CN103989512A - 便携式骨折外固定器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式骨折外固定器，包括连接支架、分别连接在所述连接支架两端的用于置入骨头的自攻骨钉，该自攻骨钉为阶梯自攻骨钉。本发明多应用于战伤急救或者地震等突发状况下的可以单人操作的下肢（肢体）临时外固定，防止在转运过程中的由于断段移位引起的神经、血管的二次损伤，其阶梯自攻骨钉可以徒手置入，不需电钻或者手摇钻助攻，其连接支架的连接杆与骨钉夹之间通过球窝装置连接，骨钉夹与阶梯自攻骨钉之间两轴旋转连接，通过调整骨钉夹和阶梯自攻骨钉的方向实现骨折三维的固定。
Description
技术领域
本发明涉及骨科医疗器械，尤其涉及一种可用于战伤一线或者地震等自然灾害引起的四肢骨折的便携式骨折外固定器。
背景技术
四肢骨折是平时和战时的常见伤残。据统计，在所有的战伤中，四肢受伤的占77％，并且其中32％伴随着骨折。由于高能弹片造成的骨折大都伴有大面积的软组织损伤，伤口往往严重污染，并且多为开放骨折，若处理不当，易致再损伤及感染，致残率高，四肢战伤骨折的正确处理非常重要。
目前应用于野战一线和灾害发生时救灾应急条件下的四肢骨折外固定架的设计和技术与平时用的差异不大，如外军应用的主要有法国的Fessa,克罗地亚的CMC,美国的Synthes,Hoffman-II型等,国内的解放军304医院研制的新型套筒式外固定器,南京军区福州总医院研制的平战通用单侧组合式骨外固定器；解放军174医院研制的一种用于骨折治疗的快速外固定系统。固定骨钉仍需要借助电钻或者手摇钻协助旋入骨质，连接系统较复杂，操作繁琐，而且骨钉的置入原则上要求平行置入，而在实际操作过程中又无法实现骨钉的绝对平行。该类外固定架体积庞大，笨重，单人无法独立完成，难以做到三维骨折固定，在战争或者地震等突发状况下难以满足要求。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种便携式骨折外固定器，借助于阶梯自攻骨钉的一个钉孔分两次钻的省力原理，解决了救援人员单人不借 助电钻或者手摇钻无法独立完成骨折固定骨钉置入操作的问题。另外，设计的三维连接支架，已解决以往的固定架很难实现满足临床要求的骨折复位问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种便携式骨折外固定器，包括连接杆、分别连接在所述连接杆两端的用于置入骨骼的两个置入装置，所述置入装置包括骨钉夹以及安装在该钉夹中的自攻螺钉，所述的自攻骨钉为阶梯自攻骨钉，所述骨钉夹与所述连接杆之间通过一球窝装置连接。
优选地，所述自攻螺钉的钉头包括第一阶梯部和第二阶梯部，在第一阶梯部和第二阶梯部均设置双侧弧形槽和自攻螺纹。
优选地，在第一阶梯和第二阶梯部设置钻头切削刀刃，所述双侧弧形槽为出屑槽并设置在第一阶梯部和与第一阶梯部相邻的第二阶梯部的一部分，出屑槽为螺旋形或斜形或直形。
优选地，所述骨钉夹包括两个可夹紧阶梯自攻骨钉钉尾的骨钉夹板，每一骨钉夹板可夹紧一根阶梯自攻骨钉并能作两轴旋转调整方向，骨钉夹通过骨钉夹的连接销与球窝装置的万向球连接。
优选地，所述球窝装置包括万向球和固定套和固定半碗和活动半碗和凸轮结构，凸轮结构在连接管上，骨钉夹连接在万向球上，球窝装置通过固定套连接连接管，通过转动凸轮上锁紧万向球，或螺丝机构锁紧。
优选地，所述球窝装置内半碗与万向球接触的内面为滚花的不锈钢或者铝合金面，所述万向球表面为滚花的尼龙或者铝合金面。
优选地，所述连接管主要由内管和外管和锁紧机构组合而成，内管和外管可为多边形，伸缩内管可调连接管的长度。
优选地，所述连接管的内管和外管通过凸轮机构锁紧，也可用螺丝机构锁紧。
优选地，在所述套在阶梯自攻骨钉外面的骨钉套筒是圆筒形套筒。
优选地，所述阶梯自攻骨钉的材料为不锈钢或者钛合金，也可以采用其他有相应硬度以及生物相容性的材料；所述套筒的材料为铝合金，所述连接杆的材料为铝合金或者不锈钢。
优选地，所述球窝装置还包括连接内芯、内衬、连接外芯，连接内芯和连接外芯的内置螺纹连接。
与现有技术相比，本发明多应用于战伤急救或者地震等突发状况下的下肢临时外固定，防止在转运过程中的由于断段移位引起的神经、血管的二次损伤，其固定针为可以徒手置入的阶梯自攻骨钉，不需电钻或者手摇钻助攻，连接杆与骨钉夹之间通过球窝连接，骨钉夹与阶梯自攻骨钉之间两轴转动的骨钉夹板连接，通过调整骨钉夹和阶梯自攻骨钉的方向实现三维的固定。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明的装配示意图
图2是本发明的结构分解图。
图3是螺旋槽双螺纹阶梯自攻骨钉图。
图4是直槽双螺纹阶梯自攻骨钉图。
图5是直槽加小斜槽双螺纹阶梯自攻骨钉图。
图6是斜槽双螺纹阶梯自攻骨钉图。
图7是骨钉夹与万向球装配图。
图8是球窝装置剖面图。
图9是连接连接管图。
图10是骨钉夹详细图。
图11是方形连接管方案。
图12是球窝装置的螺丝机构锁紧方案.
具体实施方式
参阅图1至图10，本实施例便携式骨折外固定器，包括连接支架(该连接支架包括连接杆3和骨钉夹2)、分别连接在所述连接支架两端的用于置入骨头 的四根阶梯自攻骨钉1(其中骨架夹2和自攻螺钉1共同组成置入装置)，所述连接支架包括连接杆3以及安装连接杆两端的骨钉夹2，所述连接杆包括连接管4以及安装连接管两端的球窝装置5，所述骨钉夹2与所述连接杆3之间通过球窝装置5连接，所述骨钉夹2有两轴旋转装置，并与两根阶梯自攻骨钉1连接。配套工具有骨钉套筒、连续手拧单向螺丝刀和扳手34。
所述阶梯自攻骨钉1的材料可以为不锈钢或者钛合金，也可以采用其他有相应硬度以及生物相容性的材料；所述阶梯自攻骨钉的钉头19包括第一阶梯部20和第二阶梯部21，第一阶梯部的长度大于肢体骨皮质的厚度，直径大约为第二阶梯步的直径的三分之一至三分之二；在第一阶梯部20和第二阶梯部21设置钻头切削刀刃22，配合将螺纹切入到骨材料中，第一阶梯部20的钉尖是有一定角度(如60-120°)锥形，其上面无螺纹。在第一阶梯部20和与第一阶梯部20相邻的第二阶梯部21的一部分的双侧设置出屑槽23，出屑槽23可为螺旋形，或可选的为斜形35或直形36，其截面形状如图中的标记37、38、39所示，出屑槽可以只设置一个， 或多个(如2个至4个)；在第一阶梯和第二阶梯部设置自攻螺纹，螺纹可为等距或按不等距变化；钉体可为等径或锥形；钉尾18部分的形状可以为四角或其他形状(如内六角形)。所述阶梯自攻骨钉的阶梯状结构钉头设计，第一阶梯部分可进行定位，并可在不需太大外力下徒手攻入一个直径较小的孔，第二阶梯部分进而在小孔基础上徒手攻入，借助于阶梯自攻骨钉的一个钉孔分两次钻的省力原理，实现两次徒手钻孔和攻丝，而无需借助电钻或者手摇钻辅助。
所述骨钉夹包括两个可夹紧阶梯自攻骨钉钉尾的骨钉夹板27、骨钉夹板的夹紧丝杆31，以及连接两个夹紧丝杆31的横杆32，另外有夹紧所需部件，包括蝶形螺母30、凹/凸面垫圈25、26、28、29；每一骨钉夹板27可夹紧一根阶梯自攻骨钉1；骨钉夹板27可以绕夹紧丝杆31轴旋转，夹紧丝杆31可以绕横杆32旋转，因此骨钉夹板27能作两轴方向调整；这样就不要求徒手钻入的两根骨钉立体平行，因为在野外单人徒手置入的两根骨钉很难立体平行。整个骨钉夹2通过连接销33与球窝装置的万向球7连接，卡进去后通过旋转凸轮一10 压紧即可固定。
所述球窝装置包括万向球7、固定套9、固定半碗6、活动半碗8和凸轮一10等结构，凸轮一10结构在连接管4上，骨钉夹2通过连接销33连接万向球7上，球窝装置5通过固定套9连接连接管4。在该设计中，将骨钉夹2的连接销33卡入万向球7后，万向球7在固定半碗6和活动半碗8中，可以一定程度上旋转调整角度，以配合不同的骨折情况。确定角度后，通过转动凸轮一10上栓，将活动半碗8压紧，即可锁紧万向球7，也可以采用螺丝机构锁紧万向球41。所述球窝装置内半碗与万向球接触的内面为滚花的不锈钢或者铝合金面，所述万向球表面为滚花的尼龙或者铝合金面，增加了压紧时的摩擦力，即时稳定性佳。
所述连接管为伸缩式连接管，主要由可调长度的连接管外管13和连接管内管17和凸轮二14组合而成，内管和外管可为多边形(如方形40)。连接管内管17可以在连接管外管13内部滑动调节长度，配合不同的骨折情况需求；长度确定后，通过旋转凸轮二14将连接管内外管上栓锁紧即可，也可以螺丝机构锁紧42。
所述阶梯自攻骨钉外套一个骨钉套筒，该套筒为圆筒形，套在骨钉上刺入肢体，可以有效地分离软组织建立置钉的工作通道，防止软组织进一步损伤。其他的配套工具有连续手拧单向螺丝刀和扳手34(旋转凸轮)。
本发明针对现有技术的缺点对自攻骨钉进行改进。所述阶梯自攻骨钉的的阶梯状结构设计，借助于阶梯自攻骨钉的一个钉孔分两次钻的省力原理，实现两次徒手丝攻。所述骨钉夹包括两个可夹紧阶梯自攻骨钉钉尾的骨钉夹板，每一骨钉夹板可夹紧一根阶梯自攻骨钉，每根阶梯自攻骨钉可以作两轴自由转动，这样对徒手钻入的骨钉的立体平行性要求不高，能满足骨钉的三维固定。骨钉夹通过连接销与球窝装置的万向球连接，可以一定程度上旋转调整角度，以满足骨钉夹的三维固定，配合不同的骨折情况。上述的结构设计可以方便的调整各部的方向，并实现骨折复位固定。
本发明在使用时，对于胫骨或者股骨的开放性骨折，根据骨折的位置，在 骨折的远端和近端在套筒的辅助下，分别徒手自攻置入两枚阶梯自攻骨钉；置钉结束后，将骨钉夹的骨钉夹板套进钉尾，通过两轴旋转调节骨钉夹板的方位，拧紧蝶形螺母夹紧固定骨钉；将骨钉夹的连接销插入球窝装置的万向球插孔，连接骨钉夹和连接杆；调整骨钉夹方位，然后通过调整伸缩式连接管，确定合适长度后用双头扳手拧紧栓钉即可，固定骨折端于理想的位置。
具体使用方法如下(以野外胫骨开放性骨折举例说明外固定架的操作)：1)常规麻醉消毒后，操作者一手托住骨折近端，另一手将套上套筒的2根阶梯自攻骨钉拧入伤骨；2)两根骨钉尽可能平行置入，但实际上一定程度上的角度偏差，通过调节两轴旋转的骨钉夹板的方位来弥补；在骨折的近端成功置入两根阶梯自攻骨钉之后，在两根骨钉的钉尾套入骨钉夹的骨钉夹板，并拧紧骨钉夹上的蝶形螺母安装好骨钉夹；3)用相同的操作对骨折远端进行阶梯自攻骨钉的置入和骨钉夹的固定；4)将近端和远端的骨钉夹的连接销分别插入连接杆两端的球窝装置的万向球内，做好骨折复位，调节骨钉夹的方位，转动凸轮将骨钉夹与球窝装置锁紧，调节连接管长度并锁紧，将骨折端固定于理想的位置；5)将患者抬上担架，运送至救护车或者后方野战医院。
Claims (10)
1.一种便携式骨折外固定器，包括连接杆、分别连接在所述连接杆两端的用于置入骨骼的两个置入装置，其特征在于，所述置入装置包括骨钉夹以及安装在该钉夹中的自攻螺钉，所述的自攻骨钉为阶梯自攻骨钉，所述骨钉夹与所述连接杆之间通过一球窝装置连接。
2.根据权利要求1所述的便携式骨折外固定器，其特征在于，所述自攻螺钉的钉头包括第一阶梯部和第二阶梯部，在第一阶梯部和第二阶梯部均设置双侧弧形槽和自攻螺纹。
3.根据权利要求2所述的便携式骨折外固定器，其特征在于，在第一阶梯和第二阶梯部设置钻头切削刀刃，所述双侧弧形槽为出屑槽并设置在第一阶梯部和与第一阶梯部相邻的第二阶梯部的一部分，出屑槽为螺旋形或斜形或直形。
4.根据权利要求1所述的便携式骨折外固定器，其特征在于，所述骨钉夹与连接杆之间通过一球窝装置连接，骨钉夹具有两轴旋转装置，并与两根阶梯自攻螺钉连接。
5.根据权利要求1所述的便携式骨折外固定器，其特征在于，所述钉夹包括两个可夹紧阶梯自攻螺钉钉尾的夹板，每一夹板可夹紧一根阶梯自攻螺钉并能作两轴方向旋转调整，钉夹通过连接销与球窝装置的万向球连接。
6.根据权利要求1所述的便携式骨折外固定器，其特征在于，所述球窝装置包括万向球和固定套和固定半碗和活动半碗和凸轮结构，凸轮结构在连接管 上，钉夹连接在万向球上，球窝装置通过固定套连接所述的连接管，通过转动凸轮上栓紧万向球，或螺丝机构锁紧。
7.根据权利要求1所述的便携式骨折外固定器，其特征在于，所述连接管主要由内管和外管和锁紧机构组合而成，内管和外管可为多边形，伸缩内管可调连接管的长度。
8.根据权利要求6所述的便携式骨折外固定器，其特征在于，所述连接管的内管和外管通过凸轮机构锁紧，也可用螺丝机构锁紧。
9.根据权利要求1所述的便携式骨折外固定器，其特征在于，在所述套在阶梯自攻骨钉外面的骨钉套筒是圆筒形套筒。
10.根据权利要求4所述的便携式骨折外固定器，其特征在于，所述球窝装置还包括固定套、固定半碗、万向球、活动半碗，固定套和连接杆之间螺纹连接。
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