本發(fā)明屬于外科醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種治療脛骨骨折矯正的七自由度單側(cè)外固定器。

背景技術(shù)：

脛骨骨折是一種數(shù)量很大的常見骨科疾病。治理此病的傳統(tǒng)方法是用石膏固定、牽引或者切開復(fù)位內(nèi)固定，病人通常需要三個(gè)月臥床，常常引起關(guān)節(jié)僵硬。隨著外固定技術(shù)的發(fā)展，外固定支架已成為骨科治療中比較重要的工具之一并得到了迅速發(fā)展，其中l(wèi)lizarov全環(huán)式外固定器較為突出，是骨外固定器技術(shù)領(lǐng)域的重大進(jìn)步。Llizarov的技術(shù)也激發(fā)了無數(shù)骨科讓醫(yī)生對骨外固定技術(shù)的學(xué)習(xí)、研究和應(yīng)用的興趣。1984年，Bastiani等發(fā)明了一種單邊的動(dòng)力單側(cè)外固定，簡化了操作難度。Ao學(xué)派也認(rèn)識到骨外固定器在開放、感染性骨折中的應(yīng)用價(jià)值，研制了一種管狀外固定器。1994年美國人J Charles Taylor等人在llizarow環(huán)形外固定器的基礎(chǔ)上，改進(jìn)成“空間架構(gòu)”’外固定(Taylor Spatial Frame，簡稱TSF)，Taylor外固定器是一種將六個(gè)可伸縮的連接桿傾斜地連接在近端遠(yuǎn)端環(huán)上，并在連接點(diǎn)處可以自由旋轉(zhuǎn)的洞孔環(huán)式外固定器，該固定器就是有名的“泰勒空間框架”。

雖然這些外固定器都有自己的獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用價(jià)值，但是也同時(shí)存在自身的不足，并聯(lián)外固定器結(jié)構(gòu)笨重，不夠靈活，使患者在手術(shù)后的功能恢復(fù)帶來困難和不便，由于早期單側(cè)外固定器關(guān)節(jié)角度調(diào)整范圍的局限性導(dǎo)致靈活性受到限制，功能單一，治療大變形的骨折矯正困難。因此根據(jù)“骨科自然重建理念”：骨折早期實(shí)施堅(jiān)強(qiáng)固定，骨折中期提供軸向和綜合應(yīng)力刺激的彈性固定，后期提供平衡固定這一理念，設(shè)計(jì)一個(gè)能夠較好的解決單側(cè)外固定器調(diào)節(jié)范圍小，靈活性差的問題，使單側(cè)外固定器在大變形骨折矯正中得以應(yīng)用是非常有意義的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種關(guān)節(jié)調(diào)節(jié)范圍大。靈活性大并且能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)靜結(jié)合的單側(cè)外固定器，要解決大變形脛骨骨折矯正困難的問題，保證關(guān)節(jié)在轉(zhuǎn)角的任意位置實(shí)現(xiàn)固定，且結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。該固定器主要由六個(gè)不同心的轉(zhuǎn)動(dòng)副和一個(gè)移動(dòng)副組成，能夠?qū)崿F(xiàn)空間三維骨變形矯正并且在骨折后期具有軸向加壓的功能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種七自由度脛骨單側(cè)外固定器，其特征在于：包括近端骨針支架(5)、延長棒(1)、近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)、近端延長棒卡子(16)、遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)、遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)、遠(yuǎn)端骨針支架(38)：所述近端骨針支架(5)能夠繞近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)實(shí)現(xiàn)x軸180度的轉(zhuǎn)動(dòng)，近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)相對近端延長棒卡子(16)能夠?qū)崿F(xiàn)繞y軸360度的轉(zhuǎn)動(dòng)，近端延長棒卡子(16)相對于延長棒(1)能夠?qū)崿F(xiàn)繞z軸360度的轉(zhuǎn)動(dòng),近端延長棒卡子(16)和遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)相對于延長棒(1)的軸線實(shí)現(xiàn)沿著z軸60mm的移動(dòng)；延長棒(1)的兩端轉(zhuǎn)動(dòng)體是對稱結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)相對于延長棒(1)實(shí)現(xiàn)繞z軸360度的旋轉(zhuǎn)，遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)相對遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)實(shí)現(xiàn)繞y軸360度的轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)端骨針支架(38)相對遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)能夠?qū)崿F(xiàn)繞x軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述延長棒(1)由延長棒外桿(1-2)、延長棒內(nèi)桿(1-1)、絲杠螺紋桿(2-1)、螺母絲杠凸臺(2-2)、絲杠螺母(2-3)、螺母絲杠卡槽(2-4)、絲杠軸承(3)和卡簧(4)組成：中空的延長棒內(nèi)桿(1-1)通過螺紋和絲杠螺紋桿(2-1)連接，絲杠螺紋桿(2-1)的下端是螺母絲杠凸臺(2-2)，絲杠軸承(3)安裝在螺母絲杠凸臺(2-2)上，卡簧(4)安裝在絲杠軸承(3)和絲杠螺母(2-3)之間，延長棒外桿(1-2)通過絲杠軸承(3)和螺母絲杠凸臺(2-2)連接，絲杠軸承(3)通過卡簧(4)與絲杠螺母(2-3)固定連接，螺母絲杠卡槽(2-4)在絲杠螺母(2-3)的底端，通過旋轉(zhuǎn)螺母絲杠卡槽(2-4)實(shí)現(xiàn)延長棒內(nèi)桿(1-1)相對延長棒外桿(1-2)沿延長棒軸線的上下移動(dòng)運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成移動(dòng)副。

進(jìn)一步地，所述近端骨針支架(5)由近端骨針支架上端蓋(5-1)、近端骨針支架下端蓋(5-2)、近端骨針支架左側(cè)螺釘(7-1)、近端骨針支架右側(cè)螺釘(7-2)、近端左側(cè)彈簧(6-1)、近端右側(cè)彈簧(6-2)和近端骨針支架針槽(5-3)組成：近端骨針支架上端蓋(5-1)通過近端骨針支架左側(cè)螺釘(7-1)和近端骨針支架右側(cè)螺釘(7-2)與近端骨針支架下端蓋(5-2)連接；近端左側(cè)彈簧(6-1)安裝在近端骨針支架上端蓋左側(cè)螺紋孔(5-4)中，近端右側(cè)彈簧(6-2)安裝在近端骨針支架上端蓋右側(cè)螺紋孔(5-7)中，近端骨針支架左側(cè)螺釘(7-1)和近端骨針支架右側(cè)螺釘(7-2)通過近端左側(cè)彈簧(6-1)和近端右側(cè)彈簧(6-2)將近端骨針(8)壓緊在近端骨針支架針槽(5-3)中，實(shí)現(xiàn)近端骨針(8)的固定。

進(jìn)一步地，所述近端骨針支架(5)由近端骨針支架上端蓋(5-1)和近端骨針支架下端蓋(5-2)組成，近端骨針支架下端蓋(5-2)的右端是近端骨針支架旋轉(zhuǎn)體(5-5)，近端骨針支架旋轉(zhuǎn)體(5-5)中開有內(nèi)嵌齒槽(5-6)，近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)的左側(cè)存在伸出旋轉(zhuǎn)部位(9-1)；近端骨針支架旋轉(zhuǎn)體(5-5)插入近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出旋轉(zhuǎn)部位(9-1)之間并通過近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體齒輪(11)連接在一起，近端骨針支架旋轉(zhuǎn)體(5-5)通過近端骨針支架內(nèi)嵌齒槽(5-6)和近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體齒輪(11)連接，近端花鍵軸(10)與近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體齒輪(11)連接在一起。

進(jìn)一步地，近端花鍵軸(10)的軸端開有近端花鍵軸切槽表面(10-1)和近端花鍵螺紋(10-2)，近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)通過轉(zhuǎn)動(dòng)近端花鍵軸切槽表面(10-1)和近端骨針支架(5)實(shí)現(xiàn)相對轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副。

進(jìn)一步地，近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出旋轉(zhuǎn)部位(9-1)的底端有凹表面(9-2)，近端花鍵下端軸承(14-1)安裝在近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體凹表面(9-2)上，其中近端花鍵軸(10)通過近端花鍵下端軸承(14-1)和近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出旋轉(zhuǎn)部位(9-1)連接，近端花鍵軸(10)通過近端花鍵上端軸承(14-2)和近端軸承端蓋(12)連接，近端端蓋螺母(13)通過近端防松墊圈(15)壓緊在近端軸承端蓋(12)上，近端端蓋螺母(13)通過近端花鍵螺紋(10-2)和近端花鍵軸(10)連接，近端花鍵軸(10)通過近端端蓋螺母(13)壓緊在近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體凹表面(9-2)上。

進(jìn)一步地，所述近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)的下端有一個(gè)伸出軸(9-3)，近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出軸(9-3)旁邊安裝一個(gè)近端延長棒卡子齒輪(17)，所述近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)通過近端延長棒卡子齒輪(17)和近端延長棒卡子(16)連接，近端延長棒卡子齒輪(17)通過近端延長棒卡子齒槽(16-1)和近端延長棒卡子(16)連接；近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)通過旋轉(zhuǎn)近端延長棒卡子齒輪軸(17-1)和近端延長棒卡子(16)形成繞近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出軸(9-3)的相互轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副；近端延長棒卡子齒輪軸(17-1)上安裝了近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體上端軸承(18-1)和近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體下端軸承(18-2)，所述兩端軸承分別安裝在近端連接端蓋(19)的上下表面，近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)通過近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體上端軸承(18-1)和近端連接端蓋(19)的上表面連接，近端連接端蓋(19)通過近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體下端軸承(18-2)和近端連接端蓋(19)的下表面連接；近端延長棒卡子齒輪螺母(20)通過近端防松墊片(21)壓緊在近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)上。

進(jìn)一步地，近端延長棒卡子軸承(22)安裝在近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出軸(9-3)的下端以及近端延長棒卡子凹孔表面(16-3)上，近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出軸(9-3)通過近端延長棒卡子軸承(22)和近端延長棒卡子內(nèi)凹孔軸(16-2)連接，近端連接端蓋(19)將近端延長棒卡子軸承(22)壓緊在近端延長棒卡子凹孔表面(16-3)上，近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出軸(9-3)通過近端延長棒卡子軸承(22)和近端延長棒卡子內(nèi)凹孔軸(16-2)形成相對轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)；近端連接端蓋(19)通過近端緊固長螺釘(23)固定在近端延長棒卡子(16)上；近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)通過近端緊固長螺釘(23)和近端延長棒卡子(16)固定在一起,近端緊固長螺釘(23)通過近端鎖緊墊圈(24)固定在近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)上。

進(jìn)一步地，所述近端連接端蓋(19)通過近端連接端蓋螺釘(25)和近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)固定在一起。

進(jìn)一步地，所述近端延長棒卡子(16)安裝在延長棒內(nèi)桿(1-1)上，遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)安裝在延長棒外桿(1-2)上；近端延長棒卡子(16)通過近端延長棒螺釘(26-2)和近端延長棒螺母(26-1)與延長棒內(nèi)桿(1-1)固定在一起，延長棒內(nèi)桿(1-1)和近端延長棒卡子(16)可以實(shí)現(xiàn)360度相互轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副；遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)通過遠(yuǎn)端延長棒螺釘(28-2)和遠(yuǎn)端延長棒螺母(28-1)與延長棒外桿(1-2)固定在一起，延長棒外桿(1-2)和遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)可以實(shí)現(xiàn)360度相互轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副。

固定器的結(jié)構(gòu)是對稱結(jié)構(gòu)，所述遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)和遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)的連接與近端延長棒卡子(16)和近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)的連接是一樣的，下面簡要說明。

進(jìn)一步地，所述遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)通過遠(yuǎn)端延長棒卡子齒輪(30)和遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)連接，遠(yuǎn)端延長棒卡子齒輪(30)通過遠(yuǎn)端延長棒卡子齒槽(27-1)和遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)連接；遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)通過旋轉(zhuǎn)遠(yuǎn)端延長棒卡子齒輪軸(30-1)和遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)形成繞遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出軸(29-3)的相互轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副；遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)通過遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體上端軸承(31-1)和遠(yuǎn)端連接端蓋(32)的上表面連接，遠(yuǎn)端連接端蓋(32)通過遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體下端軸承(31-2)和遠(yuǎn)端連接端蓋(32)的下表面連接；遠(yuǎn)端延長棒卡子齒輪螺母(33)通過遠(yuǎn)端防松墊片(34)壓緊在遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)上。遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出軸(29-3)通過遠(yuǎn)端延長棒卡子軸承(35)和遠(yuǎn)端延長棒卡子內(nèi)凹孔軸(27-2)連接，遠(yuǎn)端連接端蓋(32)壓緊在遠(yuǎn)端延長棒卡子軸承(35)上，遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出軸(29-3)通過遠(yuǎn)端連接端蓋(32)和遠(yuǎn)端延長棒卡子內(nèi)凹孔軸(27-2)形成相對轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)；遠(yuǎn)端連接端蓋(32)通過遠(yuǎn)端緊固長螺釘(32-1)固定在遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)上；遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)通過遠(yuǎn)端緊固長螺釘(36)和遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)固定在一起,遠(yuǎn)端緊固長螺釘(36)通過遠(yuǎn)端鎖緊墊圈(37)固定在遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)上；遠(yuǎn)端連接端蓋(32)通過遠(yuǎn)端連接端蓋螺釘(32-1)和遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)固定在一起。

所述遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)和遠(yuǎn)端骨針支架(38)的連接與近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)和近端骨針支架(5)的連接是一樣的，下面簡要說明。

進(jìn)一步地，所述遠(yuǎn)端骨針支架旋轉(zhuǎn)體(38-4)插入遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出旋轉(zhuǎn)部位(29-1)之間并通過遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體齒輪(39)連接在一起，遠(yuǎn)端骨針支架旋轉(zhuǎn)體(38-4)通過遠(yuǎn)端骨針支架內(nèi)嵌齒槽(38-5)和遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體齒輪(39)連接，遠(yuǎn)端花鍵軸(40)與遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體齒輪(39)連接在一起；遠(yuǎn)端花鍵軸(40)的軸端開有遠(yuǎn)端花鍵軸切槽表面(40-1)和遠(yuǎn)端花鍵螺紋(40-2)，遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)通過旋轉(zhuǎn)遠(yuǎn)端花鍵軸切槽表面(40-1)和遠(yuǎn)端骨針支架(38)實(shí)現(xiàn)相對轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副；遠(yuǎn)端花鍵軸(40)通過遠(yuǎn)端花鍵下端軸承(41-1)和遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出旋轉(zhuǎn)部位(29-1)連接，遠(yuǎn)端花鍵軸(40)通過遠(yuǎn)端花鍵上端軸承(41-2)和遠(yuǎn)端軸承端蓋(42)連接，遠(yuǎn)端端蓋螺母(43)通過遠(yuǎn)端防松墊圈(44)壓緊在遠(yuǎn)端軸承端蓋(42)上，遠(yuǎn)端端蓋螺母(43)通過遠(yuǎn)端花鍵螺紋(40-2)和遠(yuǎn)端花鍵軸(40)連接，遠(yuǎn)端花鍵軸(40)通過遠(yuǎn)端端蓋螺母(43)壓緊遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出旋轉(zhuǎn)部位(29-1)；遠(yuǎn)端骨針支架上端蓋(38-1)通過遠(yuǎn)端骨針支架左側(cè)螺釘(45-1)和遠(yuǎn)端骨針支架右側(cè)螺釘(45-2)與遠(yuǎn)端骨針支架下端蓋(38-2)連接；遠(yuǎn)端骨針支架左側(cè)螺釘(45-1)和遠(yuǎn)端骨針支架右側(cè)螺釘(45-2)通過遠(yuǎn)端左側(cè)彈簧(46-1)和遠(yuǎn)端右側(cè)彈簧(46-2)將遠(yuǎn)端骨針(47)壓緊在遠(yuǎn)端骨針支架針槽(38-3)中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端骨針(47)的固定。

本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了大變形骨折復(fù)位的單側(cè)外固定器，且結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，體積小，制造成本低，不僅保證了在空間360度的大骨折矯正，較好的解決了單側(cè)外固定器關(guān)節(jié)調(diào)節(jié)范圍小、靈活性差等問題，而且該單側(cè)外固定器在骨折復(fù)位后期能夠在骨折端實(shí)現(xiàn)軸向加壓的功能，此外該固定器還可以用于脛骨延長的手術(shù)治療。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種七自由度脛骨單側(cè)外固定器做進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種單側(cè)脛骨外固定器的總體結(jié)構(gòu)三維示意圖；

圖2為本發(fā)明一種單側(cè)脛骨外固定器的總體結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖3為本發(fā)明一種單側(cè)脛骨外固定器的延長棒結(jié)構(gòu)剖面圖；

圖4為本發(fā)明一種單側(cè)脛骨外固定器的近端骨針支架結(jié)構(gòu)剖面圖；

圖5(a)、(b)、(c)分別為本發(fā)明一種單側(cè)脛骨外固定器的近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體和近端骨針支架連接正視圖、俯視圖、側(cè)視圖；

圖6(a)、(b)分別為本發(fā)明一種單側(cè)脛骨外固定器的近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體和近端骨針支架連接B-B剖面圖、近端花鍵軸三維示意圖；

圖7為本發(fā)明一種單側(cè)脛骨外固定器的近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體和近端骨針支架連接C-C剖視圖；

圖8(a)、(b)、(c)、(d)分為本發(fā)明一種單側(cè)脛骨外固定器的近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體和近端延長棒卡子連接正視圖、俯視圖、側(cè)視圖、軸側(cè)視圖；

圖9-11分別為本發(fā)明一種脛骨單側(cè)外固定器的近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體和近端延長棒卡子連接的D-D剖視圖、E-E剖視圖和F-F剖視圖；

圖12為本發(fā)明一種單側(cè)脛骨外固定器的近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體和近端軸承端蓋連接示意圖；

圖13為本發(fā)明一種單側(cè)脛骨外固定器的近端延長棒卡子、遠(yuǎn)端延長棒卡子和延長棒連接示意圖；

圖14為本發(fā)明一種單側(cè)脛骨外固定器遠(yuǎn)端延長棒卡子和遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體連接示意圖；

圖15為本發(fā)明一種單側(cè)脛骨外固定器遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體和遠(yuǎn)端骨針支架連接示意圖

圖16為本發(fā)明一種單側(cè)脛骨外固定器的使用狀態(tài)示意圖；

圖1-圖16中：1-延長棒，1-1—延長棒內(nèi)桿，1-2—延長棒外桿，2-1—絲杠螺紋桿，2-2—螺母絲杠凸臺，2-3—絲杠螺母，2-4—螺母絲杠卡槽，3—絲杠軸承，4—卡簧，5—近端骨針支架，5-1—近端骨針支架上端蓋，5-2—近端骨針支架下端蓋，5-3—近端骨針支架針槽，5-4—近端骨針支架上端蓋左側(cè)螺紋孔，5-5—近端骨針支架旋轉(zhuǎn)體，5-6—近端骨針支架內(nèi)嵌齒槽，5-7—近端骨針支架上端蓋右側(cè)螺紋孔，6-1—近端左側(cè)彈簧，6-2—近端右側(cè)彈簧，7-1—近端骨針支架左側(cè)螺釘，7-2—近端骨針支架右側(cè)螺釘，8—近端骨針，9—近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體，9-1—近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出旋轉(zhuǎn)部位，9-2—近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體凹表面,9-3—近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出軸，10—近端花鍵軸，10-1—近端花鍵軸切槽表面,10-2—近端花鍵螺紋，11—近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體齒輪，12—近端軸承端蓋，13—近端端蓋螺母，14-1—近端花鍵下端軸承，14-2—近端花鍵下端軸承，15—近端防松墊圈,16—近端延長棒卡子,16-1—近端延長棒卡子齒槽，16-2—近端延長棒卡子內(nèi)凹孔軸，16-3—近端延長棒卡子凹孔表面，17—近端延長棒卡子齒輪，17-1—近端延長棒卡子齒輪軸，18-1—近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體上端軸承，18-2—近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體下端軸承，19—近端連接端蓋，20—近端延長棒卡子齒輪螺母，21—近端防松墊片，22—近端延長棒卡子軸承，23—近端緊固長螺釘，24—近端鎖緊墊圈，25—近端連接端蓋螺釘，26-1—近端延長棒螺母，26-2—近端延長棒螺釘，27—遠(yuǎn)端延長棒卡子，27-1—遠(yuǎn)端延長棒卡子齒槽，27-2—遠(yuǎn)端延長棒卡子內(nèi)凹孔軸，28-1—遠(yuǎn)端延長棒螺母，28-2—遠(yuǎn)端延長棒螺釘，29—遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體，29-1—遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出旋轉(zhuǎn)部位，29-3—遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體伸出軸，30—遠(yuǎn)端延長棒卡子齒輪，30-1—遠(yuǎn)端延長棒卡子齒輪軸，31-1—遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體上端軸承，31-2—遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體下端軸承，32—遠(yuǎn)端連接端蓋，32-1—遠(yuǎn)端連接端蓋螺釘，33—遠(yuǎn)端延長棒卡子齒輪螺母，34—遠(yuǎn)端防松墊片，35—遠(yuǎn)端延長棒卡子軸承，36—遠(yuǎn)端緊固長螺釘，37—遠(yuǎn)端鎖緊墊圈，38—遠(yuǎn)端骨針支架，38-1—遠(yuǎn)端骨針支架上端蓋，38-2—遠(yuǎn)端骨針支架下端蓋，38-3—遠(yuǎn)端骨針支架針槽，38-4—遠(yuǎn)端骨針支架旋轉(zhuǎn)體，38-5—遠(yuǎn)端骨針支架內(nèi)嵌齒槽，39—遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體齒輪，40—遠(yuǎn)端花鍵軸，40-1—遠(yuǎn)端花鍵軸切槽表面，40-2—遠(yuǎn)端花鍵螺紋，41-1—遠(yuǎn)端花鍵下端軸承，41-2—遠(yuǎn)端花鍵上端軸承，42—遠(yuǎn)端軸承端蓋，43—遠(yuǎn)端端蓋螺母，44—遠(yuǎn)端防松墊圈，45-1—遠(yuǎn)端骨針支架左側(cè)螺釘，45-2—遠(yuǎn)端骨針支架右側(cè)螺釘，46-1—遠(yuǎn)端左側(cè)彈簧，46-2—遠(yuǎn)端右側(cè)彈簧，47—遠(yuǎn)端骨針，48-1—近端脛骨，48-2—遠(yuǎn)端脛骨，48-3—遠(yuǎn)端骨針支架針槽。

具體實(shí)施方式

如圖1-圖16所示，本發(fā)明為一種七自由度脛骨單側(cè)外固定器，具有相互對稱的近端三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副、遠(yuǎn)端三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和一個(gè)移動(dòng)副，采用的七自由度串聯(lián)結(jié)構(gòu)形式：主要包括近端骨針支架(5)、近端中間的轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)、近端延長棒卡子(16)、遠(yuǎn)端延長棒卡子(27).遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)、遠(yuǎn)端骨針支架(38)和延長棒(1)。在進(jìn)行脛骨復(fù)位過程中，首先通過旋轉(zhuǎn)近端骨針支架左側(cè)螺釘(7-1)和右側(cè)螺釘(7-2)將近端脛骨(48-1)通過近端骨針(8)固定在近端骨針支架針槽(5-3)中，使近端脛骨(48-1)和近端骨針支架(5)固定連接，然后將遠(yuǎn)端骨針(47)固定在遠(yuǎn)端骨針支架針槽(48-3)中，通過旋轉(zhuǎn)遠(yuǎn)端骨針支架左側(cè)螺釘(45-1)和右側(cè)螺釘(45-2)使遠(yuǎn)端脛骨(48-2)和遠(yuǎn)端骨針支架(38)固定連接，即完成了固定器與脛骨的連接。

兩端骨針支架與脛骨兩端連接后，根據(jù)遠(yuǎn)端脛骨(48-2)和近端脛骨(48-1)的錯(cuò)位的位姿關(guān)系完成兩斷骨的對齊：醫(yī)生根據(jù)X射線確定近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)和近端延長棒卡子(16)的旋轉(zhuǎn)角度，首先通過扳手旋轉(zhuǎn)近端花鍵軸(10)使近端骨針支架(5)相對近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)形成x軸方向的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)到骨折復(fù)位需要的位置，近端骨針支架(5)通過旋轉(zhuǎn)近端端蓋螺母(13)和近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)固定在一起；近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)通過扳手旋轉(zhuǎn)近端延長棒卡子齒輪軸(17-1)與近端延長棒卡子(16)形成y軸方向的相互轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到一定角度，鎖緊近端延長棒卡子螺母(20)使近端延長棒卡子齒輪軸(17-1)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，緊接著近端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(9)通過緊固長螺釘(23)和近端延長棒卡子(16)固定在一起；近端延長棒卡子(16)和延長棒內(nèi)桿(1-1)形成z軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)副，當(dāng)近端延長棒卡子(16)和延長棒內(nèi)桿(1-1)相互轉(zhuǎn)到一定角度，通過扭緊近端延長棒螺母(26-1)實(shí)現(xiàn)近端延長棒卡子(16)和延長棒內(nèi)桿(1-1)位姿的固定。

然后完成遠(yuǎn)端三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的相互連接，用醫(yī)學(xué)扳手旋轉(zhuǎn)遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)使其和延長棒外桿(1-2)形成z軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)副，當(dāng)遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)和延長棒外桿(1-2)形成一定角度時(shí)，通過扭緊遠(yuǎn)端延長棒螺母(28-1)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)和延長棒外桿(1-2)位姿的相互固定；遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)通過扳手旋轉(zhuǎn)遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體齒輪軸(30-1)與遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)形成y軸方向的相互轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到一定角度，鎖緊遠(yuǎn)端延長棒卡子螺母(33)使遠(yuǎn)端延長棒卡子齒輪軸(17-1)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，接著遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)通過遠(yuǎn)端緊固長螺釘(36)和遠(yuǎn)端延長棒卡子(27)固定在一起；緊接著旋轉(zhuǎn)遠(yuǎn)端花鍵軸(40)使遠(yuǎn)端骨針支架(38)相對于遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)形成x軸方向的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到一定角度，遠(yuǎn)端骨針支架(38)通過旋轉(zhuǎn)遠(yuǎn)端端蓋螺母(43)和遠(yuǎn)端中間轉(zhuǎn)動(dòng)體(29)固定在一起；至此實(shí)現(xiàn)了近端骨相對于遠(yuǎn)端骨的對齊過程。

通過調(diào)節(jié)絲杠螺母(2-3)，可以控制近端脛骨(48-1)相對于遠(yuǎn)端脛骨(48-2)在z軸方向上位置，實(shí)現(xiàn)骨折復(fù)位后期的軸向加壓功能以及骨延長功能。

由上述可知，此單側(cè)外固定器的六個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副可以實(shí)現(xiàn)近端脛骨相對遠(yuǎn)端脛骨的姿態(tài)對齊，一個(gè)方向的移動(dòng)副可以實(shí)現(xiàn)脛骨后期斷骨處的軸向加壓功能以及骨延長術(shù)功能，因此單側(cè)外固定器能夠有效地實(shí)現(xiàn)脛骨復(fù)位和骨折中后期彈性固定功能。