CN102368981A - 具有铰接手链的非侵入性固定器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种包括铰接手链(12)的固定器(10)。手链包括多个以多行形式布置的单元(24，26)。所述单元具有互补连接构件(48，62)以允许以铰接或固定关系将所述单元行连接在一起。所述多个单元的一个或多个包括用于接收和接合连接装置(16)的至少一部分的构件(34)，使得连接装置的位置可在手链周围或用于安装手链的肢的周围改变。固定器还包括铰链连接装置、棒和铰链装置。

Description

具有铰接手链的非侵入性固定器
技术领域
本发明涉及特别适合于骨折固定的非侵入性外部固定器。本发明的具体实施例涉及允许临近骨折部位的关节的运动的外部固定器；而某些实施例涉及在骨折的运动、牵引和/或复位中有用的固定器。 
背景技术
当骨断裂时，经常需要将骨的碎片固定在一起以便于正确的愈合。如果不这样做，可以发生诸如错位或不良的愈合。 
用于固定骨折碎片的常规方法是外部固定器，其一般采取跨越骨折的钢或其它材料的棒的形式，将其利用针固定到骨碎片。棒位于身体外部，而针穿透皮肤并固定在骨中。该侵入性技术涉及外科手术，并且因而存在软组织或骨感染的风险，并且还存在由所述外科手术导致并发症的风险。 
常规外部固定器的另外缺点是其中固定器跨越关节，诸如腕或踝。钢或其它材料的棒可能不是铰接的，因此阻止关节的运动。 
铰接的固定器是已知的，但是这些也具有缺点。即使并非不可能，铰接与关节的对准也可以是困难的，原因是固定器的铰接不在关节直线轴的平面内。已知的装置不容许在关节运动平面内的运动。例如，固定器的铰接位置取决于在骨中钻孔的针的位置，所述骨仅在有限数量的位置中钻孔。而且，已知的铰接固定器也具有下列缺点，如果骨折的关节在骨折情况中运动，这将干扰骨折位置。特别是，已知的装置允许多方向的运动，包括旋转，因此使所述骨折位置滑动。 
US 4,677,971公开了用于治疗软组织损伤的腕夹板，在外科手术以后或在腕的小骨(腕骨)的骨折治疗中作为夹板。然而，所述装置没有由根据本发明的以多行布置的多个单元组成的手链。而且，如同其它已知的装置，US4,677,971中的装置不适于治疗长骨骨折，因为所述铰接件不在骨折部位或关节水平面上并且不容许关节平面内的运动。WO2006/120482中的 公开也涉及固定器或夹板，其通过引用结合于本文中。 
在某些位置中，例如对于桡骨的骨折，患者的拇指可以阻止钢棒和铰接的适当对准。已经在一定程度上用环状外部固定器解决了该问题，诸如Ilazarov。然而，这样的固定器需要放置许多侵入性的针并且导致非常大和笨重的固定器。 
同样已知的是铸模，所述铸模依赖化学反应以从绷带(柔性)形式以不可逆的方式向铸模(刚性)形式转变。相反地，本发明提供一种非化学的、机械的解决方案，因为所提供的装置可以可逆方式从柔性向刚性调节。
本发明的目的是消除或减轻常规固定器的这些及其它缺点。本发明的另外目的是提供非侵入性外部固定器，其允许骨折部位附近的关节运动并且也便于骨折复位并且辅助骨折推拿。本发明也提供一种用于本发明固定器的连接装置。现有技术中的连接装置被用来固定棒或筒，即圆形表面。此外，本发明涉及适于用于固定器的铰链。铰链已用于医疗设备中。然而，这些铰链在用于骨折固定装置中具有诸多限制。这些脚镣传统地由射线不透材料诸如金属制成，并因此模糊了射线照片(X射线)中感兴趣的骨折区域，参见示例EP0676941和EP0879032。在射线照片上评估这些铰链的转动中心以及确定这些铰链是否在关节运动的平面内是非常困难的。本发明旨在解决本领域的这些缺点。 
发明内容
本发明描述了了一种用于固定骨折或软组织损伤的具有至少两个铰接手链的外部非侵入性固定器。本发明也涉及如同上文描述的固定器的不同部分，包括所描述的这些部件的不同实施例。所公开的是铰接手链、连接装置、交叉连接装置、铰链装置以及分离装置，所有这些适于用于如本文描述的固定骨折或软组织损伤的非侵入性固定器。 
现在将详细描述本发明。在以下段落中，详细地限定本发明的不同方面。如此限定的各个方面可与任何其他方面组合，除非明显地指示相反。尤其是，表示为优选或有利的任何特征可与表示为优选或有利的任何其他特征或多个特征组合。 
从第一方面可见，本发明提供一种用于固定骨折或软组织损伤的固定 器，其包括： 
第一和第二铰接手链，各个手链包括多个以多行形式布置的单元，其中，所述单元具有互补连接构件以允许以可交换地或固定关系将所述单元行连接在一起，其中，所述多个单元的一个或多个包括用于接收和接合连接装置的至少一部分的构件，使得连接装置的位置可在手链或被安装的肢的周围改变； 
在所述第一和第二手链的各个上的至少一个铰链连接装置； 
将所述第一手链上的所述至少一个铰接连接装置连接到所述第二手链上的所述至少一个铰接连接装置的棒；以及 
铰链装置。 
在另一个实施例中，固定器可包括第三或更多个铰接手链。 
从另一个方面可见，本发明提供一种用于如本文所述的固定骨折或软组织损伤的非侵入性固定器的铰接手链，该手链包括以多个行布置的多个单元，其中，所述单元具有互补连接装置，以允许以可交换地铰接或固定关系将所述多个单元行连接起来，其中，所述单个单元的一个或多个包括用于接收和接合连接装置的至少一部分的构件，使得连接装置的位置可在安装在肢上的手链或肢周围改变。 
根据本发明不同方面的铰接手链的优选实施例在下文中提出。 
如本文所使用的，术语“铰接关系”指允许发生相对运动的关系，而“固定关系”指大体上限制相对运动的关系。应当理解的是，在铰接关系中，具有一定程度的对相对运动的阻力，例如用于铰接手链的足够阻力以在不松垂的情况下保持手链的外形。 
因而，例如在病人肢周围组装手链的期间，单元可以铰接关系连接，以便于正确的尺寸调整。一旦被适当地组装，单元可被固定以在治疗过程期间提供用于肢的支撑。因而可通过调节安装过程中的长度和曲率使手链舒服地安装在病人肢周围，而不需要皮带或其他围绕带。可通过将分叉压力简单地应用到内置锁定机构(涉及接合手链的单元)上而使手链大体上刚性。通过使用多个单元行(其以适当外形匹配在肢周围时变得大体上刚性)而提供稳定性。因而，根据本发明的手链能从大体上刚性和固定的状态向柔性和铰接状态改变。手链及其单元可被操作成符合期望外形(圆形、 卵形)以及长度。 
非侵入性固定器可包括两个手链，一个在骨折或软组织损伤的任一侧。优选地，固定器包括三个手链。为了以相对位置维持手链，可使用连接棒或类似物，所述连接棒可例如通过连接装置紧固到手链。单元中的一个或多个因此具有用于接收和接合连接装置中的至少一部分的构件。 
在本发明的上下文中，术语“连接装置”指可用来将一个部件连接到另一个部件的任何结构。优选地，连接装置可在不需要技术处理比如焊接和锡焊的情况下被接收和接合。示例性连接装置的实施例在下文得以描述，尽管应当理解的是也可使用其他适合的连接装置。所述装置能被安装或紧固到平面/矩形/正方形(手链侧)和圆柱表面(棒侧)。连接器优选地由金属制成但远离骨折侧。 
在铰接手链的优选实施例中，相邻行的单元在行的方向上彼此偏移。优选地，手链包括单元的中心行和单元的两个外部行，其中，中心行的一个或多个单元可具有用于接收和接合连接装置的至少一部分的构件。这就再次提供稳定性。 
在优选实施例中，用于接收和接合的构件包括导槽，该导槽可被向内延伸的段局部包围。连接装置可被咬合、挤压、翻转或以其他方式插入到导槽中。然而，在优选实施例中，所述导槽具有至少一个开口端，使得连接装置可滑动到导槽内。这就使手链的快速组装成为可能，同时也考虑了与连接装置的牢固接合。为了便于连接装置的更易插入，向内延伸的单元可在其至少开口端具有斜角。此外，导槽可沿其被限定的单元的整个长度大体上延伸。 
所述单元具有互补连接构件以允许以可交换地铰接或固定关系将单元行连接起来。优选实施例在下文被描述，尽管其他实施例比如铰链、销和钩也在本发明的范围内。 
连接构件提供机构，单元的一个行相对于单元的相邻行的位置可通过该机构调节和固定或锁定到期望位置。这样一来，就可调节手链的曲率。一旦处于期望位置，关系可被固定，使得位置不改变，直到连接机构被解锁为止。这样一来，在病人非不注意地损害手链时不危及治疗过程。 
在一个实施例中，连接构件可在第一单元上包括至少一个横向延伸到 行方向的弓形突出部，以及至少一个用于接收所述单元的第二个中的弓形突出部弓形槽，其中，第一和第二单元属于相邻行。总体来说，突出部和槽的弓形特性意味着可采用相对位置的范围。突出部和槽的弧可大体上相等，例如大体上圆形(例如，圆柱形)，在优选实施例中，槽的弧大于突出部的弧。例如，弓形槽的弧可以是半圆形的，而突出部的弧可以是圆的四分之一。这就可有效地限制相对转动的范围，例如确保手链被正确地组装。 
应当了解的是，突出部和槽可以多种不同方式以固定关系接合。然而，在优选实施例中，弓形突出部的第一弓形表面具有一个或多个横向地延伸到行方向的脊状齿。齿仅可沿所述突出部部分地横向延伸，以致槽可在突出部固定前将(局部插入的)弓形突出部引向期望位置。在优选实施例中，槽的第一弓形表面具有一个或多个横向延伸到行方向的脊状齿。应当理解的是，脊状齿的数目、位置可以变化。 
在优选实施例中，弓形突出部的第二弓形表面具有一个或多个凹槽。在优选实施例中，所述槽的第二弓形表面具有横向延伸到所述行方向的门闩。 
大体地说，突出部和槽的脊状齿用来阻碍相对转动运动，而凹槽和门闩装置有助于阻碍相对横向运动。可备选地或另外地，相对横向运动可被槽盒突出部之间的摩擦接合阻止。例如，弓形突出部可被狭窄的槽保持住，突出部和槽的任一个或两者都由弹性地变形的材料组成。当然，假如构件允许以铰链或固定关系连接起来，则可使用连接单元的其他构件比如销、钩和铰链。 
在优选实施例中，多个单元包括第一和第二种单元，第一种单元具有多个弓形突出部，第二种单元具有多个弓形槽。为了方便，在整个说明书中，具有多个弓形突出部的第一种单元将指“突出单元”，并且具有多个槽的第二种单元指“开槽单元”。然而应当理解的是，术语“突出单元”旨在指具有被槽接收的突出部的任何单元，而术语“开槽单元”旨在指具有接收突出部的槽的任何单元。单元不是限于只具有突出部或槽，而是可同时具有两者。 
在优选实施例中，第一种单元具有四个弓形突出部，并且第二种单元 具有两个槽。在优选实施例中，大体上给定行的所有单元具有第一种或第二种单元。因而，例如，中心行可包括多个第一种单元，并且两个外部行包括多个第二种单元。 
在优选实施例中，多个单元由刚性的、射线可透的和弹性材料，例如塑料材料制成。所使用的材料也是防水的。材料的下面可镶有非刚性的、透气材料以增加磨损舒适性。 
优选地是，手链单元可在不使用工具的情况下通过手连接在一起，以获得单元相对于彼此之间的固定关系。因而，例如，手链可通过简单的手指(分叉)压力变得刚性或铰接。优选地，如同本文所描述的实施例中的那样，一旦处于固定关系中，连接构件不能用手轻易地破坏。这就导致免干预的手链并且防止病人非有意地调节手链。优选地，需要分离工具来帮助解开单元。 
在优选实施例中，所述外部非侵入性固定器的铰接连接装置包括一对钳位元件，各个钳位元件具有可彼此对立布置的导槽，以形成用于接收棒的孔，所述一对钳位元件的至少一个具有局部球形的部分，以与支撑件的互补的局部球形部分匹配，所述支撑件可安装在或与底部的间隔器部分一体集成，其中，所述一对钳位元件、所述支撑件和所述底部例如通过销可松开地紧固在一起，并且其中，所述装置能安装在平的表面、矩形或正方形以及圆柱形表面上。铰接连接装置的进一步的实施例在下文提出。 
在本发明的另一个方面，提供一种用于外部侵入性固定器的铰接连接装置，该连接装置包括一对钳位元件，各个钳位元件具有可彼此对立布置的导槽，以形成用于接收棒的孔，所述一对钳位元件的至少一个具有局部球形的部分，以与支撑件的互补的局部球形部分匹配，所述支撑件可安装在或与底部的间隔器部分一体集成，其中，所述一对钳位元件、所述支撑件和所述底部例如通过销可松开地紧固在一起，并且其中，所述装置能安装在平的表面、矩形或正方形以及圆柱形表面上。 
宽泛地说，连接装置的钳位和支撑件的互补性局部球形部分形成万向接头，以允许相对转动和倾斜运动。因而，一对钳位元件能在所有的平面内移动。然而，一对钳位元件的位置也可被固定。 
在优选实施例中，导槽相对于所述连接装置的中心轴线偏移，使得销 中心地穿过部件。在优选实施例中，底部可滑动地容纳在铰接手链单元的导槽内。 
固定器也可包括交叉链接装置。在优选实施例中，交叉链接装置包括第一和第二对钳位元件，各个元件具有可以对立关系与成对元件的导槽对齐的导槽，以形成用于接收棒的孔，所述第一和第二对可通过销可松开地背对背紧固在一起。交叉链接装置的进一步的实施例在下文中提出。 
在本发明的再一个方面，提供一种用于外部侵入性固定器的交叉链接装置，该交叉链接装置包括第一和第二对钳位元件，各个元件具有可以对立关系与成对元件的导槽对齐的导槽，以形成用于接收棒的孔，所述第一和第二对可通过销可松开地背对背紧固在一起 
在优选实施例中，各个导槽自交叉链接装置的中心轴线偏移。 
固定器也包括铰链装置。在优选实施例中，所述铰链装置包括具有一对间隔开的第一和第二环件的第一铰链部分；具有可枢转地容纳在所述第一和第二环件之间的第三环件的第二铰链部分，所述第三环件具有形成在第三环件的内圆周表面上的向内定向的齿；包括第一和第二圆柱形元件的第三铰链部分，该圆柱形元件分别地延伸通过所述第一和第二环件，所述第一和第二圆柱形元件中的每一个具有形成在圆柱形元件的外圆周表面上的向外定向的齿，以与所述第三环件的所述向内定向的齿接合；用于可松开地将所述第一、第二和第三铰链部分紧固在一起的销，其中，所述元件由大体上射线可透的材料制成，并且所述销由大体上射线不透的材料制成，并且其中，所述铰链允许在所有平面内的运动。铰链装置的进一步的实施例在下文提出。
在本发明的再一个方面，提供一种用于外部侵入性固定器的铰链装置，该铰链装置包括：具有一对间隔开的第一和第二环件的第一铰链部分；具有可枢转地容纳在所述第一和第二环件之间的第三环件的第二铰链部分，所述第三环件具有形成在第三环件的内圆周表面上的向内定向的齿；包括第一和第二圆柱形元件的第三铰链部分，该圆柱形元件分别地延伸通过所述第一和第二环件，所述第一和第二圆柱形元件中的每一个具有形成在圆柱形元件的外圆周表面上的向外定向的齿，以与所述第三环件的所述向内定向的齿接合；以及用于可松开地将所述第一、第二和第三铰链部分 紧固在一起的销，其中，所述元件由大体上射线可透的材料制成，并且所述销由大体上辐射不透的材料制成，并且其中，所述铰链允许在所有平面内的运动。 
根据本发明不同方面的铰链装置的实施例在下文提出。 
通常用于医学装置内的铰链由射线不透的材料制成。在本铰链中，使用了射线可透的材料，除了中心销，该中心销是辐射不透的。这就允许骨折区域是可看得见的，并且金属销识别铰链的转动中心，所述铰链不得不与接头的转动中心对齐。这通过如下事实变得容易：当处于铰链中心的销在横向射线照片中被一端向前地查看，销将显示为点。在前后轴射线照片中从上部看同样的销，销将显示为“射线不透的线”，但是销在骨折区域的外部将是可视的，因为销位于肢的外侧并且未植入肢中。当线和点均显示为在射线照片上投影穿过接头的中心的线内时，铰链和接头的轴线将被对齐。 
在当前可用的铰链中设定运动范围是困难的，因为它们必然需要工具和/或金属销。本文所描述的铰链允许通过人应用铰链而对运动范围进行数字控制，并且能从记录在两个磁盘上的数字读出。应用铰链的人可通过他的手指在铰链的任一侧上的两个磁盘上的mm的联接而将铰链拉开，并且记录在磁盘上的数字引导他选择最优的位置，假定在一侧是15度而在另一侧是45度。他然后将两个磁盘捏在一起以紧固那个位置。另外，为了使它免抗干预，中心销或螺栓可使用槽式栓锁定在一起。 
在本发明不同方面的优选实施例中，第一、第二和第三铰链部分具有用于可选择地限制第二铰链部分相对于第一铰链部分的转动运动范围的构件。因而，铰链可制造成刚性的(即，非运动)或者可设定可选择的运动范围(例如，在180度弧度内，比如从30度到45度)。在优选实施例中，铰链或铰接元件允许所有平面运动和分散。 
如上所述，记录在两个磁盘上的数字促进运动范围的设定。 
在本发明的再一个方面，提供一种用于如上文所述的铰接手链的单元，以用于外部侵入性固定器中，以固定本文所描述的骨折或软组织损伤，所述单元包括具有链接构件的第一种单元，以允许以铰接或固定关系链接到第二种单元，所述第一种单元包括限定导槽的主体，所述导槽被向内延 伸的片段部分地包围，并具有至少一个开口端，所述弓形突出部的每一个具有一个或多个在第一弓形表面上横向延伸的脊状齿。 
优选地，各个弓形突出部在第二弓形表面内具有一个或多个弓形槽。 
在本发明的再一个方面，提供一种用于如上文所述的铰接手链的单元，以用于外部侵入性固定器中，以固定本文所描述的骨折或软组织损伤，所述单元包括具有链接构件的第一种单元，以允许以铰接或固定关系链接到第二种单元，所述第二种单元包括限定两个并排的半圆形的狭槽的主体，所述狭槽的每一个在第一弓形表面内具有一个或多个上横向延伸的凹部。 
优选地，每一个狭槽在第二弓形表面内具有横向延伸的钩。 
在本发明的相关方面，提供一种治疗骨折的方法，所述方法包括将非侵入性固定器紧固到病人的肢，其中，所述固定器包括：至少第一和第二前述的手链；在所述第一和第二手链的每一个上的至少一个前述的连接装置；以及将所述第一手链上的所述至少一个连接装置连接到所述第二手链上的所述至少一个连接装置的棒。 
本发明的装置适于固定骨折。术语骨折包括长骨的骨折。在一个实施例中，本发明的固定器用于治疗长骨骨折。装置可在固定骨折的所有阶段期间被使用，包括用于骨折还原(将破碎的骨片移动到正常配置)、骨折处理(移动骨折碎片)和以这种方式治疗骨折，即附近的关节可被赋予运动而维持骨折位置不可动。 
当不可进入医院时，固定器尤其可用于第一辅助方法中，因为它可被轻易地应用。此外，固定器允许使用骨折位置的皮肤，在该骨折位置，可应用局部治疗，比如冷冻疗法。这在继发明显的软组织胀大的骨折内是尤其重要的，比如踝骨折。固定器也考虑了手术后的软组织接触和伤口照料。 
如上所述，本文所描述的固定器尤其适于骨折固定。此外，本文所描述的固定器可用用于软组织校正和畸形治疗中。清晰度可提供用于重复调整的方法。这通常通过连续的石膏型铸造完成，石膏型铸造是耗时的并对于病人而言不舒适。固定器的使用提供了优势：它可被调节并允许关节的运动。因而，在本发明的再一个相关方面中，提供一种用于软组织损伤的方法，所述方法包括将非侵入性固定器紧固到病人的肢，其中，所述固定 器包括：第一和第二上述的手链；在所述第一和第二手链的每一侧上的至少一个上述的连接装置；以及将所述第一手链上的所述至少一个连接装置连接到所述第二手链上的所述至少一个连接装置的棒。 
此外，本文所描述的固定器可用于外科程序后，该外科程序可包括骨头上或软组织上的程序或他们的组合。这些程序可以用于紧急或选任外科手术中，其中，肢的某些位置在允许或不允许横跨相邻关节运动的情况下被保持住。 
本发明考虑了骨骼碎片在治疗过程期间被保持在适当位置。铰链元件和连接装置允许固定器的两个手链之间的运动，使得病人能弯曲关节或在骨折附近的区域内移动肢，以减轻疲劳和减少硬度，同时仍然保持处于校正中的骨折碎片。此外，固定器是非侵入性的，并因此不具有感染风险或侵入性外科手术的并发症。由于非侵入性的，固定器可以这种方式放置：关节的运动平面符合装置的铰接单元的运动平面，因而在关节被赋予运动时最小化干扰骨折碎片的位置的机会、改善病人的舒适性和治疗。由于非侵入性销固定器，这种定位难于获得，因为销的布置被拇指的存在、生命结构或肢的其他单元所约束。 
固定器也可用于兽医外科中。 
在本发明的进一步的实施例中，固定器也可设定为用于组装的部件的工具包。 
在本发明的另一个方面，提供用一种用于分离所描述的具有此处所描述的以多个行布置的多个单元的铰接手链的单元的分离装置，单元的行以固定关系链接在一起，分离装置包括：在一端具有头部的伸长体；各自具有柄部和钳部的第一和第二把柄元件；其中，所述第一和第二把柄元件可枢转地连接到所述伸长体的对立侧，使得在所述柄部彼此相向移动时，所述钳部彼此相离运动。 
在本发明的相关方面，提供一种用于分离此处所描述的具有此处所描述的以多个行布置的多个单元的铰接手链的单元的方法，单元的行以固定关系链接在一起，该分离装置具有：在一端具有头部的伸长体；各自具有柄部和钳部的第一和第二把柄元件；其中，所述第一和第二把柄元件可枢转地连接到所述伸长体的对立侧，使得在所述柄部彼此相向移动时，所述 钳部彼此相离运动；所述方法包括：将所述伸长体的所述头部和所述第一和第二把柄元件的所述钳部置于所述多个行的第一行的两个相邻单元之间；以及将所述第一和第二把柄元件的所述柄部彼此相向挤压，使得所述钳部压靠在属于邻近所述第一行的行的单元上。 
在本发明的再一个方面，提供一种铰接手链、连接装置、交叉链接装置、铰链、分离装置和大体上关于附图描述的非侵入性固定器。 
固定器优选地不包括任何弹性材料(弹簧和类似物)。铰链元件在关节线的水平处和骨折的水平处铰接。在两个水平处的铰接能力使得装置能减少骨折碎片和赋予手腕运动。装置从而允许骨折位置附近的关节的运动，并同时考虑了待处理的并在适当位置减少的骨折片，并且也允许了关节平面内的运动。因此，装置助于骨折处理，并允许病人移动关节。在一个实施例中，固定器支持治疗长骨骨折。 
在一个实施例中，固定器包括衬垫材料。 
附图说明
本发明的这些和其他方面将仅通过示例并且不限于参考如图而得到描述： 
图1示出了根据本发明实施例的安装在病人手臂上的固定器的透视图； 
图2示出了根据本发明实施例的基本处于组装状态下的手链的细节； 
图3和图4示出了根据本发明实施例的第一种可连接单元的顶视和底视透视图； 
图5和图6示出了根据本发明实施例的第二种可连接单元的顶视和底视透视图； 
图7a至图7f示出了根据本发明实施例的三种不同状态的互补连接构件； 
图8和图9示出了根据本发明实施例的连接装置的组装和分解透视图； 
图10和图11示出了根据本发明实施例的手链和连接装置在连接装置被安装在手链上之前和之后的细节； 
图12和图13示出了根据本发明实施例的交叉链接装置的组装和分解透视图； 
图14和图15示出了根据本发明实施例的铰链装置的组装和分解透视图； 
图16a至图16c示意性地描述了图14和图15的铰接装置的铰接； 
图17和图18示出了根据本发明实施例的分离装置的透视图和顶视图；以及 
图19示出了铰链装置的分解透视图。 
具体实施方式
图1示出了根据本发明的安装在病人手臂11上的非侵入性固定器10。固定器10包括两个手链12a、12b，该两个手链通过两个平行运行的棒14a、14b被保持在手臂上的相对位置，所述棒经由四个连接装置16a、16b、16c、16d(各个手链处两个)被紧固到手链。第三棒20通过两个交叉链接装置18a、18b被交叉地紧固。铰链装置22连接在棒14b的一端。铰链装置经由棒被连接到另一个手链或护腕(未示出)。因而，在本实施例中，固定器包括三个手链。铰链装置与关节的平面对齐，邻近骨折区域，运动。 
手链12由多个以行形式布置的单元组成。在图1所示的示例性配置中，单元以三行布置：一个中心行和两个外部行。这在图2中得到更详细的说明，其示出了处于几乎安装状态的手链的一部分。此处，中心行由具有突出部48(为了方便命名为“突出单元”)的单元24组成，而两个外部行由具有狭槽62(为了方便命名为“槽式单元”)的单元26组成。 
在图1和图2中，中心行的各个单元连接到各个相邻外部行的两个单元，使得相邻行的单元相对于彼此偏移。因而，突出单元24b与左手侧的外部行的槽式单元26c和右手侧的外部行的槽式单元26d处于固定铰接关系，并将要被连接到槽式单元26a和26b以结束左手、右手侧的外部行。 
如图2中可见，脊状齿70形成在单元26a的槽62a的内弓形表面上，以与单元24a的突出部48a的上弓形表面上的脊状齿52接合。突出单元和槽式单元的这些和其他特征将及时地描述。此处，简要地注意的是，脊状齿70、52是互补的，并且彼此接合时，允许单元26a和24b以固定关 系连接。这将在下文参考图7a至图7f进行详细地描述。 
首先转到图3和图4，其从上面和下面示出了单元24，单元24具有限定矩形横截面的导槽34的主体32。导槽34具有平的底部36和具有一体的向内延伸的片段40的平行的、直立的侧壁38，所述片段40悬垂在底部36之上，并局部地包围通道。在此特定示例中，片段之间的间隙大体上沿导槽的整个长度上延伸，所述导槽在两个末端42a、42b处是开口的。片段具有斜角44，其允许连接装置(未示出，后文描述)更易地插入到车内以及圆形台肩47上，所述圆形台肩允许放置分离装置的钳(未示出，后文描述)。所述底部具有弯曲末端46。 
在所示的示例性单元24中，四个弓形突出部48在侧壁38的纵向末端横向第延伸。其中两个弓形突出部被图3中的单元26弄得模糊可见。突出部48覆盖大约90度的弧度，从侧壁的上部到下部，而弓形表面50向上凹入。多个(此情况下为5个)平行配置的脊状齿52自侧壁沿上弓形表面50的横向宽度延伸开，并沿上弓形表面的弓形长度延伸开。如图4中所示，内、外弓形凹槽54、56形成在突出部48的第二、底部弓形表面71上。泡沫58或其他软垫可被设定在主体32的底部上。 
现在参考图5和图6，单元26具有主体60，两个半圆形的狭槽62a、62b被限定在该主体60内。各个狭槽62具有下弓形表面63和具有更大曲率半径的上弓形表面(在图5中不可见)。下弓形表面63的特点是具有一体限定的闩锁68(在图5中局部地隐藏不见)，而上弓形表面的特点是具有多个平行布置的自狭槽的开口向内延伸的脊状齿70。 
闩锁68以与脊状齿70相同的方向向内地延伸，其一个末端处的尖端与单元24的突出部48的外、内弓形导槽56、54接合(图4)。从下部看(图6)，主体的一部分自各个狭槽的下方移除以允许闩锁上下移动。 
图7a至图7f示出了弓形突出部48和用于接收突出部的狭槽62的三种不同的“链接状态”：解除链接(图7a和图7b)；链接以允许相对运动(图7c和图7d)；以固定关系链接(图7e和图7f)。左手和右手图形彼此对应，但为了清晰，两组脊状齿和闩锁-导槽的细节被分开了。 
在图7a中，弓形突出部48的脊状齿52的横向长度l1与狭槽的脊状齿70相内延伸的深度l2(以虚线表示)大体上相等。此外，狭槽的脊状齿 70所覆盖的弓形距离可大于突出单元24的突出部48的脊状齿52所覆盖的弓形距离。然而，在其他配置中，脊状齿52、70的一个或两个可覆盖各自表面的不同区域。图7b示出了弓形突出部的导槽54、56，以及具有狭槽62的尖端72的闩锁68。 
在图7c中，弓形突出部48被局部地插入狭槽62内，使得脊状齿52、70彼此之间几乎接合。如图7d中所见，外导槽56被定位，以便在达到此可改变的关系时，闩锁68的尖端随之接合。狭槽因而可转动第引导弓形突出部，直至达到期望位置为止，而同时在定位过程期间最小化相对的横向位移，并且在多个可链接单元在以固定关系链接在一起之前可有用。 
在图7e中，弓形突出部被全部插入到狭槽内，以便两组脊状齿52、70彼此啮合，从而阻碍任何别的转动。能从这些图形中看到，两组齿52、70的相对布置可以满足：不论相对的铰接位置如何，弓形突出部的所有齿52可被接合。内导槽在单元处于固定的铰接关系时与闩锁的尖端接合(图7e)。 
图8和图9分别示出了组装、分解视图中的示例性连接装置16。装置16包括一对钳位元件76a、76b、杯状支撑件78和底部80。该部件可通过可具有螺纹端(未详细示出)的销84紧固在一起。 
在此示例中，钳位元件76a、76b大体上是一致的，并且形成为盘形片。局部球形的突出部86a、86b被形成在各个钳位元件76a、76b的一侧上，而另一侧具有导槽88a、88b的特征。当被夹紧在一起时，导槽限定孔以允许棒或其它物体夹在它们中间。导槽自中心偏离以允许销84中心地通过。两个块90a、90b自表面突起并联接在一起以阻碍钳位元件的相对转动。 
钳位元件的局部球形的突出部86，此处为凹形突出，补足了支撑件78的凸出的局部球形部分92。这就形成了允许钳位元件转动和倾斜的万向接头。钳位元件中的长圆孔94以及垫圈96允许销84在钳位元件向前或向后倾斜时保持大体上垂直。 
支撑件78坐落在分隔器82上，该分隔器将底部80的盘形部分98与支撑件78分隔开。可接收销84的螺纹端的分隔器82在横跨盘的直径方向上是伸长的并具有圆角末端100。 
图10和图11示出了连接装置16是在手链被组装后(在组装之前通过连接装置可均等地安装或者可与可链接单元集成)是如何安装在手链12上的。底部80的盘形部98从开口端在向内延伸段40的下方滑入单元24的导槽内，该单元40接收在其间的伸长分隔器。支撑件78驻留在段40的上方。销可首先松散地约束连接装置的不同部件，然后旋紧，使得支撑件78和底部80牢固地抓紧向内延伸的段40，从而将连接装置16接合到手链单元。 
图12和13分别描述了处于组装和分解视图中的示例性交叉链接装置18。装置包括四个布置为两个夹具的104a、104b钳位元件106a、106b、106c、106d。这些钳位元件可具有与连接装置16的钳位元件相同的特征，比如大体上为盘形并具有导槽108(在图12中仅可看到两个导槽)，尽管具有至少一个平的侧面允许两个钳位元件106b、106c背靠背地安装。同样，各个元件具有在盘形结构的外围上具有凹痕112和相邻的刻痕114，其可与成对的元件匹配(比如114a、112b；114b、112a)。可具有螺纹端(未示出)的销可用来将部件紧固起来。夹具104a、104b可相对另一个旋转，使得棒可以不同的相对方位定向。例如，图13示出了彼此之间呈90度的孔(以虚线A和B表示)。 
处于组装和分解视图中的铰链装置22分别在图14和图15中示出。铰链装置22具有通过第三部分铰接到第二部分116的第一部分115，该第三部分包括两个部件117a、117b和螺母-螺栓组件119、120。第一部分115具有包括两个环124a、124b的圆柱形主体122，所述环124a、124b被间隔开以接收第二部分的环126。环116具有平滑的上表面和下表面，并在内圆周表面上具有齿128。在使用中，这些齿与第三部分的两个部件117a、117b的外圆周表面上的齿130、132接合。所述两个部件通过环件大约可满足一半。因而，第二和第三铰链部分116、117相对于第一铰链部分115一前一后地转动。数字和/或其他标记(为了清晰未示出)可记录在一个或多个铰链部件上，例如在环的外圆周表面上和/或第三部分的部件的盘上，以便于转动运动的可选择范围的可视化。 
转动弧度可由限定在第三部分上的两个部件117的突出部134、136以及第一部分115的环上的突出部138、142；140、144限制。这可取决 于图16a至16c(从下面看)中示意性描述的突出部的相对位置。第一部分115的环124a、124b上的突出部138、142；140、144被示出为重叠阴影梯形，并且第三部分的两个部件117上的突出部134、136被示出为空白的梯形。在图16a中，突出部134、136在对立点处被定位，并可在突出部144、138和140、142之间以大约180度弧度前后掠过。同时，在图16b中，突出部136最初邻接在下突出部142，这就允许90度的顺时针方向转动，直至突出部134碰到突出部140为止，但是阻止了远超初始点的逆时针方向转动。在图16c中，所有的转动被阻止。 
图17和图18示意性地描述了用于分离以固定关系链接在一起的单元的分离装置150。该分离装置150由伸长主体152和两个把柄元件154、156组成。伸长主体具有圆形配置的头部158。置于头部任一侧上的是把柄元件154、156的钳部160、162。各个钳部包括在唇186处聚合的向内的弓形表面182、184。把柄元件的柄部164、166自钳部穿过转动支架铰接地延伸到连接弹簧带172。弹簧带可以是具有“弹性-缩回”特性的塑性材料。两个凹痕接触面174、176被形成为朝向伸长主体152的后部，其与把柄元件的两个接触块178、180对齐。 
参考图2，为了分离处于固定关系(例如，从单元24b和24c分离单元26c和26d)的铰接手链的单元，伸长主体的头部158置于单元24b和24c之间的间隙180中。钳部160、162置于单元24b和24c的弯曲台肩之间的间隙182、184中。将柄部彼此相压使钳部压靠在单元26c和26d上，充分地释放它们以允许用手实现最后的分离。 
图19示出了铰链装置的另一个实施例。铰链允许运动的范围，因为它能通过使用记录在刻度盘上的刻度(磁盘)和数字调节。位置可通过调节中心螺栓被紧固。 
其他的改型和变型对本领域技术人员是显而易见的。 

Claims (43)

1.一种用于固定骨折或软组织损伤的固定器，其包括：
第一和第二铰接手链，各个手链包括多个以多行形式布置的单元，其中，所述单元具有互补连接构件以允许以可交换地或固定关系将所述单元行连接在一起，其中，所述多个单元的一个或多个包括用于接收和接合连接装置的至少一部分的构件，使得连接装置的位置可在手链周围或用于安装手链的肢的周围改变；
在所述第一和第二手链的每一个上的至少一个铰链连接装置；
将所述第一手链上的所述至少一个铰接连接装置连接到所述第二手链上的所述至少一个铰接连接装置的棒；以及
铰链装置。
2.根据权利要求1所述的固定器，其特征在于，相邻行的单元在行的方向上彼此偏移。
3.根据权利要求1或2所述的固定器，其特征在于，所述手链包括单元的中心行和单元的两个外部行；
4.根据权利要求3所述的固定器，其特征在于，所述中心行的一个或多个单元包括用于接收和接合连接装置的至少一部分的所述构件，使得连接装置的位置可在手链周围或用于安装手链的肢的周围改变。
5.根据前述权利要求中任一项所述的固定器，其特征在于，所述用于接收和接合的构件包括导槽；
6.根据权利要求5所述的固定器，其特征在于，所述导槽被向内延伸的段局部包围。
7.根据权利要求5或6所述的固定器，其特征在于，所述导槽具有至少一个开口端。
8.根据前述权利要求中任一项所述的固定器，其特征在于，所述连接构件包括：
在所述单元中的第一个上的至少一个横向延伸到行方向的弓形突出部；以及
至少一个用于接收所述单元中的第二个中的所述弓形突出部的弓形槽；
其中，所述第一和第二单元属于相邻行。
9.根据权利要求8所述的固定器，其特征在于，所述弓形槽的弧大于所述突出部的弧。
10.根据权利要求8或9所述的固定器，其特征在于，所述弓形突出部的第一弓形表面具有一个或多个横向地延伸到所述行方向的脊状齿。
11.根据权利要求10所述的固定器，其特征在于，所述一个或多个脊状齿仅可沿所述突出部部分地横向地延伸。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的固定器，其特征在于，所述槽的第一弓形表面具有一个或多个横向延伸到所述行方向的脊状齿。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的固定器，其特征在于，所述弓形突出部的第二弓形表面具有一个或多个凹槽。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的固定器，其特征在于，所述槽的第二弓形表面具有横向延伸到所述行方向的闩锁。
15.根据权利要求8至14中任一项所述的固定器，其特征在于，所述多个单元包括第一种和第二种的单元，所述第一种的单元具有多个所述弓形突出部，所述第二种的单元具有多个所述槽。
16.根据权利要求15所述的固定器，其特征在于，所述第一种的单元具有所述弓形突出部中的四个，并且所述第二种的单元具有所述槽中的两个。
17.根据权利要求15或16所述的固定器，其特征在于，给定的所述行的大体上所有的单元都是所述第一种或所述第二种的单元。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的固定器，其特征在于，所述中心行包括多个所述第一种的单元，并且所述两个外部行各自包括多个所述第二种的单元。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的固定器，其特征在于，所述多个单元由刚性的、和弹性的材料制成。
20.根据权利要求19所述的固定器，其特征在于，所述材料是射线可透的。
21.根据前述权利要求中任一项所述的固定器，其特征在于，所述单元可在不使用工具的情况下通过手连接在一起，以获得单元相对于彼此之间的固定关系。
22.根据前述权利要求中任一项所述的固定器，其特征在于，所述铰接连接装置包括一对钳位元件，各个钳位元件具有可彼此对立布置的导槽，以形成用于接收棒的孔，所述一对钳位元件的至少一个具有局部球形的部分，以与支撑件的互补的局部球形部分匹配，所述支撑件可安装在或与底部的间隔器部分一体集成，其中，所述一对钳位元件、所述支撑件和所述底部通过销可松开地紧固在一起，并且其中，所述装置能安装在平的表面、矩形或正方形以及圆柱形表面上。
23.根据权利要求22所述的固定器，其特征在于，所述导槽相对于所述连接装置的中心轴线偏移。
24.根据权利要求22或23所述的固定器，其特征在于，所述底部可滑动地容纳在铰接手链单元的导槽内。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的固定器，其特征在于，所述一对钳位元件能在所有的平面内移动。
26.根据权利要求25所述的固定器，其特征在于，所述一对钳位元件的位置可被固定。
27.根据前述权利要求所述的固定器，进一步包括交叉链接装置，所述交叉链接装置包括第一和第二对钳位元件，各个元件具有可以对立关系与成对元件的导槽对齐的导槽，以形成用于接收棒的孔，所述第一和第二对可通过销可松开地背对背地紧固在一起。
28.根据权利要求27所述的固定器，其特征在于，所述各个导槽自交叉链接装置的中心轴线偏移。
29.根据权利要求所述的固定器，其特征在于，所述铰链装置包括：
具有一对间隔开的第一和第二环件的第一铰链部分；
具有可枢转地容纳在所述第一和第二环件之间的第三环件的第二铰链部分，所述第三环件具有形成在第三环件的内圆周表面上的向内定向的齿；
包括第一和第二圆柱形元件的第三铰链部分，该圆柱形元件分别地延伸通过所述第一和第二环件，所述第一和第二圆柱形元件中的每一个具有形成在圆柱形元件的外圆周表面上的向外定向的齿，以与所述第三环件的所述向内定向的齿接合；
用于可松开地将所述第一、第二和第三铰链部分紧固在一起的销；
其中，所述元件由大体上射线可透的材料制成，并且所述销由大体上射线不透的材料制成，并且其中，所述铰链允许在所有平面内的运动。
30.根据权利要求29所述的固定器，其特征在于，所述第一、第二和第三铰链部分具有用于可选择地限制所述第二铰链部分相对于所述第一铰链部分的转动运动范围的构件。
31.一种用于根据权利要求1至30中任一项所述的外部非侵入性固定器中以固定骨折或软组织损伤的铰接手链，所述手链包括以多行形式布置的多个单元，其中，所述单元具有互补连接构件以允许以可交换地或固定关系将所述单元行连接在一起，其中，所述多个单元的一个或多个包括用于接收和接合连接装置的至少一部分的构件，使得连接装置的位置可在手链周围或用于安装手链的肢的周围改变。
32.一种用于根据权利要求1至30中任一项所述的外部非侵入性固定器中的铰接连接装置，所述连接装置包括一对钳位元件，各个钳位元件具有可彼此对立布置的导槽，以形成用于接收棒的孔，所述一对钳位元件的至少一个具有局部球形的部分，以与支撑件的互补的局部球形部分匹配，所述支撑件可安装在或与底部的间隔器部分一体集成，其中，所述一对钳位元件、所述支撑件和所述底部通过销可松开地紧固在一起，并且其中，所述装置能安装在平的表面、矩形或正方形以及圆柱形表面上。
33.一种用于根据权利要求1至30中任一项所述的外部非侵入性固定器中的交叉链接装置，所述交叉链接装置包括第一和第二对钳位元件，各个元件具有可以对立关系与成对元件的导槽对齐的导槽，以形成用于接收棒的孔，所述第一和第二对可通过销可松开地背对背地紧固在一起。
34.一种用于根据权利要求1至30中任一项所述的外部非侵入性固定器中的以固定骨折或软组织损伤的铰接装置，所述铰链包括：
具有一对间隔开的第一和第二环件的第一铰链部分；
具有可枢转地容纳在所述第一和第二环件之间的第三环件的第二铰链部分，所述第三环件具有形成在第三环件的内圆周表面上的向内定向的齿；
包括第一和第二圆柱形元件的第三铰链部分，该圆柱形元件分别地延伸通过所述第一和第二环件，所述第一和第二圆柱形元件中的每一个具有形成在圆柱形元件的外圆周表面上的向外定向的齿，以与所述第三环件的所述向内定向的齿接合；
用于可松开地将所述第一、第二和第三铰链部分紧固在一起的销；
其中，所述元件由大体上射线可透的材料制成，并且所述销由大体上射线不透的材料制成，并且其中，所述铰链允许在所有平面内的运动。
35.一种用于外部非侵入性固定器用的根据权利要求31所述的铰接手链的固定骨折或软组织损伤的单元，所述单元包括具有连接构件的第一种单元，以允许以铰接或固定关系链接到第二种单元，所述第一种单元包括限定导槽的主体，所述导槽被向内延伸的段局部地包围，柄具有至少一个开口，所述弓形突出部的每一个在第一弓形表面上具有一个或多个横向延伸的脊状齿。
36.根据权利要求35所述的单元，其特征在于，所述弓形突出部的每一个在第二弓形表面上具有一个或多个弓形凹槽。
37.一种用于外部非侵入性固定器用的根据权利要求31所述的铰接手链的固定骨折或软组织损伤的单元，所述单元包括具有连接构件的第二种单元，以允许以铰接或固定关系链接到第一种单元，所述第二种单元包括限定两个并排的半圆形的狭槽的主体，所述狭槽的每一个在第一弓形表面内具有一个或多个上横向延伸的凹部。
38.根据权利要求37所述的单元，其特征在于，所述狭槽的每一个在第二弓形表面内具有横向延伸的钩。
39.一种治疗骨折的方法，所述方法包括将根据权利要求1至30中任一项所述的非侵入性固定器紧固到病人的肢。
40.一种治疗软组织损伤的方法，所述方法包括将根据权利要求1至30中任一项所述的非侵入性固定器紧固到病人的肢。
41.一种用于分离如权利要求31所定义的具有以多个行布置的多个单元的铰接手链的单元的分离装置，单元的行以固定关系链接在一起，所述分离装置包括：
在一端具有头部的伸长体；以及
各自具有柄部和钳部的第一和第二把柄元件；
其中，所述第一和第二把柄元件可枢转地连接到所述伸长体的对立侧，使得在所述柄部彼此相向移动时，所述钳部彼此相离运动。
42.一种用于分离如权利要求31所定义的具有以多个行布置的多个单元的铰接手链的单元的方法，单元的行以固定关系链接在一起，所述分离装置具有：在一端具有头部的伸长体；各自具有柄部和钳部的第一和第二把柄元件；其中，所述第一和第二把柄元件可枢转地连接到所述伸长体的对立侧，使得在所述柄部彼此相向移动时，所述钳部彼此相离运动；所述方法包括：
将所述伸长体的所述头部和所述第一和第二把柄元件的所述钳部置于所述多个行的第一行的两个相邻单元之间；以及
将所述第一和第二把柄元件的所述柄部彼此相向挤压，使得所述钳部压靠在属于邻近所述第一行的行的单元上。
43.一种大体上参考附图描述的铰接手链、连接装置、交叉链接装置、铰链、分离装置和非侵入性固定器。
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