專利名稱：外固定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對骨折的骨進行固定的外固定器。
背景技術(shù)：
外固定器作為治療骨折時對骨進行整復、固定的器具已眾所周知。 外固定器通常包括插入到骨中的銷和連接各銷的部件，該部件與銷相 對不動地固定，從而在整復的狀態(tài)下對骨進行固定。
例如，在日本專利第3740640號公報中，將多個銷插入到橫跨骨 折部位的多個部位中，并且在各部位中通過夾具固定多個銷。另外， 各夾具以兩端具有球窩接頭的棒狀部件連接并固定。在日本特開平 10-43204號公報中也公開了通過夾具固定多個銷，并且將球窩接頭連 接到夾具的技術(shù)。
另外，在日本特表2002-534150號公報和日本特開2005-65762號 公報中也公開了通過夾具固定多個銷的構(gòu)造，此外，在這些公報中還 公開了使連接各夾具的棒狀部件相對旋轉(zhuǎn)以彎曲的構(gòu)造。
日本特開2004-298253號公報中公開了通過兼有球窩接頭的球和 覆蓋該球的承窩的球窩接頭裝置來固定銷的技術(shù)。日本專利3308271 號公報中公開了將夾具部件連接到頂端逐漸變細的固定部件的上端， 并通過以螺釘緊固來連接固定部件與結(jié)合部件的技術(shù)。
此外，在日本特表平8-501011號公報、日本專利3308271號公報、 曰本特開2005-65762號公報、日本特開平2-215456號公報、日本特 開2002-95675號公報中也記載了各種外固定器。

發(fā)明內(nèi)容
在上述的外固定器中，銷的插入方向存在限制，從而難以將銷正 確地插入到機體來實施適當?shù)恼麖汀Ａ硗?，連接一側(cè)的銷與另一側(cè)的
5銷的棒狀部件的方向存在限制，從而安裝外固定器時的自由度低，且 固定強度也低。
即，在日本專利第3740640號公報中，盡管通過球窩接頭和長度 可變的棒狀部件提高了連接各夾具時的自由度，但是由于插入到骨中 的銷通過夾具被固定，因而插入銷時的自由度仍然大受限制。
具體地，在日本專利第3740640號公報中，由于通過夾具3維持 多個粗徑銷5，此外通過夾具4維持多個細徑銷6，因而需要將多個粗 徑銷5和細徑銷6設(shè)置在同一平面內(nèi)，此外各銷的距離和角度受到限 制。將銷插入到機體時，正確地控制銷的插入位置是極其困難的，并 且銷插入骨中也不能反復進行。因此，如果銷的插入方向沒有極高的 自由度，那么外固定器的處理就會變得極其困難。
另外，在日本特開平10-43204號公報、日本特表2002-534150號 公報以及日本特開2005-65762號公報中也是同樣的，在這些技術(shù)中由 于銷的插入方向受到夾具約束，因此銷的插入方向的自由度低，使外 固定器的處理極其困難。
另外，在日本特開2004-298253號公報中，由于銷在貫穿了球窩 接頭裝置的球的狀態(tài)下被使用，因此球的旋轉(zhuǎn)角度受到限制。另外， 由于球窩接頭裝置兼有球和承窩，因此不能變更鄰接的各球的距離。 因此，需要在球的旋轉(zhuǎn)角度和各球的距離受到限制的狀態(tài)下進行外固 定器的安裝，而銷的插入方向仍然大受限制。
此外，在日本專利3308271號公報和上述任一公報中，相對于各 銷被連接的球窩接頭也只有一個。因此，連接各球窩接頭的棒狀部件 只能向著一個方向，外固定器的安裝位置和方向存在大的限制。另外， 在曰本專利3308271號公報的圖8等所公開的技術(shù)中，需要在夾具部 件2與嵌套式部件35、 51形成一體的狀態(tài)下將夾具部件2安裝到固定 部件1。因此，夾具部件2的方向需要以嵌套式部件35、 51的兩端在 可選擇的方向范圍內(nèi)決定，不能分別獨立地決定各夾具部件2的方向。 由此，在安裝外固定器時，需要對照可由夾具部件2設(shè)定的方向來預(yù) 先設(shè)定固定部件1的方向，外固定器的安裝位置和方向存在大的限制。
此外，由于現(xiàn)有外固定器大致是在一方向上將球窩接頭和銷安裝到長的棒狀部件兩端的構(gòu)造，因此對于具有與棒狀部件成大致直角方 向的力成分的扭曲等難以提高強度。
于是，在上述任一現(xiàn)有技術(shù)文獻所記載的外固定器中，將銷固定 在骨折部位介于之間的多個骨上之后，將具有可動部位的結(jié)構(gòu)體固定
到各個銷上，固定該結(jié)構(gòu)體的可動部位的作業(yè)伴有如下相當大的困難。 通過外固定器固定骨的作業(yè)是在骨折部位介于之間的骨能夠相對 運動的狀態(tài)下一邊將具有可動部位的外固定器固定到骨并組裝一邊來
固定該可動部位的作業(yè)。因此，在使用現(xiàn)有外固定器的手術(shù)中，在患 部與外固定器這兩個操作對象均處于不穩(wěn)定的狀態(tài)下，相對于多個銷
固定具有可動部位的結(jié)構(gòu)體的作業(yè)和用螺釘固定被固定在銷上的結(jié)構(gòu) 體的可動部位等，將迫使松開該螺釘?shù)淖鳂I(yè)反復進行。
在將容納球的承窩以外部件的螺釘螺紋連接到承窩以固定球窩接 頭的現(xiàn)有構(gòu)造中，通過一邊使用扳手等工具一邊擰緊或松開多個螺釘 來固定球窩接頭。然而，現(xiàn)有技術(shù)中使用這種螺釘為了使外固定器小 型輕量化必須小，在治療對象的骨象手掌骨那樣小的情況下也不能設(shè) 計得很大，由于與容納球的承窩相比畢竟需要設(shè)計得足夠小，因此不 容易處理。
另外，在將容納球的承窩以外部件的多個螺釘螺紋連接到承窩以 固定球窩接頭的外固定器中，束縛球旋轉(zhuǎn)的力產(chǎn)生的方向因每個螺釘 而不相同，此外，通常直至全部螺釘與球接觸為止球與承窩的接觸點 是未定的。因此，使連接球窩接頭的連接部件相對于銷的姿勢在特定 方向上改變所需要的力的減少幅度因所松開的螺釘而不同。另外，在 球與承窩的接觸點未定的狀態(tài)下，通過松開特定的螺釘使連接部件相
對于銷的姿勢改變所需要的力的減少幅度達到最大的姿勢改變的方向 自身也改變。
由此，在將容納球的承窩以外部件的多個螺釘螺紋連接到承窩以 固定球窩接頭的現(xiàn)有構(gòu)造中，必須一邊反復地進行分別擰緊或松開多 個螺釘?shù)淖鳂I(yè)一邊固定球窩接頭。因此，在這樣的現(xiàn)有構(gòu)造中， 一邊 調(diào)整連接部件相對于銷的姿勢 一 邊固定球窩接頭是相當困難的。
另外，在將容納球的承窩以外部件的l個螺釘螺紋連接到承窩以
7固定球窩接頭的外固定器中，通過擰緊此螺釘使連接部件相對于銷的 姿勢束縛力的增大幅度因姿勢的變化方向而不同。因此，在此構(gòu)成中， 一邊調(diào)整連接部件相對于銷的姿勢 一 邊固定球窩接頭也是相當困難 的。
本發(fā)明是鑒于上述課題而提出的，目的在于使通過外固定器來固 定骨的作業(yè)變得容易。
(1 )實現(xiàn)前述目的的外固定器包括插入到骨中的多個銷、連接部 件和多個球窩接頭。各個前述的球窩接頭包括將前述銷與前述連接部 件相對固定并通過前述連接部件連接且至少部分是球的旋轉(zhuǎn)部件、形 成有可旋轉(zhuǎn)地支承前述球的第一支承部和第一螺釘?shù)闹С胁考⒃趦?端部具有開口并容納前述球的筒狀緊固部件。在緊固部件中， 一端部 形成有與前述第一 螺釘對應(yīng)的第二螺釘，另 一 端部形成有通過螺紋連 接前述第二螺釘和前述第 一螺釘以將前述球推壓到第-—一 支承部的第二 支承部。于是，前述銷和前述連接部件被安裝到前述支承部和前述旋 轉(zhuǎn)部件。
在此構(gòu)成的外固定器中，為了使球與支承部件相對不能旋轉(zhuǎn)地固 定以固定球窩接頭，只要通過使容納球的緊固部件本身相對于支承部 件旋轉(zhuǎn)以將球推壓到支承部件的第二支承部即可而不需要緊固部件以 外的螺釘?shù)取Ｔ诒景l(fā)明的外固定器中，由于是通過使容納球的緊固部 件本身相對于支承部件旋轉(zhuǎn)來固定球窩接頭的構(gòu)造，因此作為固定球 窩接頭所用的操作對象的緊固部件能夠被設(shè)計大，同時能夠以相對于 一個部件的旋轉(zhuǎn)操作來調(diào)整球窩接頭并固定。因此，本發(fā)明的外固定 器使固定骨的作業(yè)變得更加容易。
(2)在為實現(xiàn)上述目的的外固定器中，優(yōu)選地，當螺紋連接前述
第二螺釘和前述第一螺釘時，前述第二支承部一邊至少在3點進行支
承一邊將前述球推壓到前述第 一支承部，當前述球與前述第 一支承部 和前述第二支承部接觸時，前述第一支承部和前述第二支承部與前述 球的接觸點的重心總是與前述球的中心 一致。
根據(jù)此構(gòu)成，只要球與第一支承部和第二支承部接觸，那么作為 束縛球旋轉(zhuǎn)的力的摩擦力與球的旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)，無論球在哪個方向上旋轉(zhuǎn)的情況下都形成相同的阻力。因此，在此構(gòu)成的外固定器中，僅 以相對于一個部件(緊固部件)的旋轉(zhuǎn)操作，就能夠?qū)τ谌糠较虻?姿勢變化同時調(diào)整并固定調(diào)整連接部件相對于銷的姿勢所需要的力。 另外，在此構(gòu)成的外固定器中，僅以相對于一個部件(緊固部件)的 旋轉(zhuǎn)操作，就能夠?qū)τ谌糠较虻淖藙葑兓瑫r增大連接部件相對于 銷的姿勢的固定力。結(jié)果，通過外固定器來固定骨的作業(yè)變得更容易。
(3) 在為實現(xiàn)上述目的的外固定器中，可以包括第三螺釘，其通
過螺紋連接到前述緊固部件與前述支承部件之中設(shè)置在外側(cè)的一方來 按壓設(shè)置在內(nèi)側(cè)的另 一方，并將前述緊固部件和前述支承部件固定成 不能旋轉(zhuǎn)。
當患者活動時，在緊固部件的第二螺釘?shù)乃砷_方向上由連接部件 或銷對球窩接頭施加扭轉(zhuǎn)力。因此，緊固部件與支承部件的緊固力逐 漸減小。但是，通過在外固定器上設(shè)置第三螺釘，能夠繼續(xù)維持緊固 部件與支承部件的緊固力。
(4) 在為實現(xiàn)上述目的的外固定器中，前述旋轉(zhuǎn)部件與前述支承 部件的至少 一方也可以在吸引另 一方的方向上祐J茲化。
根據(jù)此構(gòu)成，即使在將緊固部件螺紋連接到支承部件以將球推壓 到第 一支承部之前的狀態(tài)下，連接部件相對于銷的姿勢也能夠由于磁 力而暫時固定。因此，通過外固定器來固定骨的作業(yè)變得更容易。
(5) 在為實現(xiàn)上述目的的外固定器中，前述旋轉(zhuǎn)部件和前述支承 部件也可以由塑性石茲體形成。
在骨折治療中， 一邊使用X射線確認骨折部位的接合狀態(tài)一邊使 用外固定器。在外固定器由X射線透過率低的材料構(gòu)成的情況下，外 固定器濃密地反映在X射線影像中，從而難以確認骨折部位。因此， 通過由塑性磁體形成旋轉(zhuǎn)部件和支承部件，能夠?qū)崿F(xiàn)既維持了通過磁 力能夠暫時固定銷和連接部件的功能又易于確認骨折部位的外固定 器。
此外，關(guān)于旋轉(zhuǎn)部件和支承部件以外的構(gòu)成部件，優(yōu)選地，用與 金屬等相比X射線透過率高的樹脂作為基體的材料等來形成。
(6 )為了實現(xiàn)上述目的的外固定器，其包括插入到骨中的多個銷、連接部件、以及將前述銷與前述連接部件相對地固定并通過前述連接 部件連接的多個球窩接頭。各個前述球窩接頭包括至少部分是球的旋 轉(zhuǎn)部件、具有可將前述球的重心配置在其內(nèi)側(cè)的凹部和從外面到達該 凹部的螺紋孔的承窩、以及通過螺紋連接到前述螺紋孔以將前述球推 壓到前述凹部的螺釘。于是，前述銷和前述連接部件被安裝到前述承 窩和前述旋轉(zhuǎn)部件，并且前述旋轉(zhuǎn)部件和前述承窩的至少一方在吸引 另 一 方的方向上被石茲化。
根據(jù)此外固定器，由于旋轉(zhuǎn)部件和承窩的至少一方在吸引另一方 的方向上被i茲化，因而即使在用螺釘將球推壓到凹部之前的狀態(tài)下， 也能夠通過磁力暫時固定銷與連接部件。由此，通過外固定器來固定 骨的作業(yè)變得容易。
球窩接頭由球和相對于球可旋轉(zhuǎn)的承窩組合而形成。通過該球窩 接頭來連接銷和連接部件，能夠使兩者的相對關(guān)系保持高的自由度。 因此，例如，為了可將球窩接頭安裝到相對于骨在任意方向上插入的 銷上且無論球窩接頭的位置如何都可將連接部件安裝到球窩接頭上以 形成外固定器，可以調(diào)整球的大小和承窩的大小，并且可以調(diào)整其可 動范圍。
另外，凹部只要能夠配置并固定球窩接頭中的球即可，可以是直 徑與球的直徑大致相同的大致半球狀的凹部，也可以是矩形凹部，也 可以設(shè)置成凹部的端面與凹部的最深部的距離大于球的半徑，球的重 心配置在比凹部的端面更內(nèi)側(cè)(凹部側(cè))處。
另夕卜，優(yōu)選地，螺釘和凹部的壁面至少以4點接觸球，球的重心 配置在以該4點的接點作為頂點的4面體的內(nèi)側(cè)。通過這樣的構(gòu)造， 能夠通過多個螺紋孔的任一個或其組合來固定球和承窩。因此，無論 本體相對于球處于哪個方向上，均能夠選擇螺紋連接容易的孔來固定 球和承窩，能夠極容易地進行外固定器的安裝。該效果在外固定器是 小型的情況下和當安裝外固定器的部位具有復雜的形狀時特別明顯地 得到體現(xiàn)。
(7)在為實現(xiàn)上述目的的外固定器中，前述旋轉(zhuǎn)部件和前述承窩 可以由塑性》茲體形成。通過由塑性磁體形成旋轉(zhuǎn)部件和承窩，能夠?qū)崿F(xiàn)既維持了通過磁 力能夠暫時固定銷和連接部件的功能又容易確認骨折部位的外固定 器。
此外，對于旋轉(zhuǎn)部件和承窩以外的構(gòu)造部件，優(yōu)選地，用與金屬 等相比X射線透過率高的樹脂作為基體的材料等來形成。
(8) 在為實現(xiàn)上述目的的外固定器中，在前述球窩接頭的至少一 個中，前述旋轉(zhuǎn)部件和前述承窩的任何 一 方可以凈皮安裝到前述銷的頂 端，可以相對于被安裝的該旋轉(zhuǎn)部件或該承窩安裝前述旋轉(zhuǎn)部件和前 述承窩的另一方。
根據(jù)此構(gòu)成，因為銷不貫穿旋轉(zhuǎn)部件的球，所以能夠使旋轉(zhuǎn)部件 旋轉(zhuǎn)而不影響銷，并且能夠以極高的自由度將連接部件連接到銷的頂 端(與骨相反側(cè)的端部)。另外，在各銷的頂端能夠分別獨立地規(guī)定承 窩的方向。因此，能夠決定承窩與連接部件的關(guān)系而不依賴于銷的插 入方向，并且可以使銷的插入方向和連接部件的方向保持極高的自由 度。
此外，也可以是旋轉(zhuǎn)部件與承窩的任何一個被連接到銷的構(gòu)造， 在旋轉(zhuǎn)部件被連接到銷的情況下可以采用將旋轉(zhuǎn)部件連接到銷的頂端 的構(gòu)造。此時，由于在球的外周將承窩連接到銷的相反側(cè)，因此承窩 在銷的頂端能夠以極高的自由度決定方向。
即使在承窩連接到銷的情況下，通過將承窩連接到銷的頂端，無 論銷的方向如何都能夠使被承窩容納的球旋轉(zhuǎn)。此外，當將承窩連接 到銷時，只要能夠?qū)⒊懈C連接到銷以能夠通過球窩接頭連接銷和連接 部件即可，并可以適當調(diào)整承窩連接到銷時的方向。
(9) 此外，在相對于各銷連接多個球窩接頭的情況下，將球窩接 頭連接到銷的一個端部和另一個端部之間，因此作為優(yōu)選的構(gòu)成例， 可以采用在構(gòu)成球窩接頭的旋轉(zhuǎn)部件和承窩的任何一方中形成能夠插 入并固定銷的插入部的構(gòu)造。
即，在為實現(xiàn)上述目的的外固定器中，在前述旋轉(zhuǎn)部件和前述承 窩的任何一 方中可以包才舌形成有貫穿孔的插入部，前述銷可以插入前 述插入部的貫穿孔并固定。
ii根據(jù)此構(gòu)成，可以以插入貫穿孔的銷為中心使旋轉(zhuǎn)部件和承窩的 任何一方旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)定位后可以連接旋轉(zhuǎn)部件和承窩。因此，可以進 行自由度極高的連接。
此外，為了將球窩接頭連接到銷的一個端部和另一個端部之間， 可以形成從旋轉(zhuǎn)部件和承窩的任何一方突出的部位，在該部位通過形
成貫穿孔等來構(gòu)成插入部。
(10)在為實現(xiàn)上述目的的外固定器中，也可以相對于各銷固定 多個前述球窩接頭。
如果相對于1個銷連接多個球窩接頭，那么連接部件的方向就不 限于1個方向，從而能夠提供安裝自由度極高的外固定器。另外，通 過在連接部件向著多個方向的狀態(tài)下安裝外固定器，能夠按照對從各 方向作用的力保持高強度的方式來安裝外固定器。
另外，按照相對于n個(n為2以上)銷的各個連接1個以上的 球窩接頭，總計連接n個以上球窩接頭的方式來構(gòu)成，相對于多個銷 的各個連接球窩接頭，并通過該球窩接頭固定銷和連接部件，由此能 夠使全部的銷與連接部件的相對位置關(guān)系保持極高的自由度。因此， 無論多個銷的各個以哪個方向插入骨中，均能夠通過連接部件連接各 球窩接頭而不影響其方向，且能夠固定銷。
另外，通過相對于多個銷的各個連接不同的球窩接頭，由此各銷 的距離和角度沒有限制(例如，必須將多個銷平行地插入某部位的限 制。)，且各銷也不需要配置在同一平面內(nèi)。因此，通過相對于多個銷 的各個連接不同的球窩接頭，能夠?qū)N插入到整復骨所需的位置以及 方向而在安裝外固定器時完全不考慮銷的插入角度，從而能夠提供使 用極其方便的良好外固定器。
(11 )在為實現(xiàn)上述目的的外固定器中，前述連接部件可以包括 連接前述球窩接頭的多個連接部，該多個連接部的位置可以至少在該 連接部件的長度方向上進行調(diào)整。
在此構(gòu)成中，可以至少在該連接部件的長度方向上調(diào)整連接連接 部件與球窩接頭的連接部的位置。因此，以任意方向?qū)⒍鄠€銷插入骨 中的結(jié)果是，即使被各銷連接的各球窩接頭具有怎樣的距離，都能夠
12一邊根據(jù)該距離一邊連接連接部件與球窩接頭，為此，能夠提供使用 極其方便的良好外固定器。
連接部件只要可連接球窩接頭并可至少在連接部件的長度方向上 調(diào)整該連接部件即可。因此，可以是通過調(diào)整連接部件自身的長度來 調(diào)整連接部的位置的構(gòu)造，也可以構(gòu)成為能夠在連接部件中的多處連 接球窩接頭，還可以構(gòu)成為由多個部件來構(gòu)成連接部件并通過調(diào)整連 接這些部件的角度來調(diào)整連接部的位置，可以采用各種構(gòu)成。
(12) 作為用于調(diào)整連接部相對于球窩接頭的位置的連接部件的
構(gòu)造例，可以構(gòu)成為通過螺旋機構(gòu)連接第1~第3棒狀部件并能夠通
過使第l棒狀部件旋轉(zhuǎn)來調(diào)整長度。
即，在為實現(xiàn)上述目的的外固定器中，前述連接部件包括第l棒
狀部件、和通過螺旋機構(gòu)分別被連接到該第l棒狀部件兩端的第2和 第3棒狀部件，前述兩端的螺旋機構(gòu)一方可以是右旋螺紋，另一方可 以是左旋螺紋。
根據(jù)此構(gòu)成，可以一邊使第2棒狀部件相對于第l棒狀部件在某 個方向上旋轉(zhuǎn)一邊螺紋連接，可以一邊使第3棒狀部件相對于第l棒 狀部件在相反方向上旋轉(zhuǎn)一邊螺紋連接。因此，如果在將第2和第3 棒狀部件連接到第l棒狀部件的狀態(tài)下使第l棒狀部件在某個方向上 旋轉(zhuǎn)，那么第2和第3棒狀部件的雙方一邊旋轉(zhuǎn)一邊相互靠近地移動， 如果使第1棒狀部件在相反方向上旋轉(zhuǎn)，那么第2和第3棒狀部件的 雙方相互遠離i也移動。
結(jié)果，通過第1棒狀部件的旋轉(zhuǎn)可以調(diào)整組合了第1~第3棒狀 部件的連接部件的總長度。因此，可以極容易地調(diào)整連接部件的長度， 通過此調(diào)整可以調(diào)整連接部件與球窩接頭的連接部的位置。
此外，在第1~第3棒狀部件中，通過螺旋機構(gòu)可以調(diào)整該組合 的長度，例如，可以用筒狀部件構(gòu)成第1棒狀部件并在其內(nèi)壁上形成 螺紋槽，同時用圓柱狀部件構(gòu)成第2和第3棒狀部件并在其外壁上形 成螺紋牙的構(gòu)造等。當然，第1~第3棒狀部件中的任一棒狀部件都 可以形成為筒狀并可在任一棒狀部件上構(gòu)成螺紋槽，可采用各種組合。
(13) 此外，作為用于調(diào)整連接部相對于球窩接頭的位置的連接
13部件的構(gòu)造例，可以構(gòu)成為通過連接多個棒狀部件來形成連接部件以 能夠調(diào)整其連接角度。例如，在為實現(xiàn)上述目的的外固定器中，前述
連接部件可以包括2個棒狀部件，同時該2個棒狀部件至少在平面內(nèi) 可旋轉(zhuǎn)地連接到通過該連接部件連接的2個前述球窩接頭之間。
在此構(gòu)成中，如果球窩接頭連接到2個棒狀部件的各端部，那么 通過使該2個棒狀部件彼此相對地旋轉(zhuǎn)能夠調(diào)整球窩接頭的連接部的 位置。此外，只要構(gòu)成為2個棒狀部件能夠在該連接部中至少在某平 面內(nèi)4t轉(zhuǎn)即可，當然，也可以構(gòu)成為此連4妄部也通過3求窩4妄頭來構(gòu)成 以能夠以高的自由度旋轉(zhuǎn)。
以上的外固定器能夠適用于整骨、治療骨折的治療方法。當然， 對于人體和動物哪一個的骨折都能夠使用。另外，盡管外固定器的大 小沒有特別限定，但是本發(fā)明涉及的外固定器由于銷插入骨中時的自 由度極高，因此即使是機體構(gòu)造復雜的部位和微小的骨、復雜骨折均 能夠適用于其治療。
附圖的簡要說明

圖1是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的例子的圖。圖2是說明銷和球的構(gòu)造的說明圖。圖3A是承窩的說明圖，圖3B是圖3A的A-A截面圖。圖4是棒狀部件的說明圖。圖5是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的例子的圖。圖6是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的例子的圖。圖7是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的例子的圖。圖8是說明本發(fā)明的一實施方式涉及的銷和球的構(gòu)造的說 明圖。圖9是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的例子的圖。圖IO是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的例子 的截面圖。圖11是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的例子 的立體圖。圖12A是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的緊固部件的例 子的平面圖。圖12B是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的緊固部件的例 子的平面圖。圖13A是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的使 用方法的模式圖。圖13B是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的使 用方法的模式圖。圖13C是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的使 用方法的模式圖。圖13D是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的使 用方法的模式圖。圖13E是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的使 用方法的模式圖。圖13F是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的使 用方法的模式圖。圖13G是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的使 用方法的模式圖。圖13H是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的使 用方法的模式圖。
實施發(fā)明的最佳方式
在此，按照下述的順序?qū)Ρ景l(fā)明的實施方式進行說明。
(1) 外固定器的大概構(gòu)造
(2) 銷和旋轉(zhuǎn)部件的構(gòu)造(3) 承窩的構(gòu)造
(4) 連4妄部件的構(gòu)造
(5) 其它實施方式
(1)外固定器的大概構(gòu)造
圖1是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的外固定器的例子的圖。在 該圖中示出了人的手骨10,同時將其一部分的骨11在部位lie處折 斷的狀態(tài)作為例子示出。該骨折的骨11由骨lla和骨llb構(gòu)成，并安 裝本發(fā)明實施方式涉及的外固定器200以在整復的狀態(tài)下固定。
在圖1中，示出了為了整復骨lla和骨llb在其上分別插入了銷 210的狀態(tài)，在進行治療時從皮膚上刺入銷210,將銷210插入骨lla、 骨lib中。在銷210中，在與骨11相反側(cè)的頂端連接有球窩接頭220。
球窩接頭220包括作為旋轉(zhuǎn)部件的球221和承窩222，在承窩222 覆蓋球221的狀態(tài)下能夠以高自由度改變承窩222的方向。在承窩222 中形成有設(shè)有螺紋槽的孔，將六角凹頭限位螺釘與該孔螺紋連接以能 夠相對于球221固定承窩222。
在承窩222中形成有可插入連接部件230的插入部，通過將連接 部件230插入此插入部并進行螺釘限位能夠相對于承窩222固定連接 部件230。連接部件230包括第1棒狀部件231、第2棒狀部件232 和第3棒狀部件233。
第1棒狀部件231是大致圓筒的部件，在外壁的中央形成有孔并 在兩端的內(nèi)壁中形成有螺紋槽。第2棒狀部件232和第3棒狀部件233 是大致圓柱的部件，在一個端部形成有螺紋槽。形成于第l棒狀部件 231兩端的螺紋槽一個是右旋螺紋，另一個是左旋螺紋， 一個對應(yīng)于 第2棒狀部件232的螺紋槽，另一個對應(yīng)于第3棒狀部件233的螺紋 槽。
因此，使第2棒狀部件232和第3棒狀部件233旋轉(zhuǎn)以使其進入 第1棒狀部件231的內(nèi)部時的旋轉(zhuǎn)方向是相互相反的方向，在第2棒 狀部件232和第3棒狀部件233插入第1棒狀部件231的狀態(tài)下，通 過使第1棒狀部件231旋轉(zhuǎn)，能夠使第2棒狀部件232和第3棒狀部
16件233的距離相互靠近或遠離。由此，在本實施方式中，通過使第1
棒狀部件231旋轉(zhuǎn)能夠調(diào)整連接部件230的長度。
如上所述，在本實施方式中，球窩接頭220連接到銷210的頂端， 連接部件230連接到承窩222。另外，由于可以調(diào)整連接部件230的 長度，因而能夠容易地調(diào)整連接連接部件230和球窩接頭220的連接 部(在本實施方式中，被承窩222的插入部螺釘限位的連接部件230 上的部位)的位置。
因此，無論銷210的插入方向如何都能夠以極高的自由度進行銷 210與球窩接頭220與連接部件230的固定。即，當銷210插入骨lla、 骨lib中時，由于銷210刺入皮膚，在皮膚的內(nèi)側(cè)使銷210到達骨lla、 骨llb，因此不能一邊目^f見確認骨lla、骨lib的形狀和狀態(tài)一邊實施 銷210的插入作業(yè)。
另外，骨lla、骨llb存在于機體內(nèi)部，并且，由于骨折而極難 在機體內(nèi)進行固定，由于骨lla、骨lib隨著銷210的插入而受擠壓 因而位置和方向容易變動。因此，將銷210插入機體內(nèi)的骨中的期望 位置或以期望角度插入是極其困難的。
但是，在本實施方式中，由于即使以任何角度將銷210插入骨lla、 骨lib中，球221都連接到皮膚上露出的銷210的頂端，因此承窩222 以期望的方向覆蓋各球221是極其容易的。此外，此處，在各銷210 的頂端能夠分別獨立地規(guī)定承窩222的方向，能夠決定承窩222和連 接部件230的關(guān)系而不依賴于銷210的插入方向。因此，可以使銷210 的插入方向和連接部件230的方向保持極高的自由度。
另外，在連接部件230中，通過螺旋機構(gòu)可以將第2棒狀部件232 和第3棒狀部件233插入第1棒狀部件231。另外，通過使第1棒狀 部件231旋轉(zhuǎn)可以調(diào)整長度。因此，無論銷210的插入方向如何，都 能夠極容易地連接銷210和球窩接頭220,進而連接球窩接頭220和 連接部件230。
例如，預(yù)先在連接有第1~第3棒狀部件的狀態(tài)下暫時止動第2 棒狀部件232和承窩222,并暫時止動第3棒狀部件233和承窩222。 于是，如果一邊將承窩222的一方覆蓋到在任意位置以任意方向連接到插入骨中的銷210的頂端的球221的一方上、一邊調(diào)整連接部件230 的長度以微調(diào)整連接部的位置，那么能夠極容易地使另 一方的承窩 222覆蓋另一方的球221。
如果能夠使各承窩222覆蓋各球221，那么通過螺釘來固定球211 和承窩222,并連接部件230固定到承窩222就能夠完成外固定器200 的安裝。
此外，在本實施方式中，銷210以外的安裝順序沒有特別限定。 可以采用各種安裝順序例如，將銷210插入骨后使承窩222相對于球 221暫時止動，第2棒狀部件232和第3棒狀部件233插入承窩222 的插入部，并且在它們之間配置第1棒狀部件231并連接螺釘?shù)取．?然，在外固定器200的安裝時可以適當采用解除暫時止動或通過增強 暫時止動的螺釘緊固等作業(yè)。
(2)銷和旋轉(zhuǎn)部件的構(gòu)造
下面，詳細說明本發(fā)明的實施方式涉及的銷210和作為旋轉(zhuǎn)部件 的球221的構(gòu)造。圖2是說明銷210和球221的結(jié)構(gòu)的說明圖。銷210 是大致圓柱的部件，如圖2所示，其一個端部越靠近頂端變得越細， 并形成有螺紋槽210a。
球221為大致球體，并且包括插入銷210的孔221a和用于對該銷 210進行螺釘限位的螺紋孔221b。即，孔221a是穿過球221中心的孔， 同時其內(nèi)徑與銷210的外徑大致相同。因此，能夠?qū)N210嵌進孔221a 中。
銷210在嵌進孔221a中的狀態(tài)下通過螺紋孔221b以六角凹頭限 位螺釘221c進行螺釘限位。在本實施方式中，盡管球221連接到銷 210的頂端，但是當然，也可以構(gòu)成為可以在銷210不貫穿球221的 情況下對銷210進行螺釘限位，或在銷210貫穿球221的情況下螺釘 限位后切斷銷210的一端并將球221連接到銷210的一端。
無論如何，通過將球221連接到銷210的頂端并且使銷210處于 不貫穿球221的狀態(tài)，能夠?qū)N210和承窩222不干擾的整個范圍設(shè) 為承窩222的可動范圍。結(jié)果，能夠?qū)Τ懈C222的方向賦予極高的自 由度。(3)承窩的構(gòu)造
下面，詳細說明本實施方式涉及的承窩222的構(gòu)造。圖3A是表 示將承窩222中與球221接觸的面作為下側(cè)、將插入連接部件230的 插入部作為上側(cè)的圖，圖3B是圖3A的A-A截面圖。此外，在圖3A 中其內(nèi)部結(jié)構(gòu)用虛線表示。
承窩222包括具有大致半球狀外形的本體222a和從該本體222a 突出的大致圓柱狀的插入部222b。在本體222a的內(nèi)側(cè)形成有大致半 球狀的凹部222c。該凹部222c按照從本體222a挖出與球221的直徑 大致相同的半球的方式來形成。因此，能夠一邊使承窩222覆蓋球221 一邊以高自由度調(diào)整承窩222的方向。
在本實施方式中，在本體222a的壁面的4處形成有螺紋孔222d。 該螺紋孔222d是從本體222a的外壁至本體222a的內(nèi)部所形成的凹部 222c而形成的相同直徑的孔，各螺紋孔222d大致等間隔地形成于本 體222a的外周圓上。此外，該螺紋孔222d可以形成多個，當然不限 于4個，可以適當調(diào)整其數(shù)目。
可以將六角凹頭限位螺釘222e螺紋連接到螺紋孔222d,通過在 承窩222覆蓋球221的狀態(tài)下將六角凹頭限位螺釘222e螺紋連接到1 個以上螺紋孔222d中，能夠相對于球221固定承窩222。此外，在本 實施方式中，穿過螺紋孔222d的軸的線的交點被構(gòu)成為與當使球221 與凹部222c接觸時的該^求221的重心位置一致。因此，本實施方式的 凹部222c是可以將球的重心配置在其內(nèi)側(cè)的凹部。
此外，固定時使用的螺紋孔222d的個數(shù)能夠根據(jù)固定所需的強度 來選擇。另外，在本實施方式中，如上所述，在本體222a的外周圓上 形成有4個螺紋孔222d,可以使用任意螺紋孔222d來相對于球221 固定承窩222。因此，無論承窩222的方向如何，都能夠選擇可以與 六角凹頭限位螺釘222e螺紋連接的螺紋孔222d而不會與人體部位干 擾，能夠極容易地實施該螺紋連接作業(yè)。
前述插入部222b包括從承窩222的本體222a的外面突出到凹部 222c的相反側(cè)大致為圓柱狀并在與該圓柱的軸成大致直角的方向上延 伸的插入孔222f。該插入孔222f的內(nèi)徑與第2棒狀部件232和第3棒狀部件233的外徑大致相同，第2棒狀部件232和第3棒狀部件233 能夠插入插入孔222f。
另外，在插入部222b中形成有從其上端延伸到承窩222內(nèi)側(cè)的螺 紋孔222g，并能夠螺紋連接六角凹頭限位螺釘222h。因此，在第2 棒狀部件232和第3 ^^奉狀部件233插入插入部222b的狀態(tài)下通過將六 角凹頭限位螺釘螺紋連接到螺紋孔222g,能夠相對于承窩222固定連 接部件230。能夠固定。
(4)連接部件的構(gòu)造
下面，詳細說明本實施方式涉及的連接部件230的構(gòu)造。圖4是 說明構(gòu)成連接部件230的第1棒狀部件231、第2棒狀部件232和第3 棒狀部件233的說明圖，在第1棒狀部件231中，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)用虛線 表示。
第1棒狀部件231是大致筒狀的部件，在其中央形成有孔231a， 同時在比該孔231a更靠近兩端側(cè)的內(nèi)壁上形成有螺紋槽231b、 231c。 在螺紋槽231b和螺紋槽231c中，槽的旋轉(zhuǎn)方向是相反方向，例如如 果螺紋槽231b是右旋螺紋那么螺紋槽231c就是左旋螺紋。
另一方面，第2棒狀部件232和第3棒狀部件233是大致圓柱狀 的部件，.在其一側(cè)分別形成有螺紋槽232a、 233a。第2棒狀部件232 和第3棒狀部件233的外徑與第l棒狀部件231的內(nèi)徑大致相同，在 圖4中，螺紋槽232a的旋轉(zhuǎn)方向與螺紋槽231b對應(yīng)，螺紋槽233a的 :旋轉(zhuǎn)方向與螺紋槽231 c對應(yīng)。
因此，第2棒狀部件232可以與螺紋槽231c螺紋連接，第3棒狀 部件233可以與螺紋槽231c螺紋連接。在此，如上所述，由于螺紋槽 231b與螺紋槽231c中槽的旋轉(zhuǎn)方向是相反方向，因此第2棒狀部件 232與第1棒狀部件231螺紋連接時的旋轉(zhuǎn)方向與第3棒狀部件233 與第l棒狀部件231螺紋連接時的旋轉(zhuǎn)方向是相反方向。
結(jié)果，通過使第1棒狀部件231相對于第2棒狀部件232和第3 棒狀部件233相對地旋轉(zhuǎn)，能夠使第2棒狀部件232和第3棒狀部件 233相互靠近或相互遠離。即，通過使第1棒狀部件231相對于第2 棒狀部件232和第3棒狀部件233相對地旋轉(zhuǎn)，可以調(diào)整連接部件230
20的長度。此外，在本實施方式中，由于使第1棒狀部件231旋轉(zhuǎn)來調(diào) 整連接部件230的長度，因此也可以在該第1 ;唪狀部件231的外側(cè)表 面形成防滑用的槽。
在第2棒狀部件232和第3棒狀部件233中，形成于螺紋槽232a、 233a相反側(cè)的圓柱部232b、 233b是可以插入上述插入部222f中并可 以通過六角凹頭限位螺釘222h進行螺釘限位的部位。因此，當?shù)? 棒狀部件232和第3棒狀部件233固定到承窩222時，可以在第2棒 狀部件232和第3 4奉狀部件233插入插入部222f中的狀態(tài)下調(diào)整連接 部件230的長度，并且可以使六角凹頭限位螺釘222h接觸圓柱部 232b、 233b上的任意位置來固定。
即，在連接部件230的長度方向(圖4的L)上能夠調(diào)整使六角 凹頭限位螺釘222h與圓柱部232b、 233b接觸的位置(連接部的位置)。 由此，無i侖銷210以哪個方向插入骨11中，連接到該銷210的各球 221彼此的距離為怎樣的距離，都可以調(diào)整連接部件230的長度以易 于使之與各球221彼此的距離對應(yīng)，能夠極容易地進行外固定器200 的固定作業(yè)。
此外，在本實施方式中，由于連接部件230的長度是可調(diào)整的， 因此可以在將連接部件230的長度調(diào)整得盡量短的基礎(chǔ)上連接承窩 222。因此，能夠?qū)⑼夤潭ㄆ?00的大小變得盡量小，并能夠抑制對外 固定器200使用者的活動帶來的影響。
另外，在第2棒狀部件232和第3棒狀部件233中，盡管設(shè)有用 于與六角凹頭限位螺釘222h接觸的圓柱部232b、 233b，但是只要進 行固定時不破壞螺紋槽232a、 233a,還可以使六角凹頭限位螺釘222h 與螺紋槽232a、 233a接觸來進行固定。 (5)其它實施方式
圖5是表示由圓柱部件構(gòu)成連接部件的實施方式涉及的外固定器 201的例子的圖。在該圖中，與上述實施方式相同的構(gòu)造以相同的符 號表示。在圖5所示的實施方式中，釆用連接部件235代替上述連接 部件230，由于該連接部件235是圓柱狀的部件，因此通過極其簡單 的構(gòu)造能夠提供外固定器201。
21在此構(gòu)成中，因為能夠相對于連接部件235的任意位置連接承窩 222，因此無論銷210以哪個方向插入骨中，4吏承窩222覆蓋連接到該 銷210上的球221也仍然是極其容易的。因此，能夠極容易地進行外 固定器201的安裝而不影響銷210的插入方向。
此外，在用1個部件構(gòu)成1個連接部件235的情況下，只要連接 部件235與球窩接頭的連接部是圓柱就可以。例如，2個連接部之間 的形狀可以是棱柱，也可以是多個板的組合。
此外，可以采用使連接部件的方向保持自由度的構(gòu)造。圖6是表
例子的圖。在該圖中，與上述實施方式相同的構(gòu)造以相同的符號表示。 在該實施方式中，連接部件236由2個棒狀部件236a、 236b與旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)(236c- 236e)構(gòu)成。
棒狀部件236a連接到環(huán)狀部件236c，棒狀部件236b連接到環(huán)狀 部件236d。另外，能夠?qū)⒙?丁 236e插入環(huán)狀部件236c、 236d的孔中 用圖中未示出的螺母連接各環(huán)狀部件236c、 236d并固定。因此，如果 處于使環(huán)狀部件236c、 236d配合并在其孔中插入了螺釘236e的狀態(tài)， 那么就能夠以螺釘236e為中心使棒狀部件236a、 236b在共同的平面 內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
另外，由于棒狀部件236a、 236b為圓柱狀，因此將該棒狀部件 236a、 236b連接到承窩222時能夠任意選擇其連接部的位置。因此， 無論銷210以哪個方向插入骨中，通過棒狀部件236a、 236b的旋轉(zhuǎn)角 的調(diào)整、棒狀部件236a、 236b相對于承窩222的連接位置的調(diào)整以及 調(diào)整承窩222覆蓋球221時的方向，都能夠極容易地進行外固定器202 的安裝作業(yè)。
當然，在本實施方式中，固定環(huán)狀部件236c、 236d的方式不限于 螺釘236e與螺母的組合，只要能夠使環(huán)狀部件236c、 236d相對旋轉(zhuǎn)， 可以釆用各種構(gòu)成。另外，在本實施方式中，盡管構(gòu)成為棒狀部件236a、 236b在共同的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，但是當然，也可以構(gòu)成為能夠通過球窩接 頭等以更高的自由度旋轉(zhuǎn)。
此外，也可以采用相對于銷連接球窩接頭的承窩的構(gòu)造。圖7是
22表示相對于銷連接球窩接頭的承窩的例子的圖。在該圖中，與上述實
施方式相同的構(gòu)造以相同的符號表示。即，盡管銷210與球窩接頭220 的構(gòu)造與上述實施方式是相同的，但是球窩接頭220相對于銷210的 連接方式和連接部件的構(gòu)造與上述實施方式是不同的。
具體地，為了相對于銷210連接球窩接頭220的承窩222，將銷 210插入承窩222的插入部222f并用六角凹頭限位螺4丁 222h將承窩 222固定到銷210。當然，可以適當實施使插入部222f的直徑與銷210 的直徑一致等的調(diào)整。
本實施方式中的連接部件包括第l棒狀部件237a、第2棒狀部件 237b、第3棒狀部件237c，與上述實施方式相同，第1棒狀部件237a 是大致圓筒狀的部件，第2棒狀部件237b和第3棒狀部件237c是大 致圓柱狀的部件。另外，在第1棒狀部件237a兩端的內(nèi)壁中形成有旋 轉(zhuǎn)方向相反的螺紋槽，在第2棒狀部件237b和第3棒狀部件237c各 自的一個端部形成有與該螺紋槽對應(yīng)的螺紋槽。
因此，如果將第2棒狀部件237b和第3棒狀部件237c與第1棒 狀部件237a螺紋連接，就能夠通過使第1棒狀部件237a旋轉(zhuǎn)來構(gòu)成 可調(diào)整長度的連接部件237。在第2棒狀部件237b和第3棒狀部件237c 中，螺紋槽相反側(cè)的端部可插入到球221的孔221a中，并且能夠用六 角凹頭限位螺釘221c相對于球221固定第2棒狀部件237b和第2棒 狀部件237b。
當然，在此可以適當調(diào)整孔221a的直徑、和第2棒狀部件237b 和第3棒狀部件237c的直徑。此外，在本實施方式中，球221與第2 棒狀部件237b和第2 ^f奉狀部件237b連接的部位相當于連接部。如上 所述，由于通過使第1棒狀部件237a旋轉(zhuǎn)能夠調(diào)整連接部件237的長 度，因此在本實施方式中也能夠使前述連接部的位置在連接部件237 的長度方向上變化。
在以上構(gòu)成中，在相對于銷210連接承窩222時，能夠以銷210 為中心使承窩自由地旋轉(zhuǎn)。另外，在第2棒狀部件237b和第3棒狀部 件237c上安裝有球221的狀態(tài)下可以調(diào)整連接部件237的長度。因此， 無論銷210相對于骨如何插入，都能夠通過調(diào)整承窩222的方向和連接部件237的長度來容易地完成外固定器203的安裝。
此外，在上述實施方式中，盡管示出了將銷210—支支地分別插 入分離的骨lla、 llb中的例子，但是當然，也可以采用將多個銷210 插入骨中并用球窩接頭和連接部件連接任意2組的構(gòu)造。另外，也可 以將一支銷210插入多根骨中。例如，在圖l中，也可以使銷210貫 穿骨lla，將貫穿骨lla的銷210進一步插入骨llb來進行整復。即， 根據(jù)骨折的狀態(tài)和骨的大小、整復所需的強度等可以適當變更銷210 的插入方式。
此外，在上述實施方式中，盡管在各部件的固定中使用了六角凹 頭限位螺釘，但是使用切口限位螺釘來固定部件也是可以的，還可以 采用螺釘以外的各種固定方式。例如，可采用將球221與銷210的連 接以及球221與承窩222的連接設(shè)為嵌入等的構(gòu)成。此外，在上述實 施方式中，盡管示出了具有大致半球狀的凹部222c的大致半球狀的本 體222a作為例子，但是凹部只要是能夠配置球并使球能夠自由旋轉(zhuǎn)的 形狀即可，而不限于大致半球狀。另外，本體222a也不限于大致半球 狀，可采用矩形等各種構(gòu)成。
下面，說明相對于各銷連接多個球窩接頭的實施方式。在本實施 方式中，由上述球221和承窩222構(gòu)成的球窩接頭220 (以下稱為頂 端接頭)連接到銷210的頂端，并且其它球窩接頭(以下稱為中間接 頭)連接到該頂端接頭與銷210的螺紋槽210a之間。圖8是表示用于 將該中間接頭連接到銷210的旋轉(zhuǎn)部件2210的圖。
該旋轉(zhuǎn)部件2210，如圖8所示，為連接球2211與圓筒狀的插入 部2212的結(jié)構(gòu)。球2211可以4皮上述承窩222覆蓋，并且可以一邊使 承窩222與球2211接觸一邊使承窩222在球2211的外周周圍旋轉(zhuǎn)以 進行螺釘限位。
另一方面，在插入部2212中形成有在與其軸垂直的方向形成并貫 穿插入部2212的孔2210a和與該圓筒的軸平行的螺紋孔2210b?？?2210a是插入銷210的孔，螺紋孔2210b是用于對插入該孔2210a的 銷210進行螺釘限位的螺紋孔。
即，孔2210a的內(nèi)徑與銷210的外徑大致相同。因此，銷210能夠嵌進孔2210a中。另外，銷210在嵌進孔2210a的狀態(tài)下通過螺紋 孔2210b以六角凹頭限位螺4丁 2210c進行螺4丁限位。
圖9是表示本實施方式中的外固定器的使用例的模式圖。在圖9 中，示出了將共3支銷210插入骨llc、骨lid中的狀態(tài)作為例子。 在該例子中，2支銷210插入骨llc中，1支銷210插入骨lid中，并 且頂端接頭(球窩接頭220)和中間接頭(球窩接頭2220)連接到各 銷。
即，頂端接頭由與上述圖1等所示的球窩接頭相同由球221和承 窩222構(gòu)成并連接到各銷的頂端。在本實施方式中，在將這些頂端接 頭連接到銷210之前，將由旋轉(zhuǎn)部件2210和承窩222構(gòu)成的中間接頭 連接到銷210。
更具體地，例如，能夠根據(jù)以下步驟試用外固定器。將銷210插 入骨llc、 lid中，然后將旋轉(zhuǎn)部件2210插入各銷210中，在銷210 的頂端與骨llc、 11d之間以六角凹頭限位螺4丁2210c暫時止動旋轉(zhuǎn)部 件2210。于是，在各個旋轉(zhuǎn)部件2210被承窩222覆蓋的狀態(tài)下暫時 止動旋轉(zhuǎn)部件2210和承窩222。
下面，與上述圖1相同，球221連接到銷210的頂端，被承窩222 覆蓋并暫時止動，連接部件235a、 235b、 238插入各承窩222并暫時 止動。當然，當進行該暫時止動時，能夠調(diào)整旋轉(zhuǎn)部件2210、承窩222 的方向。此外，連接部件235a、 235b與上述圖5所示的連接部件235 相同，連接部件238是使連接部件235彎曲的部件。
如上所述，如果在球窩接頭220、 2220和連接部件235a、 235b、 238連接的狀態(tài)下完成暫時止動，那么通過各螺釘固定承窩222和連 接部件235a、 235b、 238。在如上所述的安裝過程中，在銷210插入 后，能夠調(diào)整承窩222的方向和旋轉(zhuǎn)部件2210的方向以完成外固定器 的安裝。因此，在安裝外固定器時，銷210的插入方向自由度極高， 并能夠容易地實施適當?shù)恼麖汀?br> 另外，在連接到各銷210的球窩接頭中，連接部件的方向不限于 一個方向，能夠在朝向多方向的狀態(tài)下連接連接部件。因此，可以通 過從多個方向延伸的連接部件來固定銷210，并能夠自由設(shè)定連接部2007800
件的方向，能夠維持外固定器被穩(wěn)固地固定的狀態(tài)。
例如，在插入骨llc中的2支銷210中，即使在骨llc的軸向(骨 llc延伸的方向)上施加力，由于存在連接部件235a，也能夠維持外 固定器被極穩(wěn)固地固定的狀態(tài)。此外，即使對上述2支銷210施加骨 llc的軸周圍的力，由于存在連接部件235b、 238，也能夠維持外固定 器被極穩(wěn)固地固定的狀態(tài)。
此外，圖9所示的構(gòu)造是一個例子，例如，連接部件的構(gòu)造不限 于連接部件235a、 235b、 238的構(gòu)造，可以采用上述各種連接部件。 另外，球窩接頭220、 2200的大小可以根據(jù)整復對象的骨的大小進行 適當調(diào)整，也可以根據(jù)銷210的位置設(shè)為不同的大小。
此外，盡管在上述圖9中為了簡單起見省略了各螺釘，但是當然， 這些螺釘不限于六角凹頭限位螺釘，可以采用各種螺釘。此外，本實 施方式中的承窩222的構(gòu)造與圖3所示的構(gòu)造相同，在承窩222的外 周上等間隔地(本實施方式中是4處)形成螺紋孔，各螺紋孔的軸構(gòu) 成為在凹部222c的中心相交。因此，可以將六角凹頭限位螺釘222e 從多個方向螺紋連接到承窩222,結(jié)果，使外固定器的安裝作業(yè)變得 極容易。
例如，在圖9所示的例子中，由于在以箭頭Ar表示的螺紋孔222d 的附近存在連接部件235a，因此盡管難以將六角凹頭限位螺釘222e 螺紋連接到該螺紋孔222d，但是使螺釘222e的螺紋連接作業(yè)容易的 是另一螺紋孔222d而選擇螺紋孔222d是極其容易的。因此，根據(jù)本 實施方式，無論外固定器的安裝狀態(tài)如何，都能夠極容易地進行安裝 作業(yè)。
此外，在圖9所示的例子中，雖然使用了 2支直線狀的連接部件 235a、 235b和1 #>彎曲的連接部件238,但是當然，連接部件的形狀 不限于這些形狀。例如，也可以采用除了兩端以外的部位彎曲的連接 部件。如果釆用這樣的連接部件，那么可以相對于指、腕等大致圓柱 狀的骨以大致相反方向插入銷并通過連接部件來連接與兩支銷連接的 球窩接頭。此外，如上所述，相對于一支銷連接多個球窩接頭的構(gòu)造 通過圖8、圖9以外的構(gòu)造也可以實現(xiàn)。例如，如圖7所示的例子那
26樣在上述的中間接頭中也可以用承窩222來構(gòu)成連接到銷的部件。
下面，對圖10和圖11中所示的球窩接頭320進行說明。球窩接 頭320相對地固定銷210和連接部件235并通過連接部件235與圖中 未示出的其它球窩接頭320連接。球窩接頭320通過與已經(jīng)描述的球 窩接頭替換可以是能夠構(gòu)成各種外固定器的構(gòu)造。即，球窩接頭以外 的外固定器的構(gòu)造是可以將已經(jīng)描述的實施方式的構(gòu)造原樣地適用于 球窩接頭320。
旋轉(zhuǎn)部件321是形成有插入銷210的孔321a和用于對該銷210進 行螺^T限位的螺紋孔321b的球。銷210在插入到孔321a中的狀態(tài)下 螺紋連接到螺紋孔321b中的限位螺釘321c進行螺釘限位。
在支承部件322中形成有作為雄螺紋的第一螺釘322b。在第一螺 釘322b的頂端部形成有可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)部件321的第一支承部 322a。第一支承部322a是具有與旋轉(zhuǎn)部件321的半徑基本相同的曲率 半徑的凹面。第一支岸義部322a優(yōu)選地為與旋轉(zhuǎn)部件321在3點以上支 承的形狀。另外，優(yōu)選地，這3點的重心穿過第一螺釘322b的旋轉(zhuǎn)軸， 包含這3點的平面與第一螺釘322b的旋轉(zhuǎn)軸垂直。更優(yōu)選地，4點以 上的接觸點的重心與旋轉(zhuǎn)部件321的中心一致。在第一支承部322a 是具有與旋轉(zhuǎn)部件321的半徑基本上相同的曲率半徑的凹面的情況 下， <接觸點的重心與; 走轉(zhuǎn)部件321的中心 一致。
在支承部件322中形成有用于安裝連接部件235的貫穿孔322和 螺紋孔322d。連接部件235插入到貫穿孔322c中并通過螺紋連接到 螺紋孔322d中的螺釘(圖中未示出)固定到支承部件322。
緊固部件323是兩端部具有開口并容納旋轉(zhuǎn)部件321的筒狀。即， 緊固部件323是一個開口的直徑R1 (參照圖12A)大于旋轉(zhuǎn)部件321 的直徑的筒狀。另外，緊固部件323是特殊的螺母，其外面是具有用 扳手等可保持的大致六棱柱的側(cè)面形狀。
在緊固部件323的一端部形成有作為與第 一螺釘322b對應(yīng)的雌螺 紋的第二螺釘323a。第二螺釘323a的螺紋牙的直徑被設(shè)計成大于旋 轉(zhuǎn)部件321的直徑。因此，緊固部件323可以容納旋轉(zhuǎn)部件321。此 外，緊固部件323與支承部件322的螺紋的雌雄關(guān)系也可以是相反的。即，緊固部件323的外面形成雄螺紋、支承部件322的里面形成雌螺 紋也是可以的。
在緊固部件323的另一端部形成有至少在3點可支承旋轉(zhuǎn)部件 321的第二支承部323b。第二支承部323b是向著緊固部件323的中心 軸突出的部分。第二支承部323b的內(nèi)側(cè)端是圖12A所示的圓形。由 于第二支承部323b的內(nèi)徑R2被設(shè)計成小于旋轉(zhuǎn)部件321的直徑，因 此第二支承部323b能夠至少在3點支承旋轉(zhuǎn)部件321。第二支承部 323b的第二螺4丁 323a側(cè)(圖10的紙面上側(cè))的端面是向著形成有第 二螺釘323a側(cè)的緊固部件323的開口端直徑擴大的錐形。
第二支承部323b只要是可將旋轉(zhuǎn)部件321推壓到第一支承部件 322a的形狀即可，例如也可以是如圖12B所示的由多個凸部構(gòu)成的形 狀。于是，在旋轉(zhuǎn)部件321與第一支承部件322a和第二支承部件323b 接觸的狀態(tài)下第二螺釘323a與第一螺釘322b螺紋連接時，由于期望 第一支承部322a與第二支承部323b相對于旋轉(zhuǎn)部件321的接觸點的 重心總是與旋轉(zhuǎn)部件321的中心一致，因此期望第二支承部323b是在 位于與第二螺釘323a的中心軸垂直的平面上且重心處于第二螺釘 323a的中心軸上的至少3點可支承旋轉(zhuǎn)部件321的形狀。在這種情況 下，僅僅對1個部件(緊固部件)進行旋轉(zhuǎn)操作，就能夠?qū)φ麄€方向 的姿勢變化同時調(diào)整用于調(diào)整連接部件235相對于銷210的姿勢所需 的力并固定。另外，在這種情況下，僅僅對1個部件(緊固部件)進 行旋轉(zhuǎn)操作，就能夠?qū)φ麄€方向的姿勢變化同時增大連接部件235相 對于銷210的姿勢的固定力。結(jié)果，通過外固定器來固定骨的作業(yè)變 得更容易。
然而，例如，第 一支承部322a與旋轉(zhuǎn)部件321在3點以上接觸， 并且這些接觸點位于與第一螺釘322b的旋轉(zhuǎn)軸垂直的平面上的情況 下，以第二支承部323b的1點將旋轉(zhuǎn)部件321推壓到第一支承部322a 的構(gòu)造也是可以的。在這種情況下，通過第二支承部323b與旋轉(zhuǎn)部件 321的接觸點并與第二螺釘323a的中心軸平行的直線穿過以第 一 支承 部322a與旋轉(zhuǎn)部件321的接觸點為頂點的多邊形的內(nèi)側(cè)且第二螺釘 323a的中心軸穿過此多邊形的內(nèi)側(cè)就足夠了。在這種情況下，在旋轉(zhuǎn)觸的狀態(tài)下第二螺 釘323a與第一螺釘322b螺紋連接時，第一支承部件322a與第二支承 部件323b相對于旋轉(zhuǎn)部件321的接觸點的重心總是與旋轉(zhuǎn)部件321 的中心一致。
第二支承部323b的第二螺釘323a的遠側(cè)(圖10的紙面下側(cè))的 端面是向著形成有第二支承部323b側(cè)的緊固部件323的開口端直徑擴 大的錐形。通過將第二支承部323b的端面設(shè)計成這樣的錐形以擴大銷 210的可動范圍。
下面，基于圖13A至圖13H來說明包括這樣構(gòu)成的球窩接頭320 的外固定器的使用方法。
首先，使用鉆將銷210的頂端分別插入骨折了的骨lla、 llb中并 固定(圖13A)。
其次將銷210切斷至期望的長度(圖13B)。
其次以合適的方向分別使銷210穿過連接部件323,然后使用限 位螺釘321b將旋轉(zhuǎn)部件321安裝到銷210的端部(圖13C)。
其次按照從兩側(cè)夾進旋轉(zhuǎn)部件321的方式緩慢緊固支承部件322 與緊固部件323 (圖13D)。在該狀態(tài)下，讓球窩接頭320自由運動著。
其次將連接部件235分別插入支承部件322的貫穿孔322c中(圖 13E)。此時，由于球窩接頭320能夠自由運動，并且能夠自由調(diào)整連 接部件235與球窩接頭320的連接部的位置，因此容易將連接部件235 插入支承部件322的貫穿孔322c中。另外，在球窩接頭320能夠自由 運動并僅將連接部件235插入貫穿孔322c而不固定的狀態(tài)下，能夠自 由地調(diào)整骨折了的骨lla、 llb的接合狀態(tài)。
其次在保持連接部件235的狀態(tài)下使用扳手等將緊固部件323螺 紋連接到支承部件322中(圖13F)。即，將緊固部件323的第二螺釘 螺紋連接到支承部件322的第一螺釘。此時，由于緊固部件323遠大 于諸如圖3所示的限位螺釘222e，因此容易用扳手轉(zhuǎn)動緊固部件323。 另外，在旋轉(zhuǎn)部件321分別與緊固部件323和支承部件322的兩方接 觸的狀態(tài)下，通過調(diào)整緊固部件323的螺紋連接量能夠?qū)τ谡麄€方向 均勻地調(diào)整使連接部件235相對于銷210的姿勢變化所需的力。另外，
29在此狀態(tài)下，如果連接部件323與貫穿孔322c的空隙小至可忽略的程 度，那么能夠?qū)τ谡麄€方向均勻地調(diào)整使骨折了的骨lla、 llb的接合 狀態(tài)變化所需要的力。
另外，由于在由連接部件235連接的2個球窩接頭320中的之一 中，在緊固部件323與支承部件322緊緊地螺紋連接的狀態(tài)下，由于 連接部件235不能旋轉(zhuǎn)，因此能夠在另一個球窩接頭320中用一只手 調(diào)整緊固部件323的螺紋連接量。即，在此狀態(tài)下，由于不需要保持 連接部件235,因此能夠一邊使用一只手來調(diào)整緊固部件323的螺紋 連接量一邊使用另一只手操作患部。此外，如果連接部件323與貫穿 孔322c的空隙小至可忽略的程度，那么在由連接部件235連接的2個 球窩接頭320的兩方中，在緊固部件323緊緊地螺紋連接的狀態(tài)下， 骨折了的骨lla、 lib的一方的姿勢與位置相對于另一方?jīng)]有實質(zhì)變 化。由此， 一邊以X射線影像確認骨折了的骨lla、 llb的結(jié)合狀態(tài)一 邊幾乎一個人就能夠?qū)⒐钦哿说墓莑la、 lib固定在適當?shù)慕雍蠣顟B(tài)。
其次，在骨折了的骨lla、 llb被適當接合的狀態(tài)下，使用限位螺 釘322e將連接部件235固定到各支承部件322 (圖13G)。由此，能 夠完全地固定骨折了的骨lla、 llb的接合狀態(tài)。
此外，然后如圖13H所示，優(yōu)選地，將第三螺釘323d與設(shè)于緊 固部件323中的螺紋孔螺紋連接，并用第三螺釘323d的頂端按壓支承 部件322。在此情況下，壓碎支承部件322的第一螺釘322b的螺紋牙 也是可以的。由此，能夠完全防止緊固部件323的松開。
于是，在上述的各種實施方式中，除非接受治療的人操作患部否 則球窩接頭就不會活動，如果接受治療的人操作患部那么就能夠在球 窩接頭活動的狀態(tài)下固定球窩接頭，外固定器的處理變得更容易。然 而，以螺釘?shù)木o固量來實現(xiàn)這種狀態(tài)是不容易的。因此，在安裝有連 接部件的部件(承窩和支承部件)相對于安裝有銷的部件(旋轉(zhuǎn)部件) 能夠旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，期望這2個部件通過磁力吸引的構(gòu)造。在此構(gòu)成 中，例如可以用按照互相吸引的方式被磁化的強磁性體來形成圖2所 示的球211和承窩222。另外，例如可以用按照互相吸引的方式被磁 化的強磁性體來構(gòu)成圖10所示的旋轉(zhuǎn)部件321和支承部件322。強磁
30性體包括鐵氧體、釹、氧化鐵、氧化鉻、鈷等，可以根據(jù)外固定器的 大小和質(zhì)量適當采用能夠獲得所需磁力的強磁性體，另外，為了使強 度和磁力平衡優(yōu)選地采用合金。
另外，在上述的各種實施方式中，如果外固定器在X射線照片中 沒有濃密地映入，那么用X射線照片來確認骨折了的骨的接合狀態(tài)就 變得容易。因此，期望用X射線透過率例如高于骨的材料來形成外固 定器的結(jié)構(gòu)部件的構(gòu)造。在此構(gòu)成中，例如可以將碳纖維、玻璃纖維 等強化復合塑料材料用于連接部件，或可以將塑性磁體用于球窩接頭。 通過使用象這樣的各種塑料材料還能夠使外固定器輕量化，并且由于 能夠使用注射成型因而還能夠降低構(gòu)成部件的成型成本，承窩還能夠 防止生銹。復合塑料材料的基質(zhì)可以是熱塑性樹脂和熱固性樹脂的任 一種，并可以使用聚碳酸酯等工程塑料、聚苯硫醚、非晶聚芳酯(非
晶求y7^—卜)、聚芳醚酮樹脂、熱塑性聚酰亞胺等超級工程塑料(7 一/《一工:/、:;二7i;y7、];y夕、、7。，7于:y夕)。于是，通過將塑性磁體用于 球窩接頭，能夠?qū)崿F(xiàn)既維持了通過磁力能夠暫時固定銷與連接部件的 功能又容易確認骨折部位的外固定器。
例如，通過用按照互相吸引的方式被;茲化的塑性石茲體來形成圖2 所示的球211與承窩222、和用按照互相吸引的方式被磁化的塑性磁 體來形成圖10所示的旋轉(zhuǎn)部件321與支承部件322,能夠?qū)崿F(xiàn)既維持 了通過磁力能夠暫時固定球窩接頭的功能又容易確認骨折部位的外固 定器。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明可以用于骨折的治療。另外，骨折治療工具的制造者可以 將其作為產(chǎn)品提供。
權(quán)利要求
1. 外固定器，包括插入骨中的多個銷，連接部件，以及多個球窩接頭，每個球窩接頭包括旋轉(zhuǎn)部件，其相對地固定所述銷和所述連接部件并通過所述連接部件連接并且至少部分為球，支承部件，其形成有可旋轉(zhuǎn)地支承所述球的第一支承部和第一螺釘，以及緊固部件，其在兩端部具有開口并為容納所述球的筒狀，且一端部形成有與所述第一螺釘對應(yīng)的第二螺釘，另一端部形成有通過螺紋連接所述第二螺釘和所述第一螺釘以將所述球推壓到所述第一支承部的第二支承部，其中，所述銷和所述連接部件安裝到所述支承部件和所述旋轉(zhuǎn)部件。
2. 如權(quán)利要求1所述的外固定器，其中當螺紋連接所述第二螺釘 和所述第一螺釘時，所述第二支承部一邊至少在3點進行支承一邊將 所述球推壓到所述第 一 支承部，當所述球與所述第一支承部和所述第二支承部接觸時，所述第一 支承部和所述第二支承部與所述球的接觸點的重心總是與所述球的中 心一致。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的外固定器，還包括第三螺釘，通過使 第三螺釘與所述緊固部件和所述支承部件之中設(shè)置在外側(cè)的一方螺紋 連接來擠壓設(shè)置內(nèi)側(cè)的另 一 方以將所述緊固部件和所述支承部件固定 成不能旋轉(zhuǎn)。
4. 如權(quán)利要求l至3任一項所述的外固定器，其中所述旋轉(zhuǎn)部件與所述支承部件的至少 一 方在吸引另 一 方的方向上被^f茲化。
5. 如權(quán)利要求4所述的外固定器，其中所述旋轉(zhuǎn)部件和所述支承 部件由塑性磁體形成。
6. 外固定器，包括 插入骨中的多個銷， 連接部件，以及多個球窩接頭，每個球窩接頭包括旋轉(zhuǎn)部件，其相對地固定所述銷和所述連接部件并通過所述 連接部件連接并且至少部分為球，承窩，其具有能夠?qū)⑺銮虻闹匦呐渲迷谄鋬?nèi)側(cè)的凹部和從外面到達所述凹部的螺紋孔，以及螺釘，通過與所述螺紋孔螺紋連接將所述球推壓到所述凹部， 其中，所述銷和所述連接部件安裝到所述承窩和所述旋轉(zhuǎn)部件， 所述旋轉(zhuǎn)部件和所述承窩的至少一方在吸引另一方的方向上被磁化。
7. 如權(quán)利要求6所述的外固定器，其中所述旋轉(zhuǎn)部件和所述承窩 由塑性;茲體形成。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的外固定器，其中在至少一個所述球窩 接頭中，所述旋轉(zhuǎn)部件和所述承窩的某一方安裝到所述銷的頂端，并 相對于被安裝的該旋轉(zhuǎn)部件或該承窩安裝所述旋轉(zhuǎn)部件和所述承窩的 另一方。
9. 如權(quán)利要求6至8任一項所述的外固定器，其中所述球窩接頭 包括在所述旋轉(zhuǎn)部件和所述承窩的某一方上形成有貫穿孔的插入部，所述銷插入并固定在所述插入部的貫穿孔中。
10. 如權(quán)利要求1至9任一項所述的外固定器，其中相對于各銷 固定有多個所述球窩接頭。
11. 如權(quán)利要求1至IO任一項所述的外固定器，其中所述連接部件包括連接所述球窩接頭的多個連接部，至少能夠在該連接部件的長度方向上調(diào)整該多個連接部的位置。
12. 如權(quán)利要求1至11任一項所述的外固定器，其中所述連接部件包括第l棒狀部件、和通過螺旋機構(gòu)分別連接到該第l棒狀部件兩端的第2棒狀部件和第3棒狀部件，所述兩端的螺旋機構(gòu) 一 方是右旋螺紋，另 一 方是左旋螺紋。
13. 如權(quán)利要求1至12任一項所述的外固定器，其中所述連接部 件包括2個棒狀部件，并且該2個棒狀部件至少在平面內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地連 接到通過該連接部件連接的2個所述球窩接頭之間。
全文摘要
通過外固定器固定骨的作業(yè)變得容易。本發(fā)明提供外固定器，其包括插入骨中的多個銷、連接部件和多個球窩接頭，所述球窩接頭包括旋轉(zhuǎn)部件，其相對地固定前述銷和前述連接部件并通過前述連接部件連接并且至少部分為球；支承部件，其形成有可旋轉(zhuǎn)地支承前述球的第一支承部和第一螺釘；緊固部件，其在兩端部具有開口并為容納前述球的筒狀，且一端部形成有與第一螺釘對應(yīng)的第二螺釘，另一端部形成有通過相對于前述第一螺釘螺紋連接前述第二螺釘以將前述球推壓到前述第一支承部的第二支承部，其中前述銷和前述連接部件安裝到前述支承部件和前述旋轉(zhuǎn)部件。
文檔編號A61B17/58GK101453959SQ200780019410
公開日2009年6月10日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者平田仁, 建部將廣, 筱原孝明 申請人:國立大學法人名古屋大學