[0001] 本
发明涉及一种骨外
固定器，特别是一种矫正马蹄足用的矫形器。
背景技术
[0002] 现有的
治疗马蹄足用的矫形器有Ilizarov环式外固定器、Bastiani单侧外固定器和AO方框式外固定器。上述外固定器存在以下不足:Ullizarov外固定器，结构复杂笨重，没有快捷伸缩和多维矫形功能，且操作困难，不利于功能训练，很难满足马蹄足的矫正治疗需要；2、Bastiani单侧外固定器和AO方框式外固定器，存在结构复杂笨重、功能简单的缺点，很难满足马蹄足的矫正治疗需要。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种马蹄足矫形器，要解决传统的矫正马蹄足用的矫形器很难满足马蹄足的矫正治疗需要的技术问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种马蹄足矫形器，由
骨固定支架、连接在骨固定支架上的
钢针固定夹、以及夹在钢针固定夹中的钢针组成，其特征在干:所述骨固定支架包括设置在胫骨中段或上段处的胫骨洞孔全环，设置在跟骨中段处的跟骨C型洞孔环，设置在跖骨近端处的跖骨近端C型洞孔环，设置在跖骨远端处的跖骨远端C型洞孔环，连接在胫骨洞孔全环与跟骨C型洞孔环的中部之间的第一快速伸缩杆，连接在胫骨洞孔全环与跖骨近端C型洞孔环的中部之间的第二快速伸缩杆、以及连接在跖骨近端C型洞孔环与跖骨远端C型洞孔环之间的竖向
连接杆。
[0005] 所述骨固定支架还包括两个洞孔环连接杆件，每个洞孔环连接杆件均由上连接杆、下连接杆、横向连接杆和三
连杆关节器组成，所述上连接杆的上端与胫骨洞孔全环固定连接，上连接杆的下端与三连杆关`节器固定连接，所述下连接杆的上端与三连杆关节器固定连接，下连接杆的中间段与跖骨近端C型洞孔环的两端部固定连接，下连接杆的下端与跖骨远端C型洞孔环的两端部固定连接，所述横向连接杆的一端固定连接在三连杆关节器上、另一端固定连接在跟骨C型洞孔环的两端部上。
[0006] 所述骨固定支架还可包括斜连接杆和两孔连接板，斜连接杆的一端与跟骨C型洞孔环铰接连接，斜连接杆的另一端与两孔连接板铰接连接，两孔连接板又套在下连接杆上、并且通过
螺母与下连接杆固定连接。
[0007] 所述跖骨远端C型洞孔环上、与下连接杆和竖向连接杆配合的洞孔可为弧形孔槽。
[0008] 所述上连接杆和下连接杆可均为
螺纹杆，所述上连接杆的上端通过上下调节螺母可调连接在胫骨洞孔全环上，下连接杆的下端通过上下调节螺母可调连接在跖骨远端C型洞孔环上，下连接杆的中间段通过上下调节螺母与跖骨近端C型洞孔环连接。
[0009] 所述竖向连接杆可为螺纹杆，竖向连接杆的上端通过上下调节螺母可调连接在跖骨近端C型洞孔环上，竖向连接杆的下端通过上下调节螺母可调连接在跖骨远端C型洞孔环上。
[0010] 所述骨固定支架还可包括带螺纹的固定夹连接杆，带螺纹的固定夹连接杆通过上下调整螺母可调连接在胫骨洞孔全环上，带螺纹的固定夹连接杆上套有钢针
垫片和钢针压垫，钢针垫片和钢针压垫通过上下调整螺母可调连接在带螺纹的固定夹连接杆上，钢针垫片与钢针压垫之间夹有半针。
[0011] 所述第一快速伸缩杆的一端可通过具有铰接和
锁紧功能的关节器连接在胫骨洞孔全环上，第一快速伸縮杆的另一端可通过多向铰接关节连接在跟骨C型洞孔环上，所述第二快速伸缩杆的一端可通过具有铰接和锁紧功能的关节器连接在胫骨洞孔全环上，第二快速伸縮杆的另一端可通过多向铰接关节连接在跖骨近端C型洞孔环上。
[0012] 所述第一快速伸缩杆和第二快速伸缩杆的结构相同，均可包括有螺纹杆、内杆套和外杆套，所述螺纹杆由上至下插入在内杆套中，所述内杆套由上至下插入在外杆套中，所述外杆套的下端设有多向铰接关节，多向铰接关节上设有
螺纹连接件。
[0013] 所述内杆套的上端设有外翻边，并且内杆套的上端部与螺纹杆之间设置有压カ
控制器，所述压カ控制器由调整套、压カ控制套和
压缩弹簧组成，所述调整套的上端部与螺纹杆螺纹连接，调整套的下端部与压カ控制套螺纹连接，所述压カ控制套活动套设于外翻边下侧的内杆套上，所述
压缩弹簧套在调整套的上端部与内杆套的外翻边之间的螺纹杆上。
[0014] 所述外杆套的上端部内
侧壁上设有锥形敞ロ，外杆套的上端部外侧壁上设有
外螺纹段，并且外杆套的上端部与内杆套之间设置有锁紧接头，所述锁紧接头由锥形弹性圈和锁紧螺母组成，所述锁紧螺母通过外螺纹段螺纹连接在外杆套的上端部，所述锥形弹性圈插在锥形敞口中、夹在内杆套与外杆套之间，并且锥形弹性圈的上端部卡固在锁紧螺母的上端部上。
[0015] 所述多向铰接关节可由连接座、铰接
耳板、中销、轴套和销轴组成，其中铰接耳板设置在外杆套的下端，轴套和销轴通过中销铰接连接在铰接耳板上，连接座又铰接连接在销轴上，所述螺纹连接件设置在连接座上。
[0016] 所述内杆套的下端部外侧壁与外杆套的内侧壁之间可设有杆套垫片。
[0017] 与
现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果:本发明具有多方向调控固定矫形功能，可在多维空间对足踝部的骨折或畸形实施牵伸复位固定和畸形矫正，适用于截骨与牵伸矫形木，可治疗发育停止或成人距下强直、马蹄高弓足等足踝复合畸形，尤其适合治疗马蹄足。
[0018] 本发明操作方便安全，结构简便灵巧，符合解剖学和治疗学要求，安装到患肢上以后，对足踝关节的运动影响较小，所以允许患体负重和功能训练。
[0019] 在手术中使用本发明，可保证手术操作在微创或无创条件下完成，最大限度的避免了局部软组织损伤和血运的破坏，有利于促进骨折愈合和功能重建，具有疗效高和并发症低的优点。
[0020] 本发明中设有多向铰接关节和具有铰接和锁紧功能的关节器，既可实现足踝内外翻畸形矫正功能，又可在矫形后实施有效的锁紧固定。
[0021] 本发明可以使机械能(
力学环境)与
生物能(组织再生)具有很好的相容性(力学生物学环境的合理性)，可以满足骨折早期实施坚强固定、中期提供轴向和综合
应力刺激的弹性固定、后期提供平衡固定的要求。[0022] 本发明对骨外固定器的力学效应进行了新的创新，具有动态弹性牵伸功能，具有顺应生物学要求的结构，使骨外固定器迈向
仿生学的境界成为可能，为实施
控制论提供了技术保证。
[0023] 本发明融入了更多的Ilizarov外固定器的结构元素，不仅在
基础理论，器械创新、技术规范、临床应用和治疗理念等方面又有新的突破，基本实现了理论系统化、器械系列化、操作规范化、疗效标准化，形成了新的骨外固定技术体系。
[0024] 本发明中的快速伸缩杆是实施整体构型和功能组合的重要构件，可进行构型的优化组合，增加构型的实用性和灵巧性，在治疗过程可以根据治疗要求实施牵伸、加压、调控弾性和适应性
刚度固定，突出地体现了仿生学功能，提高了机械能与生物能的相容性，符合再生重建和控制理论的要求，确保了疗效。
[0025] 在治疗过程中，根据治疗要求，可以通过压カ控制器来控制本发明中的快速伸縮杆，使快速伸缩杆实施弹性牵伸加压、弾性固定(调控弾性)和适应性刚度固定。
[0026] 本发明中的快速伸缩杆可以伸縮，即顺
时针或逆时针转动锁紧接头360度，快速伸缩杆可以增长或缩短，解决了骨外固定器固定的刚度不能变化的难题，所以在治疗过程可以根据治疗要求实施间隙为零的早期坚强固定、中期间隙为I-2_的弾性固定和后期间隙为3-5_的适应性平衡固定。
[0027] 本发明中的快速伸缩杆具有快速伸縮、缓慢延长和动态弹性牵伸加压三种功能，具有调整操作方便、构型优化、实用、灵巧的特点，更重要地是，在治疗的全过程中，即早、中、后期的不同固定阶段，在保持骨外固定器的全部功能的前提下，可分别满足早期坚强固定、中期弾性固定、后期平衡固定阶段骨的治疗要求，促进新骨生长，骨质矿化，实现骨功能的优化重建和积极康复治疗，实现完全愈合，同时方便术后管理、方便測量。
[0028] 与传统的延长杆(
申请公布号为CN102860861A的中国
专利申请)相比，本发明中的快速伸缩杆更好用， 具体如下:1、传统的延长杆采用的是ニ段杆的结构，存在伸缩度小的问题，而本发明中的快速伸缩杆采用了三段杆的结构，所以拉伸长度比传统的延长杆增长了很多(伸缩长度更大)，可达到160mm-350mm，调整范围更广，对足踝矫形有很大的优势，避免了传统的延长杆的长度有限的弊端。
[0029] 2、传统的延长杆在锁紧套上提收缩锁紧爪时、容易使锁紧爪内的螺纹扣住螺纹杆、使螺纹杆与杆套锁紧，同时，传统的延长杆通过锁紧爪锁紧后，螺纹杆与杆套之间的配合间隙会导致延长杆出现轻微的晃动感。本发明中的快速伸缩杆取消了锁紧爪，所以避免了螺纹杆和锁紧爪伸缩时会出现卡死的问题，同时，本发明中的快速伸縮杆设计了外杆套和内杆套无间隙配合自由滑动，并通过锁紧接头来控制外杆套和内杆套的滑动，以此实现快速大幅度的长度调整，由于内杆套和外杆套之间是无间隙配合的自由滑动，所以锁紧后无晃动。
[0030] 3、避免了传统的延长杆使用不方便的问题。传统的延长杆上的刚度控制器是单独放置的，其顶住锁紧爪时，才能实现刚度控制，使用时调整复杂浪费时间，如果不需要刚度控制器吋，还得将其卸下，所以使用不同构型时，还得多加考虑；而本发明采用了将刚度控制器内置的原理，改称为压カ控制器，通过旋转压カ控制器中的压カ控制套，可以调整本发明对术骨的压力，通过整体旋转压力控制器中的调整套，可以使螺纹杆与内杆套之间实现伸缩微调，所以既提高了调整速度，又保证了调整压カ的精确度，如果不需要刚度控制吋，可以直接将压カ控制套旋转至调整套的最深处，将压缩弹簧压至最短，压缩弹簧的弹カ不起作用，此时压力控制器不起作用，但锁紧固定作用不变。[0031 ] 4、传统的延长杆在加工锁紧爪时，加工难度大，产品成品率低，生产成本高，成为影响产品推广的
瓶颈，而本发明中的快速伸缩杆取消了锁紧爪，降低了加工难度和生产成本，提高了加工效率，避免了加工锁紧爪所帯来的问题。
[0032] 5、传统的骨外固定器全部采用
不锈钢，在治疗过程中会影响X光透视，而本发明中除了螺纹杆之外均可采用轻质硬
铝合金、
钛合金或
碳纤维材料，所以扩大了 X光透视范围，増加了骨外固定器的透视率，便于对治疗效果进行精确评估，也更有利于准确地诊断骨折的状况，此外还明显地減少了骨外固定器的重量，便于功能训练。
附图说明
[0033] 下面结合附图对本发明做进ー步详细的说明。
[0034] 图1是本发明的使用状态示意图。
[0035] 图2是本发明的分解示意图。
[0036] 图3是本发明的立体示意图。
[0037] 图4是快速伸缩杆的主视示意图。
[0038] 图5是快速伸缩杆的分解示意图。
[0039] 图6是快速伸缩杆的组装示意图。`[0040] 图7是锁紧接头和外杆套的上端部外侧壁上的外螺纹段的示意图。
[0041] 图8是快速伸缩杆的结构示意图。
[0042] 图9是图8中I处的放大示意图。
[0043] 图10是图8中II处的放大示意图。
[0044] 附图标记:1 ー胫骨洞孔全环、2 —跟骨C型洞孔环、3 —跖骨近端C型洞孔环、4 一跖骨远端C型洞孔环、5 —第一快速伸缩杆、6 —第二快速伸缩杆、7 —上连接杆、8 —下连接杆、9 一横向连接杆、10 —三连杆关节器、11 ー斜连接杆、12 —竖向连接杆、13 —上下调节螺母、14 一两孔连接板、15 —带螺纹的固定夹连接杆、16 —钢针垫片、17 —钢针压垫、18 —半针、19 一具有铰接和锁紧功能的关节器、20 —弧形孔槽、21 —螺纹杆、22 —内杆套、23 —外杆套、24 —调整套、25 —压缩弹簧、26 —压カ控制套、27 —锥形敞ロ、28 —锥形弹性圏、29 一外螺纹段、30 —锁紧螺母、31 —杆套垫片、32 —螺纹连接件、33 —外翻边、34 —销轴、35 一轴套、36 —中销、37 —铰接耳板、38 —连接座、39 —连接头、40 —
定位孔、41 ー胫骨、42 ー跟骨、43 —跖骨。
具体实施方式
[0045]
实施例參见图1-3所示，这种马蹄足矫形器，由骨固定支架、连接在骨固定支架上的钢针固定夹、以及夹在钢针固定夹中的钢针组成。
[0046] 所述骨固定支架包括设置在胫骨中段或上段处的胫骨洞孔全环I，设置在跟骨中段处的跟骨C型洞孔环2，设置在跖骨近端处的跖骨近端C型洞孔环3，设置在跖骨远端处的跖骨远端C型洞孔环4，连接在胫骨洞孔全环I与跟骨C型洞孔环2的中部之间的第一快速伸缩杆5，连接在胫骨洞孔全环I与跖骨近端C型洞孔环3的中部之间的第二快速伸缩杆6、以及连接在跖骨近端C型洞孔环3与跖骨远端C型洞孔环4之间的竖向连接杆12。
[0047] 所述骨固定支架还包括两个洞孔环连接杆件，每个洞孔环连接杆件均由上连接杆7、下连接杆8、横向连接杆9和三连杆关节器10(由三个连接杆接头和将三个连接杆接头铰接在一起的ー个铰轴组成)组成，所述上连接杆7的上端与胫骨洞孔全环I固定连接，上连接杆7的下端与三连杆关节器10固定连接，所述下连接杆8的上端与三连杆关节器10固定连接，下连接杆8的中间段与跖骨近端C型洞孔环3的两端部固定连接，下连接杆8的下端与跖骨远端C型洞孔环4的两端部固定连接，所述横向连接杆9的一端固定连接在三连杆关节器10上、另一端固定连接在跟骨C型洞孔环2的两端部上。
[0048] 本实施例中，所述骨固定支架还包括斜连接杆11和两孔连接板14，斜连接杆11的一端与跟骨C型洞孔环2铰接连接，斜连接杆11的另一端与两孔连接板14铰接连接，两孔连接板14又套在下连接杆8上、并且通过螺母与下连接杆8固定连接。
[0049] 本实施例中， 上连接杆7和下连接杆8均为螺纹杆，所述上连接杆7的上端通过上下调节螺母13可调连接在胫骨洞孔全环I上，下连接杆8的下端通过上下调节螺母13可调连接在跖骨远端C型洞孔环4上，下连接杆8的中间段通过上下调节螺母13与跖骨近端C型洞孔环3连接。
[0050] 本实施例中，竖向连接杆12为螺纹杆，竖向连接杆12的上端通过上下调节螺母13可调连接在跖骨近端C型洞孔环3上，竖向连接杆12的下端通过上下调节螺母13可调连接在跖骨远端C型洞孔环4上。
[0051] 本实施例中，跖骨远端C型洞孔环4上、与下连接杆8和竖向连接杆12配合的洞孔为弧形孔槽20，这样设计的原因是，在矫正的过程中，骨头的
位置发生改变后，可以不拆卸跖骨远端C型洞孔环4，只要松开一点下连接杆8与跖骨远端C型洞孔环4的连接、以及竖向连接杆12与跖骨远端C型洞孔环4的连接，就可以调节跖骨远端C型洞孔环4的位置，省时省力。
[0052] 本实施例中，骨固定支架还包括带螺纹的固定夹连接杆15，带螺纹的固定夹连接杆15通过上下调整螺母13可调连接在胫骨洞孔全环I上，带螺纹的固定夹连接杆15上套有钢针垫片16和钢针压垫17，钢针垫片16和钢针压垫17通过上下调整螺母13可调连接在带螺纹的固定夹连接杆15上，钢针垫片16与钢针压垫17之间夹有半针18。
[0053] 本实施例中，采用上下调整螺母的好处是，可以调节各杆件与洞孔环的相对位置，从而根据不同的需要调节好骨固定支架的大小。
[0054] 本实施例中，第一快速伸缩杆5的一端通过具有铰接和锁紧功能的关节器19连接在胫骨洞孔全环I上，第一快速伸缩杆5的另一端通过多向铰接关节连接在跟骨C型洞孔环2上，所述第二快速伸缩杆6的一端通过具有铰接和锁紧功能的关节器19连接在胫骨洞孔全环I上，第二快速伸缩杆6的另一端通过多向铰接关节连接在跖骨近端C型洞孔环3上。所述具有铰接和锁紧功能的关节器19可以是球形万向关节(申请公布号为CN103006302A的中国专利申请)、阻尼关节(申请公布号为CN103006303A的中国专利申请)或自锁关节(申请公布号为CN103006301A的中国专利申请)中的任一种或多种的组合。
[0055] 參见图4-10所示，本实施例中，第一快速伸缩杆5和第二快速伸缩杆6的结构相同，均包括有螺纹杆21、内杆套22和外杆套23，所述螺纹杆21由上至下插入在内杆套22中，所述内杆套22由上至下插入在外杆套23中，所述外杆套23的下端设有多向铰接关节，多向铰接关节上设有螺纹连接件32。
[0056] 所述内杆套22的上端设有外翻边33，并且内杆套22的上端部与螺纹杆21之间设置有压カ控制器，所述压カ控制器由调整套24、压カ控制套26和压缩弹簧25组成，所述调整套24的上端部与螺纹杆21螺纹连接，调整套24的下端部与压カ控制套26螺纹连接，所述压カ控制套26活动套设于外翻边33下侧的内杆套22上，所述压缩弹簧25套在调整套24的上端部与内杆套22的外翻边33之间的螺纹杆21上。
[0057] 所述外杆套23的上端部内侧壁上设有锥形敞ロ 27，外杆套23的上端部外侧壁上设有外螺纹段29，并且外杆套23的上端部与内杆套22之间设置有锁紧接头，所述锁紧接头由锥形弹性圈28和锁紧螺母30组成，所述锁紧螺母30通过外螺纹段29螺纹连接在外杆套23的上端部，所述锥形弹性圈28插在锥形敞ロ 27中、夹在内杆套22与外杆套23之间，并且锥形弹性圈28的上端部卡固在锁紧螺母30的上端部上。
[0058] 所述多向铰接关节由连接座38、铰接耳板37、中销36、轴套35和销轴34组成，其中铰接耳板37设置在外杆套23的下端，轴套35和销轴34通过中销36铰接连接在铰接耳板37上，连接座38又铰接连接在销轴34上，所述螺纹连接件32设置在连接座38上。作为最优选的实施例，螺纹连接件32是开在连接座38上的
内螺纹孔。
[0059] 所述内杆套22的下端部外侧壁与外杆套23的内侧壁之间设有杆套垫片31，杆套垫片31的内侧面上设有连接头39，所述内杆套22上设有与连接头39对应的定位孔40，杆套垫片31通过连接头39和定位孔40相对固定在内杆套22上。
[0060] 在其它实施例中，快速伸缩杆3也可以用传统的延长杆来代替。当然，牵伸杆3还可以采用其它的现有的ー些连接杆件。
[0061] 本实施例中，除了螺纹杆之外均可采用轻质硬
铝合金、钛合金、
碳纤维材料来制作。
[0062] 本实施例中，所有的洞孔环的正反两面都可以刻
角度标尺。角度标尺刻在洞孔环的
正面外边缘处和
反面外边缘处。
[0063] 所述快速伸缩杆中的锁紧接头的作用是:使内杆套和外杆套迅速牵伸和锁紧，使内杆套和外杆套在任意位置锁紧。具体来说，就是所述外杆套的上端部内侧壁上设有锥形敞ロ(即外杆套的上端部内侧壁是轴径由上至下逐渐变小的锥形结构)，当拧紧锁紧接头中的锁紧螺母吋，锥形敞ロ可将锥形弾性圈压缩，使锥形弹性圈抱死内杆套，此时内杆套和外杆套锁紧，当旋松锁紧螺母吋，锥形弹性圈回复原状，使内杆套相对外杆套自由伸縮。
[0064] 在早期治疗阶段，在手术复位吋，将本发明固定在木骨上时，将快速伸缩杆上的锁紧螺母松开，使快速伸缩杆处于长度快速可调状态(内杆套与外杆套可相对滑动)，同时快速牵伸杆在各种具有铰接和锁紧功能的关节器的作用下处于自由活动状态，此时的本发明能灵活地进行三维调整，进行牵伸、旋转、加压、复位。当木骨基本复位后，将本发明中的具有铰接和锁紧功能的关节器锁紧，通过旋转压カ控制器中的调整套来进行螺纹杆的微伸缩(调整套可控制内杆套与螺纹杆的相对位置)，对骨折复位进行微调。当木骨调整复位后，可以将压力控制器中的压カ控制套旋转至调整套的最深处，此时压缩弹簧被压缩至最短，压力控制器不起作用(压缩弹簧不起作用)，此时快速伸缩杆将快速的对术骨进行充分固定，为骨折愈合、新骨矿化提供坚强固定，确保骨愈合初期阶段所要求的坚强固定，避免了由于稳定差造成的错位、成角不准，愈合不良等问题。
[0065] 在骨愈合的中期时，需要对术骨提供轴向和综合应力刺激的弾性固定，将压カ控制套旋转松开，使压缩弹簧处于弾力状态，此时在压カ控制器中的压缩弹簧的作用下、快速伸缩杆会具有一定的伸缩弹性(螺纹杆与内杆套弹性连接)，通过旋转压カ控制套、可以调节压缩弹簧的弾力大小，由此实现调整控制快速伸縮杆的弹力大小，从而达到控制快速伸缩杆对木骨的压カ大小的目的，此时，可控制骨外固定器，实施牵伸、加压功能，快速伸缩杆上的调整套对断骨的牵伸加压范围0-200帕(単位)。顺时针转动调整套360度，增长1mm，逆时针转动则缩短1mm，这种调控，提供了骨愈合中期阶段的最佳综合应カ刺激的弾性固定刚度，充分发挥骨对应カ的适应性，可调整骨的生长与吸收，促进骨折愈合的
进程，完成骨功能的优化重建。
[0066] 后期治疗阶段:本发明将提供平衡固定，在保持骨外固定器的功能的前提下，可随机快速減少本发明上的快速伸缩杆的数量，这样既保持了本发明的
支撑强度，又减轻了骨外固定器的重量，并且方便术后管理，利于积极康复治疗。
[0067] 所述钢针的布局是根据病患的具体情况设定的。
[0068] 使用本实施例进行截骨与牵伸矫形术的介绍如下。
[0069] 1、截骨与牵伸矫形术是ー种针对同时存有骨性畸形和挛缩畸形的矫正技术原则，具体原则可參考截骨矫形和牵伸矫形原则的分别应用或联合应用。
[0070] 2、适用于骨性和软组织畸形并存的复合性畸形。
[0071] 3、操作步 骤:(1)规范安置本实施例；(2)微创连孔
截骨术，利用手法或骨刀，使骨折断；(3)根据畸形幅度的大小，对骨性畸形或软组织畸形采用一次性矫形或缓慢牵伸矫形木，并且采用相应技术措施；(4)术后根据不同位置的畸形情况，通过本实施例的调节功能，逐步是崎形得到矫正。
