专利名称：多功能外固定钢板系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种骨外科用的多功能外固定钢板系统，具体地说是一种能灵活控制 骨的轴向平移、侧向平移、成角移位的外固定装置，既具备钢板优点对骨的锁定成角固定、 结构相对简单；又拥有外固定装置的优点因外固定而极度微创、多自由度的调节功能；其 特别适用于呈长管状外形的骨的外理，诸如股骨、胫骨、腓骨、跖骨、肱骨、尺骨、桡骨、掌骨、 锁骨；能实现上述骨骼骨折的加压或减压外固定、畸形的截骨矫正、截骨延长等，有着广泛 的适应症及实质性特点和显著进步。
背景技术：
已知的钢板及其系统一般用于骨外科的内固定，其组成一般由一个呈长方体状的 板身，以及板身上的多个螺纹孔或螺钉孔，螺钉通过这些孔将板身与骨骼连接并固定。常见 的各种钢板诸如普通的管形钢板，LCP、DCP、LISS钢板等。 公知的钢板及其系统的第一个缺点为固定完成后钢板的长度固定不变，钢板不 能适应骨折愈合各个阶段不同的应力需求，如骨折早期固定需足够坚强牢固，而骨折中后 期固定应避免过于坚强牢固。公知的钢板的第二个缺点为钢板螺钉固定片容易产生应力 集中，致使断钉断板、以及应力遮挡所致的骨质疏松。公知的钢板的第三个缺点为无论是 否微创操作，切开进行手术，均对对术处的血运造成破坏，对骨骼及软组织形成二次损伤。 公知的钢板第四个缺点为切口的皮肤上留下较长的疤痕，不但影响美观及日常生活，而且 容易留下心理阴影。已知的外固定装置，如伊利扎诺夫(ILIZAR0V)式外固定装置，其具备以保持部 件所保持的多条钢针插入骨中并固定骨，以连续部件伸缩使骨延长，或进行各方向移动以 消除骨的变形等。这样的伊利扎诺夫式外固定装置，公知的第一个缺点为笨重，体积庞大，且以包 绕肢体的方式进行配置，所以对配带者的日常生活、恢复等造成一定影响。公知的外固定装 置的第二个缺点为组成部件繁多，安装操作烦琐，过程耗时较长，要求术者拥有较丰富的 临床经验积累。
发明内容
本发明的主要目的是通过一种能灵活控制骨的轴向平移、侧向平移、成角移位的 多功能外固定钢板系统来消除上述缺陷。本发明其既具备钢板优点对骨的锁定成角固定、 结构相对简单；又拥有外固定装置的优点因外固定而极度微创、多自由度的调节功能，具 有实质性特点和显著进步。本发明的第二个目的是获得一种特别适用于呈长管状外形的骨的外理，诸如股 骨、胫骨、腓骨、跖骨、肱骨、尺骨、桡骨、掌骨、锁骨的多功能外固定钢板系统。本发明的第三个目的是获得一种能实现上述骨骼骨折的加压或减压多功能外固 定钢板系统。
本发明的第四个目的是获得一种能实现上述骨骼畸形的截骨矫正的多功能外固 定钢板系统。本发明的第五个目的是获得一种能实现上述骨骼的截骨延长的多功能外固定钢 板系统。本发明的多功能外固定钢板系统可以达到这些和其它一些目的，它主要包括近 端钢板(1)，中间套筒(2)，以及远端钢板(3)，三者的接连方式为近端钢板(1)设置在中 间套筒(2)的近端并能可控地侧向平移，亦能可控地成角移位调节，远端钢板(3)设置在中 间套筒(2)的远端并能可控地轴向平移，三者形成一个整体。 在发明中，所述各部件的侧向平移、轴向平移、成角角度均存在一定的范围，并且 三者在此范围内是可控的。在本发明中，所述的组配钢板(11)及组配钢板(32)能根据实际需要灵活地选用 不同几何构形的钢板。在本发明中，优选地，所述各部件是由金属形成的，在此，作为金属，可采用不锈 钢、钛、硬铝。
根据本发明的多功能外固定钢板系统的一个较优而不是排它的实施例的详细说 明，再结合附图通过非限制性实例的解释，本发明的特点和优点将更为明显。图1表示本发明的整体的透视图；图2表示本发明的近端钢板的透视图；图3表示本发明的中间套筒的透视图由近端向远端；图4表示本发明的中间套筒的透视图由远端向近端；图5表示本发明的旋转加压装置的透视图；图6表示本发明的旋转加压装置的侧视图；图7表示本发明的远端钢板的透视图；图8-9表示本发明的近端钢板的平移示意图；图8 近端钢板向内侧平移；图9 近端钢板向外侧平移；图10 12表示本发明的近端钢板的成角移位示意图；图10 近端钢板向上成角移位；图11 近端钢板位于中立位；图12 近端钢板向下成角移位；图13 15表示本发明的远端钢板相对于中间套筒的平移示意图；图13 远端钢板位于中间套筒中的较远端位置；图14 远端钢板位于中间套筒中的较中间位置；图15 远端钢板位于中间套筒中的较近端位置；图16 19表示本发明的外固定使用示意图；图16 上肢及下肢的外固定使用；图17 肱骨及尺桡骨的外固定使用的透视图18 股骨的外固定使用的透视图；图19 胫骨的外固定使用的透视图；参照上述附图，I尤其在图1、图Γ图19中更为1_，一种特别适用于呈长管状外 形的骨的外理、能灵活控制骨的轴向平移、侧向平移、成角移位的多功能外固定钢板系统， 主要包括以下三个部分近端钢板(1)，中间套筒(2)，以及远端钢板(3)。三者的接连方式 为近端钢板(1)设置在中间套筒(2)的近端并能可控地侧向平移，亦能可控地成角移位调 节，远端钢板(3)设置在中间套筒(2)的远端并能可控地轴向平移，三者形成一个整体。在近端钢板(1)I在图2中更为直观询，近端钢板(1)用于形成本发明的可控的侧向平移、可控的成 角移位调节。近端钢板(1)的特征在于包括组配钢板(11)、成角调节装置(12)。虽然省 略了图示，但短锁定螺钉(121-3)将组配钢板(11)的连接组件(113)、成角调节装置(12) 的连接组件(121)呈组配式锁定固定，形成近端钢板(1)之整体结构。并且，组配钢板(11)的特征在于包括长方体状的板体(111)、板体(111)上的多 个锁定螺纹孔(112)、以及板体(111)远端的连接组件(113)。因此，锁定螺钉能通过锁定 螺纹孔(112)将近端钢板(1)牢固地锁定式固定于骨骼之上；并且，远端的成角调节装置(12)的特征在于包括近端的连接组件(121)，中间的 成角板体(122)，以及远端的成角圆柱(123)，三者成为一整体。成角圆柱(123)容纳于下 述的中间套筒(2)近端的成角圆柱槽(211-1)内，能进行并且带动整个近端钢板(1)形成 侧向平移、成角移位等调节。在中间套筒(2)昧图3、图4中更为直观蜊,中间套筒⑵的特征在于包括外筒(21)，和容纳于外 筒(21)中心的旋转加压装置(22)。并且，外筒(21)的特征在于外筒(21)包括不规则的近端部分(211)和呈中空长 方体框架结构的体段(212)。不规则的近端部分(211)拥有一个成角圆柱槽(211-1)、一个 由顶面至底面的锁定螺纹孔(211-2)及短锁定螺钉(211-3)。成角圆柱槽(211-1)与外筒 (21)的长轴垂直，在内外侧面上呈对称的“R”字中空结构，成角圆柱(123)容纳于成角圆柱 槽(211-1)内，能根据实际需要进行侧向平移、成角移位等调节。外筒(21)的近端部分(211)和成角圆柱(123)共同用于形成本发明的侧向平移 调节及成角移位调节。直观硎，侧向平移调节是这样实现的推挤使成角圆柱(123)在 成角圆柱槽(211-1)中向中间套筒(2)的内侧平移，调节使侧向平移量适合要求，接着旋转 短锁定螺钉(211-3)将近端钢板(1)与中间套筒(2)牢固固定，实现对骨的内侧侧向平移调节。相似地，推挤使成角圆柱(123)在成角圆柱槽(211-1)中向外侧平移，实现对骨的 外侧侧向平移调节。冰图10、图η、图I2中更为成角移位调节是这样实现的可在上述侧向
平移调节的同时进行，或独立地进行，以成角圆柱(123)的圆心为原点，以近端钢板(1)的长度为半径，使近端钢板(1)相对于中间套筒(2)做向上方的摆动，调节使成角角度适合要 求，后旋转短锁定螺钉(211-3)将近端钢板(1)与中间套筒(2)牢固固定，实现对骨的向下 成角移位调节。相似地，使近端钢板(1)相对于中间套筒(2)做向下方的摆动，实现对骨的向上成 角移位调节。外筒(21)的特征还在于外筒(21)的呈中空长方体框架结构的体段(212)拥有 一个中空框架区 域(212-2)、一个体段(212)近端的加压螺杆槽(212-1)。中空框架区域 (212-2)用于容纳下述的旋转加压装置(22)，以及远端钢板(3)的平移钢板(31)的近端部 分；加压螺杆槽(212-1)用于容纳下述的加压螺杆(221)。并且，阵图5、图，旋转加压装置(22)的特征在于旋转加压装置 (22)拥有加压螺杆(221)、与加压螺杆(221)呈同心圆关系的加压螺母(222)和加压弹簧 (223)。加压螺杆(221)能经外筒(21)的加压螺杆槽(212-1)的近端向其远端旋转并进入 外筒(21)内，并能相对于中间套筒(2)静止。加压螺母(222)的外表面圆周上均勻排列有 取4、8、12中任一数值的圆柱手柄洞(222-1)，用以实现加压螺母(222)的顺时针或逆时针 旋转及平移。加压弹簧(223)套于加压螺杆(221)的表面，并邻近地置于加压螺母(222) 的远端。加压弹簧(223)的作用在于在其受压缩的条件下形成对下述的远端钢板(3)的 持续存在的推挤分离的作用力，澳图13、图147115中更为直_，旋转加压装置(22)用于形成本发明的轴向 平移调节，包括推挤分离和牵拉靠拢。推挤分离加压螺母(222)旋转并向中间套筒(2)的远端平移，加压弹簧(223)被 加压螺母(222)压缩，进而推动下述的远端钢板(3)相对地远离近端钢板(1)，故能提供使 两骨端发生推挤分离的推力。并且，此推力在加压弹簧(223)仍处于加压螺母(222)压缩 的条件是持续存在的，因此，实际使用中每一次调节加压螺母(222)对加压弹簧(223)的旋 转压缩，可适当的“过载”，即加压螺母(222)对加压弹簧(223)的适当的过度压缩，使推力 持续存在。同时，加压弹簧(223)伸展到未受压缩时的长度(原有长度)后便不再延伸，故 能限制对骨骼的过分的推挤分离(如骨折时防止对骨骼过度的推挤分离)。牵拉靠拢加压螺母(222)旋转并向中间套筒(2)的近端平移，直接推动下述的远 端钢板(3)，故能提供使两骨端发生牵拉靠拢的拉力。此拉力并非持续存在，当两骨端发生 靠拢移位后此拉力即减弱甚至消失，故实际使用中需根据两骨端的靠拢移位情况而予以适 当的调整。在远端钢板(3)I在图7中更为直^|，远端钢板(3)其特征在于包括近端的平移钢板(31)、远端 的组配钢板(32)。短锁定螺钉(313-3)将平移钢板(31)的连接组件(313)、远端的组配钢 板(32)的连接组件(321)呈组配式锁定固定，形成远端钢板(3)之整体结构。并且，近端的平移钢板(31)的特征在于包括近端部分(311)、中间的板体(312)、 远端的连接组件(313)。其中，近端部分(311)包括方形中空区域(311-1)以及加压螺杆 槽(311-2)。方形中空区域(311-1)用于容纳旋转加压装置(22)的加压螺母(222)和加压 弹簧(223)，加压螺杆槽(311-2)用于容纳加压螺杆(221)，并与加压螺母(222)、加压弹簧(223)均呈同心圆关系。因此，加压螺母(222)在方形中空区域(311-1)内围绕加压螺杆 (221)呈同心式地旋转并轴向平移，通过上述的推挤分离或牵拉靠拢作用，使远端钢板(3) 相对于中间套筒(2)或靠拢或分离，实现对骨的轴向平移调节。并且，与近端钢板(1)的组配钢板(11)相似地，远端钢板(3)的组配钢板(32)的特征在于包括其近端的连接组件(321)，长方体状的板体(322)、板体(322)上的多个锁定 螺纹孔(323)。因此，锁定螺钉能通过锁定螺纹孔(323)将远端钢板(3)牢固地锁定式固定 于骨骼之上；降图16 图19中更为直观询，根据上文的叙述，显而可见本发明的多功能外固定
钢板系统是按照下述的1)_3)的顺序进行组装及使用的1)选择并组装组配钢板根据实际需要选择合适的近端组配钢板(11)、远端组配钢板(32)，如简单的骨干 骨折(诸如横断骨折、斜形骨折)选择长方体状组配钢板(诸如管形钢板、LCP钢板)，如 复杂的干骺端骨折或者关节内骨折(诸如髁上骨折、关节内粉碎性骨折)可考虑LISS钢板 或者髁钢板。选择组配钢板后，以短锁定螺钉(121-3)、短锁定螺钉(313-3)分别将此二块 钢板牢固固定于成角调节装置(12)及平移钢板(31)上，形成完整的近端钢板(1)及远端 钢板(3)。再将近端钢板(1)的成角圆柱(123)远端置于中间套筒(2)的成角圆柱槽(18) 内，接着将平移钢板(31)的近端置于中间套筒(2)的体段(21)的远端部分内。2)组装旋转加压装置(22)当平移钢板(31)置入于中间套筒(2)的体段(21)的远端内约1/3时，将加压螺 杆(221)经加压螺杆槽(212-1)的近端向其远端旋转并进入中间套筒(2)内，此时加压螺 杆(221)的远端还未进入平移钢板(31)近端的方形中空区域(311-1)内。接着将加压螺 母(222)、加压弹簧(223)置于方形中空区域(311-1)内，再次将加压螺杆(221)旋转并完 全平移进入中间套筒(2)内，此时加压螺杆(221)的远端已进入平移钢板的中空区域内，并 且加压螺杆(221)的近端恰好与中间套筒(2)的近端相平齐。确认加压螺杆(221)固定于 中间套筒(2)近端的加压螺杆槽(212-1)内并相对于中间套筒(2)静止。3)调节轴向平移、侧向平移及成角角度使旋转加压装置(22)的加压螺母(222)顺时针或逆时针方向旋转，在肢体的长轴 上使远端钢板(3)相对于中间套筒(2)或靠拢或分离，实现两骨端的推挤分离或加压靠拢， 即实现对骨的轴向平移调节。与此同时，或者独立地，将近端钢板(1)向其内侧或外侧推挤平移，调节使侧向平 移量适合要求，然后旋转短锁定螺钉(211-3)将近端钢板(1)与中间套筒(2)牢固固定，实 现对骨的侧向平移调节。与此同时，或者独立地，使近端钢板⑴相对于中间套筒(2)向上方或下方摆动， 调节使成角角度适合要求，后旋转短锁定螺钉(211-3)将近端钢板(1)与中间套筒(2)牢 固固定，实现对骨的成角移位调节。在本发明中，所述各部件的侧向平移、轴向平移、成角角度的特征在于三者均存在一定的范围，并且三者在此范围内的调节是精确可控的。其中侧向平移调节近端钢板(1)相对于中间套筒(2)的向内或向外的侧向平移量可 在一定范围内变化，其中优选地，侧向平移量的范围是0 10cm，或-5 +5cm，在此范围内的任一数值，短锁定螺钉(211-3)可将近端钢板(1)与中间套筒(2)呈锁定式牢固固定。成角角度调节近端钢板⑴相对于中间套筒(2)的向上或向下的成角(锐角) 角度可在一定范围内变化，其中优选地，成角角度范围是0 120，或-60 +60度，在此范 围内的任一数值，短锁定螺钉(211-3)可将近端钢板(1)与中间套筒(2)呈锁定固定。轴向平移调节远端钢板(3)相对于中间套筒(2)的或靠拢或分离的轴向平移量 可在一定范围内变化，其中优选地，轴向平移的范围是0 40cm，或-20 +20cm，在此范 围内的任一数值，阻止加压螺杆(221)旋转，即能可靠地保持加压螺杆(221)相对于加压螺 母(222)静止。
因此结合上述，本发明能实现侧向、轴向、成角等多个自由度的调节。在本发明中，所述的组配钢板(11)及组配钢板(32)的特征在于根据实际需要， 二者均可灵活地选用不同几何构形的钢板，诸如普通钢板、T形钢板、L形钢板、LCP钢板、 LISS钢板、胫骨远端钢板等，以形成本多功能外固定钢板系统的组配式结构。在本发明中，所述的组配钢板(11)及组配钢板(32)能被锁定螺钉锁定并牢固固 定于骨骼上，形成成角锁定式固定，因此，皮肤上的切口仅限于锁定螺钉的切口，因此是极 度微创的，对肢体的二次损伤是极其微小的。在本发明中，所述各部件是由金属形成的，但可以由其它材质形成，其中优选地， 作为金属，可采用不锈钢、钛、硬铝。根据本发明，因为各构成部件是金属形成的，能够确保本发明的外露部件的强度， 从而能够防止其结构变形等。特别是，在作为金属采用不锈钢时，其较低廉的价格有利于本 发明的应用与推广。在作为金属采用钛时，因为钛的抗腐蚀性能好，有利于本发明对肢体的 长期稳定性。另外，在作为金属采用硬铝时，有利于够获得较轻的质量。根据上述，本发明的主要目的是获得一种能灵活控制骨的轴向平移、侧向平移、 成角移位的多功能外固定钢板系统。本发明既具备钢板优点对骨的锁定成角固定、结构相 对简单；又拥有外固定架的优点因成角锁定式外固定而极度微创、具备多自由度的调节 功能，因此具有实质性特点和显著进步。另外，本发明的多功能外固定钢板系统特别适用于呈长管状外形的骨的外理，诸 如股骨、胫骨、腓骨、跖骨、肱骨、尺骨、桡骨、掌骨、锁骨；能实现上述骨骼骨折的加压或减压 外固定；能实现上述骨骼畸形的截骨矫正；以及能实现上述骨骼的截骨延长。因此，本发明 有着广泛的适应症。另外，本发明的多功能外固定钢板系统适用于许多在本权利要求范围内的修改和 变型，只要不超出本发明的范围，上述多功能外固定钢板系统的尺寸，形状都是可以改变 的。
权利要求
一种特别适用于呈长管状外形的骨的外理、能灵活控制骨的轴向平移、侧向平移、成角移位的多功能外固定钢板系统，其主要包括近端钢板(1)，其特征在于还包括中间套筒(2)，以及远端钢板(3)。三者的接连方式为近端钢板(1)设置在中间套筒(2)的近端并能可控地侧向平移，亦能可控地成角移位调节，远端钢板(3)设置在中间套筒(2)的远端并能可控地轴向平移，三者形成一个整体。
2.根据权利要求1所述的这种多功能外固定钢板系统，其特征在于近端钢板(1)包括 其近端的组配钢板(11)、其远端的成角调节装置(12)。组配钢板(11)与成角调节装置(12) 呈组配式锁定固定。
3.根据权利要求2所述的这种近端钢板(1)，其特征在于近端的组配钢板(11)的长 方体状的板体(111)上为多个锁定螺纹孔(112)，板体(111)的远端为连接组件(113)。成 角调节装置(12)的近端是连接组件(121)，中间是成角板体(122)，远端是成角圆柱(123)。 连接组件(113)和连接组件(121)以短锁定螺钉(121-3)牢固固定以形成近端钢板(1)。 成角圆柱(123)能进行并且带动整个近端钢板(1)形成侧向平移、成角移位等调节。
4.根据权利要求1所述的这种多功能外固定钢板系统，其特征在于中间套筒(2)包括 外筒(21)，和容纳于外筒(21)中心的旋转加压装置(22)。
5.根据权利要求4所述的这种中间套筒(2)，其特征在于外筒(21)的不规则的近端 部分(211)拥有一个成角圆柱槽(211-1)、一个由顶面至底面的锁定螺纹孔(211-2)及短 锁定螺钉(211-3)；呈中空长方体框架结构的体段(212)拥有中空框架区域(212-2)、其 近端的加压螺杆槽(212-1)。旋转加压装置(22)拥有一个加压螺杆(221)、与加压螺杆 (221)呈同心圆关系的加压螺母(222)和加压弹簧(223)。旋转加压装置(22)用于形成本 发明的轴向平移调节，外筒(21)的不规则的近端部分(211)用于形成本发明的侧向平移及 成角移位调节。
6.根据权利要求1所述的这种多功能外固定钢板系统，其特征在于远端钢板(3)包括 其近端的平移钢板(31)，远端的组配钢板(32)。平移钢板(31)与组配钢板(32)呈组配式 锁定固定。
7.根据权利要求6所述的这种远端钢板(3)，其特征在于平移钢板(31)包括近端部 分(311)、板体(312)和远端的连接组件(313)三部分。其中的近端部分(311)拥有一个方 形中空区域(311-1)用于容纳旋转加压装置(22)、一个加压螺杆槽(311-2)用于容纳加压 螺杆(221)。远端的组配钢板(32)的长方体状的板体(322)上为多个锁定螺纹孔(323)， 板体(322)的近端为连接组件(321)。连接组件(313)和连接组件(321)以短锁定螺钉 (313-3)牢固固定以形成远端钢板(3)。
8.根据权利要求1所述的这种多功能外固定钢板系统，其特征还在于根据临床实际 需要，近端钢板(1)的组配钢板(11)及远端钢板(3)的组配钢板(32)均可灵活地选用不 同几何构形的钢板，诸如呈长方体状的普通钢板、T形钢板、L形钢板、LCP钢板、LISS钢板、 胫骨远端钢板等，以形成本多功能外固定钢板系统的组配式结构。
9.根据权利要求1所述的这种多功能外固定钢板系统，其特征还在于进行骨骼的轴 向平移、侧向平移、成角移位的控制与调节，均是灵活的、可控的。
10.根据权利要求1所述的这种多功能外固定钢板系统，其特征还在于所述各部件是 由金属形成的。
全文摘要
获得一种能灵活控制骨的轴向平移、侧向平移、成角移位的外固定装置，属医疗器械领域。本多功能外固定钢板系统主要包括近端钢板(1)，其特征在于还包括中间套筒(2)，以及远端钢板(3)。三者的接连方式为近端钢板(1)设置在中间套筒(2)的近端并能可控地侧向平移，亦能可控地成角移位调节，远端钢板(3)设置在中间套筒(2)的远端并能可控地轴向平移，三者形成一个整体。本发明具有实质性特点和显著进步，特别适用于呈长管状外形的骨的外理，诸如股骨、胫骨、腓骨、跖骨、肱骨、尺骨、桡骨、掌骨、锁骨的骨折的加压或减压外固定，以及上述骨骼畸形的截骨矫正，以及上述骨骼的截骨延长等方面。
文档编号A61B17/66GK101836888SQ20091003790
公开日2010年9月22日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者周小军, 黄枫 申请人:周小军