可调节压力的组合式外固定支架及可调压固定臂制造技术

骨科临床应用的可调节压力的组合式外固定支架，本发明专利技术分为单臂式、半环式、环式3种组合形式，固定夹块分为棒针夹块和棒棒夹块，调压固定臂组成有调节轴、调压螺母、滑配螺套、弹性装置、紧固螺母、固定杆等组成。调节轴径向设置挡簧销钉、固定套圈、刻度套管、滑动套管；滑配螺套径向设置限位销钉、限位顶丝、紧固顶丝；弹性装置由弹簧、压力传感器、连接管、压力显示器组成，可设为带压力表式或不带压力表式。可调节压力的组合式外固定支架轴向可传导应力，使骨折端产生应力，避免应力遮挡，防止骨折延期愈合和不愈合的发生。

【技术实现步骤摘要】
可调节压力的组合式外固定支架及可调压固定臂
本专利技术涉及骨科临床应用的装置，尤其涉及一种可调压固定臂，以及包括可调压固定臂的可调节压力的组合式外固定支架。
技术介绍
骨折愈合过程复杂，国内外学者对骨折愈合理论的认识在不断完善，早期所倡导的骨折坚强固定的观点经过几十年的临床实践及实验研究证实，由于固定物的应力遮挡效应，固定骨骼易出现骨质疏松，骨折延迟愈合，骨不连，去除固定物后再骨折，固定物折断等间题，提出的生物的合理的接骨术观点逐渐被接受，骨折愈合受到患者年龄，力学环境，局部血运，内分泌等诸多因素影响，应力是主要因素之一，骨科治疗骨折有时需使用外固定支架，现有的各种外固定支架虽然形状、结构各异，但均无法进行微动调节，无调节压力装置，应用时易产生应力遮挡、出现骨质疏松，骨折延迟愈合，去除外固定物后易再骨折，由于骨折端无压力刺激，骨痂生成缓慢，生成量少，骨折愈合速度慢。国内外学者致力于微动与应力对骨折愈合的研究，取得一定进展：应力与骨折愈合方面：骨组织是一种粘弹性固体材料，力学特性复杂，其结构及功能与其力学特征及力学环境状态密切相关，决定了不同的应力刺激对骨代谢和骨愈合有不同影响力。在应力作用机制方面：应力影响骨折愈合过程中的细胞信号转导通路，可以通过位于细胞膜表达或跨膜存在的钙离子通道、整合素、生长因子等，将细胞外基质信号传递入细胞内。成骨细胞的机械信号偶联、细胞增殖与细胞内和细胞间Ca2+水平的升降有关，整合素是联系细胞内外信号的主要物质，外界张应力刺激下可以诱导成骨细胞内生理、生化改变，做出应答和传导信号、激活基因表达、合成并释放细胞因子和激素，调控对机械刺激的感应及增殖、分化和矿化。整合素表达水平具有时限变化的特点。应力对成骨细胞代谢及细胞因子的调节应力引起的生长因子的分泌可以是直接通过促进生长因子或在体内促进具有生长作用的激素的分泌，间接促进细胞生长，转化生成因子是成骨细胞中含量较多的生长因子，可以调节成骨细胞的增殖和分化，另一方面，促使合成型胶原纤维连接素，促使成骨细胞合成I型胶原、纤维连接素、骨连接素及蛋白聚糖。在应力作用的方式、时机、种类、大小等方面目前研究认为：间歇性应力刺激较连续性应力刺激更能激发成骨细胞活性；研究认为，骨愈合早期为力学因素促进骨愈合的最有效时期，当骨折愈合恢复原始结构和硬度后，力学因素是骨重塑的唯一因素，骨愈合早期应保证骨折断端间适当的应力和应变，骨愈合早期，轴向载荷产生的压应力能驱动成骨细胞及成纤维细胞向分化成骨方向发展，对骨愈合有利，剪切和扭转载荷产生剪应力，宜造成骨折端动态摩擦，对形成的毛细血管和骨痂有较大伤害，并驱动成纤维细胞增殖，产生纤维组织，不利于骨愈合，在骨愈合中后期各种应力对骨痂的形成和改建均有一定促进作用；骨愈合需适当的生物力学环境或最佳应力水平，骨折端适宜的应力刺激能促进对骨折愈合起决定作用的成骨细胞、成软骨细胞和成纤维细胞增殖分化，不同的愈合阶段，骨折端所需应力大小不同，愈合早期，愈合区组织刚度低，承受外力能力差，所需应力水平低，随着愈合组织刚度增加，所需应力水平增加，只有当骨折端应力水平与愈合区组织刚度互相平衡协调时组织才能良好分化和愈合，应力过大，超过组织承受能力，活体骨将在骨一骨界面或骨一内固定物界面发生反应性表面吸收，骨折端压力减小，导致骨萎缩，且压力越大，骨折端压力减小越迅速，反之，不足以引起弹性变形，组织分化力学诱导降低，难于产生，可能导致骨延迟愈合、骨不连。一般以为骨折端压应力不超过生理体重为宜。微动与骨折愈合方面：骨折端微动与应力密切联系，根据Wollf定律及近来的许多研究证实，骨折端可控制性的适宜微动能促进骨痂的形成和钙化，加速骨折愈合，在微动的频率、时机、量等方面目前研究认为：低频率的轴向方向上的微动对骨折愈合有利，早期控制性微动能促进骨折愈合，晚期(4-6周)产生的微动易损伤骨折部位血管网，延迟骨折愈合。目前研究尚未解决的问题：人体骨折不同愈合时期骨折端所需应力刺激的最适宜力值、最佳力学参数尚未建立。在骨折愈合过程中，何时给予人体骨折端适宜的力学刺激，人体骨折愈合的最佳时间参数尚未建立。临床中广泛应用的骨科固定器械如交锁髓内钉、钢板、外固定架等属于坚强内固定范畴；存在应力遮挡；临床实践还不能针对某一骨折预测或选择最佳力学参数及时间参数。尚未有适宜的可控制骨折端应力与微动的骨折固定器械的应用。专利技术人于2007年申请了一项专利技术专利，其名称为：一种外固定架弹性器，专利号为：ZL200710184889.3，授权公告号为CN101416900B，该外固定架弹性器组成有缸筒、缸筒内部的滑动轴、弹性装置、滑动钉体、滑动轴限位装置。缸筒壁径向设置防旋铆钉、调压铆钉、调压螺母、紧固顶丝、筒壁空心螺钉、加压孔。滑动轴限位装置可在缸筒壁径向设置限位项丝，也可在滑动轴上设置限位螺母或限位夹块。缸筒筒壁可做成上、下部内径相同，也可做成上部与滑动轴配合处内径大于下部内径。弹性装置可做成弹性胶囊式或弹簧式。但是该外固定架弹性器仍存在以下不足：弹性装置弹性橡胶囊或弹簧的压力传导装置在缸筒内装配困难，无法由各部件组装式安装，难以推广到规模性生产和装配；滑动钉体通过特制加压装置与其侧方设置的加压孔和缸筒上设置的加压孔配合才能进行加压调节，操作复杂、费时，无法精确加压，手术后加压时容易造成固定杆的松动，无法及时精确调整骨折端的间隙；滑动轴限位装置通过在滑动轴上设置限位螺母或限位夹块进行限位，增加了外固定架弹性器的长度，影响骨螺钉或骨针进针点选择，从而影响骨折固定强度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于弥补当前使用外固定支架治疗骨折存在的缺陷，提供一种具有可调节压力的固定牢固、操作简单、调节容易的组合式外固定支架及可调压固定臂，有效防止应力遮挡，避免骨质疏松，并可刺激骨折端骨痂生成，加快骨折愈合。本专利技术采用了如下技术方案：一种骨科临床应用的可调压固定臂，其特征在于，所述可调压固定臂包括：调节轴(1)、调压螺母(7)、滑配螺套(10)、弹性装置、紧固螺母(12)、固定杆(14)、挡簧销钉(4)、固定套圈(3)、刻度套管(2)、滑动套管(6)、限位顶丝(8)、紧固顶丝(11)；其中，调节轴(1)和固定杆(14)均为圆柱状中空管或实心杆；滑配螺套(10)设成上、下部内径相同，滑配螺套(10)上部内壁与调节轴(1)的下部外壁滑动配合，滑配螺套(10)下部内壁与固定杆(14)上部外壁滑动配合；在调节轴(1)由上至下依次设置刻度套管(2)、挡簧销钉(4)、固定套圈(3)、弹性装置、滑动套管(6)、调压螺母；其中，刻度套管(2)上部内壁与调节轴(1)紧密配合，刻度套管(2)下部开口向下；滑动套管(6)下部内壁与调节轴(1)滑动配合；滑动套管(6)上部开口向上；刻度套管(2)下部外壁与滑动套管(6)上部内壁滑动配合；挡簧销钉(4)和弹性装置设置在刻度套管(2)与滑动套管(6)之间的空间内，挡簧销钉(4)径向贯通调节轴(1)上设置的圆孔，挡簧销钉处径向设有固定套圈(3)，所述挡簧销钉(4)两端与固定套圈(3)上设置的圆孔紧密配合，防止挡簧销钉径向松动、脱出，固定套圈(3)与刻度套管(2)上部紧密配合，固定套圈(3)和挡簧销钉(4)共同限制弹性装置向上移动；调压螺母(7)位于滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种骨科临床应用的可调压固定臂，其特征在于，所述可调压固定臂包括：调节轴(1)、调压螺母(7)、滑配螺套(10)、弹性装置、紧固螺母(12)、固定杆(14)、挡簧销钉(4)、固定套圈(3)、刻度套管(2)、滑动套管(6)、限位顶丝(8)、紧固顶丝(11)；其中，调节轴(1)和固定杆(14)均为圆柱状中空管或实心杆；滑配螺套(10)设成上、下部内径相同，滑配螺套(10)上部内壁与调节轴(1)的下部外壁滑动配合，滑配螺套(10)下部内壁与固定杆(14)上部外壁滑动配合；在调节轴(1)由上至下依次设置刻度套管(2)、挡簧销钉(4)、固定套圈(3)、弹性装置、滑动套管(6)、调压螺母；其中，刻度套管(2)上部内壁与调节轴(1)紧密配合，刻度套管(2)下部开口向下；滑动套管(6)下部内壁与调节轴(1)滑动配合；滑动套管(6)上部开口向上；刻度套管(2)下部外壁与滑动套管(6)上部内壁滑动配合；挡簧销钉(4)和弹性装置设置在刻度套管(2)与滑动套管(6)之间的空间内，挡簧销钉(4)径向贯通调节轴(1)上设置的圆孔，挡簧销钉处径向设有固定套圈(3)，所述挡簧销钉(4)两端与固定套圈(3)上设置的圆孔紧密配合，防止挡簧销钉径向松动、脱出，固定套圈(3)与刻度套管(2)上部紧密配合，固定套圈(3)和挡簧销钉(4)共同限制弹性装置向上移动；调压螺母(7)位于滑动套管(6)下方，调压螺母(7)下部内壁与滑配螺套(10)上部外壁螺纹连接，可相对于滑配螺套(10)上下移动，进而可推动滑动套管(6)、弹性装置一起上下移动；滑配螺套(10)在一侧壁面的上部和下部分别设有贯通的限位顶丝孔和紧固顶丝孔，可将限位顶丝(8)、紧固顶丝(11)分别旋入抵在调节轴(1)下部、固定杆(14)上部，旋紧后可阻止调节轴(1)、固定杆(14)水平方向旋转及上下移动；滑配螺套(10)和调节轴(1)还设置有滑动连接结构；紧固螺母(12)的上部内壁与滑配螺套下端外壁螺纹连接，紧固螺母(12)的下端内壁与固定杆(14)外壁滑动配合；固定杆(14)不同轴向高度上设置两个径向贯通的销孔；两个卡管销径向贯穿固定杆(14)的所述销孔后，分别卡接在紧固螺母(12)下端的上下底面处，可随着紧固螺母的上下移动带动固定杆上下移动，并且上述卡管销可相对于紧固螺母(12)水平转动。...

【技术特征摘要】
1.一种骨科临床应用的可调压固定臂，其特征在于，所述可调压固定臂包括：调节轴(1)、调压螺母(7)、滑配螺套(10)、弹性装置、紧固螺母(12)、固定杆(14)、挡簧销钉(4)、固定套圈(3)、刻度套管(2)、滑动套管(6)、限位顶丝(8)、紧固顶丝(11)；其中，调节轴(1)和固定杆(14)均为圆柱状中空管或实心杆；滑配螺套(10)设成上、下部内径相同，滑配螺套(10)上部内壁与调节轴(1)的下部外壁滑动配合，滑配螺套(10)下部内壁与固定杆(14)上部外壁滑动配合；在调节轴(1)由上至下依次设置刻度套管(2)、挡簧销钉(4)、固定套圈(3)、弹性装置、滑动套管(6)、调压螺母；其中，刻度套管(2)上部内壁与调节轴(1)紧密配合，刻度套管(2)下部开口向下；滑动套管(6)下部内壁与调节轴(1)滑动配合；滑动套管(6)上部开口向上；刻度套管(2)下部外壁与滑动套管(6)上部内壁滑动配合；挡簧销钉(4)和弹性装置设置在刻度套管(2)与滑动套管(6)之间的空间内，挡簧销钉(4)径向贯通调节轴(1)上设置的圆孔，挡簧销钉处径向设有固定套圈(3)，所述挡簧销钉(4)两端与固定套圈(3)上设置的圆孔紧密配合，防止挡簧销钉径向松动、脱出，固定套圈(3)与刻度套管(2)上部紧密配合，固定套圈(3)和挡簧销钉(4)共同限制弹性装置向上移动；调压螺母(7)位于滑动套管(6)下方，调压螺母(7)下部内壁与滑配螺套(10)上部外壁螺纹连接，可相对于滑配螺套(10)上下移动，进而可推动滑动套管(6)、弹性装置一起上下移动；滑配螺套(10)在一侧壁面的上部和下部分别设有贯通的限位顶丝孔和紧固顶丝孔，可将限位顶丝(8)、紧固顶丝(11)分别旋入抵在调节轴(1)下部、固定杆(14)上部，旋紧后可阻止调节轴(1)、固定杆(14)水平方向旋转及上下移动；滑配螺套(10)和调节轴(1)还设置有滑动连接结构；紧固螺母(12)的上部内壁与滑配螺套下端外壁螺纹连接，紧固螺母(12)的下端内壁与固定杆(14)外壁滑动配合；固定杆(14)不同轴向高度上设置两个径向贯通的销孔；两个卡管销径向贯穿固定杆(14)的所述销孔后，分别卡接在紧固螺母(12)下端的上下底面处，可随着紧固螺母的上下移动带动固定杆上下移动，并且上述卡管销可相对于紧固螺母(12)水平转动。2.根据权利要求1所述的可调压固定臂，其特征在于，弹性装置由弹簧(5)组成，其中，弹簧(5)置于挡簧销钉(4)与滑动套管(6)之间；刻度套管(2)外壁根据弹性装置压力的大小设置压力刻度表。3.根据权利要求1所述的可调压固定臂，其特征在于，弹性装置由弹簧(5)、压力传感器(18)、连接管(16)、压力显示器(17)组成，其中，弹簧(5)置于挡簧销钉(4)和压力传感器(18)之间，压力传感器(18)位于滑动套管(6)、调压螺母(7)上方；并且，滑动套管(6)壁上设置贯通至上端开口处的长孔，便于连接管穿出，连接管(16)一端连接压力显示器(17)，另一端与压力传感器(18)连接。4.根据权利要求1-3任一所述的可调压固定臂，其特征在于，滑配螺套(10)和调节轴(1)之间的滑动连接结构为：调节轴(1)下部径向设有限位销钉孔，滑配螺套(10)上部设有径向两侧贯通的限位孔，限位销钉(9)径向贯穿滑配螺套的限位孔和调节轴下部的限位销钉孔，防止调节轴(1)水平方向旋转；限位销钉孔的轴向长度大于横向长度，使得调节轴在轴向力作用下可相对于滑配螺套微动下移。5.根据权利要求1-3任一所述的可调压固定臂，其特征在于，滑配螺套(10)和调节轴(1)之间的滑动连接也可设为导向平键形式滑动与防旋，在滑配螺套(10)上部内壁和调节轴(1)下部外壁设置与导向平键相对应键槽，调节轴下部外壁设置的导向平键键槽较导向平键(19)稍长，导向平键(19)与滑配螺套(10)以紧固销钉(20)紧固连接，调节轴(1)下部底端设置防脱螺钉(21)，防脱螺钉(21)与调节轴(1)下部螺纹连接。6.根据权利要求1-3任一所述的可调压固定臂，其特征在于，滑配螺套(10)的中部外壁为不规则六棱面，并且，滑配螺套(10)设置限位...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋若怡，王秋霞，宋文超，
申请(专利权)人：宋若怡，
类型：发明
国别省市：河南;41