用于外部矫形固定的装置的制作方法

本发明涉及一种用于外部矫形固定的装置，特别是也称为骨外固定(Ilizarov)装置的装置。

背景技术：

US 2012/203225 A1和US 5888197描述了用于矫形固定的装置，该装置包括两个或多个框架，这些框架布置成靠近肢体并且通过杆连接上，杆凭借锁定机构固定在框架上，锁定机构包括两个爪，这些爪可以通过设置有杠杆的凸轮机构闭合以将锁定机构紧固到框架的一部分上。由直条形成的这些已知装置的框架不能布置在肢体周围，特别是相对于肢体以径向构造布置线、条或钉子，因为这在骨外固定设备中是必要的。爪还施加垂直于紧固在其上的框架的轴线的力，然后施加不是大致轴向的力。

US 2013/0018374 A1描述了一种用于矫形固定的装置，该装置包括两个环形的框架，这些框架可以布置在肢体周围并且通过多个杆连接，这些杆凭借锁定机构固定在框架上，锁定机构包括两个爪，这些爪可以由设置有杠杆的凸轮机构闭合。这些爪不紧固框架，而是带有两个销，这两个销插入形成在框架中的相应纵向孔中，以防止锁定机构围绕框架滑动，否则可能通过螺旋运动机构。

这种已知的装置具有相对复杂的结构，这使得该装置使用昂贵且复杂。此外，这种已知装置的操作需要存在许多金属部件，这些金属部件使得相同的装置笨重并且X射线无法穿透，从而在放射性检查期间不利地干扰。此外，杆可以仅固定在与形成在框架中的孔的数量相对应的有限数量的位置中，以便防止相对于肢体的径向构造中的线、条或钉子的精确应用，因为这在骨外固定设备中是必要的。

DE 40 13 822 A1描述了一种用于矫形固定的装置，该装置包括两个环形形状的框架，这些框架可以围绕肢体布置并且通过多个杆互连，这些杆凭借螺钉锁定机构固定到框架上，该螺钉紧固机构在框架上施加轴向力，但由于螺钉的X射线的不透明性以及在临界情况下它们的紧固的相对复杂性和缓慢性，使得在医疗领域中的应用困难。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种没有所述缺点的装置。所述目的通过其主要特征在第一权利要求中指定而其它特征在其余权利要求中指定的装置来实现。

由于杆、框架和锁定机构的特定结构，根据本发明的装置相对较轻且易于使用，并且可以由对X射线透明的材料，特别是复合材料一体地或近似整体地制成。

此外，锁定机构用快速且精确的凸轮机构将杆紧固到框架上，以便加快并简化用于在肢体周围安装或移除装置的程序，这些程序对于患者和协助他的医生通常是很关键的。

锁定机构还设置有特殊的底座，当爪被紧固到框架上时，该特殊的底座防止或限制杆相对于这些机构的运动，以便通过操作单个杠杆来提供双重锁定或解锁功能。

框架优选地包括可以以简单且快速的方式接合在一起并且可以设置径向孔的更多部分，所述径向孔允许机械装置和/或线张紧地直接组装和/或配备有弓形凹槽和肋，以限制锁定机构相对于框架的相对位置。由于框架部分的端部的特定形状，锁定机构可以固定在框架的任何点处，也在这些端部处。

通过锁定机构连接到框架上的杆可以设置有特殊的夹具或壳体，其允许将肢体连接到本装置上的细长构件相对于杆自身定向并且保持在特定位置。具体地，杆的壳体可以包含电缆夹并且设置有狭槽，以便简化并加速将适于将肢体连接到本装置的线固定到杆上的过程。

附图说明

本领域的技术人员参照附图从本发明的一些实施例的以下详细和非限制性描述将明白根据本发明的装置的其他优点和特点，其中：

图1示出了装置的第一实施例的透视图；

图2示出了图1的装置的第一锁定机构的纵向剖视图的放大图；

图3示出了图2的锁定机构的放大透视图；

图4示出了图2的锁定机构的第二实施例；

图5示出了处于解锁位置的图1的装置的第二锁定机构的纵向剖视图的放大图；

图6示出了处于锁定位置的图5的锁定机构；

图7示出了图1的装置的框架的透视图；

图8示出了图7的细节VIII；

图9示出了图8的IX-IX剖视图；

图10示出了根据另一实施例的具有杆的图5的锁定机构的放大透视图；

图11示出了图5的锁定机构的第二实施例和图7的框架的第二实施例的放大透视图；

图12示出了图7的框架的第三实施例；

图13示出了图12的细节XIII的局部放大剖视图；

图14示出了图5的锁定机构的第三实施例的透视图；

图15示出了图14的锁定机构的侧视图；

图16示出了图15的XVI-XVI剖视图；

图17示出了图14的锁定机构的局部放大纵向剖视图；

图18示出了根据另一实施例的具有杆的图14的锁定机构的透视图；

图19示出了图18的锁定机构的局部放大纵向剖视图；

图20示出了根据另一实施例的杆的透视图；

图21示出了图20的杆的前视图；

图22放大示出了图21的XXII-XXII剖视图。

具体实施方式

参考图1，可以看出，本装置以已知的方式包括一个或多个框架，特别是实质上和/或部分环形的两个框架1，其适于放置在例如人或动物的肢体周围，用于至少部分地围绕该肢体。一个或多个第一杆，特别是四个第一杆2(图1中隐藏第一杆)连接两个框架1，并且可以通过至少一个第一锁定机构3以可移除的方式固定到至少一个框架1上。一个或多个细长构件，例如线4、条或钉子5，可以以可移除的方式直接固定到至少一个框架1上，例如图中的线4，或通过至少一个第二锁定机构6，例如像钉子5。这些细长构件4、5适于穿透设置有本装置的肢体中的至少一个骨骼7中，例如用于固定由骨折8分开的骨骼7的两个部分。杆2可以延长或缩短，例如通过轴向旋转至少一个螺纹套筒9，杆2的两个部分的螺纹端被拧入螺纹套筒中。

现在还参考图2和图3，可以看出，第一锁定机构3包括至少两个爪10、11，这些爪在闭合时将锁定机构3紧固到框架1的一部分上。当它们闭合并且紧固框架1的部分时，爪10、11施加大致轴向的力，即沿着框架1的纵向轴线L，特别是基本上平行于框架1的中心轴线C的轴线。为了紧固框架1的部分，可以通过旋转至少一个杠杆12来操作凸轮机构来闭合爪10、11。特别地，杠杆12可以枢转到第一爪10并且设置有一个或多个凸轮表面，特别是与第二爪11的至少一个表面配合的两个凸轮表面13(在图2中以虚线示出了这些表面中的一个)。杠杆12可以通过一个或多个销，特别是彼此对准并且插入到孔中的两个销14、14'，枢转到第一爪10，这些孔形成在具有例如从第一爪10延伸的大致三角形轮廓的两个壁10a中，以及具有例如从杠杆12延伸并且包括凸轮表面13的大致椭圆形轮廓的两个壁12a、12a’中。杠杆12的自由端可以设置有开口15，用于利用夹具16将杠杆12系在杆2上，以便防止杠杆12的意外旋转并因此防止爪10、11的打开。锁定机构3可包括用于杆2的一个或多个底座17、18。底座17、18优选地布置在从第一爪10延伸的两个壁10a之间。底座17、18具有与杆2的部分2a的形状实质上互补的形状。在本实施例中，杆2的部分2a实质上是球形的并且/或者布置在杆2的一端，并且/或者底座17、18具有适于接收球形部分的凹形形状，该球形部分具有与杆2的部分2a实质上相同直径。当爪10、11闭合并且紧固在框架1上时，底座17、18紧固杆2的部分2a，从而防止杆2相对于锁定机构3然后相对于框架1的至少一个轴线的相对运动。第一爪10的底座17通过至少一个开口19与外部连接，开口具有大致截头圆锥形状，特别是具有小于80°和/或大于30°的顶角。

框架1的一部分的横截面可以实质上为椭圆形的，其中椭圆的长轴基本上平行于纵向轴线L。框架1还可以设置有一个或多个径向孔，特别是以包括介于3°和10°之间的间距间隔开的一系列径向孔20。一个或多个机械装置可以插入径向孔20中。特别地，一个或多个线4可以在两个孔20之间伸展并且由两个电缆夹21锁定，特别是具有大致圆柱形的形状，其中心轴线基本上平行于框架1的纵向轴线L。径向孔20的内端优选地为埋头的，使得线4可以在没有沿着框架1的直径对齐的两个孔之间没有突变角度的情况下被拉伸。爪10、11的内部轮廓具有实质上与框架1的一部分的外部轮廓互补的凹形轮廓，例如实质上为椭圆弧的轮廓。框架1还具有一个或多个突起或凹部，例如沿着框架1的内边缘和/或在爪10、11的自由端之间布置的圆形或部分圆形肋22，以便当它们闭合并紧固在框架1上时，将后者引导并布置在限定的位置。

参见图4，可以看出，根据第二实施例的第一锁定机构23实质上等于第一锁定机构3，不同之处在于，底座24和25稍微大于杆2的部分2a，特别是它们一起形成具有大于杆2的部分2a的直径的大致球形底座，使得杆2的部分2a可以在底座24和25中围绕一个或多个轴线，特别是围绕三个轴线旋转。

通常，在根据本发明的阻挡机构中，用于杆的底座可以成形为使得当爪闭合并且紧固在框架上时，杆可以围绕一个、两个或三个轴线旋转，例如围绕杆的中心轴线和/或围绕框架的径向轴线和/或围绕与框架相切的轴线，和/或相对于锁定机构沿着轴线平移。

参照图5和图6，可以看出，第二锁定机构6类似于第一锁定机构3，因为其还包括至少两个爪30、31，其适于闭合以通过施加大致轴向的力，即实质上平行于框架1的纵向轴线L的力，来将锁定机构6紧固到框架1的一部分上。为了紧固框架1的部分，爪30、31适于通过至少一个杠杆32朝向彼此移动，杠杆可枢转到第一爪30并且设置有一个或多个凸轮表面，特别是与第二爪31的至少一个表面配合的两个凸轮表面33。杠杆32可以通过一个或多个销，特别是彼此对准并且插入到孔中的两个销34，枢转到第一爪30，这些孔形成在具有例如从第一爪30延伸的大致三角形轮廓的两个壁30a中，以及具有例如从杠杆32延伸并且包括凸轮表面33的大致椭圆形轮廓的两个壁32a中。杠杆32的自由端可以设置有开口35，用于利用夹具将杠杆32系到杆36上，以便防止杠杆32的意外旋转，并且因此防止爪30、31的打开。锁定机构6可包括用于杆36的一个或多个底座37、38。底座37、38具有与杆36的部分36a的形状实质上互补的形状。在本实施例中，杆36的部分36a实质上为圆柱形的，并且底座37、38具有适于接收圆柱形的一部分的凹形，特别是基本上圆柱形，该圆柱形具有与杆36的部分36a基本上相同直径。特别地，爪31的底座38在外部具有大致截头圆锥形状，其设置有纵向槽(在图中不可见)并且与腔体互补，也例如具有大致截头圆锥形形状，用于杆36的爪30的底座37。当爪30、31紧固在框架1上时，底座37、38被耦接，爪31的底座38通过纵向狭槽在内部变形，并且其紧固杆36的部分36a，从而防止沿其轴线的滑动和/或围绕杆36的轴线相对于第二锁定机构6以及因此相对于框架1旋转。杆36又可以设置有夹具39，特别是与杆36一体地制成，以通过第二锁定机构6将钉子5机械连接到框架1，特别是通过用螺钉40将其紧固。夹具39优选地布置在杆36的一端，并且优选地包括活动件，使得钉子5可以与杆36的中心轴线形成包括介于60°和120°之间的角度。

参考图7至图9，可以看出，框架1可以具有基本环形形状并且/或者包括彼此连接的多个框架部分，特别是具有半环形状的两个框架部分1a、1b。框架1的部分1a、1b可以借助于分别插入到两个孔中的螺钉41连接在一起，这两个孔形成在部分1a、1b的一端，彼此对齐并且基本上平行于框架1的中心轴线C。部分1a、1b的相邻端部成形为具有互补轮廓，以便在螺钉41穿过这些孔的区域中实现形状耦接。通过这种布置，这些端部可以彼此锁定，使得部分1a、1b通过将螺钉41拧入螺母42而形成框架1。部分1a、1b的端部布置在容纳在形成于部分1b中的底座中的螺钉41的头部和容纳在形成于部分1a中的底座中的螺母42之间，使得螺钉41和螺母42均不从框架1突出。通过这种布置，锁定机构也可以在螺钉41处固定到框架1上。此外，特别是围绕用于螺钉41的孔，框架1的部分1a的端部设置有至少一个突起或凹部43，其与形成在框架的部分1b的邻接端部处的相应凹部或突起实现形状耦接。

参见图10，可以看出，锁定机构6可以连接到根据实施例的杆46上，该杆设置有用于电缆夹49的壳体48，电缆夹适于在肢体7和杆46之间延伸线50。电缆夹49可以具有大致圆柱形形状，使得其可以在壳体48中围绕基本上垂直于延伸的线50的轴线A旋转。壳体48还优选地设置有狭槽51，使得当电缆夹49在壳体48中旋转时，线50可以与杆45形成包括介于60°和120°之间的角度。此外，由于槽51，已经设置有电缆夹49的线50可以固定到杆46上。壳体48优选地与杆46一体地制成。

参见图11，可以看出，根据第二实施例的第二锁定机构56基本上等同于第一实施例，以及类似于第一锁定机构3，然而，其包括两个爪57、58，这些爪具有设置有肋或槽59的内表面，肋或槽的内表面与沿着根据第二实施例的框架61的圆周的弧布置的对应的槽或肋60实现形状耦接。爪57、58足够宽以允许在由肋或凹槽59、60之间的可能的形状耦接限定的多个位置处将锁定机构56紧固在框架61上。以这种方式，杆46可以借助于第二锁定机构56以平行于框架61的中心轴线的取向或相对于框架的中心轴线以给定角度倾斜的方式固定到框架61上，该给定角度包括在0°和30°之间，例如步长为5°，并且其由肋或槽59、60的相对位置限定。

参考图12和图13，可以看出根据第三实施例的框架71，类似于第一实施例，由两个或多个部分71a和71b形成，这些部分的一端设置有柔性钩72，柔性钩适于卡扣配合到形成在框架71的相邻部分71b或71a的一端处的相应腔体73中。框架71的部分71a和71b的端部还可以设置有销74，该销适于插入形成在相邻部分71b或71a的一端处的相应孔75中。销74沿着基本上平行于与框架71相切的轴线的轴线布置。柔性钩72和/或腔体73沿着框架71的内壁布置。框架71的横截面具有大致梯形形状，其中主基部面向框架71的中心并且副基部朝向外部。主基部朝向框架71的中心略微凸出，并且/或者副基部，即框架71的外壁，可以设置有凹槽或肋76，特别是具有基本上平行于框架71的中心轴线C的圆柱形部分的形状的凹槽。凹槽76可以用作用于机械装置的底座，特别是具有大致圆柱形形状的电缆夹(图中未示出)，插入到框架71的径向孔中的线在电缆夹中延伸。为此，框架71的径向孔基本布置在凹槽76的中心。凹槽或肋76之间的间距可以包括在1°和3°之间。

参见图14至图17，可以看出，根据第三实施例的第二锁定机构86基本上等同于前两个实施例，以及类似于第一锁定机构3，然而其包括至少两个爪87、88，这些爪具有与根据第三实施例的框架71的外轮廓互补的弯曲轮廓，例如钩形。特别地布置在两个爪87、88之间的第二锁定机构86的一部分设置有肋或凹槽89，肋或凹槽与沿着框架71设置的凹槽或肋76实现形状耦接。以这种方式，第二锁定机构86可以沿着框架71布置在给定位置。为了拧紧框架71的部分，通过至少一个杠杆90通过凸轮机构使爪87、88闭合以便相对彼此移动，如同在根据其它实施例的阻挡机构中。第二锁定机构86还设置有至少一个柔性钩91，其适于接合在杆90中形成的底座92中，以防止爪87、88的意外打开。柔性钩91可以例如用螺丝刀的尖端弯曲，以解锁杆90。第二锁定机构86通过夹具95将钉子94连接到框架71，夹具可以与杆96一体制成和/或设置有活动件97，其可以通过旋拧螺钉98而将钉子94紧固在夹具95上。

参考图18和19，可以看出，第二锁定机构86还可以通过连接到杆106的夹具105将线50连接到框架71。夹具105设置有活动件107，其可以将钉子94紧固到夹具105上。活动件107特别地包括沿着大致垂直于杆106和/或钉子94的轴线插入形成在夹具105中的孔中的销。销107的端部设置有包括孔的头部，钉子94可以在该孔中滑动，而另一端带有螺纹，使得螺母108可以围绕销107旋拧，从而在螺母108和钉子94之间拉紧夹具105，使得被压靠在夹具105的一侧上的钉子94不能在销107的孔中滑动，并且防止销107在夹具105中旋转。螺旋弹簧109围绕销107布置在夹具105的孔中，以在松开螺母108时从夹具105移除钉子94。钉子94可以通过根据夹具105中的销107的旋转与杆106的中心轴线形成包括介于60°和120°之间的角度而固定到杆上。

参考图20至22，可以看出，在另一实施例中，杆110可以设置有用于线50的夹具111。夹具111设置有活动件112，该活动件可以紧固电缆夹113，其中线50可以由可垂直于线50推动的螺钉114滑动或阻挡。活动件112特别地包括沿着基本上垂直于杆110和/或线50的轴线插入到形成在夹具111中的孔中的销。销112的一端设置有包括壳体的头部，电缆夹113可以在该壳体中滑动，而另一端具有螺纹，使得螺母115可以围绕销112旋拧，从而将螺母115紧固在螺母115和电缆夹113之间，使得被压靠在夹具111的一侧上的后者不能在销112的壳体中滑动并且防止销112在夹具111中的旋转。螺旋弹簧116围绕销112布置在夹具111的孔中，以在松开螺母115时将电缆夹113从夹具111移除。线50可以通过根据夹具111中的销112的旋转与杆110的中心轴线形成包括介于60°和120°之间的角度而固定到杆上。

框架1、61和/或71、杆2、36、46、96、106和/或111和/或锁定机构3、6、23、56和/或86优选由复合材料制成，特别是含碳纤维，更特别是短碳纤维(长度在5和200mm之间，特别是在20和30mm之间)，优选通过专利申请WO 2013/128312中描述的制造方法制造的短碳纤维的复合材料，该专利申请的全部内容通过引用的方式包括在本申请中。

第一和/或第二锁定机构的其它实施例可以包括根据在此描述并示出的所有实施例的第一和/或第二锁定机构的技术特征。

本领域技术人员可以对在此描述并示出的实施例进行进一步的变型和/或增设，这些变型和/或增设仍然在所附权利要求的范围内。特别地，本发明的其它实施例可以包括增设有单独地或以任何相互组合的方式在文本中描述和/或在附图中示出的一个或多个技术特征的以下权利要求中的一个的技术特征。