一种抗旋转抗拔脱的“Y”型空心钉的制作方法

一种抗旋转抗拔脱的“y”型空心钉
技术领域
1.本实用新型涉及医疗装置领域，具体涉及一种抗旋转抗拔脱的“y”型空心钉。


背景技术：

2.各类金属、陶瓷、生物材料植入物是骨科手术中恢复骨骼结构、重建骨骼力学性能及关节运动功能的重要器械。由于人体骨骼具有很强的力学强度，并承受着来自躯干的巨大重力，因此这些植入物大多需要相当牢固地固定于患者的骨骼之上，如骨折内固定钢板、髋关节假体、脊柱融合固定假体等等。在这一假体-骨骼牢固固定的过程中，各类螺钉成为了首要选择。
3.如图1所示，固定螺钉50通过螺纹结构，与骨质之间紧密贴合并产生强大的压力和摩擦力，最终实现假体40的固定(baauw m,van hellemondt gg,spruit m:a custom-made acetabular implant for paprosky type 3 defects.orthopedics 2017,40:e195-e198.)。然而，在临床实际工作中，螺钉固定的效果有时并不理想，部分情况下使假体的整体力学性能受到威胁，甚至导致整个假体的失败(sohn s,park th,chung ck,kim yj,jang jw,han ib,lee sj:biomechanical characterization of three iliac screw fixation techniques:a finite element study.j clin neurosci 2018,52:109-114.)。
4.由此可见，常规螺钉固定的应用是受到一定的局限的。这种情况的主要原因为：
5.1.为了使螺钉旋入骨质的过程相对轻松，基本上所有的螺钉的螺纹表面均加工成非常光滑的状态，使其可以很轻易地切割骨质并旋转滑入骨骼内部，但是于此同时，其因受力而反向旋出的摩擦阻力也相应地变得相对小，从而在患者的长期运动过程中存在螺钉部分反向旋出，甚至完全退钉旋出而脱落的现象。即使使用膨胀螺钉，也仅仅是使螺纹与骨骼之间压力增大从而增大摩擦力，但其效果依然会因为螺纹的光滑表面而大打折扣；
6.2.鉴于各类固定钉通常需要穿过植入物上预制的“钉孔”再进入骨骼，而植入物本身又需要保证基本的力学强度，因此“钉孔”往往不会设计得很粗，这就导致大部分骨固定钉的直径都不会太大，鲜有直径超过8mm的骨固定钉。这种情况就导致固定钉在对抗拔出力的过程中，可以与骨质形成对抗力的有效面积并不会太大。如果使用各类半螺纹螺钉如常规半螺纹空心钉，则其实际上可以阻挡骨质并形成抗拔出力的有效面积会更小。因此，临床实际工作中患者的固定钉部分拔出，甚至完全拔离脱落的情况也有发生。
7.3.少数带孔空心钉可以使用骨水泥填充的方式，与螺钉周围的骨质粘合，从而加强固定效果。但其粘合区域也仅限于螺钉与骨质之间的较小空隙，无法向较远距离延伸。同时骨水泥凝固放热的过程也可能造成一定程度的热性骨坏死。此外，鉴于骨水泥凝固过程中可以进行螺钉内填充的“时间窗”比较有限，这就可能需要要求术者在骨水泥完全硬化前的这段较短的时间内，快速操作多根螺钉，这个过程不仅可能部分打乱手术进程，匆忙操作过程中损伤血管、神经等重要解剖结构的风险也在某种程度上增加了。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的是为解决上述技术问题，提供了一种可以对抗旋转力、对抗拔出力、无需使用骨水泥等粘合剂的“y”型空心钉。
9.为了达到上述目的，本实用新型提供了一种抗旋转抗拔脱的“y”型空心钉，包括：空心钉主体，包括：设于其内部的刀柱容纳腔；所述刀柱容纳腔的两端具有开口，与外界连通；其中，近端开口位于空心钉主体的近端，远端开口位于空心钉主体的侧壁上；骨穿刺刀柱，包括：刀柱主体、穿骨刀头；所述穿骨刀头设于刀柱主体的远端；使用状态下，所述刀柱主体置于所述刀柱容纳腔内，所述穿骨刀头由远端开口伸出以穿入骨质。
10.可选的，所述刀柱容纳腔的远端相对于空心钉主体的侧壁倾斜一定角度。
11.可选的，所述刀柱容纳腔的远端与空心钉主体的侧壁垂直，所述骨穿刺刀柱沿垂直于空心钉主体的方向伸出。
12.可选的，所述刀柱主体能够弯曲，由钛合金和/或不锈钢制成。
13.可选的，还包括：推进杆；所述推进杆由所述刀柱容纳腔的近端开口进入，推动所述骨穿刺刀柱穿骨。
14.可选的，所述刀柱容纳腔的近端开口设有内螺纹，所述推进杆表面设有外螺纹，二者螺纹配合连接。
15.可选的，所述骨穿刺刀柱的近端设有一凹部，所述推进杆的远端设有一凸部，二者凹凸配合连接。
16.可选的，所述凹部的横截面呈圆形。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
18.(1)本实用新型的骨穿刺刀柱能够卡住骨质，提供抗旋转力，从而可以有效解决空心钉表面螺纹摩擦力较小拔脱的问题；
19.(2)本实用新型的骨穿刺刀柱能够卡住骨质，当空心钉主体反向旋出拔脱时，骨穿刺刀柱可以与骨质之间形成直接的阻挡关系，且阻挡面积很大，从而提供可观的抗拔出力；
20.(3)本实用新型的骨穿刺刀柱置于空心钉主体内部，手术时只需旋转推动推进杆就可以让骨穿刺刀柱伸出，无需调和任何粘合剂或者其他繁琐操作，没有操作时间限制，从而使术者可以简便、从容地进行手术。
附图说明
21.图1为现有技术中假体固定螺钉的使用状态示意图。
22.图2本实用新型的抗旋转抗拔脱的“y”型空心钉穿骨前的组合整体示意图。
23.图3为图2中抗旋转抗拔脱的“y”型空心钉穿骨前组合整体的纵截面示意图。
24.图4为本实用新型的抗旋转抗拔脱的“y”型空心钉穿骨后的组合整体示意图。
25.图5为图4中抗旋转抗拔脱的“y”型空心钉穿骨后组合整体的纵截面示意图。
26.图6为本实用新型空心钉主体的结构示意图。
27.图7为本实用新型空心钉主体近端的结构示意图。
28.图8a为本实用新型用于旋拧空心钉主体的配套螺丝刀的示意图。
29.图8b为本实用新型空心钉主体与配套螺丝刀接合的示意图。
30.图8c为本实用新型空心钉主体与配套螺丝刀接合的纵截面示意图。
31.图9为本实用新型刀柱容纳腔近端的截面示意图。
32.图10为本实用新型骨穿刺刀柱和推进杆的结构示意图。
33.图11为本实用新型推进杆与螺丝刀接合的示意图。
34.图12为本实用新型推进杆旋入刀柱容纳腔状态下的示意图。
35.图13a为本实用新型第一款用于旋拧推进杆的配套螺丝刀的示意图。
36.图13b为本实用新型第二款用于旋拧推进杆的配套螺丝刀的示意图。
37.图中：10-空心钉主体，11-远端开口，12-外螺纹，13-刀柱容纳腔，14-内螺纹，15-凹槽，16-锥形尖端，17-圆柱形空腔，20-骨穿刺刀柱，21-穿骨刀头，22-刀柱主体，23-凹部，30-推进杆，31-凸部，32-凸起。
具体实施方式
38.以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
39.如图2-图7所示，本实用新型提供了一种抗旋转抗拔脱的“y”型空心钉，包括：空心钉主体10和骨穿刺刀柱20。空心钉主体10包括：设于其内部的刀柱容纳腔13；刀柱容纳腔13的两端具有开口，与外界连通；其中，近端开口位于空心钉主体的近端，远端开口11位于空心钉主体的侧壁上；骨穿刺刀柱20包括：刀柱主体22、穿骨刀头21；所述穿骨刀头21设于刀柱主体22的远端；使用状态下，刀柱主体22置于刀柱容纳腔13内，穿骨刀头21由远端开口11伸出以穿入骨质。
40.本实用新型的骨穿刺刀柱20由空心钉主体10的侧壁伸出卡住骨质，为空心钉主体10提供抗旋转力，从而可以有效解决空心钉主体10植入后容易反向旋出拔脱的问题。
41.本实用新型中，所述“近端”是指空心钉靠近手术实施者的一端，所述“远端”是指空心钉远离手术实施者的一端。
42.如图6所示，本实用新型的空心钉主体10用于旋入假体，其表面设有外螺纹12，远端设有锥形尖端16。空心钉主体10的近端设有与外螺角螺丝刀接合的凹槽15，图7的实施例中，凹槽15呈六边形，可以通过六边形外螺角螺丝刀将空心钉主体10旋入假体。
43.如图8a和图8b所示，为了使用方便，本实用新型提供了配套的外螺角螺丝刀，该外螺角螺丝刀用于旋入空心钉主体10，为正向握持。一些实施例中，本实用新型抗旋转抗拔脱的“y”型空心钉还包括：推进杆30，推进杆30由刀柱容纳腔13的近端开口进入，推动骨穿刺刀柱20穿骨。如图8c所示，空心钉主体10未旋入状态下，推进杆30部分露出，为避让推进杆30，螺丝刀头设有用于容纳推进杆30的圆柱形空腔17，避免螺丝刀与推进杆30碰撞；当外螺角螺丝刀与凹槽15卡紧时，推进杆30刚好置于圆柱形空腔17的内部，空心钉主体10的旋紧工作可以正常进行。
44.如图5及图9所示，空心钉主体10的内部设有用于安装骨穿刺刀柱20的刀柱容纳腔13。一些实施例中，刀柱容纳腔13的远端相对于空心钉主体10的侧壁倾斜一定角度，刀柱容纳腔13的近端与空心钉主体10的侧壁平行，骨穿刺刀柱20不易从刀柱容纳腔13内掉落拔脱。优选地，刀柱容纳腔13的远端与空心钉主体10的侧壁垂直，骨穿刺刀柱20沿垂直于空心钉主体10的方向伸出，与骨质接合的更加紧固。
45.一些实施例中，刀柱容纳腔13的近端沿空心钉主体10的中心轴延伸，使得推进杆30进入刀柱容纳腔13时，空心钉主体10受力均匀。
46.为进一步减少空心钉主体10反向旋出的概率，一些实施例中，远端开口11设于空心钉主体10的远端，骨穿刺刀柱20从空心钉主体10的远端伸出穿入骨质，将空心钉主体10的远端固定，减少空心钉主体10反向旋出的概率。
47.如图10所示，本实用新型的骨穿刺刀柱20呈细长、柱状，其能够弯折，具有一定的塑性形变能力，可以由钛合金和/或不锈钢制成。所述骨穿刺刀柱20包括：穿骨刀头21和刀柱主体22。穿骨刀头21为十字扁刃设计，穿入骨质时阻力较小；穿入骨质后，穿骨刀头21侧向偏移阻力较大，故当空心钉主体10出现反向旋出拔脱趋向时，穿骨刀头21能够卡住骨质，为空心钉主体10提供抗旋转力。
48.本实用新型骨穿刺刀柱20的近端与推进杆30接合，由推进杆30推动穿骨。推进杆30呈细短、柱状，推进杆30的远端设有一凸部31，骨穿刺刀柱20的近端设有凹部23，二者凹凸配合连接。所述凹部23的横截面呈圆形，使得推进杆30提供的推挤力可以正向传递给骨穿刺刀柱20。同时又确保推进杆30旋转时刀柱不会随之一起旋转。
49.本实用新型推进杆30的表面设有外螺纹，近端设有与内螺角螺丝刀接合的凸起32；本实用新型刀柱容纳腔13的近端开口设有内螺纹14，推进杆30通过螺纹配合旋进刀柱容纳腔13。如图11和图12所示，推进杆30的凸起32为正方形外螺角，可以通过正方形内螺角螺丝刀旋进刀柱容纳腔13。如图13a和图13b所示，本实用新型为推进杆30的旋入提供了配套内螺角螺丝刀两把：一把为正向握持扭转拧紧，一把为侧向握持扭转拧紧，术者可以根据空心钉主体10的位置，以及空心钉主体10相对于手术切口的方向，选择更便于手术操作的螺丝刀进行推进杆30旋紧操作。
50.本实用新型的使用方法如下：
51.(1)确定空心钉主体10和骨穿刺刀柱20穿入的位置和方向，使用螺丝刀将空心钉主体10穿过假体，拧入骨质内；此时，骨穿刺刀柱20已预置刀柱容纳腔13内。推进杆30部分旋入刀柱容纳腔13，但未推挤骨穿刺刀柱20；
52.(2)使用螺丝刀将推进杆30拧入刀柱容纳腔13，受推进杆30旋进过程的强大推动作用，骨穿刺刀柱20被推挤前移；骨穿刺刀柱20的远端根据刀柱容纳腔13的形状被动发生弯曲形变，并随着进一步推挤逐渐逼近空心钉侧壁的远端开口11，直至接触骨质；
53.(3)骨穿刺刀柱20的锋利穿骨刀头21在推挤力的进一步作用下穿入骨质内部；推进杆30拧紧完毕后，刀头将持续留在骨质内部，穿刺刀柱整体保持现有弯曲形状。
54.如有需要，可以在空心钉主体10旋入前，在空心钉主体10近端标记远端开口11的开口方向(如利用美兰染色)，即使螺钉已拧入假体和骨骼内部，也可以利用近端的标记预估穿刺刀头即将穿出的大致方向。
55.如术者判断骨穿刺刀柱20穿骨方向存在手术风险，则可以只旋进推进杆30一小段即反向旋转推进杆30并拔出，从而使刀头只露出侧孔一小段；或者，直接反向旋出推进杆30，刀柱未受推挤，刀头完全不从侧孔露出，从而将空心钉主体10当做固定螺钉使用。
56.综上所述，本实用新型的骨穿刺刀柱能够卡住骨质，当空心钉主体反向旋出拔脱时，骨穿刺刀柱可以与骨质之间形成直接的阻挡关系，且阻挡面积很大，能够提供可观的抗拔出力。
57.尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于
本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。