[发明专利]全对称三支链并联外固定支架

说明书

本发明公开了全对称三支链并联外固定支架，由上固定环、下固定环和三条结构相同的支链构成；上固定环和下固定环为环状结构、沿圆周方向均布有数个连接孔，下固定环沿圆周方向还等间隔设置有三个旋转驱动副机构，每个旋转驱动副机构由一组蜗轮蜗杆机构组成，并设置有指示刻线显示旋转机构的转动量；三条支链在上固定环和下固定环之间沿圆周方向对称分布，每条支链均设置有一个球铰链和一个直线驱动副机构，直线驱动副机构设置有指示刻线显示移动量。使用本发明的支架固定骨折部位后，通过一定的方法确定骨折骨块的空间畸形参数并调节各个直线驱动副和旋转驱动副机构，可以精确、有效地实现骨折畸形的六自由度复位。

技术领域

本发明涉及骨科外固定器械领域，特别是涉及一种由三条支链构成、适用于骨折复位或肢体矫形治疗的并联外固定支架。

背景技术

在骨折复位和肢体矫形治疗中，需要对骨折断端或截骨的骨块进行有效的调整以实现骨畸形的复位；复位后需要对骨块进行可靠的固定，为康复提供适宜的生物力学环境。使用由多根可调节支链构成的并联外固定支架，不仅可以实现石膏、夹板或髓内钉等传统外固定器械的固定骨块功能，还可以在微创条件下一定程度上复位骨折。因此，并联外固定支架在骨折复位和肢体矫形领域具有广阔的应用前景。

最早应用于临床的并联外固定支架是由G.A.Ilizarov于1990年在ClinicalOrthopaedics and Related Research临床骨科及相关研究杂志发表的Clinicalapplication of the tension-stress effect for limblengthening(拉张-应力效应在肢体延长术中的临床应用)一文中提出的一种称为Ilizarov的外固定支架，包括两个结构相同的具有多个连接孔的固定环和3至4根长度相同的螺纹杆。两个固定环穿过骨折或骨畸形的肢体，通过金属骨针分别与骨折两端的骨块固定相连；螺纹杆之间相互平行、按圆周方向均匀分布，并分别穿过两个固定环的连接孔；螺纹杆与固定环之间通过一对螺母实现相对固定；同步调节各个螺纹杆与固定环之间的螺母，可以改变固定环之间的距离，从而调整骨块之间的相对位置、复位骨折或矫正骨畸形。该支架结构简单、固定稳定，但仅具有轴线方向的单一调节自由度，面对一般的空间骨折或骨畸形治疗效果有限。

专利CN 02229946和专利CN 203408090在上述Ilizarov外固定支架的基础上提出了一些零件结构的变形，提高了临床应用的精度和效率，但没有改变其可调节的自由度。

专利US 7226449提供了一种将三支链的Ilizarov支架改进获得的并联外固定支架，该支架的每根支链中间设计了一种特殊的铰链，使各个支链两端具有相对横向平移和相对侧向旋转的自由度，为外固定支架的两个固定环之间提供五个调节自由度；但是该外固定支架的五个调节自由度无法完全解决复位骨折畸形所需要的空间六自由度相对调整需求，且该支架的调节依赖于医生的经验、不能做到精确的量化调整。

专利US 9044271提供了一种零件结构不同于以上支架的三支链并联外固定支架，该支架的每根支链包括上端的球铰链、中部的丝杠机构、下端的蜗轮蜗杆机构和连接丝杠与蜗轮蜗杆机构的万向铰链，支链上端与一个固定环的连接孔固定相连、支链下端通过一个轮齿机构与另一个固定环转动相连(支链下端可以沿固定环外表面圆周方向运动或者相对固定)；相比于上述外固定支架，专利US9044271的支架可以实现六自由度相对调节，但该支架的整体尺寸较大、固定环外缘的轮齿不易加工且可能割伤患者、支架的调节量不能量化读取。这些外固定支架均存在着不足之处，限制了并联外固定支架的临床应用效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全对称三支链并联外固定支架，可以精确地矫正长骨骨块之间的六自由度空间畸形，实现肢体的骨折复位或骨畸形矫正治疗。本发明是通过以下技术方案实现的：