CN101296665A - 可调式固定夹具和方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有绕着轴被定位的第一夹具组件和第二夹具组件的可调式固定夹具。夹具组件可各自具有一对虎钳板。每一对虎钳板都可界定至少两个接收部和相交该接收部的插入部。一个夹具组件的接收部可接收至少两个固定部件,比如螺钉、销针或金属线。另一个夹具组件的接收部可接收至少一个连接器比如杆、棒和/或环。偏置结构可被定位在第一夹具组件和第二夹具组件之间,并且可允许将固定部件穿过插入部搭扣在接收部中。两个或多个可调式固定夹具可用来形成外部固定系统。至少两个螺钉、销针或金属线可被插入到骨头中并且夹具组件中的一个可被连到其上。导向器可用来将螺钉、销针或金属线插入到骨头中。另一个夹具组件可被连接到杆、棒或环上。此后,夹具组件可相对于彼此被确定方位并且被锁定在适当的位置。
Description
发明领域
本发明涉及一种固定夹具,并且尤其涉及一种用于使用在外部固定系统中、以便保持彼此邻近的骨裂块(bone fragments)的可调式固定夹具。
发明背景
外部固定系统被使用来将两个或多个骨裂块彼此连接在一起。例如,外部固定系统已经被使用来减少下颚骨的骨折,包括骨节的骨折。这些装置结合了接骨螺钉、销针(pin)、金属线、杆、棒和/或环,以便帮助骨折骨头的复原和确保骨头的正确对准。
为了提供骨头骨折的外部固定,一般优选的是至少四点的固定。两个接骨螺钉、销针或金属线在骨折的相对侧上被插入在每一个骨裂块中。接骨螺钉、销针或金属线使用夹具被连接到固定杆、棒或环上,由此产生外部固定系统。这种构造防止了骨裂块相对于彼此旋转和/或平移。
允许螺钉、销针或金属线从侧部被夹具紧的夹具在骨头固定中特别有用。然而,这些夹具构造成将单个螺钉、销针或金属线连到杆、棒或环上。在当前的夹具下,这需要在具有四点固定的外部固定系统中使用至少四个单独的夹具,由此导致庞大的固定系统。因此,希望的是具有可将多个螺钉、销针或金属线连接到固定杆、棒或环上的夹具,由此减少固定系统的大小。
发明概要
本发明涉及一种具有纵向轴线、第一夹具组件、第二夹具组件和轴的可调式固定夹具,该轴可连接第一夹具组件和第二夹具组件并且可优选地沿着纵向轴线穿过其中被定位。轴可具有头部和螺纹部分,该螺纹部分可接收连接装置,比如螺母。在另一个实施例中,至少一个夹具组件可具有用于接合轴的螺纹部分的内螺纹。第一夹具组件和第二夹具组件可绕着纵向轴线相对于彼此旋转,并且可选择性地相对于彼此被固定。
第一夹具组件可具有第一虎钳板和第二虎钳板。第一虎钳板可具有孔和至少两个间隔开的凹部,其可彼此平行,并且第二虎钳板可具有孔和至少两个相应间隔开的凹部,其可彼此平行。第一虎钳板和第二虎钳板的凹部可界定至少第一接收部和第二接收部。第一虎钳板和第二虎钳板还可界定第一插入部和第二插入部,其可与第一接收部和第二接收部成一定角度并且其可与第一接收部和第二接收部相连通。而且,第二夹具组件可具有第三虎钳板和第四虎钳板。第三虎钳板可具有孔和至少两个间隔开以及一般平行的凹部。第四虎钳板可具有孔和至少两个相应间隔开以及一般平行的凹部,使得第三虎钳板和第四虎钳板可界定至少第三接收部和第四接收部。第三虎钳板和第四虎钳板还可界定第三插入部和第四插入部,其可与第三接收部和第四接收部成一定角度并且其可与第三接收部和第四接收部相连通。至少一对固定部件(例如,螺钉、销针或金属线)可穿过插入部被插入,并且被插到一个夹具组件的接收部中,以及至少一个连接器(例如,杆、棒和/或环)可穿过插入部被插入,并且插到另一个夹具组件中。固定部件和/或连接器沿着垂直于或倾斜于纵向轴线的方向可穿过插入部被插入,并且被插到接收部中。
轴可穿过在虎钳板中的孔被定位,其可共同地形成纵向孔。在这种结构中,第一接收部可被定位在纵向孔的第一侧部上,并且第二接收部可被定位在纵向孔的第二、相对侧上。此外,第三接收部可被定位在纵向孔的第一侧部上,并且第四接收部可被定位在纵向孔的第二、相对侧上。孔和因此纵向孔可沿着相对于接收部成一定角度的方向延伸。
虎钳板可构造成致防止在第一虎钳板和第二虎钳板之间以及在第三虎钳板和第四虎钳板之间的绕着纵向轴线的旋转。在一个实施例中,第一虎钳板可具有至少一个可被定位在第二虎钳板的至少一个开口中的柱。在另一个实施例中,第二虎钳板可具有至少一个可被定位在第一虎钳板的至少一个开口中的柱。在另一个实施例中,第三虎钳板可具有至少一个可被定位在第四虎钳板的至少一个开口中的柱。更在另一个实施例中,第四虎钳板可具有至少一个可被定位在第三虎钳板的至少一个开口中的柱。这种结构可允许第一虎钳板和第二虎钳板和/或第三虎钳板和第四虎钳板沿着纵向轴线相对于彼此轴向移动和/或相对于彼此成一定角度。
此外,夹具组件可构造成防止相对于彼此的旋转。在一个实施例中,每一个夹具组件都可具有锯齿状部分。偏置构件(比如弹簧)可被定位在第一夹具组件和第二夹具组件之间,以便将第一夹具组件和第二夹具组件和锯齿状部分彼此分离。这样,在固定夹具组件的方位之前夹具组件可绕着纵向轴线相对于彼此旋转360°。在紧固螺母或将轴的螺纹部分旋拧到夹具组件的内螺纹中后,锯齿状部分可彼此接合,并且夹具组件可相对于彼此被固定。
在使用中,可调式固定夹具可用来将至少两个固定部件(例如,螺钉、销针或金属线)连接到一个或多个连接器(例如,杆、棒和/或环)上。至少两个固定部件的第一端部可被插入到骨裂块中。固定部件的另一个端部可被插入(例如,夹具紧或搭扣)到第一可调式夹具的夹具组件的一个的接收部(例如,第一夹具组件的第一接收部和第二接收部)中。至少第二套固定部件可被插入到邻近的骨裂块中并且可被插入到第二可调式夹具的夹具组件的一个的接收部(例如,第一夹具组件的第一接收部和第二接收部)中。至少一个接收器可被定位在第一可调式夹具和第二可调式夹具之间并且可被接收在每一个可调式夹具的夹具组件的一个的接收部(例如,第一可调式夹具和第二可调式夹具的第三接收部和/或第四接收部)中。这样,可形成示范性外部固定系统。一旦螺钉、销针、金属线、杆、棒和/或环被调节到希望的方位,夹具的螺母就可被紧固以固定螺钉、销针、金属线、杆、棒和/或环的位置。在另一个实施例中,轴的螺纹部分可被旋拧到夹具组件的内螺纹中。在一些实施例中,多于两个的可调式夹具可用来产生外部固定系统。
一种方法可包括提供夹具、将至少两个固定部件插入(例如,夹具紧或搭扣)到第一骨裂块中、将固定元件穿过第一插入部和第二插入部定位到夹具的第一接收部和第二接收部中的每一个中、将至少一个连接器定位到夹具的第三接收部和第四接收部中的至少一个中(例如,穿过第三插入部和第四插入部)以及将第一组件和第二组件相对于彼此锁定。将至少两个固定部件插入到第一骨裂块中的步骤可进一步包括将固定部件中的至少一个穿过导向器插入。另外,该方法可包括提供第二夹具、将至少两个额外的固定部件插入到第二骨裂块中、将第二夹具连到至少两个额外的固定部件和连接器上以及将至少两个额外的固定部件相对于连接器锁定。在另一个方法中,一对倾斜表面可被定位在接近第一接收部、第二接收部、第三接收部和第四接收部中的至少一个处,并且定位步骤可进一步包括将至少一个固定元件插入在一对倾斜表面之间。更在另一个方法中,定位步骤可进一步包括将至少一个连接器插入在一对倾斜表面之间。
附图简要描述
通过参考下面的附图本发明可被更好地理解,其中相似的标号代表相似的元件。附图仅仅是示范性的以图解某些可被单独使用或与其它特征结合使用的特征,并且本发明不应该被限制在所示的实施例中。
图1是本发明的夹具的示范性实施例的正视图;
图2是图1的夹具的分解图;
图3A是本发明的第一虎钳板(vise plate)的示范性实施例的顶视图;
图3B是图3A的第一虎钳板沿着线A-A的截面图;
图4A是本发明的第二虎钳板的示范性实施例的顶视图;
图4B是图4A的第二虎钳板沿着线B-B的截面图;
图4C是图4A的第二虎钳板沿着线C-C的截面图;
图5A是本发明的第三虎钳板的示范性实施例的底视图;
图5B是图5A的第三虎钳板沿着线D-D的截面图;
图5C是图5A的第三虎钳板沿着线E-E的截面图;
图6A是本发明的第四虎钳板的示范性实施例的顶视图;
图6B是图6A的第四虎钳板沿着线F-F的截面图;
图7是结合了图1的夹具的外部固定系统的部分的示范性实施例的透视图;和
图8是插入件的示范性实施例的透视图。
详细描述
如图1和图2所示,可调式夹具1可包括第一夹具组件2和第二夹具组件4。夹具组件2,4可通过轴6被彼此连接,其可穿过夹具组件2,4中的纵向孔被定位。轴6可沿着可调式夹具1的纵向轴线94被定位。然而,可以理解的是本领域中的那些普通技术人员将认可许多由本发明的各种元件构成的修改和代替。
第一夹具组件2可具有下方的或第一虎钳板8和上方的或第二虎钳板10。相似地,第二夹具部分4可包括下方的或第三虎钳板12和上方的或第四虎钳板14。虎钳板8、虎钳板10、虎钳板12和虎钳板14可由任何适当的材料制成,优选地生物相容性材料,比如金属(例如,不锈钢、钛、铝)、塑料、橡胶、两种或多种材料的合金(例如,钛-铝-钒)或合成材料(也就是,由两种或多种材料构成)。本领域中的那些技术人员将理解的是夹具1的任何部件都可由这些材料制成。而且,本领域中的那些技术人员将理解的是夹具1的不同部件可由不同的材料制成——例如,在一个实施例中,轴6和/或螺母86可由不锈钢制成,偏置构件130可由耐蚀游丝合金(elgiloy)制成,并且虎钳板8、虎钳板10、虎钳板12和/或虎钳板14可由钛制成。
第一夹具组件2可在大小上设置成并且构造成接收至少两个固定部件,比如螺钉、销针和/或金属线。在备选实施例中,第一夹具组件2可接收至少一个连接器比如杆、棒和/或环。第二夹具组件4可在大小上设置成并且构造成接收至少一个伸长的连接器比如杆、棒或环。在另一个实施例中,第二夹具组件4可在大小上设置成并且构造成接收至少两个固定部件,比如螺钉、销针和/或金属线。
如图3B所示,第一夹具组件2的第一虎钳板8可包括两个凹部16与凹部18,和孔8a。如图4B所示,第二虎钳板10可具有孔10a,和凹部20与凹部22。凹部20与凹部22可分别对应于凹部16与凹部18,以分别界定第一接收部24和第二接收部26(图1)。在一些实施例中,第一虎钳板8和第二虎钳板10可具有多于两个的凹部,并且因此可具有多于两个的接收部。第一虎钳板8和第二虎钳板10还可界定第一插入部25和第二插入部27,其可相对于接收部24,26成一定角度(例如,垂直或倾斜),并且其可与接收部24,26相连通。接收部24,26可是相同大小或不同大小使得接收部24,26可接收相同大小或不同大小的固定部件和/或连接器。
凹部16与凹部18,凹部20与凹部22可被彼此平行确定方位,或可相对于彼此成一定角度。因此,接收部24和接收部26可彼此平行或相对于彼此成一定角度。在优选实施例中,一套金属线(例如,Kirschner金属线)可被捕获在第一接收部24和第二接收部26中。然而,可以理解的是一套任何固定部件比如,例如一套螺钉、一套销针都可被保持在接收部24或接收部26中。备选地,接收部24,26可接收至少一个连接器,比如,例如杆、棒或环。
为了容纳至少两个固定部件,凹部16、凹部18、凹部20和凹部22以及因此接收部24,26可具有相同的尺寸。例如,接收部24,26可具有一定大小以每一个都接收金属线,该金属线具有在大约0.8mm和大约8.0mm之间的直径,更优选地,在大约1.0mm和大约6.0mm之间,并且,最优选地,在大约2.0mm和大约2.5mm之间。而且,如在图1、图3B和图4B中所示的,凹部16,18,20,22的截面可总体上是V形。V形可具有角度θ,例如,在大约45度和160度之间,更优选地在大约100度到大约135度之间,并且最优选地在大约110度和130度之间。应该注意的是用于凹部16与凹部18,凹部20与凹部22,凹部16与凹部20,凹部18与凹部22的角度θ可是相同的或不同的。本领域中的那些技术人员将理解的是凹部16、凹部18、凹部20和凹部22的截面可是任何其它形状(例如,半圆形、U-形、多边形)并且可具有例如在大约0.5mm和大约8.5mm之间,更优选地,在大约1.0mm和大约6.0mm之间,并且最优选地,在大约2.0mm和大约3.0mm之间的尺寸。
为了帮助将螺钉、销针、金属线、杆、棒或环插入(例如,夹具紧或搭扣)到接收部24和接收部26中,第一虎钳板8可具有倾斜表面28和倾斜表面30,并且第二虎钳板10可具有倾斜表面32和倾斜表面34。插入部25可被置位在倾斜表面28和倾斜表面32之间,使得倾斜表面28,32可界定插入部25,并且插入部27可被置位在倾斜表面30和倾斜表面34之间,使得倾斜表面30,34可界定插入部27。倾斜表面28、倾斜表面30、倾斜表面32和倾斜表面34可相对于水平面P(也就是,垂直于纵向轴线94的平面)倾斜成角度α。例如,如在图3B中所示的,倾斜表面28可倾斜成角度α,该角度α在大约5度和大约80度之间,更优选地,在大约10度和大约50度之间,并且最优选地在大约20度和40度之间。倾斜表面28与倾斜表面32,倾斜表面30与倾斜表面34可帮助将螺钉、销针、金属线、杆、棒或环分别引导到接收部24和接收部26中。应该注意的是用于倾斜表面28与倾斜表面30,倾斜表面32与倾斜表面34,倾斜表面28与倾斜表面32,倾斜表面30与倾斜表面34的角度α可是相同的或不同的。
接收部24和接收部26可保持至少两个固定部件,例如,一套金属线,使得固定部件的纵向轴线可彼此平行。而且,接收部24和接收部26可被彼此间隔开使得固定部件的纵向轴线可间隔在大约5mm和大约25mm之间,更优选地在大约6mm和大约15mm之间,并且最优选地在大约6mm和大约8mm之间。
另外,第一虎钳板8可具有唇缘部36和唇缘部38,并且第二虎钳板10可具有唇缘部40和唇缘部42。唇缘部36可形成在凹部16接触到倾斜表面28的边界处,并且唇缘部38可形成在凹部18接触到倾斜表面30的边界处。而且,唇缘部40可形成在凹部20接触到倾斜表面32的边界处,并且唇缘部42可形成在凹部22接触到倾斜表面34的边界处。唇缘部36、唇缘部38、唇缘部40和唇缘部42可在每一个凹部的顶点的上方延伸一段距离。例如,如在图3B中所示的,唇缘部38可在凹部18的顶点44的上方延伸一段距离d,该距离d在大约0.5mm和大约5.0mm之间,更优选地,在大约0.7mm和大约3.0mm之间,并且最优选地在大约0.8mm和大约1.0mm之间。唇缘部36,40和唇缘部38,42可防止螺钉、销针、金属线、杆、棒或环从接收部24和接收部26处分别地滑脱。应该注意的是尽管唇缘可由凹部和倾斜表面的相交来形成,但是唇缘也可以许多其它的方式来形成并且可是任何可防止螺钉、销针、金属线、杆、棒或环从接收部24和接收部26处滑脱的结构。
此外,尽管图1、图3B和图4B图解了每一个虎钳板8和虎钳板10都可具有两个倾斜表面和两个唇缘的实施例,但是虎钳板8和虎钳板10可构造成具有倾斜表面和唇缘的任何组合。比如,接近接收部24,虎钳板8可不具有倾斜表面(例如,α=0°)而虎钳板10可具有倾斜表面32,和/或虎钳板8可具有唇缘部36而虎钳板10可不具有唇缘部。
现在参考图5B,第二夹具组件4的第三虎钳板12可包括两个平行的凹部46与凹部48,和孔12a。如在图6B中所示的,第四虎钳板14可具有孔14a,和凹部50与凹部52。凹部50,52可分别对应于凹部46与凹部48以分别界定第一接收部54和第二接收部56(图1)。在优选实施例中,至少一个杆可被捕获在第三接收部和第四接收部54,56中。然而,可以理解的是任何固定部件比如,例如,螺钉、销针、金属线或连接器,比如,例如棒或环都可被保持在接收部54和/或接收部56中。在一些实施例中,第三虎钳板12和第四虎钳板14可具有多于两个的凹部并且因此可具有多于两个的接收部。第三虎钳板12和第四虎钳板14还可界定第三插入部55和第四插入部57,其可相对于接收部54,56成一定角度(例如,垂直或倾斜)并且其可与接收部54,56相连通。
为了容纳不同的固定部件和/或连接器,凹部46、凹部48、凹部50和凹部52以及因此接收部54,56可具有不同的大小。例如,接收部54,56可具有一定大小以接收杆,该杆具有在大约0.8mm和大约12mm之间的直径,更优选地,在大约2.0mm和大约6.0mm之间,并且,最优选地,在大约2.5mm和大约4.0mm之间。而且,如在图1、图5B和图6B中所示的,凹部46、凹部48、凹部50和凹部52的截面可总体上是V形。相似于第一虎钳板和第二虎钳板8,10,第三虎钳板和第四虎钳板12,14的V形可具有角度θ,例如,在大约45度和160度之间,更优选地在大约100度到大约135度之间,并且最优选地在大约110度和130度之间。应该注意的是用于凹部46与凹部48,凹部50与凹部52,凹部46与凹部50,凹部48与凹部52的角度θ可是相同的或不同的。本领域中的那些技术人员将理解的是凹部46、凹部48、凹部50和凹部52的截面可是任何其它形状(例如,圆形、U-形、多边形)。
为了帮助将螺钉、销针、金属线、杆、棒或环插入(例如,夹具紧或搭扣)到接收部54和/或接收部56中,第三虎钳板12可具有倾斜表面58和倾斜表面60,并且第四虎钳板14可具有倾斜表面62和倾斜表面64。插入部55可被置位在倾斜表面58和倾斜表面62之间,使得倾斜表面58,62可界定插入部55,并且插入部57可被置位在倾斜表面60和倾斜表面64之间,使得倾斜表面60,64可界定插入部57。相似于第一虎钳板和第二虎钳板8,10,倾斜表面58、倾斜表面60、倾斜表面62和倾斜表面64可相对于水平面P(也就是,垂直于纵向轴线94的平面)倾斜成一定角度。例如,如在图5B中所示的,倾斜表面58可倾斜成角度α,该角度α在大约5度和大约80度之间,更优选地,在大约10度和大约50度之间,并且最优选地在大约20度和40度之间。倾斜表面58与倾斜表面62,倾斜表面60与倾斜表面64可帮助将螺钉、销针、金属线、杆、棒或环分别引导到接收部54和接收部56中。应该注意的是用于倾斜表面58与倾斜表面60,倾斜表面62与倾斜表面64,倾斜表面58与倾斜表面62,倾斜表面60与倾斜表面64的角度α可是相同的或不同的。
另外,如在图5B和图6B中所示的,第三虎钳板12可具有唇缘部66和唇缘部68,并且第四虎钳板14可具有唇缘部70和唇缘部72。唇缘部66可形成在凹部46接触到倾斜表面58的边界处,并且唇缘部68可形成在凹部48接触到倾斜表面60的边界处。而且,唇缘部70可形成在凹部50接触到倾斜表面62的边界处,并且唇缘部72可形成在凹部52接触到倾斜表面64的边界处。唇缘部66、唇缘部68、唇缘部70和唇缘部72可在每一个凹部的顶点的上方延伸一段距离。例如,如在图5A中所示的,唇缘部68可在凹部48的顶点74的上方延伸一段距离d’,该距离d’在大约0.5mm和大约5.0mm之间,更优选地,在大约0.7mm和大约3.0mm之间,并且最优选地在大约0.8mm和大约1.0mm之间。唇缘部66,70和唇缘部68,72可防止螺钉、销针、金属线、杆、棒或环从接收部54和接收部56处分别地滑脱。应该注意的是尽管唇缘可由凹部和倾斜表面的相交来形成,但是唇缘也可以许多其它的方式来形成并且可是任何可防止螺钉、销针、金属线、杆、棒或环从接收部54和接收部56处滑脱的结构。
此外,尽管图1、图5B和图6B图解了虎钳板12和虎钳板14二者都可具有两个倾斜表面和两个唇缘的实施例,但是虎钳板12和虎钳板14可构造成具有倾斜表面和唇缘的任何组合。比如,接近接收部54,虎钳板12可不具有倾斜表面(例如,α=0°)而虎钳板14可具有倾斜表面62,和/或虎钳板12可具有唇缘部66而虎钳板14可不具有唇缘部。
再次参考图2,通过将轴6穿过孔8a、孔10a、孔12a和孔14a来定位,其可共同地形成纵向孔,第一夹具组件和第二夹具组件2,4可被彼此连接。在这种结构中,接收部24可被定位在纵向孔的第一侧部上并且接收部26可被定位在纵向孔的第二、相对侧上。此外,接收部54可被定位在纵向孔的第一侧部上并且接收部56可被定位在纵向孔的第二、相对侧上。孔8a、孔10a、孔12a和孔14a以及因此纵向孔可沿着相对于接收部24,26,54,56成一定角度(例如,垂直)的方向延伸。
轴6可具有远端76和近端78。远端76可具有螺纹部分80并且近端可具有头部82。螺纹部分可被定位在轴6的外部表面上。然而,在另一个实施例中,螺纹部分可在轴6的远端76的腔(图未示)内,使得紧固件(比如,例如,螺栓)可被穿到腔内并且接合内螺纹。如在图2中所示的,远端76可大于轴6的减少直径的部分84,其可被置位在远端76和头部82之间。这种结构可防止轴6的厚度妨碍到夹具组件2,4相对于彼此的旋转。
螺纹部分80可接合连接装置,例如,螺母86使得螺母86沿着第一方向的旋转引起螺母86朝着头部82移动(也就是,紧固螺母)。在紧固螺母86后,夹具组件2,4和虎钳板8、虎钳板10、虎钳板12与虎钳板14可相对于彼此旋转地和平移地被固定并且被保持在螺母86和头部82之间。应该注意的是紧固螺母86可同时通过夹具1锁定两个或多个固定部件(例如,螺钉、销针或金属线)和一个或多个连接器(例如,杆、棒和/或环)。螺母86可沿着第二方向旋转使得螺母86可从头部82处移去(也就是,松开螺母)。当螺母被松开时,夹具组件2,4和虎钳板8、虎钳板10、虎钳板12与虎钳板14可相对于彼此自由地移动使得螺钉、销针、金属线、杆、棒和/或环可被插入到接收部24、接收部26、接收部54和接收部56中或可从接收部24、接收部26、接收部54和接收部56处被移去。为了防止在松开螺母86后螺母86从轴6处分离,螺纹部分80在它的最远端处可变形。在另一个实施例中(图未示),螺纹部分80可被穿入到第四虎钳板14的内壁88(图6B)上的内螺纹(图未示)中,并且螺母86可不是必要的。可以理解的是将第一夹具组件2和第二夹具组件4相对于彼此固定的任何方式都是可预想到的。
在一个实施例中,头部82可具有凸缘90和接合部92。接合部92可是任何形状,包括椭圆形、正方形、矩形、六边形或某个其它多边形。接合部92可被定位在第一虎钳板8的开口96(图3B)中,其对于接合部92可具有相应的形状。在相同形状的部分92和开口96之间的接合可引起轴旋转地相对于第一夹具组件2被固定。应该注意的是,只要接合部92和开口96可配对以防止轴6的旋转,那么接合部92和开口96就可以任何方式被设定。例如,接合部92可是圆形的并且可包括可接合开口96的相应突起的突起(图未示)。当两个突起彼此接触时轴6的旋转可被防止。而且,头部82可具有凸缘90,其可被定位在接收开口98中。当螺母86被紧固时凸缘90可帮助夹具组件2,4和虎钳板8、虎钳板10、虎钳板12与虎钳板14朝着螺母86移动。尽管轴6可被防止在夹具组件2,4中旋转和平移移动,但是螺母86可朝着或远离头部82被穿过。本领域中的那些技术人员将理解的是,在另一个实施例(图未示)中,轴6的头部82可被定位在接近第四虎钳板14,并且连接装置(例如,螺母86)可被定位在接近第一虎钳板8。在这个实施例中,第一虎钳板8可构造成相似于或相同于第四虎钳板14,并且第四虎钳板14可构造成相似于或相同于第一虎钳板8。
在备选实施例中,轴6的头部82可进行构造,以便它可在虎钳板8中旋转。螺母86的突起100可接合凹部102(图6A),使得螺母86可被防止相对于第四虎钳板14的旋转。例如,突起100可具有六边形形状,并且凹部102可具有相应的六边形形状。
螺母86可包括成形的头部101和卡紧表面104。只要操作者可用工具和/或他的/她的手指抓紧螺母86并且旋转螺母86,那么头部101和卡紧表面104就可是任何形状。卡紧表面可是粗糙的、有纹理的、有锯齿的、有滚花的等等,以便于夹具紧螺母86来紧固或松开螺母86。
虎钳板8、虎钳板10、虎钳板12和虎钳板14可包括可防止虎钳板8、虎钳板10、虎钳板12和/或虎钳板14绕着纵向轴线94相对于彼此旋转并且可将凹部16,18,46,48与20,22,50,52分别保持对准的特征。例如,如在图3A和图3B中所示的,第一虎钳板8可具有两个柱106和柱108,其可被分别插入到柱接收开口110和柱接收开口112(图4C)中。相似地,如在图2中所示的,第四板14可具有两个柱114和柱116,其可分别接合柱接收开口118和柱接收开口120(图5C)。柱接收开口110、柱接收开口112、柱接收开口118和柱接收开口120可具有任何形状和大小使得在将螺钉、销针、金属线、杆、棒或环插入到接收部24、接收部26、接收部54和/或接收部56中后柱106、柱108、柱114和柱116可分别在其中移动。特别地,柱106和柱108可在柱接收开口110和柱接收开口112中旋转和/或沿着纵向轴线94平移。应该注意的是虎钳板可具有单个柱,其可被接收在另一个虎钳板的单个接收开口中。而且,本领域中的那些技术人员将理解的是,任何可防止虎钳板8相对于虎钳板10以及虎钳板12相对于虎钳板14旋转的结构都是可预想到的。
此外,夹具组件2和夹具组件4可被设定使得组件2和组件4可被防止相对于彼此旋转。如在图4A和图5A中图解的,第二虎钳板10和第三虎钳板12可分别具有锯齿状部分126和锯齿状部分128。这种结构可使得第二虎钳板10和第三虎钳板12相对于彼此被选择性地固定。应该注意的是,锯齿状部分126和锯齿状部分128可与第二虎钳板10和第三虎钳板12分别地集成在一起,或可是虎钳板分开结构的部分——例如,锯齿状部分126和锯齿状部分128可是两个单独垫圈(图未示)的部分,其可邻近彼此被定位并且分别在虎钳板10和虎钳板12之间。这种结构还可相对于彼此固定第一夹具组件和第二夹具组件2,4。
通过松开螺母86,锯齿状部分126和锯齿状部分128可被分开并且由此可允许第二虎钳板和第三虎钳板10,12和/或第一夹具组件和第二夹具组件2,4相对于彼此绕着纵向轴线94旋转——夹具组件2和夹具组件4可相对于彼此绕着纵向轴线94旋转360°。通过紧固螺母86,锯齿状部分126和锯齿状部分128可被集合使得第二虎钳板和第三虎钳板10,12和/或第一夹具组件和第二夹具组件2,4可被固定抵抗旋转。
为了便于第二虎钳板和第三虎钳板10,12和/或第一夹具部分和第二夹具部分2,4的旋转,偏置构件130可被定位在锯齿状部分126和锯齿状部分128之间以防止锯齿状部分126和锯齿状部分128彼此接合。例如,偏置构件130可是卷簧、波形弹簧、波纹弹簧、橡胶元件、柔性塑料元件等等。偏置构件130还可朝着第二虎钳板10偏置第一虎钳板8,和/或可朝着第四虎钳板14偏置第三虎钳板12。这样,通过将螺钉、销针、金属线、杆、棒和/或环沿着垂直于或倾斜于纵向轴线94的方向推入到接收部24、接收部26、接收部54和/或接收部56中,螺钉、销针、金属线、杆、棒和/或环可被夹具紧和/或搭扣在接收部24、接收部26、接收部54和/或接收部56中。然而,本领域中的那些技术人员将理解的是,偏置构件130可被定位在第一虎钳板和第二虎钳板8,10之间、在第三虎钳板和第四虎钳板12,14之间、在第一虎钳板8和头部82之间和/或在第四虎钳板14和螺母86之间。
图7图解了被使用为外部固定装置132的部分的可调式夹具1。然而,应该注意的是可调式夹具1可被结合在外部固定系统中以用于任何骨头,例如,下颚骨(骨节)、手、桡骨远端(腕关节)、踝关节、脚、椎骨、肋骨和长骨。而且,尽管图7图示了外部固定系统132的单个夹具1,但是固定系统可包括许多个夹具1。
可调式夹具1可将固定杆136与两个或多个金属线(例如,Kirschener金属线)相连接。为了将金属线138,150连接到固定杆136上,金属线138,150可首先使用导向器140(图8)被插入到骨头(例如,下颚骨)中。本领域中的那些技术人员将应该理解的是,可是任何类型中空结构(例如,管或套管)的导向器可用来将螺钉、销针或金属线插入到骨头中。
导向器140可具有用于插入例如2.0mm Kirschener金属线的第一侧部142和用于插入例如2.5mm Kirschener金属线的第二侧部144。每一个侧部142,144还可具有第一组织保护器146和第二、较短组织保护器148。在使用金属线的程序中,外科医生可在皮肤中产生穿刺切口并且可插入填塞器(图未示)并且第一组织保护器146穿过组织直到填塞器(obturator)接触到骨头。填塞器可被移去并且组织保护器146可被保持抵着骨头。外科医生可使用手柄149以朝着骨头引导组织保护器146。一旦第一组织保护器146处于适当的位置,外科医生就可将金属线138插入到骨头中。金属线138可具有自钻式顶端使得金属线138的旋转可导致金属线138被钻入骨头中。在金属线138被固定在骨头中之后,第一组织保护器146可从身体处被移去。
此后,第二金属线150可被插入在紧邻金属线138的骨头中。在这种程序中,在金属线138被固定在骨头中以及第一组织保护器138从身体处被移去之后,外科医生可穿过皮肤产生第二穿刺切口。然而,可以理解的是第一切口可被制作得足够大以用于插入金属线138和第二金属线150二者。为了插入第二金属线150,填塞器(图未示)和第一组织保护器146可穿过组织被插入直到填塞器接触到骨头。进一步地,导向器140可被确定方位使得当第一组织保护器146被插入到身体中时金属线138穿过第二组织保护器148滑动。这种结构保持金属线138和第二金属线150间隔固定的距离以便金属线138和第二金属线150可最终被装配到夹具组件2的接收部24和接收部26中。第二金属线150然后可被钻入骨头中,并且组织保护器146和第二组织保护器148(也就是,假定第二组织保护器148在身体中)可从身体处被移去。最后,第一金属线138和第二金属线150可被夹具紧在第一夹具1的夹具组件2中。在骨头骨折的另一侧上使用第二夹具1(图未示)可重复插入金属线138,150的步骤。本领域中的那些技术人员将理解的是多于两个的夹具1可用来形成外部固定系统(例如,在有多个骨头的骨折或在多个固定部件将被插入到骨头骨折的每一个侧部中的情况下)。进一步地,应该注意的是固定部件,比如螺钉或销针可代替金属线138,150被使用。然后,连接器,比如杆、棒或环可被定位在两个夹具1之间并且可被夹具紧在第一夹具和第二夹具1的第二夹具组件4中。
在使用中,当螺母86处于松开状态下时可调式夹具1可被夹具紧或搭扣在螺钉、销针、金属线、杆、棒和/或环上。这个的完成可通过沿着例如垂直于或倾斜于纵向轴线94的方向穿过插入部25、插入部27、插入部55或插入部57推进螺钉、销针、金属线、杆、棒和/或环并且推入到接收部24、接收部26、接收部54或接收部56中。备选地,螺钉、销针、金属线、杆、棒和/或环的端部可被直接插入到接收部24、接收部26、接收部54或接收部56中并且削边(chamferededge)C(图1和图7)可帮助将螺钉、销针、金属线、杆、棒和/或环引导到接收部24、接收部26、接收部54或接收部56中。当螺钉、销针、金属线、杆、棒和/或环的端部被推进抵着削边C时,虎钳板8和虎钳板10可移动分开,由此允许螺钉、销针、金属线、杆、棒和/或环被直接插入到接收部24、接收部26、接收部54或接收部56中。尽管没有图示,本领域中的那些技术人员将理解的是削边C也可被包括在虎钳板12和虎钳板14中。在螺母86处于松开状态下,螺钉、销针、金属线、杆、棒和/或环可被插入(例如,夹具紧或搭扣)到接收部24、接收部26、接收部54和/或接收部56中,第一夹具组件和第二夹具组件2,4可相对于彼此旋转,第一虎钳板8可朝着或远离第二虎钳板10移动,第二虎钳板10可朝着或远离第三虎钳板12移动,和/或第三虎钳板12可朝着或远离第四虎钳板14移动。而且,在松开状态下,柱106和柱108可分别在接收开口110和接收开口112中移动,并且柱114和柱116可在接收开口118和接收开口120中移动。在一些实施例中,柱106,108,114,116在接收部110,112,118,120中的移动可是旋转的和/或平移的。
一旦螺钉、销针、金属线、杆、棒和/或环的适当组合被插入到夹具1中,螺母86就可被紧固,由此将螺钉、销针、金属线、杆、棒和/或环锁定在接收部24,26,54,56中并且将第一夹具组件2和第二夹具组件4相对于彼此固定。例如,如在图7中所示的,杆136和金属线138,150可被插入到夹具1中。夹具1可被调节使得杆136和金属线138,150可相对于彼此成一定角度。
尽管前述描述和附图代表了本发明优选的实施例,但是可以理解的是在不偏离如在所附权利要求中所界定的本发明的精神和范围的情况下,可在本文中进行各种添附、修改和代替。特别地,对本领域中的那些技术人员将显而易见的是本发明在不偏离其精神或本质特征的情况下可以其它特定的形式、结构、排列、比例,以及与其它的元件、材料和部件被体现。本领域中的技术人员将理解的是,本发明可与许多被使用在本发明的实践中的结构、排列、比例、材料和部件以及其它方面的修改一起被使用,该修改在不偏离本发明原理的情况下特别适合于特定环境和操作要求。所以,目前公开的实施例在所有方面中都被认为是图解性而不是限制性的,本发明的范围可由所附权利要求来指明,并且不限于前述描述。
Claims (22)
1.一种具有纵向轴线的用于外部固定的夹具,包括:
通过所述夹具的纵向孔;
第一夹具组件,包括具有至少两个凹部的第一虎钳板、具有至少两个凹部的第二虎钳板、第一插入部和第二插入部,其中,所述第一虎钳板和第二虎钳板的所述凹部在大小上设置成并且构造成形成至少第一接收部和第二接收部,所述第一接收部被定位在所述纵向孔的一侧上,并且所述第二接收部被定位在所述纵向孔的相对侧上,并且所述第一插入部与所述第一接收部相连通,并且所述第二插入部与所述第二接收部相连通,使得来自螺钉、销针和金属线的固定部件沿着相对于所述纵向轴线成一定角度的方向穿过所述第一插入部和第二插入部而被插入到所述第一接收部和第二接收部中的每一个中;
包括第三接收部和第四接收部的第二夹具组件,所述第三接收部和所述第四接收部在大小上设置成并且构造成接收来自杆、棒和环的至少一个连接器;和
穿过所述纵向孔被定位的轴,所述轴连接所述第一夹具组件和第二夹具组件。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述轴具有头部和螺纹端部。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述第一夹具组件和第二夹具组件中的至少一个具有开口,所述开口在大小上设置成并且构造成接收所述轴的所述头部,使得所述头部被防止相对于所述第一夹具组件和第二夹具组件中的至少一个旋转。
4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述装置进一步包括用于接合所述轴的所述螺纹端部的连接装置,使得所述第一夹具组件和第二夹具组件被定位在所述连接装置和所述轴的所述头部之间。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述连接装置是螺母。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一夹具组件和第二夹具组件中的一个包括用于接收所述轴的所述螺纹端部的内螺纹。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述角度选自倾斜和垂直。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置进一步包括可操作地与所述第一夹具组件关联的第一锯齿状部分,和可操作地与所述第二夹具组件关联的第二锯齿状部分,所述第二锯齿状部分与所述第一锯齿状部分接合,以便选择性地将所述第一夹具组件相对于所述第二夹具组件固定。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述装置进一步包括在所述第一夹具组件和第二夹具组件之间的可变形偏置构件,用于分离所述第一锯齿状部分和第二锯齿状部分,由此使得所述第一夹具组件和第二夹具组件绕着所述纵向轴线相对于彼此旋转。
10.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二夹具组件包括具有至少两个凹部的第三虎钳板、具有至少两个凹部的第四虎钳板、第三插入部和第四插入部,所述第三虎钳板和第四虎钳板的所述凹部在大小上设置成并且构造成形成至少第三接收部和第四接收部,所述第三接收部被定位在所述纵向孔的一侧上,并且所述第四接收部被定位在所述纵向孔的相对侧上,并且所述第三插入部与所述第三接收部相连通,并且所述第四插入部与所述第四接收部相连通,使得来自杆、棒和环的至少一个连接器沿着相对于所述纵向轴线成一定角度的方向穿过所述第三插入部和第四插入部而被插入到所述第三接收部和第四接收部中的至少一个中。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述装置进一步包括至少一个可操作地与所述第一虎钳板、第二虎钳板、第三虎钳板和第四虎钳板中的至少一个关联的柱。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述装置进一步包括在所述第一虎钳板、第二虎钳板、第三虎钳板和第四虎钳板中的至少一个中的至少一个开口,用于接收所述至少一个柱。
13.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述第一虎钳板、第二虎钳板、第三虎钳板和第四虎钳板中的至少一个包括至少一个接近至少一个凹部的倾斜表面。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述至少一个倾斜表面相对于垂直于所述纵向轴线的表面以在大约20度和大约40度之间的角度倾斜。
15.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述第一插入部和第二插入部被置位在所述第一虎钳板和第二虎钳板的倾斜表面之间。
16.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述第一虎钳板、第二虎钳板、第三虎钳板和第四虎钳板中的至少一个凹部是大致V形。
17.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,所述V形具有在大约110度和大约130度之间的角度。
18.一种具有纵向轴线的用于外部固定的夹具,包括:
第一夹具组件,包括具有两个凹部的第一虎钳板、具有两个凹部的第二虎钳板、与所述第一虎钳板的所述两个凹部相连通的第一插入部和与所述第二虎钳板的所述两个凹部相连通的第二插入部,其中,所述第一虎钳板和第二虎钳板的所述凹部在大小上设置成并且构造成形成第一接收部和第二接收部,并且所述第一插入部和第二插入部被定位在所述第一虎钳板和第二虎钳板之间,使得来自螺钉、销针和金属线的固定部件沿着相对于所述纵向轴线成一定角度的方向穿过所述第一插入部和第二插入部而被插入到所述第一接收部和第二接收部中的每一个中;
包括第三接收部和第四接收部的第二夹具组件,所述第三接收部和所述第四接收部在大小上设置成并且构造成接收来自杆、棒和环的至少一个连接器;和
穿过所述第一夹具组件和第二夹具组件被定位的轴,所述轴连接所述第一夹具组件和第二夹具组件。
19.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述装置进一步包括可操作地与所述第一夹具组件关联的第一锯齿状部分和可操作地与所述第二夹具组件关联的第二锯齿状部分,所述第二锯齿状部分与所述第一锯齿状部分接合,以便选择性地将所述第一夹具组件相对于所述第二夹具组件固定。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述装置进一步包括在所述第一夹具组件和第二夹具组件之间的可变形偏置构件,用于分离所述第一锯齿状部分和第二锯齿状部分,由此使得所述第一夹具组件和第二夹具组件绕着所述纵向轴线相对于彼此旋转。
21.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述第二夹具组件包括具有两个凹部的第三虎钳板、具有两个凹部的第四虎钳板、与所述第三虎钳板的所述两个凹部相连通的第三插入部和与所述第四虎钳板的所述两个凹部相连通的第四插入部,所述第三虎钳板和第四虎钳板的所述凹部在大小上设置成并且构造成形成第三接收部和第四接收部,并且所述第三插入部和第四插入部被定位在所述第三虎钳板和第四虎钳板之间,使得来自杆、棒和环的至少一个连接器沿着相对于所述纵向轴线成一定角度的方向穿过所述第三插入部和第四插入部而被插入到所述第三接收部和第四接收部中的至少一个中。
22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述第一虎钳板、第二虎钳板、第三虎钳板和第四虎钳板中的至少一个包括接近至少一个凹部的至少一个倾斜表面。
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