專利名稱：用于接骨的外固定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于接骨的外固定器。
目前采用固定器從外部進(jìn)行諸如肢體增長等矯形外科修正。骨骼的近端采用骨保持穿釘穿透骨膜與外部的(人體外部的)框架連接，所述框架在增長過程中承受在通常情況下由骨骼承受的機(jī)械應(yīng)力。采用夾板實(shí)現(xiàn)螺釘與框架之間的連接。
骨骼的遠(yuǎn)端同樣利用骨保持穿釘穿透骨膜與框架連接。然后利用切骨術(shù)(鋸切)對(duì)采用此方式固定的骨骼在近端和遠(yuǎn)端螺釘之間進(jìn)行切割。通常由骨骼吸收的所有的力這時(shí)轉(zhuǎn)移到框架上。
骨骼在幾天后開始形成纖維組織，以便彌合人工建立的縫隙。一旦兩個(gè)骨骼碎片與纖維組織連接在一起，則可以開始進(jìn)行增長。對(duì)遠(yuǎn)端和近端碎片緩慢地(每天大約1mm)相互反向牽拉，和組織和骨骼隨之生長。當(dāng)達(dá)到所需的增長時(shí)，則停止進(jìn)行，外固定器已知保留到直至骨骼愈合和可以自身承受所有的力為止。
根據(jù)與增長術(shù)相同的功能原理也可以將骨骼段從骨骼的一部分上移植到另一部分上，以便填補(bǔ)例如由于摘除腫瘤而出現(xiàn)的空隙。然后利用框架將遠(yuǎn)端和近端碎片固定保持在解剖修正的位置。在兩者之間設(shè)置附加的骨保持穿釘和進(jìn)行切骨術(shù)。對(duì)采用此方式產(chǎn)生的中間段進(jìn)行移動(dòng)，而不改變骨骼的總長度。一旦空隙被彌合，則停止進(jìn)行移動(dòng)。
但問題是，外部的框架一方面必須是剛性的，以便對(duì)力進(jìn)行傳遞，和另一方面必須允許骨碎片在定義的軸向上(平行于增長方向)進(jìn)行移動(dòng)。另外必須對(duì)所述移動(dòng)進(jìn)行時(shí)間性的定義(例如每六個(gè)小時(shí)0.25mm)。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知一種專用的框架，所述框架采用套筒方式加長和利用一內(nèi)部的軸驅(qū)動(dòng)裝置允許進(jìn)行一定的延長。這種單元的結(jié)構(gòu)必須充分精確和只能具有很小的間隙，以便使折斷部分不致受到過量的應(yīng)力。昂貴的結(jié)構(gòu)常常導(dǎo)致高昂的制造費(fèi)用。
另外套筒式結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于，該機(jī)構(gòu)將對(duì)框架的強(qiáng)度產(chǎn)生不利的影響，從而導(dǎo)致套筒式結(jié)構(gòu)通常必須較為粗大，以便可以可靠地對(duì)支撐力進(jìn)行吸收。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，另外還已知一種不同于支撐架的套筒式結(jié)構(gòu)的裝置。在DE3229313中披露了一種裝置，其支撐架分別由兩個(gè)剛性的支撐部分構(gòu)成，所述支撐部分分別與骨碎片的骨保持穿釘連接，從而可以實(shí)現(xiàn)骨碎片的縱向移動(dòng)。第二支撐部分為輔助架結(jié)構(gòu)。所述輔助架可在主架上移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)骨碎片的相對(duì)移動(dòng)。由于在進(jìn)行骨碎片的相對(duì)移動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生很大的力，所以這種裝置也必須相對(duì)較為粗大和堅(jiān)固。
DE3611319采取了另一種途徑，以便避免采用套筒式架。在這種裝置中平行設(shè)置有兩個(gè)桿件和構(gòu)成外部的支撐框架。而且所述支撐框架利用螺釘或骨保持穿釘與骨骼連接。這時(shí)通過在螺釘或骨保持穿釘導(dǎo)孔內(nèi)的間隙實(shí)現(xiàn)兩個(gè)骨碎片的相對(duì)移動(dòng)，從而通過骨骼的移動(dòng)骨骼保持穿釘可以改變其與桿件和隨之與框架的夾角。通過骨保持穿釘?shù)膹澢鷮?shí)現(xiàn)對(duì)骨碎片移動(dòng)的補(bǔ)償。但采用這種裝置不能實(shí)現(xiàn)精密的導(dǎo)向和定義的長度變化。
因此本發(fā)明的目的在于提出一種用于接骨的外固定器，其中克服了上述缺點(diǎn)。所述固定器既具有強(qiáng)度，可以可靠地承受傳遞的力，又便于改變長度。同時(shí)還力求實(shí)現(xiàn)比較簡單的結(jié)構(gòu)。
所述目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明的用于接骨的外固定器得以實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的變型和設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的固定器具有一個(gè)框架，所述框架具有至少一個(gè)桿件，所述框架用于承受機(jī)械應(yīng)力。通過已知的連接機(jī)構(gòu)，特別是骨保持穿釘實(shí)現(xiàn)框架與骨骼的連接。所述連接機(jī)構(gòu)又通過所謂的夾板與框架連接。所述夾板可實(shí)現(xiàn)可拆卸的固定和在框架上的任意的設(shè)置和組合。根據(jù)本發(fā)明設(shè)置有一個(gè)模件，所述模件套裝在框架上。利用模件可以促使兩個(gè)骨碎片的相互的相對(duì)移動(dòng)。至少兩個(gè)部件中的第一個(gè)部件與框架連接。兩個(gè)部件的第二個(gè)部件與連接機(jī)構(gòu)的至少一個(gè)夾板連接，所述夾板與骨碎片連接。換句話說，第二部件固定在夾板上。
模件另外還具有一個(gè)機(jī)構(gòu)，采用所述機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第二部件與第一部件的相對(duì)移動(dòng)。因此實(shí)現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)。所述相對(duì)移動(dòng)促使通過第二部件與之連接的夾板實(shí)現(xiàn)與夾板和隨之與第二部件連接的骨碎片的移動(dòng)。
本發(fā)明的固定器因此建立在傳統(tǒng)的框架上，但具有簡單的非套筒式的件。這種簡單的桿件應(yīng)用廣泛和可以實(shí)現(xiàn)各種框架的模塊結(jié)構(gòu)。根據(jù)優(yōu)選的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，兩個(gè)桿件平行設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)一雙架結(jié)構(gòu)。所述框架的定向應(yīng)使其面向移動(dòng)方向。這種框架具有夾板，所述骨保持穿釘固定在該夾板上。力通過不可移動(dòng)的框架傳遞，不設(shè)置進(jìn)給單元。獨(dú)創(chuàng)的發(fā)明是附加器，所述附加器在此被稱作模件，所述模件優(yōu)選僅臨時(shí)設(shè)置，以便實(shí)現(xiàn)增長增量，和在必要時(shí)可以隨時(shí)將其拆除，而不必將整個(gè)固定器取下來。
這種增長過程的時(shí)間由一短暫的增長基本時(shí)間(大約2分鐘)和由一長的靜止時(shí)間(大約6小時(shí))構(gòu)成。在靜止時(shí)間內(nèi)固定器的所有夾板被張緊和模件不再起作用和不再被加有機(jī)械應(yīng)力。通過簡單的框架功能可以可靠地實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度。在短暫的增長階段內(nèi)骨骼處于解除應(yīng)力的狀態(tài)。在增長周期內(nèi)將對(duì)有待移動(dòng)的骨骼碎片進(jìn)行保持的相應(yīng)的夾板略加以松開，從而使夾板可以在框架上移動(dòng)。本發(fā)明設(shè)置的模件這時(shí)實(shí)現(xiàn)夾板沿框架的加以控制的移動(dòng)。此點(diǎn)是通過旋轉(zhuǎn)手輪實(shí)現(xiàn)的。其中特別是通過絲杠實(shí)現(xiàn)移動(dòng)。根據(jù)在實(shí)施例示出的變型，也可以直接通過六角，替代手輪對(duì)絲杠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
在夾板移動(dòng)一定量度(例如0.25mm)后，夾板重新被張緊和力流與模件無關(guān)直接傳遞到框架上。在靜止的時(shí)間周期內(nèi)不再使用模件。
在結(jié)束增長后，即骨骼實(shí)現(xiàn)修正的解剖長度或空隙被彌合后，可以將模件拆除和框架仍繼續(xù)保持在骨骼上，直至骨骼愈合為止。
由于模件受到的機(jī)械應(yīng)力相對(duì)較小，因而與通常增長器相比具有輕型結(jié)構(gòu)。因此所述模件比通常的增長器要輕得多(fligraner)，例如由鋁制成，因而在靜止時(shí)間周期內(nèi)仍可保持在框架上。
框架優(yōu)選由至少兩個(gè)平行設(shè)置的桿件構(gòu)成。但也可以聯(lián)想到其它設(shè)置方式，和原則上也可以實(shí)現(xiàn)僅由一個(gè)桿件的框架的設(shè)計(jì)。
附圖標(biāo)記對(duì)照表和附圖與權(quán)利要求中描述或請(qǐng)求保護(hù)的主題是本申請(qǐng)披露內(nèi)容一體的組成部分。所述附圖不起限定作用，而是僅旨在示出本發(fā)明的實(shí)施例。


下面將對(duì)附圖相互銜接和交織地加以說明。其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，具有不同下標(biāo)的相同的附圖標(biāo)記表示功能相同的部件。
圖中示出圖1為本發(fā)明的外固定器的立體圖和圖2為固定器的本發(fā)明的模件的立體示意圖。
圖1為本發(fā)明的固定器1的立體圖。所述固定器1具有一個(gè)框架2，在圖1所示的實(shí)施例中所述框架具有兩個(gè)桿件3a，3b。在框架2上，確切地說在桿件3a和3b上設(shè)置有多個(gè)夾板4。在圖1所示的實(shí)施例中每四塊夾板4a，4b，4c，4d或4e，4f，4g，4h屬于一組。每塊夾板與連接機(jī)構(gòu)，例如與骨保持穿釘連接。骨保持穿釘嵌入骨骼內(nèi)。夾板實(shí)現(xiàn)骨骼與桿件3a，3b的連接和隨之與框架2的連接。因此在斷裂的骨骼的情況下載荷將通過連接機(jī)構(gòu)傳遞給框架。在圖1中省略了骨保持穿釘。圖中僅標(biāo)示出骨保持穿釘?shù)目籽?，所述孔眼例如在夾板4b上用附圖標(biāo)記14標(biāo)示出。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)置有模件5。為便于描述，在圖2中示意示出模件5。在圖1中模件5a與框架2連接。所述模件5具有第一部件6和第二部件7。根據(jù)本發(fā)明第一部件6與框架連接。所述連接是特別牢固的。第二部件7與上述相反可滑移地與框架連接。第二部件支撐在夾板4上，所述夾板通過骨保持穿釘或另一種連接機(jī)構(gòu)與有待移動(dòng)的骨骼碎片連接。
如圖1所示，優(yōu)選第一部件6a也與夾板4e和4g連接。優(yōu)選利用也將夾板4固定在桿件3a，3b上的相同的螺釘和螺母9實(shí)現(xiàn)模件5a的第一部件6a和第二部件7a與相應(yīng)的夾板的連接。
在需要促使骨碎片進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，則將螺母9a-d略加旋松，例如將螺母旋轉(zhuǎn)半圈或一圈。以此實(shí)現(xiàn)夾板4a-4d在桿件3a，3b上的移動(dòng)。但要注意的是，模件5a的絲杠首先阻止該移動(dòng)。所述絲杠具有一定的附著作用，經(jīng)驗(yàn)證，此點(diǎn)在移動(dòng)階段是非常有益的。
為實(shí)現(xiàn)骨碎片的移動(dòng)，這時(shí)通過旋轉(zhuǎn)手輪15a對(duì)絲杠8a進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。也可以設(shè)置一個(gè)六角16a，16b，從而可以不必采用手輪，而是采用相應(yīng)的工具實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。通過絲杠8a的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生在圖中用箭頭10標(biāo)示出的相對(duì)移動(dòng)。由絲杠的螺距決定移動(dòng)的長度。例如旋轉(zhuǎn)一整圈等于1mm的距離，1mm是通常每天骨骼增長的距離。要注意的是在增長過程中螺母9e-9h不被擰松。
圖2詳細(xì)示出模件5b的結(jié)構(gòu)。不管是第一部件，還是第二部件都具有下凹12a，12b，12c，用于分別與一夾板4嵌合。兩個(gè)部件6b，7b套裝在夾板4上。另外設(shè)置有孔眼11a，11b，11c，夾板4的螺釘穿入所述孔眼內(nèi)。通過這種設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)第一部件6b和第二部件7b在夾板4上的如圖1所示的精確吻合的固定。要指出的是，在圖1和2中第一部件僅分別與兩塊夾板4e和4g嵌合，與此相反第二部件7與四塊夾板4a，4b，4c，4d嵌合。
本領(lǐng)域的專業(yè)人員很容易地看出，對(duì)所述的設(shè)計(jì)可以任意變化，而不會(huì)偏離本發(fā)明的原理。
在圖2中進(jìn)一步示出部件6b和7b可以進(jìn)行如箭頭13所示的相互雙向的相對(duì)移動(dòng)。在圖1的實(shí)施例中第一部件6a是固定的，與此相反第二部件7a例如利用手輪15b通過絲杠8a實(shí)現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)。但也可以對(duì)部件6進(jìn)行移動(dòng)，同時(shí)部件7被固定設(shè)置。另外在部件6是固定的時(shí)，骨骼碎片也可以在雙向移動(dòng)。絲杠的旋轉(zhuǎn)方向決定移動(dòng)方向。因此對(duì)本發(fā)明的模件5可以不受骨骼碎片的所需的移動(dòng)方向的影響進(jìn)行套裝。所以其特征還在于多功能性。
附圖標(biāo)記對(duì)照表1外固定器2框架3桿件4夾板5模件6第一部件7第二部件8絲杠9螺母10，13 箭頭11 孔眼12 用于夾板的下凹14 用于骨保持穿釘?shù)目籽?5 手輪16 六角
權(quán)利要求
1.一種用于接骨的外固定器(1)，具有用于承受機(jī)械應(yīng)力的框架(2)，所述框架具有至少一個(gè)桿件(3)，其中所述框架(2)通過連接機(jī)構(gòu)與骨骼連接，所述連接機(jī)構(gòu)利用夾板(4)與框架連接，其特征在于，設(shè)置有模件(5)，所述模件(5)可有選擇地套裝在框架上，利用所述模件(5)促使兩個(gè)骨骼碎片相互相對(duì)移動(dòng)，其中模件至少具有兩個(gè)部件(6，7)，其中的第一部件(6)與框架連接和第二部件(7)與與骨骼碎片連接的連接機(jī)構(gòu)的至少一個(gè)夾板連接，和其中模件具有一個(gè)機(jī)構(gòu)(8)，利用所述機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第二部件對(duì)應(yīng)于第一部件的相對(duì)移動(dòng)，從而通過該相對(duì)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)通過夾板及第二部件被連接的骨骼碎片的移動(dòng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的固定器，其特征在于，作為框架(2)設(shè)置有至少兩個(gè)平行設(shè)置的桿件(3)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的固定器，其特征在于，第一部件(6)通過在夾板上的固定與框架(2)連接。
4.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的固定器，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)是一個(gè)絲杠(8)，所述絲杠可手動(dòng)，特別是通過一個(gè)手輪(15)，或借助工具實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。
5.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的固定器，其特征在于，第一部件(6)和/或第二部件(7)至少具有一個(gè)下凹(12)，所述第一部件(6)和/或第二部件(7)分別通過一個(gè)夾板(4)實(shí)現(xiàn)套裝。
6.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的固定器，其特征在于，第一部件(6)和/或第二部件(7)具有孔眼(11)，固定機(jī)構(gòu)，特別是螺釘穿過所述孔眼，實(shí)現(xiàn)在夾板上的固定。
7.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的固定器，其特征在于，模件至少由一種輕金屬，優(yōu)選由鋁或一種鋁合金構(gòu)成。
8.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的固定器，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)包括一個(gè)電氣驅(qū)動(dòng)裝置。
9.按照權(quán)利要求8所述的固定器，其特征在于，電氣驅(qū)動(dòng)裝置具有一個(gè)計(jì)時(shí)器和一個(gè)增量限制器，從而自動(dòng)控制地實(shí)現(xiàn)滑移移動(dòng)。
10.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的固定器，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)具有可讀的滑移移動(dòng)顯示器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于接骨的外固定器(1)，其中設(shè)置有用于承受機(jī)械應(yīng)力的框架(2)，所述框架具有至少一個(gè)桿件(3a，3b)，其中所述框架(2)通過連接機(jī)構(gòu)與骨骼連接，其中所述連接機(jī)構(gòu)利用夾板(4)與框架連接。設(shè)置有模件(5a)。所述模件(5a)至少具有兩個(gè)部件(6a，7a)，其中的第一部件(6a)與框架連接和第二部件(7a)與連接機(jī)構(gòu)的至少一個(gè)夾板連接，所述連接機(jī)構(gòu)與骨骼碎片連接。模件另外還具有一個(gè)機(jī)構(gòu)(8a)，利用所述機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第二部件對(duì)應(yīng)于第一部件的相對(duì)移動(dòng)，從而通過該相對(duì)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)通過夾板及第二部件被連接的骨骼碎片的移動(dòng)。
文檔編號(hào)A61B17/66GK1925802SQ200480042356
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2004年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月10日
發(fā)明者比特·施特魯布, 卡洛斯·薩提扎巴爾, 馬丁·明希 申請(qǐng)人:辛迪思有限公司