專利名稱：一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一種醫(yī)學(xué)外科器械，具體涉及一種骨科內(nèi)固定器。
背景技術(shù)：
臨床上用于骨科內(nèi)固定的鎖定鋼板螺釘系統(tǒng)主要由鎖定螺釘和鋼板構(gòu)成，按鎖 定螺釘與鋼板的連接結(jié)構(gòu)分，通常包括鎖定鋼板螺釘系統(tǒng)和萬向鎖定鋼板螺釘系統(tǒng)兩大 類。在鎖定鋼板螺釘系統(tǒng)中，鎖定螺釘與鋼板之間的角度是預(yù)先設(shè)定的。為了使得植入 骨中的鎖定螺釘具有最佳的固定效果，則要求鎖定螺釘必須按特定的方向植入骨內(nèi)；由 于骨折破損部分的各異，以及不同個(gè)體之間的骨骼形狀存在差異，因此在臨床應(yīng)用中， 這種鎖定鋼板螺釘系統(tǒng)常存在鎖定螺釘與鋼板之間所設(shè)定的植入方向和最佳植入方向不 一致的矛盾，影響手術(shù)效果。為了克服這個(gè)矛盾，目前臨床上應(yīng)用較多的是具有萬向鎖 定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)。這種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)的其中一部分鎖定螺釘 與鋼板之間的相對(duì)位置可在一個(gè)范圍內(nèi)變化，確保了手術(shù)時(shí)可以根據(jù)不同個(gè)體的骨折特 點(diǎn)選擇最合適的植入方向。目前臨床上應(yīng)用的一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)如圖1 圖3所示，該 具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)由鋼板ι和至少兩根具有錐形釘帽的鎖定螺釘3組成； 其中，鋼板1上設(shè)有至少一個(gè)螺紋孔1-3和至少一個(gè)球面孔1-2，每一該螺紋孔1-3內(nèi)螺 紋連接一鎖定螺釘3，每一球面孔1-2內(nèi)嵌設(shè)有與其匹配的固定環(huán)2，該固定環(huán)2與鎖定 螺釘3的錐形釘帽3-1螺紋連接；所述的固定環(huán)2上設(shè)有一缺口 2-4 ；所述的球面孔1-2 與固定環(huán)2的配合面之間設(shè)有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由固定環(huán)2外壁上的環(huán)狀凸起2-5與球面 孔1-2內(nèi)壁上的環(huán)形槽構(gòu)成。上述缺口 2-4的作用是為了便于將固定環(huán)2壓縮后裝入球 面孔1-2中；上述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的作用是了使固定環(huán)2能在球面孔1-2內(nèi)繞一軸線旋轉(zhuǎn)而不能 垂直于該軸線翻轉(zhuǎn)。上述的具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)具有以下的特點(diǎn)1、固定環(huán)2及其上 的鎖定螺釘3都可以繞軸線b旋轉(zhuǎn)，并且在旋轉(zhuǎn)過程中該鎖定螺釘3的軸線a與軸線b之 間的夾角β始終保持不變，亦即鎖定螺釘3的位置可在一個(gè)錐形范圍內(nèi)變化，有助于鎖 定螺釘3選擇最合適的植入方向植入椎骨。2、固定環(huán)2上設(shè)有缺口 2-4，當(dāng)鎖定螺釘3 旋入固定環(huán)2時(shí)，其錐形釘帽迫使固定環(huán)2上的缺口 2-4張大進(jìn)而增大外徑，以達(dá)到增大 固定環(huán)2外壁與球面孔1-2內(nèi)壁之間的摩擦力的目的。但是，上述具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)還存在著以下不足1、可萬向轉(zhuǎn) 動(dòng)的鎖定螺釘3相對(duì)鋼板1的位置只能在一個(gè)錐形面內(nèi)變化，因此該鎖定螺釘3可選擇的 植入方向明顯受限，沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的“萬向”。2、盡管利用所述缺口 2-4張大可 增大外徑，但存在較大的橢圓度，嚴(yán)重影響鎖緊效果。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚?統(tǒng)，該系統(tǒng)中的萬向鎖定螺釘具有植入方向選擇范圍大、鎖緊效果好的 優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案如下一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)，該系統(tǒng)包括鋼板和至少一根具有錐形 釘帽的鎖定螺釘；其中，鋼板上穿設(shè)鎖定螺釘?shù)目字辽儆幸粋€(gè)為球面孔，每一球面孔內(nèi) 嵌設(shè)有與其匹配的固定環(huán)，該固定環(huán)與鎖定螺釘?shù)腻F形釘帽螺紋連接，其特征在于，所 述的每一固定環(huán)上端面上設(shè)有3 5個(gè)以其中軸線為對(duì)稱軸對(duì)稱分布的由中心向邊緣輻 射的沉槽，每一沉槽的深度為固定環(huán)厚度的3/5 3/4;所述的球面孔的內(nèi)壁上密布有凸 起；所述的固定環(huán)由醫(yī)用Ti_50.5Ni鎳鈦諾形狀記憶合金制成。本發(fā)明所述的具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)，其中所述的醫(yī)用Ti_50.5Ni鎳 鈦諾(nitinol)形狀記憶合金中，鎳的含量為50.5%，鈦的含量為49.5%，其相變溫度為 20°C。所述的鎳鈦諾形狀記憶合金可以是購買美國西脈公司的醫(yī)用鎳鈦諾形狀記憶合 金。為了滿足骨固定手術(shù)的需要，所述的Ti_50.5Ni形狀記憶合金可通過熱處理的方法使 其相變終了溫度Af剛好稍低于人體的體溫，這樣在0 5°C的低溫條件下植入人體的過程 中，固定環(huán)便均勻地向外擴(kuò)張，球面孔內(nèi)壁上密布的凸起即嵌入固定環(huán)的體內(nèi)；植入人 體后，在體溫的作用下所述的固定環(huán)自動(dòng)恢復(fù)原狀，即冷卻前的硬度和形狀，鎖緊效果 顯著提升。上述熱處理方法為公知技術(shù)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員很容易根據(jù)要求設(shè)計(jì)熱 處理工藝。本發(fā)明所述的具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)，其中，所述沉槽的作用主要 是，在0 5°C的低溫條件下擰入鎖定螺釘時(shí)，固定環(huán)能均勻地向外擴(kuò)張，因此其寬度則 顯得不重要，但是也不能過寬，因?yàn)樘珜挄?huì)減小固定環(huán)與鋼板接觸面。從加工工藝的角 度考慮，所述沉槽的的寬度選擇0.2 0.5mm為宜。本發(fā)明所述的具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)，其中，每一固定環(huán)的上端面 的直徑小于所述球面孔下端面的直徑。由于固定環(huán)的上端面上設(shè)有沉槽，因此當(dāng)其上端 面的直徑小于所述球面孔下端面的直徑時(shí)，則便于稍加壓力即可將固定環(huán)從球面孔的下 端壓入球面孔內(nèi)。本發(fā)明的具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)中的鋼板可根據(jù)需要固定的骨骼的 具體情況設(shè)計(jì)成適應(yīng)骨骼形狀的合理外形，并根據(jù)需要植入鎖定螺釘?shù)臄?shù)量以及植入位 置設(shè)置相應(yīng)的螺紋孔和球面孔，這些均可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)得 至IJ。所述球面孔上的凸起除半球形外，還可以是錐形、圓柱形等其他形狀，設(shè)置該凸起 的目的在于，在低溫條件下使固定環(huán)向外擴(kuò)張時(shí)，該凸起能夠嵌入到固定環(huán)的體內(nèi)，恢 復(fù)記憶后可增大固定環(huán)與鋼板之間的摩擦力。本發(fā)明的具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的有益 效果1、由于固定環(huán)與球面孔之間為球面配合，因此在穿設(shè)鎖定螺釘鎖定前，固定環(huán) 可在球面孔內(nèi)作萬向轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖定螺釘?shù)闹踩敕较蚩梢栽谝粋€(gè)較大的范圍內(nèi)選擇。2、手術(shù)前，先將固定環(huán)置于低溫環(huán)境中，使得固定環(huán)由奧氏體狀態(tài)轉(zhuǎn)變成塑性 更好的馬氏體狀態(tài)；手術(shù)中，由于固定環(huán)的上端設(shè)有沉槽，因此當(dāng)鎖定螺釘?shù)腻F形釘帽 旋入固定環(huán)后，便可迫使固定環(huán)均勻地向外擴(kuò)張，球面孔的內(nèi)壁上密布的凸起便嵌入固定環(huán)的體內(nèi)；手術(shù)后，在人體體溫作用下固定環(huán)的組織由馬氏體轉(zhuǎn)變成奧氏體，恢復(fù)記 憶的硬度和形狀。由上面的描述可見，本發(fā)明所述的萬向鎖定鋼板螺釘系統(tǒng)利用醫(yī)用鎳 鈦諾形狀記憶合金的形狀記憶特性，同時(shí)改進(jìn)固定環(huán)本身的結(jié)構(gòu)及其與鋼板上所設(shè)球面 孔的裝配結(jié)構(gòu)，顯著提高了鎖緊效果。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2和圖3為圖1所示現(xiàn)有技術(shù)中一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)的固定 環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2為主視圖，圖3為圖2的A-A剖視圖。圖4和圖5為本發(fā)明所述的一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)的一個(gè)具體實(shí) 施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖5是圖4的I處局部放大圖。圖6和圖7為本發(fā)明所述的一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)中所述固定環(huán) 的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖6為主視圖，圖7為圖6的B-B剖視圖。圖8和圖9為本發(fā)明所述的一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)中所述鋼板的 一種具體結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖8為主視圖，圖9為圖8的C-C剖視圖。圖10為本發(fā)明所述的一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)中所述鎖定螺釘?shù)?結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為本發(fā)明所述的一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)的使用狀態(tài)圖的局 部結(jié)構(gòu)示意圖。圖12為本發(fā)明所述的一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)中所述鋼板的另一 具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖13和圖14為發(fā)明所述的一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)中所述固定環(huán) 的另一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖13為主視圖，圖14為圖13的D-D剖視圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1參見圖1 圖9，本發(fā)明的具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)由鋼板1、一個(gè)固 定環(huán)2和兩根鎖定螺釘3構(gòu)成。參見圖8和圖9，鋼板1為橫斷面為拱形的鋼板，其右 端設(shè)有一個(gè)與鎖定螺釘3相匹配的螺紋孔1-3，左端設(shè)有一個(gè)球面孔1-2，該球面孔1-2 的孔壁上設(shè)有密布的半球形凸起1-1。固定環(huán)2由醫(yī)用Ti_50.5Ni鎳鈦諾形狀記憶合金制 成，其外形與球面孔1-2相匹配，并且，其上端面的直徑小于球面孔1-2下端面的直徑， 固定環(huán)2上設(shè)有4個(gè)以其中軸線為對(duì)稱軸對(duì)稱分布的由中心向邊緣輻射的寬為0.3mm的 沉槽2-2，該沉槽2-2由固定環(huán)2的上端面往下切入固定環(huán)2厚度的3/5形成(參見圖5 和圖6);固定環(huán)2的中心設(shè)有一錐形螺紋孔2-1，該錐形螺紋孔1-2上端的直徑大于下端 的直徑。參見圖10，鎖定螺釘3為一自攻螺釘，它具有錐形釘帽3-1，其表面設(shè)有與錐 形螺紋孔2-1以及螺紋孔1-3相匹配的外螺紋，上端 面的中心設(shè)有用于旋入鎖定螺釘3的 內(nèi)六角孔3-2。當(dāng)鎖定螺釘3的釘頭3-1旋入固定環(huán)2時(shí)，可迫使固定環(huán)2均勻地向外擴(kuò) 展。實(shí)施例2
參見圖12，本實(shí)施例與實(shí)施例1相比的區(qū)別在于鋼板1上設(shè)有四個(gè)球面孔1-2 和一個(gè)螺紋孔1-3，其中，鋼板1的兩端分別設(shè)置兩個(gè)球面孔1-2，中部設(shè)置一個(gè)螺紋孔 1-3；固定環(huán)2上的沉槽2-2的寬為0.4mm，由固定環(huán)2的上端面往下切入固定環(huán)2厚度 的3/4形成，沉槽2-2的槽底設(shè)有削弱缺口 2-3，該削弱缺口 2-3由沉槽2-2的槽底的外 側(cè)向內(nèi)切削而成。設(shè)置上述削弱缺口 2-3的目的在于使得固定環(huán)2更容易受壓變形而裝 入球面孔1-2中。本實(shí)施例的萬向鎖定鋼板螺釘系統(tǒng)可連接三個(gè)節(jié)段椎體，也可用于需 要多點(diǎn)固定的骨科手術(shù)。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的萬向鎖定鋼板螺釘系統(tǒng)的工作過程進(jìn)行描述參見圖4 圖11，前術(shù)，先將固定環(huán)2、鋼板1和鎖定螺釘3浸入0 5°C的鹽 水中，待三者的溫度降至鹽水溫度時(shí)取出，將固定環(huán)2設(shè)有沉槽2-2的一頭放在球面孔 1-2的下端口，再壓入球面孔1-2內(nèi)；術(shù)中，將鋼板1放置需要進(jìn)行固定的部位后，先將 鎖定螺釘3插入固定環(huán)2的錐形螺紋孔2-1內(nèi)并調(diào)整好植入方向，再擰入骨內(nèi)，然后另取 鎖定螺釘3由螺紋孔1-3擰入骨內(nèi)即可。在上述過程中，隨著鎖定螺釘3的擰入，固定 環(huán)2均勻地向外擴(kuò)張，球面孔1-2內(nèi)壁上密布的凸起1-1便嵌入固定環(huán)2。術(shù)后，固定 環(huán) 2在人體體溫的作用下由馬氏體狀態(tài)慢慢轉(zhuǎn)變成奧氏體狀態(tài)，恢復(fù)所記憶的硬度和形狀， 使固定環(huán)2牢牢地固定在球面孔1-2內(nèi)(見圖11)。
權(quán)利要求
1.一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)，該系統(tǒng)包括鋼板(1)和至少兩根具有錐形 釘帽(3-1)的鎖定螺釘(3)；其中，鋼板(1)上穿設(shè)鎖定螺釘(3)的孔至少有一個(gè)為球面 孔(1-2)，每一球面孔(1-2)內(nèi)嵌設(shè)有與其匹配的固定環(huán)(2)，該固定環(huán)(2)與鎖定螺釘 (3)的錐形釘帽(3-1)螺紋連接，其特征在于，所述的每一固定環(huán)(2)上端面上設(shè)有3 5個(gè)以其中軸線為對(duì)稱軸對(duì)稱分布的由中心向邊緣輻射的沉槽(2-2)，每一沉槽(2-2)的 深度為固定環(huán)(2)厚度的3/5 3/4 ；所述的球面孔(1-2)的內(nèi)壁上密布有凸起(1-1)； 所述的固定環(huán)(2)由醫(yī)用Ti_50.5Ni鎳鈦諾形狀記憶合金制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)，其特征在于，每一 固定環(huán)(2)的上端面的直徑小于所述球面孔(1-2)下端面的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)，其特征在于，固定 環(huán)2的沉槽2-2的槽底設(shè)有削弱缺口 2-3，該削弱缺口 2-3由沉槽2_2的槽底的外側(cè)向內(nèi) 切削而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種醫(yī)學(xué)外科器械，具體涉及一種具有萬向鎖定螺釘?shù)匿摪迓葆斚到y(tǒng)，該系統(tǒng)包括鋼板(1)和至少兩根具有錐形釘帽(3-1)的鎖定螺釘(3)；其中，鋼板(1)上穿設(shè)鎖定螺釘(3)的孔至少有一個(gè)為球面孔(1-2)，每一球面孔(1-2)內(nèi)嵌設(shè)有與其匹配的固定環(huán)(2)，該固定環(huán)(2)與鎖定螺釘(3)的錐形釘帽(3-1)螺紋連接，其特征在于，每一固定環(huán)(2)上端面上設(shè)有3～5個(gè)以其中軸線為對(duì)稱軸對(duì)稱分布的由中心向邊緣輻射的沉槽(2-2)，每一沉槽(2-2)的深度為固定環(huán)(2)厚度的3/5～3/4；每一球面孔(1-2)的內(nèi)壁上密布有凸起(1-1)；所述的固定環(huán)(2)由醫(yī)用Ti-50.5Ni鎳鈦諾形狀記憶合金制成。
文檔編號(hào)A61B17/86GK102008348SQ20111000322
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者張美超, 王海明, 趙衛(wèi)東, 陳一峰 申請(qǐng)人:南方醫(yī)科大學(xué)