CN103417277A - 股骨环式三角形同步控制延长器 - Google Patents

Abstract

一种股骨环式三角形同步控制延长器，由延长器架体、连接在延长器架体上的钢针固定夹、以及夹在钢针固定夹中的钢针组成，延长器架体包括设置于股骨处的股骨延长器架体，股骨延长器架体包括股骨下孔洞环、设置于股骨下孔洞环上方的股骨上孔洞环、以及连接在股骨下孔洞环与股骨上孔洞环之间的若干根快速牵伸延长杆，延长器架体还包括连接在股骨上孔洞环上方的一至两根管状连接杆和连接在管状连接杆与股骨上孔洞环之间的弧形弓，延长器架体还包括设置于胫骨处的胫骨孔洞环和设置在股骨下孔洞环与胫骨孔洞环之间的弹性牵伸固定杆。本延长器可以对膝关节的压力进行动态补偿，使得膝关节的压力保持动态平衡，使得膝关节在延长过程有一定的活动度。

Description

股骨环式三角形同步控制延长器

技术领域

本发明涉及一种骨外固定器，特别涉及一种股骨延长器。

背景技术

骨延长术（Bone lengthening）概念源于初始的骨痂延长术（Callus lengthening），是指在截骨的两端穿放钢针，通过应用骨延长器对骨实施牵伸力，使骨长度增加的概念，骨延长后也能使肢体长度适度增加，骨延长术是一种被动式的肢体延长方式。现有的骨延长器，如图1所示的Ilizarov环式延长器，在实施股骨延长术时，分别在股骨和胫骨上穿针，并在轴线上延长或者缩短骨质。然而上述股骨延长器的不足之处在于：通常只能在不跨越关节的情况下、对骨骼实施牵伸力，无法对跨越膝关节的肌肉、神经、血管等软组织进行同步牵伸延长，尤其是在进行跨关节的股骨延长时，采用现有的骨延长器进行跨关节的牵引，容易发生骨不连、关节脱位和膝关节功能障碍等肢体延长的严重并发症。本专利的发明人提出了肢体延长概念，即根据应力再生的生物学原理、应力法则、微创原则和控制理论，应用截骨术和外固定器的牵伸与矫形功能，为肢体（骨）组织提供适宜的张应力，重现肢体再生的生物学过程，实现肢体长度增加和功能优化重建的新的肢体延长概念。通过对肢体延长动态平衡生物力学方面的多年临床研究，并根据不同的治疗目的和具体方法的差异，提出了多种基本手术方式。

而肢体同步延长术是围绕解决临床问题而进行的研究与创新，肢体同步延长的基本技术原则应符合：①血供优良的截骨位置；②最小创伤的截骨术；③力学性能优良和功能完善的肢体延长器；④维持临近关节、骨与软组织的基本正常生理平衡；⑤患者在无痛状态下进行有益的功能训练和生活自理；⑥肢体长度的增加与正常肢体功能的恢复保持一致；⑦不进行肌腱（跟腱）延长等附加手术。在肢体延长技术中尽管规范骨延长技术原则，能解决部分肢体短缩畸形的治疗需求，但却很难解决复杂性肢体短缩畸形和大幅度肢体短缩畸形所产生的临床难点问题。因为传统骨延长器不能为跨越关节的肌肉等软组织提供直接的作用力，其作用力只能通过关节而间接传导；随着骨长度的持续增长，必然会引起跨越关节的软组织张力增加，从而诱发相应的关节动态平衡的紊乱，甚者可能导致关节脱位或软骨损害。例如：胫骨延长，轻者会发生足下垂，重者则会发生关节软骨损害；股骨延长，轻者会引起膝关节屈曲受限，重者会发生膝关节脱位等严重并发症。在大幅度延长时更是如此。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述不足之处，提供一种延长幅度高、可在股骨延长时维持膝关节的动态平衡，避免大幅度延长是引起的膝关节脱位、膝关节内压力增加引起关节软骨损害的股骨环式三角形同步控制延长器。本发明股骨环式三角形同步控制延长器使肢体骨与神经、血管和肌肉等软组织在同一张应力环境下，进行细胞分裂增值的组织长度增长，并维持关节的动态平衡与功能一致。能在延长过程中，维持关节于功能位和动态生理平衡，最大限度避免关节并发症的发生。有效地防止足下垂、关节畸形、脱位和关节荷载传导紊乱，避免大幅度延长时关节内压力增高和软骨营养不良而发生退变的问题。实现了肢体延长术由“危险”向“安全”的转变，使手术的安全实施成为现实。

随着21世纪再生医学研究的深入，在发现胚胎发育过程中信号系统调控作用的同时，还逐渐形成一个新兴的科学－力学细胞学。根据新的研究成果结论，肢体延长即是一种“肢体再生”的生物学行为，再生的方式就是应力再生。骨折愈合，骨段延长、牵伸矫形和肢体延长，均是通过股骨环式三角形同步控制延长器为再生提供应力效应，如骨折固定，加压固定、牵拉组织和弹性固定等力学作用效应，实现肢体再生。在器械应用上最大限度为肢体功能的使用创造条件。

运动有利于肢体血运，能最大限度的发挥生理应力刺激的效应，促进骨再生，实现骨功能的优化重建。股骨环式三角形同步控制延长器还有助于提高骨再生质量，消除了长期以来认为使用外固定器不能负重、难以行走、长期住院、和管理麻烦等偏见。实现治疗与康复并举的肢体延长,几乎无需在治疗中或延长结束后进行专项功能康复性治疗或训练，而实现自然康复的目的。并使得膝关节在延长过程有一定的活动度，维持关节营养，避免关节软骨退变。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种股骨环式三角形同步控制延长器，由延长器架体、连接在延长器架体上的钢针固定夹、以及夹在钢针固定夹中的钢针组成，其特征在于：所述延长器架体包括设置于股骨处的股骨延长器架体，股骨延长器架体包括股骨下孔洞环、设置于股骨下孔洞环上方的股骨上孔洞环、以及连接在股骨下孔洞环与股骨上孔洞环之间的若干根快速牵伸延长杆。

所述延长器架体还包括连接在股骨上孔洞环上方的一至两根管状连接杆和连接在管状连接杆与股骨上孔洞环之间的弧形弓。

所述延长器架体还包括设置于胫骨处的胫骨孔洞环和设置在股骨下孔洞环与胫骨孔洞环之间的弹性牵伸固定杆，所述弹性牵伸固定杆的上端与股骨下孔洞环铰接连接，弹性牵伸固定杆的下端插设在胫骨孔洞环的孔洞中，弹性牵伸固定杆的上部设有螺纹，并且螺纹与胫骨孔洞环之间设有弹簧。

所述延长器架体还包括带螺纹的固定夹连接杆，所述带螺纹的固定夹连接杆通过上下调整螺母可调连接在股骨下孔洞环上，带螺纹的固定夹连接杆上套有钢针垫片和钢针压垫，并且钢针垫片和钢针压垫通过上下调整螺母可调连接在带螺纹的固定夹连接杆上，钢针垫片与钢针压垫之间夹有半针。

所述弹性牵伸固定杆的上端通过第一关节器与股骨下孔洞环铰接连接。

所述快速牵伸延长杆的一端固定连接在股骨下孔洞环上、另一端铰接连接在股骨上孔洞环上。

所述快速牵伸延长杆包括有螺纹杆、内杆套和外杆套，所述螺纹杆由上至下插入在内杆套中，所述内杆套由上至下插入在外杆套中，所述外杆套的下端设有与洞孔环连接用的螺纹连接件。

所述内杆套的上端设有外翻边，并且内杆套的上端部与螺纹杆之间设置有压力控制器，所述压力控制器由调整套、压力控制套和压缩弹簧组成，所述调整套的上端部与螺纹杆螺纹连接，调整套的下端部与压力控制套螺纹连接，所述压力控制套活动套设于外翻边下侧的内杆套上，所述压缩弹簧套在调整套的上端部与内杆套的外翻边之间的螺纹杆上。

所述外杆套的上端部内侧壁上设有锥形敞口，外杆套的上端部外侧壁上设有外螺纹段，并且外杆套的上端部与内杆套之间设置有锁紧接头，所述锁紧接头由锥形弹性圈和锁紧螺母组成，所述锁紧螺母通过外螺纹段螺纹连接在外杆套的上端部，所述锥形弹性圈插在锥形敞口中、夹在内杆套与外杆套之间，并且锥形弹性圈的上端部卡固在锁紧螺母的上端部上。

所述内杆套的下端部外侧壁与外杆套的内侧壁之间设有杆套垫片。

所述快速牵伸延长杆上的螺纹杆通过上下调整螺母可调连接在股骨下孔洞环上，所述快速牵伸延长杆上的螺纹连接件通过第二关节器与股骨上孔洞环铰接连接。

所述管状连接杆通过具有铰接和锁紧功能的关节器铰接连接在股骨上孔洞环上。

所述股骨上孔洞环的上方设置有两根管状连接杆，两根管状连接杆通过两个具有铰接和锁紧功能的关节器和一个多孔板铰接连接在股骨上孔洞环上。

所述弧形弓的一端通过具有铰接和锁紧功能的关节器铰接连接在股骨上孔洞环上，弧形弓的另一端通过万向接头与管状连接杆连接。

与现有技术相比本发明的有益效果是：当股骨延长、膝关节处压力增大时，弹性牵伸固定杆和弹簧对膝关节的压力进行动态补偿，使得膝关节的压力保持动态平衡，避免大幅度延长是引起的膝关节脱位、以及避免大幅度延长时膝关节内压力增加所引起关节软骨损害，使得膝关节在延长过程有一定的活动度，维持关节营养，避免关节软骨退变，从而为股骨的大幅度延长提供充足的安全保障。 

本发明设计了由股骨上孔洞环、管状连接杆和弧形弓组成的三角式支撑结构，具有稳固坚强的固定结构，具有很好的固定、抗剪切和防止旋转能力，固定牢稳；另外，根据杠杆原理设计，三角式支撑结构能拮抗股骨近端载荷的剪切力，术后可以通过内侧杆或外侧的调节（牵伸或加压）来控制颈干角。

本发明中设有多向铰接关节和具有铰接和锁紧功能的关节器，既可实现足踝内外翻畸形矫正功能，又可在矫形后实施有效的锁紧固定。

本发明亦可伴随治疗周期调整结构：在早期固定阶段时，这种三角式支撑结构增加了骨外固定器的稳定性，满足坚强固定需要；在中期弹性固定阶段，可按需在近端洞孔C形环、远端洞孔C形环之间拆装快速牵伸延长杆，提供轴向和综合应力刺激的弹性固定，促进骨折愈合、新骨生长；在后期提供平衡固定阶段，可拆全部快速牵伸延长杆，减轻骨外固定器的重量，利于患者进行运动性康复训练，促进骨质矿化，实现骨功能的优化重建和完全愈合），促进新骨生长，骨质矿化，实现骨功能的优化重建和积极康复治疗，实现完全愈合，同时方便术后管理、方便测量。

本发明调节方便，螺纹半针能够通过钢针固定夹在连接杆的轴向进行位移调节，并且钢针固定夹亦能对螺纹半针的角度进行调节，灵活的实现钢针的加压和牵伸。

本发明具有良好整复、固定和调控等功能，最大限度方便了术中操作，以及患者肢体和关节的活动的用于髋关节矫形、股骨骨折的骨外固定器，尤其体现在：结构简便，组合灵活，方便操作，可根据不同的关节病、骨折情况和治疗需要，组合成多种具有静态固定和适度牵伸加压功能构型，具有静态固定和适度牵伸加压功能，并具有很好的固定、抗剪切和防止旋转能力。

本发明的治疗应用范围广：1、可以根据治疗要求，通过骨外固定器的固有功能和调节装置，为骨折治疗提供骨折复位和适应性刚度的功能；2、为骨缺损、皮肤缺损和肢体短缩畸形的治疗提供缓慢延长的功能；3、为骨与关节畸形的治疗提供逐步牵伸矫形功能；4、复杂情况下的综合力学作用，提供与骨及软组织再生相适应的生物力学环境。上述这些特殊功能，是其它器械和治疗方法所不具备的。

本发明保证了机械能与生物能的平衡能力，可确保矫形延长的效果，有效地防止骨不连等并发症的发生。

本发明中设有多向铰接关节和具有铰接和锁紧功能的关节器，既可实现足踝内外翻畸形矫正功能，又可在矫形后实施有效的锁紧固定。

本本发明可以使机械能（力学环境）与生物能（组织再生）具有很好的相容性（力学生物学环境的合理性），可以满足骨折早期实施坚强固定、中期提供轴向和综合应力刺激的弹性固定、后期提供平衡固定的要求。

本发明对骨外固定器的力学效应进行了新的创新，具有动态弹性牵伸功能，具有顺应生物学要求的结构，使骨外固定器迈向仿生学的境界成为可能，为实施控制论提供了技术保证。

本发明融入了更多的Ilizarov外固定器的结构元素，不仅在基础理论，器械创新、技术规范、临床应用和治疗理念等方面又有新的突破，基本实现了理论系统化、器械系列化、操作规范化、疗效标准化，形成了新的骨外固定技术体系。

本发明中的快速牵伸延长杆是实施整体构型和功能组合的重要构件，可进行构型的优化组合，增加构型的实用性和灵巧性，在治疗过程可以根据治疗要求实施牵伸、加压、调控弹性和适应性刚度固定，突出地体现了仿生学功能，提高了机械能与生物能的相容性，符合再生重建和控制理论的要求，确保了疗效。

在治疗过程中，根据治疗要求，可以通过压力控制器来控制本发明中的快速牵伸延长杆，使快速牵伸延长杆实施弹性牵伸加压、弹性固定（调控弹性）和适应性刚度固定。

本发明中的快速牵伸延长杆可以伸缩，即顺时针或逆时针转动锁紧接头360度，快速牵伸延长杆可以增长或缩短，解决了骨外固定器固定的刚度不能变化的难题，所以在治疗过程可以根据治疗要求实施间隙为零的早期坚强固定、中期间隙为1～2mm的弹性固定和后期间隙为3～5mm的适应性平衡固定。

本发明中的快速牵伸延长杆具有快速伸缩、缓慢延长和动态弹性牵伸加压三种功能，具有调整操作方便、构型优化、实用、灵巧的特点，更重要地是，在治疗的全过程中，即早、中、后期的不同固定阶段，在保持骨外固定器的全部功能的前提下，可分别满足早期坚强固定、中期弹性固定、后期平衡固定阶段骨的治疗要求，促进新骨生长，骨质矿化，实现骨功能的优化重建和积极康复治疗，实现完全愈合，同时方便术后管理、方便测量。

与传统的延长杆（申请公布号为CN102860861A的中国专利申请）相比，本发明中的快速牵伸延长杆更好用，具体如下：

1、传统的延长杆采用的是二段杆的结构，存在伸缩度小的问题，而本发明中的快速牵伸延长杆采用了三段杆的结构，所以拉伸长度比传统的延长杆增长了很多（伸缩长度更大），可达到160mm～350mm，调整范围更广，对足踝矫形有很大的优势，避免了传统的延长杆的长度有限的弊端。

2、传统的延长杆在锁紧套上提收缩锁紧爪时、容易使锁紧爪内的螺纹扣住螺纹杆、使螺纹杆与杆套锁紧，同时，传统的延长杆通过锁紧爪锁紧后，螺纹杆与杆套之间的配合间隙会导致延长杆出现轻微的晃动感。本发明中的快速牵伸延长杆取消了锁紧爪，所以避免了螺纹杆和锁紧爪伸缩时会出现卡死的问题，同时，本发明中的快速牵伸延长杆设计了外杆套和内杆套无间隙配合自由滑动，并通过锁紧接头来控制外杆套和内杆套的滑动，以此实现快速大幅度的长度调整，由于内杆套和外杆套之间是无间隙配合的自由滑动，所以锁紧后无晃动。 

3、避免了传统的延长杆使用不方便的问题。传统的延长杆上的刚度控制器是单独放置的，其顶住锁紧爪时，才能实现刚度控制，使用时调整复杂浪费时间，如果不需要刚度控制器时，还得将其卸下，所以使用不同构型时，还得多加考虑；而本发明采用了将刚度控制器内置的原理，改称为压力控制器，通过旋转压力控制器中的压力控制套，可以调整本发明对术骨的压力，通过整体旋转压力控制器中的调整套，可以使螺纹杆与内杆套之间实现伸缩微调，所以既提高了调整速度，又保证了调整的精确度，如果不需要刚度控制时，可以直接将压力控制套旋转至调整套的最深处，将压缩弹簧压至最短（压缩弹簧处无弹力状态），此时压力控制器不起作用。

4、传统的延长杆在加工锁紧爪时，加工难度大，产品成品率低，生产成本高，成为影响产品推广的瓶颈，而本发明中的快速牵伸延长杆取消了锁紧爪，降低了加工难度和生产成本，提高了加工效率,避免了加工锁紧爪所带来的问题。

5、传统的骨外固定器全部采用不锈钢，在治疗过程中会影响X光透视，而本发明中除了螺纹杆之外均可采用轻质硬铝合金、钛合金或碳纤维材料，所以扩大了X光透视范围，增加了骨外固定器的透视率，便于对治疗效果进行精确评估，也更有利于准确地诊断骨折的状况，此外还明显地减少了骨外固定器的重量，便于功能训练。

附图说明

图1为现有技术中、股骨延长术常用的Ilizarov环式延长器的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的分解结构示意图。

图4是快速牵伸延长杆的主视示意图。

图5是快速牵伸延长杆的分解示意图。

图6是快速牵伸延长杆的组装示意图。

图7是锁紧接头和外杆套的上端部外侧壁上的外螺纹段的示意图。

图8是快速牵伸延长杆的结构示意图。

图9是图8中Ⅰ处的放大示意图。

图10是图8中Ⅱ处的放大示意图。

图中标记：1－股骨；2－胫骨；3a－股骨下孔洞环—；3b－股骨上孔洞环—；3c－快速牵伸延长杆；4－胫骨孔洞环；5－弹性牵伸固定杆；6－弹簧；7－第一关节器；8－第二关节器；9－螺纹杆；10－内杆套；11－外杆套；12－调整套；13－压缩弹簧；14－压力控制套；15－锥形敞口；16－锥形弹性圈；17－外螺纹段；18－锁紧螺母；19－杆套垫片；20－螺纹连接件；21－外翻边；22－管状连接杆；23－弧形弓；24－带螺纹的固定夹连接杆；25－钢针垫片；26－钢针压垫；27－上下调整螺母；28－钢针固定夹；29－半针；30－具有铰接和锁紧功能的关节器；31－多孔板；32－万向接头。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例如图2至图10所示，这种股骨环式三角形同步控制延长器，由延长器架体、连接在延长器架体上的钢针固定夹28、以及夹在钢针固定夹中的钢针组成。

所述延长器架体包括设置于股骨1处的股骨延长器架体，股骨延长器架体包括股骨下孔洞环3a、设置于股骨下孔洞环3a上方的股骨上孔洞环3b、以及连接在股骨下孔洞环3a与股骨上孔洞环3b之间的若干根快速牵伸延长杆3c。

所述延长器架体还包括连接在股骨上孔洞环3b上方的一至两根管状连接杆22和连接在管状连接杆22与股骨上孔洞环3b之间的弧形弓23。

所述延长器架体还包括设置于胫骨2处的胫骨孔洞环4和设置在股骨下孔洞环3a与胫骨孔洞环4之间的弹性牵伸固定杆5，所述弹性牵伸固定杆5的上端与股骨下孔洞环3a铰接连接，弹性牵伸固定杆5的下端插设在胫骨孔洞环4的孔洞中，弹性牵伸固定杆5的上部设有螺纹，并且螺纹与胫骨孔洞环4之间设有弹簧6。

所述弹簧6能够在股骨下孔洞环3a、胫骨孔洞环4的间距达到预设范围时、动态地施加反推力，当股骨1延长、膝关节处压力增大时，弹性牵伸固定杆5中的弹簧6对膝关节的压力进行动态补偿，使得膝关节的压力保持动态平衡，避免大幅度延长是引起的膝关节脱位、以及避免大幅度延长时膝关节内压力增加所引起关节软骨损害，使得膝关节在延长过程有一定的活动度，维持关节营养，避免关节软骨退变，从而为股骨1的大幅度延长提供充足的安全保障。 

需要说明的是，本发明中的股骨上孔洞环、股骨下孔洞环、以及胫骨孔洞环可以是采用全环的结构，股骨上孔洞环、股骨下孔洞环、以及胫骨孔洞环还可以采用C型环结构，即：半圈、不封闭的形态，以起到减小自重、使得结构更加轻巧的有益效果。

所述延长器架体还包括带螺纹的固定夹连接杆24，所述带螺纹的固定夹连接杆24通过上下调整螺母27可调连接在股骨下孔洞环3a上，带螺纹的固定夹连接杆24上套有钢针垫片25和钢针压垫26，并且钢针垫片25和钢针压垫26通过上下调整螺母27可调连接在带螺纹的固定夹连接杆24上，钢针垫片25与钢针压垫26之间夹有半针29。 

所述弹性牵伸固定杆5的上端通过第一关节器7与股骨下孔洞环3a铰接连接。

所述快速牵伸延长杆3c的一端固定连接在股骨下孔洞环3a上、另一端铰接连接在股骨上孔洞环3b上。

本实施例中，快速牵伸延长杆3c包括有螺纹杆9、内杆套10和外杆套11，所述螺纹杆9由上至下插入在内杆套10中，所述内杆套10由上至下插入在外杆套11中，所述外杆套11的下端设有与洞孔环连接用的螺纹连接件20。

所述内杆套10的上端设有外翻边21，并且内杆套10的上端部与螺纹杆9之间设置有压力控制器，所述压力控制器由调整套12、压力控制套14和压缩弹簧13组成，所述调整套12的上端部与螺纹杆9螺纹连接，调整套12的下端部与压力控制套14螺纹连接，所述压力控制套14活动套设于外翻边21下侧的内杆套10上，所述压缩弹簧13套在调整套12的上端部与内杆套10的外翻边21之间的螺纹杆9上。

所述外杆套11的上端部内侧壁上设有锥形敞口15，外杆套11的上端部外侧壁上设有外螺纹段17，并且外杆套11的上端部与内杆套10之间设置有锁紧接头，所述锁紧接头由锥形弹性圈16和锁紧螺母18组成，所述锁紧螺母18通过外螺纹段17螺纹连接在外杆套11的上端部，所述锥形弹性圈16插在锥形敞口15中、夹在内杆套10与外杆套11之间，并且锥形弹性圈16的上端部卡固在锁紧螺母18的上端部上。所述内杆套10的下端部外侧壁与外杆套11的内侧壁之间设有杆套垫片19。

所述快速牵伸延长杆3c上的螺纹杆9通过上下调整螺母27可调连接在股骨下孔洞环3a上，所述快速牵伸延长杆3c上的螺纹连接件20通过第二关节器8与股骨上孔洞环3b铰接连接。采用这样的方式，整体结构灵巧、拆装方便。

在其它实施例中，快速牵伸延长杆也可以用传统的延长杆来代替，当然，快速牵伸延长杆还可以采用其它的现有的一些连接杆件。

所述管状连接杆22可通过具有铰接和锁紧功能的关节器30铰接连接在股骨上孔洞环3b上。本实施例中，股骨上孔洞环3b的上方设置有两根管状连接杆22，两根管状连接杆22通过两个具有铰接和锁紧功能的关节器30和一个多孔板31铰接连接在股骨上孔洞环3b上。

所述弧形弓23的一端通过具有铰接和锁紧功能的关节器30铰接连接在股骨上孔洞环3b上，弧形弓23的另一端通过万向接头32与管状连接杆22连接。

所述具有铰接和锁紧功能的关节器可以是球形万向关节（申请公布号为CN103006302A的中国专利申请）、阻尼关节（申请公布号为CN103006303A的中国专利申请）或自锁关节（申请公布号为CN103006301A的中国专利申请）中的任一种或多种的组合。

本实施例中，除了螺纹杆之外均可采用轻质硬铝合金、钛合金、碳纤维材料来制作。

快速牵伸延长杆中的锁紧接头的作用是：使内杆套和外杆套迅速牵伸和锁紧，使内杆套和外杆套在任意位置锁紧。具体来说，就是所述外杆套的上端部内侧壁上设有锥形敞口（即外杆套的上端部内侧壁是轴径由上至下逐渐变小的锥形结构），当拧紧锁紧接头中的锁紧螺母时，锥形敞口可将锥形弹性圈压缩，使锥形弹性圈抱死内杆套，此时内杆套和外杆套锁紧，当旋松锁紧螺母时，锥形弹性圈回复原状，使内杆套相对外杆套自由伸缩。

在早期治疗阶段，在手术复位时，将本发明固定在术骨上时，将快速牵伸延长杆上的锁紧螺母松开，使快速牵伸延长杆处于长度快速可调状态（内杆套与外杆套可相对滑动），同时快速快速牵伸延长杆在各种具有铰接和锁紧功能的关节器的作用下处于自由活动状态，此时的本发明能灵活地进行三维调整，进行牵伸、旋转、加压、复位。当术骨基本复位后，将本发明中的具有铰接和锁紧功能的关节器锁紧，通过旋转压力控制器中的调整套来进行螺纹杆的微伸缩（调整套可控制内杆套与螺纹杆的相对位置），对骨折复位进行微调。当术骨调整复位后，可以将压力控制器中的压力控制套旋转至调整套的最深处，此时压缩弹簧被压缩至最短，压力控制器不起作用（压缩弹簧不起作用），此时快速牵伸延长杆将快速的对术骨进行充分固定，为骨折愈合、新骨矿化提供坚强固定，确保骨愈合初期阶段所要求的坚强固定，避免了由于稳定差造成的错位、成角不准，愈合不良等问题。 

在骨愈合的中期时，需要对术骨提供轴向和综合应力刺激的弹性固定，将压力控制套旋转松开，使压缩弹簧处于弹力状态，此时在压力控制器中的压缩弹簧的作用下、快速牵伸延长杆会具有一定的伸缩弹性（螺纹杆与内杆套弹性连接），通过旋转压力控制套、可以调节压缩弹簧的弹力大小，由此实现调整控制快速牵伸延长杆的弹力大小，从而达到控制快速牵伸延长杆对术骨的压力大小的目的，此时，可控制骨外固定器，实施牵伸、加压功能，快速牵伸延长杆上的调整套对断骨的牵伸加压范围0～200帕(单位)。顺时针转动调整套360度，增长1mm，逆时针转动则缩短1mm，这种调控，提供了骨愈合中期阶段的最佳综合应力刺激的弹性固定刚度，充分发挥骨对应力的适应性，可调整骨的生长与吸收，促进骨折愈合的进程，完成骨功能的优化重建。

后期治疗阶段：本发明将提供平衡固定，在保持骨外固定器的功能的前提下，可随机快速减少本发明上的快速牵伸延长杆的数量，这样既保持了本发明的支撑强度，又减轻了骨外固定器的重量，并且方便术后管理，利于积极康复治疗。

本发明的操作方法和步骤如下。

1.常规术前准备：（1）骨科手术化验室常规检查。（2）常规拍摄肢体的全长X线片。（3）对肢体长度和功能进行物理检查。

2.制定整体治疗方案：（1）对肢体短缩畸形进行分类。（2）根据分类确定具体治疗方案及部位。（3）根据X线片，应用手工绘图或计算机进行程序化设计或模拟。

3.器械配型：根据肢体短缩畸形和延长幅度方案，装配股骨环式三角形同步控制延长器，并先在患者的肢体上试用，构型选择时应遵循“宁短勿长、宁粗勿细”的原则，以便于构型的调整。

4.选定截骨位置及截骨：（1）根据肢体短缩畸形的具体状况选择截骨位置，依次为干骺端、干骺端与骨干联合截骨位置以及血供好的骨干位置。（2）根据肢体短缩畸形的具体状况，选定不同的截骨方法。

5.手术操作：肢体延长的手术操作，主要有截骨术、器械定位、穿置钢针和调整固定等基本穿置步骤组成。在手术中，既可能发生与常规骨科手术同样的问题，如截骨和穿针操作引起的意外损伤，又可因为器械安置不合理引发的问题，如器械压迫肢体等。下面以胫骨干骺端截骨延长为例，介绍手术操作的基本要略。

(1)步骤1—选择微创连孔截骨方法。截骨是肢体延长手术创伤最大的操作环节，应选择最佳的截骨位置，如长骨干骺端或血运好一些的骨干。操作严格骨科基本手术常规进行，也要注意避免因截骨操作不当引起的延长困难和骨再生障碍等临床问题，手术的全程要树立微创意识，应争取做到切口最小化，并最大限度保护骨膜，有利于维持对线对位及后面的操作。

(2)步骤2——安置股骨环式三角形同步控制延长器，延长器的安装在确保顺利完成延长任务的同时，以不影响行、卧、坐，以及肢体和关节活动为原则。延长器的两端尽可能靠近关节，以保证两端穿针位置的准确。其内径与皮肤的最小距离不能小于一横指，大腿延长器与机械轴一致。如果位置不正确，不但会影响钢针位置的定位，也会可能引起术后延长障碍，继发畸形，影响关节活动。

(3)步骤3——穿放钢针，穿针是肢体延长最为重要的操作环节。钢针布局合理，贯彻“稳定两端”的钢针布局原则。穿针顺序如下：（3.1）延长器进行基本定位后，在股骨近端穿分别穿二根螺纹半针，并与双管管状连接杆上的钢针固定夹连接，在股骨远端穿一枚全针；在胫骨近端穿二枚全针，并调好位置，然后分别固定在股骨下孔洞环和胫骨孔洞环上，在股骨近端冠状面处穿一枚螺纹半针并固定在弧形弓的钢针固定夹上，以构成三角形坚强固定。（3.2）精确调整延长器与肢体的位置，保持延长器与肢体的合适位置，在近端穿放一枚钢针，检查无误再继续以下穿针；（3.3）按设计的钢针布局，穿置胫骨远端段的钢针，对全针实施拉张固定；（3.4）在胫骨近端段穿针平面的后内侧及后外侧各穿1枚半针固定，以实施动态弹性固定；（3.5）钢针与延长器固定时，要在钢针与环和孔的最近位置固定，避免钢针固定后，因拉张变形引起骨段的位移、成角和骨间隙增宽等。还要检查各部位钢针有无张力，如有钢针压迫皮肤应进行减张，消除对关节活动的相关影响；(4)步骤4——调整固定，安装延长器和穿针后，可用骨刀或手法使骨断裂。一般以手法折骨，确认骨完全断裂，锁紧螺栓，直视下检查截骨位置和间隙。如骨间隙大于3mm应调节伸缩杆，缩小骨间隙。引流管引流，再进行伤口缝合包扎。

6.操作评估：（1）引流通畅与否及肢体肿胀的程度。（2）钢针有无张力。（3）延长器的位置如何。（4）肢体和关节活动有无影响，如确认无误，即可用湿酒精纱布包扎针孔。

7.术后管理。从手术结束到延长器拆除的这段时间，称为术后治疗阶段。术后治疗是肢体延长的关键环节，应该认识到治疗并未结束。在术后治疗的过程中，必须重视术后管理，克服“重手术，轻管理”的意识。

8.术后常规治疗：参照常规骨科手术和骨外固定手术的基本要求，进行治疗和护理。

9.预延期管理：术后8至12天为预延长期（延长等待期）。

（1）常规针孔护理，避免严重针孔感染的发生。

（2）指导并协助患者进行床上功能训练，如下肢肌肉收缩运动、足踝活动和直腿抬高等。

（3）协助患者进行站立，正确使用助行器，进行自行行走。

（4）X线检查，评估截骨的确切性，器械与肢体（骨）的连接和稳定性。

10.延长期管理：此期是控制延长质量最为有效的关键期，又是肢体延长并发症的高发期，容易出现并发症，需早发现，早调控，避免严重针孔感染的发生，消除延长障碍，及时处理截骨不全或提前愈合。延长一周后进行X线检查，评估截骨和牵伸效果。如发现截骨不全或提前愈合，应及时实施闭式截骨术，使延长顺利进行。

11.治用并举，应贯彻“治用并举、用练结合、医患配合、自然康复”的治疗与康复同步的原则，充分使用患肢，促进组织再生和功能优化重建。 

（1）治用并举：器械构型和钢针布局要方便肢体活动，如便于患者生活自理，有利于功能训练如构型不影响行走，钢针不引起运动疼痛等。

（2）用练结合：鼓励患者在无痛条件下生活自理，充分使用患肢，做到“站要直、坐要正、行要端”。运动的幅度和力度因人而异，要循序渐进，逐步增加。指导训练，如延长期膝关节不能完全伸直时，应及时加强主动训练、被动训练或沙袋压膝等措施；站立时，足跟不能着地就要增加站立训练时间，同时也可调节踝关节后方的弹性装置，适当增加牵伸力等。

（4）自然康复：是指骨外固定的条件下，不采取专门功能康复性治疗措施和专项功能训练。由于技术创新和规程完善，很多以前需要医生完成的术后管理工作，现在可放心地交由患者完成。患者的住院时间可大幅度缩短，大部分病人在术后几天或几周后，便能出院自行实施牵伸延长、针孔护理和功能训练。

Claims (10)

1.一种股骨环式三角形同步控制延长器，由延长器架体、连接在延长器架体上的钢针固定夹（28）、以及夹在钢针固定夹中的钢针组成，其特征在于：

所述延长器架体包括设置于股骨（1）处的股骨延长器架体，股骨延长器架体包括股骨下孔洞环（3a）、设置于股骨下孔洞环（3a）上方的股骨上孔洞环（3b）、以及连接在股骨下孔洞环（3a）与股骨上孔洞环（3b）之间的若干根快速牵伸延长杆（3c）；

所述延长器架体还包括连接在股骨上孔洞环（3b）上方的一至两根管状连接杆（22）和连接在管状连接杆（22）与股骨上孔洞环（3b）之间的弧形弓（23）；

所述延长器架体还包括设置于胫骨（2）处的胫骨孔洞环（4）和设置在股骨下孔洞环（3a）与胫骨孔洞环（4）之间的弹性牵伸固定杆（5），所述弹性牵伸固定杆（5）的上端与股骨下孔洞环（3a）铰接连接，弹性牵伸固定杆（5）的下端插设在胫骨孔洞环（4）的孔洞中，弹性牵伸固定杆（5）的上部设有螺纹，并且螺纹与胫骨孔洞环（4）之间设有弹簧（6）。

2.根据权利要求1所述的股骨环式三角形同步控制延长器，其特征在于：所述延长器架体还包括带螺纹的固定夹连接杆（24），所述带螺纹的固定夹连接杆（24）通过上下调整螺母（27）可调连接在股骨下孔洞环（3a）上，带螺纹的固定夹连接杆（24）上套有钢针垫片（25）和钢针压垫（26），并且钢针垫片（25）和钢针压垫（26）通过上下调整螺母（27）可调连接在带螺纹的固定夹连接杆（24）上，钢针垫片（25）与钢针压垫（26）之间夹有半针（29）。

3.根据权利要求1所述的股骨环式三角形同步控制延长器，其特征在于：所述弹性牵伸固定杆（5）的上端通过第一关节器（7）与股骨下孔洞环（3a）铰接连接。

4.根据权利要求1所述的股骨环式三角形同步控制延长器，其特征在于：所述快速牵伸延长杆（3c）的一端固定连接在股骨下孔洞环（3a）上、另一端铰接连接在股骨上孔洞环（3b）上。

5.根据权利要求1所述的股骨环式三角形同步控制延长器，其特征在于：所述快速牵伸延长杆（3c）包括有螺纹杆（9）、内杆套（10）和外杆套（11），所述螺纹杆（9）由上至下插入在内杆套（10）中，所述内杆套（10）由上至下插入在外杆套（11）中，所述外杆套（11）的下端设有与洞孔环连接用的螺纹连接件（20）；

所述内杆套（10）的上端设有外翻边（21），并且内杆套（10）的上端部与螺纹杆（9）之间设置有压力控制器，所述压力控制器由调整套（12）、压力控制套（14）和压缩弹簧（13）组成，所述调整套（12）的上端部与螺纹杆（9）螺纹连接，调整套（12）的下端部与压力控制套（14）螺纹连接，所述压力控制套（14）活动套设于外翻边（21）下侧的内杆套（10）上，所述压缩弹簧（13）套在调整套（12）的上端部与内杆套（10）的外翻边（21）之间的螺纹杆（9）上；

所述外杆套（11）的上端部内侧壁上设有锥形敞口（15），外杆套（11）的上端部外侧壁上设有外螺纹段（17），并且外杆套（11）的上端部与内杆套（10）之间设置有锁紧接头，所述锁紧接头由锥形弹性圈（16）和锁紧螺母（18）组成，所述锁紧螺母（18）通过外螺纹段（17）螺纹连接在外杆套（11）的上端部，所述锥形弹性圈（16）插在锥形敞口（15）中、夹在内杆套（10）与外杆套（11）之间，并且锥形弹性圈（16）的上端部卡固在锁紧螺母（18）的上端部上。

6.根据权利要求5所述的股骨环式三角形同步控制延长器，其特征在于：所述内杆套（10）的下端部外侧壁与外杆套（11）的内侧壁之间设有杆套垫片（19）。

7.根据权利要求5所述的股骨环式三角形同步控制延长器，其特征在于：所述快速牵伸延长杆（3c）上的螺纹杆（9）通过上下调整螺母（27）可调连接在股骨下孔洞环（3a）上，所述快速牵伸延长杆（3c）上的螺纹连接件（20）通过第二关节器（8）与股骨上孔洞环（3b）铰接连接。

8.根据权利要求1所述的股骨环式三角形同步控制延长器，其特征在于：所述管状连接杆（22）通过具有铰接和锁紧功能的关节器（30）铰接连接在股骨上孔洞环（3b）上。

9.根据权利要求1所述的髋关节矫形与股骨延长器，其特征在于：所述股骨上孔洞环（3b）的上方设置有两根管状连接杆（22），两根管状连接杆（22）通过两个具有铰接和锁紧功能的关节器（30）和一个多孔板（31）铰接连接在股骨上孔洞环（3b）上。

10.根据权利要求1所述的股骨环式三角形同步控制延长器，其特征在于：所述弧形弓（23）的一端通过具有铰接和锁紧功能的关节器（30）铰接连接在股骨上孔洞环（3b）上，弧形弓（23）的另一端通过万向接头（32）与管状连接杆（22）连接。

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