CN102018556A - 外部固定部件 - Google Patents

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Abstract

一种外部固定部件，包括两个卡抓构件和在两个卡抓构件之间的旋转构件。每个卡抓构件包括中央锁定螺钉，中央锁定螺钉延伸经过并限定相关的卡抓构件的纵轴。旋转构件包括两个旋转阻止件，每个阻止件提供一个接口表面，该接口表面适于与卡抓构件中的一个的互补接口表面接触，每个旋转阻止件进一步提供与该接口表面相反并包括内圆柱形表面的表面。旋转构件包括中央盘元件，中央盘元件形成外部滚动表面以作为与对应的旋转阻止件的内部圆柱形表面互补的表面，并且旋转构件包括两个螺母，每个螺母与对应的卡抓构件的一个锁定螺钉相关，卡抓构件的每个锁定螺钉延伸经过对应的旋转阻止件并接合对应的螺母，以用于独立锁定每个卡抓构件。

Description

外部固定部件
技术领域
本发明涉及一种外部固定部件，所述外部固定部件包括：适于卡抓外部固定系统的第一元件的第一卡抓构件；适于卡抓外部固定系统的第二元件的第二卡抓构件；以及旋转构件，所述旋转构件耦连至第一卡抓构件和第二卡抓构件，使得这种耦连允许两个卡抓构件绕着三个轴相对于彼此旋转。
背景技术
外部固定系统广泛用于整形术，用来使两个或多个骨段彼此连接。这种整形固定系统包括直接插入骨材料中的骨螺钉、销、丝线，并且这些系统将外部结构元件用作固定棒、杆和销。为了将棒和杆连接以形成刚性架，使用了不同的卡抓构件和固定夹具。而且，所述固定夹具用来将螺钉和销连接至刚性架以特别地将骨段保持在预期位置。
从EP0 700 664中可以知道一种可调节固定夹具，包括作为一对夹的两个夹持组件或卡抓构件，以允许进行棒和销的夹持。
从EP1 627 609中可以知道用于多个棒形元件的夹持组件，所述夹持组件具有单独一对夹爪。然而，这种夹具允许一单个夹具夹持作为销的多于两个——例如三个或四个——棒形元件，因而减少了夹具的数目。然而，需要又一个固定夹具来将所述夹具的棒固定至固定系统的框，通常这些夹持组件包括棒，所述棒又使用独立的可调节固定夹具附连至框。
从EP0 700 664中已知的可调节固定夹具当绕所述装置的纵轴线旋转时允许两个棒或元件被夹持以便以任何角度位置定位。由于所述装置的纵轴线，所述装置并不允许一个夹持组件抵靠着另一个夹持组件倾斜。
从EP1 471 842中已知实现权利要求1前序部分特征的外部固定部件。
所述文件示出了在两个卡抓构件之间使用万向接头对两个卡抓构件进行的结合，其中所述耦连适于利用一单一启动就将第一卡抓构件和第二卡抓构件从旋转固定。所述单一启动便利了对所述装置的处理。然而，所述装置并不是如此多用途的，原因在于一个启动元件立刻妨碍附连至万向接头以及卡进卡抓构件中的任意元件上的卡抓构件的方位。
发明内容
根据现有技术的外部固定元件提供复杂的旋转构件，所述旋转构件直接连接至卡抓构件，所述元件难于清洁，并且根据现有技术的外部固定元件不能利用多个不同卡抓构件提供多种用途。
因而，本发明的目标在于克服此问题并且提供一种适于各种卡抓元件尤其是如EP0700664中所示的单一棒夹具、如EP627609中示出的所谓多个销夹具、或者不同卡抓元件的外部固定部件。
这种装置利用具有权利要求1的特征的外部固定构件实现。
外部固定部件包括适于独立地卡抓外部固定系统的第一元件和第二元件的两个卡抓构件。在两个卡抓元件之间设置有旋转构件，旋转构件与两个卡抓构件耦连，使得这种耦连允许两个卡抓构件围绕三个轴线相对于彼此旋转。每个卡抓构件包括中央锁定螺钉，中央锁定螺钉延伸经过并且限定相关的卡抓构件的纵轴。旋转构件包括两个旋转阻止件，每个阻止件提供一个接口表面，所述接口表面适于与卡抓构件之一的互补接口表面接触，每个阻止件进一步提供与包括内圆柱形表面的接口表面相对的表面。旋转构件包括中央盘元件，中央盘元件形成有滚动表面，该滚动表面作为与对应旋转阻止件的内圆柱形表面互补的表面，旋转构件包括两个螺母，每个螺母附连至对应卡抓构件的一个锁定螺钉，卡抓构件的每个锁定螺钉延伸穿过对应的旋转阻止件并与用于每个卡抓构件的单独锁定的对应螺母啮合。
根据本发明的固定元件的优点在于：在利用一个夹持组件或卡抓构件夹持一个销或棒之后，想随后将棒附连至所述元件的第二夹持组件的医生可以在3D空间中沿任意方向自由地改变方向、转动和推动第二夹持组件，而不丢失预先夹持在第一卡抓构件中的前面提到的销或棒。还一个优点在于，由于第一夹持组件和第二夹持组件是弹簧致动的，因而在不固定夹持并且保持棒就位的情况下，第一夹持组件和第二夹持组件可以被容易地操作。特别的优点在于，使用根据本说明书具有三角形结构的夹具允许在单个卡抓构件中容纳不同直径的棒。医生能够检查他的外部固定器的鲁棒性，如果他发现他所使用的棒不够结实，他简单地打开容纳所述棒的单个夹持组件，拆卸掉细棒，在一个方向或其它方向绕所述卡抓构件的纵轴将夹持组件转动120度，卡进并且夹紧新的粗固定棒以替换原来的棒。
从属权项中是本发明的其它实施方式。
附图说明
下面参考附图来描述本发明的优选实施方式，所述优选实施方式目的用于说明本发明的当前优选实施方式，并不是为了限制本发明的目的。附图中：
图1示出本发明的外部固定部件的第一实施方式的分解图；
图2示出根据图1的实施方式的组装图；
图3示出从根据图1的实施方式上方观察到的图；
图4示出根据图1的实施方式沿图3的线IV-IV得到的截面图；
图5示出根据图1的实施方式沿图3的线V-V得到的截面图；
图6示出与图1的实施方式类似的第二实施方式的截面图，省略了弹簧，其中卡抓构件彼此靠近地旋转；
图7示出图6中元件的位置的立体图；
图8示出根据本发明的第三实施方式的立体图；
图9示出本发明的第四实施方式的立体图；
图10示出本发明的第五实施方式的立体图；
图11示出根据图10的实施方式的一个截面图；以及
图12示出根据图10的实施方式的又一个截面图。
具体实施方式
图1示出本发明的外部固定部件的第一实施方式的分解图。外部固定部件包括三个元件。外部固定部件包括第一卡抓构件10，所述第一卡抓构件10是夹持组件。所述第一卡抓构件10连接至中央旋转构件30，所述中央旋转构件30又连接至第二卡抓构件20，所述第二卡抓构件20是第二夹持组件。由图8和9可以看出，如果使用适配的中央锁定螺钉和轴，则不同的卡抓构件可以与中央旋转构件30以及现有技术中的夹持组件一起使用。
第一卡抓构件10包括第一夹爪11和第二夹爪12，所述第一夹爪11和第二夹爪12分别具有中央孔21和22。用于锁定夹持组件10的带有中央轴的螺钉40插入穿过孔21和22。轴40经过锁定元件50进入第一夹爪，锁定元件50容纳在第一夹爪11的圆边凹部24中。轴40包括用于驱动螺钉的头部42、由直径减小部分44跟随的近端凸缘部分43，并且轴40在螺纹部49处结束。由图4或5中可以看出，所述中央轴40限定夹持组件10的纵轴线46。优选地，第二夹爪12的底部包括防转动表面，例如围绕中央孔22在径向定位的槽。这还可以是具有这种表面45或其它特定镶嵌的硬泡沫插入件。
根据图1的实施方式的第二卡抓构件20包括与该实施方式中的第一卡抓构件10相比相同的特征。因而省略了第二卡抓构件20的详细描述。
图2示出根据图1的实施方式的组装图，可以从中看出，每个卡抓构件10和20包括三个不同的接收部71、72和73，用于容置外部固定系统的不同尺寸的棒或销。
两个卡抓构件10和20经由螺钉的螺纹部49而与中央旋转构件30连接。旋转构件30包括中央盘61以及互补盘62，所述中央盘61具有轴81，互补盘62包括内部中央孔84以便利用轴81的外螺纹82来容纳轴81。轴81限定旋转构件30的旋转轴线。由旋转构件30连接的两个卡抓构件10和20的纵轴线46在盘61和62之间的中间与由轴81限定的轴线相交。因而，轴81定位成垂直于由轴线46跨越的平面。优选地，由盘61和62之间的距离限定的宽度不大于卡抓构件10和20围绕轴线46的尺寸。
当盘62完全拧紧至盘61上时，轴81可以适于提供内抵接表面。还可能的是，盘61和62之间的连接是胶粘的、焊接的、铆定的等。盘61和62能够分离并不是必须的。在不同的实施方式中，轴81还可以是与盘61非一体的，因而盘61和62两个可以在轴81处附连。盘61和62的外滚动表面85优选由防转动表面——例如与盘的圆柱形表面相切的槽——形成或覆盖。盘61和62两者包括圆环形底切83，所述圆环形底切83定位在内部从而提供内圆柱形抵接表面，以便允许在盘61和62之间引入具有中央孔31的第一螺母65。第一螺母65的底部33优选是像侧表面一样的平面，其中上表面32是圆形的，与盘61、62的抵接表面88互补。
螺钉40的外螺纹部49适于螺纹连接至旋转构件30的第一螺母65的互补内螺纹内。
旋转构件30经由第一旋转阻止件63连接至第一卡抓构件10。第一旋转阻止件63包括内中央孔41以及优选的水平上表面55，所述内中央孔41用于轴40，水平上表面55至少部分地与卡抓构件10的防转动表面45互补。第一旋转阻止件63还包括设置为与水平上表面55相反的防转动阻止件表面86。所述防转动阻止件表面86是至少部分内部圆柱表面，具有与两个盘61和62的滚动表面的曲率互补的曲率。
轴40的长度适于在横穿第一旋转阻止件63的孔41(以及夹爪11和12)之后拧至孔31内的互补内螺纹内。轴40的长度是这样的：即，如果卡抓构件10完全闭合，则螺钉40的底部不接触旋转构件30的中央轴81。
在图1和2示出的实施方式中，卡抓构件10和20各自包括弹簧15，弹簧15在相应的旋转阻止件63或64和第二夹爪12之间沿着螺钉40的纵轴线并围绕直径减少轴44设置。因而可以确保起初销或棒能够容易地卡进接收部71、72和73内，原因在于夹爪11和12能够一个相对于另一个被平移地推开并且能够抵靠相应弹簧15的力可选择地枢转。即使在卡抓构件11和12闭合之前，弹簧15使分别在旋转阻止件63、64与元件61和62上的两个阻止表面85和86中的一个朝着另一个推压。
除了形成滚动表面和夹持表面提供元件的带有轴81的中央盘61、62之外，旋转构件30包括两个阻止元件65和66，两个阻止元件65和66经由锁定螺钉40和两个旋转阻止件63及64分别与卡抓构件10和20连接，两个旋转阻止件63及64分别提供与卡抓构件10和20的接口表面55。
图3示出从根据图1的实施方式上方观察到的图，能够看见分别沿着线IV-IV和V-V得到的图4和图5的两个截面图。所有附图中相同的参考标号用于代表所有实施方式中相同或相似的特征。
图3示出锁定元件50具有侧开口，如果拧松螺钉40以从圆边凹部24抽出元件50，则所述侧开口允许锁定元件50的恢复。螺钉40具有凸缘43，凸缘43设置在夹爪11中，如果拆掉锁定元件50，则所述凸缘43允许夹爪11的平移运动甚至允许拿出夹爪11；但是具有更小尺寸孔22的第二夹爪12不能被拆掉。因而，固定元件10保持部分地组装，以便于容易地进行胞间腔的清洁。
弹簧15设置在夹爪12中的弹簧接收部16内以及分别在旋转阻止件63及64中的弹簧接收部67内。这些弹簧15能够使得使用该元件的专业人员围绕纵轴线46自由地转动卡抓构件10或20，并且这对于每个卡抓构件10或20是独立的。在其它未示出在图中的实施方式中，可以在每个卡抓构件10或20的夹爪11和12中间或者分别在旋转阻止件63、64和盘61、62或螺母65、66之间提供这样一种弹簧。在这种情况下，能够容易地围绕轴轴线81进行旋转，仍然允许将棒卡进接收部71、72和73内。在这些实施方式中示出的弹簧15是压缩弹簧。还可以提供一个或一束贝氏垫圈作为弹簧元件。在其它实施方式中可以使用弹性泡沫。
旋转构件30包括部分中空的盘61和62，其中圆环形底切83提供螺母65和66各自的上圆边表面32的抵接表面。虽然表面32示出为与底切表面互补的圆柱形，但清楚的是，所述互补表面32仅仅对于伸到盘边缘下面的部分是强制性的，孔31周围的区域可以以不同方式构造。螺母65和66可以具有在盘之间的空间中伸到表面85的部分。另一方面，螺母65和66的平坦底切33还可以分别是圆柱形的或在达到中央轴之前是圆柱形的。优选地，分别在卡抓构件10、20和旋转阻止件63、64之间的互补接口表面45和55基本是平面的，该平面处于与相应的卡抓构件10、20的轴线46垂直的平面中。
在一个实施方式中，螺纹部49的端部损毁，螺母65或66不能分别从卡抓构件10或20的螺钉40上拆卸。根据螺母65和66的覆盖角，即使使螺母65、66绕轴线46转动90度，也能够避免从盘61、62内部的空间拆卸螺母。
图6示出与图1类似的实施方式的横截面图，但是省略了弹簧15，其中卡抓构件10、20彼此靠近地旋转。图7示出图6的外部固定元件的位置的立体图。卡抓构件10和20以这种方式旋转，即，当在盘61、62的平面中锁定时，卡抓构件10和20的纵轴线46呈直角。在此角度时，螺母65和66的下部平坦表面33的边缘接触并限制进一步的旋转运动。然而，图6和7说明：外部固定元件容易操作。将棒或销卡进例如第一卡抓构件10的接收部71内。随后将对应的螺钉40略微上紧，从而使得元件12和63的接口表面45、55接触，但是仍然允许旋转构件的旋转，因而仍然允许第二卡抓构件围绕第一卡抓构件10的轴线46的旋转。此外，元件63和盘61、62的阻止表面85和86接触。这样就能够但不是必须在角度正确位置完全上紧第一卡抓构件10的螺钉40，以进一步构造外部固定框架。随后，在第二卡抓构件围绕其自身轴线46(抵靠表面45、55)以及围绕盘61、62的抵靠元件64的对应表面85的滚动表面86旋转之后，将第二棒或销例如卡进第二卡抓构件20的接收部72内。随后上紧第二卡抓构件20的该第二螺钉40，并且固定框架。
图8示出根据本发明的第二实施方式的立体图，其中提供了又一卡抓构件110。所述又一卡抓构件110是多销卡抓构件，具有四个用于销的接收部111。接收部111设置为平行的槽，但是也可以是形状不一的槽。除了与上述第一实施方式中功能相同的中央螺钉40之外，该实施方式中有用于夹爪11和12的两个多销固定螺钉112。下部的夹爪12包括防转动接口表面45，所述防转动接口表面45与旋转构件30的阻止构件64接触。
图9示出本发明的又一不同实施方式的立体图，示出不同的附加卡抓构件120。卡抓构件120设置有位于夹爪11和12之间的多个销槽121，其中使用一个中央多销固定螺钉122以及两个侧向固定螺钉40来封闭多销夹具。这些螺钉40设置为每个螺钉40与一个第一卡抓构件10接触，其由于三个旋转接口而能够沿任意方向定位。
图10示出本发明的第五实施方式的立体图，图11和12示出根据图10的实施方式的横截面图。根据图10的外部固定元件包括第一卡抓构件10和第二卡抓构件20，其中使用了不同的夹持组件，设置了用于棒和销的三个接收部71、72和73。卡抓构件10、20经由中央轴40连接至旋转构件130，中央轴40穿过旋转阻止件63和64，旋转阻止件63和64包括防转动阻止表面86。中央轴40包括内螺纹，用于相应地容置对立螺钉165和166。对立螺钉165和166的头部分别存储在盘元件161、162中。
盘元件161和162与盘61和62不同，但是具有共同的特征：弯曲的外滚动表面85与阻止件63和64中的防转动阻止表面86相对。两个盘161和162的横截面具有圆环形部分的形式，两个盘161和162经由结合两个部件的两个固定板131而连接在一起。如上述实施方式中说明的，中央中空弹簧15设置在轴40周围，位于旋转阻止件63和64与夹爪12之间。盘元件161和162提供圆环形表面以允许对应的卡抓构件围绕轴线旋转，此处该轴线并不位于旋转构件130的中央轴线81上，而是位于中心之下并与中心相对。这使得整体固定元件的高度更低，但是当然也限制了任何旋转的可能。此处，可以围绕图11中所示的位置进行向左和向右旋转约+-30度。因而，两个卡抓构件10和20仅能够以120度的角度定位，而不能以如图6和7中所示的90度的角度定位。
图1和图10的实施方式之间的另一个区别在于提供了对立螺钉165、166，而非对立螺母65、66。这些螺钉165、166穿越盘161、162内的切口以及分别在阻止件63和64中的通孔41定位，而中空轴40抵靠阻止件63或64的上表面。螺钉165、166的优点在于它们的头部被防止从由盘部161和162形成的中央旋转本体脱离。转动轴40仅仅使得轴40的螺纹和螺钉165、166进一步啮合。因而，没有螺纹进入旋转构件内，对立螺钉165、166的连个相对的螺钉头部设置地彼此非常靠近。然而轴40仍然称作中央锁定螺钉40，原因在于轴包括内螺纹149。因此，元件40提供与对立螺钉165、166连接的螺钉。
在附图的一个实施方式中，组合的螺钉40以及对立螺母65、66与(圆柱形)盘元件61和62一起使用，在不同的实施方式中，轴40以及对立螺钉165、166与(圆环形部分的)盘元件161和162一起使用，一些本领域普通技术人员清楚的是，螺钉40+对立螺母65的组合可以与盘161、162一起使用，轴40+对立螺钉165的组合可以与盘61、62一起使用。
根据外部固定元件的应用领域，包括卡抓构件10、20、110和120的外部固定元件由例如不锈钢、钛、陶瓷或塑料制成。根据外部固定元件(上肢、下肢、患者的尺寸等)的应用，接收部71、72、73、111、121能够容置不同尺寸的销、棒、杆、Schanz螺钉或Kirschner线。
附图标号列表
10第一卡抓构件/夹具组件            22孔
                                   24圆边凹部
11第一夹爪                         30旋转构件
12第二夹爪                         31孔
15弹簧                             32上表面
16弹簧接收部                       33下表面
20第二卡抓构件/夹具组件            40中央轴
                                   41中央孔
21扩大的孔                         42头部
43近部                             83底切
44直径减小部分                     84带螺纹的孔
45防转动表面                       85外滚动表面
4610或20的纵轴线                   86防转动阻止表面
49螺纹部                           88圆柱形抵接表面
50锁定元件                         110又一个卡抓构件
55水平上表面                       111接收部
59侧开口                           112多销固定螺钉
61第一盘(带轴)                     120附加的卡抓构件
62第二轮                           121销槽
63第一旋转阻止件                122多销固定螺钉
64第二旋转阻止件                130旋转构件
65第一螺母                      131固定板
66第二螺母                      149 40的内螺纹
67弹簧接收部                    161盘
71第一接收部                    162盘
72第二接收部                    165第一对立螺钉
73第三接收部                    166第二对立螺钉
81轴
82螺纹

Claims (8)

1.一种外部固定部件，包括：第一卡抓构件(10)，所述第一卡抓构件(10)适于卡抓外部固定系统的第一元件；第二卡抓构件(20，110，120)，所述第二卡抓构件适于卡抓外部固定系统的第二元件；以及旋转构件(30，130)，所述旋转构件耦连至所述第一卡抓构件(10)和所述第二卡抓构件(20，110，120)，使得所述耦连允许两个卡抓构件(10，20，110，120)绕三个轴(46，46，81)相对于彼此旋转，其特征在于，每个卡抓构件(10，20)包括中央锁定螺钉(40)，所述中央锁定螺钉延伸经过并限定相关的卡抓构件(10，20)的纵轴(46)，所述旋转构件(30，130)包括两个旋转阻止件(63，64)，每个阻止件(63，64)提供一个接口表面(55)，所述接口表面(55)适于与卡抓构件(10，20)中的一个的互补接口表面(45)接触，每个旋转阻止件(63，64)包括与所述接口表面(55)相反并包括内圆柱形表面(86)的表面，所述旋转构件(30，130)进一步包括中央盘元件(61，62；161，162)，所述中央盘元件(61，62；161，162)形成外部滚动表面(85)以作为与对应的旋转阻止件(63，64)的内部圆柱形表面(86)互补的表面，从而允许对应的卡抓构件(10，20，110，120)绕所述中央盘元件(61，62)的轴旋转，所述旋转构件(30；130)包括两个对立元件(65，66；165，166)，每个对立元件(65，66；165，166)与对应的卡抓构件(10，20，110，120)的一个所述锁定螺钉(40)相关，卡抓构件(10，20，110，120)的每个锁定螺钉(40)延伸经过对应的旋转阻止件(63，64)并接合对应的对立元件(65，66；165，166)，以用于独立锁定每个卡抓构件(10，20，110，120)。
2.根据权利要求1所述的外部固定部件，其中，所述对立元件(65，66)是螺母，所述锁定螺钉(40)包括用于与所述螺母锁定接合的外螺纹，每个螺母(65，66)包括中央孔(31)，所述中央孔(31)具有螺纹以便容纳对应的卡抓构件(10，20，110，120)的所述锁定螺钉(40)。
3.根据权利要求1所述的外部固定部件，其中，所述对立元件(165，166)是对立螺钉，所述锁定螺钉(40)包括用于与所述对立螺钉锁定接合的内螺纹。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的外部固定部件，其中，所述中央盘元件(61，62)包括中央轴(81)和两个侧圆柱形盘(61，62)，在所述两个侧圆柱形盘(61，62)之间限定有空间，每个圆柱形盘(61，62)包括圆环形底切(83)以在所述空间中容纳所述对立元件(65，66；165，166)的侧部分，每个对立元件(65，66；165，166)具有作为上表面(32)的圆柱形部分以在上紧相关的螺钉(40)时阻止在卡抓构件(10，20)和所述旋转阻止件(63，64)之间的所述接口表面(45，55)以及所述上表面(32)和所述底切(83)以防止绕对应的轴(46，81)进行旋转运动。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的外部固定部件，其中，所述中央盘元件(161，162)包括上盘和下盘，所述上盘和下盘的横截面为圆环形部分的形式，在所述部分的圆周上具有切口以容纳对立元件(65，66；165，166)的凸缘表面，每个对立元件(65，66；165，166)具有作为上表面(32)的圆柱形部分以在上紧相关的螺钉(40)时阻止在卡抓构件(10，20)和所述旋转阻止件(63，64)之间的所述接口表面(45，55)以及所述上表面(32)和所述底切(83)以防止绕对应的轴(46，81)进行旋转运动。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的外部固定部件，其中，在所述卡抓构件(10，20)和所述旋转阻止件(63，64)之间的所述接口表面(45，55)垂直于纵轴(46)，以用于绕所述轴(46)旋转。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的外部固定部件，其中，在所述卡抓构件(10，20)和所述旋转阻止件(63，64)之间的所述接口表面(45，55)包括在所述卡抓构件(10，20)中和所述旋转阻止件(63，64)中围绕中央通孔(22，41)的径向槽。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的外部固定部件，其中，所述中央盘元件(61，62；161，162)的所述滚动表面(85)包括沿所述中央盘元件(61，62；161，162)的所述轴(81)的纵向定位的接合槽，而且在每个旋转阻止件(63，64)中在内圆柱形表面(86)上设置有互补的槽。
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