[发明专利]一种新型可调节压力的组合式外固定支架及可调压固定装置

说明书

本申请涉及一种新型可调节压力的组合式外固定支架及可调压固定装置，所述可调压固定装置包括：调节杆、滑配螺套、弹性装置、固定杆和固定调节杆的固定结构，本申请的可调压固定装置较原来的固定棒相比较，在主体构造方面几乎完全重新设计，从原先的简单连接棒，变更为调节杆、滑动螺套、弹性装置、单向及双向调压装置、固定杆的组合，这种微动装置可减少外固定支架的应力遮挡，避免骨质疏松。其次，双向调压装置更加精确，可根据具体患者情况需要实现向上或向下调压，从而方便有效地实现调压的优点；最后，固定杆和调节杆的固定结构使固定杆和调节杆的固定更加牢固。

技术领域

本发明涉及骨科临床应用的装置，尤其涉及一种可调压固定，以及包括可调压固定装置的弹性外固定支架。

背景技术

当人体四肢长管状骨出现骨折时，常需要对骨折进行复位、固定，相应的固定技术及材料也在不断进步与更新，如钢板、髓内钉、外固定支架等，目前常用的内固定器械是钢板，其手术固定范围大、软组织剥离多、创伤大，复位不良等弊端；术后存在由于应力遮挡而出现骨质疏松、固定物松动、甚至内固定物断棒等弊端，内固定失败后不得不进行二次手术甚至多次手术，严重影响疗效。

骨折愈合过程复杂，国内外学者对骨折愈合理论的认识在不断完善，早期所倡导的骨折坚强固定的观点经过几十年的临床实践及实验研究证实，由于固定物的应力遮挡效应，固定骨骼易出现骨质疏松，固定物折断等问题，提出的生物的合理的接骨术观点逐渐被接受，骨折愈合受到患者年龄，力学环境，局部血运，内分泌等诸多因素影响，应力是主要因素之一，现有的各种固定器械虽然形状、结构各异，但无法进行微动调节，应用时易产生应力遮挡、出现骨质疏松，有的虽能微动，但不能精确限制微动的范围、方向、及应力的大小。

应力与骨折愈合方面：骨组织是一种粘弹性固体材料，力学特性复杂，其结构及功能与其力学特征及力学环境状态密切相关，决定了不同的应力刺激对骨代谢和骨愈合有不同影响力。在应力作用机制方面：应力影响骨折愈合过程中的细胞信号转导通路，可以通过位于细胞膜表达或跨膜存在的钙离子通道、整合素、生长因子等，将细胞外基质信号传递入细胞内。成骨细胞的机械信号偶联、细胞增殖与细胞内和细胞间Ca²⁺水平的升降有关，整合素是联系细胞内外信号的主要物质，外界张应力刺激下可以诱导成骨细胞内生理、生化改变，做出应答和传导信号、激活基因表达、合成并释放细胞因子和激素，调控对机械刺激的感应及增殖、分化和矿化。整合素表达水平具有时限变化的特点。应力对成骨细胞代谢及细胞因子的调节应力引起的生长因子的分泌可以是直接通过促进生长因子或在体内促进具有生长作用的激素的分泌，间接促进细胞生长，转化生成因子是成骨细胞中含量较多的生长因子，可以调节成骨细胞的增殖和分化，另一方面，促使合成型胶原纤维连接素，促使成骨细胞合成I型胶原、纤维连接素、骨连接素及蛋白聚糖。

在应力作用的方式、时机、种类、大小等方面目前研究认为：间歇性应力刺激较连续性应力刺激更能激发成骨细胞活性；研究认为，骨愈合早期为力学因素促进骨愈合的最有效时期，当骨折愈合恢复原始结构和硬度后，力学因素是骨重塑的唯一因素，骨愈合早期应保证骨折断端间适当的应力和应变，骨愈合早期，轴向载荷产生的压应力能驱动成骨细胞及成纤维细胞向分化成骨方向发展，对骨愈合有利，剪切和扭转载荷产生剪应力，宜造成骨折端动态摩擦，对形成的毛细血管和骨痂有较大伤害，并驱动成纤维细胞增殖，产生纤维组织，不利于骨愈合，在骨愈合中后期各种应力对骨痂的形成和改建均有一定促进作用；骨愈合需适当的生物力学环境或最佳应力水平，只有当骨折端应力水平与愈合区组织刚度互相平衡协调时组织才能良好分化和愈合，应力过大，超过组织承受能力，活体骨将在骨-骨界面或骨-内固定物界面发生反应性表面吸收，骨折端压力减小，导致骨萎缩，且压力越大，骨折端压力减小越迅速，反之，不足以引起弹性变形，组织分化力学诱导降低，难于产生，可能导致骨延迟愈合、骨不连。一般以为骨折端压应力不超过生理体重为宜。