技术领域
本发明涉及一种人体仿生单边外固定支架。
背景技术
外固定支架是将骨折两端用针或钉钻入，后在皮外将穿入骨折之针固定 在外固定架上，其具有以下作用：1)能保持骨折端的良好复位；2)可牵开 骨折两端以延长肢体；3)可利用加压技术，促进骨折愈合；4)可以纠正早 期的成角畸形与旋转畸形，如陈旧性骨折。
然而现有外固定支架关节活动范围小，只能进行在一个平面上的弯曲。 以肘关节为例，患者在安装了现有外固定支架的情况下，只能进行前臂向肩 关节方向的弯曲运动，而不能进行其他方向的移动和前臂的扭动。另外现有 技术对外固定支架的置放位置要求精确苛刻，且必须在精确定位(通过X射 线透视)关节弯曲轴心的情况下，才能安装外固定支架。
发明内容
本发明的目的是提供了一种人体仿生单边外固定支架。
为达成本发明目的，本发明提供了如下技术方案：一种人体仿生单边外固 定支架，其包括：关节球、位于关节球两侧的一对锁紧件、位于关节球和锁紧 件之间的转换垫、与锁紧件另一侧相连的延伸件、以及与延伸件可拆卸连接 的钉夹。
在上述技术方案的基础上，进一步包括如下附属技术方案：
所述关节球由两个镜像对称的半球组成，包括球内腔、切面呈楔形的一 对异形槽、和用于连接两半球的连接部。
所述锁紧件包括锁紧空腔、一端收容在锁紧空腔内而另一端则收容在球 内腔内的锁紧拉杆、与延伸件相连接的连接部，其中异形槽允许锁紧拉杆在 其两个方向上移动。
所述转换垫的内侧弧度与外侧弧度不同。
所述延伸件包括允许连接部插入的内腔、设置在内腔内并与导向槽配合 的若干个凸肋、与内腔相连通的驱动孔、与驱动孔相邻的偏心轮孔、收容在 内腔内的蜗轮装置、收容在内腔内并用于锁紧钉夹的拉杆、用于收容钉夹并 与偏心轮孔相连通的钉夹腔。
所述蜗轮装置由蜗轮杆和蜗轮组成，并同为一个整体。
本发明具有如下优点：
完全模仿人体各关节运动规律和减压方式，能基本达到人体自身关节的 旋转和运动的角度，可透X射线，蜗轮自动化加压、延长，操作简便省力。 主体轻便，关节灵活，固定可靠。操作简便、锁定牢固，可做临时性治疗和 根治性治疗，手术操作方便、省力、灵活、微创。术后关节锁定牢固、支撑 有力、骨折端稳定。早期功能锻炼能基本达到人体自身关节的运动角度和旋 转角度。在保证130度的前后运动的同时，左右两侧各可进行32度的摆动 以及360度的扭动。适用范围：骨盆、骨干、肩关节、肘关节、腕关节、髋 关节、膝关节和踝关节。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明应用于人体时的结构示意图。
图2为本发明的剖视示意图。
图3为本发明中关节球的剖视示意图。
图4为本发明中锁紧件和延伸件的结构示意图。
图5为本发明中锁紧拉杆的结构示意图。
图6为本发明中转换垫的结构示意图。
图7为本发明中驱动螺杆的结构示意图。
图8为本发明中拉杆的结构示意图。
图9为本发明中钉夹的结构示意图。
具体实施方式
实施例：参考图1-9所示，本发明提供了一种人体仿生单边外固定支架， 其应用于人体1上，并包括关节球10、位于关节球10两侧的一对锁紧件20、 位于关节球10和锁紧件20之间的转换垫30、与锁紧件20另一侧相连的延 伸件40、以及与延伸件40可拆卸连接的钉夹50。
关节球10由两个镜像对称的半球组成，包括球内腔12、一对异形槽14、 和用于连接两半球的互接部16。其中异形槽14从切面看呈楔形，并允许锁 紧部20的一部分穿入，互接部16通过插槽和插杆的连接形式来拼接两个半 球。
锁紧件20为中空近圆柱体，前端设有近似喇叭口型的开口而后端为圆 形开口，并包括锁紧空腔200、一端收容在锁紧空腔200内而另一端则收容 在球内腔12内的锁紧拉杆22、与延伸件40相连接且内部中空的连接部24。 锁紧拉杆22可平行沿着异形槽14方向移动65度的同时，也可以在异形槽 14的垂直方向上左右摆动64度。锁紧件20在其表面上还设有两个定位销孔 及偏心轮固定孔202。锁紧拉杆22包括位于关节球10内的锁紧球头220、 位于锁紧空腔200内的锁紧调节环222、连接锁紧球头220和锁紧调节环222 之间的螺杆224、以及套设在锁紧球头220上的锁紧垫片226。锁紧调节环 222中间开设有环孔2220、和位于其一侧设置有与螺杆224配合的螺孔2222。 螺杆224末端有螺纹2240。锁紧球头220为一个半球，近似喇叭口延伸，并 与螺杆224一体成型，由此螺杆224可旋入锁紧调节环222内，并保证锁紧 拉杆22可以根据需要稍稍延长或缩短。锁紧拉杆22由开口插入到锁紧空腔 200内，直至锁紧调节环222与偏心轮固定孔202固定对齐，然后从偏心轮 固定孔202插入偏心轮70，再旋转偏心轮90度，可以使锁紧拉杆22向锁紧 件20内侧移动1.6毫米。连接部24的周侧设置有间隔设置的若干个导向槽 240，而连接部24内部的中空内腔设置有螺纹。
转换垫30固定在锁紧件20的喇叭口开口处，并与喇叭口开口相贴合， 其内侧弧度与喇叭口开口相同，外侧弧度与关节球的内壁弧度相同，由此内 外两侧不同的弧度，可保证锁紧拉杆22在不同方向进行移动，即沿异形槽 14方向移动65度的同时，也可以在异形槽14的垂直方向上摆动64度。
延伸件40包括允许连接部24插入的内腔400、设置在内腔400内并与 导向槽240配合的若干个凸肋402、与内腔400相连通的驱动孔404、与驱 动孔404相邻的偏心轮孔406、收容在内腔400内的蜗轮装置42、收容在内 腔400内并用于锁紧钉夹50的拉杆44、用于收容钉夹50并与偏心轮孔406 相连通的钉夹腔408。蜗轮装置42由蜗轮杆420和蜗轮422两个功能部分组 成，同为一个整体。蜗轮杆420的直径与连接部24的中空内腔的直径相符， 并有与连接部24的中空内腔相吻合的螺纹。蜗轮装置42位于驱动镶嵌孔下 方。驱动螺杆80为一根与驱动孔404直径相同的有螺纹的金属棒，一端可 以装于电钻钻头上，由电钻驱动转动。在靠驱动端一侧的驱动螺杆上有两个 配合定位销的凹槽。驱动螺杆80由驱动孔404插入，驱动端在外。再在两 定位销孔处插上两根定位销，锁住凹槽，保证驱动螺杆不会滑出。拉杆44 与锁紧拉杆22结构相似，并包括锁定环440、和锁定球442。而偏心轮孔406 也插入有另一偏心轮70，且该偏心轮70穿过锁定环440的中心孔。
钉夹50由用于与拉杆44结合固定的球体52和用于固定骨螺钉的近圆 柱体的两个功能部分组成，为一个整体。直型钉夹与T型钉夹的不同只在于 两个功能部分的组合方式不同。球体52的内壁有与拉杆配合的一喇叭口和 一个靠喇叭口处略收缩的圆柱体结构组成。近圆柱体部分有六个对穿的置骨 螺钉孔500。置骨螺钉孔500直径大于骨螺钉。
在组装时，将两根锁紧拉杆22的喇叭口一端，分别通过关节球10的两 条半异形槽14放入关节球内，在合上另一半球后，保证两根锁紧拉杆可分 别在两条异形槽内移动。
本发明为人体仿生设计、可以保证人体关节上安装了仿生外固定支架之 后，可以保证患者骨折治疗时期保证骨折端的固定和康复锻炼时关节进行任 何可能方向的移动和扭动，满足人体需要，不会对正常关节有任何限制，并 保证牢固性。
其次本发明只要求将关节支架球体置于人体关节范围内即可以进行外 固定支架的安装，可以减少医护人员和患者的X光照时间和手术时间。
本发明可用于肩关节、肘关节、腕关节、髋关节、膝关节和踝关节。使 用同一种关节仿生原理基本涵盖了所有需要进行支架外固定的关节，满足了 各大关节的治疗需要。
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉 此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的 保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。