CN217696793U - 一种组配式骨整合螺钉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组配式骨整合螺钉，属于医疗设备技术领域，解决了现有螺钉的效果不佳、骨螺钉易松动甚至折断的问题，其技术要点是：包括：组配式骨整合内外螺母固定桩，所述组配式骨整合内外螺母固定桩包括螺钉头部、螺钉颈部、螺纹杆主体以及螺钉尖部，所述螺钉尖部连接所述螺纹杆主体的一端，所述螺纹杆主体的另一端连接所述螺钉颈部的一端，所述螺钉颈部的另一端连接所述螺钉头部；以及组配式骨整合内螺钉，所述组配式骨整合内螺钉用于配合所述组配式骨整合内外螺母固定桩，所述组配式骨整合内螺钉包括钉头、螺钉主体及钉尖，所述钉尖连接所述螺钉主体的一端，所述螺钉主体的另一端连接所述钉头，具有效果好、骨螺钉不易松动的优点。

Description

一种组配式骨整合螺钉

技术领域

本实用新型涉及医疗设备技术领域，具体是涉及一种组配式骨整合螺钉。

背景技术

骨科人工植入物依靠骨螺钉将植入物机械固定在骨骼上，实现初始稳定。初始稳定有利于骨骼张入人工植入物，即骨整合。人工植入物只有与宿主骨实现骨整合，才能获得长期稳定性。

骨螺钉通常用于人体骨骼的稳定、固定、融合以及实现人体骨骼与骨科内植物之间的固定。在骨科关节置换手术中，尤其是髋关节翻修置换中髋臼杯的固定以及在骨盆巨大肿物切除后的假体修复重建中，由于螺钉受力条件复杂且缺乏长期骨整合固定能力，会有部分患者在进行假体螺钉固定后因螺钉松动、退钉等现象造成假体固定失败，影响长期预后。而使用除金属外的其他生物相容性材料制造的螺钉材料，因其机械性能往往较金属材料差，虽可使部分实现骨长入效果，但长期随访中可能出现钉体断裂、螺钉吸收等现象，不适合需要长期坚强固定的假体内植物。同时，由于在髋关节翻修及骨盆重建等类型的手术中，术区骨质破坏往往非常严重，残留的髋臼及骶骨不足以用于承载翻修臼杯或重建假体的紧密贴合固定，可能需要依靠在残留骨质上方固定钛网，再通过钛网进行翻修臼杯的固定，或仅仅通过螺钉在假体与肿物切除后的骶骨及耻骨残端对骨组织和假体进行连接固定。而使用传统螺钉进行这种固定，存在灵活性差，再次翻修时螺钉取出困难，对骨质破坏较大等情况。形成了骨长入不佳时固定不牢，骨长入尚可时取出不易的矛盾局面。

另一方面，传统的骨科人工植入物的骨整合，都是用人工植入物自身的某一部分与骨骼接触，通过骨螺钉机械固定达到稳定，然后进行骨整合，即人工植入物的面与宿主骨的面之间的整合，比如髋臼锉出骨面与人工髋臼假体面的整合、人工股骨柄与髓腔内壁的整合等等。在这种面与面的骨整合中，骨螺钉仅仅用于机械固定，而在螺钉与假体之间，只存在压力作用，其自身无法与周围骨质形成整合效果。如果人工植入物的面不能与宿主骨的面骨整合在一起，长期的应力刺激会造成螺钉松动甚至折断，致使人工植入物失效。

为克服现有技术中人工植入物固定时存在的骨螺钉与宿主骨之间长期骨整合效果不佳、骨螺钉易松动甚至折断，同时在假体翻修过程中需要同时取出假体及螺钉，对残留骨质破坏较严重，缺乏灵活性的问题，本实用新型提供一种用于人工植入物的桩-柱-面联合骨整合方法用于人工植入物的联合骨整合的组配式联合骨整合螺钉。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型实施例的目的在于提供一种组配式骨整合螺钉，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种组配式骨整合螺钉，包括：

组配式骨整合内外螺母固定桩，所述组配式骨整合内外螺母固定桩包括螺钉头部、螺钉颈部、螺纹杆主体以及螺钉尖部，所述螺钉尖部连接所述螺纹杆主体的一端，所述螺纹杆主体的另一端连接所述螺钉颈部的一端，所述螺钉颈部的另一端连接所述螺钉头部；以及

组配式骨整合内螺钉，所述组配式骨整合内螺钉用于配合所述组配式骨整合内外螺母固定桩，所述组配式骨整合内螺钉包括钉头、螺钉主体及钉尖，所述钉尖连接所述螺钉主体的一端，所述螺钉主体的另一端连接所述钉头，所述螺钉主体长度及直径和与之匹配的内螺纹长度及内径相同。

作为本实用新型进一步的方案，所述螺纹杆主体头部三分之一为松质骨螺纹，所述螺纹杆主体三分之一至三分之二为渐变螺纹，所述螺纹杆主体三分之二至尾部为皮质骨螺纹。

作为本实用新型进一步的方案，所述松质骨螺纹、渐变螺纹以及皮质骨螺纹表面全部覆盖细密微孔结构，松质骨螺纹、渐变螺纹以及皮质骨螺纹均为平滑沟槽设计。

作为本实用新型进一步的方案，所述螺钉头部和所述螺钉颈部的形状均为空心圆柱，所述螺钉头部外壁设置有十字形凹槽，用于配合十字扳手使用。

作为本实用新型进一步的方案，所述组配式骨整合内外螺母固定桩内部设置有内螺纹，自头部向尖部延伸至钉体内三分之一处。

作为本实用新型进一步的方案，所述内螺钉钉头包括内螺钉组件a以及内螺钉组件b，其中内螺钉组件a的钉头外部设置锁定螺纹，用于骨科内植物的锁定钉孔配合实现锁定效果，内螺钉组件b的钉头外部为无螺纹设计，用于与螺钉垫片配合，用于安装髋臼重建钛网内植物的固定。

作为本实用新型进一步的方案，所述组配式骨整合内螺钉与组配式骨整合内外螺母固定桩之间设置有垫片，所述垫片用于连接骨整合内螺钉与金属内植物。

作为本实用新型进一步的方案，所述垫片表面设置有防滑纹。

综上所述，本实用新型实施例与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)组配式联合骨整合螺钉的外螺纹杆主体采用松质骨螺纹-渐变螺纹-皮质骨螺纹的阶梯变螺距设计，通过在螺钉尖部附近的松质骨螺纹设计，使内外螺母结构在拧入过程及固定过程中减少螺纹与骨质之间的应力集中，从而减少对骨质的破坏以及骨溶解的发生，实现内外螺母表面与松质骨之间的紧密结合，达到骨整合效果，改善螺钉整体的长期固定稳定性。通过在内外螺母主体中部的渐变螺纹设计，实现植入后的应力分解，减少应力遮挡，通过在内外螺母主体中后部较致密的皮质骨螺纹设计，可以提高内外螺母与皮质骨之间的固定强度，实现螺钉整体的早期坚强固定，从而实现长期的骨整合，提高假体的长期固定效果；

(2)本实用新型实用新型所提出的用于人工植入物的桩-柱-面联合骨整合方法用于人工植入物的组配式联合骨整合螺钉在面与面骨整合的基础上，将具有骨整合性能且钉体强度良好的组配式骨整合内外螺母固定桩先期安装到用于固定假体的骨质结构中，成为此人工植入物的“桩”，作为连接的基础，然后将组配式骨整合内螺钉拧入内外螺母中，作为骨质与骨植入连接结构中的“柱”，此时桩-柱结构可通过调节内外螺母在骨质中的深度来调整在固定位置，配合b型内螺钉以及髋臼修复钛网或垫块等骨科内植物，实现对其所构成的“面”的精细调整。最后，通过内螺钉垫片使内外螺母-内螺钉联合结构与植入物之间形成连接，实现“面”的整合；

(3)在植入物下方存在大量骨质缺损或者假体与宿主骨表面形态匹配不良时，锁定骨整合螺钉可以通过自身与宿主骨的骨整合功能以及a型内螺钉与假体的锁定功能实现假体与宿主骨的固定。此时锁定骨整合螺钉单独发挥“柱”的功能，从而充当假体与宿主骨之间的“内支架”，实现假体的稳定固定；

(4)在髋臼修复重建等需要进行较大面积骨缺损的重建场合中，组配式联合骨整合螺钉可以通过b型内螺钉头部连接的垫片对髋臼重建钛网进行加压固定，从而实现内外螺母(桩)-内螺钉(柱)-重建钛网(面)的联合固定。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1为实用新型实施例中内螺钉组件a的工作示意图。

图2为实用新型实施例中内螺钉组件b的工作示意图。

附图标记：1-导向针孔、2-松质骨螺纹、3-渐变螺纹、4-皮质骨螺纹、5-内螺钉组件a、6-锁定螺纹、7-内螺钉组件b、8-内螺钉螺纹、9-垫片、10-防滑纹。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述。

在一个实施例中，一种组配式骨整合螺钉，参见图1～图2，包括：

组配式骨整合内外螺母固定桩，所述组配式骨整合内外螺母固定桩包括螺钉头部、螺钉颈部、螺纹杆主体以及螺钉尖部，所述螺钉尖部连接所述螺纹杆主体的一端，所述螺纹杆主体的另一端连接所述螺钉颈部的一端，所述螺钉颈部的另一端连接所述螺钉头部；以及

组配式骨整合内螺钉，所述组配式骨整合内螺钉用于配合所述组配式骨整合内外螺母固定桩，所述组配式骨整合内螺钉包括钉头、螺钉主体及钉尖，所述钉尖连接所述螺钉主体的一端，所述螺钉主体的另一端连接所述钉头，所述螺钉主体长度及直径和与之匹配的内螺纹长度及内径相同。

进一步的，参见图1～图2，所述螺纹杆主体头部三分之一为松质骨螺纹2，所述螺纹杆主体三分之一至三分之二为渐变螺纹3，所述螺纹杆主体三分之二至尾部为皮质骨螺纹4。

进一步的，参见图1～图2，所述松质骨螺纹2、渐变螺纹3以及皮质骨螺纹4表面全部覆盖细密微孔结构，松质骨螺纹2、渐变螺纹3以及皮质骨螺纹4均为平滑沟槽设计。

进一步的，参见图1～图2，所述螺钉头部和所述螺钉颈部的形状均为空心圆柱，所述螺钉头部外壁设置有十字形凹槽，用于配合十字扳手使用。

进一步的，参见图1～图2，所述内螺钉钉头包括内螺钉组件a5以及内螺钉组件b7，其中内螺钉组件a5的钉头外部设置锁定螺纹6，用于骨科内植物的锁定钉孔配合实现锁定效果，内螺钉组件b7的钉头外部为无螺纹设计，用于与螺钉垫片配合，用于安装髋臼重建钛网等内植物的固定。

进一步的，参见图1～图2，所述组配式骨整合内螺钉与组配式骨整合内外螺母固定桩之间设置有垫片9，所述垫片9用于连接骨整合内螺钉与金属内植物。

进一步的，参见图1～图2，所述垫片9表面设置有防滑纹10。

在本实施例中，组配式骨整合内外螺母固定桩用于在安装骨科内植入前，先期拧入骨质，利用其骨整合效果，在骨质内形成固定，用于承接上方连接的骨科内植物。组配式骨整合内外螺母固定桩外形为空心螺钉结构，外部形态可分为螺钉头部、螺钉颈部、螺纹杆主体和螺钉尖部，所述螺钉头部和所述螺钉颈部的形状均为空心圆柱，所述螺纹杆主体的全部螺纹表面覆盖有微孔结构。在螺钉内部，设置有内螺纹，自头部向尖部延伸至钉体内三分之一处。螺钉头部外壁设置有十字形凹槽，用于配合十字扳手使用。螺母固定桩主体形态分为三部分，自钉头起至钉身前三分之一处为圆柱形，其直径小于螺钉最大直径，至前三分之一处至距钉尾10mm处为锥形，直径逐渐达到最大直径，钉尾处10mm为圆柱形，其直径为螺钉最大直径。

钉身表面覆盖螺纹，螺纹在头部三分之一为松质骨螺纹2，螺距自头部三分之一处起逐渐减少，至钉尾的圆柱形区域为皮质骨螺纹4，螺纹为平滑沟槽设计，螺纹表面全部覆盖细密微孔结构，以利于骨长入，内外螺母固定桩整体长度范围为20mm～100mm，最大外直径范围为4～10mm，最小外直径范围为1.5～5mm，内螺纹直径范围为2～8mm，外螺纹的螺纹深度范围为0.5～2mm，螺纹宽度范围为0.5～3mm，螺纹宽度与螺纹螺距之比的范围为1:2～1:5，内螺钉螺纹8为深度为1mm，内螺钉螺纹8宽度为0.5mm，内外螺母固定桩中心设置有贯通空心的导向针孔1，用于术中使用克氏针进行导向植入，空心导向针孔1直径根据螺钉直径不同，设置为3.5mm。

组配式骨整合内螺钉用于与外螺母固定桩配合，实现骨科内植物的固定。内螺钉包括钉头、螺钉主体及钉尖，内螺钉主体长度及直径和与之匹配的内螺纹长度及内径相同，钉尖为钝圆头，形态与内外螺母固定桩内螺钉底部相匹配，钉头为高度为2mm，其直径与外螺母固定桩的尾部最大外径相同。内螺钉钉头分为两种设计，其中内螺钉组件a5的钉头外部设置锁定螺纹6，用于骨科内植物的锁定钉孔配合实现锁定效果，内螺钉组件b7的钉头外部为无螺纹设计，用于与螺钉垫片配合，用于安装髋臼重建钛网等内植物的固定。

垫片9用于连接骨整合内螺钉与金属内植物，如用于髋臼翻修重建的钛网或金属垫块等。其形态为中间凹进的圆环结构，安装于内螺钉与内外螺母固定桩之间，垫片9中凹进部分与内螺钉钉头直径相同，垫片9表面有防松防滑纹10。外缘直径较内部直径增加3-5mm，垫片9厚度为2mm，材质为钛合金。

本实用新型的工作原理是：

将具有骨整合性能且钉体强度良好的组配式骨整合内外螺母固定桩先期安装到用于固定假体的骨质结构中，成为此人工植入物的“桩”，作为连接的基础，然后将组配式骨整合内螺钉拧入内外螺母中，作为骨质与骨植入连接结构中的“柱”，此时桩-柱结构可通过调节内外螺母在骨质中的深度来调整在固定位置，配合内螺钉组件b7以及髋臼修复钛网或垫块等骨科内植物，实现对其所构成的“面”的精细调整。最后，通过内螺钉垫片使内外螺母-内螺钉联合结构与植入物之间形成连接，实现“面”的整合。

同时，在植入物下方存在大量骨质缺损或者假体与宿主骨表面形态匹配不良时，锁定骨整合螺钉可以通过自身与宿主骨的骨整合功能以及内螺钉组件a5与假体的锁定功能实现假体与宿主骨的固定。此时锁定骨整合螺钉单独发挥“柱”的功能，从而充当假体与宿主骨之间的“内支架”，实现假体的稳定固定。

例如，在髋臼缺损范围较大的髋臼重建手术中，髋臼底部可能因疾病原因全部缺失，仅仅残留耻骨支、坐骨支以及髋臼上方的髂骨部分。传统的手术重建方法中，可将髋臼加固钛网用螺钉固定在残留骨质上重建髋臼外形，在此基础上使用骨水泥固定用于重建的髋臼假体进行重建。然后，在实际操作中，由于缺乏骨整合能力，固定钛网的长期固定稳定性较差，容易发生螺钉松动，进而出现钛网下沉等情况，影响长期预后效果。而在“桩-柱-面”联合骨整合固定理念下，可以从三个方面实现钛网与残留骨质(耻骨支、坐骨支、髂骨前柱、髂骨后柱)的固定：第一，通过组配式骨整合螺钉内外螺母组件的外螺纹设计，提供了传统螺钉的下压力和松质骨-皮质骨固定能力，并通过渐变外螺纹设计，均匀分散了螺钉压力，提供良好的初始稳定性；第二，内外螺母组件主体部分的骨整合螺纹设计以及螺纹表面覆盖的微孔结构，减少拧入过程中的骨破坏及植入后的骨溶解，实现骨长入和骨整合效果，提升螺钉与残留骨质的长期固定稳定性；第三，通过组配式螺钉结构，极大地提升了螺钉植入过程中的操作灵活性，内外螺母组件可以“桩”的形式植入到残留骨质中，并通过调整植入深度，配合内螺钉组件b7及螺钉垫片，构成与重建钛网等骨科内植物的“连接柱”，并调整由重建内植物构成的重建后的髋臼“面”。此时，组配式骨整合螺钉既通过发挥传统螺钉的功能实现了面-面的固定，又通过其组件设计，在固定面之间构建了起支撑和固定作用的“内支架”，加强了髋臼残留骨质和重建钛网之间的固定，实现了桩-柱-面的联合骨整合。而在长期使用后，如出现钛网或髋臼重建假体的植入物失效需进行翻修手术时，仅需取出内螺钉即可对钛网及假体进行更换，对已经实现骨整合的内外螺母不造成影响，减少了翻修术中对残留骨质的破坏，保留了骨量。

又例，在半骨盆置换术中，髂骨与耻骨部分的假体需要通过螺钉固定于骶骨和对侧髂骨，在使用传统螺钉的情况下，假体的全部固定力量依赖于螺钉对假体施加的下压力进行假体与骨质的“面-面”固定。在假体植入后的复杂生物力学环境中，常出现拔钉现象，造成假体失效，导致长期随访效果不佳。使用本实用新型在专利的桩-柱-面骨整合方法，可以将内外螺母组件作为“桩”固定于骶骨及耻骨安全区域，通过其骨整合设计以及表面微孔结构实现螺钉与骶骨及耻骨的骨整合，在内外螺母基础上配合内螺钉组件a5的锁定螺纹6，实现假体与组配式骨整合螺钉整体的机械锁定。同时，在此过程中，可根据实际情况，调整内外螺母的植入深度实现对假体的加压固定，进一步在假体与骨质的接触区域促进骨长入，从而改善初始稳定性和长期稳定性。而在长期使用后，如出现假体失效需进行翻修手术时，仅需取出内螺钉即可对假体进行更换，对已经实现骨整合的内外螺母不造成影响，减少了翻修术中手术难度和时长，控制了翻修手术的规模和对患者造成的影响。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种组配式骨整合螺钉，其特征在于，包括：

组配式骨整合内外螺母固定桩，所述组配式骨整合内外螺母固定桩包括螺钉头部、螺钉颈部、螺纹杆主体以及螺钉尖部，所述螺钉尖部连接所述螺纹杆主体的一端，所述螺纹杆主体的另一端连接所述螺钉颈部的一端，所述螺钉颈部的另一端连接所述螺钉头部，所述组配式骨整合内外螺母固定桩内部设置有内螺纹，自头部向尖部延伸至钉体内三分之一处；以及

组配式骨整合内螺钉，所述组配式骨整合内螺钉用于配合所述组配式骨整合内外螺母固定桩，所述组配式骨整合内螺钉包括钉头、螺钉主体及钉尖，所述钉尖连接所述螺钉主体的一端，所述螺钉主体的另一端连接所述钉头，所述螺钉主体长度及直径和与之匹配的内螺纹长度及内径相同。

2.根据权利要求1所述的组配式骨整合螺钉，其特征在于，所述螺纹杆主体头部三分之一为松质骨螺纹，所述螺纹杆主体三分之一至三分之二为渐变螺纹，所述螺纹杆主体三分之二至尾部为皮质骨螺纹，所述松质骨螺纹、渐变螺纹以及皮质骨螺纹表面全部覆盖细密微孔结构，松质骨螺纹、渐变螺纹以及皮质骨螺纹均为平滑沟槽设计。

3.根据权利要求1所述的组配式骨整合螺钉，其特征在于，所述螺钉头部和所述螺钉颈部的形状均为空心圆柱，所述螺钉头部外壁设置有十字形凹槽，用于配合十字扳手使用。

4.根据权利要求1所述的组配式骨整合螺钉，其特征在于，所述内螺钉钉头包括内螺钉组件a以及内螺钉组件b，其中内螺钉组件a的钉头外部设置锁定螺纹，用于骨科内植物的锁定钉孔配合实现锁定效果，内螺钉组件b的钉头外部为无螺纹设计，用于与螺钉垫片配合，用于安装髋臼重建钛网内植物的固定。

5.根据权利要求1所述的组配式骨整合螺钉，其特征在于，所述组配式骨整合内螺钉与组配式骨整合内外螺母固定桩之间设置有垫片，所述垫片用于连接骨整合内螺钉与金属内植物，所述垫片表面设置有防滑纹。

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