[发明专利]一种用于胫骨畸形矫正的三杆并联外固定器

说明书

本发明提供一种用于胫骨畸形矫正的三杆并联外固定器，该三杆并联外固定器包括近端环、远端环、近端环连接座、虎克铰、3个调节支链、第一调节组件、第二调节组件、克氏针和克氏针夹。该装置通过克氏针将外固定器的近端环与远端环分别与畸形的胫骨垂直固定。调节支链由第一调节组件和第二调节组件组成，第一调节组件和第二调节组件都安装有调节螺母，通过旋转第一、第二调节螺母，能够使调节支链伸长或缩短，使远端环相对于近端环实现空间6‑DOF运动，能对任意空间3维骨畸形进行矫正。本发明采用三杆设计，从而形成具有6‑DOF的3‑PUPU并联构型，具有结构简单、运动支链少、工作空间大、操作方便、不易发生支链干涉等优点。

技术领域

本发明涉及骨科矫形器械领域，并且更具体地涉及一种用于骨折复位和肢体畸形矫正的一种用于胫骨畸形矫正的三杆并联外固定器。

背景技术

近年来，下肢骨折和畸形患者的数量在不断增加，据第二次全国残疾人人口普查，全国各类残疾人总数为8296万人，其中肢体残疾2412万人，占残疾人总数的29.07％。下肢骨折和畸形严重影响人民健康和日常生活，骨外固定器作为目前一种快速有效的治疗方式，在临床上可以治疗多种骨折移位、骨不愈合以及骨畸形，在国内外矫形外科中被广泛应用，是一种复位、固定、矫正肢体畸形的微侵袭性工具，创伤小、适应症广，在肢体骨折复位、畸形矫治等过程中提供稳定而有弹性的固定。公开号US20100312243A1公开了一种6支链的空间外固定器，公开号CN103006302A提供了一种球形万向节及调控式仿生外固定器，都是采用的六杆机构，具有结构稳定、刚度大等优点，但是由于支链较多，在进行畸形矫正的过程中，支链的调节可能会发生干涉，特别是在外固定器进行自旋转调节时，会导致外固定器工作空间大大减小，从而导致支链间、支链与肢体间发生碰撞干涉的现象，从而导致矫正失败或者不好的临床矫正效果。

因此，需要针对当前并联外固定器结构单一、工作空间小和操作复杂等问题，提出一种工作空间大、结构简单、操作方便、调节灵活、不易发生干涉碰撞的新型外固定器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于胫骨畸形矫正的三杆并联外固定器，能够实现空间6-DOF运动，能对任意空间3维骨畸形进行矫正，并且工作空间大、不易发生干涉。

本发明的实施例提供了一种用于胫骨畸形矫正的三杆并联外固定器，其特征在于，该三杆并联外固定器包括近端环、远端环、近端环连接座、虎克铰、3个调节支链、第一调节组件、第二调节组件、克氏针和克氏针夹；调节支链由第一调节组件和第二调节组件组成，第一调节组件和第二调节组件都安装有调节螺母，通过旋转第一、第二调节螺母，能够使调节支链伸长或缩短。每个调节支链都为PUPU构型，并且具有两个驱动副，从而形成具有6-DOF的3-PUPU并联构型，使远端环相对于近端环实现空间6-DOF运动，能对任意空间3维骨畸形进行矫正。

进一步，第一调节组件一端通过近端环连接座与近端环连接，第一调节组件的另一端通过第一虎克铰与第二调节组件连接，第二调节组件的另一端通过第二虎克铰与远端环连接；近端环和远端环通过克氏针将近端骨段垂直固定，通过克氏针夹将克氏针固定在近端环两侧，并施加预紧力；第一调节组件包括具有垂直导路的第一丝杠、第一调节螺母、第一丝杠固定端盖、第一调节螺母固定端盖，第一丝杠与固定于近端环连接座上的第一调节螺母配合，并通过第一调节螺母固定端盖将第一调节螺母固定在近端环连接座上，形成固定于近端环上的垂直导路，旋转第一调节螺母，第一丝杠相对于近端环伸长或缩短，第一丝杠的另一端与第一虎克铰连接，从而使连接在丝杠上的第一虎克铰移动。