CN106798599A - 膝关节交叉韧带重建的固定组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种膝关节交叉韧带重建的固定组件，包括内钉和膨胀套，所述膨胀套包括固定部和膨胀部，所述固定部的端部和膨胀部的端部固定连接，所述膨胀部由至少三个膨胀瓣构成，所述膨胀瓣的一端固定于固定部的端部，所述膨胀瓣围设成圆柱形的内腔，所述膨胀部的外径与内钉的外径相同。本发明的膝关节交叉韧带重建的固定组件，更有利于腱骨愈合，能产生更大的固定强度。

Description

膝关节交叉韧带重建的固定组件
技术领域
本发明涉及生物体内的医疗器械的技术领域，尤其涉及一种膝关节交叉韧带重建的固定组件。
背景技术
膝关节前交叉韧带(anterior cruciate ligament，ACL)是膝关节重要的静力和动力性稳定结构之一，可以防止胫骨前移、过伸和过度旋转，防止膝关节失稳后的相关并发症。ACL损伤是常见病、多发病，主要困扰广大青少年，是青少年人群中最常见的疾病之一。ACL损伤后出现膝关节不稳，增加关节其他结构损伤机率、加速半月板及关节软骨的退变，导致严重的慢性疼痛和关节功能障碍，严重影响患者的日常活动和生活质量，给青少年患者带来了巨大的痛苦和精神负担。ACL重建术是利用移植肌腱固定于骨道内，替代正常前交叉韧带的功能，是治疗ACL损伤最有效的方法。移植物的固定是ACL重建中最重要的环节,也是最薄弱的环节，国内外学者们做过多种研究。良好的固定在近期可以满足术后早期运动、肌肉锻炼与负重的要求，在移植物获得生物学愈合前维持膝关节稳定性，远期则有助于促进移植物与骨的愈合。移植物固定的优劣取决于固定方法的选择。
固定方法的选择因移植物的选择和手术技术的选择的不同而不同。但终极目标一直未曾改变，肌腱移植物的固定即要尽量恢复自体肌腱的力学特性，还要达到腱骨的生物愈合。所以ACL的固定需满足以下条件：首先要有足够的抗拔出力，其次需恢复并维持膝关节的稳定性，最后还要有足够的力量防止韧带在关节内滑动。重建后的前交叉韧带最主要的生物力学特性是强度和钢度。强度是指使移植物产生永久性移位的负荷，钢度指移植物在一定负荷下产生的张力或位移大小。
挤压螺钉固定系统主要是通过螺钉挤压肌腱与骨隧道产生的摩擦力来固定肌腱。此固定方式使移植物长度缩短，有更大的钢度，提高了重建后膝关节的稳定性，然而，较小的界面螺钉不能提供足够的机械力量，而直径较大的螺钉会切割缝线和移植物造成固定不稳，因界面螺钉切割挤压造成移植肌腱强度下降而出现肌腱断裂失效。
间接固定是指固定物固定位置位于腱-骨交界之外的方法，但由于移植物与骨隧道之间有一定的空隙，故在膝关节屈伸运动时，移植物可发生垂直于隧道轴像雨刷一样的摆动，即“雨刷效应”；或移植物在沿骨隧道发生轴方向的伸缩性移动，即“蹦极效应”。这两种运动会破坏移植物在骨隧道内的生物学愈合过程，同时也是引起骨隧道扩大最常见的原因之一。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种膝关节交叉韧带重建的固定组件，更有利于腱骨愈合，能产生更大的固定强度。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种膝关节交叉韧带重建的固定组件，包括内钉和膨胀套，所述膨胀套包括固定部和膨胀部，所述固定部的端部和膨胀部的端部固定连接，所述膨胀部由至少三个膨胀瓣构成，所述膨胀瓣的一端固定于固定部的端部，所述膨胀瓣围设成圆柱形的内腔，所述膨胀部的外径与内钉的外径相同。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述固定部为圆锥状。
所述膨胀瓣设有四个，每个膨胀瓣的弧度为60°。
所述膨胀套膨胀后的锥度为a，a＝60°。
所述膨胀瓣设有外螺纹，所述膨胀瓣的内侧设有内螺纹。
所述内钉设有外螺纹，所述内钉分为头部和尾部，所述头部成圆锥形，所述尾部为圆柱形，所述头部的最大直径与膨胀部的外直径相同。
所述内钉沿轴线的方向开设有阶梯通孔。
所述固定部设有与内钉头部的阶梯通孔直径相同的导向孔。
本发明的膝关节交叉韧带重建的固定组件，ACL重建时，膨胀套在骨道内暂时固定移植肌腱，拧入内钉时膨胀套膨胀挤压固定移植肌腱。膨胀挤压过程中内钉不与肌腱接触，避免了缝线和移植物的切割，另外还增加了肌腱与骨道壁的接触面积，更有利于腱骨愈合和产生更大的固定强度，即体现了直接固定的优点，又避免了间接固定的不足。
附图说明
图1是本发明膨胀套膨胀后的结构示意图。
图2是图1的左视结构示意图。
图3是本发明内钉的结构示意图。
图例说明：
1、内钉；11、通孔；2、膨胀套；21、固定部；22、膨胀部；23、膨胀瓣。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
图1至图3示出了本发明的膝关节交叉韧带重建的固定组件的一种实施方式，包括内钉1和膨胀套2。膨胀套2包括固定部21和膨胀部22，固定部21为圆锥状。膨胀部22由四个膨胀瓣23构成，膨胀瓣23的一端固定于固定部21的端部，每个膨胀瓣23的弧度为60°，膨胀瓣23设有外螺纹和与内钉1相配合的内螺纹，膨胀瓣23围设成圆柱形的内腔，膨胀部22的外径与内钉1的外径相同，膨胀部22膨胀后的锥度为60°。内钉1设有外螺纹，内钉1分为头部和尾部，头部成圆锥形，尾部为圆柱形，头部的最大直径与膨胀部22的外直径相同。内钉1沿轴线的方向开设有阶梯通孔11。固定部21设有与内钉1头部的阶梯通孔11直径相同的导向孔。
本实施例中，以中国人的体型为例，内钉1直径(含螺纹)7mm，长25mm，膨胀瓣23长30mm，膨胀瓣23厚1mm，膨胀瓣23内侧有与内钉1配套的螺纹，便于内钉1的拧入，膨胀瓣23合拢时直径7mm，固定部21会聚成直径逐渐较少的圆锥体。固定部21设有直径2mm的导向孔，可从阶梯通孔11插入导针，引导内钉1拧入，拧入内钉1时膨胀套2膨胀，内钉1完全被膨胀套2包裹后，膨胀套2膨胀的有效长度20mm(即内钉1体长)，直径可达9mm。
本发明的膝关节交叉韧带重建的固定组件，在用动物进行实验时，先屈膝90度，选择外侧半月板前角水平，后交叉韧带前方7mm的位置，经内侧膝眼切口置入胫骨点对点定位器，经套管钻入导针，确认位置良好后，用与备用肌腱相同直径的空心钻头，制成胫骨骨道。将移植肌腱的一端牵入股骨隧道，使用特制工具沿股骨骨道紧贴肌腱推入膨胀套2至尾端进入骨道，然后拧入内钉1进行膨胀挤压固定，另一端游离，供生物力学测试备用。将另一条移植肌腱的一端牵入胫骨隧道，采用同样的方法进行膨胀螺栓固定，最后行胫骨侧移植肌腱生物力学试验。
采用Bose万能材料疲劳试验机进行生物力学实验测试，以股骨侧生物力学试验为例：将股骨标本用特制夹具固定在实验台上，肌腱游离端用夹具固定，从股骨隧道内口到夹具之间的距离为32mm(正常ACL的关节内长度)。先行0～100N的预载荷10次，再行变频率循环载荷频率1000次，应力为50～200N，将试验标本以10mm/min的加载速度沿股骨隧道相反方向拔出试验。观察并记录循环载荷后的位移、抗拉刚度、100N和400N载荷位移、最大拔出载荷、失败模式以及肌腱切割程度等数据。同样方法统计胫骨侧膨胀螺栓固定移植肌腱生物力学相关数据。研究表明移植物固定必须要能够抵抗400～450N的载荷，即移植肌腱的初始固定强度达到450N以上才能满足术后早期康复的要求。本发明的固定组件满足要求。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种膝关节交叉韧带重建的固定组件，其特征在于，包括内钉(1)和膨胀套(2)，所述膨胀套(2)包括固定部(21)和膨胀部(22)，所述固定部(21)的端部和膨胀部(22)的端部固定连接，所述膨胀部(22)由至少三个膨胀瓣(23)构成，所述膨胀瓣(23)的一端固定于固定部(21)的端部，所述膨胀瓣(23)围设成圆柱形的内腔，所述膨胀部(22)的外径与内钉(1)的外径相同。
2.根据权利要求1所述的膝关节交叉韧带重建的固定组件，其特征在于，所述固定部(21)为圆锥状。
3.根据权利要求2所述的膝关节交叉韧带重建的固定组件，其特征在于，所述膨胀瓣(23)设有四个，每个膨胀瓣(23)的弧度为60°。
4.根据权利要求3所述的膝关节交叉韧带重建的固定组件，其特征在于，所述膨胀套(2)膨胀后的锥度为a，a＝60°。
5.根据权利要求1所述的膝关节交叉韧带重建的固定组件，其特征在于，所述膨胀瓣(23)设有外螺纹，所述膨胀瓣(23)的内侧设有内螺纹。
6.根据权利要求1所述的膝关节交叉韧带重建的固定组件，其特征在于，所述内钉(1)设有外螺纹，所述内钉(1)分为头部和尾部，所述头部成圆锥形，所述尾部为圆柱形，所述头部的最大直径与膨胀部(22)的外直径相同。
7.根据权利要求6所述的膝关节交叉韧带重建的固定组件，其特征在于，所述内钉(1)沿轴线的方向开设有阶梯通孔(11)。
8.根据权利要求7所述的膝关节交叉韧带重建的固定组件，其特征在于，所述固定部(21)设有与内钉(1)头部的阶梯通孔(11)直径相同的导向孔。
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