CN1046845A - 骨折内固定z形板及其接骨方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于治疗人体或哺乳动物长骨骨折的内固定接骨板及其接骨方法，这种接骨板是一种Z形板，该Z形板是通过插入骨缝的内固定作用而实现的接骨。Z形板由上下翼板与腹板联结而成，其横截面为Z形的截面梁。本发明的骨科手术主要是锯一条合适的骨缝，将Z形板插入骨缝，Z形板的上下翼板分别卡住断端两侧的骨质内外表面，从而有效地防止两骨折断端间的弯曲、扭转和位移，达到了可靠地固定骨折断端的目的。

Description

本发明涉及一种新型的长骨内固定接骨板及其接骨方法，这种接骨板以其Z形横截面为其特征。

目前世界上常用的治疗长骨骨折的内固定接骨法，主要有如下五种：

1.用螺丝钉固定大块皮质移植骨块;

2.髓内针固定，这是目前临床上常采用的方法;

3.螺丝钉贯穿固定;

4.钢板和螺丝钉固定;

5.加压钢板和螺丝钉固定。

上述1至4方法的共同缺点是，手术后均需长期石膏外固定;固定不可靠，愈合时间长;用螺丝钉固定，会妨碍骨生长和发育，并经常发生钢板或螺丝钉弯曲或断裂，常导致手术失败，再做拔钉手术很繁复，并增加病人痛苦。方法5是近二十年来国内外推广的一种新方法，它根据骨折面在紧密接触的压应力状态下会加速愈合的原理，使钢板在固定时，靠螺钉的作用使骨折断端沿骨轴方向互相紧压，从而达到缩短愈合时间。且术后不需作任何固定，病人即可作起床翻身等小量活动。此法的缺点是钢板体积大，对组织刺激大，需第二次手术取出。价格昂贵。其最根本缺点由于其固定十分坚固，肢体负重的传导应力几乎全部由钢板承受，而不是由钢板固定部位的骨组织来承受，使该部位的骨质在愈合过程中无法根据其生理性应力传导重新模造其骨结构，从而造成骨萎缩，导致在钢板末端正常骨质与萎缩疏松骨质之交界处容易产生断裂，或在除去钢板后发生再骨折。这均是盲目压缩负重而引起的不良后果。本发明克服了上述各项缺点并具有其独特之优点。

本发明的目的在于提供一种横截面为Z形特征的内固定接骨板，该接骨板除带有尾翼和腹板开窗孔的Z形板外，其纵向为长形等截面梁。Z形板均由上下两翼翼板和腹板构成。其固定方法是通过下述途径实现的：在骨折表面沿骨轴正中线的端面两侧锯一直线骨缝，骨缝宽度与Z形板厚度一致，将Z形板之腹板插入骨缝，使它等距离骑跨在骨折两侧，从而使骨折对位保证成直线，其上翼板和下翼板分别卡住骨折两侧之骨密质外表面和内表面，防止断端的弯曲、扭转和沿骨折横截面的任何位移，从而牢固地固定了骨折断端。避免了传统的用螺钉和其他钉子的固定法。

其材料采用骨科内固定器械所用的合金钢或其他高强度材料。

图1a是最基本的一种无尾翼的等截面梁Z形板立体图;

图1b为尾翼和腹板上开有窗孔的Z形板立体图;

图2a～2d为用Z形板固定骨折，其断端部位的横剖面图;

图3为骨折接骨对位方法示意图;

图4为用骨缝锯锯骨缝方法示意图;

图5为将Z形板插入骨缝示意图;

图6为将断端对位，Z形板骑跨在骨折两侧示意图;

图7为Z形板插入骨缝内的横剖面图;

图8为取出Z形板方法示意图。

下面结合附图对本发明作具体的描述：

图1a～1b为两种基本类型的Z形板立体图。它们均由腹板14和上翼板10和下翼板12三部分组成;图1a，为最基本的一类无尾翼的等截面梁Z形板。图中标出构成Z形板形状和具体尺寸的五个基本参数L，H，B，T，φ;图1b，为带尾翼15的Z形板，图中标出了决定尾翼形状尺寸的参数-尾翼角α和尾翼宽度l。当α＝180°，l＝0时，即为图1a中之无尾翼Z形板。图中13所指，为腹板上所开之窗孔，该窗孔可让骨组织穿越它而愈合，从而加速骨折愈合和加强Z形板之固定作用。

图2，显示用Z形板固定骨折，其断端部位的横剖面图。图2a，2b，2c均为无尾翼Z形板，2d为尾翼Z形板。t为Z形板20插入骨缝处断端位置之骨密质厚度。16表示为长骨，20为Z形板。图2a，2d中之Z形板，其φ＝90°。图2b，2c中之Z形板，其φ＜90°。上述四种Z形板之固定情形不同，以致腹板插入角不同。箭头18显示腹板呈向心方向插入，箭头17显示腹板非向心方向插入，即骨缝也呈非向心方向。

图3，显示已骨折之长骨16，其骨折线为25。其断端已对位，用固定钳26和27分别在断端两侧紧夹固定，然后用刀尖沿骨表面中线划一直线标记18，使在较长断端的长度为Z形板全长28a，较短断端的长度为Z形板长度一半28b，作为锯骨缝时的标志。

图4，用骨缝锯沿图3所示的骨缝标记线锯骨缝线28，使骨缝的宽度与钢片厚度一致。骨缝要保持成直线，且其伸入髓腔的角度应与插入腹板的角度一致，以便Z形板易于插入，不致太紧或松动。

图5，除去断端两侧的固定钳，将骨缝较长的断端少许抬起，将整个Z形板插入骨缝28a。

图6，再将断端对位，把Z形板轻轻击向对侧较短的骨缝28b中，使Z形板长度的中点与骨折线25重合，这样Z形板就骑跨在骨折两侧，牢固地固定了骨折断端。

图7，Z形板20插入骨折断端骨缝内的横剖面图，即图6的8-8剖面图。由图中可见，腹板14已插入骨缝内，上翼板10卡住骨折两侧骨密质之外表面，下翼板12卡住髓腔骨质内表面。

图8，若骨折愈合后要取出Z形板，可把原来的骨缝稍加凿宽或锯宽，Z形板即可取出。图中30所示为加宽之骨缝。若骨折未愈合要取出Z形板，只需依照原来插入Z形板的顺序，相反而行，即可退出Z形板。

本发明的具体结构形状和尺度：

由图1所示，Z形板由腹板14和上下相互平行的上翼板10和下翼板12组成。Z形板分两种基本类型：无尾翼型（图1a）和有尾翼型（图1b）。其纵向为狭长Z形横截面梁。无尾翼型为Z形等横截面梁，它是Z形板的最基本类型。各种Z形板的形状尺度可由下述七个参数决定，这七个参数的变化，均根据Z形板插入骨缝骨折面处的骨密质的厚度而定。若该处骨密质的厚度t设为1（见图2），则这七个参数的设计范围如下（参照附图1）：

Z板长度L＝5～15

Z板厚度T＝ 1/5 ～ 1/15

腹板高度H＝1～1.5

翼板宽度B＝1～ 1/5

翼板和腹板间夹角φ＝60°～120°

图1b显示下翼板12还附带有一尾翼15，该尾翼由下翼板外展两端点向中心沿髓腔壁向下沿伸（见图2d），它的具体尺寸由尾翼角α和翼尾宽度l确定。其尾翼角变化范围α＝120°～180°，翼尾宽翼尾宽度变化范围l＝0～L。对无尾翼情况（图1a），即为α＝180°，l＝0。对全尾翼情况，α＝0，l＝L。

所以根据不同的骨密质厚度t和上述七个参数，可设计出一系列不同尺寸和形状的Z形板，以供手术治疗时选用。此外，任何Z形板之腹板可开窗孔（见图1b中之13），窗孔可为圆形、椭圆形、方形、筛孔型等，开窗孔的个数及其形状尺度，以不致影响Z形板固定强度为原则。开窗孔的优点是使骨组织穿越窗孔愈合，从而加速骨折处愈合，并加强Z形板的固定作用;减轻钢板重量，使原来体积很小的Z形板因留在骨内导致对骨组织的异物刺激，减至更小的程度。

手术操作方法：

按骨科手术前常规准备。无菌操作，切口以四肢外侧为宜。切开皮肤，分离组织，剥离骨膜，暴露断端，将断端对位。在骨表面沿正中线做上骨缝线标记，然后固定断端，锯一条宽度与Z形板厚度相一致的骨缝，使断端较长一侧的骨缝长度为Z形板全长，另一侧的骨缝长度为Z形板长度的一半。然后抬起骨缝较长的断端，将Z形板的全长插入骨缝，再将两断端对位成直线，把已插入骨缝的Z形板轻轻击入对侧较短的骨缝内，直至另一半击入对侧骨缝为止。这样就使断端很好固定。然后按层次缝合组织和皮肤。

本发明的应用范围：

用于人体及哺乳动物的长骨骨折和长骨移植时的内固定。具体适应症为长骨干短斜形、横形骨折、骨不连、畸形愈合再重新接骨等。对儿童也适用，不影响骨生长发育。对非管状长骨的骨折，如锁骨骨折，也适用。

本发明的优点：

1.抗弯强度大为增加：根据力学原理，将一狭长平板弯成Z形形板，其抗弯强度将大为提高。因此，即使Z板很小很薄（与平板型的螺丝钉钢板和加压钢板比），插在骨缝中同样能牢固地固定骨折断端。

2.固定合理可靠：Z形板用其腹板插在骨缝内，能保证骨折断端直线对位;其上下两翼卡住骨缝两侧骨表和髓内腔壁，防止骨折断端的弯曲和扭转，亦阻止断端横截面内的任何相对位移，固定强固可靠。

3.在断端处保持了轴向生理性压应力和微小变形，符合骨生长原理：Z形板插在纵向骨缝内，沿纵向可以作微小滑动，因此并不限制断端沿纵向移动。在骨折面吸收和负重沿纵向施加压力时，可以使骨折面互相靠拢，不留裂隙。平时肌肉张力和人体重力，使骨折面一直保持在最佳生理性动态压应力刺激下，以重新模造骨折部位的生理性结构，促进骨折愈合。Z形板本身有一定的弹性，因此可使骨折断端保持微小的受力变形，从而对促进断端愈合有利。它不会象加压钢板那样，因盲目加压而导致骨萎缩和再骨折。不影响小孩的骨生长，不会因使用螺钉阻止骨生长，而导致钢板或螺钉的断裂、弯曲。

4.避免固定时所产生的应力集中现象：

骨折断端承受的载荷较均匀地分布在整个Z形板的腹板和上下翼板上，避免了螺钉固定的应力集中现象，因此引起的骨吸收量少，不会导致松脱和应力破坏。

5.手术创伤小：Z形板体积小，手术中撬开骨膜面积小，对髓腔损伤小，破坏血供少，有利于促进骨折愈合。

6.因固定合理可靠，一般术后不需外固定，即使用以治疗股骨骨折，也不需长期石膏固定。因此不会引起关节僵直、肌肉萎缩和循环阻滞等不良现象，也不需要长期锻炼来恢复功能，使疗期大为缩短。

7.Z形板体积小，仅很狭的一条上翼板（治疗股骨用之Z形板上翼板面积约为2平方厘米）露在骨表面，撬起骨膜很小。术后很快会埋入骨皮质内而与骨膜隔离，不会引起疼痛。因此Z形板可长期留在骨组织内，不需要取出。

8.该法器械简单，操作容易。只要有各种型号的Z形板和适于锯骨缝的锯子，就可施行手术。适于在农村、山区和野战时使用。Z形板简单、小巧，生产方便，价格便宜。

Claims (9)

1、一种用作人体和哺乳动物长骨骨折和移植骨内固定接骨板，其特征在于该接骨板包括：

a.由上翼板、下翼板和腹板三部分组成，上翼板和下翼板分别与腹板两侧连接，其连接处呈一定的弧度，上翼板和下翼板伸展方向相反；

b.其横截面呈Z形；

c.其纵向为长形等截面梁。

2、一种用Z形板作骨折和移植骨内固定方法包括如下步骤：

a.暴露骨折断端部位;

b.在骨表面沿骨轴正中线上锯一骨缝，使其骑跨于骨折断端两侧，一侧骨缝长度为Z形板长度，另一侧长度为Z形板长度一半;

c.抬起骨缝长的断端，将Z形板全部插入该骨缝内;

d.重新将断端对位，将Z形板推向对侧骨缝，直到Z形板之中点与骨折线重合，使其骑跨于骨缝上。

3、如权利要求1所述之Z形板，其特征在于上翼板与下翼板相互平行。

4、如权利要求1所述Z形板，其特征在于上、下翼板与腹板间呈一相等的夹角，其夹角范围为90°或偏离90°。

5、如权利要求1所述的Z形板，其特征在于下翼板可以附加伸展一个尾翼板。

6、如权利要求1所述的Z形板，其特征在于Z形板长度为断端横截面骨缝处骨密质厚度的5～15倍，Z形板厚度为上述骨密质厚度的 1/5 ～ 1/15 。

7、如权利要求1所述的Z形板，其特征在于Z形板的腹板上可加开窗孔，窗孔可为圆形、椭圆形、方形或筛孔型等，开孔的形状、尺度及个数，以不致影响Z形板的固定强度为原则。

8、如权利要求5和7所述的Z形板，其特征在于Z形板附加尾翼板或腹板开窗孔的情况下，Z形板其纵向不再是等截面梁。

9、如权利要求2所述的Z形板内固定方法，其特征在于步骤b。还包括：

a.使骨折断端对位并成直线;

b.在骨表面沿骨轴正中线刻上骨缝线的直线标志，使其骑跨于骨折线两侧，一侧骨缝线为Z形板长度，另一侧为Z形板长度之一半;

c.沿骨缝线锯一与Z形板厚度相一致的骨缝，且骨缝向髓内腔的方向与腹板插入方向一致。

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