154)，主干(156)与外六角(154)交界处设计成平面(155)，能增加局部强度和稳定性，同时防止改锥进入过深。一把改锥即可完成整个钢板的组装和拆卸，减少工具准备及浪费。

附图说明：

图1、庞氏带锁钢板原理图；

图2、庞氏带锁钢板轴视组装图；

图3、连锁瞄准固定器轴视组装图；

图4、单锁瞄准固定器轴视组装图；

图5、庞氏带锁钢板轴视图及二维图；

图6、连锁瞄准固定器主干轴视图；

图7、连锁瞄准固定器对接器轴视图；

图8、连锁(单锁)瞄准固定器紧固器轴视图；

图9、单锁瞄准固定器主干轴视图；

图10、单锁瞄准固定器对接器轴视图；

图11、单锁及连锁轴视图；

图12、骨钉、锁钉、钢板定位螺丝及锁钉孔定位螺丝轴视图；

图13、L形骨钉钻孔定位器及T形组合式改锥轴视图。

具体实施方式

钢板放置在股骨的外侧，连锁放置在连锁瞄准固定器的锁槽内，反方向旋转紧固器，移开对接器，放置锁槽体于股骨内侧，钢板槽对准钢板，移动对接器，旋转钢板定位螺丝与钢板锥点相衔接，再旋转锁钉孔定位螺丝与钢板孔相衔接。正方向旋转紧固器，使锁、骨及钢板合拢并旋紧固定。先组装自动加压螺丝钉，然后组装连锁，其步骤是选择其中一枚锁孔定位螺丝孔钻孔，观察窗主干尾端对应的尺寸即为锁钉的长度，旋下锁钉孔定位螺丝，自螺纹孔旋入锁钉，组装锁钉旋到有阻力时停止，然后把旋下的锁钉孔定位螺丝及时拧回原位。用同样的方法组装另外一枚锁钉，反方向旋转紧固器，分别再次拧紧锁钉，此时随着锁钉的旋进，紧固器与锁自动分离，拆下紧固器。根据实际情况选择一枚或两枚及多枚单锁，用同样的方法放置单锁锁钉，用单锁瞄准固定器或骨钉孔定位器组装剩余骨钉，组装结束，术后不需辅助固定，可早期适当功能锻炼。拆卸时，先拆除骨钉、单锁锁钉、连锁锁钉，去除钢板。利用拆下的锁钉，再次从原骨孔内拧入锁钉孔，用骨锤轻轻打击锁钉帽，锁即可与骨分离。此时，锁钉与锁连接成为一体，容易触摸到锁，用手指固定锁，拧下锁钉，取出锁。存在问题

本发明并不是完美无缺，也存在一些缺陷，一是为了保证内固定物的强度，达到牢固固定的目的，选材离不开金属，且需要一定的体积，所以骨仍然不能摆脱金属的接触和压迫；二是仍然存在一定的应力遮挡问题；三是仍然需要通过手术破坏组织完成固定，且需再次手术取出固定物。

注意事项

1、根据骨折类型和股骨直径大小选择合适的钢板，且一定要在骨很好地复位条件下进行组装，特别是粉碎性骨折，大块游离骨选择螺丝钉，避开钢板孔进行复位和固定，整体由多块变成2-3块开始组装，组装结束，去除不必要的螺丝钉以尽量减少异物残留。

2、骨断端需要加压时，应先组装自动加压螺纹钉，然后组装连锁，否则影响自动加压的效果。

3、根据实际情况灵活选择单锁位置和数量，常规骨钉孔攻丝，防止骨钉滑动，影响固定效果。

4、规范操作，旋下的螺丝及时拧入螺丝孔内，防止丢失和遗落在切口内。

5、钻孔时一定要在瞄准器配合下完成，否则组装困难，而且钻孔不准，如强行拧入，骨钉帽椎体与钢板孔上部产生剪力，容易引起骨劈裂。

6、当股骨管径小，连锁瞄准固定器出现下沉不稳时，利用防下沉孔拧入1或2枚锁钉，然后再进行锁钉与锁的衔接与组装。

7、特殊情况下，锁钉与锁不能衔接，瞄准器出现旋转时，利用防旋孔拧入1或2枚锁钉，然后再进行锁钉与锁的衔接与组装。

Claims

1.庞氏带锁钢板(1)(见图5)分大、中、小型，有6孔、8孔、10孔、12孔，其特征在于凸面(14)、凹面(13)、圆弧形波浪(15)和平面形波浪(16)、平面(23)、弧面(30)、矢状弧(21)、柱脚(29)、锥点(22)、端弧(28)，钢板孔(17、18、20、24、26、27)上部为锥柱形(49)、下部为圆柱形(51)，自动加压孔为复合孔，由主孔(19、25)和副孔(39、40)组成。

2.单锁(3)(见图11-1)：特征在于固定弧(112)、齿(111)、方柱(109)、螺纹孔(110)。

3.连锁(2)(见图11-2)：特征在于两个单锁(3)、连接杆(119)，截面(L-L)呈三角形。

4.锁钉(4)(见图12-2)：特征在于平面(130)、内四角(129)、圆弧(131)、半螺纹(133、134)、钉尖(135)，锥柱(132)大小与钢板孔上部(49)一致。

5.骨钉(5)(见图12-1)：特征在于平面(124)、内四角(123)、圆弧(125)，锥柱(126)大小与钢板孔上部(49)一致。

6.单锁瞄准固定器(见图4)：由主干(11)、对接器(12)、紧固器(8)、锁钉孔定位螺丝(9)组成，主干(11)(见图9)特征在于：平面(91)、三角形线槽(93)、圆柱(92)、半螺纹(94、95)、锁槽体(98)、锁槽(96)、固定弧(97)、圆孔(99)；对接器(12)(见图10)特征在于：平面(100)、三角凸起(102)、圆孔(101)、螺纹孔(104)、钢板槽(107)、突出环(103)、退出孔(105)；紧固器(8)(见图8)特征在于：观察窗(87)、尺度线(86)、螺纹孔(90)、内六角(82)、手柄(83)、突出环(89)；锁钉孔定位螺丝(9)(见图12-4)特征在于：圆孔(142)、内六角(141)，锥柱(146)大小与钢板孔上部(49)一致。

7.连锁瞄准固定器(见图3)：由主干(6)、对接器(7)、紧固器(8)、锁钉孔定位螺丝(9)、钢板定位螺丝(10)、防旋螺丝、防下沉螺丝组成，主干(6)(见图6)特征在于：平面(56)、三角形线槽(57)、圆柱(58)、半螺纹(59、60)、锁槽(64)、圆孔(61)、防旋螺纹孔(53、63)、防下沉螺纹孔(54、62、)、固定弧(65)；对接器(7)(见图7)特征在于：平面(70)、三角凸起(72)、圆孔(71)、防旋孔(67、76)、防下沉孔(68、75)、退出孔(78)、螺纹孔(69、74、77)、钢板槽(80)；锁钉孔定位螺丝(9)(见图12-4)特征在于：中空远端为圆孔(142)，近端为内六角(141)，锥柱(146)大小与钢板孔上部一致；钢板定位螺丝(10)(见图12-3)特征在于椎体(140)、螺纹杆(139)、突出环(138)、平面(137)、内六角(136)；紧固器(8)与单锁瞄准固定器紧固器通用；防旋螺丝、防下沉螺丝由锁钉(4)替代。

8.L形骨钉孔定位器(见图13-1)，其特征在于：定位圆柱(147)、圆孔(148)、平面(150)、防滑手柄(152)，椎柱(149)大小与钢板孔上部(49)一致。

9.T形组合式改锥(见图13-2)，其特征在于：改锥前部由外四角(153)和外六角(154)组成，手柄(158)与改锥主干(156)呈T字型。