本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种锁定动力型支架内固定装置。
背景技术：
目前治疗四肢及骨盆骨折的器械主要分为两大类，如髓内钉系列和钉板系列。髓内钉系列为中心性固定，具有较好生物力学性能，但对髓内血供影响较大，手术适应症较窄，对于骨盆及骺端的骨折无法实施髓内固定；钉板系列应用相对较广，但因结构的缺陷，其对于骨膜损伤大，其偏心固定方式导致的应力集中以及应力遮挡等生物力学问题仍未得到有效解决。近年来采用钉、棒组合结构应用于四肢及骨盆骨折等获得很好的疗效，这种结构具备较好的生物学及生物力学性能，应用范围很广，但也出现了一些诸如脱棒、切迹较高等问题，尤其是应用在干骺端，由于钉头部的结构突起较多影响功能活动。
技术实现要素：
本发明为了解决上述问题，设计了一种锁定动力型支架内固定装置，该装置采用低切迹设计，在钉、块的连接结构以及功能机制方面做了创新设计，同时在棒与块的锁定连接上采用完全不同的设计理念，且在固定钉连接上采用“8”字型加压锁定孔设计，使本装置整体结构及性能具备较好的操作性和实用性，且提升了手术的安全性。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种锁定动力型支架内固定装置，包括棒、钉和块，所述的棒表面纵向设有直滚花，棒两端的表面无滚花，棒为两种直径的渐变棒，所述的钉包括锁定螺钉、锁紧螺帽和加压螺钉，所述的块为将棒和钉锁定连接的连接块，连接块的主体平面轴向至少设有一个供棒穿过的棒孔，连接块主体表面上设有锁紧螺孔、“8”字型加压锁定孔/加压孔，连接块包括滑块、端块、解剖块和钩块，棒的一端与解剖块连接且另一端与端块连接，“8”字型加压锁定孔和锁紧螺孔可分别供锁定螺钉和锁紧螺帽置入并将棒和钉锁定连接。
锁定螺钉和加压螺钉均设有头端和螺纹端，锁定螺钉的头端顶部和加压螺钉的头端顶部均设有梅花型插口，锁定螺钉的螺纹端和加压螺钉的螺纹端的外缘均设有置入螺纹，锁定螺钉的头端外缘为锥度双线螺纹，加压螺钉的头端为球头状，锁紧螺帽外缘设有锥度螺纹，锁紧螺帽的顶部设有梅花型插口。
“8”字型加压锁定孔由加压孔和锁定孔相并而成，加压孔为球凹状，锁定孔内壁设有锥度双线螺纹，所述的锁紧螺孔为球状孔，其壁孔和棒孔相通成交叉孔，锁紧螺孔内预装有开口垫环，开口垫环外缘为球状且与锁紧螺孔内壁的球状面相配合，开口垫环为中空环体结构，开口垫环的内壁上设有锥度内螺纹，其锥度内螺纹可与锁紧螺帽的锥度螺纹相配合，开口垫环一侧或两侧的外缘设有滚花弧形槽，滚花弧形槽与棒表面纵向的直滚花相配合，大大提高了棒的抗旋转能力。
滑块的棒孔为通孔，按棒孔和和钉孔数目可分为双棒单孔滑块、双棒双孔滑块、母子棒单孔滑块、母子棒双孔滑块、单棒单孔滑块和单棒双孔滑块。双棒单孔滑块，其主体平面轴向设有两个棒孔，滑动块的主体平面上设有一个锁紧螺孔和一个加压孔；双棒单孔滑块的主体平面上也可为设有一个锁紧螺孔和一个锁定孔；双棒单孔滑块的主体平面上还可为设有一个锁紧螺孔和一个“8”字型加压锁定孔。所述的双棒双孔滑块的主体平面轴向设有两个棒孔，滑动块的主体平面上设有一个锁紧螺孔，锁紧螺孔的两侧各设有一个加压孔和一个锁定孔。其中，母子棒单孔滑块和母子棒双孔滑块的两棒孔直径有所变化外，其他结构均分别与双棒单孔滑块和双棒双孔滑块相同。所述的单棒单孔滑块和单棒双孔滑块的主体平面轴向设有一个棒孔，单棒单孔滑块和单棒双孔滑块上开设的钉孔分别与双棒单孔滑块和双棒双孔滑块的钉孔结构相同。
端块的棒孔为盲孔，盲孔端至少设有一个锁紧螺孔，端块的尖端设有“8”字型加压锁定孔，端块的尖端后部设有克氏针定位槽。端块按棒孔和螺孔的数目可分为双棒单孔端块、双棒双孔端块、单棒双孔端块和单棒单孔端块，所述的双棒单孔端块的主体平面轴向设有两个棒孔，其主体平面上设有一个锁紧螺孔和一个“8”字型加压锁定孔。双棒双孔端块的主体平面轴向设有两个棒孔，端块主体平面上设有一个加压孔、一个锁紧螺孔和一个“8”字型加压锁定孔。所述的单棒单孔端块和单棒双孔端块的主体平面轴向设有一个棒孔，两者的螺孔结构分别与双棒单孔端块和双棒双孔端块的螺孔结构一致。
解剖块的棒孔为盲孔，解剖块端头开有若干螺钉孔，螺钉孔为锁定孔或万向锁定孔，解剖块的盲孔段设有锁紧螺孔或/和“8”字型加压锁定孔。解剖块分为板式解剖块和“U”型解剖块，板式解剖块的盲孔段设有一个锁紧螺孔和一个加压孔；“U”型解剖块的盲孔段设有一个锁紧螺孔和一个“8”字型加压锁定孔，“U”型解剖块的盲孔段还可设有一个锁紧螺孔和一个加压孔。
钩块按棒钩和螺孔的数目可分为双棒单孔钩块、双棒双孔钩块、单棒单孔钩块和单棒双孔钩块，其中双棒单孔钩块的主体平面轴向上设有两个对称的棒钩；双棒单孔钩块的主体平面上开有一个锁紧螺孔和一个“8”字型加压锁定孔，双棒双棒钩块的主体平面开有一个锁紧螺孔，锁紧螺孔的两侧各开有一个锁定孔和一个加压孔；单棒单孔钩块和单棒双孔钩块的主体平面轴向只设有一个棒孔，两种的螺孔数目和螺孔的形状分别与双棒单孔钩块和双棒双孔钩块主体平面上的螺孔一致。
本发明有益效果是：本发明的棒表面采用纵向直滚花并与开口垫环的滚花相配合，大大提高抗旋转的能力，采用“8”字型加压锁定孔设计，使手术操作更方便并可提供多种固定模式以选择，解剖块和端块采用低切迹设计，尤其是U型解剖块突破了传统的设计理念，减少创伤和对血供的影响，锁定机制采用钉帽外缘双线锥度螺纹设计，为低切迹结构提供了结构性的条件，同时锁紧与置钉功能分离，改善器械的可操作性，并能获得更好的轴向动力性和优良的生物力学性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是锁定动力型支架内固定装置的整体结构示意图；
图2是所述的锁定螺钉的结构示意图；
图3是所述的锁紧螺帽的结构示意图；
图4是所述的加压螺钉的结构示意图；
图5是所述的双棒单孔滑块的结构示意图；
图6是所述的双棒单孔滑块的装配结构示意图；
图7是所述的双棒单孔滑块第一种变形的结构示意图；
图8是所述的双棒单孔滑块第一种变形的装配结构示意图；
图9是所述的双棒单孔滑块的第二种变形的结构示意图；
图10是所述的双棒单孔滑块的第二种变形的装配结构示意图；
图11是所述的双棒双孔滑块的第一种变形的结构示意图；
图12是所述的双棒双孔滑块的第一种变形的装配结构示意图；
图13是所述的单棒单孔滑块的结构示意图；
图14是所述的单棒单孔滑块的装配结构示意图；
图15是所述的单棒双孔滑块的结构示意图；
图16是所述的单棒双孔滑块的装配结构示意图；
图17是所述的单棒单孔滑块的第一种变形的结构示意图；
图18是所述的单棒单孔滑块的第一种变形的装配结构示意图；
图19是所述的单棒单孔滑块的第二种变形的结构示意图；
图20是所述的单棒单孔滑块的第二种变形的装配结构示意图；
图21是所述的双棒单孔端块的结构示意图；
图22是所述的双棒单孔端块的装配结构示意图；
图23是所述的双棒双孔端块的结构示意图；
图24是所述的双棒双孔端块的装配结构示意图；
图25是所述的单棒单孔端块的结构示意图；
图26是所述的单棒单孔端块的装配结构示意图；
图27是所述的单棒双孔端块的结构示意图；
图28是所述的单棒双孔端块的装配结构示意图；
图29是所述的双棒单孔钩块的结构示意图；
图30是所述的双棒单孔钩块的装配结构示意图；
图31是所述的双棒双孔钩块的结构示意图；
图32是所述的双棒双孔钩块的装配结构示意图；
图33是所述的单棒单孔钩块的结构示意图；
图34是所述的单棒单孔钩块的装配结构示意图；
图35是所述的单棒双孔钩块的结构示意图；
图36是所述的单棒双孔钩块的结构示意图；
图37是所述的U型解剖块的结构示意图；
图38是所述的开口垫环的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-棒，11-直滚花，2-钉，21-锁定螺钉，211-螺纹端，212-头端，213-梅花型插口，22-锁紧螺帽，23-加压螺钉，3-块，31-滑块，311-棒孔，32-端块，321-克氏针定位槽，33-解剖块，331-盲孔，332-螺钉孔，34-钩块，341-棒钩，4-“8”字型加压锁定孔，5-锁紧螺孔，51-开口垫环，511-止转槽，512-滚花弧形槽，513-锥度内螺纹，6-锁定孔，7-加压孔，71-交叉孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种锁定动力型支架内固定装置，包括棒1、钉2和块3，所述的棒1表面纵向设有直滚花11，棒1两端的表面无滚花，棒1为两种直径的渐变棒，所述的钉2包括锁定螺钉21、锁紧螺帽22和加压螺钉23，所述的块3为将棒1和钉2锁定连接的连接块，连接块的主体平面轴向至少设有一个供棒穿过的棒孔311，连接块主体表面上设有锁紧螺孔5、“8”字型加压锁定孔4或加压孔7，块3包括滑块31、端块32、解剖块33和钩块，棒1的一端与解剖块33连接且另一端与端块32连接，“8”字型加压锁定孔4和锁紧螺孔5可分别供锁定螺钉21和锁紧螺帽22置入并将棒和钉锁定连接。
如图2-4所示，锁定螺钉21和加压螺钉23均设有头端212和螺纹端211，锁定螺钉21的头端顶部和加压螺钉23的头端顶部均设有梅花型插口213，锁定螺钉21的螺纹端和加压螺钉23的螺纹端的外缘均设有置入螺纹，锁定螺钉21的头端外缘为锥度双线螺纹，加压螺钉23的头端为球头状，锁紧螺帽22外缘设有锥度螺纹，锁紧螺帽22的顶部设有梅花型插口213。
“8”字型加压锁定孔4由加压孔7和锁定孔6相并而成，加压孔5为球凹状，锁定孔6内壁设有锥度双线螺纹，所述的锁紧螺孔5为球状孔，其壁孔和棒孔相通成交叉孔71，锁紧螺孔5内预装有开口垫环51。
如图5-20所示，滑块31的棒孔311为通孔，按棒孔和钉孔数目可分为双棒单孔滑块、双棒双孔滑块、母子棒单孔滑块、母子棒双孔滑块、单棒单孔滑块和单棒双孔滑块。双棒单孔滑块，其主体平面轴向设有两个棒孔311，滑块的主体平面上设有一个锁紧螺孔5和一个加压孔7；双棒单孔滑块的主体平面上也可为设有一个锁紧螺孔5和一个锁定孔6；双棒单孔滑块的主体平面上还可为设有一个锁紧螺孔5和一个“8”字型加压锁定孔4。所述的双棒双孔滑块的主体平面轴向设有两个棒孔311，滑块的主体平面上设有一个锁紧螺孔5，锁紧螺孔5的两侧各设有一个加压孔7和一个锁定孔6。其中，母子棒单孔滑块和母子棒双孔滑块的两棒孔311直径有所变化外，其他结构均分别与双棒单孔滑块和双棒双孔滑块相同。所述的单棒单孔滑块和单棒双孔滑块的主体平面轴向设有一个棒孔311，单棒单孔滑块和单棒双孔滑块上开设的钉孔分别与双棒单孔滑块和双棒双孔滑块的钉孔结构相同。
如图21-28所示，端块32的棒孔311为盲孔，盲孔端至少设有一个锁紧螺孔5，端块32的尖端设有“8”字型加压锁定孔4，端块的尖端后部设有克氏针定位槽321。端块32按棒孔和螺孔的数目可分为双棒单孔端块、双棒双孔端块、单棒双孔端块和单棒单孔端块，双棒单孔端块的主体平面轴向设有两个棒孔311，端块主体平面上设有一个锁紧螺孔5和一个“8”字型加压锁定孔4。所述的双棒双孔端块的主体平面轴向设有两个棒孔311，端块主体平面上设有一个加压孔7、一个锁紧螺孔5和一个“8”字型加压锁定孔4。所述的单棒单孔端块和单棒双孔端块的主体平面轴向设有一个棒孔311，两者的螺孔结构分别与双棒单孔端块和双棒双孔端块的螺孔结构一致。
如图29-36所示，钩块34按棒钩和螺孔的数目可分为双棒单孔钩块、双棒双孔钩块、单棒单孔钩块和单棒双孔钩块，其中双棒单孔钩块的主体平面轴向上设有两个对称的棒钩341；双棒单孔钩块的主体平面上开有一个锁紧螺孔5和一个“8”字型加压锁定孔，双棒双棒钩块的主体平面开有一个锁紧螺孔5，锁紧螺孔5的两侧各开有一个锁定孔6和一个加压孔7；单棒单孔钩块和单棒双孔钩块的主体平面轴向只设有一个棒钩341，两种的螺孔数目和螺孔的形状分别与双棒单孔钩块和双棒双孔钩块主体平面上的螺孔一致。
如图37所示，解剖块33的棒孔311为盲孔，解剖块33端头开有若干螺钉孔332，螺钉孔332为锁定孔或万向锁定孔。解剖块分为板式解剖块和“U”型解剖块，板式解剖块的盲孔段设有一个锁紧螺孔5和一个加压孔7；“U”型解剖块的盲孔段设有一个锁紧螺孔5和一个“8”字型加压锁定孔4，“U”型解剖块的盲孔段还可设有一个锁紧螺孔5和一个加压孔7。
如图38所示，开口垫环51外缘为球状且与锁紧螺孔5内壁的球状面相配合，开口垫环51为中空环体结构，开口垫环51的内壁上设有锥度内螺纹513，其锥度内螺纹513可与锁紧螺帽22的锥度螺纹相配合，开口垫环51一侧或两侧的外缘设有滚花弧形槽512，滚花弧形槽512与棒表面纵向的直滚花11相配合。
本装置的操作过程如下：
1、组配：首先根据人体骨折的不同部位和骨折的不同类型选择相应规格的棒、钉和块，并具体要求进行组配，如选择上述滑块中的一种和上述端块中的一种以及上述的解剖块中的一种并与对应数量的棒组成动力锁定系统；当选择双棒端块、双棒滑块以及解剖块时可组成双棒动力固定系统，也可选择单棒端块、单棒滑块以及解剖块组成的单棒动力固定系统；
2、手术操作：将选择并配置好的组合件置入骨折部位的骨骼面，确定置钉位置，然后使用改锥拧紧锁紧螺帽22，骨折两端的端块32和解剖块33各选择一个“8”字型加压锁定孔4或者加压孔7置入加压螺钉23，使本动力锁定系统与骨面贴合，然后按情况再依次置入加压螺钉23或锁定螺钉21，最后拧紧锁紧螺帽22使滑块31紧密地固定于棒1上，如有必要可再将钩块34从棒1的顶侧挂置于双棒之间或棒1的一侧拧紧锁紧螺帽22，并置入锁定螺钉21或加压螺钉23。
本装置的动力锁定原理为：“U”型解剖块的锁紧螺孔5、端块的锁紧螺孔5、滑块的锁紧螺孔5和钩块的锁紧螺孔5中均预先放置有开口垫环51，开口垫环51上开有止转槽511，止转槽与锁紧螺孔5上的止转凸起相互卡合，可防止开口垫环51在锁紧螺孔5中受到棒的轴向挤压时发生侧旋的问题，开口垫环51的一侧面或者两个侧面设有滚花弧形槽512，滚花弧形槽512可与棒1上的直滚花相互咬合摩擦，防止棒在滑块或端块或解剖块的棒孔311中发生转动现象，开口垫环51中螺纹连接有锁紧螺帽22，当使用改锥将锁紧螺帽22完全挤入锁紧开口垫环51中，开口垫环51将受到挤压而膨胀变形，开口垫环51的侧壁将向棒孔311中的棒施加更大的压力而同时摩擦力将进一步增加，防止棒1转动，从而增加了手术的可操作性。
“8”字型加压锁定孔4中可根据实际的手术情况选择与锁定螺钉21或者加压螺钉23搭配使用，加压螺钉23的头端采用球头状，其能与加压孔7的顶部良好吻合，解决了传统加压钉难以完全下沉至加压孔7的底部而导致使用过程中的拔钉问题，使解剖块、端块和滑块能与骨面更加贴合；锁定螺钉21与锁定孔6相互配合，锁定螺钉21的锥度双线螺纹可进一步增加与锁定孔6的螺纹接触面，提高了锁定螺钉21的抗拔性能，从而进一步增加整个固定系统的稳定性。
由于本动力固定装置采用的棒为弯折的两段直棒，下端的棒可根据实际长度选择安装合适数量的滑块3，而棒1上段弯折的部分缺少合适规格的滑块3或者滑块3安装时的数量较少时，可选择单棒钩块并使其棒钩341固定于棒的一侧或者选择双棒钩块并使其两侧的棒钩341分别固定于两棒上，然后使用锁紧螺帽22或者锁定螺钉21固定于棒1及骨面上。
当有棒1、钉2和块3组成的单棒动力固定系统或者双棒动力固定系统完整地固定于骨面上之后，解剖块33和端块32分别固定于骨折部位的上下两端且与骨面紧密贴合，同时滑块3也与骨面贴合，当骨折部位上方承受运动荷载时，运动荷载通过棒1传递至钉2上，骨折上部的钉2可向骨折部位施加部分轴向力，而部分力通过棒1传递至骨折部位下方的钉2中并继续向完好的骨关节处传递，在部分轴向力的预压下可有效刺激骨折部位的生长，解决了传统固定装置与骨面不贴合造成运动荷载变为偏心荷载，偏心荷载将从棒处全部传递至骨折部位下方的钉中而形成应力遮挡问题进而导致的无法有效刺激骨折部位的问题，该装置术后的效果更好。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。