CN110353790B - 一种辅助骨外固定器支链与下肢力线平行的工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种辅助骨外固定器支链与下肢力线平行的工具，所述的骨外固定器包括骨外固定器支链和两个固定在支链两端的两个相同的环，在两个环上分布有相互对应定位孔，其特征在于，所述的工具包括两个结构相同的夹持机构和保证两部分夹持机构平行的连杆，两个夹持机构，分别用于夹持一个骨外固定器的环，其中一个带有可见光发射装置；每个夹持机构均包括夹持机构外壳和至少三个布置在外壳不同位置的弹簧固定器，夹持机构外壳的内周设置有凹槽，方便弹簧固定器移动到合适的位置；带有可见光发射装置的夹持机构，利用可见光发射装置和定位孔能够实现所夹持的骨外固定器的两个环之间的准确对孔定位。本发明具有定位准确，使用方便的优点。

Description

一种辅助骨外固定器支链与下肢力线平行的工具

技术领域

本发明涉及辅助工具设计，特别是只用于确保骨外固定器支链与下肢力线平行的工具设计。

背景技术

胫骨平台骨折在临床中是一种常见骨折，其治疗遵循关节内骨折的治疗原则，治疗的目标是达到关节面的解剖复位，恢复正常的力线，进行坚强的固定，最大程度保护软组织，以期最终获得良好的关节功能。由高能量损伤所致的复杂胫骨平台骨折是一个棘手的问题，传统的胫骨骨折治疗包括三个环节，即骨折复位、术后固定及骨折的功能康复。胫腓骨骨折复位方法高度依赖医师经验、效果不理想；骨折固定方法有传统的石膏、夹板外固定、髓内钉、钢板内固定、单臂外固定。传统的手术治疗不适应断骨的生长过程；骨折康复期间易发生创口感染、血管神经损伤，再骨折的发病率20％；现有的骨折治疗技术与现代医学微创精准的发展趋势极不相符，新型的骨外固定器可以兼顾微创、精确、稳固，所以目前被认为是发展潜力巨大，且最有效的骨折固定方式。目前使用较多的骨外固定器有Illzarov技术、Taylor空间支架、Orthofix、天目等。

在骨折康复方面，新型的评价方法是：通过体外测量方式测定骨外固定器的轴向载荷与患者体重的分担比例来评价骨愈合程度，探讨骨外固定器的安全拆除时机。在该方法中，使用最多的骨外固定器是Illzarov技术。

评价骨折康复的新型方法操作流程为：在骨外固定器上轴向并联安装拉压力传感器，骨折愈合后期(拆骨外固定器前)使患者站直，即施加轴向压力的过程，测量患者完全负重情况下骨外固定器载荷分担比，并结合临床表现及x线片判断安全拆除时机。图1所示骨外固定器工作原理示意图，在每一根支链上连接传感器，通过采集的传感器数值计算载荷分担比。图1所示的模型包括两个骨外固定器的环、三根骨外固定器的支链、支链中间的传感器、骨折腿骨模型、固定腿骨的克氏针以及克氏针固定器。图1中所有连接均为螺栓连接，除了克氏针之外，其他结构都是可以随时装拆的。

测量载荷分担比的过程中，要求传感器所受拉压力方向与下肢在人体走动过程中受力方向一致，如果传感器所受压力与下肢力线方向不一致，测得的数值不准确，对于骨外固定器的拆除时机判断不准确，可能导致患者二次伤害。所以骨外固定器的支链与下肢力线平行，骨外固定器支链的安装借助于骨外固定器的环，所以该安装方式要求骨外固定器的环所在平面与下肢力线垂直。所以测量过程中涉及到3个问题，即2个骨外固定器的环的平行；骨外固定器的环与骨外固定器支链垂直；骨外固定器支链安装孔位的确定。

问题一：目前解决2个骨外固定器的环平行的方法是将3根骨外固定器支链安装上去，用直尺测量每根骨外固定器支链的长度，3根骨外固定器支链长度相同，认为两个骨外固定器的环平行。

问题二：目前解决骨外固定器的环与骨外固定器支链垂直的方法是将3根骨外固定器支链安装好之后，利用手机中的侧角度APP或量角器，将量角器垂直放置于环上，查看骨外固定器支链是不是通过量角器上90°的刻度线。

问题三：目前解决孔位确定的方法是凭借医师经验。由于两个骨外固定器的环之间距离较大，且环上孔位较多，所以一根支链安装时，两个骨外固定器的环上的哪两个孔正好可以保证骨外固定器支链穿过去与的环所在平面垂直，医生是通过不断观察和尝试来完成的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种辅助骨外固定器支链与下肢力线平行的工具，减小传感器测量误差，得到较精确的分担比数值，指导外固定支架的拆除时间，保证患者骨折的康复。技术方案如下：

一种辅助骨外固定器支链与下肢力线平行的工具，所述的骨外固定器包括骨外固定器支链和两个固定在支链两端的两个相同的环，在两个环上分布有相互对应定位孔，其特征在于，所述的工具包括两个结构相同的夹持机构和保证两部分夹持机构平行的连杆，两个夹持机构，分别用于夹持一个骨外固定器的环，其中一个带有可见光发射装置，其中，

每个夹持机构均包括夹持机构外壳和至少三个布置在外壳不同位置的弹簧固定器，夹持机构外壳的内周设置有凹槽，方便弹簧固定器移动到合适的位置；

带有可见光发射装置的夹持机构，其可见光发射装置包括发射头4、滑动器7和连接在两者之间的连杆，在卡紧装置2上开设有滑槽，滑动器7能够在滑槽内移动，发射头设置有与骨外固定器的环上的定位孔尺寸相匹配部分，能够固定在某个定位孔上，利用可见光发射装置和定位孔能够实现所夹持的骨外固定器的两个环之间的准确对孔定位。

优选地，所述弹簧固定器，包括弹簧1、卡紧装置2和移动扳手3，移动扳手3的外侧与外壳内周凹槽相匹配，能够沿着凹槽移动，在移动扳手3和卡紧装置2之间连接有弹簧1，通过弹簧1将卡紧装置2顶在骨外固定器的环的外周。所述的可见光发射装置为红色激光发射装置。连接两个夹持机构的连杆，为可伸缩连杆。

本发明的有益效果是：使用夹持机构Ⅰ和Ⅱ精准固定骨外固定器的环，前边所述的弹簧固定器Ⅴ可以在夹持机构外壳Ⅳ上滑动，弹簧1的调节作用还可以满足不同直径的环使用；在弹簧固定器Ⅴ上安装有红色激光发射装置Ⅵ，可在弹簧固定器Ⅴ的卡紧装置2上调节，使得红色激光光束所在位置即为骨外固定器支链安装后的位置，从而准确确定骨外固定器支链要穿过的骨外固定器的环上的孔位置，且保证骨外固定器支链安装位置与骨外固定器的环所在平面垂直。

附图说明

图1是骨外固定器工作原理示意图

图2是本发明的提出的一种辅助骨外固定器支链与下肢力线平行的工具结构示意图

图3是本发明的提出的一种辅助骨外固定器支链与下肢力线平行的工具工作示意图

图4是本发明的提出的一种辅助骨外固定器支链与下肢力线平行的工具工作示意图

图5是本发明的夹持机构Ⅰ结构图

图6是本发明的夹持机构Ⅰ工作示意图

图7是本发明的夹持机构外壳结构图

图8是本发明的夹持机构外壳局部放大图

图9是本发明的夹持机构外壳工作示意图

图10是本发明的弹簧固定器结构图

图11是本发明的弹簧固定器安装红色激光发射装置的正面示意图

图12是本发明的弹簧固定器安装红色激光发射装置的背面示意图

图13是本发明的红色激光发射装置正面示意图

图14是本发明的红色激光发射装置背面示意图

图15是本发明的本发明的连杆结构图。

附图标记：夹持机构Ⅰ 夹持机构Ⅱ连杆Ⅲ 夹持机构外壳Ⅳ 弹簧固定器Ⅴ 红色激光发射装置Ⅵ 弹簧1 卡紧装置2 弹簧固定器移动扳手3 红色激光发射装置发射头4红色激光发射装置连杆5 红色激光发射装置纽扣电池盒6 红色激光发射装置滑动器7固定夹持机构的螺纹孔8 连杆内段9 连杆外段10 固定夹持机构滑块11 弹簧固定器Ⅴ与夹持机构外壳Ⅳ接触面31 弹簧固定器Ⅴ与夹持机构外壳Ⅳ接触面32 弹簧固定器Ⅴ与夹持机构外壳Ⅳ接触面33 红色激光发射装置滑动器7与卡紧装置2的接触面71 卡紧装置2与骨外固定器的环的接触面72。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及效果，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如图2至图4所示，本发明的一种辅助骨外固定器支链与下肢力线平行的工具主要分为三部分，夹持机构Ⅰ、不带有红色激光发射装置的夹持机构Ⅱ、保证两部分夹持机构平行的连杆Ⅲ。

本发明的辅助骨外固定器支链与下肢力线平行的工具，解决背景技术提到的3个问题，即2个骨外固定器的环的平行；骨外固定器的环与骨外固定器支链垂直；骨外固定器支链安装孔位的确定。

解决问题一：

本发明保证2个骨外固定器的环平行，如图2至图3所示，夹持机构Ⅰ和夹持机构Ⅱ放置于连杆Ⅲ的两个直角部位，并用滑块11和螺纹孔8固定，直角杆9和10保证放置于直角部位的夹持机构Ⅰ和夹持机构Ⅱ是平行的，夹持机构用于2个骨外固定器的环的固定，进一步得到2个骨外固定器的环是平行的。

解决问题二：

保证骨外固定器的环与骨外固定器支链垂直，上述已经保证骨外固定器的环的平行，骨外固定器支链与骨外固定器的环的连接方式是螺栓连接，骨外固定器的环表面光滑、厚度统一，骨外固定器支链本身是螺栓，所以骨外固定器支链安装之后确定会与环垂直。

解决问题三：

确定骨外固定器支链安装的孔，该问题解决借助光线的直线传播技术，如图6所示，弹簧固定器Ⅴ上的红色激光发射装置Ⅵ可沿着绿色的轨迹移动，将3个红色激光发射装置发射头4滑动或转动到遮挡任一红色指示点所标示的孔的位置，按压红色激光发射装置电池盒6供电，发射出去的红色激光映射到夹持机构Ⅱ固定的骨外固定器的环上，如果3束红色激光光束正好穿过夹持机构Ⅱ固定的骨外固定器的环上的3个孔，则这3个孔和红色激光发射装置发射头遮挡的3个孔即为骨外固定器支链安装的位置。如果红色激光发射到夹持机构Ⅱ固定的骨外固定器的环表面上，则转动夹持机构Ⅱ固定的骨外固定器的环，使得激光通过环的任一孔即可。

如图3至图4所示，是本发明提出的工具工作示意图。安装时，如图7所示，将2个夹持机构的侧边打开，放置于骨外固定器的环的后方，将打开的部分恢复原位。利用弹簧固定器移动扳手3在夹持机构外壳Ⅳ上调整弹簧固定器Ⅴ的位置，弹簧固定器Ⅴ与夹持机构外壳Ⅳ的相对位置如图5和图9所示，弹簧固定器Ⅴ位于夹持机构外壳Ⅳ内侧的凹槽，有三个接触面31、32、33，三个弹簧固定器Ⅴ间隔120°最佳(图6所示)，利用弹簧1的弹性将骨外固定器的环卡紧，将夹持机构Ⅰ固定在连杆内段9直角弯与连杆滑块11之间，夹持机构Ⅱ固定在连杆外段10直角弯与连杆滑块11中间。

接下来调节3个红色激光发射装置Ⅵ。红色激光发射装置Ⅵ位于弹簧固定器Ⅴ上，相对位置如图11所示，红色激光发射装置滑动器7在弹簧固定器Ⅴ的夹紧装置2上的凹槽内滑动，接触面71，是红色激光发射装置滑动器7和卡紧装置2凹槽的底部。滑动或转动红色激光发射装置发射头4，使发射头4恰好覆盖骨外固定器的环上的孔，如图6所示中红色指示点是可以被覆盖的孔位示意。按压红色激光发射装置电池盒6供电，根据射出的激光光束转动夹持机构Ⅱ固定的骨外固定器的环，使得三条光线正好穿过另一环的三个孔。

挪动整个工具，观察连杆Ⅲ的位置与下肢力线平行时，一人保持工具不动，另一人根据红色激光发射装置Ⅵ确定的孔位安装骨外固定器支链。这样得到的骨外固定器支链位置与下肢力线平行，传感器受力方向与下肢运动时受力方向一致，传感器测得的数值更加具有指导意义。

所述夹持机构Ⅰ，如图5至6所示，由三部分构成，夹持机构外壳Ⅳ、弹簧固定器Ⅴ以及红色激光发射装置Ⅵ。

所述夹持机构外壳Ⅳ，如图7至9所示，采用通孔的设计，使得骨外固定器的环露出来，便于骨外固定器支链安装。外壳的内部有凹槽，方便弹簧固定器Ⅴ移动到合适的位置，不影响医生对骨外固定器的装拆。夹持机构外壳是可以分开的，这样的设计使得夹持机构可以直接从患者腿部直接套上去，而不用患者抬高腿部，降低移动对患处造成损伤的可能性。

所述弹簧固定器Ⅴ，如图10至12所示，包括弹簧1、卡紧装置2、弹簧固定器移动扳手3。采用弹簧有两个原因，一个是利用弹簧的弹性，卡紧骨外固定器的环；另一个原因是骨外固定器的环直径不一，根据患者腿的粗细进行选择，所以夹持机构需要满足不同直径大小的环使用，减少资源浪费。

所述红色激光发射装置Ⅵ，如13至14所示，通过红色激光发射装置滑动器7在弹簧固定器Ⅴ的卡紧装置2上移动，采用微型纽扣电池6供电，球形部分为红色激光发射装置发射头4，通过红色激光发射装置连杆5可绕纽扣电池6旋转，旋转范围是0-360°，便于红外线发射装置准确对孔。

所述连杆Ⅲ，如图15所示，包括固定夹持机构的螺纹孔8、连杆内段9、连杆外段10、固定夹持机构滑块11。连杆设计成可伸缩的形式，因为患者骨折的部分不确定是小部分骨折，还是大面积骨折，所以骨外固定器在安装时，没有确定的长度，本发明所提到的工具能够满足的长度也不应该限定于特定的数值，采用伸缩的形式可以满足支架长度不定的需求。连杆由两根直角杆组成，夹持机构Ⅰ和Ⅱ放置于直角部位，用滑块卡紧，再通过螺纹孔8，将夹持机构Ⅰ和Ⅱ与连杆进行二次固定，保证工具稳定性，所以与连杆固定的2个夹持机构Ⅰ和Ⅱ是平行的，进而保证骨外固定器的2个环平行。

Claims (3)

1.一种辅助骨外固定器支链与下肢力线平行的工具，所述的骨外固定器包括骨外固定器支链和两个固定在支链两端的两个相同的环，在两个环上分布有相互对应定位孔，其特征在于，所述的工具包括两个结构相同的夹持机构和保证两部分夹持机构平行的连杆，两个夹持机构的每个均用于夹持一个骨外固定器的环，两个夹持机构中的一个带有可见光发射装置，其中，

每个夹持机构均包括夹持机构外壳和至少三个布置在外壳不同位置的弹簧固定器，夹持机构外壳的内周设置有凹槽，方便弹簧固定器移动到合适的位置；

带有可见光发射装置的夹持机构，其可见光发射装置包括发射头（4）、滑动器（7）和连接在两者之间的连杆，在卡紧装置（2）上开设有滑槽，滑动器（7）能够在滑槽内移动，发射头设置有与骨外固定器的环上的定位孔尺寸相匹配部分，能够固定在某个定位孔上，利用可见光发射装置和定位孔能够实现所夹持的骨外固定器的两个环之间的准确对孔定位；

所述弹簧固定器，包括弹簧（1）、卡紧装置（2）和移动扳手（3），移动扳手（3）的外侧与外壳内周凹槽相匹配，能够沿着凹槽移动，在移动扳手（3）和卡紧装置（2）之间连接有弹簧（1），通过弹簧（1）将卡紧装置（2）顶在骨外固定器的环的外周。

2.根据权利要求1所说的工具，其特征在于，所述的可见光发射装置为红色激光发射装置。

3.根据权利要求1所说的工具，其特征在于，连接两个夹持机构的连杆，为可伸缩连杆。

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