一種具有仿生內固定作用的彈性髓內釘的制作方法
【專利摘要】一種具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，屬于骨科醫療器械技術領域，用于對骨折進行固定和促進愈合。其技術方案是：本發明為圓筒體或橢圓筒體，筒體由兩端圓環和多個螺旋形彈性長條連接組成。這種結構可使筒體整體彈性模量更好，內固定強度得到增強，可以防止出現斷裂、應力性折斷等的情況；同時，這種結構可以允許骨小梁沿彈性長條之間的間隙長入，達到髓內外骨痂同時生長，縮短骨折愈合時間，減少骨折及手術的各種并發癥。本發明是骨折復位固定技術的創新，解決了老年人骨質疏松性骨折治療后，骨松質愈合較差，影響骨骼愈合強度，有時候可能導致骨折延遲愈合及再骨折的老大難問題，具有顯著的經濟和社會效益。
【專利說明】
一種具有仿生內固定作用的彈性髓內釘
技術領域
[0001]本發明涉及一種對骨折進行仿生彈性固定和促進愈合的髓內固定裝置，屬于骨科醫療器械技術領域。
【背景技術】
[0002]長骨骨折是臨床常見骨折，現多采用微創復位髓內釘內固定治療。由于目前常用的髓內釘均采用鈦合金或者不銹鋼等金屬合金制作，彈性模量遠大于人體骨骼。骨折固定后會因引力遮擋導致局部應力集中，可能發生內固定物松動、斷裂等并發癥;此外，堅硬的內固定物使骨折斷端缺乏適度的力學刺激，不利于骨痂形成和骨折愈合，在臨床中骨折延遲愈合、不愈合等并發癥時有發生，給患者帶來很大的痛苦，也給治療帶來困難。
[0003]髓內釘對于骨折愈合影響的機制首先是髓內釘置入后由于內置物的容積占位效應，影響局部血運的重建，不利于骨折愈合;更重要的是髓內釘釘體破壞斷端骨小梁，影響兩個斷端的骨小梁的生長和連續性的恢復，因此影響了骨折愈合。
[0004]人體骨骼內的骨小梁具有重要的功能，其連接周圍骨皮質，增強骨骼整體強度，并構成髓腔內重要的力學傳導和轉化功能的媒介，在骨皮質承受各種負荷時可以使受力更加均衡、合理，并將局部過大負荷傳導、分散至其他部位。此外，骨小梁重建后可有效恢復髓內血運系統，有助于骨松質和骨皮質的愈合。因此，在骨折后，骨小梁結構中斷如不能恢復，會導致骨折愈合過程中髓內外骨痂生長不均衡，尤其是老年人骨質疏松性骨折，可能骨皮質愈合后，骨松質愈合較差，影響骨骼愈合強度及對正常負荷的傳導，有時可導致骨折延遲愈合、不愈合或再骨折。同時由于長骨髓內固定系統的近端或遠端(倒打釘)較粗大，骨小梁結構破壞更加嚴重，置入占位效應更加明顯，影響骨小梁長入，不利于后期骨質結構恢復。
[0005]在骨折治療中，還要考慮如何根據骨骼結構進行復位和固定，這將直接影響到骨折部位的復原程度，成為手術成敗的關鍵。骨骼在生長過程中力求達到一種最佳結構，即骨骼的形態與物質受個體活動水平的調控，使之足夠承擔力學負載，但并不增加代謝轉運的負擔。根據上述原理，骨折再塑過程的變化規律顯示，骨折后如有移位，在凹側將有明顯骨痂形成，其內部骨小梁將沿著壓應力的傳遞方向排列，而在凸側將有骨的吸收。目前，股骨頸骨折、粗隆間骨折、股骨遠端骨折、脛骨近端骨折是臨床常見損傷，在治療中需要進行包括伽馬釘(Gamma)、空心(拉力)螺釘等固定，這些固定釘對骨小梁的生長有不利的影響，主要并發癥包括骨折不愈合、延遲愈合、內固定物松動、斷裂。
[0006]隨著骨科內固定技術的不斷發展，非常有必要設計新的固定裝置，使骨折治療在生物學及生物力學原理的指導下，使內固定物具有與人體骨骼更接近的彈性模量，以減少應力遮擋，同時為骨小梁生長重建提供空間，促進骨松質(主要結構為骨小梁)和骨皮質同時愈合。這樣會加快骨折愈合速度、提高骨折愈合質量和強度，降低骨折不愈合、延遲愈合、內固定物松動、斷裂等并發癥的發生率，以提高治療效果，減輕患者的痛苦。
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的技術問題是提供一種具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，這種髓內釘與人體骨骼彈性模量更加接近，能夠為骨小梁生長重建提供更多空間，植入的髓內釘利用了仿生內固定理論，使骨折恢復遵循骨折自身的傳導和負荷特點，能夠使骨折治療達到滿意的復位和愈合效果。
[0008]解決上述技術問題的技術方案是:
一種具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，它是一個圓筒體或橢圓筒體，圓筒體或橢圓筒體為直立的或與骨骼局部曲率適形的斜形的筒體，筒體兩端為圓環，兩端圓環之間的筒體壁由多條彈性長條組成，多條彈性長條相互平行，相鄰彈性長條之間有間隙，多條彈性長條沿著筒體的長度方向環繞筒體的中心軸線呈螺旋形布設。
[0009]上述具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，所述髓內釘的筒體為不等徑圓筒體或橢圓筒體，筒體中部的直徑大于筒體兩端的直徑，筒體外徑沿著筒體的長度方向光滑過渡。
[0010]上述具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，所述髓內釘筒體中部大直徑的筒體壁的多條彈性長條的中間寬度大于兩端的寬度，彈性長條的寬度沿著筒體的長度方向光滑過渡，相鄰彈性長條之間的間隙相等。
[0011]上述具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，所述髓內釘的筒體為不等徑圓筒體或橢圓筒體，筒體中部的直徑小于筒體兩端的直徑，筒體外徑沿著筒體的長度方向光滑過渡。
[0012]上述具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，所述髓內釘筒體中部小直徑的筒體壁的多條彈性長條的中間寬度小于兩端的寬度，彈性長條的寬度沿著筒體的長度方向光滑過渡，相鄰彈性長條之間的間隙相等。
[0013]上述具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，所述髓內釘的筒體為不等徑圓筒體或橢圓筒體，筒體的外徑沿著筒體長度方向呈大直徑和小直徑交替變化，大直徑部分與小直徑部分沿著筒體的長度方向光滑過渡。
[0014]上述具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，所述髓內釘筒體體壁的多條彈性長條的寬度隨著筒體直徑的變化呈交替變化，寬度變化沿著筒體的長度方向光滑過渡，相鄰彈性長條之間的間隙相等。
[0015]上述具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，所述髓內釘的彈性長條的截面形狀為圓形，或橢圓形，或正方形，或長方形，或扇形或其它規則的幾何形狀，髓內釘的外壁由3-20個彈性長條組成。
[0016]上述具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，所述髓內釘筒體兩端圓環與植入的近端鎖釘或遠端鎖釘相匹配。
[0017]本發明的有益效果是:
本發明為圓筒體或橢圓筒體，筒體體壁由多個螺旋形狀的彈性長條組成，這種結構有極好的彈性和強度，可使筒體整體彈性模量更好，內固定強度得到增強，可以防止出現斷裂、應力性折斷等的情況；同時，這種結構可以允許骨小梁沿彈性長條之間的間隙長入，達到髓內外骨痂同時生長，縮短骨折愈合時間，恢復生理力學特性，減少骨折及手術的各種并發癥，兩端的設計可以方便手術操作人員完成置入及骨折愈合后取出。
[0018]本發明利用了仿生內固定理論，采用更加符合骨骼解剖結構及生物力學結構特性的新型仿生髓內固定裝置，使骨折恢復遵循骨折自身的傳導和負荷特點，能夠使骨折治療達到滿意的復位和愈合效果。
[0019]本發明是骨折復位固定技術的創新，解決了尤其是老年人骨質疏松性骨折治療后，骨松質愈合較差，影響骨骼愈合強度，有時候可能導致骨折延遲愈合及再骨折的老大難問題。
[0020]本發明的彈性髓內釘適用于全身長骨骨折內固定治療，尤其適用于關節附近復雜骨小梁結構骨折，結合微創技術及影像導航技術的支持，具有良好的預期，可以獲得顯著的經濟和社會效益。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明的一種結構示意圖；
圖2是圖1的A-A剖視圖；
圖3是本發明的另一種結構示意圖；
圖4是圖3的筒體壁展開平面示意圖；
圖5是本發明的第三種結構的示意圖。
[0022]圖中標記如下:筒體1、圓環2、彈性長條3、間隙4。
【具體實施方式】
[0023]本發明是一個圓筒體或橢圓筒體，圓筒體或橢圓筒體為直立的或與骨骼局部曲率適形的斜形的筒體I，筒體I兩端為圓環2，兩端圓環2之間的筒體壁由多條彈性長條3組成，多條彈性長條3相互平行，相鄰彈性長條3之間有間隙4，多條彈性長條3沿著筒體I的長度方向環繞筒體I的中心軸線呈螺旋形布設。
[0024]這種結構有極好的彈性和強度，可使筒體I整體彈性模量更好，內固定強度得到增強，可以防止出現斷裂、應力性折斷等的情況；同時，這種結構可以允許骨小梁沿彈性長條3之間的間隙4長入，達到髓內外骨痂同時生長，縮短骨折愈合時間，恢復生理力學特性，減少骨折及手術的各種并發癥。
[0025]圖1、2顯示，筒體I為直立的等徑的圓筒體，組成筒體壁的彈性長條3為相等寬度，彈性長條3的截面為形狀為圓形，或橢圓形，或正方形，或長方形，或扇形或其它規則的幾何形狀，髓內釘筒體I的外壁由3-20個彈性長條3組成。圖中的實施例的截面形狀為扇形。
[0026]圖3顯示，髓內釘的筒體I為不等徑圓筒體或橢圓筒體，筒體I中部的直徑大于筒體I兩端的直徑，筒體I外徑沿著筒體I的長度方向光滑過渡。
[0027]圖3、4顯示，髓內釘筒體I中部大直徑的筒體壁的多條彈性長條3的中間寬度大于兩端的寬度，彈性長條3的寬度沿著筒體I的長度方向光滑過渡，相鄰彈性長條3之間的間隙4相等。
[0028]這種結構的髓內釘的筒體I中間最粗，與骨折部位接近，目的是增大強度、抵抗固定早期骨骼折彎外力。
[0029]圖5顯示，髓內釘的筒體I為不等徑圓筒體或橢圓筒體，筒體I中部的直徑小于筒體I兩端的直徑，筒體I外徑沿著筒體I的長度方向光滑過渡。髓內釘筒體I中部小直徑的筒體壁的多條彈性長條3的中間寬度小于兩端的寬度，彈性長條3的寬度沿著筒體I的長度方向光滑過渡，相鄰彈性長條3之間的間隙4相等。
[0030]這種結構的優點是可以增大髓內釘的整體彈性。[0031 ]本發明還有一種結構，髓內釘的筒體I的外徑沿著筒體I長度方向呈大直徑和小直徑交替變化，大直徑部分與小直徑部分沿著筒體I的長度方向光滑過渡。這種結構的髓內釘筒體I體壁的多條彈性長條3的寬度隨著筒體I直徑的變化呈交替變化，寬度變化沿著筒體的長度方向光滑過渡，相鄰彈性長條3之間的間隙相等。
[0032]本發明的髓內釘筒體I兩端圓環2與植入的近端鎖釘或遠端鎖釘相匹配。兩端圓環2可為外壁完整的圓周，也可為中空的螺旋形彈性長條3的延續。髓內釘主釘上植入近端鎖釘或遠端鎖釘的外壁可為完整的圓周外壁，中空螺旋形外壁之間的螺紋提供容納遠端和近端鎖釘的空間。
【主權項】
1.一種具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，其特征在于:它是一個圓筒體或橢圓筒體，圓筒體或橢圓筒體為直立的或與骨骼局部曲率適形的斜形的筒體(1)，筒體(I)兩端為圓環(2)，兩端圓環(2)之間的筒體壁由多條彈性長條(3)組成，多條彈性長條(3)相互平行，相鄰彈性長條(3)之間有間隙(4)，多條彈性長條(3)沿著筒體(I)的長度方向環繞筒體(I)的中心軸線呈螺旋形布設。2.根據權利要求1所述的具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，其特征在于:所述髓內釘的筒體(I)為不等徑圓筒體或橢圓筒體，筒體(I)中部的直徑大于筒體(I)兩端的直徑，筒體外徑沿著筒體(I)的長度方向光滑過渡。3.根據權利要求2所述的具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，其特征在于:所述髓內釘筒體(I)中部大直徑的筒體壁的多條彈性長條(3)的中間寬度大于兩端的寬度，彈性長條(3)的寬度沿著筒體(I)的長度方向光滑過渡，相鄰彈性長條(3)之間的間隙(4)相等。4.根據權利要求1所述的具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，其特征在于:所述髓內釘的筒體(I)為不等徑圓筒體或橢圓筒體，筒體(I)中部的直徑小于筒體(I)兩端的直徑，筒體外徑沿著筒體(I)的長度方向光滑過渡。5.根據權利要求4所述的具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，其特征在于:所述髓內釘筒體(I)中部小直徑的筒體壁的多條彈性長條(3)的中間寬度小于兩端的寬度，彈性長條(3)的寬度沿著筒體(I)的長度方向光滑過渡，相鄰彈性長條(3)之間的間隙(4)相等。6.根據權利要求1所述的具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，其特征在于:所述髓內釘的筒體(I)為不等徑圓筒體或橢圓筒體，筒體外徑沿著筒體(I)長度方向呈大直徑和小直徑交替變化，大直徑部分與小直徑部分沿著筒體(I)的長度方向光滑過渡。7.根據權利要求6所述的具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，其特征在于:所述髓內釘筒體(I)體壁的多條彈性長條(3)的寬度隨著筒體(I)直徑的變化呈交替變化，寬度變化沿著筒體(I)的長度方向光滑過渡，相鄰彈性長條(3)之間的間隙(4)相等。8.根據權利要求3，或5，或7所述的具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，其特征在于:所述髓內釘的彈性長條(3)的截面形狀為圓形，或橢圓形，或正方形，或長方形，或扇形形或其它規則的幾何形狀，髓內釘的外壁由3-20個彈性長條(3)組成。9.根據權利要求8所述的具有仿生內固定作用的彈性髓內釘，其特征在于:所述髓內釘筒體(I)兩端圓環(2)與植入的近端鎖釘或遠端鎖釘相匹配。
【文檔編號】A61B17/72GK105919663SQ201610400835
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月8日
【發明人】陳偉, 朱燕賓, 宇文培之, 馮琛, 劉松, 劉勃, 常文利, 魏寧
【申請人】河北醫科大學第三醫院