CN105147382A - 解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板 - Google Patents

解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板 Download PDF

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Abstract

解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，属于骨治疗器械技术领域。本发明为了解决现有的接骨板固定骨折时应力遮挡造成骨折断端骨质吸收，骨折不愈合，以及接骨板易折弯、折断，骨折不愈合的问题，以及外固定体积大、术后携带不方便的问题。体内外接骨板，包括解剖个体化锁定板、固定直角板、加压直角板和生理加压器，固定直角板和加压直角板安装在解剖个体化锁定板的中部，固定直角板的立板与加压直角板的立板之间安装有生理加压器，解剖个体化锁定板上开设有多个螺钉孔，锁定骨钉安装在螺钉孔内，解剖个体化锁定板与生理加压器相对应的区域为无孔槽区域。本发明主要用于骨折内外固定治疗中。

Description

解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板
技术领域
本发明涉及一种接骨板，具体的说是涉及一种解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，用于人体四肢各部位骨折体内外固定，特别适用于骨折不愈合解剖动态生理骨加压锁定接骨治疗，属于骨治疗器械技术领域。
背景技术
目前没有解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板。现有的骨加压锁定接骨板及骨加压固定板，不能达到生理骨加压的目的，而各种接骨板上面固定锁定螺钉数个孔设计不符合固定骨折断端承重、抗折弯力学原理，均设置在骨折需要负重的部位，不能达到骨生理加压，骨断端骨吸收，使接骨板在薄弱部位发生金属疲劳，最终折断。因此，临床应用时钢板经常发生折弯或折断(参见图1-图12)
现有接骨板的缺点很多，主要缺点如下：
1、现有接骨板上数个固定螺钉孔均匀排列，在需要固定骨折断端，需要抗骨折折弯部位也有孔，使接骨板在固定骨折部位单薄抗折弯力减小，因此不能牢稳固定骨折断端，而发生钢板折弯或折断(参见图1-图12)。
2、还有的接骨板需要承重，承担抗折弯的部位设计有长宽孔(参见图5、图11)，因此给固定骨折断端埋下隐患，造成临床应用时接骨板经常发生长宽孔部位折断(参见图12)，以股骨中1/3骨折为例，分析剪切力和折弯力(参见图1-图3)，下肢杠杆力臂长，受重力影响，术后活动钢板易折断。
3、现有骨科专家都在梦想有真正达到骨断端加压的接骨板，但是现有的骨加压钢板(参见图4-图12)都不能达到骨加压的作用，造成骨折断端骨质吸收、骨缺损，钢板折断经常发生。在2012年12月北京全国骨科年会专家报告、AO报告锁定板固定股骨上1/3，钢板折断(参见图6)，临床应用钢板经常发生折断，骨折不愈合，目前是骨科界一大难题，亟待解决，但目前没有办法避免。医患关系处于尴尬境地。接骨板的设计者应该具备机械领域专家和骨科专家，才能设计出符合临床的固定骨折钢板。几十年来设计的接骨钢板，不符合临床需要，脱离临床手术，他们仅仅是机械设计专家，不懂得也不参加临床手术。
发明内容
在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
鉴于此，根据本发明的一个方面，提供了一种解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，以至少解决现有的接骨板固定骨折时应力遮挡造成骨折断端骨质吸收，骨折不愈合，以及接骨板设计不符合力学原理，在需要坚强牢稳固定骨折断端的部位，设置长槽孔或圆孔，使接骨板承受抗折弯力减弱，造成接骨板折弯、折断，骨折不愈合的问题，以及外固定体积大、术后携带不方便的问题。
方案：本发明的解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，包括解剖个体化锁定板、固定直角板、加压直角板和生理加压器，所述固定直角板和加压直角板安装在解剖个体化锁定板的中部，固定直角板的立板与加压直角板的立板之间安装有生理加压器，解剖个体化锁定板上开设有多个螺钉孔，锁定骨钉安装在螺钉孔内，解剖个体化锁定板与生理加压器相对应的区域为无孔槽区域。
对方案进行优化设计：所述生理加压器包括外套筒和内套筒，所述外套筒与内套筒开口端滑动套装，外套筒的筒底与固定直角板的立板固定连接，内套筒的筒底与加压直角板的立板通过动力螺钉建立连接，拉伸弹簧设置在外套筒和内套筒内，拉伸弹簧的一端与外套筒连接，拉伸弹簧的另一端与内套筒连接。如此设置，便于实现压力调整。
对生理加压器再进行具体设计：外套筒与内套筒重合部的壁面上开有长槽孔，长槽孔处刻制或安装有标尺，拉伸弹簧通过指针螺钉与内套筒连接，指针螺钉穿过长槽孔。如此设置，加压时，便于控制压力大小。
对生理加压器再进行具体设计：外套筒通过套筒固定螺钉与固定直角板的立板固定连接，内套筒通过套筒固定螺钉与动力螺钉固定连接，动力螺钉与加压直角板的立板螺纹连接。如此设置，结构更为稳定、合理。
对生理加压器再进行具体设计：内套筒与套筒固定螺钉之间设置有止转垫。
对生理加压器再进行具体设计：拉伸弹簧通过拉伸弹簧固定螺杆与外套筒连接。如此设置，结构更为稳定、合理。
对解剖个体化锁定板进一步设计：解剖个体化锁定板为解剖个体化锁定弧形板。如此设置，符合生理骨曲线。
对解剖个体化锁定板进一步设计：解剖个体化锁定板上的螺钉孔为锥形孔，与锥形孔匹配的锁定骨钉的头部为锥形结构。如此设置，结构更为稳定、合理。
对固定直角板进一步设计：固定直角板的底板上开有两个螺钉孔，其中一个螺钉孔用于与锁定螺钉配合将固定直角板固定在解剖个体化锁定板上，而固定直角板上另一个螺钉孔与解剖个体化锁定板上的螺钉孔相对应。如此设置，结构更为稳定、合理。
对加压直角板进一步设计：加压直角板的底板上开有两个长宽孔，其中一个长宽孔用于与锁启螺钉配合将加压直角板可调整的安装在解剖个体化锁定板上，而加压直角板上的另一个长宽孔与解剖个体化锁定板上的螺钉孔相对应；两个长宽孔之间开有一个螺钉孔，该螺钉孔用于与加压螺钉配合，解剖个体化锁定板上设有加压槽孔，加压螺钉与解剖个体化锁定板上的加压槽孔滑动配合。如此设置，加压更可靠。
对指针螺钉进一步设计：指针螺钉的螺钉头端面上竖直刻制有一条指针线。如此设置，指示刻度更加明确，便于压力调整，达到生理压应力。
本发明所达到的效果为：
1、解剖个体化是指接骨板是根据骨折部位、解剖形状，骨折类型，合并软组织损伤情况设计，接骨板是坚强牢稳，符合生物力学的最佳构型；举例胫骨中1/3骨折(参见附图31、32、34-37)，在骨折断端部位，接骨板上无孔无槽，以前的钢板(参见附图1、2、3、6、8、10、12、13、16)在需要固定骨折部位有孔或长槽孔；用卡尺测量长槽孔两侧各有4mm，两侧加在一起仅有8mm，厚度是4mm，却要承受下肢至少20公斤小腿活动，显然不妥。
2、动态生理骨加压是指根据骨折患者骨折部位、骨折类型、男女及骨骼肌发育健壮程度，生理压应力不同分析判断骨折断端生理压应力数值，确定逆时针转动动力螺钉，使指针螺钉的指针线移动2-6mm(设定每1mm的压力是0.5kg)，女人和肌肉不强壮的男人加压力从2kg开始，强壮的人最高调至6kg，实现在骨断端加压，达到生理压应力，提高骨折愈合率。
3、锁定是指在骨断端达到生理压应力时，设计锁定功能，在骨断端加压，使恢复骨生理压应力，骨断端吻合后，立即在接骨板的两端螺钉孔内拧入锁定骨钉，锁定骨断端，压应力传导在骨断端，压应力锁定在生理骨加压的数值上，达到牢稳固定，直至骨折愈合，避免现有接骨板不能达到生理骨加压，产生应力遮挡骨断端，骨吸收，钢板折断。
现有技术与本发明优点力学分析如下：
现有内固定钢板在固定骨折抗弯承重负重部位均有孔或长槽孔，试验示意参见图13至图15，接骨板中间有长槽孔(图13)，此长槽孔正是需要坚强固定骨折断端，需要承重抗弯力的部分，但是，长槽孔降低了抗弯强度，长槽孔两侧用卡尺测量，每侧仅有4mm(图14)，两侧加起来共8mm(图15)，接骨板的厚度标准为4mm。做抗折弯力学试验，股骨两端施加人体重量80kg，接骨板折断，接骨板折断的原因还有术后患者肢体功能练习，离床行走，膝关节伸屈功能练习，防止膝关节僵直，反复伸屈，骨折断端形成剪切力，并作用在接骨板上，断端应力遮挡骨吸收，长时间反复伸屈，接骨板金属疲劳，使接骨板从最薄弱的部位长槽孔处折断(图16)。
而本发明的解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，在固定骨折部位、抗折弯承重负重部位无孔槽，简化锁定板的设计，符合力学原理，试验示意参见图31和图32。做抗折弯力学试验，股骨两端施加人体重量80kg，接骨板完好，两个锁定骨钉固定在加压槽孔两侧，分别用锁定骨钉穿过胫骨干两侧骨皮质，骨皮质厚度为4mm，接骨板和两层骨皮质形成一体，牢稳固定，不会从加压槽孔接骨板处折断。
综上所述本发明是一种体积小，重量轻，动态生理骨加压，灵活，安全，操作简单，提高骨折愈合率，避免钢板折弯折断的接骨板。
附图说明
图1是下肢杠杆力臂长受重力影响发生钢板折断示意图；
图2是股骨中1/3骨折采用现有接骨板固定发生折断示意图；
图3是股骨中1/3骨折内固定接骨板中间孔处折断示意图；
图4是一种股骨近端骨折异形接骨板示意图；
图5是另一种股骨近端骨折加压接骨板示意图；
图6是全国2012年12月骨科年会专家报告中提及的钢板折断示意图；
图7是第一种现有接骨板示意图；
图8是使用第一种现有接骨板发生折断的示意图；
图9是第二种现有接骨板示意图；
图10是使用第二种现有接骨板发生折断的示意图；
图11是第三种现有接骨板示意图；
图12是使用第三种现有接骨板发生折断的示意图；
图13是现有接骨板抗折弯承重负重试验示意图；
图14是现有接骨板长槽孔处放大图；
图15是将现有接骨板长槽孔两侧厚度叠加示意图；
图16是现有接骨板在最薄弱部位长槽孔处折断示意图；
图17是根据本发明的实施例的解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板立体结构图；
图18是根据本发明的实施例的解剖个体化锁定板的主视图；
图19是根据本发明的实施例的解剖个体化锁定板的主剖视图；
图20是根据本发明的实施例的锁定骨钉的立体图；
图21是根据本发明的实施例的生理加压器正位横截面示意图；
图22是根据本发明的实施例的生理加压器的结构连接侧位横截面示意图；
图23是根据本发明的实施例的外套筒立体图；
图24是根据本发明的实施例的生理加压器各部件连接关系示意图；
图25是根据本发明的实施例的固定直角板的主视图；
图26是根据本发明的实施例的固定直角板的侧视图；
图27是根据本发明的实施例的固定直角板的俯视剖视图；
图28是根据本发明的实施例的加压直角板的主视图；
图29是根据本发明的实施例的加压直角板的侧视图；
图30是根据本发明的实施例的加压直角板的俯视剖视图；
图31是本发明的解剖个体化锁定板试验示意图；
图32是本发明的解剖个体化锁定板与骨皮质形成一体示意图；
图33是内固定骨压力预调整示意图；
图34是内固定骨加压前骨断端存在缝隙示意图；
图35是内固定加压后骨断端缝隙闭合示意图；
图36是内固定生理加压器与解剖个体化锁定板拆卸示意图；
图37是内固定术后侧位示意图；
图38是内固定术后正位示意图；
图39是外固定骨压力预调整示意图；
图40是外固定骨加压前骨断端存在缝隙示意图；
图41是外固定加压后骨断端缝隙闭合示意图；
图42是外固定生理加压器与解剖个体化锁定板拆卸示意图；
图43是外固定术后正位示意图；
图44是解剖个体化外固定板上开设直孔的示意图；
图45是解剖个体化外固定板正位剖视图；
图46是外固定螺钉与螺帽配合关系图；
图47是采用外固定螺钉与螺帽配合方式实现外固定接骨示意图；
图48是采用外固定螺钉与螺帽配合方式时生理加压器与解剖个体化锁定板拆卸示意图；
图49是采用外固定螺钉与螺帽配合方式术后正位图；
图中：1-解剖个体化锁定板；2-锁定骨钉；3-固定直角板；4锁定螺钉；5-套筒固定螺钉；6-外套筒；7-拉伸弹簧固定螺杆；8-拉伸弹簧；9-指针螺钉；10-内套筒；11-动力螺钉；12-加压螺钉；13-加压直角板；17-螺钉改锥；4.1-锁启螺钉；21-第一锁定骨钉；22-第二锁定骨钉；23-第三锁定骨钉；24-第四锁定骨钉；25-第五锁定骨钉。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本发明公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
如图17至图30所示，本发明的实施例提供了一种解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，包括解剖个体化锁定板1、固定直角板3、加压直角板13和生理加压器，所述固定直角板3和加压直角板13安装在解剖个体化锁定板1的中部，固定直角板3的立板与加压直角板13的立板之间安装有生理加压器，解剖个体化锁定板1上开设有多个螺钉孔，锁定骨钉2安装在螺钉孔内，解剖个体化锁定板1与生理加压器相对应的区域为无孔槽区域。所述生理加压器包括外套筒6和内套筒10，所述外套筒6与内套筒10开口端滑动套装，外套筒6的筒底与固定直角板3的立板固定连接，内套筒10的筒底与加压直角板13的立板通过动力螺钉11建立连接，拉伸弹簧8设置在外套筒6和内套筒10内，拉伸弹簧8的一端与外套筒6连接，拉伸弹簧8的另一端与内套筒10连接。外套筒6与内套筒10重合部的壁面上开有长槽孔，长槽孔处刻制或安装有标尺，拉伸弹簧8通过指针螺钉9与内套筒10连接，指针螺钉9穿过长槽孔。外套筒6通过套筒固定螺钉5与固定直角板3的立板固定连接，内套筒10通过套筒固定螺钉5与动力螺钉11固定连接，动力螺钉10与加压直角板13的立板螺纹连接。内套筒与套筒固定螺钉之间设置有止转垫。拉伸弹簧8通过拉伸弹簧固定螺杆7与外套筒6连接。解剖个体化锁定板1为解剖个体化锁定弧形板。解剖个体化锁定板1上的螺钉孔为锥形孔，与锥形孔匹配的锁定骨钉2的头部为锥形结构。固定直角板3的底板上开有两个螺钉孔，其中一个螺钉孔用于与锁定螺钉4配合将固定直角板3固定在解剖个体化锁定板1上，而固定直角板3上另一个螺钉孔与解剖个体化锁定板1上的螺钉孔相对应。加压直角板13的底板上开有两个长宽孔，其中一个长宽孔用于与锁启螺钉4.1配合将加压直角板13可调整的安装在解剖个体化锁定板1上，而加压直角板13上的另一个长宽孔与解剖个体化锁定板1上的螺钉孔相对应；两个长宽孔之间开有一个螺钉孔，该螺钉孔用于与加压螺钉12配合，解剖个体化锁定板1上设有加压槽孔，加压螺钉12与解剖个体化锁定板1上的加压槽孔滑动配合。指针螺钉9的螺钉头端面上竖直刻制有一条指针线。如此设置，指示刻度更加明确，便于压力调整。
本发明的解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板的使用方法如下：
内固定，以体内固定胫骨中1/3骨折为例，使用步骤如下：
1、根据骨折部位、类型、软组织损伤情况，男、女肌肉发育强弱，选择长度及骨加压承受力和抗折弯部位无孔槽的强固解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板。判断患者古城承受生理压应力，确定是3kg，用L扳拧加压螺钉11，把锁启螺钉4.1调到长宽孔中间，用螺钉改锥17拧紧固定，再用L扳逆时针方向拧转加压螺钉11，使指针螺钉9由0mm移动到6mm处，设定每1mm的压力是0.5kg；上述参见图33。
2、持骨钳固定骨折断端，解剖复位，断端有缝隙(参见图34)，将解剖个体化锁定板1上的锁定骨钉2由左至右按顺序命名为第一锁定骨钉21、第二锁定骨钉22、第三锁定骨钉23、第四锁定骨钉24、第五锁定骨钉25，将解剖个体化锁定板1上的第一锁定骨钉21、第二锁定骨钉22拧入骨干，然后将第三锁定骨钉23拧入骨干，在生理加压器的另一侧将加压螺钉12拧入骨干，骨加压的方法是用螺钉改锥17拧松锁启螺钉4.1(参见图34)，见指针螺钉9的指针线在标尺上移动3mm，即是骨断端骨加压3kg，是骨干的生理压应力，骨断端缝隙闭合(参见图35)。
3、骨断端生理加压后，立即向骨干拧入第四锁定骨钉24、第五锁定骨钉25固定，使骨断端保持生理压应力，然后拧出锁定螺钉4、第三锁定骨钉23、加压螺钉12和锁启螺钉4.1，取下生理加压器(参见图35)。如果判断以后需要继续进行骨加压，生理加压器也可以不拆下来，留在解剖个体化锁定板1上，需要时可再次加压外固定。
4、取下生理加压器，解剖个体锁定板与生理加压器分离(参见图36)，外固定手术结束，外固定术后正位、侧位图参见图37、38。
外固定，以体外固定胫骨中1/3骨折为例，使用步骤同上，这里不再赘述。具体图示参见图39至图43。
外固定时还可采用外固定螺钉与螺帽配合代替第一锁定骨钉21、第二锁定骨钉22、第三锁定骨钉23、第四锁定骨钉24、第五锁定骨钉25和加压螺钉12，同时将解剖个体化锁定板1上的锥形孔改为直孔(参见图44、45和46)。具体的使用方法与上述方法相同，具体图示参见图47、48和49。
虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。

Claims (10)

1.解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，其特征在于：包括解剖个体化锁定板(1)、固定直角板(3)、加压直角板(13)和生理加压器，所述固定直角板(3)和加压直角板(13)安装在解剖个体化锁定板(1)的中部，固定直角板(3)的立板与加压直角板(13)的立板之间安装有生理加压器，解剖个体化锁定板(1)上开设有多个螺钉孔，锁定骨钉(2)安装在螺钉孔内，解剖个体化锁定板(1)与生理加压器相对应的区域为无孔槽区域。
2.根据权利要求1所述的解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，其特征在于：所述生理加压器包括外套筒(6)和内套筒(10)，所述外套筒(6)与内套筒(10)开口端滑动套装，外套筒(6)的筒底与固定直角板(3)的立板固定连接，内套筒(10)的筒底与加压直角板(13)的立板通过动力螺钉(11)建立连接，拉伸弹簧(8)设置在外套筒(6)和内套筒(10)内，拉伸弹簧(8)的一端与外套筒(6)连接，拉伸弹簧(8)的另一端与内套筒(10)连接。
3.根据权利要求2所述的解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，其特征在于：外套筒(6)与内套筒(10)重合部的壁面上开有长槽孔，长槽孔处刻制或安装有标尺，拉伸弹簧(8)通过指针螺钉(9)与内套筒(10)连接，指针螺钉(9)穿过长槽孔。
4.根据权利要求5所述的解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，其特征在于：外套筒(6)通过套筒固定螺钉(5)与固定直角板(3)的立板固定连接，内套筒(10)通过套筒固定螺钉(5)与动力螺钉(11)固定连接，动力螺钉(11)与加压直角板(13)的立板螺纹连接。
5.根据权利要求2、3或4所述的解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，其特征在于：拉伸弹簧(8)通过拉伸弹簧固定螺杆(7)与外套筒(6)连接。
6.根据权利要求5所述的解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，其特征在于：解剖个体化锁定板(1)为解剖个体化锁定弧形板。
7.根据权利要求6所述的解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，其特征在于：固定直角板(3)的底板上开有两个螺钉孔，其中一个螺钉孔用于与锁定螺钉(4)配合将固定直角板(3)固定在解剖个体化锁定板(1)上，而固定直角板(3)上另一个螺钉孔与解剖个体化锁定板(1)上的螺钉孔相对应。
8.根据权利要求7所述的解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，其特征在于：加压直角板(13)的底板上开有两个长宽孔，其中一个长宽孔用于与锁启螺钉(4.1)配合将加压直角板(13)可调整的安装在解剖个体化锁定板(1)上，而加压直角板(13)上的另一个长宽孔与解剖个体化锁定板(1)上的螺钉孔相对应；两个长宽孔之间开有一个螺钉孔，该螺钉孔用于与加压螺钉(12)配合，解剖个体化锁定板(1)上设有加压槽孔，加压螺钉(12)与解剖个体化锁定板(1)上的加压槽孔滑动配合。
9.根据权利要求3所述的解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，其特征在于：指针螺钉(9)的螺钉头端面上竖直刻制有一条指针线。
10.根据权利要求4所述的解剖个体化动态生理骨加压锁定接骨板，其特征在于：内套筒(10)与套筒固定螺钉(5)之间设置有止转垫。
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