一种新型骨折外固定装置的研制

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外固定架的应用已经有 100多年的历史，越来越广泛地被应用于临床以及野战 .主要用于双下肢的开放性骨折m。但是 目前应用于野战条件下的外固定架体积庞大、笨重，单人无法独立完成，在战争或者地震等突发状况下难以满足要求。因此，研制出体积孝质轻、价廉的外固定器成为当务之急，使基层医务人员经过简单培训便可掌握外固定架的应用方法 ，以便在突发状况下发挥良好的作用。

1 装置设计1.1 设计理念此装置主要应用于战伤或者地震等突发状况下的下肢临时外固定 .防止在转运过程中的由于断段移位引起 的二次损伤 ，便 于伤VI的观察及护理 ，无 需电钻 ，单人 即可完成外 固定架的操作，也可协同其他固定材料联合应用。

12 结构组成新型外 固定架主要 由新 型 自攻螺钉 (4枚 )、钳夹 工具 (2个)、三维六 自由度可调式连接杆等组成，配套工具为螺钉的万向套筒及连续手拧单向螺丝刀。该装置采用单杆设计固定，使用钛合金作为螺钉的制作材料；连接杆由轻质的铝合金制作而成 ，质轻，质硬(如图 1(a)所示)。

基金项目：广东势技计划项目(2012B031500014)作者简介：郑 轶(1983-)，男，博士研究生，主要从事生物医学工程与材料方面的研究工作；尹庆水(1956-)，男，教授，主要从事颈椎疾患与损伤的诊断和治疗方面的研究工作。

通讯作者：尹庆水，E～mail：gz-yqs###126.com1.3 特殊的设计1.3.1 螺钉的设计螺钉的设计突破传统 自攻螺钉头的模式，通过增加细化初级 自攻 螺钉头及 双侧弧形开槽 的模式形成 2次 自攻 的效果 ，从 而增大置钉 时的扭矩 ，真正做到无需 电钻辅助 ，手拧 自攻螺钉的效果 (如图 1(b)所示 )。

1.3-2 套筒的设计套筒的设计形状前端为圆锥形 .可 以有效地分离软组织 ，建立置钉的工作通道 ，方便置钉的操作 (如图 1(C)所示 )。

1.3.3 连接杆 的设计目前 ，市面上常用的连接杆为二维 固定 ，无法根据定位针的位置实现三维六 自由度的连接 。本新型外 固定装置的连接杆采用球窝设计 ，可通过调整旋钮的方 向实现三维固定 (如图1(d)所示 )。

2 使用方法2.1 伤肢清创在战瞅者地震灾害中.用快速清创包对伤肢进行简单的清创，为骨折的临时固定、转运至后方医院创造条件。

2.2 螺钉的置入对于胫骨或者股骨的开放性骨折 ，根据骨折 的位置 ，在套筒的辅助下分别在骨折的远端和近端手拧 自攻置入 2枚螺钉。

2.3 钳夹固定及连接杆的连接置钉结束后，用钳夹固定钉尾，套人连接杆 ，应用可调式球窝状连接杆固定骨折端于理想 的位置 。

. 医疗卫生装备.2013年4月第34卷第4期 Chinese Medical Equipment Journal·Vo1.34·No.4·April·2013研 制 报 告 I Study Report ·25·(a)简易外固定架组装图(b)外固定架自攻螺钉 (c)套筒d)三维可调式球窝状连接杆图 1 由Solidwok软件设计的骨折外固定装置图3 优点目前，常用的外固定架螺钉的置入通常为由电钻开路后拧人 自攻螺钉，在野战或者地震等自然灾害中，电钻的使用-方面加大救援人员的负重，另-方面电池的使用寿命有限，影响了简易外固定器的普及应用。本外固定装置的最大优点在于：通过对螺钉自攻头的改进和辅助器械的设计，实现了手拧自攻螺钉的操作：同时连接杆的球窝关节设计允许置钉时存在-些误差并实现 了三维固定 。

4 结语在传统治疗方法中，由于感染、血管损伤等导致血供不足，下肢战伤骨折和广泛软组织缺损的最直接治疗方法就是截肢术 。但 是 ，随着 战伤骨科技术 的发展 ，截 肢术 和显微外科技术等手术方式逐 步减少 ，而 日渐趋 向于 比较简易 的技术(如外固定器 )[31。外固定器在战伤骨折中被认为是最佳的折中方案 ，它可以早期临时固定，防止由于转运过程中骨折移位引起的二次损伤 。

目前.常用的野战外固定装置种类繁多，国外主要有克罗地亚的 CMC系统[51、美国的 Hofman系列 、钳夹外固定架等，国内主要有单边外固定系统 ，这些外固定系统经过几十年的发展，已经应用于克罗地亚战争、海湾战争等战伤救治中，取得 了良好 的应 用效果 。但 这些外 固定 系统也存在着-些不足之处：(1)需借助电钻置人外固定架螺钉；(2)连接杆无法实现三维六 自由度的连接 ；(3)造价 昂贵 。

的不足之处而设计 的。通过对 自攻螺钉及连接杆的改进 (包括材料学的改进).简化了操作程序，基本实现了单人操作 ，同时降低了费用 ，通过连接杆的球窝关节实现了三维的固定。

本研究 已经设计 出了螺钉和连接 杆的三维 图像 .初步设计 出了外 固定 装置实物 (如图 2所示 )，需要 眷对外 固定架实物进行有限元分析及标本的生物力学方面的研究。

丽 黼 蕊《 -囊-(a)外固定装置零件实物图 (b)外固定装置实物装配图图 2 简易外固定装 置实物 图[