用于外固定架穿针的导向件和外固定架组件的制作方法

1.本技术涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种用于外固定架穿针的导向件和外固定架组件。


背景技术：

2.长骨骨折是临床常见的骨折类型，其中胫骨骨折在长骨骨折中的发生率最高，对大多数开放性胫骨骨折需要应用外固定架进行一期治疗，其中最为广泛应用的是ilizarov外固定架，还有此基础上衍生的taylor空间外固定支架，极大解决了长骨开放性骨折的固定及骨折愈合的难题。
3.外固定架在应用的过程中，均会出现进针位置选择的问题。一个不准确的进针位置会导致骨折肢体难以维持在环形外固定架的中心，进而环形外固定架无法提供最大的刚性支撑，并且针固定之后对骨质的切割应力会严重影响骨折位置的愈合，并可能导致骨折位置的局部化脓，因此进针位置尤为重要。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种用于外固定架穿针的导向件和外固定架组件，以提高外固定架使用过程中进针位置的准确性。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种用于外固定架穿针的导向件，外固定架围设在目标部位的外周，并包括多个沿其围设方向排列的安装孔，针能够穿过目标部位并固定于两个安装孔之间，导向件包括：
6.曲形导板，与目标部位的表面贴合，曲形导板形成有第一凹部、第二凹部和第三凹部，曲形导板包括在弯曲方向的第一端和第二端以及在延伸方向相背的第三端和第四端，第一端向内凹陷形成有第一凹部、第二凹部和第三凹部中的至少一个，第二端向内凹陷形成有第一凹部、第二凹部和第三凹部的剩余部分，第一凹部、第二凹部和第三凹部相距第一平面的距离依次减少，第一平面垂直于延伸方向且位于第四端远离第三端的一侧，第一凹部、第二凹部和第三凹部的凹陷面用于实现针的定位；
7.连接结构，连接于曲形导板和外固定架之间，以使曲形导板固定于外固定架的围设空间内。
8.在一些实施例中，第一凹部、第二凹部和第三凹部中的其中一个设置于第一端，另外两个设置于第二端。
9.在一些实施例中，曲形导板还包括至少一个避让凹部，避让凹部与第一凹部、第二凹部和第三凹部中的一个或两个一一对应，以使针穿过曲形导板。
10.在一些实施例中，避让凹部的数量为一个，并与第二凹部相对应；第二凹部和避让凹部的其中一个以及第一凹部位于第一端，第二凹部和避让凹部中的另一个和第三凹部位于第二端。
11.在一些实施例中，第二凹部、避让部和第一凹部位于外固定架在环绕方向的一侧，
第三凹部位于外固定架在环绕方向的另一侧，第二凹部或避让部与第一凹部相连通。
12.在一些实施例中，连接结构包括沿弯曲方向排列的第一支臂和第二支臂，第一支臂的其中一端和第二支臂的其中一端分别与曲形导板连接，第一支臂的另一端和第二支臂的另一端分别通过安装孔与外固定架连接。
13.在一些实施例中，曲形导板的厚度为2mm～6mm，曲形导板沿延伸方向的长度为50mm～120mm。
14.在一些实施例中，第一凹部、第二凹部和第三凹部沿延伸方向的长度为2.5mm～5mm。
15.第二方面，本技术实施例还提供了一种外固定架组件，包括上述的导向件、外固定架和针。
16.在一些实施例中，还包括与针相适配的多个导向套，导向套固定于安装孔，导向套的一端用于插入针，另一端抵接于凹陷面。
17.本技术实施例提供的导向件在使用时与外固定架配合，第一凹部、第二凹部和第三凹部根据术前规划与外固定架上的安装孔配合使用，进而医生根据导向件和外固定架进行操作形成的进针方向和进针位置非常接近于术前规划的进针方向和进针位置，大大提高了进针位置的准确性，减少医生规划的进针位置和凭借经验操作的实际进针位置的误差，尽可能减少神经、血管受损导致的并发症，减少对骨骼和软组织不必要的损伤。
附图说明
18.下面将通过参考附图来描述本技术示例性实施例的特征、优点和技术效果。
19.图1是本技术实施例的一种外固定架组件和目标部位配合的结构示意图；
20.图2是本技术实施例的一种外固定架组件的结构示意图；
21.图3是本技术实施例的一种曲形导板的结构示意图；
22.图4是本技术实施例的另一种外固定架组件和目标部位配合的结构示意图。
23.附图标记：
24.1、导向件；
25.11、曲形导板；111、第一凹部；112、第二凹部；113、第三凹部；114、第一端；115、第二端；116、第三端；117、第四端；118、避让凹部；12、连接结构；121、第一支臂；122、第二支臂；123、安装配合孔；
26.2、外固定架；
27.21、安装孔；
28.3、针；
29.31、第一根针；32、第二根针；33、第三根针；
30.4、目标部位；
31.5、导向套；
32.6、外固定架组件；
33.x、延伸方向。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本技术的原理，但不能用来限制本技术的范围，即本技术不限于所描述的实施例。
35.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本技术的具体结构进行限定。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
37.为了更好地理解本技术，下面结合图1至图4对本技术实施例进行描述。
38.发明人发现，骨折病人在使用外固定架2进行治疗时，进针点对影响骨折位置的愈合起着至关重要的作用。医生在进针时，虽然事先已经规划好进针的位置，但是在实际插入时，难免会与规划的位置有偏差，可能会引起神经、血管受损进而导致并发症，对骨骼和软组织产生不必要的损伤。
39.为解决上述问题，本技术提供一种用于外固定架穿针的导向件1，以在穿针时进行定位，减小实际插入时可能引起的偏差，使得进针位置尽可能接近规划的位置。
40.图1是本技术实施例的一种外固定架组件和目标部位配合的结构示意图，图2是本技术实施例的一种外固定架组件的结构示意图，图3是本技术实施例的一种曲形导板的结构示意图。
41.请参阅图1至图3，本技术提供一种用于外固定架穿针的导向件1，外固定架2围设在目标部位4的外周，并包括多个沿其围设方向排列的安装孔21，针3能够穿过目标部位4并固定于两个安装孔21之间。
42.导向件1包括曲形导板11和连接结构12。曲形导板11与目标部位4的表面贴合，曲形导板11形成有第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113，曲形导板11包括在弯曲方向的第一端114和第二端115以及在延伸方向x相背的第三端116和第四端117，第一端114向内凹陷形成有第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113中的至少一个，第二端115向内凹陷形成有第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113的剩余部分，第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113相距第一平面的距离依次减少，第一平面垂直于延伸方向x且位于第四端117远离第三端116的一侧，第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113的凹陷面用于实现针3的定位。连接结构12连接于曲形导板11和外固定架2之间，以使曲形导板11固定于外固定架2的围设空间内。
43.需要说明的是，目标部位4为需要进行穿针固定的部位。
44.需要说明的是，第一端114向内凹陷形成有第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113中的至少一个，第二端115向内凹陷形成有第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113的
剩余部分，指的是，第一端114向内凹陷形成有第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113中的一个、两个或全部，相对应的，第二端115向内凹陷形成有第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113中剩余的两个、一个或不设置。
45.具体而言，第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113由第一端114和/或第二端115的端面沿弯曲方向向曲形导板11的内部凹陷形成。
46.需要说明的是，曲形导板11的延伸方向x平行于其长度方向。在一个实施例中，曲形导板11的延伸方向x垂直于弯曲方向。
47.在一个实施例中，外固定架2的形状为环形或u型。当然，也可以其他能够围设在目标部位4的周围且具有开口的形状，本技术在此不做过多限定。
48.需要说明的是，外固定架2的围设方向指的是其弯曲方向。
49.在一个实施例中，凹陷面为曲面。当然，也可以为平面，本技术在此不做过多限定。
50.需要说明的是，凹陷面指的是第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113中相距第一端114和/或第二端115的端面最远的面。
51.在一个实施例中，连接结构12与曲形导板11一体成型，连接结构12与外固定架2通过安装孔21定位并利用螺栓螺母进行连接固定。
52.在一个实施例中，针3的两端与两个安装孔21采用螺纹连接的方式固定。
53.在一个实施例中，曲形导板11的形状由3d打印技术制作。具体而言，可根据目标部位4的ct数据重建目标部位4的3d模型；通过包覆功能生成与目标部位4形貌表面相贴合的曲形导板11的初始模型；结合治疗经验和图像数据，选取外固定架2和曲形导板11的穿针位置；建立曲形导板11和外固定架2之间的连接结构12；利用布尔运算在曲形导板11上去除穿针区域，形成第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113；合并曲形导板11和连接结构12；生成曲形导板11的模型，通过快速原型及3d打印技术得到曲形导板11。
54.本技术实施例提供的导向件1使用时，首先根据术前医生的规划将连接结构12固定在外固定架2的设定的安装孔21上，然后将曲形导板11贴合到目标部位4(即相关的骨性突出)，以实现外固定架2处于术前预定位置。外固定架2按照术前规划已确定好与第一凹部111相对应的两个第一安装孔、与第二凹部112相对应的两个第二安装孔以及与第三凹部113相对应的两个第三安装孔。其中，第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113的凹陷深度也根据术前规划的穿针位置确定。故由两个第一安装孔中的任一个和第一凹部111的凹陷面确定第一根针31的进针方向和进针位置，由两个第二安装孔中的任一个和第二凹部112的凹陷面确定第二根针32的进针方向和进针位置，由两个第三安装孔中的任一个和第三凹部113的凹陷面确定第三根针33的进针方向和进针位置，故医生根据上述的进针方向和进针位置进针，大大提高了插入位置的精准度。
55.本技术实施例提供的导向件1在使用时与外固定架2配合，第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113与外固定架2上的安装孔21配合使用，进而医生根据导向件1和外固定架2进行操作形成的进针方向和进针位置非常接近于术前规划的进针方向和进针位置，大大提高了进针位置的精准度，减少医生规划的进针位置和凭借经验操作的实际进针位置的误差，尽可能减少神经、血管受损导致的并发症，减少对骨骼和软组织不必要的损伤。需要说明的是，上述凭借经验操作是指医生根据术前规划凭借经验进针。而凭借经验进针有较多的不确定性因素，容易引起与规划进针位置的误差。
56.并且，第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113相距第一平面的距离依次减少，如此一来，在进针后，第一根针31、第二根针32和第三根针33也会相距第一平面的距离依次减少，即三根针3不会位于同一个平行于第一平面的平面内，彼此不会发生干涉。
57.在一些实施例中，第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113中的其中一个设置于第一端114，另外两个设置于第二端115。
58.若将第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113均设置于同一端，那么在进针3时就需要在曲形导板11的同一侧插入，在操作时较为不便，几乎无法多人操作进针，降低了操作效率，而且，也降低了曲形导板11该端的结构强度。因此，如此设置，可提高手术效率，并保证曲形导板11的结构强度。
59.请继续参照图3，在一些实施例中，曲形导板11还包括至少一个避让凹部118，避让凹部118与第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113中的一个或两个一一对应，以使针3穿过曲形导板11。避让凹部118形成于第一端114和/或第二端115，并由第一端114和/或第二端115沿弯曲方向向曲形导板11的内部凹陷形成。具体而言，避让凹部118形成于第一凹部111、第二凹部112或第三凹部113所在端的相对端。例如，避让凹部118与第一凹部111相对应、第一凹部111位于第一端114时，避让凹部118位于第二端115。
60.设置避让凹部118，以对针3进行避让，使得曲形导板11中第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113的结构布局更为合理，使用起来更为方便。
61.并且，将避让凹部118的数量设置为一个或两个，而不是设置第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113均设置对应的避让凹部118，一方面，设置三个避让凹部118会使得第一端114和第二端115结构强度降低，容易损坏；另一方面，第一根针31、第二根针32和第三根针33由于起到固定作用，所以在第一平面内的投影呈现相互交叉的状态，彼此之间具有较大的夹角，故三个避让凹部118的存在代表曲形导板11的弯曲长度较长，较长的曲形导板11不方便贴合和拿下的操作，同时加工制作起来也较为麻烦。
62.在一些实施例中，避让凹部118的数量为一个，并与第二凹部112相对应；第二凹部112和避让凹部118的其中一个以及第一凹部111位于第一端114，第二凹部112和避让凹部118中的另一个和第三凹部113位于第二端115。
63.需要说明的是，在使用过程中，第二凹部112的凹陷面和避让凹部118的凹陷面均可与第二安装孔配合对第二根针32进行定位，即第二凹部112和避让凹部118的功能可以互换。
64.进一步的，避让凹部118和第二凹部112的凹陷深度均小于第一凹部111和第二凹部112中任一者的凹陷深度。
65.将避让凹部118与第二凹部112相对应，且第一凹部111设于第一端114，第三凹部113设于第二端115，第一凹部111和第三凹部113没有对应的避让凹部118，如此说明，第一凹部111对应的第一根针31和第三凹部113对应的第三根针33之间的夹角最大，而第二凹部112和避让凹部118对应的第二根针32同第一根针31和第三根针33所形成的夹角均较小，即第一根针31、第二根针32和第三根针33为依次扭转设置，如此的设置方式能够使得骨折肢体的固定效果更好，固定地更为稳定，且对目标部位4的伤害较小。需要说明的是，上述夹角为第一根针31、第二根针32和第三根针33在第一平面所形成的夹角。
66.在一些实施例中，第二凹部112、避让凹部118和第一凹部111位于外固定架2在环
绕方向的一侧，第三凹部113位于外固定架2在环绕方向的另一侧，第二凹部112或避让凹部118与第一凹部111相连通。如图2所示，第二凹部112、避让凹部118和第一凹部111位于外固定架2在环绕方向的上侧，第三凹部113位于外固定架2在环绕方向的下侧。
67.由于第二凹部112、避让凹部118和第一凹部111位于外固定架2在环绕方向的一侧，故将第二凹部112和避让凹部118中的一者与第一凹部111相连通，以简化制作难度，节省材料。
68.在一个实施例中，连接结构12与第一凹部111共同位于外固定架2在环绕方向的一侧。
69.在一些实施例中，连接结构12包括沿弯曲方向排列的第一支臂121和第二支臂122，第一支臂121的其中一端和第二支臂122的其中一端分别与曲形导板11连接，第一支臂121的另一端和第二支臂122的另一端分别通过安装孔21与外固定架2连接。
70.在一个实施例中，第一支臂121的另一端和第二支臂122的另一端分别设置有安装配合孔123，安装配合孔123与外固定架2上的安装孔21之间通过螺栓螺母进行连接。
71.将连接结构12设置为包括第一支臂121和第二支臂122，以将曲形导板11固定于外固定架2上，更为稳定。
72.在一些实施例中，曲形导板11的厚度为2mm～6mm，曲形导板11沿延伸方向x的长度为50mm～120mm。
73.如此设置，既可满足不同人群的使用需求，也不会过于浪费材料。
74.在一些实施例中，第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113沿延伸方向x的长度为2.5mm～5mm。
75.如此设置，既可满足不同人群的使用需求，也不会浪费材料。
76.图4是本技术实施例的另一种外固定架组件和目标部位配合的结构示意图。
77.请参阅图4，本技术实施例还提供一种外固定架组件6，包括外固定架2、针3以及上述的导向件1。
78.在一些实施例中，外固定架组件6还包括与针3相适配的多个导向套5，导向套5固定于安装孔21，导向套5的一端用于插入针3，另一端抵接于第一凹部111、第二凹部112或第三凹部113的凹陷面。其中，导向套5的内部设有与针3适配的孔道，孔道的直径大于针3的外径。
79.以第一凹部111说明，按照术前规划，将导向套5固定于第一凹部111相对应的两个第一安装孔中的一个，并使导向套5的一端抵接于第一凹部111的凹陷面上，在旋入针3时，针3穿过导向套5后进入第一凹部111。导向套5可重复使用于第二凹部112和第三凹部113上，也可设置多个导向套5，与第一凹部111、第二凹部112或第三凹部113一一对应，同时安装，本技术在此不做过多限定。
80.通过设置导向套5，医生将针3旋入导向套5即可实现针3的定位，方便操作。具体而言，在不使用导向套5时，医生需要手扶针3的一端通过第一安装孔21和第一凹部111之间的位置关系将针3旋入第一凹部111中，由于针3一直处于旋转状态，因此手扶具有危险性，容易将手套卷入，但是将针3通过导向套5旋入则几乎不用手扶，大大降低了危险性，提高手术的安全系数。
81.在一个实施例中，第一凹部111、第二凹部112和第三凹部113中的其中一个位于外
固定架2在环绕方向的一侧，剩余两个位于外固定架2在环绕方向的另一侧。如此设置，可提高针3、目标部位4与外固定架2之间的结构稳定性。
82.虽然已经参考优选实施例对本技术进行了描述，但在不脱离本技术的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。