[发明专利]一种环形调节的三支链并联外固定器

说明书

本发明涉及一种环形调节的三支链并联外固定器，该三支链并联外固定器包括近端环、远端环、虎克铰、球铰、伸缩支链、环形导轨、调节手轮、调节旋钮、克氏针以及锁紧针夹。通过克氏针将外固定器近端环、远端环分别与畸形骨垂直且刚性地固定，在近端环和远端环上分别布置有环形导轨，调节手轮与环形导轨上的滑块连接，伸缩支链上安装有调节旋钮，通过调节手轮和调节旋钮，使滑块绕环形导轨移动，同时伸缩支链伸长或缩短，从而使该三支链并联外固定器实现空间6‑DOF运动，能够矫正任意空间3维骨畸形。本发明采用三支链设计，并设置有环形导轨，形成3‑PUPS并联构型，具有结构简单、运动支链少、工作空间大、操作灵活、不易干涉等优点。

技术领域

本发明涉及一种骨科并联外固定器，具体涉及一种用于骨折复位、骨畸形矫正的一种环形调节的三支链并联外固定器。

背景技术

随着科学技术的不断发展，现代交通车辆及建筑施工等在给人们带来生活便利的同时，也给我们的生活带来了潜在的危险，越来越多的突发事故引起不同程度的骨科创伤，以及先天性骨科疾病与四肢畸形，严重影响着人们的健康和生活。外固定器在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。由于组织创伤小，失血量少，伤口中的金属植入物少，因此，能够避免与硬件相关的感染，其适应症主要包括开放性骨折、多发性损伤、关节周围或关节内骨折、儿童骨折等。外固定器主要分为串联和并联外固定器两类，其中并联外固定器具有结构稳定、刚度大、抵抗横向剪切的能力强等优点。公开号CN103006302A提供了一种球形万向节及调控式仿生外固定器，公开号US20100312243A1公开了一种6支链的空间外固定器。但是现有的外固定器存在结构单一、调节精度低、工作空间小、支链间干容易发生涉等问题。

因此，需要针对现有问题，提出一种具有更大的工作空间，避免在畸形矫正和骨折固定复位时支链间以及支链与肢体间发生干涉与碰撞，同时具有较结构简单、操作灵活的并联外固定器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环形调节的三支链并联外固定器，能够实现空间6-DOF运动，矫正任意空间3维骨畸形，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环形调节的三支链并联外固定器，其特征在于，该三支链并联外固定器包括近端环、远端环、虎克铰、球铰、伸缩支链、环形导轨、调节手轮、调节旋钮、克氏针以及针夹；通过克氏针将外固定器近端环、远端环与畸形骨垂直且刚性地固定，在近端环和远端环上分别布置有环形导轨，调节手轮与环形导轨上的滑块连接，同时，虎克铰、球铰的一端分别固定在近端环和远端环上环形导轨的滑块上，虎克铰和球铰的另一端分别固定在伸缩支链的两端，伸缩支链上安装有调节旋钮，通过调节手轮和调节旋钮，使虎克铰绕环形导轨移动，并使伸缩支链伸长/缩短，从而使该三支链并联外固定器实现空间6-DOF运动，能够矫正任意空间3维骨畸形。

进一步，近端环通过克氏针将近端骨段垂直且刚性地固定，通过锁紧针夹将克氏针固定在近端环两侧；在近端环安装环形导轨，环形导轨包括一个固定齿轮以及在近端环上的环形沟槽，并将固定齿轮固联在近端环上，滑块能够在沟槽内绕环进行任意移动；将胡克铰与调节手轮通过近端环连接件固定在滑块上，调节手轮包含一个主动齿轮，该主动齿轮通过滚动轴承和滚动轴与滑块连接，同时，主动齿轮与固定齿轮啮合，当旋转调节手轮时，固定齿轮不动，主动齿轮相对于固定齿轮沿着环形沟槽绕近端环进行环形移动；近端环连接件和近端环边缘处设置有一系列的定位孔，当调节手轮将滑块调节完毕后，通过定位钉将滑块固定在近端环的定位孔上，以防止松动。