一种具有可锁万向关节器的调控式仿生骨外固定架的制作方法

本发明涉及一种骨外科手术器械，具体是一种具有可锁万向关节器的调控式仿生骨外固定架。

背景技术：

在医疗技术现代化的进程中，骨外固定器的材料与结构方面取得长足的发展，突出的无疑是俄国医学专家ilizarov发明的洞孔环式外固定器，洞孔环式外固定器和细钢针拉张技术，使原始意义上的骨外固定器，在力学作用方式和力学生物学性能发生了质地变化、调控性能提高，适应证更加广泛，是骨外固定器技术领域的重大进步。ilizarov的技术也激发了无数骨科医生对骨外固定技术的学习、研究和应用的兴趣，其后美国drorpaley编著了《矫形外科原则》，创造性将cora概念应用到骨外固定的矫治之中，使骨外固定矫形技术在规范化和数字化方面取得重大进展。与此同时，矫形器械的研究也有长足进步：1984年，bastiani等发明了一种单边的轴动力外固定器，简化操了作难度，是国内外应用较多的一种骨外固定器；ao学派也认识到骨外固定器在开放、感染性骨折中的应用价值，研制了一种管状外固定器。1994年美国人jcharlestaylor(查尔斯.泰勒)等人在ilizarov环形外固定器的基础上，改进设计成数字的“空间架构”外固定器(taylorspatialframe，简称tsf)，“空间架构”外固定器是一种将六个可伸缩的连接杆倾斜地连接近端和远端环上、并在连接点处可以自由旋转的洞孔环式外固定器，该洞孔环式外固定器也称“泰勒空间框架”。

现在，申请人依据“骨科自然重建理念”，提出了一种“骨折固定的适应性刚度概念”，即适应性固定刚度。所述适应性固定刚度，是指骨外固定器在维持骨折复位稳定的同时，按照骨胚胎原始发育方式，提供阶段性最佳固定刚度，充分利用骨对应力的适应性控制，调整骨的生长与吸收，促进骨折愈合的进程，完成骨功能的优化重建，直至骨愈合恢复到最完善的程度，换句话说，就是骨折固定的刚度随着骨愈合的强度的增加而降低，骨力学强度随着固定刚度的降低而增加的一个动态的转化过程。由此总结出：骨折早期实施坚强固定，中期提供轴向和综合应力刺激的弹性固定，后期提供平衡固定，这一概念符合骨折固定、愈合、重建的生物学过程，对外固定技术在临床上合理应用提供了有实际意义的理论指导。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有可锁万向关节器的调控式仿生骨外固定架，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有可锁万向关节器的调控式仿生骨外固定架，包括近端全环、远端全环和连接杆、钢针固定夹和钢针，所述近端全环和所述远端全环上均通过螺栓连接方式分别固定设置有钢针固定夹；连接杆的一端通过可锁万向关节器与近端全环连接，连接杆的另一端通过螺母与远端全环连接，所述可锁万向关节器通过螺栓与近端全环固定连接，通过连接杆将可锁万向关节器与远端全环固定；所述可锁万向关节器包括有可锁万向关节头a、可锁万向关节头b、关节销轴a、锁紧母a、h型架、挡圈、关节销轴b和锁紧母b，所述可锁万向关节头a通过外螺纹与关节销轴a连接，通过内螺纹与连接杆连接，所述锁紧母a通过可锁万向关节头a外螺纹在与关节销轴a连接，锁紧母a可在中间旋动，所述h型架有垂直交叉的两个通孔，关节销轴b通过h型架通孔与挡圈过盈配合；同理实现可锁万向关节头b、关节销轴b、锁紧母b与h型架的连接关系。

优选的，所述可锁万向关节头a为内螺纹接头，可锁万向关节头b为内螺纹接头，或者所述可锁万向关节头a为内螺纹接头，可锁万向关节头b为外螺纹接头，或者可锁万向关节头a为外螺纹接头，可锁万向关节头b为内螺纹接头，或者可锁万向关节头a为外螺纹接头，可锁万向关节头b为外螺纹接头。

优选的，所述近端全环和远端全环均可连接可锁万向节关节器，连接杆采用螺纹杆、牵伸杆、延长杆或快速延长杆，且连接杆的数量为两根、三根、四根、六根或八根。

优选的，所述连接杆为竖直连接杆或斜连接杆。

优选的，所述可锁万向关节器的两个锁紧母同时放松时可实现任意方向的转动既实现万向关节器作用，其中一个锁紧母锁紧时，另一个锁紧母放松时，将是单个轴旋转既实现单关节作用，当两个锁紧母同时锁紧时，可实现任意角度锁紧，既实现锁紧关机作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用了可锁万向关节器的调控式仿生骨外固定架对骨折复位的前后成角、左右成角调整方便固定精准，畸形矫正调整轻快不易卡死，结构简单、重量轻、成本低、可调控、操作灵活，可有针对性的、个性化的进行组合、调控。

2、采用了可锁万向关节器的调控式仿生骨外固定架可以使机械能（力学环境）与生物能（组织再生）具有很好的相容性（力学生物学环境的合理性），可以满足骨折早期实施坚强固定、中期提供轴向和综合应力刺激的弹性固定、后期提供平衡固定的要求。

3、采用了可锁万向关节器的调控式仿生骨外固定器可根据治疗的需要，任选2～6根骨外固定器用连接杆并配合可锁万向关节器进行组合，克服了现有产品整个系统被固化、制造成本高、调整范围单一、能旋转不能锁紧、能锁紧不能旋转、同时实现多种关节器功能、多产品规格成为一种规格降低的生产成本，解决使用价格昂贵、医疗成本高的缺点。

4、采用了可锁万向关节器的调控式仿生骨外固定器在实施穿针固定后，可以通过手法（人手）直接进行整型复位（矫形）调整，既能保证手术治疗质量，又无须使用电脑辅助系统进行操作，减少工作量，省时、省力、省医疗费，同时也为实现真正意义的智能化控制提供了坚实的基础。

5、采用了可锁万向关节器的调控式仿生骨外固定架中的各个构件与现有的组合式骨外固定器相比，在保持原有构件特点的同时，又进行了较大的改进和创新，增加了新的功能，各个构件的改进和创新使调控式仿生骨外固定器的性能得到新提升，功能更加科学、先进和实用，满足了多种病例的需要。

6、采用了可锁万向关节器的调控式仿生骨外固定架的构件设计巧妙合理，每个构件既有相对的独立性，又有很强的互换性，不仅可随机组成本发明所述的各种临床所需的骨外固定器个体化构型，还可以根据年龄、部位和治疗要求，随机组成单侧、三角式、半环式和复合式等不同几何形状的骨外固定器，本发明对骨外固定架的力学效应进行了新的创新，研制的可锁万向关节器属于仿生关节，它们具有顺应生物学要求的结构，使骨外固定架迈向仿生学的境界成为可能，为实施控制论提供了技术保证。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中可锁万向关节器的结构示意图。

图3为本发明中可锁万向关节器的爆炸示意图。

图4为本发明的使用状态示意图。

图中：1-近端全环，2-可锁万向关节器，3-连接杆，4-钢针固定夹，5-钢针，6-远端全环，7-螺母，8-可锁万向关节头a，9-锁紧母a，10-关节销轴a，11-h型架，12-挡圈，13-关节销轴b，14-锁紧母b，15-可锁万向关节头b。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明实施例中，一种具有可锁万向关节器的调控式仿生骨外固定架，包括近端全环1、远端全环6和连接杆3、钢针固定夹4和钢针5，所述近端全环1和所述远端全环6上均通过螺栓连接方式分别固定设置有钢针固定夹4，钢针固定夹4用于固定钢针5；连接杆3的一端通过可锁万向关节器2与近端全环1连接，连接杆3的另一端通过螺母7与远端全环6连接，所述可锁万向关节器2通过螺栓与近端全环1固定连接，通过连接杆3将可锁万向关节器2与远端全环6固定；所述可锁万向关节器2包括有可锁万向关节头a8、可锁万向关节头b15、关节销轴a10、锁紧母a9、h型架11、挡圈12、关节销轴b13和锁紧母b14，所述可锁万向关节头a8通过外螺纹与关节销轴a10连接，通过内螺纹与连接杆3连接，所述锁紧母a9通过可锁万向关节头a8外螺纹在与关节销轴a10连接，锁紧母a9可在中间旋动，所述h型架11有垂直交叉的两个通孔，关节销轴b13通过h型架11通孔与挡圈12过盈配合；同理实现可锁万向关节头b15、关节销轴b13、锁紧母b14与h型架11的连接关系。

本发明实施例中，所述可锁万向关节头a8为内螺纹接头，可锁万向关节头b15为内螺纹接头，或者所述可锁万向关节头a8为内螺纹接头，可锁万向关节头b15为外螺纹接头，或者可锁万向关节头a8为外螺纹接头，可锁万向关节头b15为内螺纹接头，或者可锁万向关节头a8为外螺纹接头，可锁万向关节头b15为外螺纹接头。

本发明实施例中，所述近端全环1和远端全环6均可连接可锁万向节关节器2，连接杆3采用螺纹杆、牵伸杆、延长杆或快速延长杆，且连接杆的数量为两根、三根、四根、六根或八根，通过对连接杆3的长度调节实现可锁万向关节器不同角度的变化。

本发明实施例中，所述连接杆3为竖直连接杆或斜连接杆。

本发明实施例中，所述可锁万向关节器2的两个锁紧母14同时放松时可实现任意方向的转动既实现万向关节器作用，其中一个锁紧母14锁紧时，另一个锁紧母14放松时，将是单个轴旋转既实现单关节作用，当两个锁紧母14同时锁紧时，可实现任意角度锁紧，既实现锁紧关机作用。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。