專利名稱：一種用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及骨科醫(yī)療器械，具體地說，本發(fā)明涉及一種用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置。
背景技術：
在外固定治療領域，用于骨折、脫位、軟組織損傷等骨傷病的外固定治療器具有天然材料夾板，石膏、塑酯繃帶和用金屬、塑料等材料制成的定型外固定支具、矯形器等，這些器具又分為非彈性固定類和彈性固定類。石膏繃帶及其替代品、外固定支具等屬于非彈性固定類，不具有彈性固定功能，在外固定后易出現(xiàn)患肢肌肉萎縮、骨質疏松、關節(jié)僵硬、骨折遲愈合和不愈合等并發(fā)癥。而采用小夾板局部外固定治療是中醫(yī)特色，彈性固定是其精髓，延續(xù)骨重建定律，其優(yōu)點諸多，在一定的外固定治療范圍內具有不可替代性。
在20世紀50年代我國骨科工作者以科學的態(tài)度對中醫(yī)小夾板外固定方式進行整理發(fā)掘，其目的是推動小夾板外固定法的發(fā)展，但沒有長足的進步，僅產生了對小夾板外固定技術的定性描述；小夾板外固定依據了液體不可壓縮的原理，在外固定過程中可以動靜結合，筋骨并重。外固定體系由約束力、效應力、杠桿力等構成，具有軸向持骨，橫向固定，用外部杠桿以三點擠壓、對相擠壓的方式對應內部杠桿變化等功效。近年來通過對小夾板局部外固定的生物力學機制性研究揭示，彈性固定為小夾板外固定體系所特有，因而小夾板外固定法符合骨重建定律。經研究分析，這些小夾板外固定體系的特性與外骨骼構型、概念有相似之處，存在著相融合的前提，小夾板體系的環(huán)繞外固定模式是智能化的基礎，其固有的應力無遮擋，非功能替代效應為全能動性提供了條件。但是目前通用的小夾板外固定體系仍沿用古老的手工制板加以簡單的捆扎外固定模式，這種結構的夾板裝置材料力學性質不穩(wěn)定，外固定操作無標準可依，松則無固定作用，緊則產生壓迫癥狀，滯留于定性描述和經驗醫(yī)學階段?？梢哉f目前所有的外固定器具均存在著不同的難以解決的問題，基本處于原始狀態(tài)，與現(xiàn)代科技脫節(jié)，無法滿足現(xiàn)代醫(yī)學治療的需求。鑒于以上所述，在醫(yī)療器械領域需要一種用現(xiàn)代科學技術構型的外固定體系，以解決局部外固定治療所存在的難題，通過研究外骨骼的保護和支持作用，刺激機體的自然復原力，發(fā)揮組織代償功能等概念、構型，借助于小夾板固定的優(yōu)點，和中醫(yī)小夾板彈性外固定功能、結構有機結合，相互滲透運用，以制造現(xiàn)代化的小夾板外固定治療體系。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置，該外骨骼夾板裝置能將現(xiàn)代科學技術與中醫(yī)小夾板有機結合，要更加符合現(xiàn)代醫(yī)學科學對治療骨傷病的外固定力學要求。為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是一種用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置，其包括小夾板外固定機構和與夾持機構，小夾板外固定機構包裹在人體受損肢體的外側，夾持機構夾持在與該受損肢體連接的健康肢體上，小夾板外固定機構并與夾持機構在健康肢體和受損肢體之間的關節(jié)處為轉動連接。所述小夾板外固定機構包括多根夾板和將夾板綁縛在所述受損肢體上的束帶，所述夾板包括外殼板和層疊在外殼板上的柔性內襯，在外殼板上設有沿外殼板長度方向延伸的支撐件，該支撐件上設有多個相平行設置的橫斷面為弧形的儲氣腔體，儲氣腔體相連接形成的支撐件的橫斷面呈橋拱形。所述柔性內襯包括氣墊層和棉租層，氣墊層層疊在所述外殼板上，棉租層層疊在氣墊層上，所述氣墊層由多根交叉排列的彈性體隔板相連接形成，且在氣墊層內形成多個小儲氣腔體，小儲氣腔體與所述支撐件上的儲氣腔體通過氣管相通。所述棉氈層的與所述受損肢體接觸的表面設有沿所述外殼板長度方向延伸的多個通氣凹槽，在所述氣墊層和棉氈層之間設有壓電傳感器。 在所述小夾板外固定機構中，所述束帶具有多根，相應束帶在所述夾板的多個位置處將夾板綁縛在所述受損肢體上，對應給綁縛位置處，在其中一根夾板的外殼板上設有束帶主控制件，在其余各夾板的外殼板上均設有束帶副控制件，束帶一端固定在束帶主控制件上，另一端依次穿過各夾板上的束帶副控制件直至在束帶主控制件的拉環(huán)上系緊。所述束帶主控制件上設有拉、壓力監(jiān)測器和報警器。所述束帶副控制件為矩形塊狀結構，束帶副控制件上設有供所述束帶通過的通道，在束帶副控制件的通道的一側的內壁上設有多個橫置的柱狀儲氣腔體，并分為兩層，且兩層的柱狀儲氣腔體之間為交叉布置，該柱狀儲氣腔體并與所述束帶的移動方向相垂直。所述小夾板外固定機構還包括一用于分辨、控制所述夾板旋轉變化的角度辨向控制件，該角度辨向控制件呈U型且內部中空，角度辨向控制件的中部通過插頭插接在其中一塊所述夾板上，角度辨向控制件的的兩側的伸出部分分別與位于該夾板的兩側的夾板相接觸，且在該兩伸出部的內側面上靠近端部位置處也設有與角度辨向控制件的內部相連通的柱狀儲氣腔體，該柱狀儲氣腔體沿夾板的長度方向布置，在所述角度辨向控制件的內側面還貼有壓電傳感器。所述夾持機構包括夾持在所述健康肢體上的夾持塊、為所述夾板上的儲氣腔體充氣的氣壓驅動器和屈伸式氣動支撐桿，氣壓驅動器與所述儲氣腔體和屈伸式氣動支撐桿通過氣管相通，在夾持塊上設有支撐桿聯(lián)動件，屈伸式氣動支撐桿一端與該支撐桿聯(lián)動件轉動連接，另一端設有環(huán)套，屈伸式氣動支撐桿的桿身固定連接在所述夾板上。所述外骨骼夾板裝置還包括控制系統(tǒng)，所述壓電傳感器和所述氣壓驅動器均與所述控制系統(tǒng)連接。本發(fā)明采用上述技術方案，與現(xiàn)有技術相比，采用小夾板外固定的方式，為彈性外固定，在支撐肢體活動時不發(fā)生功能替代，夾板構件感受肌肉收縮、舒張信息，引發(fā)壓力的瞬間變化導致外固定體系產生彈性變化，受損肢體的壓應力隨之變化，使骨端微動，有效的刺激了機體的自然復原力，促進骨生長，縮短了治療時間；增加作為支撐的夾持機構，小夾板外固定機構與夾持機構轉動連接，使患者受損肢體依然能夠活動自如，由于不限制外固定期間受損肢體的活動，夾板構件內壓力不斷調節(jié)變化，波動式擠壓肌肉，產生互動功能，發(fā)揮了肌肉的束骨作用，依托夾板構件以外骨骼形式支撐內骨骼，波動擠壓同時促進了血液循環(huán)，有效地避免了肌肉、關節(jié)僵硬的并發(fā)癥；本外骨骼夾板裝置將現(xiàn)代科學技術與中醫(yī)小夾板有機結合，更加符合現(xiàn)代醫(yī)學科學對治療骨傷病的外固定力學要求，可使骨傷在原生態(tài)狀況下自然愈合，為傷肢在外固定期間的活動創(chuàng)造良好的條件，使患者能自理日常生活，在具有與人體肢體多種組織的生理適應性同時，刺激機體自然復原力，按照受損肢體復原的客觀規(guī)律，提高骨傷愈合的質量和加速愈合的過程，實現(xiàn)外固定治療與康復治療的同步化。


圖I為本發(fā)明的外骨骼夾板裝置的結構示意圖；圖2為本發(fā)明的外骨骼夾板裝置的夾板的橫切面結構示意圖；圖3為本發(fā)明的外骨骼夾板裝置的氣墊層的結構示意圖；圖4為本發(fā)明的外骨骼夾板裝置的束帶主控制件的結構示意圖； 圖5為本發(fā)明的外骨骼夾板裝置的束帶副控制件的展開結構示意圖；圖6為本發(fā)明的外骨骼夾板裝置的束帶副控制件的內部柱狀儲氣腔體的布置示意圖；圖7為本發(fā)明的外骨骼夾板裝置的壓墊的結構示意圖；圖8為本發(fā)明的外骨骼夾板裝置的角度辨向控制件的結構示意圖；圖9為本發(fā)明的外骨骼夾板裝置的夾持機構的結構示意圖；圖10為本發(fā)明的外骨骼夾板裝置的直板型夾板的結構示意圖；圖11為本發(fā)明的外骨骼夾板裝置的不規(guī)則型夾板的結構示意圖；上述圖中的標記均為1、夾板；2、束帶；3、氣管；4、束帶主控制件；5、束帶副控制件；6、角度辨向控制件；7、屈伸式氣動支撐桿；8、夾持塊；9、環(huán)套；10、外殼板；11、支撐件；12、儲氣腔體；13、氣墊層；14、棉氈層；15、壓電傳感器；16、小儲氣腔體；17、通氣凹槽；18、報警器；19、顯示屏；20、拉環(huán)；21、插頭；22、柱狀儲氣腔體；23、柱狀儲氣腔體；24、壓墊；25、氣壓驅動器；26、支撐桿聯(lián)動件；27、插孔。
具體實施例方式如圖I所示，為本發(fā)明的一種用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置，其包括小夾板外固定機構和與夾持機構，小夾板外固定機構包裹在人體受損肢體的外側，夾持機構夾持在與該受損肢體連接的健康肢體上，小夾板外固定機構并與夾持機構在健康肢體和受損肢體之間的關節(jié)處為轉動連接。與現(xiàn)有技術相比，本外骨骼夾板裝置采用小夾板外固定的方式，為彈性外固定，在支撐肢體活動時不發(fā)生功能替代，夾板構件感受肌肉收縮、舒張信息，引發(fā)壓力的瞬間變化導致外固定體系產生彈性變化，受損肢體的壓應力隨之變化，使骨端微動，有效的刺激了機體的自然復原力，促進骨生長，縮短了治療時間；增加作為支撐的夾持機構，小夾板外固定機構與夾持機構轉動連接，使患者受損肢體依然能夠活動自如，由于不限制外固定期間受損肢體的活動，夾板構件內壓力不斷調節(jié)變化，波動式擠壓肌肉，產生互動功能，發(fā)揮了肌肉的束骨作用，依托夾板構件以外骨骼形式支撐內骨骼，波動擠壓同時促進了血液循環(huán)，有效地避免了肌肉、關節(jié)僵硬的并發(fā)癥；本外骨骼夾板裝置將現(xiàn)代科學技術與中醫(yī)小夾板有機結合，更加符合現(xiàn)代醫(yī)學科學對治療骨傷病的外固定力學要求，可使骨傷在原生態(tài)狀況下自然愈合，為傷肢在外固定期間的活動創(chuàng)造良好的條件，使患者能自理日常生活，在具有與人體肢體多種組織的生理適應性同時，刺激機體自然復原力，按照受損肢體復原的客觀規(guī)律，提高骨傷愈合的質量和加速愈合的過程，實現(xiàn)外固定治療與康復治療的同步化。如圖I所示，本外骨骼夾板裝置的小夾板外固定機構包括四根夾板I和將夾板I綁縛在受損肢體上的束帶2，如圖2所示，夾板I包括外殼板10和層疊在外殼板10上的柔性內襯，柔性內襯緊貼人體皮膚，整個夾板I采用塑酯合金注塑和用碳纖維材料拉擠成型制成不同剛度的內外層結構，外殼板10依據人體四肢關節(jié)生物形態(tài)塑形，以適應人體肢體生物形態(tài)變化制成直板型和不規(guī)則形板，如圖10所示為直板型的夾板I。為了適應人體不同部位的使用要求，夾板I的形狀也可以為不規(guī)則型，如圖Ila所示，這種形狀的夾板I構 成的小夾板外固定機構用于肩部外固定，如圖Ilb所示，這種形狀的夾板I構成的小夾板外固定機構用于腳踝部外固定，如圖Ilc所示，這種形狀的夾板I構成的小夾板外固定機構也可用于肘部外固定。如圖2所不,在外殼板10上設有沿外殼板10長度方向延伸的支撐件11,外殼板10在四周將支撐件11包裹住，該支撐件11上設有三個相平行設置的橫斷面為弧形的采用碳纖維材質制成的儲氣腔體12，利用工程力學原理，三個儲氣腔體12通過兩個弧形的連接板相連接形成的支撐件11的橫斷面呈橋拱形，儲氣腔體12內充有氣體，支撐件11在氣壓變化調節(jié)下可產生不同的支撐剛度。本外骨骼夾板裝置的夾板I通過氣壓調節(jié)在與人體皮膚肌肉組織相適應性的同時產生功能互動，整個夾板I在縱向上表現(xiàn)為剛硬，在一定的外固定長度內不發(fā)生彎曲彈性變形和剪切變形，在應受載荷狀態(tài)下，其原有形態(tài)平衡保持為穩(wěn)定的平衡，夾板I在橫向表現(xiàn)為柔韌，模擬外骨骼普遍構型，對肢體形成吻合包裹式外固定。如圖2所示，夾板I的柔性內襯包括由高分子材料制成的氣墊層13和棉氈層14，氣墊層13層疊在外殼板10上，棉氈層14層疊在氣墊層13上。氣墊層13為密封彈性空腔體，主要由多根交叉排列的彈性體隔板相連接形成，且在氣墊層13內形成多個小儲氣腔體16，如圖3所示，小儲氣腔體16并與支撐件11上的儲氣腔體12在外部通過氣管相通。而且，如圖2所示，棉氈層14的與受損肢體接觸的表面設有沿外殼板10長度方向延伸的多個通氣凹槽17，在使用中保障棉氈層14的透氣性。另外，在氣墊層13和棉氈層14之間設有由聚偏氟乙烯薄膜制成的壓電傳感器15，壓電傳感器15感應夾板I與肢體軟組織間的壓強變化，并將信息傳遞至外骨骼夾板裝置的控制系統(tǒng)。如圖I所示，在小夾板外固定機構中，束帶2具有三根，相應束帶2在夾板I的三個位置處將夾板I綁縛在受損肢體上，對應給綁縛位置處，在其中一根夾板I的外殼板10上設有束帶主控制件4，在其余各夾板I的外殼板10上均設有束帶副控制件5，束帶2 —端固定在束帶主控制件4上，另一端依次穿過各夾板I上的束帶副控制件5直至在束帶主控制件4的拉環(huán)20上系緊。如圖5所示，束帶副控制件5為矩形塊狀結構，束帶副控制件5上設有供束帶2通過的通道，在束帶副控制件5的通道的一側內壁上設有多個橫置的柱狀儲氣腔體22，并分為兩層，且兩層的柱狀儲氣腔體22之間為交叉布置，如圖6所示，該柱狀儲氣腔體22的長度方向并與束帶2的移動方向相垂直。如圖4所示為束帶主控制件4，束帶主控制件4為長方形盒狀體，其上設有拉、壓力監(jiān)測器和報警器18。拉、壓力監(jiān)測器用于實時監(jiān)測整個夾板體系的壓力狀態(tài)，其主要由體芯片控制器、空氣彈簧和顯示屏19構成，體芯片控制器和空氣彈簧設置在束帶主控制件4的內部，空氣彈簧受到芯片控制器控制，空氣彈簧與夾板I上的儲氣腔體12相通，儲氣腔體12為空氣彈簧提供氣體，該拉、壓力監(jiān)測器與申請人之前申請的一種用于外固定治療骨折夾板的壓力監(jiān)測裝置的結構大致相同，只是將以前的壓力監(jiān)測裝置中的彈性元件改為空氣彈簧。拉、壓力數字顯示屏19設置在束帶主控制件4的表面，顯示屏19顯示的數據為設定的夾板I對固定部位的壓力值和束帶2拉力值，在數控調節(jié)同時以數字變化反應壓力狀態(tài)。報警器18在壓力紊亂時可鈴響報警。束帶主控制件4橫向前端為拉環(huán)20，牽動拉環(huán)20可在顯示屏19上顯示拉力值，后端連結束帶2，采用空氣彈簧移動控制，可伸縮調節(jié)束帶2，外固定時將束帶2穿入其它夾板I上的束帶副控制件5的通道后再穿入拉環(huán)20，收緊束帶2移動拉環(huán)20，當顯示屏19顯示出所設定的拉力值時，反折束帶2由其它夾板I上的束帶副控制件5中穿出自鎖于束帶主控制件4后端，形成環(huán)形包扎外固定。如圖I和圖10所示，束帶主控制件4和束帶副控制件5角度辨向控制件6均通過插頭21插接在夾板I上，在束帶王控制件4和束帶副控制件5下方有一對縱向排列垂直的插頭21,可固定于夾板I表面上的插孔27中，該插孔27并將束帶王控制件4中的空氣彈 簧、束帶副控制件5中的柱狀儲氣腔體22與夾板I中的儲氣腔體12相連通。而且在束帶主控制件4下端插頭21中布有印刷電路連接裝置，用于傳導氣墊層13和棉氈層14之間的壓電傳感器15的電信號，通過芯片控制器處理分析后調節(jié)夾板I的壓力狀態(tài)并轉換成數字顯示，同時輸出控制信息至氣壓動力裝置，反饋式控制氣壓動力系統(tǒng)。如圖I所示，小夾板外固定機構還包括一用于分辨、控制夾板I旋轉變化的角度辨向控制件6，如圖8所示，該角度辨向控制件6呈U型且內部中空，角度辨向控制件6的中部通過插頭21插接在其中一塊夾板I上，并靠近肢體的關節(jié)處，角度辨向控制件6的的兩側的伸出部分分別與位于該夾板I的兩側的夾板I相接觸，伸出部為觸角控制板，用于分辨、控制夾板I的旋轉變化，且在該兩伸出部的內側面上靠近端部位置處也設有與角度辨向控制件6的內部相連通的柱狀儲氣腔體23，該柱狀儲氣腔體23沿夾板I的長度方向布置，角度辨向控制件6通過插頭21插接在夾塊的插孔27上，該插頭21并將夾板I上的儲氣腔體12和度辨向控制件的中空內部相連通。在角度辨向控制件6的內側面還貼有由聚偏氟乙烯薄膜制成的壓電傳感器15，壓電傳感器15感應角度辯向控制件內面位移變化，并將信息傳遞至外骨骼夾板裝置的控制系統(tǒng)。如圖7所示，本外骨骼夾板裝置還包括充氣的壓墊24，壓墊24為獨立粘貼式，薄片狀，外層為多囊狀彈性空腔體，配有獨立充氣管道，內層為棉氈，可協(xié)同增強氣壓內襯模塊壓力變化，用于限制骨折端移位，壓墊24使用時根據骨折移位方向粘貼在人體皮膚上，并通過夾板I壓住。在壓墊24上還設有由聚偏氟乙烯薄膜制成的壓電傳感器15，壓電傳感器15感應壓墊24與肢體軟組織間的壓強變化，并將信息傳遞至外骨骼夾板裝置的控制系統(tǒng)。如圖I和圖9所示，本外骨骼夾板裝置的夾持機構包括夾持在健康肢體上的夾持塊8、為夾板I上的儲氣腔體12充氣的氣壓驅動器25和屈伸式氣動支撐桿7，氣壓驅動器25與儲氣腔體12和屈伸式氣動支撐桿7通過氣管相通，為夾板I上的各個可充氣腔體和屈伸式氣動支撐桿7進行充氣或抽氣。在夾持塊8的兩側垂直向下各設有一個支撐桿聯(lián)動件26，屈伸式氣動支撐桿7 —端通過銷軸轉動連接在兩支撐桿聯(lián)動件26之間，另一端設有環(huán)套9，屈伸式氣動支撐桿7的桿身分為密封連接的兩段，兩段桿身相配合使支撐桿可隨著其內部氣壓的變化可伸長或縮短，屈伸式氣動支撐桿7的靠近環(huán)套9的桿身固定連接在小夾板外固定機構上的最下端的夾板I上。夾持塊8夾持在近端肢體上，屈伸式氣動支撐桿7末端的環(huán)套9用于固定遠端肢體，屈伸式氣動支撐桿7可產生屈伸式支撐、牽引、抗引力動能。氣壓驅動器25由氣泵、緩沖彈簧、閥門等部件組合制成，氣泵為微型氣泵，并設在夾持塊8的后方，氣泵為夾板I上的各個可充氣腔體和屈伸式氣動支撐桿7進行充氣或抽氣。緩沖彈簧起緩沖作用，位于氣泵下方。本外骨骼夾板裝置的控制系統(tǒng)和電力系統(tǒng)置于支撐桿聯(lián)動件26內，壓電傳感器15和氣壓驅動器25均與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)接收壓電傳感器15傳遞的反饋信息，控制氣壓驅動器25進行相應動作。氣壓驅動器25連接氣管，氣管通過閥門以雙相管道結構連接夾板I上的儲氣腔體12，并通過儲氣腔體12連通向其它的可充氣腔體中進行充氣或抽氣，并采用多組微型閥門區(qū)域性控制，形成本裝置的氣動回路。電力系統(tǒng)為顯示屏19、控制系統(tǒng)等提供電力，在支撐桿聯(lián)動件26設有電源開關。本夾持機構以充、抽氣方式通過閥門調節(jié)控制小夾板外固定機構內的氣壓系統(tǒng)，并驅動屈伸式氣動支撐桿7產生動能，依隨并支撐肢體被動式以外骨骼替代內骨骼協(xié)同完成肢體運動。本外骨骼夾板裝置仿外骨骼生態(tài)傳承中醫(yī)小夾板外固定法四片板布局，依據國際 醫(yī)用生物材料標準，骨傷愈合評估標準，收集現(xiàn)有的夾板外固定力學機制標準以及臨床驗證制定的標準和相關力學參數，設計控制材料、外固定模式的力學本質和力學定量關系，弓丨入外骨骼概念，制成外骨骼夾板構件和智能化約束力體系，使夾板I對肢體壓強分布與幾何力學體系變化受反饋調控，遵循骨傷愈合的客觀規(guī)律在外固定過程中形成同步性，自調性。以橈骨遠端骨折為例，即如圖I所示，本外骨骼夾板裝置同以直板四片固定方式，但已實現(xiàn)質的突破。外固定前給于組裝，在背側板背面分三段插入束帶主控制件4，設定拉力值和壓力值，橈側板近端組裝角度辨向控制件6，再于橈、掌、尺側板分別同段插入束帶副控制件5，穿入束帶2，固定于患肢。收緊束帶2由拉環(huán)20穿出拉緊，當顯示屏19顯示所設定的拉力值時，反折束帶2由束帶副控制件5穿出，自鎖于束帶主控制件4另端。夾持塊8夾持在近端肢體上，將屈伸式氣動支撐桿7連接固定于最下端的夾板I上，遠端的環(huán)套9包裹固定于腕掌部，連接插入相關氣管、電路，打開電源開關，當顯示屏19顯示出所設定的壓力數值后，結束外固定操作。本外骨骼夾板裝置具有優(yōu)點如下I、夾板構件力學性能穩(wěn)定，吻合包裹體壁式外固定縱剛橫柔，壓強分布均勻。氣墊組合更加適應肢體生物形態(tài)變化，與肌肉內在動力和摩擦力組成穩(wěn)定的局部外固定力學體系。2、柔性內襯和壓墊24受壓電傳感器15反饋控制，當骨折移位時，同水平相對側壓力變化，控制系統(tǒng)控制氣壓驅動器25調節(jié)柔性內襯和壓墊24內部氣壓，在局部與移位傾向的反向產生加壓和減壓變化，限制骨折移位。如出現(xiàn)旋轉移位，角度辨向控制件6內氣壓變化，通過氣壓調節(jié)以維持兩側設定壓力的均勻性，產生牽制作用，糾正骨折旋轉移位。3、當肢體內壓增大或縮小，發(fā)生粗細變化時，受設定拉力和壓力值的控制，空氣彈簧伸縮形變放松或收緊束帶2，束帶副控制件5內的柱狀儲氣腔體22內的氣壓隨之變化調節(jié)束帶2的移動。內襯的壓墊24氣壓同步變化配合減壓或增壓，保持設定值不變。一旦外固定體系壓力控制失調，報警器18啟動，有效的保障外固定的安全。4、當所外固定的肢體要活動時，屈伸式氣動支撐桿7被動屈伸，協(xié)同夾板I上的支撐件11、壓墊24的氣壓變化，使小夾板外固定機構的剛度變化，協(xié)同夾持機構主動產生支撐和牽引作用，在被動完成功能活動的同時承擔了肢體所受的重力，角度辨向控制件6則限制肢體的旋轉活動，在一定的范圍內可使患肢隨意活動，使患者重獲動能自理日常生活。5、由于本外固定體系的彈性外固定性質，在支撐肢體活動時不發(fā)生功能替代，夾板I感受肌肉收縮、舒張信息，引發(fā)壓力的瞬間變化導致外固定體系產生彈性變化，骨折端壓應力隨之變化，使骨端微動，有效的刺激了機體的自然復原力，促進骨生長，縮短了治療時間。6、由于不限制外固定期間患肢的活動，夾板I內壓力不斷調節(jié)變化，波動式擠壓肌肉，產生互動功能，發(fā)揮了肌肉的束骨作用，依托夾板I以外骨骼形式支撐內骨骼，波動擠壓同時促進了血液循環(huán)，有效地避免了肌肉、關節(jié)僵硬的并發(fā)癥。7、本外固定系統(tǒng)可使骨傷在原生態(tài)狀況下自然愈合，實現(xiàn)外固定治療與康復治療的同步化。8、本外骨骼夾板裝置對于關節(jié)部位的外固定，依據關節(jié)生物形態(tài)塑形制成不規(guī)則狀的外骨骼夾板構件，以外殼式順應關節(jié)變化，仍采用四片環(huán)繞吻合包裹式外固定構型。如對肩、肘、腕掌、膝、踝關節(jié)等外固定治療，并調整支撐桿結構以適應關節(jié)的功能活動。9、本外骨骼夾板裝置以現(xiàn)代科學理論為指導，依據相關標準和參數，科學合理的制定外固定構件材料和構型體系的力學本質及定量關系，用現(xiàn)代科學相關技術制造，這種以中醫(yī)小夾板外固定布局滲透外骨骼概念的運用，在保持了中醫(yī)特色的基礎上從一個側面使小夾板體系邁入現(xiàn)代化改造的進程，使外固定體系由憑經驗操作升格為智能化，改變了目前外固定治療領域的原始落后狀態(tài)。通過臨床驗證解決了外固定過程中所存在的難題，有效的避免了各 種的并發(fā)癥的發(fā)生，為傷肢在外固定期間的活動創(chuàng)造良好的條件，在具有與人體肢體多種組織的生理適應性同時，刺激機體自然復原力，實現(xiàn)外固定治療與康復治療的同步化。上面結合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置，其特征在于包括小夾板外固定機構和與夾持機構，小夾板外固定機構包裹在人體受損肢體的外側，夾持機構夾持在與該受損肢體連接的健康肢體上，小夾板外固定機構并與夾持機構在健康肢體和受損肢體之間的關節(jié)處為轉動連接。
2.根據權利要求I所述的用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置，其特征在于所述小夾板外固定機構包括多根夾板(I)和將夾板(I)綁縛在所述受損肢體上的束帶(2)，所述夾板(I)包括外殼板(10)和層疊在外殼板(10)上的柔性內襯,在外殼板(10)上設有沿其長度方向延伸的支撐件(11)，該支撐件(11)上設有多個相平行設置的橫斷面為弧形的儲氣腔體(12)，儲氣腔體(12)相連接形成的支撐件(11)的橫斷面呈橋拱形。
3.根據權利要求2所述的用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置，其特征在于所述柔性內襯包括氣墊層(13)和棉租層(14),氣墊層(13)層疊在所述外殼板(10)上,棉租層(14)層疊在氣墊層(13)上，所述氣墊層(13)由多根交叉排列的彈性體隔板相連接形成，且在氣墊層(13)內形成多個小儲氣腔體(16)，小儲氣腔體(16)與所述支撐件(11)上的儲氣腔體(12)通過氣管相通。
4.根據權利要求3所述的用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置，其特征在于所述棉氈層(14)的與所述受損肢體接觸的表面設有沿所述外殼板(10)長度方向延伸的多個通氣凹槽(17)，在所述氣墊層(13)和棉氈層(14)之間設有壓電傳感器(15)。
5.根據權利要求2 4任一所述的用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置，其特征在于在所述小夾板外固定機構中，所述束帶(2)具有多根，相應束帶(2)在所述夾板(I)的多個位置處將夾板(I)綁縛在所述受損肢體上，對應給綁縛位置處，在其中一根夾板(I)的外殼板(10 )上設有束帶主控制件(4 )，在其余各夾板(I)的外殼板(10 )上均設有束帶副控制件(5)，束帶(2)—端固定在束帶主控制件(4)上，另一端依次穿過各夾板(I)上的束帶副控制件(5)直至在束帶主控制件(4)的拉環(huán)(20)上系緊。
6.根據權利要求5所述的用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置，其特征在于所述束帶主控制件(4)上設有拉、壓力監(jiān)測器和報警器(18)。
7.根據權利要求6所述的用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置，其特征在于所述束帶副控制件(5)為矩形塊狀結構，束帶副控制件(5)上設有供所述束帶(2)通過的通道，在束帶副控制件(5)的通道的一側內壁上設有多個橫置的柱狀儲氣腔體(22)，并分為兩層，且兩層的柱狀儲氣腔體(22)之間為交叉布置，該柱狀儲氣腔體(22)并與所述束帶(2)的移動方向相垂直。
8.根據權利要求7所述的用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置，其特征在于所述小夾板外固定機構還包括一用于分辨、控制所述夾板(I)旋轉變化的角度辨向控制件(6)，該角度辨向控制件(6)呈U型且內部中空，角度辨向控制件(6)的中部通過插頭(21)插接在其中一塊所述夾板(I)上，角度辨向控制件(6 )的的兩側的伸出部分分別與位于該夾板(I)的兩側的夾板(I)相接觸，且在該兩伸出部的內側面上靠近端部位置處也設有與角度辨向控制件(6)的內部相連通的柱狀儲氣腔體(23)，該柱狀儲氣腔體(23)沿夾板(I)的長度方向布置，在所述角度辨向控制件(6)的內側面還貼有壓電傳感器(15)。
9.根據權利要求8所述的用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置，其特征在于所述夾持機構包括夾持在所述健康肢體上的夾持塊(8)、為所述夾板(I)上的儲氣腔體(12)充氣的氣壓驅動器(25)和屈伸式氣動支撐桿(7)，氣壓驅動器(25)與所述儲氣腔體(12)和屈伸式氣動支撐桿(7 )通過氣管相通，在夾持塊(8 )上設有支撐桿聯(lián)動件(26 )，屈伸式氣動支撐桿(7) 一端與該支撐桿聯(lián)動件(26)轉動連接，另一端設有環(huán)套(9)，屈伸式氣動支撐桿(7)的桿身固定連接在所述夾板(I)上。
10.根據權利要求9所述的用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置，其特征在于所述外骨骼夾板裝置還包括控制系統(tǒng)，所述壓電傳感器(15)和所述氣壓驅動器(25)均與所述控制系統(tǒng)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于治療骨傷病的外骨骼夾板裝置，其包括小夾板外固定機構和與夾持機構，小夾板外固定機構包裹在人體受損肢體的外側，夾持機構夾持在與該受損肢體連接的健康肢體上，小夾板外固定機構并與夾持機構在健康肢體和受損肢體之間的關節(jié)處為轉動連接。與現(xiàn)有技術相比，采用小夾板外固定和夾持機構相結合的方式，小夾板外固定機構與夾持機構轉動連接，將現(xiàn)代科學技術與中醫(yī)小夾板有機結合，更加符合現(xiàn)代醫(yī)學科學對治療骨傷病的外固定力學要求，可使骨傷在原生態(tài)狀況下自然愈合，為傷肢在外固定期間的活動創(chuàng)造良好的條件，按照受損肢體復原的客觀規(guī)律，提高骨傷愈合的質量和加速愈合的過程，實現(xiàn)外固定治療與康復治療的同步化。
文檔編號A61F5/058GK102824243SQ20121028503
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權日2012年8月10日
發(fā)明者孫雁群, 范作盛 申請人:孫雁群