[发明专利]支柱组件和外部固定系统

说明书

本发明提供了长度可调的支柱组件和使用这种支柱组件的外部固定系统。支柱组件包括外螺纹杆部分和支柱筒组件，外螺纹杆部分包括第一外螺纹杆构件，支柱筒组件包括具有内腔和调节部分的支柱筒部分，外螺纹杆部分在支柱筒部分的内腔中延伸并且选择性地与调节部分的至少一个键螺纹连接。支柱组件还包括位于第一外螺纹杆构件的端部处的第一接头组件和位于支柱筒部的端部处的第二接头组件。第二接头组件的至少一个部分用于从支柱筒部分的端部选择性地拆卸，以暴露支柱筒部分的内腔和外螺纹杆部分的第二端。

交叉引用

本申请完善并要求于2019年7月15日递交的名称为“外部固定系统和支柱组件”、申请号为62/874,104的美国临时申请的权益，其全部内容通过引用被明确并入本文。

技术领域

本发明总体涉及外部固定系统和相关方法。更具体地，本发明涉及用于外部骨固定系统和相关方法的长度可调的支柱组件，这些支柱组件连接在用于固定到骨/解剖段的一对平台之间。

背景技术

外部固定装置已被用于通过根据特定的临床需要将骨或组织段定位在期望的相对位置来治疗骨和组织状况。外部固定装置的一种形式是六足固定装置。六足装置(或者更正式的称为斯图尔特平台)包括六个自由度(6DOF)的平行机械手或支柱。通常，这些装置具有操纵感兴趣物品相对于基底沿三个正交轴平移(X、Y、Z位置)以及围绕这三个正交轴旋转(滚转、俯仰、偏航和摆姿)的能力。

当六足系统配置为骨或组织固定系统时，通常包括用作骨固定平台的一对环。该平台通常与在该平台之间延伸的六个支柱连接。支柱和平台通常通过允许分别围绕三个正交轴旋转的球形或万向接头连接。虽然这些支柱中的一些允许长度调节，但是它们的最小和/或最大长度可能不满足特定临床情况的需要。例如，将平台之间的距离最小化到比特定支柱所能承担的距离更小的距离需要使用更短的支柱——这自然限制了支柱的可调节范围(即，最大长度)。

因此，当前的六足骨固定系统使用一批不同长度(或不同长度范围)的支柱，这些支柱提供“短”支柱以在平台需要靠拢时的使用，以及“长”支柱以在平台需要远离时的使用。在许多情况下，这些支柱必须在骨或组织校正过程中逐步或不断地更换为下一个长度支柱，这是一个耗时且昂贵的过程，因为被更换的支柱不能重复使用。使这种系统更复杂的是，某些情况需要各种不同的支柱长度。例如，当存在极端初始角度或旋转时，通常需要各种不同的支柱长度。在这种情况下，不同支柱长度的正确组合的选择过程是一个耗时的过程，通常通过在手术室中反复试验来进行。因此，这种系统和情况也需要过量的库存，这也是昂贵的，而且经常使人困惑如何正确利用。

当试图以急性方式减少畸形时，物理上更换支柱除了是一种麻烦之外，还限制了系统的可用动态范围。在这种情况下，通常不添加支柱，直到完成这种急性校正，剩下的复位由手术室工作人员进行，同时手术室工作人员的其他成员选择哪些支柱适合于在规定位置的平台之间。此过程耗时且需要大量库存。

当前的六足固定系统通常还利用平台和支柱之间的连接，这些连接需要使用在应用时需要拧紧的一个或多个紧固件。因此，将六个支柱的两端连接到平台(即，十二个连接)，有时以反复试验的方式，是一项困难且耗时的任务。复杂的是，许多现有的六足固定系统使用未固定的紧固件，这些紧固件必须借助工具才能应用。这些紧固件和工具增加了部件和材料的集合，这些部件和材料必须在使用固定系统时在手术室设置中保持跟踪，例如在试图保持复位时。

因此，这样的六足固定系统和相关方法是期望的，即在保持连接至平台的同时提供增大的长度调节范围，减少相关库存量，可以相对快速地安装，并且降低成本。

发明内容