CN111481280B - 一种用于长骨畸形矫正的y型支链外固定器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于长骨畸形矫正的y型支链外固定器，该外固定器包括近端环、远端环、y型复合支链、自旋调节组件，y型复合支链由长支链和短支链组成，短支链通过虎克铰旋转底座与长支链的丝杠套筒顶部连接；在外固定器远端环底部设置自旋调节组件，进而增加一个单独的自旋自由度，当需要矫正旋转畸形的时候，先调整自旋调节组件来矫正旋转畸形，然后矫正其他方向的畸形。本发明通过设置y型支链和自旋调节组件，增加了外固定器矫正旋转畸形的能力，避免在畸形矫正时支链间以及支链与肢体间发生干涉与碰撞，同时可以实现空间6‑DOF运动，能够矫正任意空间3维骨畸形。

Description

一种用于长骨畸形矫正的y型支链外固定器
技术领域
本发明涉及一种骨科并联外固定器，具体涉及一种用于长骨畸形矫正的y型支链外固定器。
背景技术
外固定器基于牵拉成骨技术广泛应用于矫形外科中，是一种微侵袭性工具，创伤小、适应症广，在肢体骨折复位、畸形矫治等过程中提供稳定而有弹性的固定。并联外固定器横向刚度大，有利于骨的愈合，但其环绕于患者肢体的庞大结构导致环内空间变小，并且体积较大，当进行角度矫正，特别是大角度旋转矫正时，外固定器的环内空间将大大被减小，增加了患者肢体与外固定器驱动杆碰撞的可能性。一旦患者肢体与杆发生碰撞，矫正程序将无法继续进行，导致之前的矫正策略中断。因此，要获得广泛的矫正，增加外固定器自旋能力是必要的。
针对现有问题，本申请提出，通过使用y型支链来增加外固定器的工作空间，同时在外固定器底部增加一个单独的自旋调节组件来执行患者的旋转畸形矫正，进而增加外固定器矫正旋转畸形的能力，并且避免在畸形矫正和骨折固定复位时支链间以及支链与肢体间发生干涉与碰撞，具有结构简单、操作灵活的优势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于长骨畸形矫正的y型支链外固定器，实现空间6-DOF运动以矫正任意空间3维骨畸形，增加外固定器的工作空间和稳定性，增加外固定器矫正旋转畸形的能力，避免在畸形矫正时支链间以及支链与肢体间发生干涉与碰撞。
本发明的实施例提供了一种用于长骨畸形矫正的y型支链外固定器，其特征在于，该外固定器包括近端环、远端环、y型复合支链、自旋调节组件；y型复合支链由长支链和短支链组成，长支链为SPS(球铰-移动副-球铰)支链，通过旋转调节旋钮可以改变长支链的长度，长支链的两端通过等效球铰分别与远端环和近端环连接。短支链是SPU(球铰-移动副-虎克铰)支链，通过旋转短支链上的调节旋钮可以改变短支链的长度，短支链的一端通过等效球铰与远端环连接，另一端通过虎克铰旋转底座与长支链的丝杠套筒顶部连接，虎克铰旋转底座可以相对于丝杠套筒成任意角度进行旋转调节，通过拧紧柱塞将虎克铰旋转底座固定，以避免虎克铰旋转底座松动。长支链和短支链上安装有调节旋钮，通过旋转调节旋钮，使y型复合支链伸长/缩短，从而使该外固定器实现空间6-DOF运动，能够矫正任意空间3维骨畸形。
进一步，为了增加外固定器矫正旋转畸形的能力，降低外固定器在矫正大角度旋转畸形时出现外固定器杆的行程不够以及相邻杆之间发生干涉的可能性，因此，在远端环底部增加了自旋调节组件，从而在矫正旋转畸形时，可以先通过操作所述自旋调节组件4进行矫正旋转畸形，然后进行剩余的畸形。自旋调节组件由下端环、上端环、连接螺杆、调节手轮、2个圆形导轨和1个圆形齿轮条组成。远端环底部设置有沟槽，2个圆形导轨和1个圆形齿轮条均布固定在远端环底部的沟槽内，自旋调节组件通过圆形导轨和圆形齿轮条固定在远端环上；调节手轮的末端与小齿轮固连，小齿轮与圆形齿轮条啮合；自旋调节组件的上端环通过滑块与圆形导轨固连，自旋调节组件的下端环通过连接螺杆与上端环固连在一起，通过松动下端环的螺栓，可以改变下端环相对于上端环的距离；通过旋转调节手轮，可以实现自旋调节组件沿着圆形导轨相对于远端环进行旋转，进而增加了外固定器矫正旋转畸形的能力，同时也降低外固定器在矫正大角度旋转畸形时出现外固定器杆的行程不够以及相邻杆之间发生干涉的可能性；当调节手轮旋转完毕后可以通过拧紧柱塞将调节手轮固定，以避免调节手轮松动。
同现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明采用y型支链的形式，能够实现空间6-DOF运动，矫正任意空间3维骨畸形，增加了外固定器的稳定性和自旋能力；
2、本发明在外固定器底部增加一个单独的自旋自由度，当需要矫正旋转畸形的时候，只需调整自旋调节组件来矫正旋转畸形，进而增加外固定器矫正旋转畸形的能力，避免在畸形矫正时支链间以及支链与肢体间发生干涉与碰撞。
附图说明
图1是本发明一种用于长骨畸形矫正的y型支链外固定器的整体视图；
图2是远端环结构图；
图3是近端环结构图；
图4是y型支链结构图；
图5是长支链结构图及剖面图；
图6是短支链结构图及剖面图；
图7是自旋调节组件的整体视图；
图8是自旋调节组件的上端环的整体视图；
图9是自旋调节组件的下端环的整体视图；
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所做的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
参图1至图9所示，图1是本发明一种用于长骨畸形矫正的y型支链外固定器的整体视图，图2是远端环结构图；图3是近端环结构图，图4是y型支链结构图，图5是长支链结构图及剖面图，图6是短支链结构图及剖面图，图7是自旋调节组件的整体视图，图8是自旋调节组件的上端环的整体视图，图9是自旋调节组件的下端环的整体视图。
本实施例提供了一种用于长骨畸形矫正的y型支链外固定器，参图1所示，该外固定器包括近端环1、远端环2、y型复合支链3、自旋调节组件4；参图2-6所示，所述y型复合支链3由长支链7和短支链5组成，所述长支链7为SPS(球铰-移动副-球铰)支链，通过旋转调节旋钮6可以改变所述长支链7的长度，所述长支链7的一端通过等效球铰8与所述远端环2连接，另一端通过等效球铰与所述近端环1连接。所述短支链5是SPU(球铰-移动副-虎克铰)支链，通过旋转所述短支链5上的调节旋钮6可以改变所述短支链5的长度，所述短支链5的一端通过所述等效球铰8与远端环连接，另一端通过虎克铰旋转底座9与所述长支链7的丝杠套筒10的顶部连接，所述虎克铰旋转底座9可以相对于所述丝杠套筒10成任意角度进行旋转调节，通过拧紧柱塞将所述虎克铰旋转底座9固定，以避免所述虎克铰旋转底座9松动。通过旋转所述调节旋钮6，使所述y型复合支链3伸长或缩短，从而使该外固定器实现空间6-DOF运动，能够矫正任意空间3维骨畸形。
进一步，为了增加外固定器矫正旋转畸形的能力，降低外固定器在矫正大角度旋转畸形时出现外固定器杆的行程不够以及相邻杆之间发生干涉的可能性，因此，参图1、图2和图7所述示，在所述远端环2底部增加了自旋调节组件4，从而在矫正旋转畸形时，可以先通过操作所述自旋调节组件4进行矫正旋转畸形，然后进行剩余的畸形。参图7至图9所示，所述自旋调节组件4由下端环11、上端环12、连接螺杆13、调节手轮14、2个圆形导轨15和1个圆形齿轮条16组成。参图1、图2和图7所述示，所述远端环2底部设置有沟槽17，所述2个圆形导轨15和1个圆形齿轮条16均布固定在所述远端环2底部的沟槽17内，所述自旋调节组件4通过所述圆形导轨15和所述圆形齿轮条16固定在所述远端环2上；所述调节手轮14安装在所述上端环12上，并且在所述上端环12上设置有柱塞螺纹孔21；所述调节手轮14的末端与小齿轮18固连，所述小齿轮18与所述圆形齿轮条16啮合；所述自旋调节组件4的上端环12通过滑块19与圆形导轨15固连，所述自旋调节组件4的下端环11通过连接螺杆20与所述上端环12固连在一起，通过松动所述下端环11的连接螺栓，可以改变所述下端环11相对于上端环12的距离；通过旋转所述调节手轮14，可以实现所述自旋调节组件4沿着所述圆形导轨15相对于所述远端环2进行旋转，进而实现增加外固定器矫正旋转畸形的能力，同时也降低外固定器在矫正大角度旋转畸形时出现外固定器杆的行程不够以及相邻杆之间发生干涉的可能性；当所述调节手轮14旋转完毕后可以通过拧紧柱塞将所述调节手轮14固定，以避免调节手轮松动。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用于限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (1)

1.一种用于长骨畸形矫正的y型支链外固定器，其特征在于，该外固定器包括近端环、远端环、y型复合支链、自旋调节组件；y型复合支链由长支链和短支链组成，短支链通过虎克铰旋转底座与长支链的丝杠套筒顶部连接，虎克铰旋转底座可以相对于丝杠套筒成任意角度进行旋转调节，通过拧紧柱塞将虎克铰旋转底座固定，以避免虎克铰旋转底座松动；近端环和远端环通过y型复合支链连接，其中，长支链的一端通过长支链的等效球铰和短支链的等效球铰分别连接在远端环相应地的连接孔上，长支链的另一端通过长支链的等效球铰与近端环连接；长支链和短支链上安装有调节旋钮，通过旋转调节旋钮，使y型复合支链伸长或缩短，从而使该外固定器实现空间六自由度运动，能够矫正任意空间3维骨畸形；
自旋调节组件由下端环、上端环、连接螺杆、调节手轮、2个圆形导轨和1个圆形齿轮条组成；2个圆形导轨和1个圆形齿轮条均布固定在远端环底部，自旋调节组件通过圆形导轨和圆形齿轮条固定在远端环上；调节手轮的末端与小齿轮固连，小齿轮与圆形齿轮条啮合；自旋调节组件的上端环通过滑块与圆形导轨固连；自旋调节组件的下端环通过连接螺杆与上端环固连在一起，通过松动下端环的螺栓改变下端环相对于上端环的距离；通过旋转调节手轮实现自旋调节组件沿着圆形导轨相对于远端环进行旋转，进而增加外固定器矫正旋转畸形的能力；当调节手轮旋转完毕后通过拧紧柱塞将其固定，以避免调节手轮松动。
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