股骨骨折髓内固定装置
阅读说明：本技术 股骨骨折髓内固定装置 (Intramedullary fixation device for femoral fracture ) 是由 李晖 孟祥翔 彭丹 于 2021-01-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种股骨骨折髓内固定装置,包括外套管、芯杆和刀片组,以及驱动组件,外套管的前端管口周边缘均匀分布有多个沿轴向的刀槽,且在管口外缘附近有向内凹陷的环形槽,外套管的后端管口外侧有螺纹段,在螺纹段的外侧安装有拉紧螺母,芯杆匹配套装于外套管内,刀片组包括一个刚性环和多个刀片,包括一个螺纹连接在芯杆螺纹段外侧的动套,动套驱动各刀片展开与折叠。本发明能够很方便地植入股骨髓腔中并很容易调节和固定,各刀片展开后采用倒挂方式和外拉方式,使多个均匀分布的刀片同时在股骨颈内腔膨大部分对外施加拉力,不仅能够促使骨折两端向内靠近,而且能够有效防止骨折部位转动,使用简单可靠。(The invention discloses a femur fracture intramedullary fixation device, which comprises an outer sleeve, a core bar, a blade set and a driving assembly, wherein a plurality of axial cutter grooves are uniformly distributed on the peripheral edge of a front end pipe orifice of the outer sleeve, an inward concave annular groove is formed near the outer edge of the pipe orifice, a threaded section is arranged on the outer side of a rear end pipe orifice of the outer sleeve, a tensioning nut is arranged on the outer side of the threaded section, the core bar is sleeved in the outer sleeve in a matching manner, the blade set comprises a rigid ring and a plurality of blades and a movable sleeve in threaded connection with the outer side of the threaded section of the core bar, and the movable sleeve drives each blade to unfold and fold. The invention can be conveniently implanted into the medullary cavity of the femur and is easy to adjust and fix, after each blade is unfolded, the invention adopts an inverted hanging mode and an outward pulling mode, so that a plurality of uniformly distributed blades simultaneously exert pulling force on the expanded part of the inner cavity of the femoral neck, thereby not only promoting the two ends of the fracture to be close inwards, but also effectively preventing the fracture part from rotating, and having simple and reliable use.)
技术领域
本发明属于股骨颈骨折复位固定器具技术领域，具体涉及一种股骨骨折髓内固定装置。
背景技术
股骨颈及股骨粗隆部骨折是老年人的常见多发病。股骨颈骨折或粗隆间骨折进行螺钉及钉板系统固定时，传统股骨颈骨折内固定方法很多，由于操作困难，并发症多，经常导致最后再做关节置换。股骨颈解剖结构特殊，在不同平面上存在颈干角与前倾角，且位置深在、隐蔽，使得定位导针的正确置入存在一定的困难。临床内固定治疗股骨颈及股骨粗隆部骨折时，均需先置入导针定位。通常是凭医生临床经验进行导针置入传统固定方式主要因素是固定不牢的问题。
另一方面，股骨颈包括外层硬骨质部分和内层松散骨质部分，如图15所示，松散骨质部分填充整个骨腔。内层松散骨质部分体积大而密度较小，髓内钉固定在外层硬骨质部分具有固定强度，但固定于内层松散骨质部分的固定强度不足，实际上有大部分髓内钉都处于内层松散骨质部分。股骨颈的根部和末端外径大于其颈部，存在有部分髓内钉外露于颈部之外的情况，这就导致了髓内钉固定存在牢固性差的问题。
现有技术中存在采用类似于膨胀丝的结构，在股骨颈骨腔内通过撑开膨胀部位支撑骨腔内壁，实际上是支撑在松散骨质部分并压缩松散骨质部分至硬骨质内壁，这种通过膨胀式压骨器具存在以下问题：（1）膨胀面为弧面，不能完全剥离松散骨质部分直接接触硬骨质内壁，导致压缩后牢固程度不足，（2）膨胀压缩后，不能提供股骨颈在周向上的足够约束力，股骨颈可能因转动出现错位，（3）对松散骨质部分破坏性大，当其内端膨胀后，破坏了股骨颈骨腔内所有松散骨质部分，（4）其内端膨胀部分不能完全匹配于股骨颈骨腔内壁，不能提供足够的防扭转力度，股骨颈骨折患者骨折复位多需维持在下肢内旋位，该点被髋臼包埋，并非完全球面，体位转动会对内部支撑部件带来较大扭力，导致内端膨胀部分与股骨颈内壁为点接触，从而内压牢固性差。例如公开号为CN 202146350 U所提供的“膨胀固定股骨头内支撑体”包括支撑主体和内膨胀螺钉，支撑主体套设于所述内膨胀螺钉外，支撑主体顶部为弧形，支撑主体设有放射状的膨胀翼，膨胀翼由若干翼片组成，各翼片之间形成膨胀缝隙，内膨胀螺钉设有膨胀段，内膨胀螺钉置入支撑主体后该膨胀段可将所述膨胀翼撑开，支撑主体和内膨胀螺钉螺纹连接。又如公开号为CN2659365 Y的股骨粗隆间固定自锁复合交锁髓内钉。以及近似以膨胀钉形式存在的其他应用于股骨粗隆间内腔以支撑的技术方案。这类技术普遍利用膨胀钉原理，将膨胀钉植入股骨凸隆部位内腔，各部分膨胀叶片的膨胀程度有限，不足以形成足够大的内支撑体，而且这种方案需要螺钉向内旋拧推进，螺钉容易到达极限支撑顶在股骨内腔端部而无法继续前进，导致无法持续膨胀，这种方案是的各膨胀叶片的膨胀方向为外展形，不能对股骨凸隆部位内腔构成挂接关系，以及膨胀叶片因存在较大宽度而无法深入蓬松骨质而接触外层坚硬骨壁，导致其牵拉强度不够和防转能力不足的问题，可能因固定状态不牢固而导致二次损伤事故。
发明内容
针对现有股骨颈多种固定方式分别存在的缺陷和问题，本发明提供一种通过旋拧末端小旋钮实现各刀片在股骨粗隆间内腔展开形成倒挂关系，在旋拧拉紧螺母进行锁紧固定，能从内部有效固定股骨颈骨折部位，且能提供足够的防止扭转力度。
本发明解决其技术问题的方案是采用一种股骨骨折髓内固定装置，该装置主要包括外套管、芯杆和刀片组，以及驱动组件等部分。其中，所述的外套管的前端管口周边缘均匀分布有多个沿轴向的刀槽，且在管口附近的外圆周壁设有向内凹陷的环形槽，外套管的后端管口外侧有螺纹段，在螺纹段的外侧安装有拉紧螺母，所述的芯杆包括有螺杆段，芯杆的后端连接有末端小旋钮，将芯杆匹配套装于外套管内，转动该末端小旋钮能够驱动整个芯杆相对于外套管转动，所述的刀片组包括一个刚性环和多个刀片，每个刀片包括其末端的轴孔和首端的弧形刀头，每个刀片通过其末端的轴孔分别套装在刚性环上，且每个刀片相对于刚性环能够自由转动，刚性环套固于所述环形槽内，且各刀片处于对应的刀槽内，所述的驱动组件包括一个螺纹连接在芯杆螺纹段外侧的动套，在动套外侧周边缘分别设置有凸出的铰接座，各铰接座上分别设置有轴孔并分别通过销轴铰接有推拉杆，各刀片的中部内侧还分布设置有销孔，所述各推拉杆的末端分别通过销轴铰接于相应销孔内。
进一步地，所述的驱动组件还包括一个固定在外套管前端的定套，芯杆的内端套装于定套内能够自由转动。
以及还可以在芯轴内端套固有一个套头，该套头匹配套装于定套的中心孔内，又再芯轴末端即套头端部套装一个垫板，通过贯穿丝将垫板固定于套头端部，贯穿丝螺旋进入中心螺孔，垫板与定套之间存在一个小的配合间隙以便于垫板能随套头即芯杆一起转动。
为防止定套相对于外套管转动，还可以在定套的外缘和外套管管口内缘设置了组合螺孔并安装有锁丝。
在定套的端面上设有一对盲孔，通过叉状扳手卡入相应盲孔对其进行旋拧装配操作。
所述的刀片的刀头外缘轮廓向外凸出且设置为齿状，刀片的刀头端部也可以设置为钩状。
当在螺纹段的外侧安装有拉紧螺母时，又套装有接近骨质表面曲度的垫片。
在外套管的前端设置4-8个沿轴向的刀槽，每个沿轴向的刀槽内分别安装有匹配厚度的刀片。
还包括植入并固定于股骨骨腔内的髓内钉，髓内钉的近端设置有贯穿的侧孔，所述的外套管匹配贯穿安装于髓内钉近端侧孔中，拉紧螺母及其垫片支撑在髓内钉侧孔的侧壁。采用髓内钉与该装置配合时，有限采用异形孔配合或者键配合，即可以在外套管外侧设置键和在髓内钉侧孔设置键槽。
所述外套管外端固定有壁板，其中心设置有穿孔，末端小旋钮从该穿孔引出，该端板上偏心位置至少设置有一对定位孔，各定位孔内插固有一卡件，所述的拉紧螺母外侧圆周面有凸凹槽，所述卡件同时卡箍于拉紧螺母圆周外侧凹槽内。当在拉紧螺母内侧套装有与骨质表面曲度一致的垫片时，还可以在垫片上设置插孔，将所述卡紧引出叉杆深入该插孔内，不仅可以防止拉紧螺母转动，也能够进一步提高外套管的稳定性。
本发明的有益效果：该装置能够很方便地植入股骨髓腔中并很容易调节和固定，该装置中各刀片展开后采用倒挂方式和外拉方式，使多个均匀分布的刀片同时在股骨颈内腔膨大部分对外施加拉力，不仅能够促使骨折两端向内靠近，而且能够有效防止骨折部位转动，使用简单可靠。
本发明提供的装置还可能够实现各刀片自动展开不同程度以达到彼此都能够接触股骨粗隆间内腔壁形成独立挂接关系，从而使得各刀片都能够承受外拉压力，使拉力均匀分散，防止局部压迫过大。
附图说明
图1是本发明使用状态示意图。
图2是本发明结构示意图之一。
图3是图2中外套管结构示意图。
图4是图2中芯杆结构示意图。
图5是图2中刀片组件示意图。
图6是图2剖面部分放大结构示意图。
图7是图2中刀片的结构示意图。
图8是贯穿钉结构图。
图9是套头结构图。
图10是定套结构图。
图11是动套结构图。
图12是本发明结构示意图之二。
图13是图12的刀片展开状态示意图。
图14是图12中刀片结构图。
图15是图12中芯杆正面结构图。
图16是六刀片结构示意图。
图17是联动刀片结构示意图。
具体实施方式
实施例1：一种股骨骨折髓内固定装置，如图1所示，该装置被置于股骨颈骨折部位的髓腔内，在相应区域钻孔消毒处理后，将该装置的一端植入股骨颈髓腔内的深处，不能推动为止，然后依次调节末端小旋钮使内部多个刀片同时展开，调节至无法继续旋拧为止，然后再旋拧拉紧螺母，使该装置整体向外退出直至各刀片支撑在股骨颈内腔无法旋拧为止。从而，该装置能够很方便地植入股骨髓腔中并很容易调节和固定。该装置被使用时，拉紧螺母压迫一个钢板垫片，钢板与骨质表面匹配贴合。
该装置的具体结构如图2所示，包括外套管10、芯杆20和刀片组30，以及驱动组件40。
如图3所示，外套管10的前端管口周边缘均匀分布有多个沿轴向的刀槽11，且在管口附近有向内凹陷的环形槽12，外套管的后端管口外侧有螺纹段13，如图2所示，在螺纹段13的外侧安装有拉紧螺母14，以及套装有接近骨质表面曲度的垫片15。
如图4所示，芯杆20包括有螺杆段21，芯杆20的后端连接有末端小旋钮21，转动该末端小旋钮21能够驱动整个芯杆20转动。
如图1所示，将芯杆20匹配套装于外套管10内，两者能够转动。
如图5所示，刀片组30包括一个刚性环31和多个刀片32，每个刀片32包括其末端的轴孔33和首端的弧形刀头34，每个刀片32通过其末端的轴孔33分别套装在刚性环31上，且每个刀片32相对于刚性环31能够自由转动。在加工时，刚性环提前设置缺口，通过工具使刚性环扩展以便缺口被放大，各刀片的轴孔依次通过该缺口穿入刚性环，之后对缺口焊接并磨平抛光。
如图2和图16所示，将刚性环31从外套管10的前端穿过，由于外套管前端具有多个刀槽11，从而刚性环31能够压迫外套管10端部使其适度收敛后直径变小，压入刚性环31时，同时布置各刀片使其处于对应的刀槽11内，刚性环31进入环形槽12后，外套管端部恢复自然状态。从而，各刀片32能够在相应的刀槽11内自由摆动。
如图6所示，驱动组件40包括一个固定在外套管10前端的定套41和一个螺纹连接在芯杆螺纹段21外侧的动套42，（如图8-图11是用于驱动组件40的各组件视图）在动套42外侧周边缘分别设置有凸出的铰接座43，各铰接座43上分别设置有轴孔44并分别通过销轴铰接有推拉杆36。如图6和图7所示，各刀片32的中部内侧还分布设置有销孔35，所述各推拉杆的末端分别通过销轴铰接于相应销孔35内。
如图6所示，芯杆20的内端套装于定套内能够自由转动。具体地，在芯轴内端套固有一个套头45，该套头45匹配套装于定套41的中心孔内，图中可以看出，又再芯轴末端即套头端部套装一个垫板46，通过贯穿丝47将垫板46固定于套头45端部，贯穿丝螺旋进入中心螺孔23，垫板46与定套41之间存在一个小的配合间隙以便于垫板46能随套头即芯杆一起转动。
可以看出，刚性环31从外套管10的前端外侧对其套装约束，定套41又从外套管10前端口内侧进行支撑，从而在刚性环31和定套41的共同作用下，定套和刚性环都能够牢固地固定在外套管的前端。从图中可以看出，定套41通过螺纹连接于外套管前端端口内侧。
为防止定套相对于外套管发生转动，又在定套的外缘和外套管管口内缘设置了组合螺孔48并安装有锁丝。为提高定套41安装和拆卸的方便程度，在定套的端面上设有一对盲孔49，通过叉状扳手卡入相应盲孔对其进行旋拧装配操作。
为提高刀片的卡固程度，刀片的刀头34外缘轮廓向外凸出且设置为齿状，刀片的刀头34端部也可以设置为钩状，最好设计刀片的刀头外轮廓与股骨颈髓内腔凸隆部位内壁近似匹配以提高接触面积。
从图2和图6的装配关系来看，通过转动末端小旋钮22能够使芯杆20在外套管10内转动，但各刀片32通过推拉杆36连接于动套42，所以动套42不能转动，从而在芯杆转动时动套能够沿芯杆轴向移动。动套的轴向移动迫使推拉杆36驱动或拉动相应的刀片32实现展开或折叠的动作。使用该工具时，将该工具沿钻孔插入股骨颈髓内腔中至深位置，旋拧末端小旋钮22使各刀片同时展开，展开到一定程度或者展开到无法旋拧程度时，再旋拧拉紧螺母14使整个外套管向外拉动，进一步压迫各刀片使其卡在股骨颈髓内腔的凸隆部位内壁上，形成稳定支撑关系。
实施例2：在实施例1基础上，采用一种使各刀片能够自适应展开程度的固定装置。如图15所示，芯杆20的前端有直径变细的前轴头24，后端有直径变细的后轴头26，前后轴头分别通过轴套25套装于外套管10的前后端并被约束仅能转动而不能轴向移动。
具体地，芯杆前端的前轴头24通过轴套套装于前定套41内，芯杆后端的后轴头26通过轴套套装于后定套内，后定套套固于外套管后端。在芯杆前端位于定套内侧的位置套装有钢环38，钢环的周边缘向外延伸出外翘的弹片39，各弹片39分别穿过相应的刀槽11后支撑在相应刀片32内侧。位于刀片中部的销孔为条形孔37如图14所示，位于推拉杆36末端的销轴匹配套装于该条形孔37内且能够滑动。
从而，如图12和图13所示，当转动末端小旋钮22以驱动动套42向前移动时，各刀片的展开动力来自于各弹片39，而非推拉杆36，此时各弹片32展开如图13所示，需要说明的是，各刀片的程度会略有差别，主要受限于股骨颈髓内腔的内壁位置和形状，该方案能够确保所有各刀片都能够展开并支持在股骨颈髓内腔内侧壁上。当调节拉紧螺母14时，驱动外套管向外移动进而拉动各刀片同时向外移动，各刀片能够分别支撑在股骨颈髓内腔内侧壁的对应位置上起到支撑作用，各刀片的支撑力通过其末端的轴套33传递给刚性环31，进而传递给外套管的环形凹槽12内。同样，在拆除该工具时，首先旋拧拉紧螺母14以释放外套管及各刀片的拉力，然后转动末端小旋钮22以驱动动套42向后移动时，各刀片的展开动力来自于各推拉杆36，拉力克服各弹片的弹力，使各弹片被压缩如图12所示。
实施例3：在实施例1或2基础上，本发明可以采用如图16所示，六个均匀安装于外套管前端的刀片，被动套及推拉杆同步驱动展开与收缩。
以上各实施例仅是本发明典型实施方式，本发明还可以有其他一些结构变形，例如设计各刀片的长度与外套管的比例，使其能够最佳应用。然而，还可以缩短各刀片的长度，而通过如图17所示增加各刀片的径向延展程度。具体地，每组刀片分别增设如图17所示的辅杆一51和辅杆二52，辅杆一通过其末端的轴孔分别套装在刚性环31上，且每个辅杆一相对于刚性环31能够自由转动，辅杆二分别通过销轴铰接于动套外侧对应的铰接座43的轴孔44上，各辅杆二相对于铰接座能够自由转动。辅杆一和辅杆二的中部分别通过销轴53铰接在一起。每个刀片32包括其末端的轴孔33和首端的弧形刀头34，每个刀片32通过其末端的轴孔33分别套装在辅杆一上，且每个刀片32相对于辅杆一能够自由转动。各辅杆二末端分别设置有轴孔并分别通过销轴铰接有推拉杆36。各刀片32的中部内侧还分布设置有销孔35，各推拉杆的末端分别通过销轴铰接于相应销孔35内。例如，将该装置与置于股骨内腔中的髓内钉配合安装固定。例如，在拉紧螺母位置设置锁紧结构以防止其转动等。
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