拉杰什·普罗索萨曼（Rajesh Purushothaman），印度科泽科德医学院副教授

• 螺杆是外表面有螺旋螺纹的圆柱体。它将扭转力转化为压缩力。螺钉设计的主要功能目标是分散和分配机械负载。
• 螺纹设计应最大限度地提高初始接触，增强表面积，消散和分配螺钉到骨界面的应力，并提高拉拔强度。
• 螺钉可用于植入物与骨的附着、骨间固定或软组织固定。在传统的钢板中，它们通过增加钢板和骨头之间的摩擦来发挥作用。
• 较新的锁定板不依赖于板与骨界面之间的摩擦；它通过将螺钉头锁定到板的相互螺纹中以形成固定角度结构，充当内部固定器。

历史

• 阿基米德在公元前3世纪发明了螺丝钉。螺丝钉起先被用于灌溉。
• 由于制造上的技术困难，大约一千年后才开始使用螺钉进行固定。
• 威廉·谢尔曼（William O. Sherman）于 1912 年发表关于接骨螺钉基本特性的建议。他设计了带有圆孔的谢尔曼板，这是 AO 设计推出之前的最佳标准板。
• 罗伯特·丹尼斯（Robert Danis）设计了压缩板。他提出对机器螺钉进行 3 项关键性修改，使其适合骨骼固定。

1. 将机器螺钉的螺纹直径与芯径之比从 4:3 更改为 3:2。
2. 将螺纹表面积减少到机器螺钉的六分之一。
3. 采用偏梯形螺纹设计代替 V 形螺纹，以增加拉拔强度。

• 1958年，莫里斯·穆勒（Maurice Muller）和其他瑞士外科医生成立了AO和ASIF组织来研究骨愈合和内固定的效果。
• 同年，巴格比（Bagby）和简斯（Janes）设计了具有低轮廓和椭圆形孔的“冲击”骨板，允许偏心螺钉放置。
• 不锈钢于1926年推出。
• 钛合金于20世纪70年代推出。
• 十字螺丝头和伍德鲁格螺丝头的出现减少起子头接口处的打滑现象。

骨科螺钉可根据以下特征进行分类

设计

常规螺钉

锁定螺钉

无头螺钉

空心螺钉

单线螺纹和双线螺纹

材料

钛合金

不锈钢

生物可吸收的

大小

1.5mm

2.0mm

2.4mm

2.7mm

3.5mm

4.5mm

特点

非自攻

自攻

自钻

自攻、自钻

应用领域

皮质骨螺钉

螺距小

• 更多螺纹
• 螺纹直径与铁芯直径比小
• 旨在更好地在皮质骨中应用
• 全螺纹

松质骨螺钉

• 更深螺纹
• 螺距大
• 螺纹直径与铁芯直径比大
• 旨在更好地在松质骨中应用
• 全螺纹或半螺纹

功能或机制

• 中和螺钉：在钢板固定过程中中和钢板上的力。
• 拉力螺钉：用于骨折块间压缩。
• 复位螺钉：通过推或拉来复位移位的骨折。
• 定位螺钉：将两个碎片固定到位，不受压缩。例如。 联合螺钉
• 锚定螺钉：充当金属丝或缝合线的锚定件。张力带接线。
• 锁定头螺钉 ：在锁定板中应用。
• 锁定螺钉：在互锁钉子中应用。
• Poller 螺钉：在靠近骨端的骨折互锁钉中引导钉子路径。

螺钉结构

螺钉具有以下零部件

• 核心-实心部分，螺纹从该部分向外突出。型芯的尺寸决定了螺杆的强度及其抗疲劳能力。所用钻头的尺寸等于型芯直径。
• 螺纹-螺纹直径是螺纹的最大直径。螺纹深度是螺纹直径与芯部直径之差的一半。 螺纹深度决定了与骨头的接触量，进而决定了拔出的阻力。丝锥的尺寸等于螺纹直径。
• 头-防止螺钉陷入骨头中。半球形形状可增加负载传递的表面积并允许成角度插入。可以通过使用垫圈来改善。允许连接螺丝刀。螺丝刀槽可以是星形、六角形或十字形。
• 尖端-可能是钝头、螺旋形、自攻丝或套管针尖端。

螺纹

• 螺纹几何形状包括螺距、深度和形状。螺距是螺杆转动一整圈所行进的线性距离。每转一整圈，螺钉前进的距离等于螺纹之间的距离。皮质骨螺钉的螺距较小，因此螺纹数量较多。由于骨质较弱，松质骨螺钉的螺钉深度较多，以增加表面积。市场上松质骨螺钉购买量较小。
• 螺纹形状可以是V型螺纹、偏梯形螺纹、反梯形螺纹或方螺纹。
• 偏梯形螺纹用于增加拉拔强度。

螺纹尖端

有三种不同的设计。

非自攻螺钉-光滑的圆锥形尖端。需要自己创建插入通道。

自攻螺钉-有切割槽通道。

自攻和自钻-尖端将进行钻孔并切割螺纹通道。

普通骨钉

使用了三种类型的骨螺钉。

• 皮质骨螺钉专为骨干设计
• 松质骨螺钉设计用于松质骨。螺纹螺距大，外径大，较深。
• 锁定头螺钉的铁芯直径较大，螺纹较浅，边缘较钝。

无头螺钉

蒂莫西·赫伯特（Timothy Herbert）在舟状骨骨折中介绍的·

• 螺钉在两端都有不同的螺距。
• 远端螺纹的螺距大于近端螺纹的螺距，导致两端的螺钉导程可变。每转一圈螺钉，远端螺纹都会在远端骨段内进一步推进，压缩骨折块间。
• Acutrak螺钉采用全螺纹，尖端螺距较大，头端螺距较小。
• AO无头螺钉似乎类似于赫伯特螺钉，在中心有一个光滑的轴，但它在两端有相同的螺距。它通过使用2个螺旋驱动器来提供碎片间的压缩。第一个螺丝刀覆盖着近端螺纹。当螺杆驱动器转动时，远端螺纹向前推进，产生碎片间的压缩。一旦达到足够的碎片间压缩，第一个螺刀露出近端螺纹。第二个螺钉驱动器接收近端螺纹的推进，从而将近端埋入骨内。

生物可吸收螺钉

• Lambert 于 1983 年推出的干涉螺钉，使用 AO 6.5mm 螺钉。
• Kurosova 提出了当前全螺纹干涉螺钉的概念。

生物可吸收螺钉的优点如下

• 不干扰MRI。
• 如果需要，不会干扰可能的修复手术。
• 移植物撕裂的发生率降低。
• 不需要移除种植体

生物可吸收螺钉的缺点如下

• 主要缺点是插入过程中的螺钉发生故障。横跨螺钉整个长度的特殊螺丝刀可减少螺钉断裂的发生率。
• 部分患者可能出现异物反应。

1.最常用的材料是聚乳酸（PLA）、聚左旋乳酸（PLLA）和聚乙醇酸。还有聚乳酸和磷酸三钙的复合材料。

2.结晶度对降解速率有显著影响。

3.结晶度越高，再吸收速度就越慢。

涉及到的产品：

不锈钢皮质骨螺钉

钛合金皮质骨螺钉

钛合金锁定螺钉

螺钉套装

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