一种可实现单轴向微动的自解锁钢板及其固定系统的制作方法

本发明涉及骨科医疗器械，具体是一种可实现单轴向微动的自解锁钢板及其固定系统。

背景技术：

1、普通钢板需要通过螺钉对钢板加压，依靠钢板骨骼界面间的摩擦力来提供稳定，由于对骨膜加压，影响骨折愈合的血供，容易发生骨折不愈合和内固定失败。锁定钢板的螺钉是通过螺纹锁定在钢板上，不依赖骨与钢板界面的摩擦提供稳定，可不与骨骼接触，不会压迫骨膜影响骨折愈合需要的血供。但是在临床使用中发现，锁定钢板固定过于僵硬，使得骨折块间缺乏微动，难以刺激骨痂形成，也容易造成骨折不愈合和固定失败。如何既保留锁定钢板的稳定性，又能使骨折断端保留利于骨痂形成的微动，很多学者想到远皮质锁定(far cortical locking)和活动钢板(active plate)技术。但是远皮质锁定螺钉和活动钢板的初始稳定性明显下降，虽然对刺激骨折愈合有帮助，但是也会因稳定性下降导致固定失败，而且活动钢板设计复杂，制造困难，这些都限制了它们在临床中的使用，多年来两者都停留在临床前研究阶段。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本发明提供一种能充分提供初始稳定性，允许患者早期负重活动，并在活动过程中逐渐降低稳定性以提供弹性固定刺激骨痂形成的钢板螺钉固定方式。

2、本发明提供的技术方案：一种可实现单轴向微动的自解锁钢板，包括钢板主体，所述钢板主体上开设有安装孔，所述安装孔包括带有内螺纹的第一孔段和设置在第一孔段下方的具有光滑内壁的第二孔段，所述第二孔段的内壁逐渐向内凸出，第二孔段的出口沿钢板主体长轴方向的纵径大于横径0-20mm，方便普通螺钉穿入固定。

3、进一步的，所述第一孔段为圆柱形的螺纹孔，所述第一孔段和第二孔段交界处的内壁上设置有醒目的颜色线标记，第二孔段的纵径和横径逐渐变小，第二孔段的出口为长方形、正方形或椭圆形。

4、进一步的，第二孔段的出口横径的平分面与第一孔段横径的平分面在同一平面上。

5、所述安装孔可根据需要开设有多个。

6、本发明提供的另一技术方案：一种可实现单轴向微动的自解锁钢板固定系统，包括自解锁钢板及与所述自解锁钢板配合的普通螺钉和锁定尾帽，所述普通螺钉包括尾部的带外螺纹的螺杆和设置在螺杆上方的倒圆台形的无螺纹钉头，所述无螺纹钉头的端面呈平面，中间开设有螺丝刀加压凹槽，所述锁定尾帽为圆柱形，其外壁上设置有与第一孔段的螺纹孔匹配的螺纹，锁定尾帽的头端设有螺丝刀锁定凹槽，锁定尾帽旋入第一孔段后，锁定尾帽的尾端与无螺纹钉头的头端平面形成平面挤压。

7、进一步的，所述螺丝刀加压凹槽和螺丝刀锁定凹槽的形状为一字形、十字形、内六角形或梅花形。

8、进一步的，所述无螺纹钉头的底部直径大于第二孔段的出口的横径，防止普通螺钉穿出钢板主体，无螺纹钉头的头部直径小于第二孔段入口的直径，所述第一孔段的内径与锁定尾帽的直径相适配。

9、进一步的，所述自解锁钢板固定系统还包括用于与钢板主体的安装孔固定的锁定螺钉，所述锁定螺钉包括分别带有外螺纹的螺帽段和螺钉段，所述螺帽段的直径与第一孔段的内径相适配，所述螺钉段的直径小于第二孔段的孔径。

10、进一步的，所述螺帽段的顶面开设有与螺丝刀配套使用的凹口。

11、本发明提供一种钢板-螺钉-骨骼固定方式，可实现单轴向微动并逐渐自解锁降低钢板对骨骼固定强度的功能。因为锁定尾帽和螺钉的钉头是平面挤压，该平面与钢板纵轴平行，在与平面平行(即与钢板纵轴平行)的较小作用力下允许螺钉带着骨块在钢板轴向上形成微动。而与平面成任何角度的力量将迫使螺钉倾斜，倾斜的钉头将会顶向紧压其上的锁定尾帽形成将尾帽顶出的推力。因为不是旋转力量，尾帽不会马上退出，因此螺钉钉头的倾斜倾向被尾帽牢牢限制，形成对所有非钢板纵轴线微动倾向的牢固限制。当迫使螺钉钉头倾斜的力量消失时，推顶锁定螺帽退出的力量也随之消失，患者负重过程中，这种“推顶-暂缓-推顶-暂缓”形成的震动会使螺钉尾端产生与受压紧固方向相反的力量，导致尾帽退扣，即缓慢的自解锁。

12、本发明相对于现有技术的有益效果：

13、(1)本发明的平面紧压配方式与锁定螺钉通过头端的螺纹锁紧在带螺纹的钢板上不同，当患者负重行动时，允许在与平面方向一致的较小的作用力下形成单方向的滑动，又因为第二孔段的纵横径差异预留了在钢板纵径上的滑移范围，所以允许带骨块的螺钉在钢板轴向上形成微动，刺激骨痂生长。这种与骨干轴向一致的微动，与远端皮质螺钉(fcl)形成的微动不相同，是螺钉在钢板槽内滑动，不会对螺钉形成过大压力，造成形变断裂。

14、(2)在患者负重行动时，骨块微动作用在螺钉上的非钢板轴向压力(比如旋转扭力和折弯应力)会使螺钉的钉头和紧压其上的锁定尾帽间产生震动，这种震动会使螺钉的钉头产生与受压紧固方向相反的力量，导致锁定尾帽退扣，降低锁定尾帽与螺钉钉头的压迫力，形成松动，降低固定刚性。本发明的平面紧压配方式解决了既往球面紧压配方式不容易出现退扣的缺点，提供了一种较容易退扣的方式，而且这种降低固定刚性的过程是逐渐进行，可以监测，并且可以通过控制患者活动强度进行调整。

15、(3)本发明的可解锁锁定钢板配有两种螺钉，一种为与安装孔上部螺纹相配的锁定螺钉，一种为可以自解锁的普通螺钉。在实际操作中可以根据需要实现3种固定方式：1)当普通螺钉的钉头与螺钉槽下部钢板边缘接触后继续旋入，可实现普通钢板的压板作用；2)普通螺钉的钉头与螺钉槽下部钢板边缘接触后停止旋入，然后使用锁定尾帽压紧获得自解锁功能。因为设定有专用钻孔套筒预制普通螺钉通道，而且有旋入深度标记线，与以往的压配式锁定(比如fcl)的普通螺钉旋入相比，普通螺钉的精确旋入不依赖于操作者的手感，也不依赖钢板前设置的挡板，本方法出现固定孔周围钢板异常形变的几率下降，从而降低断钉断板几率；3)使用锁定螺钉。

16、(4)与既往的多轴向螺钉旋入尾帽压配固定方式不同，我们普通螺钉尾端为平面，锁定螺帽与普通螺钉间为平面挤压。可以提供与平面平行方向上的微动。既往的多轴螺钉尾端为弧面，如果采用球面挤压固定方式不能提供这种单轴向微动，如果采用平面压弧面的固定方式，实际上是点对面紧压配，初始固定强度要明显低于面对面的紧压配固定。

技术特征：

1.一种可实现单轴向微动的自解锁钢板，包括钢板主体(1)，所述钢板主体(1)上开设有安装孔，其特征在于：所述安装孔包括带有内螺纹的第一孔段(101)和设置在第一孔段(101)下方的具有光滑内壁的第二孔段(102)，所述第二孔段(102)的内壁逐渐向内凸出，第二孔段(102)的出口沿钢板主体(1)长轴方向的纵径大于横径0-20mm，方便普通螺钉(2)穿入固定。

2.根据权利要求1所述的可实现单轴向微动的自解锁钢板，其特征在于：所述第一孔段(101)为圆柱形的螺纹孔，所述第一孔段(101)和第二孔段(102)交界处的内壁上设置有醒目的颜色线标记，第二孔段(102)的纵径和横径逐渐变小，第二孔段(102)的出口为长方形、正方形或椭圆形。

3.根据权利要求2所述的可实现单轴向微动的自解锁钢板，其特征在于：第二孔段(102)的出口横径的平分面与第一孔段(101)横径的平分面在同一平面上。

4.根据权利要求1所述的可实现单轴向微动的自解锁钢板，其特征在于：所述安装孔可根据需要开设有多个。

5.一种可实现单轴向微动的自解锁钢板固定系统，包括自解锁钢板及与所述自解锁钢板配合的普通螺钉，其特征在于，所述自解锁钢板为上述权利要求1至4中任一项所述的可实现单轴向微动的自解锁钢板，所述自解锁钢板固定系统还包括锁定尾帽(3)，所述普通螺钉(2)包括尾部的带外螺纹的螺杆(201)和设置在螺杆(201)上方的倒圆台形的无螺纹钉头(202)，所述无螺纹钉头(202)的端面呈平面，中间开设有螺丝刀加压凹槽(203)，所述锁定尾帽(3)为圆柱形，其外壁上设置有与第一孔段(101)的螺纹孔匹配的螺纹(301)，锁定尾帽(3)的头端设有螺丝刀锁定凹槽(302)，所述无螺纹钉头(202)与锁定尾帽(3)的接触面形成平面挤压。

6.根据权利要求5所述的可实现单轴向微动的自解锁钢板固定系统，其特征在于：所述螺丝刀加压凹槽(203)和螺丝刀锁定凹槽(302)的形状为一字形、十字形、内六角形或梅花形。

7.根据权利要求5所述的可实现单轴向微动的自解锁钢板固定系统，其特征在于：所述无螺纹钉头(202)的底部直径大于第二孔段(102)的出口的横径，防止普通螺钉(2)穿出钢板主体(1)，无螺纹钉头(202)的头部直径小于第二孔段(102)入口的直径，所述第一孔段(101)的内径与锁定尾帽(3)的直径相适配。

8.根据权利要求5所述的可实现单轴向微动的自解锁钢板固定系统，其特征在于：所述自解锁钢板固定系统还包括用于与钢板主体(1)的安装孔固定的锁定螺钉(4)，所述锁定螺钉(4)包括分别带有外螺纹的螺帽段(401)和螺钉段(402)，所述螺帽段(401)的直径与第一孔段(101)的内径相适配，所述螺钉段(402)的直径小于第二孔段(102)的孔径。

9.根据权利要求8所述的可实现单轴向微动的自解锁钢板固定系统，其特征在于：所述螺帽段(401)的顶面开设有与螺丝刀配套使用的凹口(403)。

技术总结
本发明提供了一种可实现单轴向微动的自解锁钢板及其固定系统，所述自解锁钢板包括钢板主体，所述钢板主体上开设有安装孔，所述安装孔包括带有内螺纹的第一孔段和设置在第一孔段下方的具有光滑内壁的第二孔段，所述自解锁钢板固定系统包括可实现单轴向微动的自解锁钢板、普通螺钉和锁定尾帽，所述普通螺钉包括尾部的带外螺纹的螺杆和设置在螺杆上方的倒圆台形的无螺纹钉头，所述无螺纹钉头的端面呈平面，所述锁定尾帽的外壁上设置有与第一孔段的螺纹孔匹配的螺纹。本发明结构简单，设计合理，能充分提供初始稳定性，允许患者早期负重活动，并在活动过程中逐渐降低稳定性以提供弹性固定刺激骨痂形成的钢板螺钉固定方式。

技术研发人员：吴宏斌,吴子荷,李静
受保护的技术使用者：吴宏斌
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15