[发明专利]一种具有万向锁定螺钉的钢板螺钉系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种医学外科器械，具体涉及一种骨科内固定器。

背景技术

临床上用于骨科内固定的锁定钢板螺钉系统主要由锁定螺钉和钢板构成，按锁定螺钉与钢板的连接结构分，通常包括锁定钢板螺钉系统和万向锁定钢板螺钉系统两大类。在锁定钢板螺钉系统中，锁定螺钉与钢板之间的角度是预先设定的。为了使得植入骨中的锁定螺钉具有最佳的固定效果，则要求锁定螺钉必须按特定的方向植入骨内；由于骨折破损部分的各异，以及不同个体之间的骨骼形状存在差异，因此在临床应用中，这种锁定钢板螺钉系统常存在锁定螺钉与钢板之间所设定的植入方向和最佳植入方向不一致的矛盾，影响手术效果。为了克服这个矛盾，目前临床上应用较多的是具有万向锁定螺钉的钢板螺钉系统。这种具有万向锁定螺钉的钢板螺钉系统的其中一部分锁定螺钉与钢板之间的相对位置可在一个范围内变化，确保了手术时可以根据不同个体的骨折特点选择最合适的植入方向。

目前临床上应用的一种具有万向锁定螺钉的钢板螺钉系统如图1～图3所示，该具有万向锁定螺钉的钢板螺钉系统由钢板1和至少两根具有锥形钉帽的锁定螺钉3组成；其中，钢板1上设有至少一个螺纹孔1-3和至少一个球面孔1-2，每一该螺纹孔1-3内螺纹连接一锁定螺钉3，每一球面孔1-2内嵌设有与其匹配的固定环2，该固定环2与锁定螺钉3的锥形钉帽3-1螺纹连接；所述的固定环2上设有一缺口2-4；所述的球面孔1-2与固定环2的配合面之间设有导向结构，该结构由固定环2外壁上的环状凸起2-5与球面孔1-2内壁上的环形槽构成。上述缺口2-4的作用是为了便于将固定环2压缩后装入球面孔1-2中；上述导向结构的作用是了使固定环2能在球面孔1-2内绕一轴线旋转而不能垂直于该轴线翻转。

上述的具有万向锁定螺钉的钢板螺钉系统具有以下的特点：1、固定环2及其上的锁定螺钉3都可以绕轴线b旋转，并且在旋转过程中该锁定螺钉3的轴线a与轴线b之间的夹角β始终保持不变，亦即锁定螺钉3的位置可在一个锥形范围内变化，有助于锁定螺钉3选择最合适的植入方向植入椎骨。2、固定环2上设有缺口2-4，当锁定螺钉3旋入固定环2时，其锥形钉帽迫使固定环2上的缺口2-4张大进而增大外径，以达到增大固定环2外壁与球面孔1-2内壁之间的摩擦力的目的。

但是，上述具有万向锁定螺钉的钢板螺钉系统还存在着以下不足：1、可万向转动的锁定螺钉3相对钢板1的位置只能在一个锥形面内变化，因此该锁定螺钉3可选择的植入方向明显受限，没有实现真正意义上的“万向”。2、尽管利用所述缺口2-4张大可增大外径，但存在较大的椭圆度，严重影响锁紧效果。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有万向锁定螺钉的钢板螺钉系统，该系统中的万向锁定螺钉具有植入方向选择范围大、锁紧效果好的优点。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

一种具有万向锁定螺钉的钢板螺钉系统，该系统包括钢板和至少一根具有锥形钉帽的锁定螺钉；其中，钢板上穿设锁定螺钉的孔至少有一个为球面孔，每一球面孔内嵌设有与其匹配的固定环，该固定环与锁定螺钉的锥形钉帽螺纹连接，其特征在于，所述的每一固定环上端面上设有3～5个以其中轴线为对称轴对称分布的由中心向边缘辐射的沉槽，每一沉槽的深度为固定环厚度的3/5～3/4；所述的球面孔的内壁上密布有凸起；所述的固定环由医用Ti-50.5Ni镍钛诺形状记忆合金制成。

本发明所述的具有万向锁定螺钉的钢板螺钉系统，其中所述的医用Ti-50.5Ni镍钛诺(nitinol)形状记忆合金中，镍的含量为50.5％，钛的含量为49.5％，其相变温度为20℃。所述的镍钛诺形状记忆合金可以是购买美国西脉公司的医用镍钛诺形状记忆合金。为了满足骨固定手术的需要，所述的Ti-50.5Ni形状记忆合金可通过热处理的方法使其相变终了温度A_f刚好稍低于人体的体温，这样在0～5℃的低温条件下植入人体的过程中，固定环便均匀地向外扩张，球面孔内壁上密布的凸起即嵌入固定环的体内；植入人体后，在体温的作用下所述的固定环自动恢复原状，即冷却前的硬度和形状，锁紧效果显著提升。上述热处理方法为公知技术，本领域的普通技术人员很容易根据要求设计热处理工艺。

本发明所述的具有万向锁定螺钉的钢板螺钉系统，其中，所述沉槽的作用主要是，在0～5℃的低温条件下拧入锁定螺钉时，固定环能均匀地向外扩张，因此其宽度则显得不重要，但是也不能过宽，因为太宽会减小固定环与钢板接触面。从加工工艺的角度考虑，所述沉槽的的宽度选择0.2～0.5mm为宜。