骨外固定器用自锁关节及调控式仿生骨外固定器制造技术

一种骨外固定器用自锁关节及调控式仿生骨外固定器，所述骨外固定器用自锁关节包括有自锁关节头A、自锁关节头B、自锁关节销轴和球形垫，所述自锁关节头A包括自锁关节球形铰座和设在自锁关节球形铰座上的自锁关节螺纹接头A，所述自锁关节头B包括自锁关节铰接片和设在自锁关节铰接片上的自锁关节螺纹接头B，自锁关节铰接片通过自锁关节销轴铰接连接在自锁关节球形铰座上并且自锁关节铰接片的直径小于自锁关节球形铰座的直径，所述球形垫套在自锁关节螺纹接头B上并且与自锁关节球形铰座弧面接触。采用了骨外固定器用自锁关节的调控式仿生骨外固定器结构简单、重量轻、成本低、可调控、操作灵活，可有针对性的、个性化的进行组合、调控。

【技术实现步骤摘要】
骨外固定器用自锁关节及调控式仿生骨外固定器
本专利技术涉及一种设置在骨外固定器上的关节，以及一种骨外固定器。
技术介绍
在医疗技术现代化的进程中，骨外固定器的材料与结构方面取得长足的发展，突出的无疑是俄国医学专家Ilizarov专利技术的洞孔环式外固定器，洞孔环式外固定器和细钢针拉张技术，使原始意义上的骨外固定器，在力学作用方式和力学生物学性能发生了质地变化、调控性能提高，适应证更加广泛,是骨外固定器
的重大进步。Ilizarov的技术也激发了无数骨科医生对骨外固定技术的学习、研究和应用的兴趣,其后美国DrorPaley编著了《矫形外科原则》，创造性将CORA概念应用到骨外固定的矫治之中，使骨外固定矫形技术在规范化和数字化方面取得重大进展。与此同时，矫形器械的研究也有长足进步：1984年，Bastiani等专利技术了一种单边的轴动力外固定器，简化操了作难度，是国内外应用较多的一种骨外固定器；AO学派也认识到骨外固定器在开放、感染性骨折中的应用价值，研制了一种管状外固定器。1994年美国人JCharlesTaylor(查尔斯.泰勒)等人在Ilizarov环形外固定器的基础上，改进设计成数字的“空间架构”外固定器(TaylorSpatialFrame，简称TSF)，“空间架构”外固定器是一种将六个可伸缩的连接杆倾斜地连接近端和远端环上、并在连接点处可以自由旋转的洞孔环式外固定器，该洞孔环式外固定器也称“泰勒空间框架”。泰勒空间框架有六个可以调节长度的连接杆，且每个连接杆的长度可以直接读出，6个连接杆连接支撑两个环，形成一个整体（如果用5个连接杆则系统不稳定，如果用7个连接杆则系统受到过度限制），整个结构异常坚固。泰勒空间框架只要调节其中一根连接杆的长度，一个环就会相对另一个环改变位置，连接基础面到平台的6根支柱，其长度、空间可变化，借助于机器人技术和平行机械学，通过计算机输出的指令数字来调节6根连接杆的长度，改变泰勒空间框架的空间构型，达到骨折断端复位、矫形或延长的目的。治疗骨折(包括骨骼畸形截骨矫形后)时，如何实施合理的固定，只能根据骨愈合的生物学规律，分析、评价、探索合理的固定刚度，并以此进行技术创新，而不仅仅是围绕固定方法研究固定刚度的合理性，所以自20世纪90年代以来，我国学者创造性提出了再生重建理论为基础，以控制论为准则的骨外固定技术体系。现在，申请人依据“骨科自然重建理念”，提出了一种“骨折固定的适应性刚度概念”，即适应性固定刚度。所述适应性固定刚度，是指骨外固定器在维持骨折复位稳定的同时，按照骨胚胎原始发育方式，提供阶段性最佳固定刚度，充分利用骨对应力的适应性控制，调整骨的生长与吸收，促进骨折愈合的进程，完成骨功能的优化重建，直至骨愈合恢复到最完善的程度，换句话说，就是骨折固定的刚度随着骨愈合的强度的增加而降低，骨力学强度随着固定刚度的降低而增加的一个动态的转化过程。由此总结出：骨折早期实施坚强固定，中期提供轴向和综合应力刺激的弹性固定，后期提供平衡固定，这一概念符合骨折固定、愈合、重建的生物学过程，对外固定技术在临床上合理应用提供了有实际意义的理论指导。尽管泰勒空间框架的设计、制作与临床应用已经达到了精密、标准化和智能化的程度，但也存在不如人意的地方：1、泰勒空间框架难于满足骨折固定、愈合、重建的生物学过程，即难于满足骨折早期实施坚强固定、中期提供轴向和综合应力刺激的弹性固定、后期提供平衡固定的需要，具体来说，就是泰勒空间框架固定的刚度不能变化，当遇到一些特别复杂的病例（比如几种需要治疗的问题同时存在）时，泰勒空间框架的灵活性显得不足，而且必须借助计算机输出的指令数字来调节6根连接杆的长度，由此改变支架的空间构型，达到骨折断端复位、矫形或延长的目的，所以缺少功能适应性，在临床应用时有一定的局限性。2、泰勒空间框架只能用6个杆连接支撑两个环，形成一个整体，如果用5个杆则系统不稳定，如果用7个杆则系统受到过度限制，显然，整个系统被固化了，不仅制造成本高，而且使用价格昂贵，增加了医疗成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够满足骨折早期实施坚强固定、中期提供轴向和综合应力刺激的弹性固定、后期提供平衡固定的要求的骨外固定器用自锁关节及调控式仿生骨外固定器，要解决机械能（力学环境）与生物能（组织再生）的相容性（力学生物学环境的合理性）问题，并解决传统的骨外固定器制造成本高、使用价格昂贵的问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种骨外固定器用自锁关节，连接在骨外固定器的洞孔环与连接杆之间，其特征在于：包括有自锁关节头A、自锁关节头B、自锁关节销轴和球形垫，所述自锁关节头A包括自锁关节球形铰座和设在自锁关节球形铰座上的自锁关节螺纹接头A，所述自锁关节头B包括自锁关节铰接片和设在自锁关节铰接片上的自锁关节螺纹接头B，自锁关节铰接片通过自锁关节销轴铰接连接在自锁关节球形铰座上并且自锁关节铰接片的直径小于自锁关节球形铰座的直径，所述球形垫套在自锁关节螺纹接头B上并且与自锁关节球形铰座弧面接触。所述洞孔环为近端洞孔环或远端洞孔环。所述连接杆为竖直连接杆或斜连接杆。所述自锁关节螺纹接头A为内螺纹接头，自锁关节螺纹接头B为外螺纹接头，或者自锁关节螺纹接头A为外螺纹接头，自锁关节螺纹接头B为内螺纹接头，或者自锁关节螺纹接头A和自锁关节螺纹接头B均为内螺纹接头，或者自锁关节螺纹接头A和自锁关节螺纹接头B均为外螺纹接头。一种调控式仿生骨外固定器，由骨外固定支架、钢针固定夹和钢针组成，其中骨外固定支架又包括近端洞孔环、远端洞孔环和竖直连接杆，并且竖直连接杆通过近端关节与近端洞孔环连接，竖直连接杆通过远端关节与远端洞孔环连接，其特征在于：所述近端关节和远端关节是骨外固定器用自锁关节，骨外固定器用自锁关节包括有自锁关节头A、自锁关节头B、自锁关节销轴和球形垫，所述自锁关节头A包括自锁关节球形铰座和设在自锁关节球形铰座上的自锁关节螺纹接头A，所述自锁关节头B包括自锁关节铰接片和设在自锁关节铰接片上的自锁关节螺纹接头B，自锁关节铰接片通过自锁关节销轴铰接连接在自锁关节球形铰座上并且自锁关节铰接片的直径小于自锁关节球形铰座的直径，所述球形垫套在自锁关节螺纹接头B上并且与自锁关节球形铰座弧面接触。所述自锁关节螺纹接头A为内螺纹接头，自锁关节螺纹接头B为外螺纹接头，或者自锁关节螺纹接头A为外螺纹接头，自锁关节螺纹接头B为内螺纹接头，或者自锁关节螺纹接头A和自锁关节螺纹接头B均为内螺纹接头，或者自锁关节螺纹接头A和自锁关节螺纹接头B均为外螺纹接头。所述竖直连接杆为骨外固定器用竖直快速延长杆，骨外固定器用竖直快速延长杆的数量为两根、三根或四根，每根骨外固定器用竖直快速延长杆均包括竖直快速延长杆杆套、竖直快速延长杆螺纹杆、竖直快速延长杆销子、竖直快速延长杆连接螺母、竖直快速延长杆调整螺母和套有竖直快速延长杆锁紧套的竖直快速延长杆锁紧爪，其中竖直快速延长杆锁紧爪包括外螺纹套环和爪子，并且爪子的内侧面上设有抱紧螺纹，爪子的端部设有锁紧套限位翻边。所述竖直快速延长杆杆套上设有竖直快速延长杆轴向导向槽，所述竖直快速延长杆连接螺母焊接固定在竖直快速延长杆杆套的一端，所述竖直快速延长杆调整螺母的一端套在竖直快速延长杆杆套的另一端上并且与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种骨外固定器用自锁关节，连接在骨外固定器的洞孔环与连接杆之间，其特征在于：包括有自锁关节头A（26）、自锁关节头B（27）、自锁关节销轴（28）和球形垫（25），所述自锁关节头A（26）包括自锁关节球形铰座（26.1）和设在自锁关节球形铰座上的自锁关节螺纹接头A（26.2），所述自锁关节头B（27）包括自锁关节铰接片（27.1）和设在自锁关节铰接片上的自锁关节螺纹接头B（27.2），自锁关节铰接片（27.1）通过自锁关节销轴（28）铰接连接在自锁关节球形铰座（26.1）上并且自锁关节铰接片（27.1）的直径小于自锁关节球形铰座（26.1）的直径，所述球形垫（25）套在自锁关节螺纹接头B（27.2）上并且与自锁关节球形铰座（26.1）弧面接触。

【技术特征摘要】
1.一种骨外固定器用自锁关节，连接在骨外固定器的洞孔环与连接杆之间，其特征在于：包括有自锁关节头A（26）、自锁关节头B（27）、自锁关节销轴（28）和球形垫（25），所述自锁关节头A（26）包括自锁关节球形铰座（26.1）和设在自锁关节球形铰座上的自锁关节螺纹接头A（26.2），所述自锁关节头B（27）包括自锁关节铰接片（27.1）和设在自锁关节铰接片上的自锁关节螺纹接头B（27.2），自锁关节铰接片（27.1）通过自锁关节销轴（28）铰接连接在自锁关节球形铰座（26.1）上并且自锁关节铰接片（27.1）的直径小于自锁关节球形铰座（26.1）的直径，所述球形垫（25）套在自锁关节螺纹接头B（27.2）上并且与自锁关节球形铰座（26.1）弧面接触。2.根据权利要求1所述的骨外固定器用自锁关节，其特征在于：所述洞孔环为近端洞孔环（1）或远端洞孔环（2）。3.根据权利要求1所述的骨外固定器用自锁关节，其特征在于：所述连接杆为竖直连接杆或斜连接杆。4.根据权利要求1所述的骨外固定器用自锁关节，其特征在于：所述自锁关节螺纹接头A（26.2）为内螺纹接头，自锁关节螺纹接头B（27.2）为外螺纹接头，或者自锁关节螺纹接头A（26.2）为外螺纹接头，自锁关节螺纹接头B（27.2）为内螺纹接头，或者自锁关节螺纹接头A（26.2）和自锁关节螺纹接头B（27.2）均为内螺纹接头，或者自锁关节螺纹接头A（26.2）和自锁关节螺纹接头B（27.2）均为外螺纹接头。5.一种调控式仿生骨外固定器，由骨外固定支架、钢针固定夹（5）和钢针（6）组成，其中骨外固定支架又包括近端洞孔环（1）、远端洞孔环（2）和竖直连接杆，并且竖直连接杆通过近端关节与近端洞孔环（1）连接，竖直连接杆通过远端关节与远端洞孔环（2）连接，其特征在于：所述近端关节或/和远端关节是骨外固定器用自锁关节（7），骨外固定器用自锁关节（7）包括有自锁关节头A（26）、自锁关节头B（27）、自锁关节销轴（28）和球形垫（25），所述自锁关节头A（26）包括自锁关节球形铰座（26.1）和设在自锁关节球形铰座上的自锁关节螺纹接头A（26.2），所述自锁关节头B（27）包括自锁关节铰接片（27.1）和设在自锁关节铰接片上的自锁关节螺纹接头B（27.2），自锁关节铰接片（27.1）通过自锁关节销轴（28）铰接连接在自锁关节球形铰座（26.1）上并且自锁关节铰接片（27.1）的直径小于自锁关节球形铰座（26.1）的直径，所述球形垫（25）套在自锁关节螺纹接头B（27.2）上并且与自锁关节球形铰座（26.1）弧面接触。6.根据权利要求5所述的调控式仿生骨外固定器，其特征在于：所述自锁关节螺纹接头A（26.2）为内螺纹接头，自锁关节螺纹接头B（27.2）为外螺纹接头，或者自锁关节螺纹接头A（26.2）为外螺纹接头，自锁关节螺纹接头B（27.2）为内螺纹接头，或者自锁关节螺纹接头A（26.2）和自锁关节螺纹接头B（27.2）均为内螺纹接头，或者自锁关节螺纹接头A（26.2）和自锁关节螺纹接头B（27.2）均为外螺纹接头。7.根据权利要求5所述的调控式仿生骨外固定器，其特征在于：所述竖直连接杆为骨外固定器用竖直快速延长杆（3），骨外固定器用竖直快速延长杆（3）的数量为两根、三根或四根，每根骨外固定器用竖直快速延长杆（3）均包括竖直快速延长杆杆套（11）、竖直快速延长杆螺纹杆（12）、竖直快速延长杆销子（13）、竖直快速延长杆连接螺母（15）、竖直快速延长杆调整螺母（16）和套有竖直快速延长杆锁紧套（18）的竖直快速延长杆锁紧爪（17），其中竖直快速延长杆锁紧爪（17）包括外螺纹套环（17.1）和爪子（17.2），并且爪子（17.2）的内侧面上设有抱紧螺纹（17.3），爪子（17.2）的端部设有锁紧套限位翻边（17.4）；所述竖直快速延长杆杆套（11）上设有竖直快速延长杆轴向导向槽（11.1），所述竖直快速延长杆连接螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏和桃，李刚，彭爱民，夏洪菁，刘利民，唐海，
申请(专利权)人：夏和桃，
类型：发明
国别省市：