CN107645936B - 用于外部固定系统的夹具组件 - Google Patents

Abstract

公开了用于固定关节或断裂的骨的外部固定系统和方法。外部固定系统可以包括一个或多个夹具组件，他们在多轴接头处连接到一个或多个杆组件。每个杆组件可以是长度可调节的，并且可以包括用于临时锁定杆组件的长度的单向锁定机构，以及用于永久性锁定杆组件的长度的其它锁定机构。该系统可以预组装为单元来配置，用于固定关节或骨折处。另一外部固定系统还包括横向地延伸到杆组件的跨接构件。两个或更多个外部固定系统可以以堆叠构型配置到一组骨销上，来固定两个关节和/或骨折处。本系统可以提供于套件中，套件包括引导器械，骨销和用于将骨销连接到外部固定系统的销夹具组件。

Description

用于外部固定系统的夹具组件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年3月25日提交的美国专利申请序列号14/668,282的权益，在此要求该申请的优先权，其全部内容通过引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及用于外部固定的系统，装置和方法。更具体地，本公开涉及用于为关节和/或骨折的骨提供外部固定的系统。

背景技术

本公开涉及用于长骨外部固定以及桡骨远端、踝等固定的系统，装置和方法。骨外部固定在若干应用中是有用的，例如用于创伤性损伤的短期稳定，用于创伤性损伤的长期稳定，用于关节的短期或长期稳定，以及愈合过程期间的肢体加长稳定性。

本文所述的系统，装置和方法可以用于稳定创伤性损伤，直到可以应用长期稳定装置为止。短期或临时稳定可以允许软组织在最终骨骼固定之前从创伤中恢复；例如消肿，开放性伤口的愈合，和/或切开复位内固定之前皮肤擦伤的愈合。当需要从初诊地点(例如当地或乡村医院)转移到具有适当创伤处理能力的第二地点、比如区域创伤中心时也可以使用外部固定。对于在不存在适当的创伤护理手段的时间段内发生的创伤来说，也可以使用短期稳定，比如数小时后，有技术的临床医生才到达。短期稳定可能适用于战场或野战医院情况。需要简单，容易和负担得起的外部固定系统和方法。

在本领域已知的固定系统中，可能花费大量时间将夹具组装在后台上。在许多情况下，每一次都使用相同的部件。在骨折或关节植入期间，滑动杆、移动夹具和其他需要单独调整的零件使框架的应用和紧固变得麻烦。对于不需要预先组装并且可以简单地放置在骨折处或关节上的框架来说需要具有被放置在关节的一侧上的第一组销，将框架拉伸在关节上，并根据需要将第二组销放置在关节的第二侧上。在这样的结构中，不存在组装工作并且不存在杆滑出夹具的可能性。

在许多情况下，在外部固定框架可以锁定之前，断裂/关节必须恢复到适当的长度。为了做到这一点，必须抵抗着肌肉中的自然张力而拉伸肢体。此力非常大，因为一些外科医生报告说，他们费劲地拉以至于“他们的脚开始在地板上滑动”。在本领域已知的系统中，当助手拧紧框架中的所有夹具时，外科医生必须保持该张力。需要一种用于在建立了肢体长度之后保持此肢体长度的单向运动锁。这将允许外科医生根据需要进行微调，并且以不太需要技术的方式锁定框架，并且潜在地不像本领域中已知的系统那样还需要来自其他擦洗人员(scrubbed personnel)那么多的帮助。

附图说明

现在将参考附图讨论本发明的各种实施例。应当理解，这些附图仅描绘了本发明的典型实施例，因此不被认为是限制其范围。

图1是外部固定系统的透视图，其包括第一夹具组件，第二夹具组件和被捕获在第一和第二夹具组件中的两个杆组件，该外部固定系统安装在多个骨销上。

图2是图1的外部固定系统的俯视图。

图3是图1的第一夹具组件的放大透视图，包括两个骨销。

图4是图1的夹具组件的分解图。

图5是图1的夹具组件沿图2的线A-A截取的横截面图。

图6是图1的夹具组件沿图2的线B-B截取的横截面图。

图7是图1的杆组件的透视图。

图8是图1的杆组件的分解图。

图9是图1的杆组件沿图2的线C-C截取的纵向剖视图。

图10是图1的杆组件的端视图，其中管塞被拆除以显示锁紧夹具的细节。

图11是套件的俯视图，该套件包括托盘，图1的外部固定系统，多个骨销，钻引导器，钻套和扳手。

图12是另一外部固定系统的透视图，其被固定到胫骨、跟骨和跖骨以跨越踝关节，该系统包括夹具组件、两个杆组件、两个夹紧支杆组件、销夹具组件、跨接构件和多个骨和跟骨销。

图13是被固定到胫骨、跟骨和跖骨的图12的外部固定系统的侧视图。

图14是图12的外部固定系统的透视图。

图15A是图12的外部固定系统的夹紧支杆的侧视图；图15B是图15A的夹紧支杆的后视透视图。

图16是图12的系统的夹紧支杆组件的分解的前视透视图。

图17A是图12的系统的跨接构件的前视图；图17B是跨接构件的后视图，图17C是跨接构件的上视图。

图18A是图12的销夹具组件的侧视图；图18B是销夹具组件的俯视图。

图19是被安装成跨膝关节和跨踝关节的两级外部固定系统的前视透视图，该系统包括图1的跨膝外部固定系统和图12的跨踝外部固定系统，这两个系统处于叠置构型，被安装在一组共同的胫骨骨销上。

图20是图19的两级外部固定系统的侧视图。

图21是又另一外部固定系统的透视图，该系统包括两个夹具组件、杆组件和多个骨销。

图22是图21的外部固定系统的夹具组件和骨销的透视图。

图23是图22的夹具组件和骨销的分解透视图。

图24是从不同视角看的图22的夹具组件和骨销的另一分解透视图。

图25是图22的夹具组件的横截面图，与图5差不多。

图26是图22的夹具组件的另一横截面图，与图6差不多。

图27是图21的外部固定系统的透视图，其被固定到桡骨和掌骨以跨越腕关节。

图28是另一夹具组件的透视图，包括两个骨销。

图29是图28中绘示的主夹具体的一部分的俯视图，图中示出滑动夹具处于打开位置。

图30是图29中绘示的主夹具体的那一部分的俯视截面图，图中示出滑动夹具处于打开位置。

图31是图28中绘示的主夹具体的一部分的俯视图，图中示出滑动夹具处于闭合位置。

图32是图29的主夹具体的示例部分的横截面图。

图33是图28的夹具组件的横截面图。

图34A和34B绘示出可以根据本公开的各种技术使用的滑动夹具的另一示例。

图35A和35B绘示出可以根据本公开的各种技术使用的滑动夹具的另一示例。

图36绘示出可以根据本公开的各种技术使用的滑动夹具的另一示例。

图37绘示出可以根据本公开的各种技术使用的滑动夹具的另一示例。

图38是夹具组件的另一示例的横截面图，

图39是图38的柔性板的俯视图。

图40是杆夹组件的另一示例的透视图。

图41是图40的杆夹组件与杆组合的横截面侧视图。

图42是包括图40的杆夹组件的杆组件的一部分的透视图。

图43是套管针组件的分解图。

图44A-44C是图43的套管针组件的第一把手和第二把手的透视图。

图45是图43的套管针组件处于互锁位置的透视图。

图46A-46C是可以与套管针组件一起使用的第一把手和第二把手的另一示例的透视图。

图47是套管针组件的透视图，图中示出46A-46C的第一和第二把手处于互锁位置。

图48是外部固定系统的夹具组件的另一示例的俯视图。

图49是描绘出骨销的图48的夹具组件的透视图。

图50是外部固定系统的示例的透视图，该系统包括2个图48的夹具组件、杆组件和多个骨销。

图51是图50的外部固定系统的侧视图。

图52是根据本公开的杆组件的扩张塞的示例的横截面图。

图53是包括图52的扩张塞的杆组件的分解图。

图54是铰接主夹具体的示例的透视图。

图55A和55B分别是图54的夹具环和主夹具体的透视图。

图56是图54的铰接主夹具体的示例的横截面图。

图57是被固定到臂的桡骨上的外部固定系统的透视图。

具体实施方式

本公开涉及外部固定系统及其使用方法。本领域技术人员将认识到以下描述仅仅是技术原理的说明，可以以各种方式应用来提供许多不同的替代实施例。该描述是为了说明该技术的一般原理而进行的，并不意于限制所附权利要求中的发明构思。尽管本公开为了说明本设计的构思的目的而在膝关节或踝关节或骨折固定的背景下进行，但是还设想本发明的设计和/或它们的变体可以适用于臂，手腕，手指，脚趾，脊柱或其他骨或关节的应用。

本文描述的技术可涉及外部固定夹具，其利用至少一个多轴关节来提供骨和加强杆之间的高度可适应性连接。

本公开的装置，套件和方法可以提供经济上一次性的外部固定系统。本公开的系统可以以低成本制造，使得它们可能被认为是在一次使用之后可丢弃的。例如，本公开的套件可以针对制造商的建议零售价(MSRP)约为500美元。本文公开的每个外部固定系统可以预先组装在套件中而提供，套件可以还包括诸如销的工具和/或固定构件。在使用方法中，骨销可以固定在患者的骨部分中，以跨越骨折处和/或解剖关节。预组装的外部固定系统作为单一零件或单元安装在骨销上，并通过将系统的一端远离相反端拉动而被临时锁定，从而设置骨折处和/或固定解剖学关节。在临时锁定(其保持关节或骨折处固定不动)之后，可以调节并进一步锁定该系统的各个连接和夹具。外部固定系统可以在短时间段内保留在患者身上，该时间段可以包括运输时间。例如，复杂的踝部骨折(比如Pylon(Pilon))骨折可以初始用外部固定器进行处理，直到一周或两周后肿胀减轻，进行皮肤切割来决定性治疗骨折更为安全。在初始外部固定器放置和决定性手术之间可能要将患者运送到另一家医院或康复设施。在另一示例中，本公开的一个或多个系统可以在战场或事故现场用在患者身上，并且在运送到医院的整个过程中以锁定配置保留在患者身上，在医院使用手术装置或其他长期装置来稳定骨折或关节。

在本说明书中，采用标准的医疗方向术语，这些术语具有普通和惯用的含义。上指朝向头部。下指远离头部。前朝前面。后指朝后面。内侧指朝向身体的中线或两侧对称的平面。外侧指远离身体的中线。近侧指朝向身体的躯干。远侧指远离躯干。

在本说明书中，采用三个相互垂直的参考平面的标准系统。矢状平面将身体分为两侧对称的右部分和左部分。冠状平面将身体分为前部分和后部分。横向平面将身体分为上部分或下部分。

在用于肢体外部固定的方法的方面中，肢体具有第一骨部分和第二骨部分，所述方法包括：将第一骨销固定到所述第一骨部分；将第二骨销固定到第二骨部分；将预组装的外部固定系统附接到第一骨销，所述外部固定系统包括：第一和第二夹具组件，第一杆组件，和单向锁定机构；所述第一杆组件连接到所述第一和第二夹具组件中的每一个，所述第一和第二夹具组件位于所述第一杆组件的相反的纵向两端；所述第一夹具组件被接收在所述第一骨销上；将所述外部固定系统附接到所述第二骨销，所述第二夹具组件被接收在所述第二骨销上；施加张力以将第一夹具组件远离第二夹具组件纵向牵拉，以增加外部固定系统在第一夹具组件和第二夹具组件之间的长度；以及释放所述第一夹具组件上的张力，其中当所述第一夹具组件上的张力被释放时，所述单向锁定机构自动地接合，以防止所述外部固定系统的长度减小。

在一实施例中，该方法可以包括：打开包装；以及作为单一单元从所述包装中移除所述预组装的外部固定系统。

在另一实施例中，每个杆组件包括可移除突片，该方法包括：移除该突片以激活手术单向锁定机构，其中在移除该突片之前，外部固定系统是可自由调节的以增加或减小外部固定系统在第一夹具组件和第二夹具组件之间的长度。

在又另一实施例中，外部固定系统包括第二杆组件，第二杆组件连接到每个第一和第二夹具组件中的每一个。

在又另一实施例中，第一夹具组件与第二夹具组件相同，并且第一杆组件与第二杆组件相同。

在又另一实施例中，单向锁定机构自动接合杆组件，以防止外部固定系统的长度减小。

在又另一实施例中，单向锁定机构在非离散位置处自动接合杆组件，以防止外部固定系统的长度减小。

在又另一实施例中，杆组件包括被接收在外管状构件中的内管状构件，其中单向锁定机构是第一锁定机构，所述单向锁定机构被安装到外管状构件，其中激活所述单向锁定机构还包括：使单向锁定机构与内管状构件直接接合，以防止内管状构件在第一方向上相对于外管状构件平移。

在又另一实施例中，单向锁定机构包括环绕内管状构件的套环，其中套环与内管状构件摩擦接合以防止内管状构件在第一方向上相对于外管状构件平移。

在又另一实施例中，该方法包括：激活第二锁定机构，以进一步防止内管状构件在第一方向上以及在与第一方向相反的第二方向上相对于外管状构件平移。

在又另一实施例中，杆组件还包括第二锁定机构，所述第二锁定机构包括环绕外管状构件的夹具，该方法还包括：将夹具压缩在外管状构件上；以及将所述外管状构件压缩在所述内管状构件上。

在又另一实施例中，该方法包括：激活第三锁定机构，以进一步防止内管状构件相对于外管状构件平移。

在又另一实施例中，杆组件还包括第三锁定机构，所述第三锁定机构包括被接收在内管状构件中的塞，该方法还包括在内管状构件内拉动塞以扩张内管状构件的一部分。

在又另一实施例中，该方法包括：多轴地调节第一杆组件相对于第一夹具组件的位置；以及围绕所述第一杆组件压缩所述第一夹具组件以相对于所述第一夹具组件锁定所述第一杆组件的位置。

在又另一实施例中，该方法包括：将第一夹具组件锁定至第一骨销。

在又另一实施例中，第一夹具组件容置第一固定板和第二固定板，其中将第一夹具组件锁定到第一骨销还包括：使第一骨销穿过第一和第二固定板；以及使所述第一和第二固定板变形从而抵靠约束住第一骨销。

在又另一实施例中，该方法包括：使第三骨销进入第一夹具组件中；并将第三骨销固定到肢体。

在外部固定系统的方面中，该系统包括：第一夹具组件；第二夹具组件；紧固到第一夹具组件和第二夹具组件并在它们之间延伸的第一杆组件，第一杆组件包括第一管状构件和接收在第一管状构件中的第二管状构件；以及单向锁定机构，其限制所述第一管状构件和所述第二管状构件之间的轴向平移，所述单向锁定机构具有解锁构型和锁定构型；其中所述外部固定系统具有在所述第一夹具组件和所述第二夹具组件之间测量的长度；其中当所述单向锁定机构处于所述解锁构型时，所述第二管状构件可相对于所述第一管状构件自由平移，以增加或减小所述外部固定系统的长度；并且其中当单向锁定机构处于锁定构型时，第二管状构件可以以增加外部固定系统的组合长度的方式相对于第一管状构件自由平移，但是被防止以减小外部固定系统的长度的方式相对于第一管状构件平移。

在一实施例中，外部固定系统包括紧固到第一夹具组件和第二夹具组件并在它们之间延伸的第二杆组件，其中第一夹具组件与第二夹具组件相同，并且其中第一杆组件与第二杆组件相同。

在另一实施例中，第二管状构件可以在第一方向上轴向移动以增加外部固定系统的长度，并在与第一方向相反的第二方向上移动以减小外部固定系统的长度。

在又另一实施例中，在锁定构型中，单向锁定机构接合第一杆组件以防止外部固定系统的长度减小。

在又另一实施例中，单向锁定机构还包括环绕第二管状构件的套环，其中在锁定构型中，套环抵靠约束住第二管状构件以防止第二管状构件沿第二方向平移。

在又另一实施例中，单向锁定机构是第一锁定机构，该系统还包括第二锁定机构，以进一步防止第二管状构件相对于第一管状构件发生任何运动。

在又另一实施例中，杆组件还包括第二锁定机构，第二锁定机构包括围绕第一管状构件的夹具，其中夹具是围绕第一管状构件可压缩的，以将第一管状构件围绕着第二管状构件压缩来防止相对于第一管状构件发生任何运动。

在又另一实施例中，外部固定系统包括接合第一和第二管状构件的第三锁定机构。

在又另一实施例中，第三锁定机构包括接收在第二管状构件中的塞，其中在第二管状构件内拉动塞使第二管状构件的一部分扩张以紧密地适配在第一管状构件内。

在又另一实施例中，第一夹具组件包括球形夹紧表面，并且第一杆组件包括球形部分，球形部分被接收在球形夹紧表面内以在第一夹具组件和第一杆组件之间形成多轴接头。

在又另一实施例中，第一夹具组件还包括锁定螺钉，其中拧紧所述锁定螺钉将球形夹紧表面围绕着球形部分压缩，以便锁定第一杆组件相对于第一夹具组件的位置。

在又另一实施例中，外部固定系统包括第二杆组件，其包括第二球形部分，其中第一夹具组件还包括第二球形夹紧表面，第二球形部分被接收在第二球形夹紧表面内，以在第一夹具组件和第二杆组件之间形成多轴接头，其中拧紧锁定螺钉同时地锁定第一和第二杆组件相对于第一夹具组件的位置。

在又另一实施例中，外部固定系统包括第一骨销，其中第一夹具组件容置第一固定板和第二固定板，其中第一骨销穿过第一固定板和第二固定板，第一和第二固定板可变形以抵靠约束住第一骨销并固定第一骨销相对于第一夹具组件的位置。

在又另一实施例中，外部固定系统包括附接到单向锁定机构的可移除突片，其中可移除突片将单向锁定机构保持在解锁构型中，其中从单向锁定机构移除突片将单向锁定机构转换为锁定构型。

参考图1和2，外部固定系统500包括第一夹紧组件502，第二夹紧组件504，第一杆组件506和第二杆组件508。在一实施例中，外部固定系统500可被称为跨膝系统或跨关节系统，但是外部固定系统500还可以用于缚扎骨折处、截骨处、骨骺板或其它骨部分之间的中断处。杆组件506，608在夹紧组件502，504之间延伸并连接到单一系统500中。杆组件506，508可以被缩放到用于膝盖或其他解剖部位的适当尺寸。在一些实施例中，可以省略第二杆组件508。杆组件和夹紧组件之间的连接是可多轴调节的。夹紧组件可被称为支撑元件或构件，因为它们支撑杆组件。杆组件可被称为可变长度的或伸缩型元件，支杆或构件，因为它们每一个的长度可调节。外部固定系统500可被称为框架。第一和第二夹紧组件可以是镜像，或者可以彼此相同，第一和第二杆组件也是一样。与其中每一个单独的部件或组件是唯一的系统相比，在系统中使用相同的组件可以使整个系统的制造更便宜和/或更快速。例如，与具有多个唯一且不相同的组件的系统相比，具有相同组件502，504和506，508的系统500可以需要更少的形式和唯一的生产过程。组装也可以更快，因为步骤可以更少，并且某些组装步骤可以重复。

在使用中，系统500可以作为单元以一个零件的形式固定到患者身上。第一夹紧组件502可以通过一个或多个固定销510固定到第一骨部分。可以使用骨螺钉，骨销，线和/或其它紧固件代替固定销510或与固定销510组合使用。第二夹紧组件504可以通过其它的固定销510固定到第二骨部分。在夹紧组件之间延伸的杆组件506和508可以跨过在第一和第二骨部分之间的关节或骨折处。在夹紧组件502，504固定到骨部分之后，杆组件506，508可以被伸长或缩短到期望的长度并被临时锁定以稳定该关节或骨折处。在临时锁定之后，可以调整组件的多轴连接，然后更加永久地锁定。

参考图3-6，更详细地示出了夹紧组件502。夹紧组件504可以是镜像，或者可以与夹紧组件502相同，并且将不再详细描述；夹紧组件502的描述也适用于夹紧组件504。夹紧组件502包括形成为单一件的夹具体520。夹紧组件502还包括第一和第二固定螺栓522，524；第一，第二，第三和第四固定板526，527，528和529；夹紧螺栓530；第一螺母532；和第二螺母533。固定板可被称为锁定板。杆组件506，508经由被形成为夹具体520的一部分的第一夹具534和第二夹具536多轴可调地连接到夹紧组件502。在一些实施例中，可以省略第二夹具536。两个骨销560，562延伸穿过夹具体520以将夹具组件502固定到骨部分。在另一实施例中，可以仅使用一个骨销。

参考图2，4和5所示，夹具体520可以是十字形或加号形状，并且包括上或第一表面512和与第一表面相反的下或第二表面514。夹具体520还包括第一臂538和第二臂540，第一臂538和第二臂540沿着第一轴线541延伸，垂直于沿第二轴线535延伸的第一和第二夹具534，536。当系统500处于中立或正交布置时，第一轴线541可以平行于杆组件506，508的纵向长度。两个螺栓开口544，546在与下述的销开口542，552相同的方向上延伸穿过夹具体520。在所示的示例中，螺栓开口和销开口沿垂直于第一轴线541和第二轴线535的方向延伸。第一槽548凹入第一表面512内，并且第二槽550凹入第二表面514内，与第一槽相反。第一和第二槽是细长的，延伸第一和第二臂538，540的大部分长度，并且这些槽与第一轴线541平行。多个销开口或孔542在第一和第二槽548，550之间延伸穿过臂，每个销孔的尺寸被设计成接收骨销510。第一和第二固定板526，528容纳在第一槽548中，第三和第四固定板容纳在第二槽550中。每个固定板526，527，528和529包括至少一个板销开口552，以及带螺纹的板螺栓开口554或不带螺纹的板螺栓开口555中的一个。每个固定板526，527，528和529是细长的，具有第一延伸部分556和第二延伸部分558。

骨销560，562被接收在夹具体520的销开口542中。如在图4和5中看到的，每个骨销可以穿过固定板中的板销开口552，穿过第一槽548，穿过销孔542，穿过第二槽550，并穿过另一固定板中的板销开口552。用于销的各开口可以是不带螺纹的和/或平滑的，以允许销560，562初始可以相对于臂538，540在轴向上平移。该平移允许系统500相对于患者肢体的高度的可调节性，如果肢体上存在组织肿胀、开放性伤口和/或皮肤擦伤，这可能是有利的。应当理解，骨销可以放置在销开口542中的一个或任何组合中。

参考图5，第一固定螺栓522穿过第一固定板526中的不带螺纹的螺栓开口554，进入槽548内，穿过螺栓开口544，并且通过第二槽口550和第二固定板527中的带螺纹的板螺栓开口555伸出。当螺栓522的螺纹啮合带螺纹的板螺栓开口555时，第二固定板527被拉向第一固定板526，并且固定板527，526中的一个或两个可被弹性地或塑性地变形。板销开口552以摩擦的方式抵靠约束住销562，防止其进一步轴向平移。当板526，528变形时，它们可以弯曲并减小长度，将销562推靠在销孔542的侧壁上。该力产生相对于销562的二级锁定动作。螺栓524穿过第三固定板528中的螺栓孔554，穿过螺栓开口544，并通过第二槽550和第四固定板529中的带螺纹的板螺栓开口555伸出。螺栓524以与针对螺栓522所述的相同的方式与板528，529接合以固定销560。应当理解，在其他实施例中，可以使用本领域中已知的其他销捕获或固定方法。

转向图4和6，夹具534，536被成形用于保持或夹紧杆组件506，508，同时允许杆组件的伸缩运动以伸长或缩短杆组件。夹具534具有在所示实施例中为球形的内夹紧表面570；在其它实施例中，该夹紧表面可以是部分球形的，圆锥形的，圆柱形的，扁平的，多边形的或另一形状的。在所示的实施例中，可以说夹具534，536保持对应的球形部分612，614被捕获，因为内夹紧表面570，580足够宽，平行于轴线541，以覆盖相应球形部分612，614的赤道直径或大直径，充分地抵抗在低负载下进行拆卸。内部夹紧表面570被由相对的第一和第二夹紧表面574，576限定的夹紧间隙572中断。类似地，夹具536具有球形的内夹紧表面580，夹紧间隙582以及第一和第二夹紧表面584，586。在所示的示例中，内夹紧表面570，580是平滑的，但是在替代实施例中，它们可以是脊状的或粗糙的。孔590延伸穿过夹具534，536，平行于第二轴线535，与夹紧间隙572，582相交。孔590还在夹具体520的中心处与第二槽550相交。孔590包括在一端的第一凹部592和在相反端的第二凹部594。腔596在第一夹具534和第二夹具536之间在夹具体520内纵向延伸，并且可以为夹具体提供重量减轻。夹紧螺栓530延伸穿过孔590并接合螺母532。当夹紧螺栓530接合螺母532时，螺母532被捕获在第二凹部594中。螺栓530的进一步致动将螺母532拉向螺栓头，接合凹部594并且闭合间隙572，582。螺母533(其可以是翼形螺母)也可以用手来致动以拧紧螺栓530。如在图1中看到的，当杆组件506，508如图所示与夹具534，536组装在一起并且螺栓530如上所述被拧紧时，杆组件被夹持在夹具中并被防止相对于夹具体520进行任何运动，例如轴向运动、旋转运动、或多轴运动。螺母533和螺栓530可以包括用于快速拧紧的粗牙螺纹。

参考图7-10，更详细地示出了杆组件506。杆组件508可以是镜像，或者可以与杆组件506相同，并且将不再进一步描述。杆组件506包括外或第一管状元件600，内或第二管状元件602，锁定螺钉604和杆夹组件606。第一管状元件600具有第一端601和第二端603以及在它们之间延伸的轴杆609；第二管状元件具有第一端605和第二端607以及在它们之间延伸的轴杆619。第一管状元件600的直径大于并同轴地接收第二管状元件602的一部分。管状构件可以如所示具有圆形的横截面，或者在其他实施例中可以是正方形的，矩形的，三角形的或任何其他多边形形状的横截面。管状元件也可称为杆，杆元件或杆构件。

第一管塞608连接到第一管状元件600的第一端601，并且第二管塞610连接到第二管状元件602的第二端607。内塞611适配在内管状元件602的第一端605内。管塞608，610具有凸球形部分612，614，它们被与夹具534，536的凹球形的内夹紧表面570，580互补地成形。第一管塞608还包括颈部613和附接部分617，并且第二管塞610还包括颈部615和附接部分619。颈部613，615的直径可以小于相应的球形部分612，614以及相应的内和外管状元件600，602。附接部分617，619可以是环形和中空的，并且其尺寸设置成被接收在相应的管状元件600，602中。大管塞和小管塞608，610可以由加工铝制成。在制造期间，它们可以通过插入、粘合、胶合或螺纹连接以及其它工艺组装到相关联的管。

线，链，系绳或其他连接元件可以在第二管状元件602内的内塞611和第一管状元件600之间延伸，以防止管状元件600，602之间无意断开。如在图9中看到的，线629可以系接到内塞611，延伸穿过外管状元件600的孔，并且系接到被接收于管塞608中的盖631。线629可以具有足够的长度以允许管状元件之间的轴向平移；例如线629可以近似为外管状元件600的长度。在其他实施例中，可以使用本领域已知的其它保持特征来防止第一和第二管状元件之间的断开。

塞的球形部分612，614可以具有外部图案或纹理特征，以增强多轴夹具的锁定强度。第一图案可以是负特征，其中谷、沟或槽被切割到球体的外表面内。在夹具表面具有足够的顺应性以弹性或塑性地变形成负特征的情况下，这是有效的。第二图案可以是正特征，例如从天然或名义球形表面延伸的尖峰或尖锐脊。这些正特征旨在压入或切入夹具表面内，以便在球形部分和夹具之间形成机械互锁。第一图案可以在不损坏任一部件的情况下增强两个元件之间的夹紧力。第二图案可以永久性地变形这两个元件中的一个，并且可能不太可逆。本文公开的实施例可以包括第一或第二图案，可以包括两者的组合，可以不包括任一图案，或者可以包括另一图案。在其他实施例中，纹理可以通过涂层或材料沉积而提供。球形部分可以包括用作排放孔的开口，以便当患者洗澡时允许流体排出。

当与夹具534，536组装时，例如如图1和3所示，球形部分612，614形成可多轴调节的接头，允许围绕多个轴线旋转运动。系统500的多轴运动范围是平行于轴线541的夹具534，536的厚度、管塞的球形部分612，614的直径和将球形部分连接到管状元件的颈部613，615的直径的函数。所描绘的实施例的特征在于在每一个可多轴调节的接头处具有+/-30度的运动。在另一实施例中，每一个可多轴调节的接头处的运动范围可以为+/-45度。如果需要额外的运动范围，则可以通过减小夹具的厚度、增加球形部分的直径和/或减小颈部区域的直径来实现。颈部的直径减小时，可以使管壁厚度更厚，以保持强度相同。可以采用优化运动来确定使多轴运动范围和部件强度两者都最大化的直径和壁厚。应当了解球形部分和夹紧表面的位置也可以颠倒以实现夹具组件和杆组件之间的多轴连接。例如，在一实施例中，夹具体520可以包括凸球形部分，并且杆组件506或508可以包括凹球形的夹紧表面。在另一实施例中，球形部分612，614可以是开口式球体，它们从球形夹紧表面570，580内部扩张以与球形夹紧表面570，580锁定。

根据外部固定器实施例的预期用途，球形部分612，614可以具有任何尺寸的直径。随着球形部分的直径增加，用于锁定球形部分和其各自的球形夹紧表面之间的运动所需的夹紧力减小，并且可以减小到能够通过手指紧固翼形螺母、旋钮、杆、螺栓等来锁定的水平。在一实施例中，球形部分的直径为0.75英寸或更大。在另一实施例中，球形部分的直径为1.0英寸或更大。在另一实施例中，球形部分的直径从1.25至1.75英寸变化。0.75英寸或更大的球形部分的实施例可以适合于在股骨、膝盖、胫骨、踝和/或脚中使用。

应当了解在本公开范围内设想的其它实施例包括位于在本文中公开的系统上的其它位置处的可多轴调节的接头。在另一实施例中，可多轴调节的接头可以位于沿杆组件长度的一个或多个位置处，作为位于杆组件端部处的多轴可调接头的替代或者附加，例如，它们可以形成在杆组件的第一和第二杆元件之间。在另一实施例中，可以在杆组件和夹具组件之间形成允许围绕两个轴线旋转运动的U形接头。在另一实施例中，可以在夹具组件上、而不是在夹具组件和杆组件之间的连接处形成可多轴调节的接头。在另一实施例中，可以在骨销和夹具体之间形成可多轴调节的接头。其他实施例可以混合和匹配在本文中公开的接头位置。

外管600和内管602可指定为标准尺寸的薄壁铝管。它们也可以由碳纤维增强聚合物或其它提供所需刚度和与管塞相关联的能力的材料制成。轴杆609，619可以是平滑的，以便于在它们之间滑动。标记646可以存在于管状元件的外侧上，以指示杆组件的长度。在一些实施例中，沟可以存在于管状元件602的外侧上，以在离散和/或预定的位置处捕获约束环624。在一些实施例中，可以在第一和第二管状元件之间形成棘齿式连接。

在一实施例中，杆夹组件606可以被描述为开口式环锁定装置。它可以结合到外管状元件600的端部并且被定向到该管中的短槽616。在图8所示的例子中，杆夹组件606包括锁定环620，销622，约束环624，螺钉626，保持销628，弹簧630和保持器632。约束环624被接收在锁定环620的环形凹部621中，并且经由销622铰接到锁定环上。舌部625从约束环624突出。保持销628延伸穿过约束环中的孔624，穿过锁定环中的销孔629，穿过弹簧630并被保持器632捕获。锁定环620还包括通过环间隙662断开的圆形孔660。第一肩部664和第二肩部666位于孔间隙662的相反侧上。螺钉626被接收在锁定环620的螺纹孔627中。外管状元件600被接收在孔660中，第二端603靠置在凸缘623上。

杆夹组件606还包括突片构件670，突片构件670是可移除的，以允许杆夹组件606被致动从而以固定的轴向或长度关系临时锁定第一管构件600和第二管构件602。突片构件670包括一对突片延伸部672。如图10所示，约束环624被接收在锁定环620中。在解锁构型中，突片构件670附接到杆夹组件606，其中突片延伸部672位于舌部625的任一侧上，被捕获在舌部和肩部664，666之间。突片部件670的存在使得环间隙662打开，从而通过防止孔660围绕着管状构件600，602夹紧并将管状构件临时锁定在一起而允许管状构件600，602相对于彼此在两个方向上轴向移动。在使用中，当系统500从包装中取出时，突片构件670可能存在于系统500上，并且允许系统500的长度在任一轴向方向上伸缩调节，以缩短或伸长系统500。

临时或暂时锁定机构650允许管600，602向外伸出，以增大组合长度，但防止这些管塌缩或减小组合长度，直到该锁定被释放。这种类型的锁定可以描述为单向运动锁定。当临时锁定机构650接合时，杆组件可被描述为长度稳定的。在整个系统500被锁定到刚性构型之前，临时锁定机构650允许调节杆组件的长度。该单向锁定机构具有解锁构型和锁定构型，在解锁构型中，第二管状构件可以相对于第一管状构件自由平移，以增加或减小外部固定系统的长度，在锁定构型中，第二管状构件可以增加外部固定系统的组合长度的方式相对于第一管状构件自由平移，但是防止以减小外部固定系统的长度的方式相对于第一管状构件平移。移除突片构件670将单向锁定机构从解锁构型转换到锁定构型。突片构件670可以例如通过线、系带、开口环等系接在系统500上，使得在突片构件670从杆夹组件606脱开之后突片构件670不会丢失。在医疗程序过程中，突片构件670可被从杆夹组件606移除并且重新插入到杆夹组件606中。

锁定机构650包括约束环624，锁定环620，保持销628，弹簧630和保持器632。在移除突片构件670后，通过弹簧630施加闭合力，闭合力将约束环624推靠在内管状元件602上。在这种状态下，可以将张力施加到一个或两个管状元件600和602，以将它们同轴地移离开，从而增加它们的组合长度；例如，第二夹具组件504可被远离第一夹具组件502牵引。当这些元件被拉开时，约束环624和保持销628被朝向锁定环620推进，使约束环624从其与内管状元件602的接合中变得自由。一旦实现了杆组件506的期望长度，并且张力被释放，则弹簧力致使约束环624抵靠约束住内管602，将管600，602临时锁定在一起并防止其组合长度的任何减小。需要闭合力来确保锁定动作是自动的，并且没有任何的向后晃动(backlash)。在本公开的上下文中，自动锁定是指不需要使用者的任何附加动作就可以完成锁定的锁定；一旦拉力停止允许约束环624抵靠约束住内管602，则锁定了杆组件506的长度，而不需要任何其它的步骤。应当了解临时锁定机构650允许在沿着内管状元件602的外表面上的连续体的任何位置将这两个管状元件锁定在一起。换句话说，临时锁定机构650允许在沿着内管状元件的另一表面的无数个位置中的任何一个位置处将这两个管状元件锁定在一起。在系统伸长期间，约束环624可以与锁定环620平行；在临时锁定期间，约束环624可以相对于锁定环620成角度倾斜，因为其抵靠约束住内部管状元件。

在临时锁定之后，可以通过转动螺钉626来实现每一个杆组件的进一步锁定。当螺钉626被拧紧时，锁定环620的内径减小并压缩在杆槽616上，减小大管600的有效内径，直到它压缩在小管602的外面周围。螺丝626和塞611可以包括用于快速拧紧的粗牙螺纹。

可以进一步拧紧锁定螺钉604，以更加永久性地固定杆组件506的长度，和/或增加杆组件506的刚度。锁定螺钉604和内塞611用于消除可能存在于小管602的第一端605的外径和大管600的内径之间的任何向后晃动或松动。锁定螺钉604包括螺钉头634和具有螺纹部分638的轴636。内塞611包括突起642和螺纹孔644。当螺钉604旋转时，螺钉的螺纹部分638接合内塞611的螺纹孔644，并且突起642接合到(index)管中的其中一个槽640中，以防止在螺钉604转动时塞也旋转。突起642可被称为键，并且槽640可被称为键槽。内管602的第一端605具有多个槽640，当通过螺钉604的旋转而将锥形的内塞611拉入槽640中时所述多个槽允许管扩张。可以转动螺钉604，直到内管状构件602已经充分扩张到使内管状构件602的第一端605紧密地配合在外管状构件600内，并相对于外管状构件600锁定其位置。螺钉头634从小管塞610突出、因此是容易触及的，但基本上没有妨碍。

应当了解本领域已知的其它锁定组件可用于将管状部分夹紧在一起并固定杆组件的长度。在一实施例中，可以使用两件式压缩锁来固定杆组件的长度。外管状元件可以围绕内管状元件旋转以压缩在内管状元件周围并锁定杆组件的长度。在另一实施例中，楔形构件可以代替内塞611，以使内管状元件602在外管状元件604内扩张，并将管状元件锁定在一起。在另一实施例中，可以使用液压扩张结构来将管状元件以期望的长度锁定在一起。在另一实施例中，燕尾榫系统可用于以期望的长度将管状元件锁定在一起。在另一实施例中，可以使用球和斜面摩擦锁将管状元件锁定在一起。

在一实施例中，外部固定系统500可用于套件700中，如图11所示。套件700可以包括托盘702，预组装的外部固定系统500，多个骨销510，560和/或562，钻引导件704，钻套706，和/或扳手708。套件可以被无菌包装在剥离型(peel-pack)托盘702中，该托盘可以被密封。

在使用方法中，打开套件700并移除钻引导件704。将钻引导件704定位在患者的第一骨部分上，将钻套706插入到钻引导件中，并且通过钻套和引导件钻削穿过邻近的组织并进入骨部分的通道。在此步骤期间，钻套可以防止软组织包裹在钻和/或销周围。将骨销560，562中的一个或多个插入穿过钻削的通道并固定在第一骨部分中。在替代实施例中，可以在不使用钻引导件和钻套的情况下放置销；在一个替代方案中，系统500可被从套件中取出，并且被定位成使得第一和第二夹具组件502，504位于骨折处、关节处或其它不连续部位的相反侧上，并且销可以通过第一夹具组件502来放置。

将系统500从套件中取出并定位成使得第一夹具组件502放置在所述一个或多个骨销560，562上，其中的每个骨销560和/或562被接收在销孔542中。固定螺栓522，524被拧紧以将夹具体520固定到骨销。通过相对于内管状构件602轴向平移外管状构件600，系统500可以被伸长或缩短。系统500的长度被调节以跨越关节处和/或骨折处。为了调整系统长度，第二夹具组件504可被轴向地朝向或远离第一夹具组件502拉动，以伸长或缩短组件。当实现期望的长度时，第二夹具组件504可被用作钻引导件，使一个或多个另外的骨销560，562被固定在第二骨部分中。另外的骨销可以从第一骨部分中的骨销出平面地(out ofplane)放置在第二骨部分中。在至少一个另外的骨销被放置在第二骨部分中之后，将第二夹具组件安装在所述另外的骨销上，并且拧紧第二夹具组件504的固定螺栓522，524以将第二夹具体520固定到第二骨部分中的所述另外的骨销。应该注意的是多轴的连接允许系统500充分地扭转，从而允许夹具组件502，504分别安装到彼此不共面的第一组和第二组骨销。移除突片构件670。系统500被伸长以提供牵引力，还原骨折处并在第一和第二骨部分之间建立适当的肢体长度，内管状元件602相对于外管元件600不可旋转地滑动。通过抓住夹具组件502并且将其轴向地远离夹具组件504拉动，可以在多轴的运动范围内大致平行于轴线541伸长系统500。可替代地，医师可以抓住患者的肢体，例如在脚处，轴向拉动以伸长肢体和系统500。当伸长停止时，系统500自动地以如上所述的单向方式临时锁定，其中约束环624与内管状元件602接合，可以称为第一级锁定。当夹具组件502被从拉伸张力中释放时，可能发生临时锁定。在这种布置中，医师可以间歇性地施加牵引力，并且可以依靠单向锁定来在无牵引力的时期段内保持长度稳定的结构。这对于医师来说可能是有利的，因为可以在不牺牲复位的情况下安排休息时间。休息时间还可以允许重新评估复位质量，或者它们可以允许肿胀的、痉挛的或抽搐的肌肉或其他软组织的逐渐无创的伸展。该系统有助于获得初始复位，随后进行改善此复位的重复过程，而不存在与在肢体上持续保持牵引力相关的应力和疲劳。例如，可以通过使一个骨部分相对于另一个骨部分旋转来改善复位。

在临时锁定于所需长度之后，可以拧紧至少一个螺钉626以将锁定环620锁定在杆组件周围，可以称为通过激活第二锁定机构的二级锁定。可以进一步操纵肢体或骨部分以实现适当的段对齐；球形部分612，614可以在它们各自的内夹紧表面570，580内进行多轴旋转。例如，骨部分中的一个或两个可被旋转，同时系统500自动保持期望的长度。一旦实现了期望的骨对准，则拧紧每个夹具组件502，504上的夹紧螺栓530，以将夹具组件502，504锁定到杆组件506，508，同时夹紧表面570，580压缩在球形部分612，614周围以防止进一步的多轴运动。翼形螺母533可以用手指拧紧用以拧紧夹紧螺栓530。此时，其余的螺丝626如果松动的话也可以拧紧。每个杆组件506，508中的锁定螺钉604被拧紧，以在所谓的第三级锁定中通过激活第三锁定机构来进一步锁定可伸缩的内和外管状元件600，602的相对位置。在该过程中，扳手708可用于调节组件500的螺钉和螺栓。

一件式组件500和杆组件506，508的单向自动锁定在需要快速、安全地设定患者肢体或关节时是有利的。与需要在外部固定过程中组装单独的杆、夹具和其他结构的外部固定系统相比，系统500被预先组装并包装成一件，在使用者的双手中很容易操纵。在安装到骨销之后，通过将一个夹具组件502拉离另一个夹具组件504很容易使系统500伸缩地伸长，当夹具组件被释放时自动的单向锁定机构防止组件500的塌缩或缩短。单向临时锁定机构在进行最终调整和部署第二级锁定机构时保持组件500的长度。

系统500在每一个锁定机构处提供单点拧紧和松动。长度可以逐渐锁定，或解锁和调整，而无需解锁夹具，反之亦然。

为了易于使用，可以在锁定螺钉或其它零件上提供标记或标志。在一个非限制性示例中，固定螺栓522，524分别标有“1”，以指示它们应该首先被致动。类似地，夹紧螺栓530可以标记“2”；螺钉626可以标记“3”，并且锁定螺钉604可以标记“4”，以指示致动和锁定的正确顺序。在其他实施例中，锁定可以以不同的顺序发生，并且可以相应地标记螺钉或零件。

夹具体520，锁定环622和约束环624可以用塑料、优选地用纤维增强材料注射成型，以抵抗长时间负载下的蠕变。例如，可以使用纤维填充的PEEK(聚醚醚酮)，并且可以引入玻璃或碳纤维。在另一实施例中，夹紧体由加工铝制成。销，螺栓，螺钉，螺母和弹簧可以由不锈钢或不锈钢合金制成，优选是非磁性的。固定板526-529和约束环624可以由不锈钢或其他金属制成，优选是非磁性的。锁定环622以及内和外管状元件602，600可以由铝形成。球形部分612，614可以是铸造件，可以由铝加工而成，或者可以由PEEK模制。内塞611可以以塑料注射成型，或者在其它实施例中可以包括铝或纤维填充的PEEK。一些或全部零件可以是射线可透过的。应当了解系统500可以以各种尺寸和/或长度提供，使得医师可以选择适合于患者的尺寸或需要的系统。例如，可以使用更长或更短的杆组件来构建具有更长或更短总长度的系统。各种直径的杆也可用于将外部固定系统缩放到预期用途。还应当了解，在一实施例中，系统中可以仅包括一个杆组件。在另一实施例中，系统中可以包括多于两个的杆组件，具有用于夹紧这些杆组件的适当数量的夹具。

另一实施例包括外部固定系统800，其可被称为跨踝系统800或跨关节系统，但外部固定系统800也可以用于跨越骨折处、截骨处、骨骺板或骨部分之间的其他不连续处。参考图12-18B，外部固定系统800包括第一夹具组件502，第一杆组件506和第二杆组件508，以及夹紧子组件802。

可被称为踝夹紧子组件的夹紧子组件802可连接到第一和第二杆组件506，508并在第一和第二杆组件506，508之间延伸，并且包括第一夹紧支杆组件804，第二夹紧支杆组件806，跨接构件808和销夹具组件810。两个跟骨销812，814在第一和第二夹紧支杆组件804，806之间延伸；每个跟骨销包括螺纹部分815。第一夹具组件502，第一杆组件506和第二杆组件508如上参考图1和10所述；在该实施例中，杆组件可以比在图1和10中绘示的那些短。外部固定系统800可以提供踝关节的刚性固定，以相对于胫骨稳定脚和踝，例如在下部胫骨骨折或受伤的踝关节情况下。

参考图14-16，第一和第二夹紧支杆组件804，806可以是镜像，或者可以彼此相同，除了锁定螺栓、螺钉或销被插入的方向之外；因此第一夹紧支杆组件804的描述也适用于组件806。第一夹紧支杆组件804包括夹紧支杆820，第一和第二固定板822，824，间隔构件826，第一固定螺栓828，第二固定螺栓830，螺母832，固定构件834和两个定位销(dowel pin)836。夹紧支杆820包括支杆部分840，开口式夹具部分842和销夹具部分844。从侧视图，夹紧支杆可以大致为Y形。支杆部分840可以是直的，并且横截面是卵形，但其它横截面形状也被考虑在本公开的范围内，比如圆形、正方形或矩形。支杆部分840包括固定构件孔841，并且可以包括用于接收定位销的附加孔，以使得能够连接到跨接构件808。支杆部分中的至少一个孔可以是螺纹的。在一实施例中，固定板822，824在结构上与固定板526-529相同。每个固定板822，824包括螺栓开口870和若干个销开口872。螺栓和销开口870，872可以是带螺纹的或不带螺纹的。应该注意的是，每个跟骨销上的螺纹部分815可以具有比固定板上的销开口872中的螺纹更小的直径，允许跟骨销自由地插入穿过固定板。

夹紧支杆820的开口式夹具部分842包括第一和第二夹具臂850，852，它们彼此面对并环绕着被间隙856中断的球形夹紧表面854。固定孔858延伸穿过开口式夹具部分842的远端，并被间隙856断开。当如图14所示操作地组装时，杆组件506的球形部分612被接收在夹具臂850，852中并被球形夹紧表面854环绕，使得球形部分612被捕获在夹具臂850，852内。杆组件506在开口式夹具部分842内可以是可多轴调节的，直到达到期望的位置。可以致动第二固定螺栓830将第一和第二夹紧臂850，852拉到在一起，闭合间隙856并锁定杆组件506相对于夹紧支杆820的位置。

销夹具部分844包括具有第一凹部862的第一支撑臂860，与具有第二凹部866的第二支撑臂864相对，每个凹部成形为接收固定板822，824。支撑臂860，864由臂间隙868分开。当如图14所示操作地组装时，第一固定板822被接收在第一凹部862中，第二固定板824被接收在第二凹部866中，并且间隔构件826被接收在支撑臂860，864之间的臂间隙868中。第一固定螺栓828延伸穿过第一固定板822中的螺栓开口870，穿过间隔件826，并进入第二固定板824中的螺栓孔870。跟骨销812，814横向延伸穿过固定板中的销开口872，穿过支撑臂860，864，并穿过臂间隙868。当固定螺栓828被拧紧时，固定螺栓828上的螺纹可以接合第二固定板824上的螺栓开口870中的螺纹，使得拧紧该螺栓将第一和第二固定板朝向彼此拉动，并且固定板822，824中的一个或两个可能被变形。销开口872摩擦地抵靠约束住跟骨销812，814，防止它们相对于夹紧支杆组件804进一步轴向平移。应当了解，在其它实施例中，可以使用本领域已知的其他销捕获或固定方法。

参考图17A-17C，跨接构件808包括由跨距部分884桥接的第一和第二附接部分880，882。在所示的实施例中，跨距部分884是弯曲的以适配在患者的附肢上。跨接构件808的尺寸、形状和曲率可以改变以适应患者大小或附肢结构的变化；在一些实施例中，跨接构件可以是直的。每个附接部分包括第一孔886和一个或多个第二孔890。在构件880的外侧上，凹部888包围第一孔886。如图14和16所示，跨接构件808可以操作地附接到每个夹紧支杆组件804，806。定位销836被接收在夹紧支杆820上的开口中和跨接构件中的第二孔890中。固定构件834延伸穿过第一孔886并且延伸到夹紧支杆820上的孔841中，以将跨接构件808固定到夹紧支杆820。固定构件834的头部被接收在凹部888中，以为该组件提供小轮廓。

应当了解夹紧支杆组件804，806和跨接构件808的构造可能发生变化。例如，在另一实施例中，支杆部分可以短于图示的那些，并且附接部分880，882可以朝向支杆部分延伸。在另一实施例中，可能不存在单独的跨接构件；替代地，跨接构件可以与夹紧支杆组件一体地形成以在它们之间桥接。在另一实施例中，可能不存在跨接构件，跟骨销可以形成夹紧支杆组件之间的连接。

参考图18A和18B，销夹具组件810包括具有销夹具部分902和跨接构件夹具部分904的夹具本体900。夹具部分902，904可以相对于彼此成角度。销夹具部分902包括第一和第二球形开口906，908。槽910与两个球形开口相交。第一开口式球体912被接收在第一球形开口906中，并且第二开口式球体914被接收在第二球形开口908中。第一固定销916通过第一开口式球体912被接收，第二固定销918被接收在第二开口式球体914中。各开口式球体在球形开口内是可多轴调节的，允许固定销的轨迹被调节为与目标骨部分、例如跖骨或其他结构连接。第一螺栓开口920横向于球形开口延伸穿过销夹具部分902，并且接收第一夹紧螺栓922。当夹紧螺栓922被拧紧时，槽910的宽度减小并且球形开口906，908被压缩在球形构件912，914周围，从而锁定球形构件和所捕获的销916，918的位置。

跨接构件夹具部分904包括由构件夹紧表面930包围的构件开口928。构件开口928和夹紧表面930两者都被构件夹紧间隙932中断。第二螺栓开口934延伸穿过夹具部分904，并且第二夹紧螺栓936延伸穿过螺栓开口934，桥接所述间隙932。当如图12所示操作地组装时，例如，跨接构件808被接收在构件开口928中，并且销夹具组件810可以沿着跨接构件808平移，直到到达期望或目标位置。致动第二夹紧螺栓936以闭合间隙932并且将夹紧表面930压缩在跨接构件808周围，从而防止销夹具组件810相对于跨接构件808的任何进一步平移。

在一实施例中，外部固定系统800可用于套件中。该套件可以包括托盘，预组装的外部固定系统800，多个骨销560，562，916，918，跟骨销812，814，钻引导件704，钻套706和/或扳手708。该套件可被无菌包装在托盘中。

在使用系统800固定踝关节的方法中，可以存在下述步骤中的一个或多个。打开托盘，将系统800从托盘中移除。参考图12，将第一骨销560放置在胫骨中。将具有夹具组件502的预组装系统800放置在第一骨销560上，销560延伸穿过夹具体520中的销开口542。跨接构件808搁置在脚上，其中第一和第二夹紧支杆组件804，806沿着脚的任一侧处于大致对准的位置。使用夹具组件502作为引导件，使第二胫骨销延伸穿过夹具体520中的另一个销开口542并进入胫骨。通过拧紧固定螺栓522，524将夹具组件502锁定到骨销560，562。将第一和第二夹紧支杆组件804，806对准到跟骨，并且第一或第二跟骨销812，814中的一个被驱动通过第一和第二夹紧支杆组件804，806以及骨。杆组件506，508相对于夹紧组件502，804和806的多轴对准被进行调整。通过拧紧夹具组件502中的夹紧螺栓530以及通过拧紧夹紧支杆组件804，806中的固定螺栓830，多轴夹具被临时锁定。销夹具组件89沿着跨接构件808滑动，直到其为拇指跖骨提供正确的接近角。销夹具组件810在跨接构件上的位置通过拧紧跨接构件夹具部分904中的夹紧螺栓936而锁定。一个或两个跖骨销916，918被放置为穿过多轴开口式球体912，914并进入跖骨内。通过拧紧夹紧螺栓922，销916，918被锁定到销夹具部分902内。

第一和第二跟骨销812，814中的另一个被插入穿过第一和第二夹紧支杆组件804，806以及骨。通过拧紧固定螺栓828以将销摩擦地锁定到夹紧支杆820，跟骨销812，814被锁定到第一和第二夹紧支杆组件804，806中。突片部件670被从杆组件506，508移除。如果需要，将肢体置于牵引力下以重建适当的肢体长度。当牵引力被释放时，如前所述的杆组件的单向临时锁定将保持所建立的长度。约束环624抵靠着内管602接合以防止伸缩式的塌缩，或者杆组件的长度减小。可以根据需要调节肢体位置，这可以包括松动多轴夹紧螺栓530，830，调节杆组件的相对位置并重新拧紧多轴夹紧螺栓530，830。拧紧锁定环620上的螺钉626以防止内管602和外管600相对于彼此的轴向平移。拧紧锁定螺钉604以使每个内管构件602扩张并相对于外管构件600锁定其位置。

参考图19和20，外部固定系统1000是包括可以跨越膝关节的系统500和可以跨越踝关节的系统800的两级系统。两个系统500，800都安装在可以安装在胫骨中的一组公共骨销560，562上。系统1000可以提供膝盖和踝关节两者的刚性固定。系统500和800可以垂直地叠置在一组销上，而无需进一步修改，如图19和20所示。在另一实施例中，夹具体520可被修改为允许系统500和800相对于彼此水平地安装，例如沿第二轴线535彼此相邻地安装。

在使用外部固定系统1000的方法中，骨销560安装在胫骨中。外部固定系统800安装在骨销560上，并且如前所述通过杆组件的单向临时锁定步骤。在外部固定系统800被安装并临时锁定之后，将外部固定系统500安装到骨销560，562上，并且如先前针对系统500所述的将杆组件暂时锁定。在系统500和800临时锁定之后，可以根据需要反复进行这两个系统的最终肢体调节和锁定步骤。应当了解可以顺序安装附加的系统500和/或800，以便尽可能远地扩张固定区域。

另一实施例包括外部固定系统1100，其可被称为跨腕系统1100或跨关节系统，尽管外部固定系统1100也可用于跨越骨折处、截骨处、骨骺板或骨部分之间的其他不连续处。参考图21-27，外部固定系统1100包括第一夹具组件1102，第二夹具组件1104和第一杆组件506。杆组件506在夹具组件1102，1104之间延伸并将它们连接到单一系统1100中。杆组件506在长度和/或直径上可以缩放到手腕的适当尺寸。夹具组件可被称为支撑元件或构件，因为它们支撑杆组件。第一和第二夹具组件可以是镜像，或者可以彼此相同。如上所述，与其中每一个单独的部件或组件是唯一的系统相比，在系统中使用相同的组件可以使整个系统的制造更便宜和/或更快速。

在使用中，系统1100可以作为单元以一个零件的形式固定到患者身上。第一夹具组件1102可以通过一个或多个固定销510固定到第一骨部分。可以使用骨螺钉，骨销，线和/或其它紧固件代替固定销510或与固定销510组合使用。第二夹具组件1104可以通过另外的固定销510固定到第二骨部分。延伸在夹具组件之间的杆组件506可跨越第一和第二骨部分之间的关节或骨折处。在夹具组件1102，1104固定到骨部分之后，杆组件506可以被伸长或缩短到期望的长度并临时锁定以稳定关节或骨折处。在临时锁定之后，可以调整这些组件的多轴连接，然后更加永久地锁定。

参考图22-26，更详细地示出了夹具组件1102。夹具组件1104可以是镜像，或者可以与夹具组件1102相同，并且将不再详细描述；夹具组件1102的描述也适用于夹具组件1104。夹具组件1102包括形成为单一零件的夹具体1120。夹具组件1102还包括第一固定螺栓1122；第一和第二固定板1126，1127；夹紧螺栓1130；第一螺母1132；和第二螺母1133。固定板可以称为锁定板。杆组件506通过被形成为夹具体1120的一部分的夹具1134可多轴调节地连接到夹具组件1102。两个骨销560，562延伸穿过夹具体1120以将夹具组件1102固定到骨部分。在另一实施例中，每个夹具组件中可以只使用一个骨销。

参考图21-26，夹具体1120可以是T形的并且包括上或第一表面1112和与第一表面1112相反的下或第二表面1114。夹具体1120还包括第一臂1138和第二臂1140，第一臂1113和第二臂1140沿着第一轴线1141延伸，垂直于沿着第二轴线1135延伸的第一夹具1134。当系统1100处于中立或正交布置时，第一轴线1141可以平行于杆组件506的纵向长度。螺栓开口1144沿着与下面描述的销开口1142，1152相同的方向延伸穿过夹具体1120。在所示的示例中，螺栓开口和销开口沿垂直于第一轴线1411和第二轴线1135的方向延伸。第一槽1148凹陷到第一表面1112中，并且第二槽1150凹入第二表面1114中，与第一槽相反。第一和第二槽是细长的，延伸第一和第二臂1138，1140的大部分长度，并且槽与第一轴线1141平行。多个销开口或孔1142穿过臂在第一和第二槽1148，1150之间延伸，每个销孔的尺寸被设计成接收骨销510。第一固定板1126被接收在第一槽1148中，第二固定板1127被接收在第二槽1150中。每个固定板1126，1127包括至少一个板销开口1152以及带螺纹的板螺栓开口1154或不带螺纹的板螺栓开口1155中的一个。每个固定板1126，1127是细长的，具有第一延伸部分1156和第二延伸部分1158。

骨销560，562被接收在夹具体1120的销开口1142中。每个骨销可以穿过固定板中的板销开口1152，穿过第一槽1148，穿过销孔1142，穿过第二槽1150，并穿过另一固定板中的板销开口1152伸出。用于销的开口可以是不带螺纹的和/或平滑的，以允许销560，562初始相对于臂1138，1140是可轴向平移的。该平移允许系统1100相对于患者肢体的高度的可调节性，如果肢体上存在组织肿胀、开放性伤口和/或皮肤擦伤，这可能是有利的。应当理解，骨销可以放置在销开口1142中的一个或任何组合中。

参考图25，第一固定螺栓1122穿过第一固定板1126中的不带螺纹的螺栓开口1155，进入第一槽1148内，穿过螺栓开口1144，并且穿过第二槽1150和第二固定板1127中的带螺纹的板螺栓孔1154而伸出。当螺栓1122的螺纹接合带螺纹的板螺栓开口1154时，第二固定板1127的中心部分被抵抗着支承在槽1148，1150中的第一和第二延伸部分1156，1157的阻抗而被拉向第一固定板1126的中心部分，致使固定板1127，1126中的一个或两个被弹性或塑性地变形。由于此弹性或塑性变形，板销开口1152摩擦地抵靠约束住销562，防止销562相对于夹具体1120进一步轴向平移。当板1126，1127变形时，它们可以弯曲并减小长度，将销562推靠在销孔1142的侧壁上。该力建立相对于销562的第二级锁定作用。应当了解，在其他实施例中，可以使用本领域中已知的其他销捕获或固定方法。

转到23-24和26，夹具1134成形为保持或夹紧杆组件506，同时允许杆组件的伸缩运动以伸长或缩短杆组件。夹具1134具有在所示实施例中为球形的内夹紧表面1170；在其它实施例中，夹紧表面可以是部分球形，圆锥形，圆柱形，扁平，多边形或另一形状。内夹紧表面1170被由相对的第一和第二夹具表面1174，1176界定的夹具间隙1172中断。在所示的示例中，内夹紧表面1170是平滑的，但是在替代实施例中，其可以是脊状或粗糙的。孔1190延伸穿过夹具1134，平行于第二轴线1135，与夹具间隙1172相交。孔1190包括在一端的第一凹部1192和相反端的第二凹部1194。一个或多个室1196在销开口1142之间延伸到夹具体1120中，并且可以为夹具体提供重量减轻。夹紧螺栓1130延伸穿过孔1190并接合螺母1132。当夹紧螺栓1130与螺母1132接合时，螺母1132被捕获在第二凹槽1194中。螺栓1130的进一步致动将螺母1132拉向螺栓头，接合凹槽1194并闭合间隙1172。螺母1133(其可以是翼形螺母)也可以被致动以拧紧螺栓1130。如图21所示，当杆组件506被如图所示与夹具组件1102，1104组装并且如所述拧紧螺栓1130时，杆组件被夹持在夹具1134中，并且被防止相对于夹具体1120发生任何运动，例如轴向运动、旋转运动或多轴运动。

在一实施例中，外部固定系统1100可用在套件中，类似于图11所示的。用于外部固定系统1100的套件可以包括托盘，预组装的外部固定系统1100，多个骨销560和562，钻引导件704，钻套706和/或扳手708。套件可以被无菌包装在剥离型托盘中，该托盘可以被密封。

外部固定系统1100的使用方法可以类似于或等同于上述用于外部固定系统500的方法。

图28是包括两个骨销的另一夹具组件的透视图。图28的夹具组件1200可以包括主夹具体1202，具有用于连接到第一杆组件(例如图1的杆组件506)的内表面1206的第一夹具1204，具有用于连接到第二杆组件(例如图2的杆组件508)的内表面1210的第二夹具1208，和两个骨销1212，1214。

与其中两个螺栓(即第一和第二固定螺栓522，524)锁定骨销560，562(上面详细描述)的、图3-5的夹具组件502相比，图28中的夹具组件1200包括单一固定螺栓1216，其能够同时锁定一个或多个骨销，例如同时锁定骨销1212，1214。此外，不是如图3-5所示那样从大致平行于骨销560，562的方向进行驱动，可以从基本上垂直于骨销1212，1214的方向、例如沿着主夹具体的纵向轴线致动图28的夹具组件1200的单一固定螺栓1216。例如，如图28所示，固定螺栓1216(例如螺栓或螺钉)可以延伸到主夹具体1202的侧面并且从主夹具体1202的侧面致动。如在图29和30中显示并且在下面描述的，夹具组件1200可以包括滑动夹具1218，其可以将骨销1212，1214锁靠在主夹具体1202上或任何已安装的衬套上。

图29是图28所示的主夹具体1202的一部分的俯视图，示出滑动夹具1218处于打开位置。在图29中，当通过拧紧固定螺栓1216而向左移动滑动夹具1218时，滑动夹具1218可以将图28的骨销1212，1214锁靠在主夹具体1202上。

为了帮助对准滑动夹具1218并且防止滑动夹具1218在主夹具体1202内旋转，夹具组件1200可以包括滑动夹具销1220。此外，两个销1222A，1222B可以帮助将固定螺栓1216保持和/或对准在主夹具体1202内。滑动夹具1218在图33中详细示出了。

主夹具体1202可以限定多个孔1224A-1224D，骨销1212，1214可被插入穿过这些孔。在一些示例性构造中，孔1224A-1224D的尺寸可被设计成适应设置在骨销1212，1214上的组织护套(如图32中看到的)的使用。

在一些示例性构造中，主夹具体1202可以包括一个或多个衬套，例如衬套1226A-1226D(统称为“衬套1226”，并且在图29中示出)。衬套1226可以用于代替图3的固定(或锁定)板526，528。

图30是图29中示出的主夹具体1202的那一部分的俯视截面图，示出滑动夹具1218处于打开位置。如在图30中看到的，滑动夹具1218限定两个孔1228A，1228B(统称为“孔1228”)。孔1228可以至少部分地由斜面1230A-1230D限定(统称为“斜面1230”)。在本公开中，斜面1230可以定义为具有相对于沿滑动夹具1218的长度延伸的轴线的斜率。在一些示例性构造中，斜面1230可以包括弯曲部分和/或直线部分。滑动夹具1218的斜面1230可以提供夹紧力，该夹紧力可以将骨销1212，1214锁靠在主夹具体1202上(或锁靠在任何衬套1226上，如果安装了的话)。如在图30中看到的，当滑动夹具1218经由固定螺栓1216向右拉动时，斜面1230可以沿着骨销1212，1214滑动，并且随着孔1228的尺寸减小而逐渐将骨销紧固到主夹具体1202。滑动夹具销1220可以在固定螺栓1216向图30中的右侧拉动滑动夹具1218时帮助滑动夹具1218横向移动。

此外，图29的主夹具体1202的设计可以允许在骨销1212，1214上使用组织护套1232，1234(图33中所示)。

在一些替代配置中，阻碍物可以是孔的壁，而不必须是斜面。

图31是图28所示的主夹具体的一部分的俯视图，示出滑动夹具1218处于闭合位置。固定螺栓1216已经将滑动夹具1218拉到闭合位置。如在图31中看到的，斜面1230A和斜面1230D已经减小了通孔尺寸，从而在每个孔位置处在滑动夹具1218和主夹具体/衬套之间产生夹紧力。相关的骨销1212，1214可以挠曲或弯曲以允许在每个位置处进行锁定。

图32是图29的主夹具体1202的示例部分的横截面图。组织护套1232可延伸穿过主夹具体1202和滑动夹具1218。在图32的例子中，衬套1226A，1226E被同轴地定位在由主夹具体限定的孔内，例如图29的孔1224A。

图33是图28的夹具组件1200的横截面图。滑动夹具1218被示出处于打开位置。当固定螺栓1216向图33中的右侧拉动滑动夹具1218时，滑动夹具1218可以将骨销、例如图28的骨销1212，1214紧固靠在主夹具体1202上。孔1224A，1224D的尺寸被设计用于适应组织护套1232，1234的使用。

如上面关于图30所述的，滑动夹具1218的斜面1230A-1230D可以提供夹紧力，该夹紧力可以将骨销1212，1214锁靠在主夹具体1202上(或锁靠在任何衬套1226上，如果安装了的话)。图34-37示出了可以与主夹具体1202一起使用的替代滑动夹具构造的不同示例。

图34A和34B示出了可以根据本公开的各种技术使用的滑动夹具的另一示例。图34B示出了图34A的示例性滑动夹具1218的放大区域。为了简洁起见，将一起描述图34A和34B。

图34A和34B的滑动夹具1218可以包括一个或多个斜面1230A-1230D，它们具有限定多个齿1236的部分。齿1236可以提高骨销在滑动夹具1218上的抗扭转旋转阻力。如在图34B中看到的，斜面(例如斜面1230B)的第一部分可以限定齿1236，而斜面的第二部分1238保持基本平滑。此外，与斜面(例如斜面1230B)的第一部分的齿1236相邻的、滑动夹具1218的直线部分1240也可以限定齿1240。当固定螺栓1216(图30)侧向地拉动滑动夹具1218时，齿1236可以抓住骨销，从而增加锁定力，

图35A和35B示出了可以根据本公开的各种技术使用的滑动夹具的另一示例。图35B示出了图35A的示例性滑动夹具1218的放大区域。为了简洁起见，将一起描述图35A和35B。

像图34A和34B所示的滑动夹具一样，图35A和35B的滑动夹具1218可以包括具有限定多个齿1236的部分的一个或多个斜面1230A-1230D。齿1236可以提高骨销在滑动夹具1218上的抗扭转旋转阻力。如在图35B中看到的，斜面(例如斜面1230B)的第一部分可以限定齿1236，而斜面的第二部分1238保持基本平滑。此外，与斜面1230B的第一部分的齿1236相邻的、滑动夹具1218的直线部分1240也可以限定齿1236。

除了由斜面1230A-1230D(和任何相邻的直线部分)限定的齿1236之外，滑动夹具1218可以包括限定多个齿的其它部分。在图35B所示的示例配置中，滑动夹具1218可以包括齿1242以增加抗扭转旋转阻力。当固定螺栓1216(图30)侧向地拉动滑动夹具1218时，每组齿1236，1242可以抓住骨销，从而增加锁定力。

图36示出了可以根据本公开的各种技术使用的滑动夹具的另一示例。与具有不对称设计的图30，34A-34B和35A-35B所示的滑动夹具示例相比，图36的滑动夹具1218包括关于沿着滑动夹具1218的长度延伸的轴线1244对称的设计。

在图36所示的示例对称配置中，滑动夹具1218包括多对斜面1230A-1230H，例如斜面1230A，1230E形成第一对斜面，斜面1230B，1230F形成第二对斜面等。类似于在上面结合图34A和34B所示的结构，斜面1230A-1230H可以包括限定多个齿1236的部分。齿1236可以提高骨销在滑动夹具1218上的抗扭转旋转阻力。斜面(例如斜面1230A)的第一部分可以限定齿1236，而斜面的第二部分保持基本平滑。此外，与斜面1230A的第一部分的齿1236相邻的、斜面(例如斜面1230A)的直线部分也可以限定齿1236。当固定螺栓1216(图30)侧向地拉动滑动夹具时，齿1236可以抓住骨销，从而增加锁定力。

图37描绘了可以根据本公开的各种技术使用的滑动夹具的另一示例。与上述示例性滑动夹具相比，图37的滑动夹具1218限定了四个孔(1228A-1228D)，而不是两个孔。孔1228A-1228D可以限定多对斜面1230A-1230H。图37中的配置可以改善旋转方面的锁定，因为每个孔的两个斜面产生三个接触点(两个来自斜面，一个在衬套上)。

类似于图36中所示的滑动夹具1218的示例，图37的滑动夹具1218包括了其中孔1228A-1228D围绕着沿滑动夹具1218的长度延伸的轴线1244对称的设计。然而，图37的滑动夹具1218没有限定出任何齿。而是，由滑动夹具1218提供的扭转阻抗是骨销与成对的每个斜面(例如斜面1230A，1230E)接触以及与衬套(未示出)接触的结果。与骨销的3点接触可以提供足以将骨销锁定在位的力。

应当注意图34A-37中所示的滑动夹具中的任一个都可以不配置齿。

图38是夹具组件1200的另一示例的横截面图。与上述的滑动夹具1218相比，夹具组件1200可以包括例如弹簧钢的柔性板1248。柔性板1248可以在其每一端处限定出构造成接合相应的骨销1212，1214的弯曲凹口(凹口1250A，1250B在图39中示出了)。

当未压缩时，柔性板1248可以呈现弯曲的形状，如图38中看到的。当被固定螺栓1216压缩时，柔性板1248可以弯曲并呈现更加线性的形状。当柔性板1248弯曲时，骨销1212，1214可以与柔性板1248的、限定出所述弯曲凹口的那些部分摩擦地接合，以产生机械锁定。

图39是图38的柔性板的俯视图。柔性板1248包括限定相应的弯曲凹口1250A，1250B的第一和第二端1252，1254，每个弯曲凹口1250A，1250B被构造成接合骨销以产生机械锁定。

图40是杆夹组件1260的另一示例的透视图。图40的杆夹组件1260可以用作杆夹组件606的替代，并且可以形成杆组件506的一部分，例如，这在上面参照图7-10描述了。为了简洁起见，将不再详细描述杆组件506的许多部件。

类似于图7-10的杆夹组件606，图40的杆夹组件1260也可以描述为开口式夹头锁定装置。杆夹组件1260可以包括开口式夹具1262(或锁定环)，被构造成与弹簧夹具1262同轴对准的约束环1264，和弹簧壳体1266。开口式夹具1262可以限定被环间隙1270中断的圆形孔1268。螺钉1271可被接收在开口式夹具1262的螺纹孔中并调节环间隙1270的尺寸。如下面更详细地描述的，弹簧壳体1266(例如模制壳体)可以保持弹簧(在图41中以1274示出)，其将约束环1264向下偏压抵靠在开口式夹具1262上。

图41是图40的杆夹组件1260与第一杆1272组合的横截面侧视图，其中第二杆可滑动地设置在第一杆1272内(参见图2和8)。杆夹组件1260可以包括开口式夹具1262，约束环1264，弹簧壳体1266，弹簧1274，支点1276，以及围绕着开口式夹具1262的外表面定位的一个或多个突起或突部1278，例如两个突部1278。

当开口式夹具1262被打开并在第一杆1272上滑动时，所述一个或多个突起或突部1278可以与第一杆1272上的一个或多个相应的孔1280配合。突部1278可以帮助将开口式夹具1262保持在第一杆1272上而不使用粘合剂。

如上所述，弹簧壳体1266可以保持弹簧1274，弹簧1274将约束环1264向下偏压。支点1276可以提供保持约束环1264的端部1282向上的反作用力，以产生与可滑动地设置在第一杆1272内的第二杆件的约束力。

图41的杆夹组件1260设计可以有利地消除图7-10的杆夹组件606的设计的若干部件。例如，图8所示的可以将约束环624连接到锁定环620的销622可以消除，因为由于存在支点1276，所以图41的约束环1264可以通过与杆1272的约束作用来约制。此设计的变化可以允许约束环1264进行喷水切割或冲压，而不用机加工。

作为另一示例，弹簧1274可以代替图8的弹簧630，保持在弹簧壳体1266中。使用弹簧壳体1266可以允许弹簧1274保持在开口式夹具1262、例如通过模制形成的开口式夹具内部，并且可以消除图8的保持销628和保持器632。

最后，如上所述，使用一个或多个突部1278可以消除对用于将开口式夹具1262保持到杆1272的粘胶的需要。作为简化了组装和减少了部件的结果，图40和41的设计可以更便宜地进行生产。

图42是包括图40的杆夹组件1260的杆组件1284的一部分的透视图。除杆夹组件1260之外杆组件1284类似于图7的杆组件506，为简明起见，将不再描述。如图42所示，杆夹组件1260可以包括突片构件1286，其可以类似于在上面描述的、例如相对于图8描述的突片构件670。突片构件1286的存在可以保持开口式夹具1262的环间隙打开，通过防止孔1268夹紧在管状构件周围并且将管状构件临时锁定在一起，允许管状构件1272和内管状构件(例如，图8的内管状构件602)相对于彼此在两个方向上轴向移动。

图43是套管针组件1290的分解图。套管针组件1290可以包括限定内腔的组织护套1292，附连到组织护套1292的端部1296的第一把手1294，可延伸穿过第一把手1294中的开口并且进入组织护套1292的内腔的闭塞器1298，以及附连到闭塞器1298的端部1302的第二把手1300。套管针组件1290可以包括在组织护套管1292的第一把手1294和闭塞器1298的第二把手1300之间的互锁特征，该特征能够将组件1290保持在一起，如在图44A-44C中看到并且在下面描述的。

闭塞器1298可允许临床医生插入套管针组件1290穿过软组织以触及骨表面。一旦到达目标位置，就可以移除闭塞器1298以露出骨表面，以便将骨销穿过组织护套1292插入。

图44A-44C是图43的套管针组件的第一把手和第二把手的透视图。出于简明目的，将一起描述图44A-44C。

第二把手1300可以包括一对抓握翼1304，1306，它们在被抓握时可以用于旋转第二把手1300。此外，可以键合第一把手1294和第二把手1300以允许把手1294，1330互锁。例如，第二把手1300可以包括能够与第一把手1294的凹口1310配合的突起1308，例如卡口连接器，能够将两个把手1294，1330锁定在一起。

在一些示例性构造(未示出)中，可以包括附加特征以进一步互锁第一把手1294和第二把手1300。例如，可以使用弹簧锁，球形止动器(ball detent)，干涉配件，螺纹连接和/或可替代性卡口连接器来互锁第一把手1294和第二把手1300。

如图44A-44C所示，第一把手1294和第二把手1300可以通过旋转抓握翼1304，1306直到突起1308被定位在凹口1310内而互锁。可以通过沿相反方向旋转抓握翼1304，1306来实现脱离接合，

图45是图43的套管针组件1290处于互锁位置的透视图。第一把手1294与第二把手1300互锁。

图46A-46C是能够与套管针组件一起使用的第一把手和第二把手的另一示例的透视图。为了简洁起见，将一起描述图46A-46C。

如在图46A-46C中看到的并且与图44A-44C中的设计相比，第一把手1294和第二把手1300中的每一个可以包括第一和第二抓握翼。第一把手1294可以包括第一和第二抓握翼1312，1314，并且第二把手1300可以包括第一和第二抓握翼1302，1304。此外，可以键合第一把手1294和第二把手1300以允许把手1294，1330互锁。例如，第二把手1300可以包括能够与第一把手1294的凹口1310配合的突起1308，例如卡口连接器，其可以将两个把手1294，1330锁定在一起。

图47是描绘图46A-46C的第一和第二把手处于互锁位置的套管针组件1290的透视图。第一把手1294与第二把手1300互锁。

图48是外部固定系统的夹具组件的另一示例的俯视图。图49是描绘出了骨销1232，1234的图48的夹具组件的透视图。为了简洁起见，将一起描述图48和49。图48的夹具组件1400包括主夹具体1402，其限定多个孔，例如四个孔1404A，1404B，1404C，1404D(统称为孔“1404”)，它们被定位成使得它们从夹具环1134(或“夹具”)的夹具环中心线1406偏置，如图48所示。也就是说，与其中主夹具体限定出以夹具环的中心线为中心的两个孔的、图22的夹具组件1102相比，图48的夹具组件的孔1404被偏离中心线1406，使得孔1404B-1404D相继地依次进一步远离中心线1406。

在一些示例性构造(未示出)中，主夹具体1402可以类似于图28的主夹具体1202并且可以包括滑动夹具，例如图28的滑动夹具1218。在一些示例性构造(未示出)中，夹具组件可以包括两个夹具环，例如图28所示。在具有两个夹具环(或“夹具”)的构造中，沿主夹具体的多个孔将类似地从第二夹具环的中心线偏置。

图50是外部固定系统的示例的透视图，该系统包括两个图48的夹具组件，杆组件，和多个骨销。图51是图50的外部固定系统的侧视图。为了简洁起见，将一起描述图50和51。图50的示例系统1408包括第一夹具组件1400A，第二夹具组件1400B和杆组件506。杆组件506在夹具组件1400A，1400B之间延伸并将它们连接到单一系统1408中。杆组件506可以包括杆夹组件1260，例如在图40和41中所示并且在上面关于图40和41所描述的。

在图50的外部固定系统1408中使用图48的夹具组件1400可以提供若干优点。例如，通过将骨销孔1232，1234远离夹持环中心线1406并朝向杆组件506的中心平移，在框架的完全塌缩状态下相对置布置的夹具的骨销可以初始定位得更靠近。此外，偏置的骨销孔1404可以允许使用更长的管状元件，例如管状元件600，这可以允许框架更大的扩张。

图52是根据本公开的杆组件的扩张塞的示例的横截面图。代替包括基本上延伸管状元件的长度的不透射线、长金属锁定螺钉，如图8中的604所示，杆组件(比如图53中的1410所示)可以包括短得多的不透射线、金属扩张塞螺丝1412，与例如由塑料制成的射线可透的扩张塞1414相组合。具有突起1416的扩张塞1414可以沿内管状元件602的长度延伸，并且可以使内管状元件602在其端部处扩张。使用射线可透过的扩张塞1414可以为临床医生提供比使用长的、不透射线的金属螺钉时得到的更好的感兴趣区域图像，例如x射线图像。

如图52所示，扩张塞螺丝1412延伸穿过管塞610的球形部分614并延伸到扩张塞1414的一端内。扩张塞螺丝1412可以使用保持螺母1420紧固在扩张塞1414内。当扩张塞螺钉1412转动时，扩张塞螺母1422允许扩张塞1414在螺钉1412保持不动的同时进行移动。也就是说，在扩张螺钉1412转动时不是扩张螺钉1412进出，而转动螺杆1412使扩张塞1414移动。

图53是包括图52的扩张塞1414的杆组件1410的分解图。杆组件1410的许多部件类似于在上面参考图8所示和所描述的那些，因此将不再描述。如图53所示，杆组件1410可以包括扩张塞1414，扩张螺钉1412和图52的扩张塞螺母1422。扩张塞1414构造成延伸通过内管状元件602。可以转动扩张螺钉1412直到内管状构件602充分膨胀(通过扩张塞1414的突起1416)，以使内管状构件602的第一端1424紧密地配合在外管状构件600内，并相对于外管状构件600锁定其位置。

图53的杆组件1410还可以包括缆线1426，例如柔性编织金属缆线。缆线1426可以附接到扩张塞1414的端部1428，并且可以装配到能够附接到扩张塞1414另一端上的球形部分614中的“系绳钮”(未示出)内。缆线1426可以用作限制内和外管状元件移动的止动机构，并且可以防止过度扩张，使得外和内管状元件600，602在锁定(lockout)之前不分离。当框架被塌缩到最小长度配置时，缆线1426可以在内管状元件602内卷起，并且当框架被扩张时可以变直。

图54是铰接主夹具体1430的示例的透视图。如图54所示，夹具环1432被使用销1436和锁定螺钉1438枢转地接合到主夹具体1434。在一些示例性配置中，主夹具体1434可以类似于图28的主夹具体1202，并且包括滑动夹具，例如图28的滑动夹具1218。

铰接设计可以提供若干优点。例如，铰接设计可以允许使用者不依赖于夹具体1434而旋转夹具环1432。此外，铰接设计可以允许骨销(未示出)相对于框架的管状元件的长轴以接近90度放置(见图57)。铰接接头可以允许总框架长度的更大变化以及骨销放置的更大灵活性。不需要单独的零件来适应平行于径向连接处的骨销放置，图54的设计可以允许转动夹具环1432，以在没有任何单独的零件或组件的情况下允许等同的销放置。

图55A和55B分别是图54的夹具环本体1440和主夹具体1434的透视图。为了简洁起见，将一起描述图55A和55B。在图55A中，夹具环本体1440包括夹具环1432和限定第一孔1444和第二孔1446的第一接合部1442。在图55B中，主夹具体1434包括限定第三孔1450的第二接合部1448。第一和第三孔1444，1450构造成当对准时接收销1436(图54)，销1436将夹具环本体1440以铰接方式固定到主夹具体1434。夹持环本体1440包括第一圆柱形支承表面1452，主夹具体1434包括第二圆柱形支承表面1454，它们彼此摩擦接合。如下所述，在拧紧时，锁定螺钉1438(图54)将第一圆柱形支承表面1452和第二圆柱形支承表面1454逼迫到一起而形成摩擦配合。

图56是图54的铰接主夹具体1430的示例的横断面图。销1436围绕着允许夹具环1432旋转的铰接部1458的旋转中心1456。销1436可以在其中心中限定孔1457，其允许锁定螺钉1438延伸穿过夹持环本体1440并且穿过销1436并且穿过第一接合部1442的第二孔1446。销1436和锁定螺钉1438可以允许围绕管塞的球形部分的多轴旋转。此外，图56的设计允许围绕销1436的旋转用单一螺钉、即锁定螺钉1438锁定。当螺钉1438将第一圆柱形支承表面1452和第二圆柱形支承表面1454“夹紧”在一起时，可以实现锁定。在一些示例中，如果在圆柱形支承表面1452，1454之间需要额外的接触以增加锁定，则可以将一个或多个突起、例如互锁齿添加到一个或两个接合圆柱形表面。

图57是被固定到臂1462的桡骨的外部固定系统1460的透视图。系统1460可以包括在第一铰接主夹具体1430A和第二铰接主夹具体1430B之间延伸的杆组件506。如图57所示，第一铰接主夹具体143A的铰接设计可以允许夹具环1430旋转，使得由延伸穿过第一铰接主夹具体1430A的骨销形成的轴线1464能够与杆组件506的纵向轴线1466形成可以接近90度的角度。

本文公开的系统可以提供优于本领域已知的外部固定系统的优点。例如，与作为松散零件构成的综合套件提供的系统相比，提供特别针对解剖学结构的预组装系统(例如500，800或1100)可以减少执行外部固定过程所必须的零件或库存数量。此外，具有预组装系统能够使外部固定过程期间以及在系统的拧紧和调整期间的意料之外的拆卸最少。因此，预组装系统可以为从业人员提供压力较小的使用者体验，例如通过消除繁杂的术中组装或意料之外的拆卸。使用本文公开的预组装系统还可以减小或消除对于本领域已知的其他系统来说用于将固定系统组装在后台上的手术空间或手术时间。单向锁定机构可以在系统的拧紧和调整期间保持肢体长度，而不需要外科医生施加持续的牵拉。单向锁定机构有助于实现骨折复位的容易性，并且临时锁定足够牢固以便在系统被临时锁定时容易地调整该复位。可移除的突片构件670提供解锁构型和锁定构型之间的快速转换，允许快速且有效的牵拉和复位。本文公开的系统可以由一个或两个从业者应用于患者，这可以减少所需从业者的数量和总手术成本。

除了本文所示的跨越膝、踝和/或腕关节的实施例之外，应当理解本文教导的原理可以应用于用于其他关节的外部固定器和固定方法，包括但不限于肘，腕，腕骨，跗骨，趾骨，髋，骶骨，肩和/或椎间关节。本文公开的技术还可以应用于用于除关节之外的骨折处的外部固定和固定方法。

本文公开的设备可以使用诸如铝和/或塑料的低成本材料使用诸如车削和磨削的低成本制造技术来制造。在一些实施例中，该系统可以便宜成是一次性使用的。在这种情况下，不会对该设备的所有者收取再处理或重新补仓的费用(re-stocking fee)。

应当理解本发明的系统，套件，设备和方法并不限于所公开的特定形式。相反，它们覆盖落入权利要求范围内的所有修改，等同物和替代物。

权利要求不应解释为包括装置加功能或步骤加功能的限制，除非在给定权利要求中分别明确地使用了“用于…的装置”或“用于…步骤”术语进行限制。

术语“联接”被定义为连接，但不必须是直接连接，并且不必须是机械连接。

在权利要求和/或说明书中与术语“包括”结合使用时，不使用数量词修饰可以指“一个”，也符合“一个或多个”或“至少一个”。一般来说，术语“约”是指所述值加或减5％。在权利要求中使用术语“或”用于表示“和/或”，除非明确指出仅指代替代方案或者替代方案是相互排斥的，但本公开支持仅指代替代方案和“和/或”的定义。

术语“包括(任何形式的“包括”)”、“具有”(以及任何形式的“具有”)、“包含(任何形式的“包含”)”是开放式链接动词。因此，“包括”、“具有”、“包含”一个或多个步骤或元件的方法或设备具有所述一个或多个步骤或元件，但不限于仅拥有所述所述一个或多个步骤或元件。“包括”、“具有”、“包含”一个或多个特征的方法步骤或设备的元件具有所述一个或多个特征，但不限于仅具有所述一个或多个特征。此外，以某种方式配置的设备或结构至少以这种方式配置，但也可能以未列出的方式进行配置。

在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以体现为其它具体形式。应当了解上述示例的各种特征可以混合和匹配以形成各种其他替代方案。例如，对于一个系统描述的夹具体或组件可以与另一系统一起使用。来自一个示例的器械的特征可以应用于来自另一示例的器械。因此，所描述的实施例在所有方面都只能认为是说明性的而不是限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是前面的描述来表示。落入权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化都包括在权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种用于肢体的外部固定的夹具组件，所述夹具组件包括：

第一夹具，其被构造成连接到第一杆组件，所述第一夹具具有中心线；

主夹具体，其被接合到所述第一夹具，所述主夹具体具有纵向轴线，所述主夹具体沿所述纵向轴线限定多个孔，所述多个孔中的一些单个孔被构造成接收骨销，其中所述多个孔被定位成使得每个孔相继地依次远离所述中心线；

沿所述纵向轴线延伸的滑动夹具，所述滑动夹具被配置用于沿所述纵向轴线移动并且将骨销固定在位；

固定螺栓，其被联接到所述滑动夹具并配置用于致动所述滑动夹具；和

销，

其中所述第一夹具包括第一接合部，所述第一接合部限定出尺寸和形状被设计成接收所述销的第一孔口，

其中所述主夹具体包括第二接合部，所述第二接合部分限定出尺寸和形状被设计成接收所述销的第二孔口，并且

当第一接合部和第二接合部对准并且所述销延伸穿过第一孔口和第二孔口时，接合到第一夹具的主夹具体以铰接方式接合到所述第一夹具，

所述夹具组件还包括：

被配置用于延伸穿过所述第一夹具的锁定螺钉，

其中所述销限定出被构造成接收所述锁定螺钉的孔，

其中所述第一接合部限定出第一圆柱形支承表面，

其中所述第二接合部限定出被配置用于接合第一圆柱形支承表面的第二圆柱形支承表面，并且

其中当所述锁定螺钉被拧紧时，第一和第二圆柱形支承表面彼此接合。

2.根据权利要求1所述的夹具组件，其中，所述固定螺栓延伸到所述主夹具体的侧面内并沿所述纵向轴线延伸。

3.根据权利要求1或2所述的夹具组件，还包括：

第二夹具，其被构造成连接至第二杆组件，

其中所述主夹具体被接合至所述第二夹具。

4.根据权利要求1所述的夹具组件，其中，

被配置用于沿所述纵向轴线移动并且将所述至少一个骨销固定在位的所述滑动夹具被配置用于将所述至少一个骨销抵靠着所述主夹具体固定。

5.根据权利要求1所述的夹具组件，包括：

被定位在所述至少一个孔内的至少一个衬套，

其中被配置用于沿所述纵向轴线移动并且将所述至少一个骨销固定在位的所述滑动夹具被配置用于将所述至少一个骨销抵靠着所述至少一个衬套固定。

6.根据权利要求1所述的夹具组件，其中所述滑动夹具限定出至少一个孔，其中所述至少一个孔由具有斜面的至少一个斜面部分限定，并且其中所述至少一个斜面部分被构造成将所述至少一个骨销固定在位。

7.根据权利要求6所述的夹具组件，其中所述至少一个斜面部分的至少一部分限定出多个齿以将所述至少一个骨销固定在位。

8.根据权利要求1所述的夹具组件，其中所述滑动夹具限定出至少一个孔，其中所述孔限定出被构造成将所述至少一个骨销固定在位的一组齿。

9.根据权利要求1所述的夹具组件，其中所述滑动夹具限定出至少一个孔，所述孔限定出第一组齿和第二组齿，所述第一组齿和第二组齿被构造成将所述至少一个骨销固定在位。

10.根据权利要求1所述的夹具组件，其中所述滑动夹具限定出两个孔，所述两个孔关于所述纵向轴线对称。

11.根据权利要求1所述的夹具组件，其中所述滑动夹具限定出四个孔，所述四个孔关于所述纵向轴线对称。

12.根据权利要求1所述的夹具组件，其中所述第一和第二圆柱形支承表面中的至少一个限定至少一个突起。

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