本發(fā)明涉及中醫(yī)小夾板外固定治療體系，具體的說，本發(fā)明涉及一種用于外固定治療骨傷病的中醫(yī)小夾板構(gòu)件及具有其的中醫(yī)小夾板裝置。

背景技術(shù)：

由束帶、夾板、壓墊組成的小夾板局部外固定技術(shù)，是中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)治療骨折的特色，北派以柳木夾板為代表，南派以杉樹皮夾板為代表，“動(dòng)靜結(jié)合，筋骨并重”，“軸向持骨，橫向固定”，形成了中國接骨學(xué)重要的理論基礎(chǔ)，蘊(yùn)藏著“彈性固定”原理，是生物學(xué)的治療方式。然而，這兩種夾板均取自木材，天然材料的缺陷和手工制作，導(dǎo)致力學(xué)性能、體系不穩(wěn)定。在外固定治療骨折過程中，常產(chǎn)生一些不利因素，影響療效。

現(xiàn)有的柳木夾板和杉樹皮夾板，這兩種夾板取自木材，發(fā)明人經(jīng)二十年的探索研究發(fā)現(xiàn)：柳木夾板不易與骨折肢體相適配，杉樹皮夾板縱向彈性固定力不足，生物相容性差(所謂生物相容性指生物力學(xué)范疇，包括：骨小梁排列平行于干骨軸線方向，骨的力學(xué)性能沿軸向和橫向方向變化，肌肉組織各向異性，堅(jiān)強(qiáng)愈合的內(nèi)外骨痂沿骨干的長軸規(guī)則排列，夾板的管狀細(xì)胞順紋排列等)。原因在于柳木夾板橫向剛度過大，在橫向上受力時(shí)限制了彈性變形能力；杉樹皮夾板在橫向受力時(shí)易劈裂，彈性變形能力弱。現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于夾板的力學(xué)本質(zhì)與定量關(guān)系尚不明確，并沒有認(rèn)識(shí)到夾板的橫向彈性模量與縱向彈性模量之間的關(guān)聯(lián)性，更沒有發(fā)現(xiàn)夾板的橫向彈性變化能力的重要性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提供一種中醫(yī)小夾板構(gòu)件及具有其的中醫(yī)小夾板裝置，目的是提高外固定治療骨傷病的治療效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：中醫(yī)小夾板構(gòu)件，其縱向彈性模量與橫向彈性模量之間的比值為21:1～90：1。

所述的中醫(yī)小夾板構(gòu)件包括主板體，主板體為由沿橫向依次連接且沿軸向延伸的多個(gè)夾板桿軸體構(gòu)成的以軸向力為主正交各向異性的結(jié)構(gòu)。

所述夾板桿軸體的內(nèi)部具有沿軸向延伸的第一軸向孔和第二軸向孔，第一軸向孔分布在第二軸向孔的四周。

所述第一軸向孔沿所述主板體的板厚方向設(shè)置多層，且各層的第一軸向孔為沿橫向設(shè)置多個(gè)。

所述各層的第一軸向孔的數(shù)量為相等或不等。

多層所述第一軸向孔中，位于最外層的多個(gè)第一軸向孔為沿橫向均勻分布，位于最內(nèi)層的多個(gè)第一軸向孔由沿橫向間隔設(shè)置的多個(gè)第一分隔槽分隔成多段。

在其余層的所述第一軸向孔中，至少有一層的多個(gè)第一軸向孔由沿橫向間隔設(shè)置的多個(gè)第二分隔槽分隔成多段，第二分隔槽的寬度大于第一分隔槽的寬度，且第二分隔槽與第一分隔槽連通。

在其余層的所述第一軸向孔中，至少有一層的多個(gè)第一軸向孔由沿橫向間隔設(shè)置的多個(gè)第三分隔槽分隔成多段，第二分隔槽位于第一分隔槽與第三分隔槽之間且三者連通。

所述第二軸向孔位于相鄰兩層的四個(gè)第一軸向孔之間。

所述的中醫(yī)小夾板構(gòu)件包括主板體，主板體為由多個(gè)內(nèi)部中空且沿軸向延伸的管狀柱體連接而成的以軸向力為主正交各向異性的結(jié)構(gòu)。

所述管狀柱體沿主板體的板厚方向設(shè)置多層，且各層的管狀柱體為沿橫向設(shè)置多個(gè)。

所述各層的管狀柱體的數(shù)量為相等或不等。

多層所述管狀柱體中，位于最外層的多個(gè)管狀柱體為依次連接，位于最內(nèi)層的多個(gè)管狀柱體由沿橫向間隔設(shè)置的多個(gè)第一分隔槽分隔成多段。

在其余層的所述管狀柱體中，至少有一層的多個(gè)管狀柱體由沿橫向間隔設(shè)置的多個(gè)第二分隔槽分隔成多段，第二分隔槽的寬度大于第一分隔槽的寬度，且第二分隔槽與第一分隔槽連通。

在其余層的所述管狀柱體中，至少有一層的多個(gè)管狀柱體由沿橫向間隔設(shè)置的多個(gè)第三分隔槽分隔成多段，第二分隔槽位于第一分隔槽與第三分隔槽之間且三者連通。

所述管狀柱體的內(nèi)部為沿軸向延伸的第一軸向孔，相鄰兩層所述管狀柱體中相連接的四個(gè)管狀柱體之間具有沿軸向延伸的第二軸向孔，第一軸向孔分布在第二軸向孔的四周。

所述第一軸向孔為圓孔。

所述第二軸向孔為菱形孔或方形孔。

所述夾板桿軸體包括橋面板和與橋面板連接且朝向橋面板一側(cè)伸出的垂直板，相鄰兩個(gè)夾板桿軸體的橋面板相連接，相鄰兩個(gè)夾板桿軸體的垂直板之間具有間距。

所述橋面板為由多個(gè)沿橫向依次連接的管狀柱體構(gòu)成，管狀柱體為內(nèi)部中空且沿軸向延伸的結(jié)構(gòu)。

所述管狀柱體沿橋面板的板厚方向設(shè)置多層，且各層的管狀柱體為沿橫向設(shè)置多個(gè)。

所述橋面板上各層的管狀柱體的數(shù)量相等。

所述管狀柱體的內(nèi)部為沿軸向延伸的第一軸向孔，相鄰兩層所述管狀柱體中相連接的四個(gè)管狀柱體之間具有沿軸向延伸的第二軸向孔，第一軸向孔分布在第二軸向孔的四周。

所述垂直板包括依次連接的第一板體、第二板體和第三板體，第一板體與第三板體為相對(duì)設(shè)置，第二板體位于第一板體和第三板體之間，所述橋面板與第一板體或第三板體連接。

所述第一板體和所述第三板體朝向所述第二板體的同一側(cè)伸出，形成的所述垂直板為U形結(jié)構(gòu)；或，第二板體的兩端分別在第一板體和第三板體的寬度方向的中心位置處與第一板體和第三板體垂直連接，形成的所述垂直板為工字形結(jié)構(gòu)。

所述第一板體為由多個(gè)沿橫向依次連接的管狀柱體構(gòu)成，管狀柱體為內(nèi)部中空且沿軸向延伸的結(jié)構(gòu)。

所述管狀柱體沿第一板體的板厚方向至少設(shè)置一層，且各層的管狀柱體為沿橫向設(shè)置多個(gè)。

所述管狀柱體的內(nèi)部為沿軸向延伸的第一軸向孔，相鄰兩層所述管狀柱體中相連接的四個(gè)管狀柱體之間具有沿軸向延伸的第二軸向孔，第一軸向孔分布在第二軸向孔的四周。

所述第二板體為由多個(gè)沿橫向依次連接的管狀柱體構(gòu)成，管狀柱體為內(nèi)部中空且沿軸向延伸的結(jié)構(gòu)。

所述管狀柱體沿第二板體的板厚方向至少設(shè)置一層，且各層的管狀柱體為沿橫向設(shè)置多個(gè)。

所述管狀柱體的內(nèi)部為沿軸向延伸的第一軸向孔，相鄰兩層所述管狀柱體中相連接的四個(gè)管狀柱體之間具有沿軸向延伸的第二軸向孔，第一軸向孔分布在第二軸向孔的四周。

所述第三板體為由多個(gè)沿橫向依次連接的管狀柱體構(gòu)成，管狀柱體為內(nèi)部中空且沿軸向延伸的結(jié)構(gòu)。

所述管狀柱體沿第三板體的板厚方向至少設(shè)置一層，且各層的管狀柱體為沿橫向設(shè)置多個(gè)。

所述管狀柱體的內(nèi)部為沿軸向延伸的第一軸向孔，相鄰兩層所述管狀柱體中相連接的四個(gè)管狀柱體之間具有沿軸向延伸的第二軸向孔，第一軸向孔分布在第二軸向孔的四周。

所述垂直板為由多個(gè)沿橫向依次連接的管狀柱體構(gòu)成且截面呈U形或工字形的結(jié)構(gòu)，管狀柱體為內(nèi)部中空且沿軸向延伸的結(jié)構(gòu)。

所述管狀柱體沿橋面板的板厚方向設(shè)置多層，且各層的管狀柱體為沿橫向設(shè)置多個(gè)。

所述管狀柱體的內(nèi)部為沿軸向延伸的第一軸向孔，相鄰兩層所述管狀柱體中相連接的四個(gè)管狀柱體之間具有沿軸向延伸的第二軸向孔，第一軸向孔分布在第二軸向孔的四周。

所述的中醫(yī)小夾板構(gòu)件還包括與所述主板體連接的內(nèi)襯板。

所述的中醫(yī)小夾板構(gòu)件還包括設(shè)置于所述內(nèi)襯板上的壓墊，所述的中醫(yī)小夾板構(gòu)件為由所述主板體與所述內(nèi)襯板和壓墊通過3D打印技術(shù)一體成型且截面呈L形的構(gòu)件。

所述內(nèi)襯板與通過擠塑工藝制作的所述主板體為粘接連接。

本發(fā)明還提供了一種夾板組件，包括上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件和連接件，中醫(yī)小夾板構(gòu)件設(shè)置兩個(gè)，且兩個(gè)中醫(yī)小夾板構(gòu)件通過連接件連接。

所述連接件為L形結(jié)構(gòu)，其兩端分別與一個(gè)所述中醫(yī)小夾板構(gòu)件連接。

所述連接件包括與一個(gè)所述中醫(yī)小夾板構(gòu)件連接的第一連接部和與第一連接部轉(zhuǎn)動(dòng)連接且與另一個(gè)所述中醫(yī)小夾板構(gòu)件連接的第二連接部。

所述第一連接部具有銷軸，所述第二連接部具有讓銷軸嵌入的滑槽。

所述的夾板組件還包括設(shè)置于所述中醫(yī)小夾板構(gòu)件的端部的過渡板。

所述過渡板具有透氣孔。

本發(fā)明還提供了一種中醫(yī)小夾板裝置，包括上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件，中醫(yī)小夾板構(gòu)件設(shè)置四個(gè)。

本發(fā)明還提供了一種用于肩部外固定治療骨折的中醫(yī)小夾板裝置，包括上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件。

本發(fā)明還提供了一種用于腳踝部外固定治療骨折的中醫(yī)小夾板裝置，包括上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件。

本發(fā)明還提供了一種用于肘部外固定治療骨折的中醫(yī)小夾板裝置，包括上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件。

本發(fā)明還提供了一種用于腕部外固定治療骨折的中醫(yī)小夾板裝置，包括上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件。

本發(fā)明的中醫(yī)小夾板構(gòu)件，量化夾板軸向杠桿力和橫向回復(fù)力，構(gòu)成與骨折外固定治療量化關(guān)系，形成夾板體以軸向力為主正交各向異性的力學(xué)性能，使夾板在縱(軸)向上表現(xiàn)為剛性杠桿力，在橫向(垂直向)上表現(xiàn)為柔韌回復(fù)力，在縱、橫方向均可伴隨患肢肌肉的舒縮活動(dòng)，產(chǎn)生彈性勢(shì)能均具有數(shù)字化的內(nèi)涵，對(duì)骨折患者實(shí)施規(guī)范性的外固定治療，提高外固定治療骨傷病的治療效果。

附圖說明

本說明書包括以下附圖，所示內(nèi)容分別是：

圖1是主板體的第一種截面圖；

圖2是主板體的第二種截面圖；

圖3是主板體的第三種截面圖；

圖4是中醫(yī)小夾板構(gòu)件的截面示意圖；

圖5是管狀柱體的截面示意圖；

圖6是主板體的俯視圖；

圖7是內(nèi)襯板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是第一種主板體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是第二種主板體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是第三種主板體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是第四種主板體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是第五種主板體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是第一種夾板組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是第二種夾板組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15是用于肘部外固定治療骨折的中醫(yī)小夾板裝置的截面L形構(gòu)件、對(duì)稱固定的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16是第二連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17是第一連接部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18是第一連接部的側(cè)視圖；

圖19是第二連接部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖20是第二連接部的側(cè)視圖；

圖21是本發(fā)明中醫(yī)小夾板構(gòu)件的截面圖；

圖22是本發(fā)明中醫(yī)小夾板構(gòu)件的立體圖；

圖23是現(xiàn)有技術(shù)中的夾板的立體圖；

圖中標(biāo)記為：

1、橋面板；2、第一板體；3、第二板體；4、第三板體；5、容置腔；6、內(nèi)襯板；61、內(nèi)襯本體；62、嵌入部；63、透氣孔；7、第一連接件；8、第二連接件；81、第一連接部；82、第二連接部；83、銷軸；84、滑槽；9、管狀柱體；10、第一軸向孔；11、第二軸向孔；12、木髓線；13、透氣孔；14、過渡板；15、透氣孔；16、監(jiān)視器；17、約束力系統(tǒng)；18、垂直板。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實(shí)施。

本發(fā)明提供了一種中醫(yī)小夾板構(gòu)件，其縱向彈性模量與橫向彈性模量之間的比值為21:1～90：1。本發(fā)明的中醫(yī)小夾板構(gòu)件是以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，模擬杉樹皮夾板和柳木夾板與人體骨骼結(jié)構(gòu)單元的排列形式，以軸向力為主正交各向異性的力學(xué)性能，摒棄天然木材的缺陷，制成夾板構(gòu)件產(chǎn)品，中醫(yī)小夾板裝置為夾板構(gòu)件的整體組合。

如圖23所示，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的柳木夾板和杉樹皮夾板，一般均為長條形結(jié)構(gòu)，取其長度方向?yàn)榕c木材的木紋(纖維)方向平行的縱向軸，取其寬度方向?yàn)榕c木材的生長環(huán)相切的切向軸，取其厚度方向?yàn)榕c木材的生長環(huán)垂直的徑向軸。如圖22所示，對(duì)于本發(fā)明的中醫(yī)小夾板構(gòu)件，取其長度方向?yàn)榭v向(或軸向)，取其寬度方向?yàn)橄蚁蚧驒M向，取其厚度方向?yàn)閺较颍瑸榱吮阌诶斫?，通過建立直角坐標(biāo)系，夾板橫向?qū)?yīng)的坐標(biāo)軸為X軸，對(duì)應(yīng)圖23中的切向軸，夾板縱向?qū)?yīng)的坐標(biāo)軸為Y軸，對(duì)應(yīng)圖23中的縱向軸，夾板徑向?qū)?yīng)的坐標(biāo)軸為Z軸，對(duì)應(yīng)圖23中的徑向軸。對(duì)于本發(fā)明的中醫(yī)小夾板構(gòu)件，橫向彈性模量是指在彈性變形范圍內(nèi)，作用于中醫(yī)小夾板構(gòu)件上的橫向應(yīng)力與橫向應(yīng)變的比例常數(shù)，反映中醫(yī)小夾板構(gòu)件在橫向受力時(shí)產(chǎn)生彈性變形的能力；縱向彈性模量是指在彈性變形范圍內(nèi)，作用于中醫(yī)小夾板構(gòu)件上的縱向應(yīng)力與縱向應(yīng)變的比例常數(shù)，反映中醫(yī)小夾板構(gòu)件在縱向受力時(shí)抵抗彈性變形的能力。

對(duì)于本發(fā)明的中醫(yī)小夾板構(gòu)件，將縱向彈性模量與橫向彈性模量之間的比值設(shè)置在21:1～90：1范圍內(nèi)，中醫(yī)小夾板構(gòu)件可以表現(xiàn)出優(yōu)越的生物材料特征，夾板的縱向彈性模量與橫向彈性模量比值變大，縱向剛性杠桿力不僅可以在橫向均勻分布，使夾板在橫向上具有柔韌的彈性回復(fù)力，而夾板橫向彈性回復(fù)力可以動(dòng)態(tài)平衡肌肉的收縮力。夾板在橫向上同樣產(chǎn)生彈性勢(shì)能，在縱向上才能協(xié)調(diào)肌肉的彈性回縮力，對(duì)骨折端產(chǎn)生軸向擠壓力，從而易于與骨折肢體相適配，保持壓應(yīng)力向骨骼聚集，即所謂生物相容性的固定方式。因此，本發(fā)明的中醫(yī)小夾板構(gòu)件是以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，模擬杉樹皮夾板和柳木夾板與人體骨骼結(jié)構(gòu)單元的排列形式，以軸向力為主正交各向異性的力學(xué)性能，實(shí)現(xiàn)以上比值，摒棄天然木材的缺陷，制成夾板構(gòu)件產(chǎn)品，中醫(yī)小夾板裝置為夾板構(gòu)件的整體組合。作為優(yōu)選的，中醫(yī)小夾板構(gòu)件的縱向彈性模量與橫向彈性模量之間的比值可以為21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31：1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1、45:1、46:1、47:1、48:1、49:1、50:1、51:1、52:1、53:1、54:1、55:1、56:1、57:1、58:1、59:1、60:1、61:1、62:1、63:1、64:1、65:1、66:1、67:1、68:1、69:1、70:1、71:1、72:1、73:1、74:1、75:1、76:1、77:1、78:1、79:1、80:1、81:1、82:1、83:1、84:1、85:1、86:1、87:1、88:1、89:1或90:1。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明的中醫(yī)小夾板構(gòu)件主要包括一個(gè)主板體，主板體為由沿橫向依次連接且沿軸向延伸的多個(gè)夾板桿軸體構(gòu)成的并以軸向力為主正交各向異性的結(jié)構(gòu)。具有這種結(jié)構(gòu)的主板體的中醫(yī)小夾板構(gòu)件，可以很容易的將縱向彈性模量與橫向彈性模量之間的比值控制在21:1～90：1的范圍內(nèi)。當(dāng)然，除此以外，主板體還可以具有其它多種形式。

如圖4所示，作為優(yōu)選的，夾板桿軸體的內(nèi)部具有沿軸向延伸的第一軸向孔10和第二軸向孔11，第一軸向孔10分布在第二軸向孔11的四周。第一軸向孔10沿主板體的板厚方向設(shè)置多層，且各層的第一軸向孔10為沿橫向設(shè)置多個(gè)。各層的第一軸向孔10的數(shù)量為相等或不等。多層第一軸向孔10中，位于最外層的多個(gè)第一軸向孔10為沿橫向均勻分布，位于最內(nèi)層的多個(gè)第一軸向孔10由沿橫向間隔設(shè)置的多個(gè)第一分隔槽分隔成多段。在其余層的第一軸向孔10中，至少有一層的多個(gè)第一軸向孔10由沿橫向間隔設(shè)置的多個(gè)第二分隔槽分隔成多段，第二分隔槽的寬度大于第一分隔槽的寬度，且第二分隔槽與第一分隔槽連通。在其余層的第一軸向孔10中，至少有一層的多個(gè)第一軸向孔10由沿橫向間隔設(shè)置的多個(gè)第三分隔槽分隔成多段，第二分隔槽位于第一分隔槽與第三分隔槽之間且三者連通。第二軸向孔11位于相鄰兩層的四個(gè)第一軸向孔10之間，第一軸向孔10為圓孔，第二軸向孔11為菱形孔或方形孔。

如圖4所示，作為優(yōu)選的，夾板桿軸體是由多個(gè)管狀柱體9連接而成，多個(gè)夾板桿軸體依次連接形成的主板體則為由多個(gè)管狀柱體9沿橫向連接而成且以軸向力為主正交各向異性的結(jié)構(gòu)，管狀柱體9為內(nèi)部中空且沿軸向延伸的結(jié)構(gòu)。具有這種截面結(jié)構(gòu)的主板體和小夾板構(gòu)件可以較好的表現(xiàn)出，以軸向力為主正交各向異性的力學(xué)性能。

如圖4所示，作為優(yōu)選的，管狀柱體9沿主板體的板厚方向設(shè)置多層，且各層的管狀柱體9為沿橫向設(shè)置多個(gè)，各層的管狀柱體9的數(shù)量可以為相等或不等。在多層管狀柱體9中，位于最外層的多個(gè)管狀柱體9為依次連接，位于最內(nèi)層的多個(gè)管狀柱體9由沿橫向間隔設(shè)置的多個(gè)第一分隔槽分隔成多段，最外層為主板體上距離綁縛的人體肢體的最遠(yuǎn)的位置，最內(nèi)層為主板體上距離綁縛的人體肢體最近的位置。在其余層的管狀柱體9中，至少有一層的多個(gè)管狀柱體9由沿橫向間隔設(shè)置的多個(gè)第二分隔槽分隔成多段，第二分隔槽的寬度大于第一分隔槽的寬度，且第二分隔槽與第一分隔槽連通。而且，至少有一層的多個(gè)管狀柱體9由沿橫向間隔設(shè)置的多個(gè)第三分隔槽分隔成多段，第二分隔槽位于第一分隔槽與第三分隔槽之間且三者連通，形成沿軸向延伸的多個(gè)容置腔5。

如圖4和圖5所示，管狀柱體9的內(nèi)部為沿軸向延伸的第一軸向孔10，在主板體上相鄰兩層管狀柱體9中，當(dāng)其中一層有兩個(gè)管狀柱體9與另外一層的兩個(gè)管狀柱體9對(duì)齊且相分別連接，這四個(gè)管狀柱體9之間具有一個(gè)沿軸向延伸的第二軸向孔11，四個(gè)第一軸向孔10大致呈矩形分布在第二軸向孔11的四周。管狀柱體9的截面呈八邊形結(jié)構(gòu)，第一軸向孔10優(yōu)選為位于管狀柱體9中心處的圓孔，第二軸向孔11由四個(gè)管狀柱體9的一個(gè)側(cè)邊包圍形成，可以為菱形孔或方形孔。

如圖1至圖5所示，作為優(yōu)選的，夾板桿軸體包括橋面板1和與橋面板1的側(cè)面連接且朝向橋面板1一側(cè)伸出的垂直板18，垂直板18與橋面板1沿同一方向延伸設(shè)置。在主板體上，相鄰兩個(gè)夾板桿軸體的橋面板1相連接，相鄰兩個(gè)夾板桿軸體的垂直板18之間具有間距，該間距形成間隔設(shè)置的多個(gè)容置腔5。主板體的垂直板18構(gòu)成夾板構(gòu)件的軸向剛性，橋面板1則以其聯(lián)結(jié)構(gòu)成垂直向柔韌性，垂直板18與橋面板1以不同的彈性模量，使夾板構(gòu)件表現(xiàn)出以軸向力為主正交各向異性的力學(xué)性能。通過改變垂直板18的結(jié)構(gòu)形式，以垂直板18走向形成夾板構(gòu)件的杠桿力，可以為單方向性和多方向性，以等截面和變截面形成垂直板18與橋面板1的形態(tài)變化。在同一片夾板構(gòu)件上可以具有單軸向力為主正交各向異性的力學(xué)性能，或具有多軸向力為主正交各向異性的力學(xué)性能。這兩種基本架構(gòu)的夾板，通過圖4所示的最小力學(xué)單元橫向堆疊量調(diào)節(jié)，1、進(jìn)行三D打印制作；2、以其力學(xué)參數(shù)，簡化設(shè)計(jì)成直條型夾板體，以擠塑工藝制作。

如圖4所示，作為優(yōu)選的，橋面板1為由多個(gè)沿橫向依次連接的管狀柱體9構(gòu)成，管狀柱體9為內(nèi)部中空且沿軸向延伸的結(jié)構(gòu)。管狀柱體9沿橋面板1的板厚方向設(shè)置多層，且各層的管狀柱體9為沿橫向設(shè)置多個(gè)，橋面板1上各層的管狀柱體9的數(shù)量相等。管狀柱體9的內(nèi)部為沿軸向延伸的第一軸向孔10，相鄰兩層管狀柱體9中相連接的四個(gè)管狀柱體9之間具有沿軸向延伸的第二軸向孔11，第一軸向孔10分布在第二軸向孔11的四周。

如圖1至圖3所示，主板體上的垂直板18沿主板體的橫向(寬度方向)并排設(shè)置多個(gè)。作為優(yōu)選的，垂直板18包括依次連接的第一板體2、第二板體3和第三板體4，第一板體2與第三板體4為相對(duì)設(shè)置，第二板體3位于第一板體2和第三板體4之間，橋面板1與第一板體2固定連接。

垂直板18的橫截面結(jié)構(gòu)可以有多種形式，如U形、工字形或其它形狀。主板體上的垂直板18可以采用結(jié)構(gòu)全部相同的，也可以采用結(jié)構(gòu)不同的垂直板18。當(dāng)?shù)谝话弩w2和第三板體4朝向第二板體3的同一側(cè)伸出，形成的垂直板18為U形結(jié)構(gòu)；當(dāng)?shù)诙弩w3的兩端分別在第一板體2和第三板體4的寬度方向的中心位置處與第一板體2和第三板體4垂直連接，形成的垂直板18為工字形結(jié)構(gòu)。如圖1所示，對(duì)于這種結(jié)構(gòu)的主板體，其寬度方向兩端設(shè)置的垂直板18為U形結(jié)構(gòu)，處于兩端位置的這兩個(gè)垂直板18的開口為相對(duì)設(shè)置，處于兩端之間位置的多個(gè)垂直板18為工字形結(jié)構(gòu)。如圖2所示，對(duì)于這種結(jié)構(gòu)的主板體，U形結(jié)構(gòu)的垂直板18兩兩一組，沿主板體的橫向設(shè)置多組，且處于同一組的兩個(gè)垂直板18的開口為相對(duì)設(shè)置。如圖3所示，對(duì)于這種結(jié)構(gòu)的主板體，其寬度方向兩端設(shè)置的垂直板18為U形結(jié)構(gòu)，處于兩端位置的這兩個(gè)垂直板18的開口為相對(duì)設(shè)置，處于兩端之間位置的多個(gè)垂直板18為工字形結(jié)構(gòu)，且該多個(gè)垂直板18的厚度大小不同，為變截面的。

如圖4所示，作為優(yōu)選的，第一板體2為由多個(gè)沿橫向依次連接的管狀柱體9構(gòu)成，管狀柱體9為內(nèi)部中空且沿軸向延伸的結(jié)構(gòu)。管狀柱體9沿第一板體2的板厚方向至少設(shè)置一層，且各層的管狀柱體9為沿橫向設(shè)置多個(gè)。管狀柱體9的內(nèi)部為沿軸向延伸的第一軸向孔10，當(dāng)管狀柱體9設(shè)置多層時(shí)，相鄰兩層管狀柱體9中相連接的四個(gè)管狀柱體9之間具有沿軸向延伸的第二軸向孔11，第一軸向孔10分布在第二軸向孔11的四周。

如圖4所示，作為優(yōu)選的，第二板體3為由多個(gè)沿橫向依次連接的管狀柱體9構(gòu)成，管狀柱體9為內(nèi)部中空且沿軸向延伸的結(jié)構(gòu)。管狀柱體9沿第二板體3的板厚方向至少設(shè)置一層，且各層的管狀柱體9為沿橫向設(shè)置多個(gè)。管狀柱體9的內(nèi)部為沿軸向延伸的第一軸向孔10，當(dāng)管狀柱體9設(shè)置多層時(shí)，相鄰兩層管狀柱體9中相連接的四個(gè)管狀柱體9之間具有沿軸向延伸的第二軸向孔11，第一軸向孔10分布在第二軸向孔11的四周。

如圖4所示，作為優(yōu)選的，第三板體4的結(jié)構(gòu)與第一板體2的結(jié)構(gòu)相同，第三板體4為由多個(gè)沿橫向依次連接的管狀柱體9構(gòu)成，管狀柱體9為內(nèi)部中空且沿軸向延伸的結(jié)構(gòu)。管狀柱體9沿第三板體4的板厚方向至少設(shè)置一層，且各層的管狀柱體9為沿橫向設(shè)置多個(gè)。管狀柱體9的內(nèi)部為沿軸向延伸的第一軸向孔10，當(dāng)管狀柱體9設(shè)置多層時(shí)，相鄰兩層管狀柱體9中相連接的四個(gè)管狀柱體9之間具有沿軸向延伸的第二軸向孔11，第一軸向孔10分布在第二軸向孔11的四周。

如圖4所示，作為優(yōu)選的，本發(fā)明的中醫(yī)小夾板構(gòu)件還包括與主板體的細(xì)部結(jié)構(gòu)固定連接且層疊在主板體上的內(nèi)襯板6，為直接通過3D打印的方式制作的結(jié)構(gòu)。

主板體與內(nèi)襯板6和位于內(nèi)襯板6內(nèi)側(cè)面的壓墊可以為通過3D打印技術(shù)一體成型，可以形成橫截面呈L形的中醫(yī)小夾板構(gòu)件。在制作時(shí)，針對(duì)不同患者骨折的個(gè)體差異、生物形態(tài)和固定所需體位，以計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)和空間定位技術(shù)建模，使管狀柱體9軸向排列與所固定骨骼的骨小梁排列呈對(duì)應(yīng)性。與此同時(shí)采用不同剛度的材料，通過多噴頭熔融堆疊制成一體結(jié)構(gòu)的中醫(yī)小夾板構(gòu)件，形成多軸向力或單軸向力正交各向異性的力學(xué)性能。采用3D打印技術(shù)制成的中醫(yī)小夾板構(gòu)件，可以是如圖8所示的直條形夾板構(gòu)件，也可以是如圖9至圖12所示的四種不規(guī)則形夾板構(gòu)件。

主板體還可以采用擠塑工藝制造，采用聚塑酯合金，依據(jù)一定身高人群的肢體形態(tài)特征，生產(chǎn)相對(duì)規(guī)范的直條形夾板構(gòu)件，具有單軸向力正交各向異性的力學(xué)性能。擠塑成型后，裁剪成所要的長度，在兩端插入彈性過渡板，結(jié)合部表面噴涂樹脂加強(qiáng)連接。然后將由聚酯紡織材料包裹聚氨酯海綿制成的內(nèi)襯板6與主板體粘接連接，制成夾板構(gòu)件，用于干骨骨折的相對(duì)規(guī)范化的外固定治療。以用于橈、尺骨遠(yuǎn)端骨折的背側(cè)夾板為例，用改性ABS材料通過擠塑工藝制作，其規(guī)范的規(guī)格為：夾板厚4mm、長200mm、寬45mm，經(jīng)某工業(yè)大學(xué)的試驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果，夾板的縱向彈性模量為6.70GPa，橫向彈性模量為0.17GPa，沖擊強(qiáng)度6KJ/㎡。

如圖4所示，內(nèi)襯板6包括內(nèi)襯本體61和設(shè)置于內(nèi)襯本體61的側(cè)面上且朝向內(nèi)襯本體61外側(cè)凸出的嵌入部62，內(nèi)襯板6通過嵌入部62嵌入主板體的容置腔5中，實(shí)現(xiàn)與主板體的固定連接。嵌入部62在內(nèi)襯本體61上沿寬度方向設(shè)置多個(gè)，各個(gè)嵌入部62穿過主板體上的相鄰兩個(gè)第三板體4之間的第三分隔槽后嵌入容置腔5中。如圖7所示，內(nèi)襯板6上密布有多個(gè)透氣孔63，透氣孔63為沿內(nèi)襯板6厚度方向貫穿設(shè)置的通孔。

如圖6所示，主板體上設(shè)置有多個(gè)透氣孔13，該透氣孔13為在橋面板1上沿厚度方向貫穿設(shè)置的圓孔。透氣孔13沿軸向和橫向分別間隔設(shè)置多個(gè)，處于同一軸向上的透氣孔13的軸線處于同一平面內(nèi)，該平面處于相鄰兩個(gè)夾板桿軸體的兩個(gè)橋面板1的連接處。透氣孔13通過容置腔5與內(nèi)襯板6上的透氣孔63相通，提高夾板構(gòu)件的透氣性。透氣孔13還可以作為安裝約束力系統(tǒng)的插座孔和血流、壓力監(jiān)視器的導(dǎo)線通過的通道。

如圖13和圖14所示，本發(fā)明還提供了一種夾板組件，包括上述結(jié)構(gòu)的中醫(yī)小夾板構(gòu)件和連接件，中醫(yī)小夾板構(gòu)件設(shè)置兩個(gè)，且兩個(gè)中醫(yī)小夾板構(gòu)件通過連接件連接成一體，形成夾板組件。兩個(gè)夾板組件相配合，形成中醫(yī)小夾板裝置。

連接件的結(jié)構(gòu)具有多種形式，作為優(yōu)選的，如圖13和圖14所示，夾板組件的兩個(gè)中醫(yī)小夾板構(gòu)件通過第一連接件7連接成一體，第一連接件7為L形結(jié)構(gòu)，第一連接件7的兩端分別與一個(gè)中醫(yī)小夾板構(gòu)件連接，形成的夾板組件的橫截面也大致呈L形，使夾板組件具有較好的穩(wěn)定性，在骨折外固定治療過程中，以“空間穩(wěn)定效應(yīng)”和“流體不可壓縮效應(yīng)”，實(shí)現(xiàn)“動(dòng)靜結(jié)合”的功效。

如圖14所示，作為優(yōu)選的，該夾板組件是由兩個(gè)直條型的中醫(yī)小夾板構(gòu)件通過第一連接件7連接而成，該夾板組件還包括設(shè)置于中醫(yī)小夾板構(gòu)件的兩端部的過渡板14，過渡板14并具有透氣孔15。直條型的中醫(yī)小夾板構(gòu)件主要用于干骨骨折，如橈、尺骨遠(yuǎn)端骨折，在相鄰的兩片夾板一側(cè)插入第一連接件7，在外固定操作時(shí)，以兩組夾板組件，快速佩戴于患肢。

如圖15所示，該夾板組件的兩個(gè)中醫(yī)小夾板構(gòu)件通過第二連接件8連接成一體，如圖16所示，第二連接件8包括與其中一個(gè)中醫(yī)小夾板構(gòu)件連接的第一連接部81和與第一連接部81轉(zhuǎn)動(dòng)連接且與另一個(gè)中醫(yī)小夾板構(gòu)件連接的第二連接部82。如圖17至圖20所示，第一連接部81具有銷軸83，銷軸83的軸線與中醫(yī)小夾板構(gòu)件的軸向相平行，第二連接部82的內(nèi)部具有讓銷軸83嵌入的滑槽84，滑槽84具有一定的長度，且滑槽84的長度大于銷軸83的直徑，使得第一連接部81相對(duì)于第二連接部82既能轉(zhuǎn)動(dòng)，也能移動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)的夾板組件的使夾板構(gòu)件能在兩個(gè)相互垂直的板面間，橫向弧形彈性移動(dòng)調(diào)節(jié)，不影響夾板的彈性固定功能。

如圖15所示，本發(fā)明還提供了一種中醫(yī)小夾板裝置，包括上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件，中醫(yī)小夾板構(gòu)件設(shè)置四個(gè)。此中醫(yī)小夾板構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)可參照?qǐng)D1至圖12，在此不再贅述。由于本發(fā)明的中醫(yī)小夾板裝置包括上述實(shí)施例中的中醫(yī)小夾板構(gòu)件，所以其具有上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件的所有優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還提供了一種用于肩部外固定治療骨折的中醫(yī)小夾板裝置，包括上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件。此中醫(yī)小夾板構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)可參照?qǐng)D1至圖12，在此不再贅述。由于本發(fā)明的用于肩部外固定治療骨折的中醫(yī)小夾板裝置包括上述實(shí)施例中的中醫(yī)小夾板構(gòu)件，所以其具有上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件的所有優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還提供了一種用于腳踝部外固定治療骨折的中醫(yī)小夾板裝置，包括上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件。此中醫(yī)小夾板構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)可參照?qǐng)D1至圖12，在此不再贅述。由于本發(fā)明的用于腳踝部外固定治療骨折的中醫(yī)小夾板裝置包括上述實(shí)施例中的中醫(yī)小夾板構(gòu)件，所以其具有上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件的所有優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還提供了一種用于肘部外固定治療骨折的中醫(yī)小夾板裝置，包括上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件。此中醫(yī)小夾板構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)可參照?qǐng)D1至圖12，在此不再贅述。由于本發(fā)明的用于肘部外固定治療骨折的中醫(yī)小夾板裝置包括上述實(shí)施例中的中醫(yī)小夾板構(gòu)件，所以其具有上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件的所有優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還提供了一種用于腕部外固定治療骨折的中醫(yī)小夾板裝置，包括上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件。此中醫(yī)小夾板構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)可參照?qǐng)D1至圖12，在此不再贅述。由于本發(fā)明的用于腕部外固定治療骨折的中醫(yī)小夾板裝置包括上述實(shí)施例中的中醫(yī)小夾板構(gòu)件，所以其具有上述中醫(yī)小夾板構(gòu)件的所有優(yōu)點(diǎn)。

下面以對(duì)肱骨髁上骨折和橈、尺骨遠(yuǎn)端骨折外固定治療為例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

1、肱骨髁上尺偏伸直型骨折的外固定治療；

以兒童肱骨髁上伸直尺偏型骨折為例，以往一直是適合中醫(yī)小夾板外固定治療，但由于柳木夾板、杉樹皮夾板，均不能順應(yīng)肘關(guān)節(jié)生物形態(tài)的變化，外固定不穩(wěn)定，尤其不能滿足外固定治療的力學(xué)要求，易遺留肘關(guān)節(jié)內(nèi)翻畸形?，F(xiàn)已基本上改為克氏針固定或手術(shù)治療。而采用本發(fā)明的中醫(yī)小夾板構(gòu)件和中醫(yī)小夾板裝置，用截面L形夾板外固定治療，可取得良好的治療效果。以本方案設(shè)立臨床路徑，在明確診斷，確認(rèn)沒有神經(jīng)、血管損傷等手術(shù)指證后，將患者X線影像、患肢掃描圖像，導(dǎo)入工作室計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，快速進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)操作程序。在利用給以患者消腫鎮(zhèn)痛處理過程中，工作室三維虛擬成型技術(shù)系統(tǒng)，建立骨折患肢三維模型，虛擬骨折整復(fù)。在數(shù)據(jù)庫組中采集，與患者個(gè)體特征基本相同的肱骨干力學(xué)性質(zhì)、彈性模量參數(shù)，計(jì)算抵抗骨折移位傾向力所需的比值，鏈接夾板力學(xué)本質(zhì)與定量關(guān)系技術(shù)模版，建立夾板的力學(xué)性能，同時(shí)鏈接壓墊空間定位技術(shù)模版。在患肢骨折整復(fù)后的虛擬模型表面，構(gòu)建截面L形夾板數(shù)字模型，計(jì)算編輯夾板體最小力學(xué)單元的堆疊量，壓墊位置、彈性模量，實(shí)現(xiàn)夾板構(gòu)件的力學(xué)性能和形狀。進(jìn)入虛擬成型夾板外固定和優(yōu)化程序，云計(jì)算分析最佳生理應(yīng)力值與外固定裝置的關(guān)聯(lián)性，預(yù)期外固定過程中可能發(fā)生的情況，修正優(yōu)化。將優(yōu)化后圖形數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)三D打印系統(tǒng)，進(jìn)行三D打印，即可完成L型夾板的制作。并可將此骨折的虛擬正骨復(fù)位手法，傳回診療室。在骨折進(jìn)行整復(fù)時(shí)，提供參考。由于伸直尺偏型肱骨髁上骨折的移位特征，在復(fù)位后，患肢肘關(guān)節(jié)應(yīng)呈屈曲位相外固定，截面L型夾板的軸向杠桿力走向，沿肱骨干的冠狀位和矢狀位垂直相向下，轉(zhuǎn)為水平相，但始終保持，以軸向力為主正交各向異性的特征。內(nèi)襯中有四組向內(nèi)凸起的彈性壓墊體，分別為；骨折近端肱骨干前側(cè)的平墊，外側(cè)的塔形墊，骨折遠(yuǎn)端肱骨內(nèi)髁處和后側(cè)的梯形墊，可以通過虛擬檢測(cè)、優(yōu)化對(duì)患肢骨折外固定治療的適配性。夾板打印成型后，組裝測(cè)力控制器固定環(huán)和血流、壓力監(jiān)測(cè)顯示器，檢測(cè)后，將L型夾板裝置由患肢內(nèi)后側(cè)向前放置，插入測(cè)力控制器插扣，聯(lián)結(jié)環(huán)形固定束帶，調(diào)節(jié)數(shù)標(biāo)至700克拉力范圍，即可完成外固定操作。通過血流、壓力監(jiān)測(cè)顯示器觀察血運(yùn)和壓力狀態(tài)，依據(jù)骨折虛擬復(fù)位標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行X線影像復(fù)查對(duì)比，滿意后部分患者可通過互聯(lián)網(wǎng)采取遠(yuǎn)程觀察護(hù)理。對(duì)于肱骨髁上粉碎性骨折，不適應(yīng)手術(shù)治療的老年患者，采用本技術(shù)系統(tǒng)配合尺骨鷹嘴骨牽引治療效果更佳，因L型夾板為多孔狀，空腹結(jié)構(gòu)，不影響骨牽引。因依據(jù)患肢虛擬三維復(fù)原模型擬制夾板，在夾板成型佩戴固定后，質(zhì)輕透氣，服帖舒適，患者可以無障礙的通過握拳鍛煉等，進(jìn)行肌肉舒縮活動(dòng)。伴隨肌肉舒縮活動(dòng)L型對(duì)稱夾板在縱向上可產(chǎn)生彈性回位力，在橫向上產(chǎn)生彈性波動(dòng)力，對(duì)骨折殘留畸形產(chǎn)生較好的糾正作用，使骨折愈合和功能恢復(fù)齊頭并進(jìn)。

2、橈、尺骨遠(yuǎn)端橈偏伸直型骨折的外固定治療；

依據(jù)患者骨折肢體特征，如選擇精準(zhǔn)外固定治療方式，則以直條形基本架構(gòu)，采用上述截面L型夾板裝置模式。如選擇規(guī)范治療方式，以所需的型號(hào)，取四片直條形擠塑夾板，在背側(cè)夾板與橈側(cè)夾板相鄰的一側(cè)插入截面L形結(jié)構(gòu)裝置，在掌側(cè)夾板與尺側(cè)夾板相鄰間同樣插入截面L型連接結(jié)構(gòu)裝置，并組裝約束力系統(tǒng)裝置，壓墊，外固定環(huán)連接處位于背尺側(cè)夾板間。骨折整復(fù)后，患肢保持中立位，維持牽引，由背、橈側(cè)向掌、尺側(cè)放置夾板裝置，連接外固定環(huán)，調(diào)整夾板、壓墊位置，收緊外固定環(huán)，當(dāng)出現(xiàn)滿意的張力值后，自鎖束帶，結(jié)束操作，鼓勵(lì)患者在患肢進(jìn)行握拳等肌肉舒縮活動(dòng)。

本發(fā)明的中醫(yī)小夾板構(gòu)件、夾板組件及中醫(yī)小夾板裝置，源于發(fā)明人對(duì)中醫(yī)小夾板力學(xué)本質(zhì)與定量關(guān)系的研究，通過大量的臨床實(shí)踐，二十年的研究探索，包括如今的大數(shù)據(jù)分析處理，認(rèn)識(shí)到，中醫(yī)用于外固定治療骨折的柳木夾板、杉樹皮夾板的力學(xué)性能與人體骨骼的生物力學(xué)性能，存在著共性和生物相容性。兩種夾板取自天然木材，木材最小單元管狀細(xì)胞與人體骨骼的最小單元骨小粱，骨折堅(jiān)強(qiáng)愈合的內(nèi)外骨痂均以基本功能結(jié)構(gòu)，平行排列于軸線方向，這種排列方式是主應(yīng)力方向，形成有利的受力狀態(tài)，以軸向力承受剪力，抵抗彎矩，以合理的截面成為一個(gè)優(yōu)良的承力結(jié)構(gòu)，即：共同具有天然正交各向異性性質(zhì)。經(jīng)大數(shù)據(jù)分析，中醫(yī)小夾板之所以成就生物學(xué)的外固定治療理念，包括中國接骨學(xué)理論，可以說，源自柳木夾板、杉樹皮夾板與人體骨骼力學(xué)功能、性質(zhì)的共性，包括肌肉的各向異性。因此，中醫(yī)小夾板的力學(xué)本質(zhì)應(yīng)為：“以軸向力為主正交各向異性”。所謂各向異性的概念是：材料在相互垂直方向上不同的性能數(shù)值。其定量關(guān)系，通過對(duì)這三種材料結(jié)構(gòu)、形態(tài)、功能、特征的解剖，建模研究，依據(jù)“動(dòng)靜結(jié)合，筋骨并重”原則，中醫(yī)小夾板的定量關(guān)系包括，材料縱、橫方向機(jī)械性能的比值。如人體骨骼周向與徑向是縱向彈性模量的一半。依據(jù)臨床使用大數(shù)據(jù)分析，所謂“軸向持骨，橫向固定”的技術(shù)內(nèi)涵，與“非功能替代”理念的有著關(guān)聯(lián)。外固定材料的剛度、彈性模量與人體骨骼的剛度、彈性模量存在著相適應(yīng)的比值。在外固定過程中，外固定材料的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系與骨折重建的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系，包括非功能替代的關(guān)系，夾板在骨折固定中的力學(xué)作用是根據(jù)骨折局部穩(wěn)定的力學(xué)需求。因此，中醫(yī)小夾板的力學(xué)定量關(guān)系，從有效角度簡化為：“與人體所固定部位骨骼剛度、彈性模量的比值，夾板材料縱、橫(相互垂直)方向彈性模量的比值和容許應(yīng)力系數(shù)”。參考有限元法的正交各向異性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、參數(shù)識(shí)別，建立中醫(yī)小夾板的本構(gòu)方程，確定其應(yīng)力–應(yīng)變關(guān)系，縱、橫方向的彈性模量比值應(yīng)在21：1～90：1區(qū)間。并解釋所謂小夾板外固定治療，為什么是生物學(xué)的治療方式。臨床調(diào)查發(fā)現(xiàn)，用柳木夾板外固定治療骨折，其順紋(管狀細(xì)胞排列)方向與骨折部位干骨(骨小梁排列)同方向時(shí)，固定治療效果最佳。杉樹皮夾板的縱向剛度與橫向剛度比差越大，橫向負(fù)彎矩變化越好，治療效果也越好。是有經(jīng)驗(yàn)醫(yī)生的首選，為普遍現(xiàn)象。取數(shù)片形狀相同的柳木夾板，以壓力傳感器測(cè)試其壓強(qiáng)的分布，順紋較好明顯均勻于順紋較差的夾板。杉樹皮夾板的壓強(qiáng)分布，較為均勻，但橫向強(qiáng)度差，易縱向劈裂，這些問題至今未見相關(guān)報(bào)道和重視。通過計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)建模研究，木紋方向正是管狀細(xì)胞的軸向排列方向，而人體骨骼干骨軸向是骨小梁的軸向排列方向，為兩者生物性功能結(jié)構(gòu)的共性。在虛擬外固定測(cè)試中，觀察到：夾板產(chǎn)生的壓應(yīng)力具有方向性，各向異性性能較好的夾板，在外固定時(shí)，如管狀柱體排列方向與骨小梁排列方向相同，并形成弧形扇面，夾板產(chǎn)生的壓應(yīng)力向骨干聚集，骨干透過肌肉纖維產(chǎn)生的反力與其對(duì)應(yīng)，人體肌肉同為各向異性，肌腱纖維幾乎完全平行排列，夾板與骨干間的肌肉纖維排列也同方向時(shí)，肌肉舒縮活動(dòng)則為順應(yīng)性。夾板壓應(yīng)力成對(duì)應(yīng)性強(qiáng)弱交替變化，在橫向上依附肌肉舒張彈性回復(fù)，不影響肌肉舒縮起伏和橫向分力，才能協(xié)調(diào)肌肉收縮力由軸向?qū)钦鄱水a(chǎn)生軸向擠壓，所謂“動(dòng)靜結(jié)合，筋骨并重”，其“動(dòng)”更重要的是表現(xiàn)在夾板橫向上的回復(fù)力，才能“筋骨并重”。在放置壓墊區(qū)，相對(duì)壓應(yīng)力產(chǎn)生的效應(yīng)力為靶向性。對(duì)骨折端的固定的壓應(yīng)力應(yīng)為：來自軸向的擠壓力和來自橫向的抵抗力。以上所述可謂生物學(xué)的外固定治療特征，前提是，用于制作夾板的材料為均質(zhì)材料，具備以軸向力為主正交各向異性的力學(xué)特征。用各向同性材料夾板測(cè)試，則不出現(xiàn)以上的情況?？梢赃M(jìn)一步解釋“動(dòng)靜結(jié)合，筋骨并重”，“軸向持骨，橫向固定”的機(jī)理，是生物學(xué)的外固定方式的描述。由此，中醫(yī)小夾板的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是：中醫(yī)小夾板的力學(xué)本質(zhì)與定量關(guān)系和相關(guān)定性描述。理想的中醫(yī)小夾板是：柳木夾板與杉樹皮夾板的力學(xué)功能復(fù)合體，摒棄了天然木材的缺陷，其力學(xué)性能縱向上為柳木夾板的剛性，橫向則為杉樹皮夾板增強(qiáng)的柔韌性。外固定時(shí)夾板軸向杠桿力與骨折骨骼的杠桿軸向相同，通過壓墊的效應(yīng)力，以橫圍動(dòng)態(tài)聚集于骨折端，以力抗力，以動(dòng)制動(dòng)，抵抗骨折端的再移位傾向力。而夾板橫向的回復(fù)力，動(dòng)態(tài)平衡肌肉的收縮力，夾板在橫向上同樣產(chǎn)生彈性勢(shì)能，即所謂彈性回復(fù)力。在縱向上才能協(xié)調(diào)肌肉的收縮力，對(duì)骨折端產(chǎn)生軸向擠壓力。因此本發(fā)明以上述兩種基本架構(gòu)為中醫(yī)小夾板的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，接近最優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)虛擬建模技術(shù)，通過材料、結(jié)構(gòu)、功能集合，用現(xiàn)代技術(shù)生產(chǎn)出具有與骨重建相適應(yīng)功能的中醫(yī)小夾板構(gòu)件。

分析中醫(yī)小夾板的現(xiàn)狀以及發(fā)展的思考，中醫(yī)小夾板現(xiàn)代化，首要的問題，必須闡明其力學(xué)本質(zhì)與定量關(guān)系，建立標(biāo)準(zhǔn)，以此為基礎(chǔ)，才能與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)軌。但在現(xiàn)階段要制造出符合中醫(yī)小夾板的力學(xué)本質(zhì)與定量關(guān)系的夾板，單純依靠材料存在著困難。并且中醫(yī)小夾板的標(biāo)準(zhǔn)，不是某種具體的材料，應(yīng)采用材料與結(jié)構(gòu)結(jié)合的方式。受人體部分骨骼橫截面與工字粱的力學(xué)功能，其合理性有相似之處的啟發(fā)，用計(jì)算機(jī)對(duì)大量工程力學(xué)結(jié)構(gòu)和仿生學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行篩選，構(gòu)思出截面橋栱面板、工字粱、槽鋼體集合的基本架構(gòu)，如圖1至圖3所示結(jié)構(gòu)。以中醫(yī)小夾板的力學(xué)本質(zhì)與定量關(guān)系為數(shù)據(jù)模板，用計(jì)算機(jī)虛擬建模成型，采集部分骨折患者的一般資料、X線影像、患肢掃描圖像，建立的三維模型，虛擬外固定測(cè)試，依據(jù)中醫(yī)小夾板的相關(guān)治療原則為技術(shù)指標(biāo)，給以優(yōu)化，鏈接三D打印技術(shù)打印，堆疊制作夾板原型。在尊求符合臨床研究標(biāo)準(zhǔn)的骨折患者同意后，實(shí)施臨床測(cè)試，與沿用杉樹皮夾板和柳木夾板傳統(tǒng)外固定治療，對(duì)照組患者的療效對(duì)比統(tǒng)計(jì)。并用傳感器、相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)采集器等技術(shù)設(shè)備，采集分析各項(xiàng)數(shù)值，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比，取得明顯優(yōu)越的效果。證明本夾板構(gòu)件、裝置，在外固定治療時(shí)，對(duì)骨折修復(fù)重建，存在著相適應(yīng)性的生物力學(xué)關(guān)聯(lián)，以功能適應(yīng)性原理控制骨的修復(fù)，外固定治療不干擾骨應(yīng)承受的力學(xué)狀態(tài)。骨折修復(fù)的過程中，以其穩(wěn)定性發(fā)揮“動(dòng)靜結(jié)合”的功效，符合骨折愈合的客觀規(guī)律。本發(fā)明，無論是三D打印制作的夾板，還是以擠塑工藝批量生產(chǎn)的直條型夾板，投入臨床運(yùn)用，其精準(zhǔn)和相對(duì)規(guī)范的外固定治療模式，與骨折愈合客觀規(guī)律具有順應(yīng)性，取得滿意的治療效果，可大規(guī)模推廣使用?，F(xiàn)有技術(shù)中的中醫(yī)小夾板，由于沒有認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的理念，其效果與石膏外固定治療相同。將本發(fā)明方案與3D打印技術(shù)相結(jié)合，運(yùn)用于外固定領(lǐng)域，以其合理性、適配性、舒適性實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)外固定治療。對(duì)本發(fā)明的理論制成夾板構(gòu)件、裝置，通過測(cè)試、臨床驗(yàn)證，反過來證明本理論的合理性和科學(xué)性。

本發(fā)明的中醫(yī)小夾板構(gòu)件、夾板組件及中醫(yī)小夾板裝置還具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明運(yùn)用了中醫(yī)小夾板的力學(xué)本質(zhì)與定量關(guān)系，及其縱、橫方向彈性模量比值，牽涉外固定治療骨折的效果，與中醫(yī)整體治療觀念和骨的功能適應(yīng)性理論具有關(guān)聯(lián)性。并可以充分證明中醫(yī)小夾板外固定治療骨折符合骨折愈合的客觀規(guī)律。以其構(gòu)建的數(shù)字模型為中醫(yī)外固定技術(shù)的智能化奠定了基礎(chǔ)，在外固定器械領(lǐng)域具有重要的意義和廣闊的市場(chǎng)前景。

2、本發(fā)明以工程生物力學(xué)結(jié)構(gòu)，依據(jù)中醫(yī)小夾板的力學(xué)本質(zhì)與定量關(guān)系，相關(guān)理論原則，以及所有定性描述的特征。用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、材料研制以軸向力為主正交各向異性夾板構(gòu)件，摒棄了天然材料的缺陷。其截面橋栱面板、工字粱、槽鋼體集合結(jié)構(gòu)，為夾板構(gòu)件的基本架構(gòu)，構(gòu)成的軸向剛度與同等形狀的柳木板相同，具有良好的縱向剛性杠桿力。由橋栱面板模擬杉樹皮夾板的弧形，以桿軸聯(lián)結(jié)間隙區(qū)構(gòu)成的橫向(弦向)剛度，使橫向柔韌性明顯超越柳木夾板，強(qiáng)度則遠(yuǎn)優(yōu)于杉樹皮夾板。以比值參數(shù)控制生產(chǎn)的夾板體，性能穩(wěn)定，其優(yōu)越的中醫(yī)小夾板在交各向異性的力學(xué)特征，使柳木夾板和杉樹皮夾板無法相媲美。

3、在基本架構(gòu)中，橋栱面板與垂直排列的工字粱組合，協(xié)同中心層腹板，增強(qiáng)夾板體抗剪切力和抗彎矩力，制成的夾板體與相同厚度的柳木夾板相比，縱向剛度不遜于柳木夾板，而空腹結(jié)構(gòu)其質(zhì)量遠(yuǎn)小于柳木夾板。夾板體兩端的槽狀體槽口對(duì)稱排列組合，在壓應(yīng)力作用下，槽形梁則產(chǎn)生對(duì)稱負(fù)彎矩彈性應(yīng)變，增強(qiáng)夾板體的彈性勢(shì)能。位于桿軸間的橋栱面板構(gòu)成夾板體橫向的有效彈性模量，在同等強(qiáng)度下，其厚度可以調(diào)節(jié)夾板體橫向的柔韌性，使夾板體具有優(yōu)越的各向異性力學(xué)性能。

4、在制作時(shí)可以以夾板體基本架構(gòu)建立數(shù)字化模型，通過大數(shù)據(jù)精確客觀建立的健康人群肢體骨骼彈性模量、性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫。采集與骨折相同部位骨骼的彈性模量，以其比值，建立夾板縱向桿軸的彈性模量值，計(jì)算控制夾板軸(縱)向杠桿力和對(duì)應(yīng)骨折杠桿的固定力，并以此參數(shù)擬定夾板垂直向彈性模量的比值，編輯夾板構(gòu)件具體的正交各向異性的力學(xué)性能參數(shù)，通過管狀細(xì)胞的軸向排列橫向堆疊量數(shù)據(jù)。依據(jù)基本架構(gòu)實(shí)現(xiàn)夾板構(gòu)件，以軸向力正交各向異性的力學(xué)本質(zhì)。以空間定位、虛擬三維成型技術(shù)，不僅可以采用單一均質(zhì)材料，生產(chǎn)單軸向力的直條形夾板體，也可以運(yùn)用3D打印工藝生產(chǎn)多軸向的不規(guī)則夾板體。尤其重要的是數(shù)字模型可以實(shí)現(xiàn)夾板體力學(xué)性能的可控性。

5、對(duì)制成的夾板構(gòu)件裝置，進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)，虛擬動(dòng)態(tài)外固定和臨床實(shí)體外固定測(cè)試，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。尤其在虛擬技術(shù)測(cè)試中，夾板裝置與骨折肢體組成的幾何不變體系在空間形式上可保持穩(wěn)定性，得到外固定預(yù)期效果，在外固定過程中充分體現(xiàn)中醫(yī)小夾板“動(dòng)靜結(jié)合，筋骨并重”，“軸向持骨，橫向固定”的技術(shù)內(nèi)涵，以動(dòng)態(tài)平衡的載荷環(huán)境，使骨折愈合和功能恢復(fù)同步進(jìn)行。充分證明本發(fā)明理論的合理性、科學(xué)性。

6、采用截面L型結(jié)構(gòu)對(duì)稱固定連接方式，將四片式夾板布局，變?yōu)閮善讲季??；虿捎谜w截面L型夾板構(gòu)件，兩片式對(duì)稱擠壓外固定，增強(qiáng)了外固定的穩(wěn)定性，提高操作的簡潔性。如在截面L型夾板的成角區(qū)采用動(dòng)態(tài)可調(diào)式聯(lián)結(jié)，依托第一層的彈性材料，使夾板體可以產(chǎn)生在兩個(gè)垂直平面上的彈性伸縮移動(dòng)調(diào)節(jié)，采用空間定位技術(shù)使夾板、內(nèi)襯、壓墊一體化，在不同方向的軸(縱)向上，夾板的剛性杠桿可產(chǎn)生彈性回位力，在伴隨其形成的橫向(垂直)上，適應(yīng)肢體生理弧形變化，產(chǎn)生柔韌的彈性回復(fù)力，使杠桿力以不同的方向均勻分布。構(gòu)建了現(xiàn)代化中醫(yī)小夾板“動(dòng)靜結(jié)合，筋骨并重”的外固定技術(shù)體系。不僅適合三D打印制作，也更好的運(yùn)用了“流體不可壓縮效應(yīng)”和“空間穩(wěn)定效應(yīng)”的機(jī)理。

7、上述夾板的兩種截面結(jié)構(gòu)，連接方式，可以實(shí)現(xiàn)中醫(yī)小夾板體系的所有特征。尤其截面L型夾板裝置，具有極其簡潔的造型和外固定、護(hù)理模式，包含有大量的數(shù)據(jù)信息和現(xiàn)代技術(shù)。符合WoIff定律(骨轉(zhuǎn)化定律)，以相適應(yīng)的載荷環(huán)境接近骨重建的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)中醫(yī)小夾板外固定技術(shù)的現(xiàn)代化改造。裝置中可以采用測(cè)力控制器固定環(huán)和血流、壓力監(jiān)測(cè)顯示器，提升了外固定治療的安全性。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述。顯然，本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制。只要是采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)；或未經(jīng)改進(jìn)，將本發(fā)明的上述構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。