一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置及其加工方法
【专利摘要】本发明公开了一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置及其加工方法，其固定装置包括对插入骨组织内的固定针进行固定的外固定架或外固定板，固定针至少一端露出皮肤外且其露出皮肤外的端部为需固定端；外固定架包括第一固定架体和第二固定架体；外固定板为对需固定骨组织内所插的所有固定针进行固定的固定板，外固定板包括一个或多个固定板块；该加工方法包括步骤：一、复位前图像信息采集；二、计算机虚拟复位；三、固定装置结构设计；四、固定装置加工。本发明具有自动复位功能，结构合理、固定效果好，能有效解决现有骨折复位或畸形矫正中存在的复位矫形困难、手术操作繁琐、过分依赖医生的临床经验等不足。
【专利说明】—种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置及其加工方法
[0001]本发明专利申请为申请日2013年12月05日、申请号201310654003.2，发明创造名称为《一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置及其加工方法》的发明专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明属于骨科矫形、复位【技术领域】，尤其是涉及一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置及其加工方法。
【背景技术】
[0003]复位是骨折或畸形治疗中的一项基本的，同时也是一项很重要的操作，其效果直接影响手术结果和术后恢复。因而骨折或畸形的手术治疗中，要求先行复位，复位满意后采取内固定或外固定的方式进行固定，复位的效果将直接影响到手术的效果，虽然切开复位相对容易，但是存在创伤大、出血多、易感染、对皮肤要求高、骨膜破坏后易造成骨折不愈合等缺陷和不足，而闭合复位主要依靠医生的临床经验，且需要X光机透视来确认骨的对位情况，有很大的不确定性，有时复位困难，医生需要直接暴露在X光下操作，使患者和医生的健康受到严重损害。
[0004]另外，当复位满意后，为了保证骨折端稳定，无论内固定还是外固定，都要求必须有足够的强度，而强度太大的话，骨折断端就没有骨折愈合所需的应力刺激，所以容易出现骨折不愈合或延迟愈合，即使最终达到愈合，骨折处的强度也比正常骨质低，当去除固定后，容易再次骨折。
[0005]畸形矫正的手术治疗过程中，更加依靠医生的临床经验，虽然可以借助术前检查初步确定矫形的范围、矫正的程度，但更多是通过医生在手术中的判断来决定，难免存在判断偏差或其它不确定因素，而内固定物往往需要反复折弯，不仅费时费力，还会降低内固定材料的强度，另外当畸形严重时，一次性矫正易损伤神经、血管、皮肤等，所以传统方法只能采取多次手术，这样不仅增加患者的痛苦、增加治疗费用、增加手术风险、增加治疗周期，而且影响治疗效果。
[0006]综上，现有骨折复位或畸形矫正方式均不同程度地存在复位矫形困难、手术操作繁琐、过分依赖医生的临床经验、因固定坚固影响骨折愈合等缺陷和不足。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构合理、复位精准且加工制作及安装简便、使用效果好的骨科畸形矫正与骨折复位固定装置。
[0008]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置，其特征在于:包括对插入需固定骨组织内的固定针进行固定的外固定架或外固定板，所述固定针至少一端露出皮肤外且其露出皮肤外的端部为需固定端；
[0009]所述外固定架包括对插入需固定骨组织一端的固定针进行固定的第一固定架体和对插入需固定骨组织另一端的固定针进行固定的第二固定架体，所述第一固定架体与第二固定架体之间通过架体连接件连接为一体；所述第一固定架体和第二固定架体上均开有供所述需固定端固定的固定孔；
[0010]所述外固定板为对所述需固定骨组织内所插的所有固定针进行固定的固定板，所述外固定板包括一个或多个固定板块，多个所述固定板块通过板块连接件或安装架连接为一体；所述固定板块为一块整体板材或由多个固定板条拼装而成的拼装式固定板，所述固定板块上开有供所述需固定端固定的固定孔。
[0011]上述一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置，其特征是:所述架体连接件和所述板块连接件的数量均为多个；所述架体连接件和所述板块连接件均为连接杆，所述第一固定架体、第二固定架体和固定板块上均开有供所述连接杆穿过的安装孔，所述第一固定架体、第二固定架体和固定板块均固定在所述连接杆上；多个所述固定板块与所述安装架之间均通过可拆卸连接件进行连接，多个所述固定板块均通过所述可拆卸连接件固定在所述安装架上；所述第一固定架体和第二固定架体的形状为圆环形、椭圆形、弧形或多边形；所述固定板块为平板或弧形板。
[0012]上述一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置，其特征是:多个所述架体连接件呈平行布设，多个所述板块连接件呈平行布设；所述安装架包括连接件一和与连接件一呈平行布设的连接件二，所述连接件一和连接件二之间通过多根呈平行布设的所述连接杆连接为一体，所述连接件一和连接件二上均开有多个供所述连接杆穿过的安装孔。
[0013]上述一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置，其特征是:所述第一固定架体、第二固定架体和固定板块的材质均为硬质塑料、树脂材料或金属材料；所述拼装式固定板中的多个所述固定板条通过所述板块连接件连接为一体或者通过板条连接件连接为一体；多个所述架体连接件、多个所述板块连接件和所述安装架中的多个所述连接杆上均设置有应力检测装置。
[0014]上述一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置，其特征是:所述固定孔的结构和尺寸均与所述需固定端的结构和尺寸相匹配；所述需固定骨组织为发生骨折需复位或因存在畸形需进行矫正的骨组织或者与发生骨折或存在畸形的骨组织相邻的骨组织；所述第一固定架体和第二固定架体均由多个架体拼装段拼装而成。
[0015]上述一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置，其特征是:所述外固定架还包括位于第一固定架体和第二固定架体之间的第三固定架体，所述第三固定架体通过所述架体连接件与第一固定架体和第二固定架体连接为一体，所述第三固定架体上开有供所述需固定端固定的固定孔。
[0016]同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、实现方便、加工速度快且能根据各患者的具体固定需求进行定制加工、所加工成型固定装置的固定效果好的骨科畸形矫正与骨折复位固定装置加工方法，其特征在于该方法包括以下步骤:
[0017]步骤一、复位前图像信息采集:采用医用CT或医用MRI获取插入固定针的需固定骨组织的图像信息；
[0018]步骤二、虚拟复位:采用图像处理软件对步骤一中所述需固定骨组织的图像信息进行处理，并获得所述需固定骨组织复位后的三维图形信息；
[0019]步骤三、固定装置结构设计，过程如下:
[0020]步骤301、固定装置类型选择:根据所述需固定骨组织所处的身体部位，对需加工固定装置的类型进行选择；所述需加工固定装置的类型为外固定架或外固定板；
[0021]步骤302、固定装置尺寸确定:根据当前患者的所述需固定骨组织所处身体部位的体形数据，对步骤301中所选择需加工固定装置的尺寸进行确定；
[0022]步骤303、固定孔加工参数确定:根据步骤二中所述三维图形信息中所述需固定端的数量以及各需固定端的形状、尺寸和中心轴线位置，对所述需加工固定装置上需加工固定孔的数量以及各固定孔的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定；
[0023]步骤四、固定装置加工:根据步骤三中所设计固定装置的类型、尺寸以及各固定孔的形状、尺寸和中心轴线位置，对所述需加工固定装置进行加工。
[0024]上述方法，其特征是:步骤二中进行虚拟复位之前，先采用医用CT或医用MRI获取患者身上与需固定骨组织对称的骨组织的图像信息，之后再采用图像处理软件且参照所获取的与需固定骨组织对称的骨组织的图像信息，对步骤一中所述需固定骨组织的图像信息进行处理；步骤301中进行固定装置类型选择时，当所述需固定骨组织所处的身体部位为身体躯干时，所述需加工固定装置的类型为外固定板；当所述需固定骨组织所处的身体部位为四肢时，所述需加工固定装置的类型为外固定架或外固定板；步骤302中进行固定装置尺寸确定时，根据当前患者的需固定骨组织所处身体部位的体形数据，并结合步骤301中所选择需加工固定装置的类型，对所述需加工固定装置的尺寸进行确定。
[0025]上述方法，其特征是:所述第一固定架体与第二固定架体之间通过架体连接件进行连接；所述架体连接件和所述板块连接件的数量均为多个；所述架体连接件和所述板块连接件均为连接杆，所述第一固定架体、第二固定架体和固定板块上均开有供所述连接杆穿过的安装孔，所述第一固定架体、第二固定架体和固定板块均通过紧固件固定在所述连接杆上；多个所述固定板块与所述安装架之间均通过可拆卸连接件进行连接，多个所述固定板块均通过所述可拆卸连接件固定在所述安装架上；所述安装架包括连接件一和与连接件一呈平行布设的连接件二，所述连接件一和连接件二之间通过多根呈平行布设的所述连接杆连接为一体，所述连接件一和连接件二上均开有多个供所述连接杆穿过的安装孔；
[0026]当所述需加工固定装置为外固定板时，步骤三中所述需加工固定装置上需加工固定孔的数量以及各固定孔的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定后，先对所述需加工固定装置中固定板块的数量以及各固定板块的形状、尺寸和布设位置进行确定；之后，对用于连接固定板块的所述板块固定件的数量及各板块固定件的布设位置进行确定，或者对用于连接固定板块的所述安装架的结构进行确定，所有板块固定件和所述安装架中的多个所述连接杆均与需固定骨组织的力线方向一致；之后，再对各固定板块或所述安装架中连接件一和连接件二上所开各安装孔的布设位置进行确定；
[0027]当所述需加工固定装置上为外固定架时，步骤三中所述需加工固定装置上需加工固定孔的数量以及各固定孔的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定后，对用于连接第一固定架体和第二固定架体的架体连接件数量及各架体连接件的布设位置进行确定，所有架体连接件均与需固定骨组织的力线方向一致；之后，再对第一固定架体和第二固定架体上所开各安装孔的布设位置进行确定。
[0028]上述方法，其特征是:步骤四中对固定板块进行加工时，采用快速成型机或3D打印机进行加工，或者先采用钻孔设备在预先加工完成的板材上加工固定孔，再采用切割设备对带有固定孔的板材进行切割，获得加工成型的固定板块；
[0029]所述第一固定架体和第二固定架体均由多个架体拼装段拼装而成；步骤四中对第一固定架体和第二固定架体进行加工时，采用快速成型机或3D打印机进行加工，或者先对第一固定架体和第二固定架体所用的架体进行加工，再采用所述钻孔设备在加工完成的架体上加工固定孔，之后将加工完成的架体分割成多个所述架体拼装段，便获得加工成型的第一固定架体和第二固定架体。
[0030]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0031]1、所采用固定装置结构设计合理且加工制作及安装操作方便，投入成本较低，固定牢靠，手术操作简单。
[0032]2、加工方法简单、设计合理且实现方便、加工效果好、加工精度高，加工成型的固定装置的固定效果好，能根据各患者的具体固定需求，加工适宜各患者的固定装置，因而能满足各患者的定制化需求，通过医用CT或医用MRI提取患者骨折图形信息后，利用图形处理软件在计算机上完成骨折虚拟复位，之后根据复位后的图形数据设计固定装置，将加工好的固定装置对插入需固定骨组织的固定针进行固定后，发生骨折部位便自动复位。也就是说，本发明能根据患者体形、骨折或畸形的部位、类型，个性化定制适合患者自身情况的固定装置。
[0033]3、通过计算机软件进行虚拟复位、矫形，避免依靠医务人员的经验及技术等不确定因素，使得复位更精确。
[0034]4、固定装置的连接杆相互平行并与骨的生理轴线平行，所以骨折只能发生有益于骨折愈合的沿骨的生理轴线的移动，而不会发生侧方、成角、旋转等移位。为了使骨折断端的应力更适合骨折愈合，所采用的架体连接件和板块连接件的中心轴线均与需固定骨组织的力线相互平行，因而能简便调节断端应力，根据骨折愈合不同时期的特点，使得各时期的应力状态均与当前的骨愈合状态相适合。
[0035]5、传统治疗方法，无论内固定还是外固定方式，都要求固定足够牢靠，但固定太牢靠，必然造成应力遮挡，容易引起骨折不愈合或延迟愈合，即使骨折愈合，当去除固定后，骨折处强度低，易造成二次骨折，本发明不仅具有固定更牢靠的优点，而且不会造成应力遮挡，相反可根据骨折愈合不同时期的需要，随时调整应力大小，从而使骨折愈合更快，去除固定后不易出现二次骨折。
[0036]6、通过计算机软件设计，因不受手术时间的限制，所以可以从容的在三维空间对骨折或畸形有更清晰的判断，从而获得良好复位和矫形效果。
[0037]7、通过有限元分析，对固定装置进行优化设计，在受力较大的部位增加强度，在受力较小的部位减少用料，使固定更牢靠、结构更合理，安装更简便、所需材料更少、重量更轻，使用在患者身体后对患者生活影响最小。
[0038]8、传统外固定架各固定针间力量分散，有时互相干扰甚至抵消，使其固定强度下降，固定针松动，本固定装置分别将骨折远、近端的固定针连接为整体，使各固定针力量互补，固定更牢靠，不容易出现固定针的松动、感染。
[0039]9、加工方法先进,加工误差< 0.1mm,连接方式为成品机械连接,消除因人为因素造成的复位固定效果偏差，保证复位效果。
[0040]10、明显缩短手术时间，术前加工好固定装置，设计好安装步骤，术中仅需简单的紧固连接固定装置即可完成复位固定。
[0041]11、术中无需X线反复透视确认骨折对位对线情况，减少医务人员及患者受X线辐射伤害。
[0042]12、传统方法可能需要对内固定物进行反复折弯，这样会降低材料的强度，易出现术后内固定物断裂，该固定装置术前一次成型，无需折弯，所以不会降低强度。
[0043]13、复位固定一次完成，传统方法先复位后固定，本发明将加工好的固定装置连接后，骨折自动复位，紧固连接杆后即可完成固定。
[0044]14、骨折复位固定、畸形矫正不依靠医生的经验，可实现远程协助，解决我国部分地区医疗资源匮乏的难题，通过邮件等方式获得该地区患者的影像资料，异地设计加工后，将固定装置递送至患者就诊医院，简单安装即可完成治疗，解决看病难、看病贵的社会难题，真正实现资源共享。
[0045]15、对畸形严重的患者，一次性矫正易损伤神经、血管、皮肤等，所以传统方法只能采取多次手术，这样不仅增加患者的痛苦、增加治疗费用、增加手术的风险、增加治疗的周期，而且影响治疗效果，本发明在设计时，可设计不同的安装孔，根据连接不同安装孔，获得不同程度的矫形，先矫正到一定程度，待皮肤、血管、神经等适应后，再连接其它安装孔，获得更大程度的矫正，直至完全矫正，可避免多次手术。
[0046]16、创伤小、骨折愈合快、不易感染、不易发生二次骨折、不需二次手术取内固定。
[0047]17、使用效果好且实用价值高，与现有骨折复位与骨科畸形矫正用的固定装置及相应的固定方法相比，本发明所采用的固定装置具有以下优点:第一、对位精度高且固定效果好:传统的固定方法主要依靠医生的经验，依靠X射线，但复位仍有很大的不确定性；而本发明所采用的固定装置及对应的固定方法具有对位精确的特点，完全不依靠医生的经验，也无需X射线透视；第二、加工及安装布设简便，使用操作简单，只需将加工好的固定装置与固定针连接，便能达到复位与固定效果，并且复位与固定过程一次完成；第三、传统固定方法进行固定时，骨折断端的应力大小无法改变；本发明采用架体连接件与板块连接件能简便调节骨折断端的应力大小，使其始终适合骨折愈合的不同时期，从而促进骨折的愈合；第四、传统方法存在固定太坚固或固定不牢靠的缺陷，当固定太坚固时造成应力遮挡易引起骨折不愈合，而固定不牢靠时骨折可能会移位；本发明所采用的固定装置不仅固定牢靠，又不担心应力遮挡，保留唯一的活动方向是有益于骨折愈合的。同时，本发明所采用的固定装置具有骨折复位精确、不依靠医生的经验；断端应力能简便改变和控制；复位与固定一次完成；安全、创伤小、患者痛苦少；操作简单，只需拧紧螺丝即可；全程无需透视，但复位良好，减少医生和患者受辐射的伤害；固定牢靠，但又不担心应力遮挡；固定后很快就可以恢复生活等优点。
[0048]由上述内容可知，与现有骨折复位与骨科畸形矫正用的固定装置及相应的固定方法相比，本发明所采用的固定装置具有明显的优势，由于骨折或畸形的手术治疗中，要求先行复位，复位满意后采取内固定或外固定的方式固定，因而复位的效果将直接影响到手术的效果，虽然通过切开皮肤的方式复位相对容易，但是创伤大、出血多、易感染、对皮肤要求高、骨膜破坏后易造成骨折不愈合，而闭合复位主要依靠医生的临床经验，且需要X光机透视来确认骨的对位情况，有很大的不确定性，有时复位困难，医生需要直接暴露在X光下操作，使患者和医生的健康受到严重损害；并且，当复位满意后，为了保证骨折端稳定，无论是内固定还是外固定方式都要求必须有足够的强度，而强度太大的话，骨折断端就没有骨折愈合所需的应力刺激，所以容易出现骨折不愈合，即使最终达到愈合，骨折处的强度也比正常骨质低，当去除固定后，容易再次骨折。而采用本发明所述的固定装置是在计算机上先进行虚拟复位，再根据虚拟复位后的图像信息设计固定装置，之后将加工好的固定装置与插入需固定骨组织内的固定针相连接后，骨组织便能自动达到良好的复位，并且还可以通过架体连接件或板块连接件，控制骨折断端或需矫形骨组织的应力大小，有效解决了骨折复位困难、骨折不愈合等难题。
[0049]综上，本发明所公开的固定装置加工方法主要包括以下步骤:一、通过CT、MRI等设备获取带有固定针的骨折或畸形的原始图像信息，建立骨折或畸形的三维模型；二、利用计算机软件进行虚拟复位、矫形，获得复位矫形后固定针的空间位置数据；三、根据复位矫形后固定针的位置，利用计算机软件进行个体化固定装置的设计；四、固定装置加工。因而，本发明是通过CT或MRI获得已插入固定针的骨组织图像数据，利用计算机软件虚拟完成骨折的复位、畸形的矫正，此时固定针之间的相对空间位置也发生了改变，根据复位和矫形后固定针新的空间位置，设计固定装置来固定这些固定针，将设计好的固定装置进行加工后，将加工好的固定装置与固定针连接后，骨折自动复位，紧固连接后骨折即获得固定。由上述内容可知，本发明具有以下优点:第一、通过计算机软件复位，复位精确；第二、固定方式最符合生物力学要求，既牢靠，又不担心应力遮挡，所以患者无局部疼痛不适，且骨折愈合快；第三、对皮肤等软组织要求低，大大缩短术前准备时间，所以患者痛苦少，尤其适合开放骨折，或合并其它疾病时；第四、术中无需X光透视，减少患者及医务人员遭受X光辐射伤害；第五、不依靠医生经验，术前置钉只需医生掌握骨科基本功即可，术中安装简单，只需拧紧相关连接件即可；第六、操作简便，术中无需考虑骨折对位情况，所以大大缩短手术时间；第七、实现远程协助会诊，解决偏远地区医疗条件差、看病难等问题；第八、住院时间短，甚至不用住院。
[0050]18、适用范围广，不仅可以用于骨折复位固定，也可以用于骨科畸形矫正，也可用于治疗骨不连。
[0051]综上所述，本发明结构简单、设计合理且实现方便、所加工成型固定装置的固定效果好，能有效解决现有骨折复位或畸形矫正方式均不同程度地存在复位矫形困难、手术操作繁琐、过分依赖医生的临床经验、固定坚强影响骨折愈合等缺陷和不足，所采用的固定装置具有骨折复位精确、不依靠医生的经验；断端应力能随意改变和控制；复位与固定一次完成；安全、创伤小、患者痛苦少；操作简单，只需拧紧螺丝即可；全程无需透视，但复位良好，减少医生和患者受辐射的伤害；固定牢靠，但又不担心应力遮挡；固定后很快就可以恢复生活等优点，与现有骨折复位与骨科畸形矫正用的固定装置及相应的固定方法相比，具有明显的优势。
[0052]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0053]图1为本发明骨科畸形矫正与骨折复位固定装置的加工方法流程框图。
[0054]图2为本发明实施例1中外固定架的结构示意图。
[0055]图3为本发明实施例1中外固定架的立体结构示意图。
[0056]图4为本发明实施例1中外固定架的上部结构示意图。
[0057]图5为本发明实施例4中外固定架的结构示意图。
[0058]图6为本发明实施例5中外固定板的结构示意图。
[0059]图7为本发明实施例5中外固定板的使用状态参考图。
[0060]图8为本发明实施例5中外固定板的上部结构示意图。
[0061]图9为本发明实施例5中外固定板的使用状态参考图。
[0062]图10为本发明实施例6中外固定板的结构示意图。
[0063]图11为本发明实施例8中外固定板的结构示意图。
[0064]图12为本发明实施例9中外固定板的结构示意图。
[0065]图13为本发明实施例10中外固定板的结构示意图。
[0066]图14为本发明实施例11中外固定板的结构示意图。
[0067]图15为本发明实施例12中外固定板的结构示意图。
[0068]图16为本发明实施例13中外固定板的结构示意图。
[0069]附图标记说明:
[0070]I一固定针；1-1一固定板块；1-11一固定板条；
[0071]2-1一第一固定架体；2_2—第二固定架体；3—固定孔；
[0072]4-1 一螺纹钢；4-2—紧固螺母；4-3—安装孔；
[0073]5-1—连接件一；5-2—连接件二；6—加固套箍；
[0074]7—小腿胫骨。
【具体实施方式】
[0075]实施例1
[0076]如图2、图3及图4所示的一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置，包括对插入需固定骨组织内的固定针I进行固定的外固定架，所述固定针I至少一端露出皮肤外且其露出皮肤外的端部为需固定端。所述需固定骨组织为发生骨折需复位或因存在畸形需进行矫正的骨组织或者与发生骨折或存在畸形的骨组织相邻的骨组织。
[0077]所述外固定架包括对插入需固定骨组织一端的固定针I进行固定的第一固定架体2-1和对插入需固定骨组织另一端的固定针I进行固定的第二固定架体2-2，所述第一固定架体2-1与第二固定架体2-2之间通过架体连接件连接为一体。所述第一固定架体2-1和第二固定架体2-2上均开有供所述需固定端固定的固定孔3。
[0078]本实施例中，所述第一固定架体2-1和第二固定架体2-2的形状均为圆环形。
[0079]实际加工时，所述第一固定架体2-1和第二固定架体2-2也可以为其它形状的架体，如椭圆形、弧形或多边形等形状。
[0080]为增加固定强度，起到有效的固定效果，还需采用加固套箍6套装在第一固定架体2-1和/或第二固定架体2-2上，以对第一固定架体2-1和第二固定架体2-2进行加固。实际使用时，也可以采用其它类型的加固件对第一固定架体2-1和/或第二固定架体2-2进行加固。
[0081]本实施例中，所述第一固定架体2-1与第二固定架体2-2之间通过架体连接件进行连接。
[0082]实际加工时，所述第一固定架体2-1与第二固定架体2-2也可以加工制作为一体。
[0083]本实施例中，所述架体连接件的中心轴线与所述需固定骨组织的力线呈平行布设。
[0084]本实施例中，所述架体连接件的数量为多个，并且多个所述架体连接件沿圆周方向进行布设。多个所述架体连接件上均设置有应力检测装置。
[0085]实际使用时，可以根据具体需要，对所述架体连接件的数量和各架体连接件的中心轴线位置进行相应调整。本实施例中，所述架体连接件为连接杆，所述第一固定架体2-1和第二固定架体2-2上均开有供所述连接杆穿过的安装孔4-3，所述第一固定架体2-1和第二固定架体2-2均固定在所述连接杆上。实际使用时，所述架体连接件也可以采用其它类型的连接件，只需将第一固定架体2-1和第二固定架体2-2连接为一体即可。本实施例中，所述第一固定架体2-1和第二固定架体2-2均通过紧固件固定在所述连接杆上。
[0086]本实施例中，多个所述架体连接件中的所述连接杆均呈平行布设，并且多个所述架体连接件的布设方向均与需固定骨组织的力线方向一致。并且多个所述架体连接件中所述连接杆的横截面结构和尺寸均相同。
[0087]本实施例中，所述连接杆为螺纹钢4-1，所述紧固件为紧固螺母4-2。因而，加工制作及使用操作均非常简便，并且通过紧固螺母4-2能简便对第一固定架体2-1和第二固定架体2-2之间的相对位置进行相应调整。
[0088]实际加工时，所述连接杆也可以采用其它类型的连接杆件，如上下两端均设置有外螺纹的连接杆。
[0089]本实施例中，所述第一固定架体2-1和第二固定架体2-2上所开安装孔4-3的数量均为多个。并且，所述第一固定架体2-1和第二固定架体2-2上所开安装孔4-3的结构和尺寸均相同。
[0090]所述固定孔3的结构和尺寸均与所述需固定端的结构和尺寸相匹配，且所述固定孔3的结构与固定针I尾端的结构一致。本实施例中，所述固定孔3为圆孔。实际加工时，所述固定孔3也可以为其它结构的孔。
[0091]所述固定针I为现有外固定架固定针，所述固定针I的形状为柱状针、螺纹针、橄榄针等。
[0092]本实施例中，所述加固套箍6上开有多个分别供所述连接杆穿过的安装孔4-3。
[0093]实际加工时，所述第一固定架体2-1和第二固定架体2-2的材质均为硬质塑料、树脂材料或金属材料。
[0094]本实施例中，所述第一固定架体2-1和第二固定架体2-2均由多个架体拼装段拼装而成。
[0095]实际加工时，多个架体所述拼装段通过架体拼装连接件紧固连接为一体，所述架体拼装连接件为连接螺栓、连接架、连接板材等。本实施例中，所述第一固定架体2-1和第二固定架体2-2均由左右两个半圆形环拼装而成，并且左右两个所述半圆形环之间通过多个连接螺栓进行紧固连接。
[0096]实际加工时，可以根据具体需要，对拼装组成第一固定架体2-1和第二固定架体2-2的所述架体拼装段的数量和各架体拼装段的尺寸进行相应调整。
[0097]本实施例中，所述第一固定架体2-1和第二固定架体2-2的壁厚均为1mm?20mmo
[0098]实际加工时，可以根据具体需要，对第一固定架体2-1和第二固定架体2-2的壁厚进行相应调整。
[0099]本实施例中，所述架体连接件的数量不少于三个。
[0100]实际使用时，可以根据具体需要，对所述架体连接件的数量和各架体连接件的中心轴线位置进行相应调整。
[0101]如图3所示的一种对骨科畸形矫正与骨折复位固定装置进行加工的方法，包括以下步骤:
[0102]步骤一、复位前图像信息采集:采用医用CT或医用MRI获取插入固定针I的需固定骨组织的图像信息。
[0103]本实施例中，步骤一中所获取需固定骨组织的图像信息为dicom格式。
[0104]本实施例中，患者因小腿胫骨发生骨折来医院就诊后，先在麻醉状态下，在发生骨折的小腿胫骨7 (即所述需固定骨组织)的远近端分别钻孔并插入固定针1，所述需固定骨组织的远端和近端所插入固定针I的数量均为多枚。所述第一固定架体2-1和第二固定架体2-2分别为对插入需固定骨组织远端和近端的固定针I进行固定的远端固定架和近端固定架，并且所述第一固定架体2-1上开有多个分别对插入需固定骨组织远端的多枚固定针I进行固定的固定孔3，所述第二固定架体2-2上开有多个分别对插入需固定骨组织近端的多枚固定针I进行固定的固定孔3。
[0105]实际进行固定时，插入需固定骨组织的固定针I至少一端露出皮肤外，以便与第一固定架体2-1和第二固定架体2-2进行紧固连接。
[0106]步骤二、虚拟复位:采用图像处理软件对步骤一中所述需固定骨组织的图像信息进行处理，并获得所述需固定骨组织复位后的三维图形信息。其中，对所述需固定骨组织的图像信息进行处理并获得所述需固定骨组织复位后的三维图形信息的过程便为虚拟复位过程，也可以称为模拟复位。实际对所述需固定骨组织的图像信息进行处理，采用平移、旋转等处理方式。
[0107]本实施例中，所述图像处理软件为医学图像三维重建软件。
[0108]实际使用时，所述图像处理软件也可以采用其它类型的三维图像处理软件。
[0109]本实施例中，所述医学图像三维重建软件为Mimics软件或VGStud1 MAX软件。步骤二中所述三维图形信息的格式为STL格式。
[0110]实际进行虚拟复位时，采用所述医学图像三维重建软件将步骤一中所述图像数据中发生骨折后的骨组织恢复至原位，也就是说，所述需固定骨组织复位后的三维图形信息为需固定骨组织复位后的图像数据，即所述需固定骨组织发生骨折之前的图像数据。
[0111]本实施例中，步骤二中进行虚拟复位之前，也可以先采用医用CT或医用MRI获取患者身上与需固定骨组织对称的骨组织的图像信息，之后再采用图像处理软件且参照所获取的与需固定骨组织对称的骨组织的图像信息，对步骤一中所述需固定骨组织的图像信息进行处理。也就是说，与需固定骨组织对称的骨组织的图像信息为所述需固定骨组织复位后的三维图形信息的镜像图像。
[0112]另外，如果患者骨折粉碎严重，且根据步骤一中所获取的图像数据难以进行虚拟复位时，先给患者对侧肢体做CT检查或MRI检查，之后再根据镜像后的图像数据对步骤一中所获取的图像数据进行虚拟复位。
[0113]步骤三、固定装置结构设计，过程如下:
[0114]步骤301、固定装置类型选择:根据所述需固定骨组织所处的身体部位，对需加工固定装置的类型进行选择；所述需加工固定装置的类型为外固定架或外固定板。
[0115]实际进行固定装置类型选择时，当所述需固定骨组织所处的身体部位为身体躯干时，所述需加工固定装置的类型为外固定板；当所述需固定骨组织所处的身体部位为四肢时，所述需加工固定装置的类型为外固定架或外固定板。
[0116]本实施例中，步骤301中所述需加工固定装置的类型为外固定架。
[0117]步骤302、固定装置尺寸确定:根据当前患者的所述需固定骨组织所处身体部位的体形数据，对步骤301中所选择需加工固定装置的尺寸进行确定。
[0118]本实施例中，步骤302中进行固定装置尺寸确定时，根据当前患者的需固定骨组织所处身体部位的体形数据，并结合步骤301中所选择需加工固定装置的类型，对所述需加工固定装置的尺寸进行确定。
[0119]步骤303、固定孔加工参数确定:根据步骤二中所述三维图形信息中所述需固定端的数量以及各需固定端的形状、尺寸和中心轴线位置，对所述需加工固定装置上需加工固定孔3的数量以及各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定。
[0120]本实施例中，步骤三中进行固定装置结构设计时,采用autocad软件、Sol idworks软件或Pro/E软件进行设计。
[0121]本实施例中，步骤303中对所述需加工固定装置上各固定孔3的中心轴线位置进行确定时，结合所述需加工固定装置的预计安装位置和步骤302中所确定的所述需加工固定装置的尺寸进行确定。
[0122]本实施例中，步骤303中对所述需加工固定装置上各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定时，先采用Geomagic Stud1软件或Imageware软件对步骤二中所述三维图形信息进行处理，并获得所述需固定骨组织复位后的CAD模型；之后，再根据所述CAD模型中各需固定端的形状、尺寸和中心轴线位置，对步骤303中对所述需加工固定装置上各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定。
[0123]本实施例中，所述CAD模型的格式为IGES格式。
[0124]步骤四、固定装置加工:根据步骤三中所设计固定装置的类型、尺寸以及各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置，对所述需加工固定装置进行加工。
[0125]本实施例中，步骤三中所述需加工固定装置上需加工固定孔3的数量以及各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定后，对用于连接第一固定架体2-1和第二固定架体2-2的架体连接件数量及各架体连接件的布设位置进行确定，所有架体连接件均与需固定骨组织的力线方向一致；之后，再对第一固定架体2-1和第二固定架体2-2上所开各安装孔4-3的布设位置进行确定。也就是说，步骤三中进行固定装置结构设计时，还需根据需固定骨组织的力线，对所述架体连接件布设位置进行确定。
[0126]步骤三中所述固定装置结构设计完成后，获得所述需加工固定装置的第一固定架体2-1和第二固定架体2-2的加工图。
[0127]本实施例中，所述加工图的格式为STL格式。实际使用时，所述加工图也可以为所述快速成型机和3D打印机能使用的其它类型图形格式。
[0128]步骤四中对所述需加工固定装置进行加工时，先根据所述加工图对所述需加工固定装置的第一固定架体2-1和第二固定架体2-2进行加工，之后再根据步骤三中所确定的所述需加工固定装置上各固定孔3的中心轴线位置，在第一固定架体2-1和第二固定架体
2-2上加工所述架体连接件的安装孔4-3。实际使用时，通过所述架体连接件将对固定针I进行固定的第一固定架体2-1和第二固定架体2-2连接为一体。
[0129]本实施例中，步骤四中对第一固定架体2-1和第二固定架体2-2进行加工时，采用快速成型机或3D打印机进行加工，不仅加工速度快，而且能一次加工成型，加工质量易于保证。
[0130]本实施例中，所加工成的第一固定架体2-1和第二固定架体2-2为圆环形，并且第一固定架体2-1和第二固定架体2-2的内径根据患者的肢体粗细进行相应调整。
[0131]实施例2
[0132]本实施例中，与实施例1不同的是:所述外固定架还包括位于第一固定架体2-1和第二固定架体2-2之间的第三固定架体，所述第三固定架体通过所述架体连接件与第一固定架体2-1和第二固定架体2-2连接为一体，所述第三固定架体上开有供所述需固定端固定的固定孔3。
[0133]实际使用时，所述第三固定架上所开固定孔3的数量为一个或多个，通过所述第三固定架为插入需固定骨组织远近端之间的固定针I进行固定。
[0134]本实施例中，所述外固定架的其它部分结构、尺寸和连接关系均与实施例1相同。
[0135]本实施例中，采用如图1所示的加工方法对所述外固定架进行加工，并且所采用加工方法的各加工步骤均与实施例1相同。
[0136]实施例3
[0137]本实施例中，加工成型的所述外固定架的结构、尺寸和连接关系均与实施例1相同。
[0138]本实施例中，采用如图1所示的加工方法对所述外固定架进行加工时，与实施例1不同的是:步骤四中对第一固定架体2-1和第二固定架体2-2进行加工时，先对第一固定架体2-1和第二固定架体2-2所用的架体进行加工，再采用所述钻孔设备在加工完成的架体上加工固定孔3，获得加工成型的第一固定架体2-1和第二固定架体2-2。
[0139]也就是说，对第一固定架体2-1和第二固定架体2-2进行加工时，也可以采用传统的机加工方法。
[0140]实际加工时，先预先加工适宜不同体形患者的多种尺寸的第一固定架体2-1和第二固定架体2-2的架体；待患者前来就诊后，再根据步骤一至步骤三中所述的方法，获得适宜当前患者使用的所述需加工固定装置的加工图；随后，再根据当前患者的体形，具体是根据小腿粗细，自预先加工完成的架体中选择相应尺寸的架体，并根据所确定的第一固定架体2-1和第二固定架体2-2上各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置，采用钻孔设备在所选择的架体上钻孔固定孔3 ;待所有固定孔3均钻成后，再将加工完成的架体分割成多个所述架体拼装段，便获得加工成型的第一固定架体2-1和第二固定架体2-2。
[0141]本实施例中，采用如图1所示的加工方法对所述外固定架进行加工时,其余加工步骤均与实施例1相同。
[0142]实施例4
[0143]如图5所示，本实施例中，与实施例1不同的是:所述外固定架中第一固定架体
2-1的形状为圆弧形，并且第一固定架体2-1为半圆环形。
[0144]本实施例中，所述外固定架的其它部分结构、尺寸和连接关系均与实施例1相同。
[0145]本实施例中，采用如图1所示的加工方法对所述外固定架进行加工，并且所采用加工方法的各加工步骤均与实施例1相同。
[0146]实施例5
[0147]如图7、图8及图9所示的一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置，包括对插入需固定骨组织内的固定针I进行固定的外固定板，所述固定针I至少一端露出皮肤外且其露出皮肤外的端部为需固定端。
[0148]所述外固定板为对所述需固定骨组织内所插的所有固定针I进行固定的固定板，所述外固定板包括一个或多个固定板块1-1，多个所述固定板块1-1通过板块连接件连接为一体。所述固定板块1-1为一块整体板材或由多个固定板条1-11拼装而成的拼装式固定板，所述固定板块1-1上开有供所述需固定端固定的固定孔3。
[0149]实际加工时，还需在所述拼装式固定板上安装一个或多个加劲板条对所述拼装式固定板进行加固，另外，还可以通过一个外框架对所述拼装式固定板进行加固。
[0150]本实施例中，所述外固定板包括一个固定板块1-1。
[0151]实际使用时，可以根据具体需要，对所述固定板块1-1的数量和各固定板块1-1的布设位置进行相应调整。
[0152]本实施例中，所述固定板块1-1为由三个固定板条1-11拼装而成。实际加工时，可以根据具体需要，对拼装组成固定板块1-1的固定板条1-11的数量和各固定板块1-1的布设位置进行相应调整。
[0153]实际加工时，所述拼装式固定板中的多个所述固定板条1-11也可以通过板条连接件连接为一体。所述板条连接件为紧固螺丝、卡扣等。
[0154]一般来说，为固定简便，所述固定板块1-1上所开的固定孔3中应包含多个位于相邻两个所述固定板条1-11之间拼接缝上的固定孔3。
[0155]实际使用时，所述固定板块1-1也可以为一块整体板材。
[0156]本实施例中，所述固定板块1-1为弧形板。实际加工时，所述固定板块1-1也可以为如图6所示的平板，如图6所示的平板可用于脊柱畸形的矫正，步骤二中进行虚拟复位时，采用所述医学图像三维重建软件将步骤一中所述图像数据中发生骨折后的骨组织恢复至原位，也就是说，将骨折椎体上下方的椎体恢复至原位。所述需固定骨组织复位后的三维图形信息为需固定骨组织复位后的图像数据，即所述需固定骨组织未发生骨折之前的图像数据。
[0157]本实施例中，所述拼装式固定板中的多个所述固定板条1-11通过板条连接件连接为一体。
[0158]本实施例中，所述板条连接件为连接螺栓或卡扣。
[0159]实际使用时，所述板条连接件也可以采用其它类型的连接件。
[0160]本实施例中，所述固定板块1-1的材质均为硬质塑料、树脂材料或金属材料。
[0161]本实施例中，所述固定板块1-1的壁厚均为1mm?20mm。
[0162]实际加工时，可以根据具体需要，对固定板块1-1的壁厚进行相应调整。
[0163]本实施例中，对所述外固定板进行加工时，包括以下步骤:
[0164]步骤一、复位前图像信息采集:采用医用CT或医用MRI获取插入固定针I的需固定骨组织的图像信息。
[0165]本实施例中，步骤一中所获取需固定骨组织的图像信息为dicom格式。
[0166]本实施例中，患者因畸形或骨折来医院就诊后，在麻醉状态下，在需固定骨组织上分别钻孔并插入固定针1，再采用医用CT或医用MRI获取插入固定针I的需固定骨组织的图像信息。所述固定板块1-1对插入需固定骨组织内的所有固定针I进行固定的板块，所述固定板块1-1上开有多个分别对插入需固定骨组织内的所有固定针I进行固定的固定孔3。实际进行固定时，插入需固定骨组织的固定针I至少一端露出皮肤外，以便与固定板块1-1进行紧固连接。
[0167]步骤二、虚拟复位:采用图像处理软件对步骤一中所述需固定骨组织的图像信息进行处理，并获得所述需固定骨组织复位后的三维图形信息。
[0168]本实施例中，所述图像处理软件为医学图像三维重建软件。
[0169]实际使用时，所述图像处理软件也可以采用其它类型的三维图像处理软件。
[0170]本实施例中，所述医学图像三维重建软件为Mimics软件或VGStud1 MAX。步骤二中所述三维图形信息的格式为STL格式。
[0171 ] 本实施例中，步骤二中进行虚拟复位之前，也可以先采用医用CT或医用MRI获取患者身上与需固定骨组织对称的骨组织的图像信息，之后再采用图像处理软件且参照所获取的与需固定骨组织对称的骨组织的图像信息，对步骤一中所述需固定骨组织的图像信息进行处理。也就是说，与需固定骨组织对称的骨组织的图像信息为所述需固定骨组织复位后的三维图形信息的镜像图像。
[0172]步骤三、固定装置结构设计，过程如下:
[0173]步骤301、固定装置类型选择:根据所述需固定骨组织所处的身体部位，对需加工固定装置的类型进行选择；所述需加工固定装置的类型为外固定架或外固定板。
[0174]实际进行固定装置类型选择时，当所述需固定骨组织所处的身体部位为身体躯干时，所述需加工固定装置的类型为外固定板；当所述需固定骨组织所处的身体部位为四肢时，所述需加工固定装置的类型为外固定架或外固定板。
[0175]本实施例中，所述需加工固定装置的类型为外固定板。
[0176]步骤302、固定装置尺寸确定:根据当前患者的所述需固定骨组织所处身体部位的体形数据，对步骤301中所选择需加工固定装置的尺寸进行确定。
[0177]本实施例中，步骤302中进行固定装置尺寸确定时，根据当前患者的需固定骨组织所处身体部位的体形数据，并结合步骤301中所选择需加工固定装置的类型，对所述需加工固定装置的尺寸进行确定。
[0178]步骤303、固定孔加工参数确定:根据步骤二中所述三维图形信息中所述需固定端的数量以及各需固定端的形状、尺寸和中心轴线位置，对所述需加工固定装置上需加工固定孔3的数量以及各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定。
[0179]本实施例中，步骤三中进行固定装置结构设计时,采用autocad软件、Sol idworks软件或Pro/E软件进行设计。
[0180]本实施例中，步骤303中对所述需加工固定装置上各固定孔3的中心轴线位置进行确定时，结合所述需加工固定装置的预计安装位置和步骤302中所确定的所述需加工固定装置的尺寸进行确定。
[0181 ] 本实施例中，步骤303中对所述需加工固定装置上各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定时，先采用Geomagic Stud1软件或Imageware软件对步骤二中所述三维图形信息进行处理，并获得所述需固定骨组织复位后的CAD模型；之后，再根据所述CAD模型中各需固定端的形状、尺寸和中心轴线位置，对步骤303中对所述需加工固定装置上各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定。
[0182]本实施例中，所述CAD模型的格式为IGES格式。
[0183]步骤四、固定装置加工:根据步骤三中所设计固定装置的类型、尺寸以及各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置，对所述需加工固定装置进行加工。
[0184]本实施例中，步骤三中所述固定装置结构设计完成后，获得所述需加工固定装置的固定板块1-1的加工图。
[0185]本实施例中，所述加工图的格式为STL格式。实际使用时，所述加工图也可以为所述快速成型机和3D打印机能使用的其它类型图形格式。
[0186]本实施例中，所述快速成型机为SPS 600B激光光固化快速成型机。
[0187]步骤四中对所述需加工固定装置进行加工时，根据所述加工图对所述需加工固定装置的固定板块1-1进行加工。
[0188]本实施例中，步骤四中对固定板块1-1进行加工时，采用快速成型机或3D打印机进行加工，不仅加工速度快，而且能一次加工成型，加工质量易于保证。
[0189]实施例6
[0190]本实施例中，如图10所示，与实施例5不同的是:所述固定板块1-1的数量为多个，多个所述固定板块1-1之间通过板块连接件连接为一体。
[0191]本实施例中，所述板块连接件的中心轴线与所述需固定骨组织的力线呈平行布设。
[0192]本实施例中，所述固定板块1-1的数量为两个，两个所述固定板块1-1分别布设在需固定骨组织的上下两端。实际使用时，可以根据具体需要，对固定板块1-1的数量进行相应调整。
[0193]实际加工时，所述板块连接件的数量为多个，并且多个所述板块连接件由左至右进行布设。多个所述板块连接件上均设置有应力检测装置。
[0194]本实施例中，所述板块连接件的数量为两个。
[0195]实际使用时，可以根据具体需要，对所述板块连接件的数量和各板块连接件的中心轴线位置进行相应调整。
[0196]本实施例中，所述板块连接件为连接杆，两个所述固定板块1-1上开有供所述连接杆穿过的安装孔4-3，两个所述固定板块1-1通过紧固件固定在所述连接杆上。实际使用时，所述板块连接件也可以采用其它类型的连接件，只需将两个所述固定板块1-1连接为一体即可。
[0197]本实施例中，多个所述板块连接件中的所述连接杆均呈平行布设，并且多个所述板块连接件中所述连接杆的横截面结构和尺寸均相同。
[0198]本实施例中，所述连接杆为螺纹钢4-1，所述紧固件为紧固螺母4-2。因而，加工制作及使用操作均非常简便，并且通过紧固螺母4-2能简便对两个所述固定板块1-1之间的相对位置进行相应调整。
[0199]实际加工时，所述连接杆也可以采用其它类型的连接杆件，如上下两端均设置有外螺纹的连接杆。
[0200]本实施例中，两个所述固定板块1-1上所开安装孔4-3的数量均为4个。并且，两个所述固定板块1-1上所开安装孔4-3的结构和尺寸均相同。两个所述固定板块1-1均为方形板块。
[0201]所述固定孔3的结构和尺寸均与所述需固定端的结构和尺寸相匹配，且所述固定孔3的结构与固定针I尾端的结构一致。本实施例中，所述固定孔3为圆孔。实际加工时，所述固定孔3也可以为其它结构的孔。
[0202]所述固定针I为现有外固定架固定针，所述固定针I的形状为柱状针、橄榄状针坐寸ο
[0203]本实施例中，两个所述固定板块1-1均为由三个固定板条1-11拼装而成的拼装式固定板，并且三个所述固定板条1-11由上至下进行布设。所述固定板条1-11为长方形板条。
[0204]实际加工时，可以根据具体需要，对拼装组成固定板块1-1的固定板条1-11的数量和各固定板条1-11的尺寸进行相应调整。
[0205]本实施例中，所述固定板块1-1的壁厚为1mm?20mm。
[0206]实际加工时，可以根据具体需要，对固定板块1-1的壁厚进行相应调整。
[0207]本实施例中，所述外固定板的其它部分结构、尺寸和连接关系均与实施例4相同。
[0208]实际加工时，步骤三中所述需加工固定装置上需加工固定孔3的数量以及各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定后，先对所述需加工固定装置中固定板块1-1的数量以及各固定板块1-1的形状、尺寸和布设位置进行确定；之后，对用于连接固定板块1-1的所述板块固定件的数量及各板块固定件的布设位置进行确定，所有板块固定件均与需固定骨组织的力线方向一致；之后，再对各固定板块1-1上所开各安装孔4-3的布设位置进行确定。
[0209]本实施例中，采用如图1所示的加工方法对所述外固定板进行加工，与实施例4不同的是:步骤三中所述需加工固定装置上需加工固定孔3的数量以及各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定后，先对所述需加工固定装置中两个固定板块1-1的形状、尺寸和布设位置进行确定；其次，对用于连接固定板块1-1的两个所述板块固定件的布设位置进行确定，两个板块固定件均与需固定骨组织的力线方向一致；之后，再对两个固定板块1-1上所开各安装孔4-3的布设位置进行确定；然后，对两个所述固定板块1-1进行加工后，再根据步骤三中所确定的所述需加工固定装置上各固定孔3的中心轴线位置与各固定板块1-1上所开各安装孔4-3的布设位置，通过预先加工完成的所述板块连接件将对固定针I进行固定的两个所述固定板块1-1连接为一体。
[0210]本实施例中，采用如图1所示的加工方法对所述外固定板进行加工时,其余加工步骤均与实施例5相同。
[0211]实施例7
[0212]本实施例中，加工成型的所述外固定板的结构、尺寸和连接关系均与实施例6相同。
[0213]本实施例中，采用如图1所示的加工方法对所述外固定板进行加工时，与实施例6不同的是:步骤四中对固定板块1-1进行加工时，先对固定板块1-1所用的板材进行加工，再采用所述钻孔设备在加工完成的板材上加工固定孔3，随后再采用切割设备对带有固定孔3的板材进行切割，获得加工成型的固定板块1-1。实际加工时，当固定板块1-1为一块整体板材时，则无需采用切割设备进行切割。也就是说，对固定板块1-1进行加工时，也可以采用传统的机加工方法。
[0214]实际加工时，先预先加工适宜不同体形患者的多种尺寸的固定板块1-1用板材；待患者前来就诊后，再根据步骤一至步骤三中所述的方法，获得适宜当前患者使用的所述需加工固定装置的加工图；随后，再根据当前患者的体形，自预先加工完成的架体中选择相应尺寸的板材，并根据所确定的固定板块1-1上各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置，采用钻孔设备在所选择的板材上钻孔固定孔3，待所有固定孔3均钻成后，再将带有固定孔3的板材切割成多个固定板条1-11，便获得加工成型的固定板块1-1。
[0215]本实施例中，采用如图1所示的加工方法对所述外固定板进行加工时，其余加工步骤均与实施例5相同。
[0216]实施例8
[0217]本实施例中，如图11所示，与实施例6不同的是:所述固定板块1-1的数量为三个，三个所述固定板块1-1之间通过所述板块连接件连接为一体，三个所述固定板块1-1由上至下进行布设。三个所述固定板块1-1中，上下两个所述固定板块1-1均为由三个从左至右布设的固定板条1-11拼装而成的拼装式固定板；位于中间的固定板块1-1为由两个从上至下布设的固定板条1-11拼装而成的拼装式固定板。
[0218]本实施例中，所加工的固定装置用于脊柱畸形矫正。实际使用时，患者因脊柱畸形来医院就诊后，在麻醉状态下，在需固定骨组织(即需矫正脊柱)上分别钻孔并插入固定针1，再采用医用CT或医用MRI获取插入固定针I的需固定骨组织的图像信息。所述固定板块1-1对插入需固定骨组织内的所有固定针I进行固定的板块，所述固定板块1-1上开有多个分别对插入需固定骨组织内的所有固定针I进行固定的固定孔3。实际进行固定时，插入需固定骨组织的固定针I至少一端露出皮肤外，以便与固定板块1-1进行紧固连接。步骤二中进行虚拟复位时，采用所述医学图像三维重建软件将步骤一中所述图像数据中发生骨折后的骨组织恢复至原位，也就是说，将骨折椎体上下方的椎体恢复至原位。所述需固定骨组织复位后的三维图形信息为需固定骨组织复位后的图像数据，即所述需固定骨组织未发生骨折之前的图像数据。
[0219]本实施例中，所述外固定板的其它部分结构、尺寸和连接关系均与实施例5相同。
[0220]本实施例中，采用如图1所示的加工方法对所述外固定板进行加工,并且所采用加工方法的各加工步骤均与实施例6相同。
[0221]实施例9
[0222]本实施例中，如图12所示，与实施例6不同的是:所述固定板块1-1的数量为三个，三个所述固定板块1-1之间通过所述板块连接件连接为一体，三个所述固定板块1-1由上至下进行布设。三个所述固定板块1-1中，位于上方的固定板块1-1为由三个从上至下布设的固定板条1-11拼装而成的拼装式固定板，该固定板块1-1上开有4个固定孔3，并且4个所述固定孔3均位于相邻两个所述固定板块1-1之间的拼接缝上；位于中间的固定板块1-1为由两个从左至右布设的固定板条1-11拼装而成的拼装式固定板，该固定板块1-1上开有2个固定孔3，其中一个固定孔布设在固定板条1-11上，另一个固定孔3位于两个所述固定板块1-1之间的拼接缝上；位于下方的固定板块1-1为一个整体板材，并且该固定板块1-1上开有一个固定孔3。
[0223]本实施例中，所述外固定板的其它部分结构、尺寸和连接关系均与实施例6相同。
[0224]本实施例中，采用如图1所示的加工方法对所述外固定板进行加工,并且所采用加工方法的各加工步骤均与实施例6相同。
[0225]实施例10
[0226]本实施例中，如图13所示，与实施例6不同的是:两个所述固定板块1-1中位于上方的固定板块1-1为L形板块，并且该固定板块1-1上开有3个固定孔
[0227]本实施例中，所述外固定板的其它部分结构、尺寸和连接关系均与实施例5相同。
[0228]本实施例中，采用如图1所示的加工方法对所述外固定板进行加工，并且所采用加工方法的各加工步骤均与实施例6相同。
[0229]实施例11
[0230]本实施例中，如图14所示，与实施例6不同的是:所述固定板块1-1的数量为三个，三个所述固定板块1-1之间通过所述板块连接件连接为一体，三个所述固定板块1-1由上至下进行布设。三个所述固定板块1-1均为由两个固定板条1-11拼装而成的拼装式固定板，三个所述固定板块1-1上所开固定孔3的数量由上至下分别为4个、2个和3个。
[0231]本实施例中，所述外固定板的其它部分结构、尺寸和连接关系均与实施例6相同。
[0232]本实施例中，采用如图1所示的加工方法对所述外固定板进行加工，并且所采用加工方法的各加工步骤均与实施例6相同。
[0233]实施例12
[0234]本实施例中，如图15所示,与实施例6不同的是:所述固定板块1-1的数量为三个，三个所述固定板块1-1之间通过所述板块连接件连接为一体，三个所述固定板块1-1由上至下进行布设。三个所述固定板块1-1均为由两个固定板条1-11拼装而成的拼装式固定板，三个所述固定板块1-1上所开固定孔3的数量由上至下分别为2个、2个和3个。
[0235]本实施例中，所述外固定板的其它部分结构、尺寸和连接关系均与实施例6相同。
[0236]本实施例中，采用如图1所示的加工方法对所述外固定板进行加工,并且所采用加工方法的各加工步骤均与实施例6相同。
[0237]实施例13
[0238]本实施例中，如图16所示，与实施例6不同的是:多个所述固定板块1-1通过安装架连接为一体，多个所述固定板块1-1与所述安装架之间均通过可拆卸连接件进行连接，多个所述固定板块1-1均通过所述可拆卸连接件固定在所述安装架上。
[0239]实际使用时，所述可拆卸连接件为螺栓、螺钉等连接件。
[0240]本实施例中，所述安装架包括连接件一 5-1和与连接件一 5-1呈平行布设的连接件二 5-2，所述连接件一 5-1和连接件二 5-2之间通过多根呈平行布设的所述连接杆连接为一体，所述连接件一 5-1和连接件二 5-2上均开有多个供所述连接杆穿过的安装孔4-3。本实施例中，所述固定板块1-1的数量为3个，其中位于左侧上方和右侧的固定板块1-1均为一块整体板材，位于左侧下方的固定板块1-1为由两个固定板条ι-ll拼装而成的拼装式固定板。
[0241]实际使用时，所述安装架中的多根所述连接杆上均设置有应力检测装置。
[0242]本实施例中，所述连接件一 5-1和连接件二 5-2均为平直板，并且所述连接杆的数量为两根。本实施例中，所述连接件一 5-1和连接件二 5-2均为连接板。实际使用时，所述连接件一 5-1和连接件二 5-2也可以为连接件。本实施例中，所述连接件一 5-1和连接件二 5-2的形状为弧形板、环形板等其它形状的连接板。
[0243]实际加工时，步骤三中所述需加工固定装置上需加工固定孔3的数量以及各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定后，先对用于连接固定板块1-1的所述安装架的结构进行确定；所述安装架中的多个所述连接杆均与需固定骨组织的力线方向一致；之后，再对所述安装架中连接件一 5-1和连接件二 5-2上所开各安装孔4-3的布设位置进行确定。
[0244]本实施例中，采用如图1所示的加工方法对所述外固定板进行加工，与实施例6不同的是:步骤三中所述需加工固定装置上需加工固定孔3的数量以及各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定后，先对所述需加工固定装置中所述安装架的结构进行确定；之后，再对连接件一 5-1和连接件二 5-2所开各安装孔4-3的布设位置进行确定；然后，对三个所述固定板块1-1进行加工后，再根据步骤三中所确定的所述需加工固定装置上各固定孔3的中心轴线位置与各连接件一 5-1和连接件二 5-2上所开各安装孔4-3的布设位置，通过预先加工完成的所述安装架将对固定针I进行固定的两个所述固定板块1-1连接为一体。
[0245]实际加工时，也可以先将连接件一 5-1和连接件二 5-2上的安装孔4_3均加工完成，待步骤三中所述需加工固定装置上需加工固定孔3的数量以及各固定孔3的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定后，根据连接件一 5-1和连接件二 5-2上的各安装孔4-3的布设位置，在各固定板块1-1上加工固定孔3。
[0246]本实施例中，采用如图1所示的加工方法对所述外固定架进行加工时,其余加工步骤均与实施例6相同。
[0247]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置，其特征在于:包括对插入需固定骨组织内的固定针(I)进行固定的外固定板，所述固定针(I)至少一端露出皮肤外且其露出皮肤外的端部为需固定端； 所述外固定板为对所述需固定骨组织内所插的所有固定针(I)进行固定的固定板，所述外固定板包括一个或多个固定板块(1-1)，多个所述固定板块(1-1)通过板块连接件或安装架连接为一体；所述固定板块(1-1)为一块整体板材或由多个固定板条(1-11)拼装而成的拼装式固定板，所述固定板块(1-1)上开有供所述需固定端固定的固定孔(3)； 所述外固定板上固定孔(3)的数量以及各固定孔(3)的形状、尺寸和中心轴线位置，根据三维图形信息中所述需固定端的数量以及各需固定端的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定；所述三维图形信息为采用图像处理软件对插入固定针(I)的需固定骨组织的图像信息进行处理后，获得的所述需固定骨组织复位后的三维图形信息；插入固定针(I)的需固定骨组织的图像信息为采用医用CT或医用MRI获取的图像信息。
2.按照权利要求1所述的一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置，其特征在于:所述板块连接件的数量为多个；所述板块连接件为连接杆，所述固定板块(1-1)上开有供所述连接杆穿过的安装孔(4-3)，所述固定板块(1-1)固定在所述连接杆上；多个所述固定板块(1-1)与所述安装架之间均通过可拆卸连接件进行连接，多个所述固定板块(1-1)均通过所述可拆卸连接件固定在所述安装架上；所述固定板块(1-1)为平板或弧形板。
3.按照权利要求2所述的一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置，其特征在于:多个所述板块连接件呈平行布设；所述安装架包括连接件一(5-1)和与连接件一(5-1)呈平行布设的连接件二(5-2)，所述连接件一(5-1)和连接件二(5-2)之间通过多根呈平行布设的所述连接杆连接为一体，所述连接件一(5-1)和连接件二(5-2)上均开有多个供所述连接杆穿过的安装孔(4-3)。
4.按照权利要求1、2或3所述的一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置，其特征在于:所述固定板块(1-1)的材质为硬质塑料、树脂材料或金属材料；所述拼装式固定板中的多个所述固定板条(1-11)通过所述板块连接件连接为一体或者通过板条连接件连接为一体；多个所述板块连接件和所述安装架中的多个所述连接杆上均设置有应力检测装置。
5.按照权利要求1、2或3所述的一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置，其特征在于:所述固定孔(3)的结构和尺寸均与所述需固定端的结构和尺寸相匹配；所述需固定骨组织为发生骨折需复位或因存在畸形需进行矫正的骨组织或者与发生骨折或存在畸形的骨组织相邻的骨组织。
6.一种对如权利要求1所述固定装置进行加工的方法，其特征在于该方法包括以下步骤: 步骤一、复位前图像信息采集:采用医用CT或医用MRI获取插入固定针(I)的需固定骨组织的图像信息； 步骤二、虚拟复位:采用图像处理软件对步骤一中所述需固定骨组织的图像信息进行处理，并获得所述需固定骨组织复位后的三维图形信息； 步骤三、固定装置结构设计，过程如下: 步骤301、固定装置类型选择:根据所述需固定骨组织所处的身体部位，对需加工固定装置的类型进行选择；所述需加工固定装置的类型为外固定板； 步骤302、固定装置尺寸确定:根据当前患者的所述需固定骨组织所处身体部位的体形数据，对步骤301中所选择需加工固定装置的尺寸进行确定； 步骤303、固定孔加工参数确定:根据步骤二中所述三维图形信息中所述需固定端的数量以及各需固定端的形状、尺寸和中心轴线位置，对所述需加工固定装置上需加工固定孔(3)的数量以及各固定孔(3)的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定； 步骤四、固定装置加工:根据步骤三中所设计固定装置的类型、尺寸以及各固定孔(3)的形状、尺寸和中心轴线位置，对所述需加工固定装置进行加工。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于:步骤二中进行虚拟复位之前，先采用医用CT或医用MRI获取患者身上与需固定骨组织对称的骨组织的图像信息，之后再采用图像处理软件且参照所获取的与需固定骨组织对称的骨组织的图像信息，对步骤一中所述需固定骨组织的图像信息进行处理；步骤301中进行固定装置类型选择时，当所述需固定骨组织所处的身体部位为身体躯干时，所述需加工固定装置的类型为外固定板；当所述需固定骨组织所处的身体部位为四肢时，所述需加工固定装置的类型为外固定板；步骤302中进行固定装置尺寸确定时，根据当前患者的需固定骨组织所处身体部位的体形数据，并结合步骤301中所选择需加工固定装置的类型，对所述需加工固定装置的尺寸进行确定。
8.按照权利要求6或7所述的方法，其特征在于:所述板块连接件的数量为多个；所述板块连接件均为连接杆，所述固定板块(1-1)上开有供所述连接杆穿过的安装孔(4-3)，所述固定板块(1-1)通过紧固件固定在所述连接杆上；多个所述固定板块(1-1)与所述安装架之间均通过可拆卸连接件进行连接，多个所述固定板块(1-1)均通过所述可拆卸连接件固定在所述安装架上；所述安装架包括连接件一(5-1)和与连接件一(5-1)呈平行布设的连接件二(5-2)，所述连接件一(5-1)和连接件二(5-2)之间通过多根呈平行布设的所述连接杆连接为一体，所述连接件一(5-1)和连接件二(5-2)上均开有多个供所述连接杆穿过的安装孔(4-3)； 当所述需加工固定装置为外固定板时，步骤三中所述需加工固定装置上需加工固定孔(3)的数量以及各固定孔(3)的形状、尺寸和中心轴线位置进行确定后，先对所述需加工固定装置中固定板块(1-1)的数量以及各固定板块(1-1)的形状、尺寸和布设位置进行确定；之后，对用于连接固定板块(1-1)的所述板块固定件的数量及各板块固定件的布设位置进行确定，或者对用于连接固定板块(1-1)的所述安装架的结构进行确定，所有板块固定件和所述安装架中的多个所述连接杆均与需固定骨组织的力线方向一致；之后，再对各固定板块(1-1)或所述安装架中连接件一(5-1)和连接件二(5-2)上所开各安装孔(4-3)的布设位置进行确定。
9.按照权利要求6或7所述的方法，其特征在于:步骤四中对固定板块(1-1)进行加工时，采用快速成型机或3D打印机进行加工，或者先采用钻孔设备在预先加工完成的板材上加工固定孔(3)，再采用切割设备对带有固定孔(3)的板材进行切割，获得加工成型的固定板块(1-1)。
【文档编号】A61B17/62GK104398295SQ201410810373
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】乔锋, 郝定均 申请人:乔锋, 郝定均