CN100518679C - 用于接骨的外固定器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于接骨的外固定器(1)，其中设置有用于承受机械应力的框架(2)，所述框架具有至少一个杆件(3a，3b)，其中所述框架(2)通过连接机构与骨骼连接，其中所述连接机构利用夹板(4)与框架连接。设置有模件(5a)。所述模件(5a)至少具有两个部件(6a，7a)，其中的第一部件(6a)与框架连接和第二部件(7a)与连接机构的至少一个夹板连接，所述连接机构与骨骼碎片连接。模件另外还具有一个机构(8a)，利用所述机构实现第二部件对应于第一部件的相对移动，从而通过该相对移动实现通过夹板及第二部件被连接的骨骼碎片的移动。

Description

用于接骨的外固定器
发明领域
本发明涉及一种用于接骨的外固定器。
背景技术
目前采用固定器从外部进行诸如肢体增长等矫形外科修正。骨骼的近端采用骨保持穿钉穿透骨膜与外部的(人体外部的)框架连接，所述框架在增长过程中承受在通常情况下由骨骼承受的机械应力。采用夹板实现螺钉与框架之间的连接。
骨骼的远端同样利用骨保持穿钉穿透骨膜与框架连接。然后利用切骨术(锯切)对采用此方式固定的骨骼在近端和远端螺钉之间进行切割。通常由骨骼吸收的所有的力这时转移到框架上。
骨骼在几天后开始形成纤维组织，以便弥合人工建立的缝隙。一旦两个骨骼碎片与纤维组织连接在一起，则可以开始进行增长。对远端和近端碎片缓慢地(每天大约1mm)相互反向牵拉，和组织和骨骼随之生长。当达到所需的增长时，则停止进行，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为止。
根据与增长术相同的功能原理也可以将骨骼段从骨骼的一部分上移植到另一部分上，以便填补例如由于摘除肿瘤而出现的空隙。然后利用框架将远端和近端碎片固定保持在解剖修正的位置。在两者之间设置附加的骨保持穿钉和进行切骨术。对采用此方式产生的中间段进行移动，而不改变骨骼的总长度。一旦空隙被弥合，则停止进行移动。
但问题是，外部的框架一方面必须是刚性的，以便对力进行传递，和另一方面必须允许骨碎片在定义的轴向上(平行于增长方向)进行移动。另外必须对所述移动进行时间性的定义(例如每六个小时0.25mm)。
根据现有技术已知一种专用的框架，所述框架采用套筒方式加长和利用一内部的轴驱动装置允许进行一定的延长。这种单元的结构必须充分精确和只能具有很小的间隙，以便使折断部分不致受到过量的应力。昂贵的结构常常导致高昂的制造费用。
另外套筒式结构的缺点在于，该机构将对框架的强度产生不利的影响，从而导致套筒式结构通常必须较为粗大，以便可以可靠地对支撑力进行吸收。
根据现有技术，另外还已知一种不同于支撑架的套筒式结构的装置。在DE3229313中披露了一种装置，其支撑架分别由两个刚性的支撑部分构成，所述支撑部分分别与骨碎片的骨保持穿钉连接，从而可以实现骨碎片的纵向移动。第二支撑部分为辅助架结构。所述辅助架可在主架上移动，从而实现骨碎片的相对移动。由于在进行骨碎片的相对移动时将产生很大的力，所以这种装置也必须相对较为粗大和坚固。
DE3611319采取了另一种途径，以便避免采用套筒式架。在这种装置中平行设置有两个杆件和构成外部的支撑框架。而且所述支撑框架利用螺钉或骨保持穿钉与骨骼连接。这时通过在螺钉或骨保持穿钉导孔内的间隙实现两个骨碎片的相对移动，从而通过骨骼的移动骨骼保持穿钉可以改变其与杆件和随之与框架的夹角。通过骨保持穿钉的弯曲实现对骨碎片移动的补偿。但采用这种装置不能实现精密的导向和定义的长度变化。
发明内容
因此本发明的目的在于提出一种用于接骨的外固定器，其中克服了上述缺点。所述固定器既具有强度，可以可靠地承受传递的力，又便于改变长度。同时还力求实现比较简单的结构。
所述目的通过根据本发明的具有以下技术特征的用于接骨的外固定器得以实现：
一种用于接骨的外固定器，具有用于承受机械负载的框架，所述框架具有至少一个杆件，其中所述框架通过连接机构与骨骼连接，所述连接机构利用夹板与框架连接，并且在所述框架上能够套装装置，借助所述装置能够促使两个骨骼碎片间的相互移动，其特征在于，设置有模件作为用于推移所述夹板的装置，所述模件能够通过可以相向推移的夹板临时地套装在所述框架上，其中所述模件至少具有两个部件，其中的第一部件能够精确吻合地通过与骨骼碎片连接的连接机构的第一夹板组同所述框架连接、而第二部件能够精确吻合地通过与骨骼碎片连接的连接机构的至少一个第二夹板同所述框架连接，并且其中所述模件具有一个操作机构，所述第二部件能够通过所述操作机构相对于所述第一部件进行移动，从而能够通过所述连接机构对通过所述至少一个第二夹板与第二部件连接的骨骼碎片进行移动和固定。
根据本发明还具有以下的变型和设计：
根据本发明，作为框架设置有至少两个平行设置的杆件。
根据本发明，可以将第一部件通过在夹板上的固定与框架连接。
根据本发明，可以将模件具有机构设计为丝杠，其可手动或借助工具、特别是通过一个手轮实现旋转。
根据本发明，可以将第一部件和第二部件设计为分别至少具有一个下凹，所述第一部件和第二部件分别通过一个夹板实现套装。
根据本发明，也可以将第一部件或第二部件至少具有一个下凹，所述第一部件或第二部件分别通过一个夹板实现套装。
根据本发明，可以将第一部件和/或第二部件设计为具有孔眼，用于固定机构、特别是螺钉穿过所述孔眼以实现第一部件和/或第二部件在夹板上的固定。
根据本发明，模件至少由一种轻金属特别是铝或一种铝合金构成。
根据本发明，机构包括一个电气驱动装置。
根据本发明，还可以将电气驱动装置设计为具有一个计时器和一个增量限制器，从而自动控制地实现滑移移动。所述机构具有可读的滑移移动显示器。
本发明的固定器具有一个框架，所述框架具有至少一个杆件，所述框架用于承受机械应力。通过已知的连接机构，特别是骨保持穿钉实现框架与骨骼的连接。所述连接机构又通过所谓的夹板与框架连接。所述夹板可实现可拆卸的固定和在框架上的任意的设置和组合。根据本发明设置有一个模件，所述模件套装在框架上。利用模件可以促使两个骨碎片的相互的相对移动。至少两个部件中的第一个部件与框架连接。两个部件的第二个部件与连接机构的至少一个夹板连接，所述夹板与骨碎片连接。换句话说，第二部件固定在夹板上。
模件另外还具有一个机构，采用所述机构实现第二部件与第一部件的相对移动。因此实现相对移动。所述相对移动促使通过第二部件与之连接的夹板实现与夹板和随之与第二部件连接的骨碎片的移动。
本发明的固定器因此建立在传统的框架上，但具有简单的非套筒式的件。这种简单的杆件应用广泛和可以实现各种框架的模块结构。根据优选的结构设计，两个杆件平行设置，从而实现一双架结构。所述框架的定向应使其面向移动方向。这种框架具有夹板，所述骨保持穿钉固定在该夹板上。力通过不可移动的框架传递，不设置进给单元。独创的发明是附加器，所述附加器在此被称作模件，所述模件优选仅临时设置，以便实现增长增量，和在必要时可以随时将其拆除，而不必将整个固定器取下来。
这种增长过程的时间由一短暂的增长基本时间(大约2分钟)和由一长的静止时间(大约6小时)构成。在静止时间内固定器的所有夹板被张紧和模件不再起作用和不再被加有机械应力。通过简单的框架功能可以可靠地实现强度。在短暂的增长阶段内骨骼处于解除应力的状态。在增长周期内将对有待移动的骨骼碎片进行保持的相应的夹板略加以松开，从而使夹板可以在框架上移动。本发明设置的模件这时实现夹板沿框架的加以控制的移动。此点是通过旋转手轮实现的。其中特别是通过丝杠实现移动。根据在实施例示出的变型，也可以直接通过六角，替代手轮对丝杠进行旋转。
在夹板移动一定量度(例如0.25mm)后，夹板重新被张紧和力流与模件无关直接传递到框架上。在静止的时间周期内不再使用模件。
在结束增长后，即骨骼实现修正的解剖长度或空隙被弥合后，可以将模件拆除和框架仍继续保持在骨骼上，直至骨骼愈合为止。
由于模件受到的机械应力相对较小，因而与通常增长器相比具有轻型结构。因此所述模件比通常的增长器要轻得多(fligraner)，例如由铝制成，因而在静止时间周期内仍可保持在框架上。
框架优选由至少两个平行设置的杆件构成。但也可以联想到其它设置方式，和原则上也可以实现仅由一个杆件的框架的设计。
附图标记对照表和附图与权利要求中描述或请求保护的主题是本申请披露内容一体的组成部分。所述附图不起限定作用，而是仅旨在示出本发明的实施例。
附图说明
下面将对附图相互衔接和交织地加以说明。其中相同的附图标记表示相同的部件，具有不同下标的相同的附图标记表示功能相同的部件。
图中示出：
图1为本发明的外固定器的立体图和
图2为固定器的本发明的模件的立体示意图。
具体实施方式
图1为本发明的固定器1的立体图。所述固定器1具有一个框架2，在图1所示的实施例中所述框架具有两个杆件3a，3b。在框架2上，确切地说在杆件3a和3b上设置有多个夹板4。在图1所示的实施例中每四块夹板4a，4b，4c，4d或4e，4f，4g，4h属于一组。每块夹板与连接机构，例如与骨保持穿钉连接。骨保持穿钉嵌入骨骼内。夹板实现骨骼与杆件3a，3b的连接和随之与框架2的连接。因此在断裂的骨骼的情况下载荷将通过连接机构传递给框架。在图1中省略了骨保持穿钉。图中仅标示出骨保持穿钉的孔眼，所述孔眼例如在夹板4b上用附图标记14标示出。
根据本发明设置有模件5。为便于描述，在图2中示意示出模件5。在图1中模件5a与框架2连接。所述模件5具有第一部件6和第二部件7。根据本发明第一部件6与框架连接。所述连接是特别牢固的。第二部件7与上述相反可滑移地与框架连接。第二部件支撑在夹板4上，所述夹板通过骨保持穿钉或另一种连接机构与有待移动的骨骼碎片连接。
如图1所示，优选第一部件6a也与夹板4e和4g连接。优选利用也将夹板4固定在杆件3a，3b上的相同的螺钉和螺母9实现模件5a的第一部件6a和第二部件7a与相应的夹板的连接。
在需要促使骨碎片进行移动时，则将螺母9a-d略加旋松，例如将螺母旋转半圈或一圈。以此实现夹板4a-4d在杆件3a，3b上的移动。但要注意的是，模件5a的丝杠首先阻止该移动。所述丝杠具有一定的附着作用，经验证，此点在移动阶段是非常有益的。
为实现骨碎片的移动，这时通过旋转手轮15a对丝杠8a进行旋转。也可以设置一个六角16a，16b，从而可以不必采用手轮，而是采用相应的工具实现转动。通过丝杠8a的旋转产生在图中用箭头10标示出的相对移动。由丝杠的螺距决定移动的长度。例如旋转一整圈等于1mm的距离，1mm是通常每天骨骼增长的距离。要注意的是在增长过程中螺母9e-9h不被拧松。
图2详细示出模件5b的结构。不管是第一部件，还是第二部件都具有下凹12a，12b，12c，用于分别与一夹板4嵌合。两个部件6b，7b套装在夹板4上。另外设置有孔眼11a，11b，11c，夹板4的螺钉穿入所述孔眼内。通过这种设计可以实现第一部件6b和第二部件7b在夹板4上的如图1所示的精确吻合的固定。要指出的是，在图1和2中第一部件仅分别与两块夹板4e和4g嵌合，与此相反第二部件7与四块夹板4a，4b，4c，4d嵌合。
本领域的专业人员很容易地看出，对所述的设计可以任意变化，而不会偏离本发明的原理。
在图2中进一步示出部件6b和7b可以进行如箭头13所示的相互双向的相对移动。在图1的实施例中第一部件6a是固定的，与此相反第二部件7a例如利用手轮15b通过丝杠8a实现相对移动。但也可以对部件6进行移动，同时部件7被固定设置。另外在部件6是固定的时，骨骼碎片也可以在双向移动。丝杠的旋转方向决定移动方向。因此对本发明的模件5可以不受骨骼碎片的所需的移动方向的影响进行套装。所以其特征还在于多功能性。
附图标记对照表
1    外固定器
2    框架
3    杆件
4    夹板
5    模件
6    第一部件
7    第二部件
8    丝杠
9    螺母
10，13 箭头
11   孔眼
12   用于夹板的下凹
14   用于骨保持穿钉的孔眼
15   手轮
16   六角

Claims (14)

1.一种用于接骨的外固定器(1)，具有用于承受机械负载的框架(2)，所述框架具有至少一个杆件(3)，其中所述框架(2)通过连接机构与骨骼连接，所述连接机构利用夹板(4a，4c；4b，4d；4e，4g；4f，4h)与框架连接，并且在所述框架(2)上能够套装装置，借助所述装置能够促使两个骨骼碎片间的相互移动，其特征在于，设置有模件(5)作为用于推移所述夹板的装置，所述模件(5)能够通过可以相向推移的夹板(4a，4c；4b，4d；4e，4g；4f，4h)临时地套装在所述框架(2)上，其中所述模件(5)至少具有两个部件(6，7)，其中的第一部件(6)能够精确吻合地通过与骨骼碎片连接的连接机构的第一夹板组(4e，4g)同所述框架(2)连接、而第二部件(7)能够精确吻合地通过与骨骼碎片连接的连接机构的至少一个第二夹板(4a，4c，4b，4d)同所述框架(2)连接，并且其中所述模件(5)具有一个操作机构(8)，所述第二部件(7)能够通过所述操作机构(8)相对于所述第一部件(6)进行移动，从而能够通过所述连接机构对通过所述至少一个第二夹板(4a，4c，4b，4d)与第二部件(7)连接的骨骼碎片进行移动和固定。
2.按照权利要求1所述的固定器，其特征在于，作为框架(2)设置有至少两个平行设置的杆件(3)。
3.按照权利要求1或2所述的固定器，其特征在于，第一部件(6)通过在夹板上的固定与框架(2)连接。
4.按照权利要求1或2所述的固定器，其特征在于，所述操作机构(8)是一个丝杠(8)，所述丝杠(8)能够通过手动或借助工具实现旋转。
5.按照权利要求4所述的固定器，其特征在于，所述丝杠(8)通过一个手轮(15)实现旋转。
6.按照权利要求1或2所述的固定器，其特征在于，第一部件(6)和第二部件(7)分别至少具有一个下凹(12)，在所述下凹(12)上能够分别将一个夹板(4)套装。
7.按照权利要求1或2所述的固定器，其特征在于，第一部件(6)或第二部件(7)至少具有一个下凹(12)，在所述下凹(12)上能够分别将一个夹板(4)套装。
8.按照权利要求1或2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)，用于固定机构穿过所述孔眼以实现第一部件(6)和/或第二部件(7)在夹板上的固定。
9.按照权利要求8所述的固定器，其特征在于，所述固定机构是螺钉。
10.按照权利要求1或2所述的固定器，其特征在于，所述模件(5)至少由一种轻金属构成。
11.按照权利要求10所述的固定器，其特征在于，所述模件(5)由铝或一种铝合金构成。
12.按照权利要求1或2所述的固定器，其特征在于，所述操作机构(8)包括一个电气驱动装置。
13.按照权利要求12所述的固定器，其特征在于，电气驱动装置具有一个计时器和一个增量限制器，从而自动控制地实现滑移移动。
14.按照权利要求1或2所述的固定器，其特征在于，所述操作机构(8)具有可读的滑移移动显示器。
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