CN109171926A - 一种便于置入操作的胫骨髓内钉及置入器械 - Google Patents

Abstract

一种便于置入操作的胫骨髓内钉及置入器械，属于骨科医疗器械技术领域。其技术方案是：胫骨髓内钉的杆体分为近端段、中间段和远端段，近端段轴线、远端段轴线与中间段轴线之间的夹角分别为14°、2.1°，近端段上的五个锁紧螺孔的轴线与近端段轴线的夹角分别为83°28’、96°33’、93°、90°、90°，远端段上的三个的锁紧螺孔的轴线分别与近端段轴线与中间段轴线所形成的平面分别有90°、58°8’、121°6’的夹角。本发明突破了传统的胫骨髓内钉的结构，使得胫骨髓内钉置入改变为胫骨近端前外侧入路，术中操作不会累及关节腔，且膝关节可处于完全伸直位操作，使术中透视及操作更为便捷，大大简化了手术过程。

Description

一种便于置入操作的胫骨髓内钉及置入器械

技术领域

本发明涉及一种治疗胫骨骨折使用的胫骨髓内钉，属于骨科医疗器械技术领域。

背景技术

胫骨骨折是临床中常见的骨折，多见于受到重击和创伤的人员，车祸、高处跌落、重物击伤等高能量损伤是主要原因。骨折初期的治疗目的是复位，重建稳定性，同时保存血液供应，使患者及患肢能早期活动。胫骨骨折后置入髓内钉是治疗中常用的手段，髓内钉采用髓内固定，固定轴线接近长骨的中心轴，因此基本不会产生应力遮挡。在髓内钉固定的同时允许应力沿骨皮质向下传导通过骨折断端，使其有一定的应力作用以刺激骨折愈合。从生物学观点上看骨折的愈合需要有一定的应力刺激。交锁髓内钉采用弹性固定，既可以实现静力固定，又可以实现动力固定，这样可以保证骨折端在达到足够稳定的同时具有少量微动以利于骨折愈合。带锁髓内钉的结构设计以及手术方式都是以骨骼的解剖形态为依据的。胫骨体呈三棱柱形，胫骨前缘上部锐薄，中下部逐步钝圆，内外两面被前缘分隔。胫骨内外两侧平台关节呈鞍形，正位观略呈凹形，胫骨隆突位于内外侧平台之间，为非关节面区，此处由前向后顺序附有膝横韧带、内侧半月板前角、前交叉韧带、外侧半月板前角、胫骨棘、外侧半月板后角、内侧半月板后角和后交叉韧带。侧位观，平台关节面略呈凸形，整体后移，胫骨髓腔狭窄区的中轴延长线与平台前缘相交，该点也是膝横韧带的前缘，此点与胫骨结节之间的斜面是目前髓内钉的常规进钉位置，因为其与髌韧带之间有髌下脂肪填充，为非功能区，但往往进钉困难，因为进钉方向与胫骨髓腔狭窄区中轴线成一定的角度。经过大量临床发现，现有的胫骨髓内钉有以下缺点：

首先，现有胫骨髓内钉置入时使用两种入路，一种是膝关节屈曲位时，使用髌旁入路和切开髌腱入路；另一种是膝关节半伸直位时，采用髌骨上入路。前者膝关节处于极度屈曲位，髌腱旁切开后将髌腱向一侧拉开或直接劈开髌腱，在胫骨结节上方正中置入髓内钉。屈曲膝关节后，下方需使用支架垫起小腿或助手把持，使得术中透视困难。膝关节极度屈曲使膝关节近端产生畸形应力，不利于近端骨折的复位固定。髌骨上入路操作时，虽然膝关节处于半伸直位，术中C型臂较容易透视，也避免了胫骨近端骨折畸形的发生，但其需要纵行分离股四头肌，穿过髌股关节，属于关节腔内操作，术中扩髓等操作产生的碎屑可能会遗留于关节腔，甚至会损伤膝关节的关节软骨。

其次，传统髓内钉术中置入时，定位导杆位于胫骨前方，投照胫骨正位X光片时，C型臂需要给予一定的倾斜角度以避开导杆。

再有，胫骨髓内钉远端锁定的位置通常在胫骨为三棱形的部位。传统的胫骨髓内钉外架前方压杆正好压在三棱形前方的嵴上，容易滑动，较难操作。

综上所述，目前的胫骨髓内钉在置入操作时较为困难，增加了手术难度，有可能对膝关节的关节腔造成损伤，因此设计一种能够方便置入操作的胫骨髓内钉及置入时使用的器械是十分必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种便于置入操作的胫骨髓内钉及置入器械，这种胫骨髓内钉及置入器械在置入胫骨髓内钉时不会累及关节腔，且膝关节可处于完全伸直位操作，使术中透视及操作更为便捷，同时置入器械的操作位置不影响术中对胫骨正侧位进行透视，在术中的操作固定也更加容易实施。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种便于置入操作的胫骨髓内钉及置入器械，它包括胫骨髓内钉、近端瞄准架、远端瞄准架，胫骨髓内钉的杆体分为近端段、中间段和远端段，近端段与中间段有弯折角度，[C1]，在[C2] 有五个自上而下排列的锁紧螺孔，在远端段有三个自上而下排列的锁紧螺孔，其改进之处是，近端段的轴线与中间段的轴线之间的夹角为14°，近端段轴线与中间段轴线所形成的平面与胫骨正前方与胫骨形成的平面之间的夹角为42°3’，近端段上的五个自上而下排列的锁紧螺孔的轴线与近端段轴线分别有夹角，近端段轴线与近端段第一孔的轴线的夹角为83°28’、与近端段第二孔的轴线的夹角为96°33’、与近端段第三孔的轴线的夹角为93°0’， 与近端段第四孔和近端段第五孔的轴线的夹角分别为90°，在垂直于胫骨髓内钉杆体中间段的水平面上，近端段第三孔的轴线为该水平面与近端段轴线和中间段轴线形成的平面的交线，近端段第三孔的轴线与近端段第二孔的轴线的夹角为42°3’，近端段第三孔的轴线与近端段第一孔的轴线的夹角为43°47’， 近端段第三孔的轴线与近端段第四孔和近端段第五孔的轴线的夹角分别为89°58’，远端段上的三个自上而下排列的锁紧螺孔的轴线在垂直于胫骨髓内钉杆体中间段的水平面上分别与近端段轴线与中间段轴线所形成的平面有夹角，夹角分别为远端段第一孔的轴线垂直于近端段轴线与中间段轴线所形成的平面、远端段第二孔的轴线与远端段第一孔的轴线的夹角为58°8’、远端段第三孔的轴线与远端段第一孔的轴线的夹角为（180°-58°4’）。

上述便于置入操作的胫骨髓内钉及置入器械，所述胫骨髓内钉的近端段第四孔为椭圆形的滑动锁定孔，椭圆形的长轴沿着近端段的长度方向。

上述便于置入操作的胫骨髓内钉及置入器械，所述胫骨髓内钉的远端段第一孔为椭圆形的滑动锁定孔，椭圆形的长轴沿着远端段的长度方向。

上述便于置入操作的胫骨髓内钉及置入器械，所述近端瞄准架的前方压杆操作装置和远端瞄准架的压杆部位分别位于胫骨髓内钉的近端段弯折方向的延长线上，压杆部位分别与胫骨前侧面相对。

上述便于置入操作的胫骨髓内钉及置入器械，所述近端瞄准架的圆弧形支架为3/4个半圆。

本发明的有益效果是：

首先，本发明的胫骨髓内钉近端段与胫骨髓内钉中间段的倾斜角度大于传统的倾斜角度，且胫骨髓内钉近端段向胫骨正前方的外侧旋转，这样的改进有以下优点：一是使得改进后的胫骨髓内钉入路位于胫骨结节外上侧、髂胫束止点（Gerdy结节）内侧的骨裸区处，这可以让髓内钉钉尾避开了髌腱，避免了因髓内钉钉尾突起磨损髌腱而导致的术后膝前疼痛；同时，偏外侧的手术入路避开了隐神经髌下支，故也有效防止了神经损伤引起的膝部疼痛。二是便于髓内钉置入髓腔，由于改进后的髓内钉瞄准架位于胫骨前外侧，不会影响摄胫骨正、侧位X线透视，使术中透视及操作更为便捷。三是采用改进后的胫骨髓内钉，术中进行复位操作时，膝关节可处于完全伸直位操作，使术中使用下肢牵引器械替代助手牵引成为可能。且改进的髓内钉术中所有操作均位于膝关节外，不累及关节腔，故避免了骨碎屑进入关节腔及关节内组织结构医源性损伤，可从根本上降低了膝关节痛的发病率。

其次，改进的胫骨髓内钉的近端锁定螺孔在近端段轴线的垂直方向和水平方向角度与传统胫骨髓内钉的近端锁定螺孔都有变化，改动胫骨近端锁定螺孔角度后，近端锁定螺钉可对胫骨近端内外侧平台形成很好的支撑固定，可使锁定螺钉不会穿入胫骨平台关节面，扩大了胫骨髓内钉的使用范围。

再有，近端瞄准架的前方压杆操作装置和远端瞄准架的压杆部位分别位于胫骨的前侧方，使改进后近端瞄准架和远端瞄准架的压杆方向恰好垂直于胫骨前外侧骨面，使术中操作时更易操作固定。

还有，改进后的胫骨髓内钉近端瞄准架圆弧形支架为3/4个半圆，在患肢伸直位置入胫骨髓内钉时正好可以避开对侧正常下肢，减少误触带来的手术误差。

本发明是胫骨髓内钉及置入器械的首创，突破了传统的胫骨髓内钉的结构，使得胫骨髓内钉置入改变为胫骨近端前外侧入路，术中操作不会累及关节腔，且膝关节可处于完全伸直位操作，使术中透视及操作更为便捷。本发明突破了传统的思维，以简单的结构变化解决了胫骨髓内钉置入手术中长期没有解决的难题，大大简化了手术操作过程，具有良好的临床效果，值得推广应用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是胫骨髓内钉近端段的锁紧螺孔轴向角度示意图；

图4是图3的锁紧螺孔水平方向角度示意图；

图5是胫骨髓内钉远端段的锁紧螺孔水平方向角度示意图；

图6是图5的侧视图；

图7是近端瞄准架使用示意图；

图8、9是远端瞄准架使用示意图。

图中标记如下：胫骨1、胫骨髓内钉2、近端段3、中间段4、远端段5、近端段第一孔6、近端段第二孔7、近端段第三孔8、近端段第四孔9、近端段第五孔10、远端段第一孔11、远端段第二孔12、远端段第三孔13、近端瞄准架14、圆弧形支架15、手柄16、远端瞄准架17、固定手柄18、导杆19、锁紧螺钉20、导针21。

具体实施方式

本发明包括胫骨髓内钉2、近端瞄准架14、远端瞄准架17。

图1、2显示，胫骨髓内钉2的杆体分为近端段3、中间段4和远端段5，近端段3与中间段4有弯折角度，中间段4与远端段5有弯折，在近端段3上有五个自上而下排列的锁紧螺孔，在远端段5上有三个自上而下排列的锁紧螺孔。

图1、2显示，近端段3的轴线与中间段4的轴线之间的夹角为14°，同时近端段3轴线与中间段4轴线所形成的平面与胫骨正前方与胫骨1形成的平面之间的夹角为42°3’。由于这种改进将胫骨髓内钉近端向前外侧旋转并倾斜，带来的显著优点是：第一，传统胫骨髓内钉进针点位于胫骨结节上方斜坡处，改进后的胫骨髓内钉2入路位于胫骨结节外上侧、髂胫束止点（Gerdy结节）内侧的骨裸区处，这使得胫骨髓内钉2钉尾避开了髌腱，避免了因胫骨髓内钉2钉尾突起磨损髌腱而导致的术后膝前疼痛；同时，向偏外侧的手术入路避开了隐神经髌下支，故也有效防止了神经损伤引起的膝部疼痛。第二，这种改进有利于胫骨髓内钉2置入髓腔。经髌下入路置入传统胫骨髓内钉时，术中需反复伸屈膝关节以透视骨折复位情况，增加了骨折再次移位的风险。且在摄胫骨正位X线片时通常因胫骨髓内钉2置入把手及近端瞄准架12的遮挡而很难清楚显示骨折的复位情况，需要反复调整“C”形X线机以避开近端瞄准架12。改进后胫骨髓内钉2的近端瞄准架12位于胫骨1前外侧，不影响摄胫骨1正、侧位X线片，使术中透视及操作更为便捷。第三，采用这种胫骨髓内钉2，手术中进行复位操作时，膝关节可处于完全伸直位操作，使术中使用下肢牵引器械替代助手牵引成为可能。且改进的胫骨髓内钉2的术中所有操作均位于膝关节外，不累及关节腔，故避免了骨碎屑进入关节腔及关节内组织结构医源性损伤，可从根本上降低了膝关节痛的发病率。

图3、4显示，胫骨髓内钉2近端段3的锁紧螺孔轴向角度为：近端段3上的三个自上而下排列的锁紧螺孔的轴线与近端段轴线的夹角分别为近端段第一孔6的夹角为83°28’、近端段第二孔7的夹角为96°33’、 近端段第三孔8的夹角为93°0、与近端段第四孔9和近端段第五孔10的轴线的夹角分别为90°。

胫骨髓内钉2近端段3的锁紧螺孔水平方向角度为：在垂直于胫骨髓内钉2杆体中间段4的水平面上，近端段3上的锁紧螺孔近端段第三孔8的轴线为该水平面与近端段轴线和中间段轴线形成的平面的交线，近端段3上的近端段第三孔8的轴线与近端段第二孔7的轴线的夹角为42°3’， 近端段3上的近端段第三孔8的轴线与近端段第一孔6的轴线的夹角为43°47’，近端段3上的近端段第三孔8的轴线与近端段第四孔9和近端段第五孔10的轴线的夹角分别为89°58’。

胫骨髓内钉2的近端段3的锁紧螺孔的角度改变后，可以防止锁紧螺钉20穿出胫骨平台关节面，不会对关节腔造成损伤。

胫骨髓内钉2的近端段第四孔9为椭圆形的滑动锁定孔，椭圆形的长轴沿着近端段3的长度方向，采用滑动锁定孔可以实现胫骨轴向的动态加压，有利于骨折的愈合。

近端段3保留了五个锁紧螺孔，可以使医师根据患者骨折情况选择不同的角度的锁紧螺孔进行固定，是固定更加牢固。

图5、6显示，胫骨髓内钉2的远端段5与中间段4的弯折角度为2.1°，胫骨髓内钉2的远端段5轴线和中间段4轴线形成的平面与胫骨髓内钉2的近端段3轴线和中间段4轴线形成的平面相交，交线即为中间段4轴线，两个平面的夹角为为42°3’。 胫骨髓内钉2的远端段5向胫骨1正前方倾斜2.1°，传统髓内钉远端有向正前方3°的倾斜角，改进的目的是使新的胫骨髓内钉2能顺利置入胫骨1远端的髓腔内。

图5、6显示，远端段5上的三个自上而下排列的锁紧螺孔的轴线在垂直于胫骨髓内钉2杆体中间段4的水平面上分别与近端段轴线与中间段轴线所形成的平面有夹角，夹角分别为远端段第一孔11的轴线垂直于近端段轴线与中间段轴线所形成的平面、远端段第二孔12的轴线与远端段第一孔11的轴线的夹角为58°8’、远端段第三孔13的轴线与远端段第一孔11的轴线的夹角为（180°-58°4’）。

改进后的胫骨髓内钉2的远端段5为两个圆形的静态锁定孔和一个椭圆形的滑动锁定孔，远端段5上的远端段第一孔11为椭圆形的滑动锁定孔，椭圆形的长轴沿着远端段5的长度方向。而传统胫骨髓内钉的远端段为五个圆形的静态锁定钉孔，其中最远的两个钉孔在一个水平面，只可选择其中一个钉孔置入螺钉。改进后的优点是：一是，由于在胫骨髓内钉2的远端段5增加了椭圆形的滑动锁定孔，手术医师可以选择在胫骨髓内钉2的远端段5置入动态锁定螺钉，使医师可根据患者骨折情况选择螺钉固定方式。动态锁定螺钉可以实现胫骨轴向的动态加压，增加骨折愈合的几率。二是，将传统胫骨髓内钉最远端处于同一水平面的两个钉孔去掉，减少了因髓内钉远端局部薄弱导致的内固定物应力性损坏的可能性。而改良后的胫骨髓内钉远端保留了三个钉孔，足以满足固定胫骨远端的手术需求。三是，对胫骨髓内钉2的远端段5锁钉相对角度进行了改良，以适应改良后的胫骨髓内钉远端瞄准器，且使得其中两颗锁定远端垂直于胫骨远端的骨面，最大程度上增加了固定的稳定性。

图7、8、9显示，近端瞄准架14的前方压杆装置和远端瞄准架17的压杆部位分别位于胫骨髓内钉2的近端段3弯折方向的延长线上。而传统髓内钉外架、髓内钉压杆装置及髓内钉相应的压杆部位在手术操作时均位于胫骨正前方，传统胫骨髓内钉远端锁定的位置通常位于三棱形的胫骨部位，胫骨髓内钉外架前方压杆恰好处于三棱形前方的胫骨嵴上，容易滑动，较难精确操作。改进后，近端瞄准架14和远端瞄准架17的压杆方向恰好垂直于胫骨1前外侧骨面，使术中操作时更易操作固定。

图7显示，近端瞄准架14的圆弧形支架13为3/4个半圆。而传统胫骨髓内钉外架为半个圆。改进后，在手术中置入胫骨髓内钉2时，患肢处于伸直位，传统的半圆型胫骨髓内钉外架会使其容易触碰对侧肢体，导致手术操作精准度下降，而改进后的胫骨髓内钉的近端瞄准架14的圆弧形支架13为3/4个半圆构成，在患肢伸直位置入胫骨髓内钉2时正好可以避开对侧正常下肢，减少误触带来的手术误差。

本发明的使用过程如下：

患者体位的摆放：

将患者仰卧位，置于可透射X线的手术床上。患者髋、膝关节处于伸直位。将C型臂X线透视机置于合适的位置，方便对胫骨的近端和远端的关节面进行正位和侧位的透视。

确定髓内钉的长度与直径：

下肢骨折复位后需要确定胫骨髓内钉2的长度。将C型臂X线透视机置于可以透视胫骨1远端正位和侧位的位置使用较长的钳子，将可透射X线的直尺平行置于小腿的侧方。调整直尺至尖端位于胫骨穹隆部位，直尺的尾端应放在准备插钉的位置，在侧方标记皮肤上的位置。将影像增强器向胫骨近端平移，按照直尺近端在皮肤上的标记进行平行定位，记录胫骨近端的正位和侧位。再次查看骨折部位的复位情况，通过在X线透视上的直尺标记确定胫骨髓内钉2的长度。

手术切口：

扪及胫骨结节外上方骨突处，以此为起点，行纵向切口，长约4-5cm。

胫骨髓内钉2的植入：

用开口锥在胫骨结节外上方的骨突处开口，用髓腔绞刀扩至所需的直径。

将髓内钉插入第一步中扩好的髓腔内。

使用锁紧螺栓连接导杆19和固定手柄18，确保导杆19接连对应孔的刻度与所选胫骨髓内钉2的长度一致。

安装远端瞄准架17，将远端瞄准架17连接在导杆19远端，并使用锁紧螺栓20锁紧。

对胫骨髓内钉2远端进行压杆、固定，测量远端锁定钉长度。

通过远端瞄准架17钻孔再拧入远端段第一螺钉，再通过远端瞄准架17钻孔拧入远端段第二螺钉和远端段第三螺钉，这两枚螺钉安装无先后之分。

安装近端瞄准架14，用球形头六角扳手确定吊紧螺栓、手柄16和胫骨髓内钉2连接牢固。将近端瞄准架14安装到手柄16上。

通过近端瞄准架14上的ML孔插入三件组合，保护套、钻套、套管针，穿刺切口并将套管针插至骨。移除套管针。

通过近端瞄准架14钻孔再通过近端瞄准架12拧入近端第一螺钉、近端第二螺钉、近端第三螺钉，三枚螺钉拧入无先后之分。

Claims (5)

1.一种便于置入操作的胫骨髓内钉及置入器械，它包括胫骨髓内钉（2）、近端瞄准架（12）、远端瞄准架（15），胫骨髓内钉（2）的杆体分为近端段（3）、中间段（4）和远端段（5），近端段（3）与中间段（4）有弯折角度，中间段（4）与远端段（5）有弯折角度，在近端段（3）有五个自上而下排列的锁紧螺孔，在远端段（5）有三个自上而下排列的锁紧螺孔，其特征在于：近端段的轴线与中间段的轴线之间的夹角为14°，近端段轴线与中间段轴线所形成的平面与胫骨正前方与胫骨（1）形成的平面之间的夹角为42°3’，近端段（3）上的五个自上而下排列的锁紧螺孔的轴线与近端段轴线分别有夹角，近端段轴线与近端段第一孔（6）的轴线的夹角为83°28’、与近端段第二孔（7）的轴线的夹角为96°33’、与近端段第三孔（8）的轴线的夹角为93°0’， 与近端段第四孔（9）和近端段第五孔（10）的轴线的夹角分别为90°，在垂直于胫骨髓内钉（2）杆体中间段（4）的水平面上，近端段第三孔（8）的轴线为该水平面与近端段轴线和中间段轴线形成的平面的交线，近端段第三孔（8）的轴线与近端段第二孔（7）的轴线的夹角为42°3’，近端段第三孔（8）的轴线与近端段第一孔（6）的轴线的夹角为43°47’， 近端段第三孔（8）的轴线与近端段第四孔（9）和近端段第五孔（10）的轴线的夹角分别为89°58’， 远端段（5）上的三个自上而下排列的锁紧螺孔的轴线在垂直于胫骨髓内钉（2）杆体中间段（4）的水平面上分别与近端段轴线与中间段轴线所形成的平面有夹角，夹角分别为远端段第一孔（11）的轴线垂直于近端段轴线与中间段轴线所形成的平面、远端段第二孔（12）的轴线与远端段第一孔（11）的轴线的夹角为58°8’、 远端段第三孔（13）的轴线与远端段第一孔（11）的轴线的夹角为（180°-58°4’）。

2.根据权利要求1所述的便于置入操作的胫骨髓内钉及置入器械，其特征在于：所述胫骨髓内钉（2）的近端段第四孔（9）为椭圆形的滑动锁定孔，椭圆形的长轴沿着近端段（3）的长度方向。

3.根据权利要求1所述的便于置入操作的胫骨髓内钉及置入器械，其特征在于：所述胫骨髓内钉（2）的远端段第一孔（11）为椭圆形的滑动锁定孔，椭圆形的长轴沿着远端段（5）的长度方向。

4.根据权利要求1所述的便于置入操作的胫骨髓内钉及置入器械，其特征在于：所述近端瞄准架（14）的前方压杆操作装置和远端瞄准架（17）的压杆部位分别位于胫骨髓内钉（2）的近端段（3）弯折方向的延长线上，压杆部位分别与胫骨（1）前侧面相对。

5.根据权利要求4所述的便于置入操作的胫骨髓内钉及置入器械，其特征在于：所述近端瞄准架（14）的圆弧形支架（15）为3/4个半圆。