[发明专利]压力反馈多模式微动外固定架

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械的骨折治疗用外固定装置，具体涉及一种压力反馈多 模式微动外固定架。

背景技术

通常治疗肢体骨折，可采用髓针、钢板内固定技术和夹板、石膏固定、金 属外固定架等外固定技术。临床观察发现，过于坚强的固定(包括内固定和外 固定)会导致骨折愈合缓慢，而不稳定的固定会导致骨折愈合延迟，甚至不愈 合。保持基本稳定的前提下，适当的微动或压力可促进骨折的愈合。

通常通过肢体锻炼、负重等方式，对骨折断端施加微动或压力刺激。但是 这些方式对骨折断端的刺激无法量化观察。而且患者活动能力和疼痛刺激等因 素也影响锻炼的实施。且内固定条件下，肢体负重的压力大多由内固定物承受， 对断端的力学刺激不确实。临床需要对骨折断端进行可控动态加压的装置，促 进骨愈合。

国内外学者采用外固定架结合机械结构的方式，使外固定架主动循环压缩， 对断端施加动态压力。他们的出发点以及设计思想和采用的动力方式、结构、 装配等不尽相同。以考虑频率、振幅为主。这些研究获得了初步的经验，同时 也发现一些问题。如国内张先龙等通过外固定架给予骨折断端0.25mm不同频率 的微动刺激，发现早期对骨痂形成有促进作用。近期Jogodzinski总结国外相关 研究成果，发现早期断端微动刺激，可促进骨痂的形成，晚期微动刺激则抑制 骨痂生长。其原因与晚期刚性较强的骨性骨痂形成，不能承受过大的变形，而 发生破坏有关。但是，临床观察发现骨折晚期通过负重，对断端加压对骨折愈 合起到加速作用。微动刺激实验与临床观察说明骨折晚期不适合微动刺激，只 需给予一定压力刺激，不需要明显形变，即可起到促进愈合作用。

现在，国内的学者也研制出不同结构类型电动式的微动康复装置，但都存 在一定缺陷或不足。

据国内文献和一些专利介绍过采用电动式的微动装置。有的利用凸轮机构 实现往复运动，频率依靠电机转速变化。往复运动的行程(微动幅度)由凸轮 升程所决定。其只能依靠更换凸轮来调节微动幅度，实用性差，并且骨折断端 所获得的压力是无法确定的。

也有采用微型直流电机带动丝杠使机构实现往复运动的(中国专利申请号 021371775.X)。该装置在骨折康复期间的切入点是频率、时间和振幅为主，实 现了周期性微动，但其仅仅实现了位移刺激(也即上述的微动刺激)的调节， 并且丝杠结构可能存在一定间隙，不利于精确调控。最重要的是该装置无法确 定断端压力。

综上说明只可施加应变刺激(即断端微动)的外固定架(例如中国专利 02137175.X)并不能满足骨折愈合各个阶段的需要，而且有可能起到抑制愈合 的反作用。因此根据愈合阶段采用不同的力学刺激方式，针对性治疗才可达到 好的治疗效果。

如何判断愈合阶段是另一重要难题。骨折愈合分血肿形成、纤维骨痂、软 骨骨痂、骨性骨痂多个阶段。现有实验结果均采用长骨横断模型或横骨折患者， 骨折一致性很好，可通过时间判断愈合阶段。而临床应用时，由于个体差异、 骨折类型不同等原因，即使恢复时间相同，不同个体骨折愈合情况差异也会很 大。而且临床上，除骨性骨痂可在X线片上观察外，其他阶段常规方法无法有 效识别。利用现有骨折微动外固定系统均无法判断愈合阶段，因而不能制定针 对性力学刺激治疗方案。为应用于临床，提高治疗效果，判断骨折愈合阶段是 必须解决的问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中骨折康复外固定架不能判断愈合阶段，不能全 面提供各愈合阶段骨折断端所需的刺激，甚至会起到抑制愈合的不良作用的问 题，提供了一种数字化自动控制的压力反馈多模式微动外固定架。

本发明采用如下的技术方案实现：

压力反馈多模式微动外固定架，包括与断骨连接的两个夹针固定器，可使 两个夹针固定器产生相对位移的机械加压装置，其特征在于所述机械加压装置 上设置压力反馈装置，压力反馈装置连接控制器，控制器又与机械加压装置的 驱动连接。

所述的机械加压装置包括与两夹针固定器分别连接的导柱、导套，导柱上 安装机械加压装置的驱动，导套上安装压力反馈装置，压力反馈装置上安装与 驱动输出端连接的往复运动元件连接。