专利名称：制成标准组件的假肢的制作方法
技术领域：
本发明涉及医学假肢领域，特别涉及用作患病或受损关节替代物的假肢。
背景技术：
通常，替代关节的假肢包括两个具有相互活动连接的表面部件，和将部件安装至骨头上的结构物。为了精确地复制天然关节的结构和作用，假肢的部件必须仔细地成形并精密地按尺寸加工，而必须由外科手术大夫进行相互间和相对病人骨胳的适当的定向。
为获得良好的外科手术结果，在外科手术移植过程期间，外科手术大夫应具有尽可能多的自由度以改变假肢部件的形状、尺寸和定向。主要为此原因，曾进行很多努力以提供一些制成标准组件的假肢，这样，假肢的各种零件可单独地加以选择，并能按照病人骨胳的要求组装假肢，并对其定向。
例如，在包来斯基(Boleski)等的美国专利5080685、加尼兹欧(Gianezio)等的美国专利4520511、丹玛尼(Demane)等的美国专利4995883、路曼(Luman)的美国专利5002578和伦特(Rhenter)等的美国专利4693724中都公开了多种臀关节的制成标准组件的假肢。这些假肢中的大部分包含大量零件，它们借助安装螺丝将零件的锥形接头拉持在一起，从而将这些零件一起固定成一个形状或另一形状。虽然先前的制成标准组件的假肢提供了某些选择的自由度，但是应用刻有螺纹的安装螺丝和锥形接头会导致零件的松开和其它问题。物理和化学腐蚀会成为主要问题，因为会引起假肢变弱和对腐蚀碎片和副产物的生物反应。对此可参看1995年3月18-22日的生物材料学会第21次年会(21stAnnual Meeting of the Society forBiomaterial)的文集第398页的J·J·约克勃斯(Jacobs，J.J.)等的“颗粒状镀铬磷酸盐腐蚀产物的生物活动(Biological Activity of ParticulateChromium Phosphate Corrosion Products)”，以及1995年3月18-22日的生物材料学会第21次年会论文的第326页的罗伯特·M·约班(Urban，Robert M.)等的“来自不同设计和材料连接的制成标准组件的顶端股骨杆的腐蚀产物(Corrosion Products From Modular-HeadFemoral Stems of Different Designs and Material Couples)”。毗连表面间相对运动引起的磨损性腐蚀引至产生碎片，这转而又可能导致假肢正常活动连接关节零件之间的磨损加速和骨质松散。当假肢零件的相邻表面间产生间隙时，表面的氧化会导致形成酸性环境，因而导致对表面的化学冲击(通常称为裂缝腐蚀)。
因而希望能提出一种制成标准组件的假肢成套零件，它具有的元件能由手术台上的外科手术大夫自由选择和定向，并能相互有力和牢固地紧固在一定，勿需为将它们拉持在一起而使用螺丝紧固件或锥形接头。
发明内容
本发明应用了一种能牢固地夹紧至一件假肢构件上的夹具，且它能用于将制成标准组件的假肢的所选零件牢固地夹紧在一起。此夹具在一个方向上具有一个“休止”形状，当向它施加外刺激时，此“休止”形状的尺寸会减少，随之夹具在与第一方向相垂直的第二方向上膨胀，从而夹具被容纳在假肢构件的空腔中。当外刺激撤除时，夹具试图向其“休止”形状回复，在一个方向上的夹具尺寸增加，从而夹具压在空腔壁上以便有力地夹紧至假肢构件上。
这样，在一个实施例中，本发明涉及一种制成标准组件的假肢配套零件，它包括一件具有限定一个空腔的壁的第一构件、以及一件可拆卸地夹紧在所述空腔内的夹具。此夹具在第一方向具有尺寸为预定尺寸的第一休止形状，并响应外界刺激呈现第二形状，该第二形状在所述第一方向具有较小的尺寸，与此同时在与第一方向相垂直的第二方向的尺寸增加，以便使夹具得以至少部分被容纳在空腔中。此预定尺寸是这样选择的，它使夹具在外界刺激撤除时，向其休止形状回复，随之其在第一方向上的增加，至足以有力地夹紧至所述构件上。
在另一实施例中，本发明包括一种包含组装用的操作器械的制成标准组件的假肢配套零件，此配套零件包括一件具有限定一个空腔的壁的第一假肢构件和一件可拆卸地夹紧在所述空腔内的夹具的组件。此夹具具有在第一方向的尺寸为预定尺寸的第一休止形状。提供的一件器械用于在与所述第一方向垂直的第二方向上向所述夹具施加伸展力，以便将其在第一方向上的所述尺寸减少至足以使所述夹具被容纳在所述空腔中。此预定尺寸是这样的，当外刺激撤除时，夹具向其休止形状回复，其在第一方向的尺寸随之增加，至足以有力地夹紧至所述第一假肢构件上。在一个最佳实施例中，假肢配套零件包括一件第二构件，它的形状制作成能在若干定向中的任一定向上紧贴地容纳至少一部分第一构件。第一构件的空腔壁的形状则制作成，当夹具向其休止形状回复时，能膨胀至与第二构件进行夹紧接触，从而在相对第一构件的预定定向上固定地支承第二构件。
在又一实施例中，本发明涉及一种制成标准组件的假肢构件的组装方法。第一假肢构件设置有限定一个空腔的壁，而夹具则设置成在第一方向具有预定尺寸的第一休止形状。夹具易受到外界刺激，最好是物理拉伸刺激，以减少第一方向上的尺寸，随之在与第一方向相垂直的第二方向上的夹具尺寸膨胀，从而夹具能被容纳在第一假肢构件的空腔中。此后撤除刺激，使夹具得以向其第一休止形状回复，其在第一方向上的尺寸随之增加至足以有力地夹紧至所述第一假肢构件上。
夹具和第一假肢构件的空腔最好具有相面对的夹紧表面，它们是基本相同的，因而当夹紧时，能在夹具和第一构件之间提供表面对表面的接触，使假肢在相面对表面之间没有空隙。同样，假如第二假肢构件被容纳并夹紧至第一构件上，则这些构件的夹紧表面最好是基本相同的，从而在第一和第二构件的夹紧表面之间能获得表面对表面的接触，假肢在相面对表面之间没有空隙。这样的表面对表面的接触能促进负载沿夹紧表面均匀化。
附图概述
图1是根据本发明的一部分臀关节假肢的局部剖视侧视图；图2是沿图1中线2-2截取的一部分的横截面图；图3是根据本发明的膝关节胫骨部分的示意性前视图；图4是与图1中相似的另一臀关节假肢的一部分的局部剖视侧视图；图5是操作器械零件的分解组装图，用于组装图4中的臀关节假肢；图6是图5中零件的组装图；图7是图6中的组装件以及在一起的人工操作力生成装置；而图8是本发明另一实施例的部分横截面图。
最佳实施例的详细说明首先请参看图1，图中一个制成标准组件的臀骨假肢用10表示，它包括一根细长的柱12，其尺寸可被容纳在外科手术准备的股骨内部髓质通道中。在柱12中成形有轴向中心孔14。主体构件16设置有一个中心孔18，其大小可紧密地容纳柱12，从侧面观看时，主体通常具有三角形形状，其形状制作成能装配在股骨内部髓质通道的外科手术雕刻的近端。在主体16的近端设置了颈构件20，它具有一个中心孔21，其尺寸可紧密地容纳柱12的上端，颈包含一个角形延伸件22，该延伸件22终止于球24处，其尺寸制作成可与一个尺寸及形状适当的窝假肢(未表示)活动连接，此窝假肢将安装于骨盆的髋臼凹陷中。
图1所示的夹具30是一根细长的金属杆，它具有一个轴向中心孔32，该中心孔32从其近端部34伸展至底部36，该底部36与夹具远端部分38尚差一段距离。在其上端附近，轴向中心孔32具有一个面向远端的肩部凸出部分，它制作成用以容纳一种放置器械，这将在下文加以说明。
夹具30的形状和大小是这样的，即在人身温度下，当它未夹在柱12中时，其直径将略为大于柱的中心孔14的直径。另一方面，颈中心孔的直径21和主体中心孔的直径18基本与柱12的外径相同；也即，柱紧贴地、但可滑动地被容纳在中心孔18、21中，这样，主体和颈部能由手放在柱上容易地移动。
在将夹具安装在柱的中心孔14中之前，首先必须将夹具30加以改变，使其直径略为小于柱中心孔的直径。其方法是在夹具的长度方向或轴向将其进行物理拉伸，使夹具的直径收缩至呈足以使夹具能插入在中心孔14中。虽然夹具由下文将描述的各种金属制成，但较好的金属是诸如镍钛诺的形状记忆合金，在其超弹性状态下，对其作用的应力会造成可逆的马氏体相变。当一件镍钛诺夹具30如上所述地进行拉伸时，并假定其温度保持在实质上高于其奥氏体终了温度(在此温度下，合金完全处于其奥氏体形式)，就发生从奥氏体相至马氏体相的转变。这就是所说的应力感生形成马氏体，是所谓的赝弹性或超弹性现象的基础。只要有外部应力存在，形状记忆合金就将至少部分保持在马氏体相。但是，当应力去除时，夹具30将回复至奥氏体相，并恢复其原有的形状和尺寸。但是，由于夹具紧紧夹住在柱中心孔14的尺寸内，因而它不可能完全恢复其原有的形状和尺寸。结果，夹具30将对柱12的中心孔14施加一个持续的力。
替而代之的是，夹具可由诸如镍钛诺的形状记忆合金制成，对这种合金，材料可经受温度感生相变。在此实施例中，形状记忆合金是制成这样的形状的，以便当它在体温下位于稳定相时，其直径要略大于柱的直径14。但是，当温度较低时，夹具可变形至不同的物理形状，这时，它比其在体温下的稳定形状要略长一些、并略细一些，这一形状得以使夹具滑入柱的中心孔14中。在此实施例中，一旦形状记忆合金变暖并通过其相变温度范围，它就向着其体温下稳定形状膨胀，从而以一个持续的力向外压在柱的中心孔上。
这样，对形状记忆合金采用温度感生相变和采用夹具的物理拉伸，都使夹具趋于回复至其所谓的体温下“休止”形状的形状。但是，此休止形状的横向尺寸(当杆具有圆形横截面时，即为直经)略大于柱中心孔的横向尺寸，结果，夹具有力地向外朝着柱中心孔推压，并牢靠地夹持在柱中心孔中。
如图1所示，夹具的壁42具有外表面44，它啮合并向外朝着中心孔14推压。当安装位置适当时，夹具外壁44向外朝着柱中心孔14的表面推压，而柱的壁转而又受力向外与主体16的内表面26，还与颈20的内表面28进行接触。
夹具30的外表面通常最好是圆柱形的，并与中心孔14的表面进行基本为表面对表面的接触。此外，柱壁具有足够的弹性，因而使柱的外壁能膨胀而与主体和肩部凸出物两者的中心孔接触，甚至在这些中心孔的直径稍有不同时，也可接触。本发明最佳实施例的特点是夹紧表面一也即夹具与第一构件的相面对表面和第一与第二构件的相面对表面一在表面对表面接触的配合下将压紧力均匀分布在夹紧表面上，并最好能避免相面对表面之间有间隙。这里所指的“间隙”是组装时在略为隔开的假肢相面对表面间形成的细小孔隙空间，例如，在一端具纹的细长、壁面光滑杆与容纳杆的中心孔之间形成的孔隙空间。假如夹具是具有圆形截面的圆柱，而空腔是一个圆形中心孔，则夹具作用在中心孔壁上的压缩夹紧力主要是径向的，且沿着夹具长度基本是均匀的。如需要改变夹具间(及假肢构件间)的压紧力的分布，则可通过改变夹紧表面的形状来获得。例如，假如夹具和凹穴的横断面是椭圆而不是圆形的，则可预期，在较长的横向方向上的压缩夹紧力要略大于在较短横向方向上的压缩夹紧力。
图2中展示了发明的另一实施例，其中球24牢固地安装在角形颈部延伸件22上。球24和颈部构件20(角形延伸件22由此向外伸展)通常作为子组件加以组装，然后如上所述地将此子组件与主体及柱进行组装。
如图2所示，角形延伸件22具有一个内中心孔50，它在一端是开口的，而在其另一端52则是封闭的。如图1和2所示，中心孔50向侧面往下伸展，并向着中心孔28开口。角形颈部的远端具有锥形头54，它被容纳在球24中的锥形中心孔60中。在此实施例中，角形颈部22不仅起假肢零件的作用，也起夹具的作用。为正确、牢靠地将球24连接至角形颈部上，首先要按照上述与夹具30有关的方法拉长角形颈部。将角形颈部22拉长至足以使头54紧贴地被容纳在球中，当器械施加的拉伸力撤去时，颈部22回复至其原有的“休止”形状，头54的外壁向外挤压中心孔60的约束壁，以便将球夹紧在角形颈部上。请参看图1，应注意到，在将颈部20安装到柱12上之前，中心孔50可通过其开口端完全够得到。还应注意，虽然夹具和空腔的横断面是圆形的，并进行表面对表面的接触，但它们是锥形而不是圆柱形的，说明夹具和空腔的形状可进行怎样的变化。
请参考图3，图中用标号70表示一件胫骨盆组件，它包括一个柱72，用于按已知方法被容纳在胫骨的外科手术准备的内部髓质通道中。此柱向上终止于一个金属盆74，该盆74又转而支承一个高分子聚乙烯或类似材料的支承镶入物76。后者用于与股骨远端的髁状突，或与假肢股骨移植物的髁状突活动连接，所有这一切都按已知方式进行。在柱的近上端放置了一个肩状突出物78，它用于装配在胫骨内部髓质通道的外科手术准备的上端，并用于支承柱的上端。
如上所述的夹具在图3中以80表示。它最好具有圆柱形的横断面，其直径在体温下稍大于轴向成形于柱72内的中心孔82的直径。可用与图1中所述有关夹具30相同的方法插入夹具80。当拉伸力撤去时，夹具恢复至其“休止”形状，其壁向外紧压柱72的壁，引起后者转而又有力地夹紧至肩部突出物构件78的中心孔84的壁上。
图4中以100表示略经修改的臀部关节假肢，此假肢具有柱112，用于插入在股骨的内部髓质通道中。在柱中成形有一个轴向中心孔114，在柱的近端附近的柱壁上具有纵向狭缝116，这些狭缝终止至圆孔118处，以避免应力集中区域。狭缝116能使柱壁更容易膨胀，它们均匀地围绕柱的周边间隔地设置。例如可采用4条狭缝。主体120设置有一个内部中心孔122，其大小可紧贴地容纳柱，此主体支承一个与图1中球24相似的球124。主体120的上端或近端略伸出在柱的近端126之外。
在柱内容纳了一个与图1所示夹具30相似的中空、管状夹具130。夹具130近端具有外螺纹端部分132，它伸出在柱的近端126之外，但最好还保留在主体中心孔122的近端端部中，所有的都如图4所示的一样。
图5-7表示对图中以130表示的夹具施加拉伸应力的器械操作方法。用标号140表示一件管状夹紧工具，它具有一个开口远端部分142，其内部刻有螺纹用以容纳夹具近端部分132的外螺纹。最好应用方形螺纹。在夹紧工具140的远端部分142附近，成形了一个孔144。将一根细长的推压杆150容纳在中空夹具中，其远端端部152形成为啮合夹具的相面对的远端端部壁134，与其进行表面对表面的接触。如由图6可清楚地看到，推压杆的近端154可通过孔144接触到，并具有一个凹陷的端部表面156。请注意，管状夹紧工具的近端壁146上也同样有一个面向推压杆凹陷端表面156的凹陷表面。
图7表示图6的组装，及与之相关的手工操作的力生成装置170，其形状与钳子相似，此装置具有把手172，它们与钳端部分174朝向相反，此钳端部分174可容纳在夹紧工具的孔中，而设置的枢轴176则为钳端部分提供了显著的机械优越性。如图7所示，钳端部分174分别支撑在推压杆和夹紧工具的凹陷表面上；将把手挤压在一起造成对杆150施加了很大的力，引起夹具130略为拉伸，但足以使夹具能插入至柱的中心孔中。在把手的端部设置了一个齿状止动机构178，其结构是已知的，且在外科手术器械中普遍应用，当用此机构178将把手夹持在一起时，从而将柱保持于其受应力、拉长的形状。各种其它装置，不论应用多少种机械、气动和液压方法，只要能提供足够的力以伸展夹具，都可应用。
使用时，请再参看图4至7，将推压杆150插入在一个适合的夹具130中，然后将夹具的近端端部拧在夹紧工具140的端部上，以形成图6所示的组合件。通过孔144插入力生成装置170的钳端部分174，并使之与推压杆和夹压工具的相应凹陷表面接触，然后将把手相互相向挤压，并用机构178加以锁紧，从而将夹具夹持在其拉伸形状。将主体120容纳在柱上，并在移植过程期间，由外科手术大夫沿柱放置在要求的位置。一旦柱和主体相互适当定向，且主体由外科手术大夫适当压紧至内部髓质通道中，将夹具插入至柱的中心孔中。然后松开机构178，造成钳端部分作用在推压杆和夹紧工具的压力消除。由于夹具130朝着其休止形状膨胀，它就以相当的力压紧柱壁，迫使这些壁与主体中心孔壁紧密接触。当然，然后要将夹紧工具卸走，如需要，可对夹具的开口近端端部加以适当的覆盖。
如果可应用图1中假肢柱本身作为夹具，从而取消夹具30，可能是特别有价值的。这里，可在柱的近端端部内部刻有螺纹以容纳与图6中以140表示的相似的刻有外螺纹的夹紧工具的远端螺纹端部。夹紧工具和推压杆可比图中所示的要长一些，以便在将夹紧工具拧入在柱的螺纹端部上之前，得以将颈部和主体放置在夹紧工具上。
通过适当设计夹紧工具140的形状，可在使用装置拉长柱的近端部分之前，宽松地将颈部20和主体16放置在夹紧工具上。将推压杆150放置在柱的中心孔中，并将夹紧工具拧在柱上。一旦柱12被力生成装置的操作所拉长，并被适当地放置在股骨空腔中时，可将颈部和主体向下滑移到钳端部分上和柱的周围，并按需要放置在内部髓质通道内。
本发明的假肢中被夹紧在一起的各种零件最好由以下金属制成，诸如不锈钢、钴铬合金、钛合金或类似物，它们被普遍用于假肢生产。同样，夹具可由形状记忆合金，或任何其它金属制成，只要此金属显示应力和应变间的初始比例关系(在霍克(Hooke)定理成立范围)。各种金属和金属合金，包括不锈钢在内，都满足这一要求。侧向或横向应变与纵向或轴向应变的比例，通常称为泊松(Poisson)比例，根据材料及其条件的不同，可在0.2至0.5范围内变化。例如，不锈钢的泊松比约为0.28。
本发明提出的夹具最好由诸如镍钛诺的形状记忆合金制成。镍钛诺显示的泊松比约为0.3，但当此形状记忆合金伸展超过其初始弹性极限，即应力感生马氏体开始形成时，泊松比大大增加，直至约0.5或更多。镍钛诺是一种赝弹性材料，即这种材料在室温下显示超弹性。已知有若干种形状记忆合金显示超弹性/赝弹性恢复特性，通常这些合金的特征在于它们能在室温或体温下从奥氏体晶体结构变形至应力感生的马氏体结构，并当去除应力后，回复至奥氏体状态。这种交替的晶体结构给予合金以超弹性或赝弹性性能。
通过应用诸如图4所示的器械，可将上述与图1和3有关的那类镍钛诺夹具容易地拉伸达8％或更多。如果如图6所示的夹具拉伸8％，而应用的镍钛诺的泊松比假定为0.3，则预期直径缩小2.4％。假如夹具的初始直径在1/2英寸附近，则直径将缩小的数量级为0.012英寸。由于柱的内中心孔和其它假肢零件的加工容差可容易地保持在±0.002英寸之内，因此夹具直径的0.012英寸的改变为尺寸在结构中的变化提供了很大空间。但是，当夹具纵向伸展例如为8％的伸长时，通常推荐，柱中心孔的直径只比夹具的外径大十分微小。
一位外科手术大夫可按需要选择柱、主体和头的尺寸，并在外科手术过程中将它们组合。结合图4所示的股骨移植物，选择适当尺寸的活动连接球124，并将它按上述方法安装至颈部120上。然后组装不带夹具130的股骨假肢。假如通过测量或通过应用试验假肢零件，可精确地知道假肢零件要求的尺寸和相应的角度，则组装可在病人不在场时进行。然后根据指出的零件的正确定向，将假肢本身组装在病人的内部髓质通道中。请参看图4至7，一旦这些零件按要求安装和定向在内部髓质通道中后，使用夹紧工具140、推压杆150和力生成装置170拉伸夹具130以减少其直径，然后缓和地将其放置在柱的中心孔中。当夹具上的拉力撤消后，夹具立即向其直径较大的“休止”形状膨胀，从而将其本身夹紧至柱上，并将柱112夹紧在主体120上。要指出的是，最终的假肢最好没有螺纹紧固件以免松开。当在夹具上仍保持拉力时，由于外科手术大夫要对具体病人进行适当调整，可将主体120在柱上的轴向和转动方向独立地进行放置。拆除也可按组装进行方法的相反步骤实现。
同样，对于图3的假肢而言，一旦肩部突出物78和柱72按要求和相互间的定向安装在胫骨的远端端部后，可将夹具80插入至中心孔82中，并使其向其“休止”形状膨胀。这转而又迫使柱壁向外，接触肩部突出物78的中心孔84，从而将柱和肩部突出物锁紧在一起。
虽然所说明的发明的夹具是一根一端开口、一端封口的中空杆，但应理解，各种夹具形状都可应用。假如需要由于形状记忆合金的马氏体至奥氏体的相变而产生夹具的形状的改变，则实心夹具要优于中空夹具。但是，即使在此时，中空结构还是受推荐的，因为夹具的中空内侧在需要拆卸假肢时，为冷却夹具提供了方便。此外，虽然要求夹具的外表面和容纳夹具的中心孔或一些中心孔的内表面是光滑的、整齐的，以便进行良好的表面对表面的接触，但事实上，如要求的话，夹具的内表面也可以是有皱纹或经粗糙化的，或在纵向带凹槽，或按其它方法设计的。
更有甚者，如以上指出的，本发明的夹具既不一定是圆形横断面，也不必要它们横向于纵轴的尺寸是均匀的。假如需要，夹具的外表面可在某些区域有大于其它区域的横向尺寸。例如，请参看图1，夹具的横向尺寸在夹具顶部附近可大一些，因为在那里它不仅夹紧柱部分，还顶压主体的中心孔或反之。
实际中，夹具结构可以是中空或管状的。请参考图8，颈部延伸物22的头54可制成装备有一个衬套形的夹具180，它在其开口端部具有向外张口的裙边182。当安装有夹具180的头54被用力插入至球的中心孔60中时(在夹具180的端部与中心孔60的底部之间留下一个间隙62)，孔60的边缘与裙边182相碰，迫使夹具的壁伸长。在迫使头54进入孔60的压力解除时，夹具壁在厚度方向略有增加，将球楔入下头54上，并密封孔60。头54和夹具180之间的交接面也受到密封。
在一个最佳实施例中，夹具和空腔的相面对壁可设计成，使得夹具和空腔间的任何滑动都导至夹具被更深地推压至空腔中。例如，夹具或空腔，或夹具和空腔两者的相面对壁可设计成具有周向肩部突出物或锥形表面，或其它形状，在相面对壁之间有反复的滑动时，它们共同作用，优先推压夹具在一个方向而不是在相对方向移动或“行走”。例如，请参看图4，夹具130和柱112中中心孔的直径在柱112的远端端部附近可略大于近端端部附近，这样，由于夹具和柱中心孔的反复滑动引起的夹具的任何移动或“行走”，将在远端将夹具推压至柱内，拖拉夹具近端端部加宽的螺纹肩部突出物与柱的近端端部126进行接触。
虽然对本发明的最佳实施例进行了说明，但应理解到，只要不偏离所附权利要求的发明的精神和范围，各种改变、改动和修正都可进行。
权利要求
1.一种制作制成标准组件的假肢用的配套零件，它包括一件具有限定一空腔的壁的第一构件和一个可拆卸地夹紧在所述空腔内的夹具，此夹具在第一方向有尺寸为预定尺寸的第一休止形状，并响应外界刺激呈现第二形状，该第二形状在所述第一方向具有较小的尺寸，与此同时在与所述第一方向相垂直的第二方向的尺寸增加，以便使所述夹具得以至少一部分被容纳在所述空腔中，所述预定尺寸是这样的，它使夹具在外界刺激撤除，向其休止形状回复，并且夹具的尺寸随之在第一方向增加时，足以有力地夹紧至所述构件上。
2.如权利要求1的配套零件，其特征在于，所述空腔具有一个与容纳在空腔中的夹具表面相同的表面，用以提供夹具对该空腔的表面对表面的接触。
3.如权利要求1的配套零件，其特征在于，夹具包括一根金属杆，它具有一个轴向尺寸和一个横向尺寸，而此横向尺寸在所述轴向尺寸减少的同时增加，且其中所述空腔成形成能轴向容纳此杆。
4.如权利要求3的配套零件，其特征在于，所述金属杆包含一个轴向中心孔，它在一端是封口的。
5.如权利要求4的配套零件，该配套零件还包括将所述杆夹紧至所述第一构件的操作器械，此操作器械包括可插入至所述中心孔中的装置，用于挤靠在所述中心孔的封口端上以充分拉长此杆，使其能被容纳在空腔中。
6.如权利要求1的配套零件，其特征在于，所述假肢包括一件第二构件，此第二构件成形成能在若干定向中的任一个定向紧贴地容纳至少一部分第一构件，且特征在于，所述空腔壁成形成，当所述夹具从其第二形状向其第一形状移动时，所述空腔壁膨胀、与所述第二构件进行夹紧接触，从而将第二构件固定地支承在相对于第一构件的预定定向上。
7.如权利要求1的配套零件，其特征在于，所述夹具是由形状记忆合金制成的，它在体温下具有所述第一形状，而在第二不同的给定温度下，具有所述第二形状。
8.如权利要求1的配套零件，其特征在于，所述夹具是由形状记忆合金制成的，它在室温下具有超弹性性能。
9.一种制作制成标准组件的假肢用的配套零件，此配套零件包括一件具有限定一带内侧表面空腔的壁的第一构件，和一个包括一根带有轴线和外侧表面的金属杆的夹具，此杆在与其轴向相横向的方向具有尺寸为预定尺寸的第一休止形状，并响应外界刺激呈现第二形状，该第二形状在所述横向具有较小的尺寸，与此同时其轴向长度增加，使杆得以至少部分被容纳在所述空腔中，所述预定横向尺寸是这样的，当外界刺激撤除时，夹具向其休止形状回复，其在所述横向的尺寸随之增加至足以使空腔的所述内侧表面和杆的外侧表面进行表面对表面的接触，以便将所述夹具有力地夹紧至所述构件上。
10.如权利要求9的配套零件，其特征在于，所述夹具由形状记忆合金制成，它在体温下具有超弹性性能。
11.一种制作制成标准组件的假肢用的配套零件，此配套零件包括一件具有限定一带内侧表面空腔的壁的第一构件；一件具有一空腔的第二构件，该空腔的内表面成形成能紧贴地至少容纳一部分第一构件的表面，并与之相面对；和一个夹具，此夹具包括一根具有轴线和外表面的金属杆，此杆在与其轴向相横向的方向具有尺寸为预定尺寸的第一休止形状，并响应外界刺激呈现第二形状，该第二形状在所述横向具有较小的尺寸，与此同时其轴向长度增加，使杆得以至少一部分被容纳在第一构件的空腔中，所述预定横向尺寸是这样的，当外界刺激撤除时，夹具向其休止形状回复，其在一个方向的尺寸随之增加至足以使第一构件空腔的所述内表面和杆的外侧表面进行表面对表面的接触，并使第一和第二构件的所述相面对表面进行表面的接触，以便将所述构件有力地夹紧在一起。
12.一种制作制成标准组件的假肢用的配套零件，此配套零件包括一件具有限定空腔的壁的第一假肢构件和一个可拆卸地夹紧在所述空腔内的夹具，此夹具在一个方向具有尺寸为预定尺寸的第一休止形状，一件器械用于在与所述一个方向垂直的第二方向上向所述夹具施加伸展力，以便将一个方向上的所述尺寸减少至足以使所述夹具得以被容纳在所述空腔中，所述预定尺寸是这样的，当拉伸力撤除时，夹具向其休止形状回复，而其在一个方向上的尺寸随之增加至足以有力地夹紧至所述构件。
13.如权利要求12的配套零件，其特征在于，所述夹具包括一根具有端部部分的杆，而所述器械包括用于可拆卸地夹紧附近杆端部部分之一的装置和将轴向拉力传递给杆的另一端部部分以拉伸杆的装置。
14.如权利要求12的配套零件，其特征在于，所述夹具包括一根具有端部部分的杆，其特征还在于，所述器械包括带有人工压紧零件的把手、可拆卸地在其端部部分之一的附近夹紧杆的装置、以及响应把手的压紧、将轴向拉力传递给杆的另一端部部分以拉伸杆的装置。
15.如权利要求14的配套零件，其特征在于，所述杆在一端具有一个轴向中心孔开口，和在所述开口端附近的紧固物，其特征还在于，所述可拆卸夹具装置包括紧固所述紧固物的装置。
16.如权利要求15的配套零件，其特征在于，所述器械包括一根轴，该轴可通过中心孔的开口端而加以安放，并在其另一端部部分附近啮合此杆，以便向杆传递向拉力。
17.如权利要求1和9-12中任一权利要求的配套零件，其特征在于，所述第一构件包括一根细长柱，它可被容纳在一根长骨的骨髓空腔中，此柱具有一个形成所述空腔的轴向中心孔。
18.一种制成标准组件的假肢的组装方法，此组装方法包括提供一件第一假肢构件，它具有限定一个空腔的壁；提供一件夹具，它在第一方向具有为预定尺寸的第一休止形状；对夹具施加一个外刺激以减少所述第一方向上的尺寸，随之发生夹具在与第一方向垂直的第二方向上尺寸膨胀；将夹具插入在所述空腔中；和撤除所述外刺激，以便使夹具向其第一休止形状回复，而其在第一方向上的尺寸随之增加至足以有力地夹紧至所述第一假肢构件上。
19.如权利要求18的方法，此方法在撤除所述刺激前，包括的步骤为至少将一部分第一构件容纳在第二假肢构件中；调整第一和第二构件之间的相对定向；和撤除所述刺激以使所述夹具能向其第一休止形状回复，第一构件的空腔壁成形成，在所述夹具从其第二形状向第一形状移动时，空腔壁膨胀，与所述第二构件夹紧接触，以便将第二构件固定地支承在相对第一构件的预定定向上。
20.如权利要求19的方法，其特征在于，所述第一和第二构件具有相面对的表面，它们成形成，当第一构件被夹紧至第二构件时，相面对表面进行表面对表面的接触。
21.如权利要求1、9、11和12中任一权利要求的配套零件，其特征在于，夹具和空腔的相面对壁成形成，在所述壁之间发生任何重复的滑动时，总是将夹具推压至相对空腔的一个方向，而不是向着相对方向。
22.如权利要求1、9、11和12中任一权利要求的配套零件，其特征在于，夹具和空腔具有相面对壁，这两个相面对壁沿着空腔从第一位置向外渐缩至第二位置，因而夹具和空腔的相面对表面之间的任何滑动都趋于将所述夹具拖至所述第二位置。
23.如权利要求1、9、11和12中任一权利要求的配套零件，其特征在于，夹具和空腔的相面对表面是成形成，能阻止由于任一相面对壁相互相对重复滑动引起的夹具和空腔之间的运动。
24.如权利要求1的配套零件，其特征在于，所述夹具是中空的，并具有一个啮合所述空腔的外表面和一个内表面。
25.如权利要求24的配套零件，此配套零件包括一件第二假肢构件，其一部分被容纳在所述中空夹具中，所述夹具将所述第一和第二假肢构件夹紧在一起。
26.如权利要求25的配套零件，其特征在于，所述中空夹具具有壁、一个开口端部和一个封口端部、以及在其开口端部的向外伸展的裙边，所述第一构件的空腔具有一个边缘，当第二构件部分被加压进入空腔时，边缘的尺寸制作成与所述裙边相面对，并对其挤压，从而第一和第二构件之间的夹具壁伸长，当迫使第二构件部分进入空腔的力撤除去时，将所述构件楔住和密封在一起。
27.如权利要求18的方法，该方法包括的步骤为对第二假肢构件在带分隔所述构件的夹具壁的所述夹具的空腔中进行定向，当所述外刺激撤除，其所述第一方向上的壁厚尺寸随之增加，从而所述夹具将所述构件夹紧在一起。
全文摘要
本发明提出了一种制作制成标准组件的假肢的配套零件,此配套零件包括一件第一假肢构件,它具有形成于其中的诸如中心孔的空腔,以及一件可拆卸地夹紧在空腔中的夹具。此夹具可以是一根在其一部分长度上具有轴向中心孔的杆,此夹具受到诸如伸展力的外刺激,从而引起夹具直径缩小到足以将夹具容纳在空腔内。当刺激撤除时,夹具向其原有形状回复,随之压着空腔的壁膨胀。第二假肢构件的形状则可制成能容纳一部分第一构件,这样,夹具在第一构件空腔中的膨胀,继而引起此第一构件膨胀而与第二构件接触,从而将这些构件夹紧在一起。
文档编号A61F2/46GK1207029SQ96199478
公开日1999年2月3日 申请日期1996年12月5日 优先权日1996年12月5日
发明者韦斯利·D·约翰逊, 理查德·C·埃默里 申请人:麦塔根公司