CN109363756B - 一种股骨近端交叉锁定型髓内钉 - Google Patents

一种股骨近端交叉锁定型髓内钉 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种股骨近端交叉锁定型髓内钉，包括主钉、第一髋螺钉和第二髋螺钉，主钉上设有供髋螺钉穿过的锁定钉孔，锁定钉孔内设有内螺纹；髋螺钉上设有与内螺纹相配合的中间外螺纹部；第一锁定钉孔中心和第二锁定钉孔中心距主钉的顶端的距离分别为26.9mm、45mm；在正位方向上，第一髋螺钉和第二髋螺钉的轴线的投影的延长线交于一点，且第一髋螺钉的轴线、第二髋螺钉的轴线与主钉的轴线的夹角分别为120°、130°。本发明所提供的股骨近端交叉锁定型髓内钉通过对两个髋螺钉的位置和角度进行设置，实现了髓内钉的稳定固定，同时能够有效分散股骨头所承受的压应力，有助于股骨转子部早日恢复负重。

Description

一种股骨近端交叉锁定型髓内钉
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，更具体地说，涉及一种用于股骨转子部骨折固定的股骨近端交叉锁定型髓内钉。
背景技术
粗隆部骨折的内固定物种类较多，大致分为两种固定方式：一种是髓外固定系统，以动力髋螺钉(dynamic hip screw,DHS)及动力髁螺钉(dynamic condylar screw,DCS)为代表；另一种是髓内固定系统，以Gamma钉和股骨近端髓内钉(proximal femoral nail,PFN)为代表。稳定性粗隆间骨折(包括AO分型31A1.1和31A1.2)采用髓外或髓内固定系统均可获得很好的疗效。
不稳定A2型骨折由于后内侧股骨矩部皮质缺损，压应力不能通过股骨矩传导，采用DHS固定外侧骨皮质，张应力及压应力长期集中于钢板，内植物应力增大，螺钉松动、螺钉切割股骨头、钢板疲劳断裂、骨折不愈合或畸形愈合等并发症发生率增加，故采用更具有生物力学优势的髓内固定系统。
反粗隆间骨折(A3型)与粗隆下骨折采用髓内固定系统或角度固定的髓外固定系统。DHS治疗反粗隆间骨折时，加压作用可导致骨折端的分离，近骨折端向外，远骨折端向内侧的移位，此外由于进针点处在骨折线部位，钻入时容易造成骨的近端劈裂。故DHS不适合治疗不稳定性粗隆间骨折和反粗隆间骨折。当粗隆部外侧壁有足够骨质把持髋螺钉时，尽量选择股骨近端髓内钉固定。
对于复杂的粗隆部骨折，骨折累及大转子、外侧骨皮质不完整，此时应采用角度固定的髓外固定系统固定，螺钉与固定板锁定，增加固定的稳定性。
存在的问题在于：动力髋螺钉与股骨近端骨近端髓内钉在固定伴有大粗隆外侧壁粉碎、冠状面骨折的粗隆间骨折以及粗隆下至大粗隆外侧壁的粉碎骨折时，动力髋螺钉与股骨近端髓内钉的髋螺钉正好从外侧壁骨折处打入，髋螺钉若在外侧壁上无良好的支点，那么术后内固定失败的几率增加，会发生髋螺钉的过度动态加压、穿入髋臼或Z效应等并发症。
综上所述，不稳定性粗隆间骨折通常伴有后内侧皮质粉碎或粗隆部外侧壁粉碎骨折，粗隆部后内侧存在骨折，缺乏后内侧支撑，增加内固定物的应力；髋螺钉入点处的外侧壁骨折，减弱了髋螺钉对抗股骨头颈骨块旋转和内翻倾向的能力，影响股骨头颈术后的旋转稳定性。针对粗隆部外侧壁骨折，DHS、髓内钉、锁定接骨板均存在弊病，目前没有合适的内固定物来固定粗隆部外侧壁骨折，需要设计新的内固定物来解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是结合髓内钉微创、力臂短的优势及锁定接骨板固定外侧壁骨折的优点，针对不稳定性粗隆部骨折，尤其合并外侧壁粉碎的骨折提供一种股骨近端交叉锁定型髓内钉，该髓内钉能够固定外侧壁骨折块，不需要粗隆部外侧壁完整。与此同时，该髓内钉中的髋螺钉与主钉的锁定位置和角度可增加固定稳定性，更好地控制股骨头颈骨折块的旋转和移位，避免髋螺钉的移位和切出。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种股骨近端交叉锁定型髓内钉，包括主钉、第一髋螺钉和第二髋螺钉，所述主钉上设有供所述第一髋螺钉穿过的第一锁定钉孔以及供所述第二髋螺钉穿过第二锁定钉孔，所述第一锁定钉孔和所述第二锁定钉孔内均设有内螺纹；所述第一髋螺钉和所述第二髋螺钉上均设有与对应的所述内螺纹相配合的中间外螺纹部；所述第一锁定钉孔中心距所述主钉的顶端的距离为26.9mm，所述第二锁定钉孔中心距所述主钉的顶端的距离为45mm；在正位方向上，所述第一髋螺钉和所述第二髋螺钉的轴线的投影的延长线交于一点，且所述第一髋螺钉的轴线与所述主钉的轴线的夹角θ1为120°，所述第二髋螺钉的轴线与所述主钉的轴线的夹角θ2为130°。
优选的，在侧位方向上，所述第一髋螺钉和用于与股骨颈中心线重合的所述第二髋螺钉的轴线的投影的夹角为10°。
优选的，所述第一髋螺钉和所述第二髋螺钉的头部均设有自攻螺纹部，所述自攻螺纹部上设有用于切削骨质以便螺钉顺利拧入的头部铣槽。
优选的，所述中间外螺纹部设有有利于旋入的局部铣槽。
优选的，所述头部铣槽和所述局部铣槽的长度为1～5个螺纹长度。
优选的，所述第一髋螺钉和所述第二髋螺钉的尾部设有用于防止其过度插入的凸缘部。
优选的，所述凸缘部上设有用于锁紧旋拧的内六角凹槽。
本发明提供的股骨近端交叉锁定型髓内钉，包括主钉、第一髋螺钉和第二髋螺钉。主钉上设有供第一髋螺钉穿过的第一锁定钉孔以及供第二髋螺钉穿过第二锁定钉孔。其中，第一锁定钉孔中心距主钉的顶端的距离为26.9mm，第二锁定钉孔中心距主钉的顶端的距离为45mm。
锁定钉孔内设有内螺纹，同时髋螺钉上设有与对应的内螺纹相配合的中间外螺纹部。第一髋螺钉穿入第一锁定钉孔，第二髋螺钉穿入第二锁定钉孔，并通过中间外螺纹部与内螺纹锁紧。
第一髋螺钉和第二髋螺钉的轴线的投影的延长线交于一点，且第一髋螺钉的轴线与主钉的轴线的夹角θ1为120°，第二髋螺钉的轴线与主钉的轴线的夹角θ2为130°。
手术过程中，首先确定进钉位置，将主钉插入髓腔内，然后调整主钉在髓腔内的深度及方向，确保第一锁定钉孔和第二锁定钉孔达到预定位置高度，然后根据上述预定角度，插入与锁定钉孔相对应的髋螺钉，通过髋螺钉的中间外螺纹部与锁定钉孔的内螺纹锁紧。
相比于现有技术，本发明所提供的股骨近端交叉锁定型髓内钉中第一髋螺钉和第二髋螺钉呈角度地固定在主钉上，按照上述固定位置和角度进行设置，实现第一髋螺钉和第二髋螺钉的交叉设置，即通过两枚髋螺钉的交叉设置增加髋螺钉的抗股骨头颈旋转能力。该髋螺钉在股骨颈内占用的空间较少，但能提供比螺旋刀片更好的抗旋转能力，提高了手术成功的几率。同时，两枚髋螺钉相交于股骨头旋转中心，能够有效分散股骨头所承受的压应力，有助于粗隆部骨折早日恢复负重。
需要注意的是，该股骨近端交叉锁定型髓内钉中第一髋螺钉和第二髋螺钉通过其上面的中间外螺纹部与主钉上锁定钉孔的内螺纹配合，实现主钉与髋螺钉的牢固固定，不需要粗隆部外侧壁完整，同时避免了因粗隆部外侧壁不完整导致的髋螺钉切出或退钉。因此，即便粗隆部外侧壁出现粉碎性骨折，依然可以实现股骨近端的牢固固定。
此外，由于该股骨近端交叉锁定型髓内钉中第一髋螺钉和第二髋螺钉具有比较适宜的位置和角度，与股骨近端的张力骨小梁、压力骨小梁的走向类似，利用植入的金属髋螺钉来模仿张力骨小梁和压力骨小梁，增加髓内钉术后的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的股骨近端交叉锁定型髓内钉具体实施例的正位示意图；
图2为本发明所提供的股骨近端交叉锁定型髓内钉具体实施例的侧位示意图；
图3为本发明所提供的髋螺钉的示意图。
图1至图3中：
1为主钉、11为第一锁定钉孔、12为第二锁定钉孔、2为髋螺钉、21为凸缘部、22为光杆、23为中间外螺纹部、24自攻螺纹部、25为第一髋螺钉、26为第二髋螺钉、27为局部铣槽、28为头部铣槽、θ1为第一髋螺钉的轴线与主钉的轴线的夹角、θ2为第二髋螺钉的轴线与主钉的轴线的夹角。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种股骨近端交叉锁定型髓内钉，其髋螺钉2的锁定位置和角度不仅可以实现主钉1的稳定固定，还可以平衡主钉1上的受力，有助于患者早日恢复负重，解决了如何使髓内钉设置稳定且位置恰当来固定粗隆部外侧壁骨折的问题。
需要说明的是，下文中的正位方向和侧位方向是医学中对股骨进行X光拍摄的角度方向，其中正位方向指面对人体，正对股骨的拍摄方向；侧位方向是指与正位方向垂直且与股骨颈中心线重合的拍摄方向。
另外，下文中的第一髋螺钉25和第二髋螺钉26的结构可以相同，也可以不同。在本发明的实施例中第一髋螺钉25和第二髋螺钉26结构相同，可统称为髋螺钉2。
还需注意的是，下文中的第一髋螺钉25和第二髋螺钉26，第一锁定钉孔11和第二锁定钉孔12，第一头部铣槽和第二头部铣槽以及第一局部铣槽和第二局部铣槽中的第一、第二并没有顺序上的限定，只是对不同位置的区分。
请参考图1、图2和图3，图1为本发明所提供的股骨近端交叉锁定型髓内钉具体实施例的正位示意图；图2为本发明所提供的股骨近端交叉锁定型髓内钉具体实施例的侧位示意图；图3为本发明所提供的髋螺钉的示意图。
本发明提供的股骨近端交叉锁定型髓内钉，主要用于治疗股骨近端骨折，包括主钉1、第一髋螺钉25和第二髋螺钉26。其中，距主钉1的顶端较近的为第一髋螺钉25，距主钉1的顶端较远的为第二髋螺钉26。
主钉1上设有供第一髋螺钉25穿过的第一锁定钉孔11以及供第二髋螺钉26穿过第二锁定钉孔12。其中，第一锁定钉孔11中心距主钉1的顶端的距离为26.9mm，第二锁定钉孔12中心距主钉1的顶端的距离为45mm。需要说明的是，锁定钉孔中心距主钉1的顶端的距离指锁定钉孔的中心线与主钉1的轴线的交点到主钉1的顶端的距离。
为了实现髋螺钉2与主钉1之间的锁定，锁定钉孔内设有内螺纹，同时髋螺钉2上设有与对应的内螺纹相配合的中间外螺纹部23。髋螺钉2通过中间外螺纹部23与锁定钉孔的内螺纹锁紧。
为了使股骨早日恢复负重，在正位方向上，第一髋螺钉25和第二髋螺钉26的轴线的投影的延长线交于一点，且该点位置应位于股骨头旋转中心附近的位置。且第一髋螺钉25的轴线与主钉1的轴线的夹角θ1为120°，第二髋螺钉26的轴线与主钉1的轴线的夹角θ2为130°。
相比于现有技术，本发明所提供的股骨近端交叉锁定型髓内钉中的主钉1近端位置上不平行地布置有第一髋螺钉25和第二髋螺钉26，通过临床经验及实验模拟结果，确定了髋螺钉2的最佳固定位置和固定角度，实现髓内钉的稳定固定，同时能够有效分散股骨头所承受的压应力，有助于股骨转子部早日恢复负重。
第一髋螺钉25和第二髋螺钉26通过其上面的中间外螺纹部23与主钉1上的锁定钉孔中的内螺纹配合，实现了主钉1与髋螺钉2的牢固固定，不需要粗隆部外侧壁完整，避免了因粗隆部外侧壁不完整引起的髋螺钉2的切出或退钉。因此，即便粗隆部外侧壁出现粉碎性骨折，依然可以实现股骨近端的牢固固定。
需注意的是，该股骨近端交叉锁定型髓内钉通过设置第一髋螺钉25和第二髋螺钉26的固定位置和固定角度，即仅通过一组交叉设置的髋螺钉2便实现主钉1的稳固固定，通过两枚髋螺钉2的交叉设置增加髋螺钉2的抗股骨头颈旋转能力。该髋螺钉2在股骨颈内占用的空间较少，但能提供比螺旋刀片更好的抗旋转能力，提高了手术成功的几率。同时，两枚髋螺钉2相交于股骨头旋转中心，能够有效分散股骨头所承受的压应力，有助于粗隆部骨折早日恢复负重。
此外，本发明所提供的股骨近端交叉锁定型髓内钉的第一髋螺钉25和第二髋螺钉26的位置和角度适宜，与股骨近端的张力骨小梁、压力骨小梁的走向类似，利用植入的金属髋螺钉2来模仿张力骨小梁和压力骨小梁，增加髓内钉术后的稳定性。
需要说明的是，本实施例所提供的主钉1上可以仅仅设置两个锁定钉孔，每个锁定钉孔仅放入一个髋螺钉2，即主钉1仅仅通过两个髋螺钉2固定，而两个交锁状态的髋螺钉2是构成交锁状态的最小单元，将股骨头所受到的压应力分散到两个髋螺钉2上，保证与主钉1连接方便、安装稳定的前提下，尽量减少对股骨近端位置的改变。
考虑到实际的骨骼和锁钉均以三维状态存在，上述实施例均从正位角度进行设置，在另一实施例中，可以从侧位角度对髋螺钉2固定角度进行设置。
优选的，髋螺钉2与股骨颈中心线重合，这样有助于降低日后螺钉切出股骨头的发生率。
为了实现更好的抗旋转能力，在侧位方向上，第一髋螺钉25和第二髋螺钉26的轴线的投影的夹角可以为10°。这样第一髋螺钉25和第二髋螺钉26交错，可以更好地抗股骨头颈的旋转，有助于骨折术后的稳定性。
第一髋螺钉25可以向人体前方方向10°进行设置，也可以向人体后方方向10°进行设置。
基于上述任一实施例，考虑到手术过程中，需要尽可能缩短髋螺钉2锁定时间，以减少患者手术中的痛苦。在另一实施例中，可以对髋螺钉2的结构进行限定。
髋螺钉2包括光杆22、中间外螺纹部23和自攻螺纹部24，其中，中间外螺纹部23设置在光杆22的中间区域。
优选的，光杆22的直径可以设置为7.5mm。
为了保证髋螺钉2与股骨之间的稳固，光杆22的外径大于自攻螺纹部24的外径，且在光杆22与自攻螺纹部24之间设置有过渡段。
第一髋螺钉25和第二髋螺钉26的头部均设有自攻螺纹部24。一般而言，髋螺钉2的锁定过程不需要在股骨中预先加工孔，而是靠自攻螺纹部24实现钻削、攻丝和紧固的一次作业。
优选的，可以将自攻螺纹部24设置为单线螺纹，长度设置为26.6mm，直径为6.5mm，螺距为2mm。
为了更加便于切削，可以在自攻螺纹部24的上端设置头部铣槽28。需要说明的是，这里自攻螺纹部24的上端指其尖端方位，下文中提到的自攻螺纹部24的下端指与尖端相对方位，即自攻螺纹部24与过渡段连接方位。
优选的，头部铣槽28占自攻螺纹部24圆周的比例小于或等于1/4。当然，可以根据需要的切削效果具体进行设置。
为了实现更优的切削效果，可以在自攻螺纹部24上端设置第一头部铣槽，同时在下端设置第二头部铣槽。当然，也可以在自攻螺纹部24的上端单独设置第一头部铣槽，或自攻螺纹部24的下端单独设置第二头部铣槽。
为了多角度加强切削效果，可以将第一头部铣槽和第二头部铣槽分别置于不同的母线区间上。需要说明的是，这里的母线区间指自攻螺纹部24的侧面上的母线所占区域。
在本实施例中，通过在自攻螺纹部24设置头部铣槽28，使得医生旋进髋螺钉2时更省力，同时可以减少手术时间，进而减轻患者的痛苦。
为了增强髋螺钉2与锁定钉孔之间的锁定效果，可以将中间外螺纹部23设置为双线螺纹。
优选的，可以将中间外螺纹部23的长度设置为15mm，直径为8.8mm，螺距为1mm。
中间外螺纹部23的上端光杆22的部分长度可以为9.9mm，下端光杆22的部分长度可以为27.6mm。
考虑到髋螺钉2旋进过程中，会产生很多骨屑积累在螺纹中影响髋螺钉2的旋入。为此，可以在中间外螺纹部23上设置局部铣槽27。
与头部铣槽28设置类似，局部铣槽27占中间外螺纹部23圆周的比例小于或等于1/4。
为了便于髋螺钉2的旋入，可以在中间外螺纹部23上端设置第一局部铣槽，同时在其下端设置第二局部铣槽。当然，也可以只在中间外螺纹部23的上端单独设置第一局部铣槽或在其下端单独设置第二局部铣槽。需要说明的是，这里中间外螺纹部23的上端指靠近自攻螺纹部24的方位，下端与上端相对应，即靠近髋螺钉2尾部的方位。
锁定过程，骨屑可以积存在局部铣槽27中，便于髋螺钉2的进一步旋入，同时可确保髋螺钉2与股骨的稳定锁定。
为了多角度的控制髋螺钉2的旋入，可以将第一局部铣槽和第二局部铣槽分别置于不同的母线区间上。这样，骨屑可以在不同角度区间进行封存，以利于髋螺钉2剩余部分的旋入。需要说明的是，这里的母线区间指中间外螺纹部23的侧面上的母线所占区域。
考虑到螺纹上铣槽的设置不当，可能会干扰螺纹自身的切削或锁定效果，为此对铣槽的长度进行设置。
优选的，头部铣槽28和局部铣槽27的长度可以设置为1～5个螺纹长度。其中，头部铣槽28过长会削弱其切削效果，而局部铣槽27过长会减弱其与锁定钉孔间的锁定效果，进而影响髋螺钉2的稳固性。
优选的，铣槽的深度大于螺纹的深度。
为了增加锁定过程的便捷性，在另一实施例中，可以对髋螺钉2的尾部进行设置。
可以在第一髋螺钉25和第二髋螺钉26的光杆22的尾部设置凸缘部21，以防止髋螺钉2的过度拧入，避免螺钉切出。
凸缘部21的外周要大于光杆22的外周，这样才可以实现设置的目的。
另外，凸缘部21可以为半球形状，也可以为长方体、正方体等其他形状。只要能够实现防止过度插入的目的都在保护范围内。
优选的，可以将凸缘部21设置为最大外周直径为10.5mm，高度为5mm的凸台。
从凸缘部21的中心到自攻螺纹部24的尖端的长度可以为90.9mm。整个长度可以根据实际需要，通过调节各部分的长度来进行改变。
可以在凸缘部21上设置用于锁紧旋拧的内六角凹槽，以便于医生用螺丝刀对髋螺钉2的位置进行微调，从而确保髋螺钉2位置的准确性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。上述任意一个实施例不冲突时，可以对各个实施例进行组合，以期实现更优的方案。
以上对本发明所提供的股骨近端交叉锁定型髓内钉进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种股骨近端交叉锁定型髓内钉，其特征在于，包括主钉(1)、第一髋螺钉(25)和第二髋螺钉(26)，
所述主钉(1)上设有供所述第一髋螺钉(25)穿过的第一锁定钉孔(11)以及供所述第二髋螺钉(26)穿过第二锁定钉孔(12)，所述第一锁定钉孔(11)和所述第二锁定钉孔(12)内均设有内螺纹；
所述第一髋螺钉(25)和所述第二髋螺钉(26)上均设有与对应的所述内螺纹相配合的中间外螺纹部(23)；
所述第一锁定钉孔(11)中心距所述主钉(1)的顶端的距离为26.9mm，所述第二锁定钉孔(12)中心距所述主钉(1)的顶端的距离为45mm；
在正位方向上，所述第一髋螺钉(25)和所述第二髋螺钉(26)的轴线的投影的延长线交于一点，且所述第一髋螺钉(25)的轴线与所述主钉(1)的轴线的夹角θ1为120°，所述第二髋螺钉(26)的轴线与所述主钉(1)的轴线的夹角θ2为130°；
在侧位方向上，所述第一髋螺钉(25)和用于与股骨颈中心线重合的所述第二髋螺钉(26)的轴线的投影的夹角为10°。
2.根据权利要求1所述的股骨近端交叉锁定型髓内钉，其特征在于，所述第一髋螺钉(25)和所述第二髋螺钉(26)的头部均设有自攻螺纹部(24)，所述自攻螺纹部(24)上设有用于切削骨质以便螺钉顺利拧入的头部铣槽(28)。
3.根据权利要求2所述的股骨近端交叉锁定型髓内钉，其特征在于，所述中间外螺纹部(23)设有有利于旋入的局部铣槽(27)。
4.根据权利要求3所述的股骨近端交叉锁定型髓内钉，其特征在于，所述头部铣槽(28)和所述局部铣槽(27)的长度为1～5个螺纹长度。
5.根据权利要求1所述的股骨近端交叉锁定型髓内钉，其特征在于，所述第一髋螺钉(25)和所述第二髋螺钉(26)的尾部设有用于防止其过度拧入的凸缘部(21)。
6.根据权利要求5所述的股骨近端交叉锁定型髓内钉，其特征在于，所述凸缘部(21)上设有用于锁紧旋拧的内六角凹槽。
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