中醫小夾板肩關節外固定裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種中醫小夾板肩關節外固定裝置，包括用于包覆人體肩關節的包肩板和與包肩板連接且用于固緊到人體上臂上的小夾板外固定機構。本發明的中醫小夾板肩關節外固定裝置，在解決中醫小夾板外固定裝置與人體肩關節生物形態適配性的基礎上，還以其相互對應的生物力學性質、定量關系的適配性，全面構成肩關節外固定裝置的合理性和穩定性，理順骨折愈合和功能活動的辨證關系，滿足了肩關節肱骨上端骨折外固定治療相適宜的力學環境要求，保障骨折愈合與功能恢復齊頭并進，對肱骨外科頸骨折實施規范的外固定治療。
【專利說明】
中醫小夾板肩關節外固定裝置
技術領域
[0001]本發明屬于中醫小夾板技術領域，具體地說，本發明涉及一種用于肩關節肱骨上端骨折治療的中醫小夾板肩關節外固定裝置。【背景技術】
[0002]中醫小夾板技術以柳木夾板、杉樹皮夾板為代表，與束帶、壓墊組成外固定體系， 在“流體不可壓縮效應”的作用下，對骨折進行局部外固定治療，是生物學的治療方式，符合骨折愈合的客觀規律。此優點源自上述兩種夾板與人體骨骼力學本質的共性，體系裝置的生物相容性。然而，天然材料夾板弊端諸多，局限于直條板形，不能適應人體關節生物形態和力學需求，尤其對于肩關節骨折外固定治療效果較差，其關鍵是不具備適配性。可是，在肩關節損傷中，如肱骨外科頸骨折，多見于中老年患者，在這個年齡段，大部分人群的身體狀況，已不能承受手術治療的創傷和風險。并且，肩關節易粘連凍結，治療不當將嚴重影響肩關節的功能，外固定處理是較多用的方式，但必須以“動靜結合”為治療原則，既要達到堅強穩定地固定，又能進行適當的肩關節活動。因此，中醫小夾板外固定治療在理論上為首選，采用3片長夾板和1片短夾板，短夾板制成蘑菇頭狀，以前側夾板對應后側夾板，外側夾板對應內側蘑菇頭短夾板，給予捆扎相向對應擠壓外固定，已成為常規。但是無論是杉樹皮夾板模式，還是柳木夾板模式，均不能穩定有效的固定肩關節發揮中醫小夾板技術的優勢， 易松散脫落，并發癥居高不下，操作護理繁瑣，急待改善。
【發明內容】

[0003]本發明提供一種中醫小夾板肩關節外固定裝置，目的是提高肩關節肱骨上端骨折外固定治療的治療效果。
[0004]為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為:中醫小夾板肩關節外固定裝置，包括用于包覆人體肩關節的包肩板和與包肩板連接且用于固緊到人體上臂上的小夾板外固定機構。
[0005]所述包肩板包括弧形的主體部和設置于主體部兩側的牽拉部。
[0006]所述主體部包括上段夾板和與上段夾板的端部連接的延伸板，上段夾板為正交各向異性板。
[0007]所述延伸板為各向同性板。
[0008]所述牽拉部包括與所述主體部連接的連接板以及與連接板連接的上拉板和下拉板。
[0009]所述連接板與所述延伸板和所述上段夾板的側部連接，所述上拉板和所述下拉板的一端與連接板連接，上拉板和下拉板的另一端相連接。
[0010]所述連接板、上拉板和下拉板為各向同性板。
[0011]所述主體部與所述牽拉部為一體注塑成型。
[0012]所述小夾板外固定機構包括四片夾板、彈性塑形軌道板以及用于將彈性塑形軌道板和四片夾板固緊到人體上臂上的束帶，三片夾板在彈性塑形軌道板的內側與彈性塑形軌道板連接。
[0013]與所述彈性塑形軌道板連接的所述三片夾板中，位于中間位置的為第一夾板，另外兩片夾板為分別位于第一夾板兩側的第二夾板和第三夾板，第一夾板與所述主體部連接，第二夾板和第三夾板分別與一個所述牽拉部連接。
[0014]所述第一夾板、第二夾板和第三夾板為正交各向異性板，在同等外力作用下，正交各向異性板的縱軸向彈性變形小于橫向彈性變形。
[0015]所述第二夾板和所述第三夾板包括與所述彈性塑形軌道板連接的直板段和與所述牽拉部連接的隆起板段，隆起板段具有凹陷，隆起板段的剛度小于直板段的剛度。
[0016]所述第一夾板、第二夾板和第三夾板具有插孔，所述彈性塑形軌道板和所述牽拉部上設有插入插孔中的凸起。
[0017]所述彈性塑形軌道板上設有用于使彈性塑形軌道板維持于一預設的彎曲形狀的塑形條。
[0018]所述塑形條采用金屬材料或非金屬材料制成。
[0019]四片所述夾板中，剩余的一片夾板為與所述束帶連接且與所述第一夾板位置相對的第四夾板。
[0020]所述第四夾板包括安裝座、設置于安裝座上的夾板體和設置于夾板體上且用于置入人體腋窩中的彈性支撐件。
[0021]所述夾板體為可移動的設置于所述安裝座上，所述彈性支撐件設置于夾板體的上端。
[0022]所述夾板體上設有齒條，所述安裝座上設有與齒條嚙合的齒輪。
[0023]所述彈性支撐件為橢圓球形網格結構。
[0024]所述第四夾板還包括與所述夾板體和/或所述彈性支撐件連接且用于與所述束帶粘接的勾帶。[〇〇25]所述正交各向異性板包括主板體，主板體具有上平橫聯、下平橫聯和垂直板，上平橫聯位于相鄰兩個垂直板之間且與兩個垂直板的一端連接，下平橫聯位于相鄰兩個垂直板之間且與兩個垂直板的另一端連接。
[0026]所述下平橫聯具有平行設置的兩個弦桿和與兩個弦桿連接的直連接桿，直連接桿在兩個弦桿之間并排設有多個，且在相鄰兩個直連接桿與兩個弦桿形成的空腔中沿兩個對角線分別設置一斜連接桿。
[0027]所述下平橫聯上相鄰兩個空腔中的斜連接桿呈V形布置。
[0028]所述直連接桿與所述弦桿為垂直連接。
[0029]所述主板體具有第一容置腔和第二容置腔，第一容置腔由所述上平橫聯和與上平橫聯連接的相鄰兩個所述垂直板包圍形成，第二容置腔由所述下平橫聯和與下平橫聯連接的相鄰兩個所述垂直板包圍形成，第一容置腔和第二容置腔的開口方向相反。
[0030]所述主板體還包括位于兩側邊緣且與所述垂直板連接的唇邊板。[〇〇31]所述的中醫小夾板肩關節外固定裝置還包括與所述小夾板外固定機構連接且用于對人體朧骨施加軸向擠壓力的肘關節兜板。
[0032]本發明的中醫小夾板肩關節外固定裝置，在解決中醫小夾板外固定裝置與人體肩關節生物形態適配性的基礎上，還以其相互對應的生物力學性質、定量關系的適配性，全面構成肩關節外固定裝置的合理性和穩定性，理順骨折愈合和功能活動的辨證關系，滿足了肩關節肱骨上端骨折外固定治療相適宜的力學環境要求，大幅度提高了其臨床實用價值和外固定治療的安全性;外固定裝置整體恪守中醫小夾板體系的傳統技術內涵，在機械性能和形狀上給予科學的、合理的創新，解決了肩關節骨折外固定治療所存在的難題，整體裝置以合理的、穩定的結構與骨折端和肩關節構成新的幾何不變體系，使骨折整復、固定和功能鍛煉有機結合，保障骨折愈合與功能恢復齊頭并進，充分實現“動靜結合，筋骨并重”的中醫特色，對肱骨外科頸骨折實施規范的外固定治療。【附圖說明】
[0033]本說明書包括以下附圖，所示內容分別是:
[0034]圖1是本發明中醫小夾板肩關節外固定裝置的結構示意圖；[0〇35]圖2是包肩板的結構示意圖；[0〇36]圖3是包肩板的截面示意圖；
[0037]圖4是彈性塑形軌道板展開后的結構示意圖；
[0038]圖5是彈性塑形軌道板處于使用狀態時的截面示意圖；[0〇39]圖6是第四夾板的主視圖；
[0040]圖7是第四夾板的側視圖；
[0041]圖8是安裝座的主視圖；[〇〇42]圖9是安裝座的后視圖；[〇〇43]圖10是安裝座的側視圖；
[0044]圖11是壓墊裝置的主視圖；[〇〇45]圖12是壓墊裝置的俯視圖；
[0046]圖13是第一夾板的結構示意圖；[〇〇47]圖14是第二夾板和第三夾板的主視圖；[〇〇48]圖15是第二夾板和第三夾板的側視圖；[0〇49]圖16是正交各向異性板的橫截面不意圖；
[0050]圖17是正交各向異性板的俯視圖；[〇〇51 ]圖中標記為:[〇〇52] 1、牽拉帶；2、束帶；3、包肩板；31、上段夾板；32、延伸板；33、連接板；34、上拉板； 35、下拉板;36、避讓孔;37、第一凸起;4、第一夾板;5、第二夾板;6、第三夾板;7、第四夾板； 71、夾板體;72、彈性支撐件;73、勾帶;74、夾板安裝板;75、導軌;76、第二套環;77、齒條;78、 齒輪;8、正交各向異性板;81、上平橫聯;82、下平橫聯;83、垂直板;84、唇邊板;85、第一容置腔;86、第二容置腔;87、弦桿;88、斜連接桿;89、直連接桿;810、插孔;811、第一支撐梁;812、 第二支撐梁;9、壓墊裝置;91、彈性壓墊;92、壓墊安裝板;93、壓墊調節板;94、第三凸起;95、 標識線；10、肘關節兜板；11、壓力監測器；12、第一套環；13、彈性塑形軌道板；14、塑形條； 15、第二凸起;16、直板段;17、隆起板段;18、凹陷。【具體實施方式】
[0053]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，目的是幫助本領域的技術人員對本發明的構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解，并有助于其實施。[〇〇54]如圖1所示，本發明提供了一種用于肱骨上端骨折治療的中醫小夾板肩關節外固定裝置，包括用于包覆人體肩關節的包肩板3和與包肩板3連接且用于固緊到人體上臂上的小夾板外固定機構。
[0055]具體地說，包肩板3適應人體肩關節的生物形態，如圖1和圖2所示，包肩板3包括弧形的主體部和設置于主體部相對兩側的牽拉部，主體部和牽拉部構成內部中空且為薄殼板型的包肩板3,以便于能夠套在人體肩關節上。主體部包括上段夾板31和與上段夾板31的端部連接的延伸板32,上段夾板31為具有一定長度的弧形板體且其弧度順應肩關節冠狀面弧度變形。在包肩板3包覆于人體肩關節上后，上段夾板31為從對應肩峰的位置處開始延伸至對應下方的肱骨的位置處，即上段夾板31延伸至肱骨軸位投影的上方，在側視面上上段夾板31的縱向桿軸順應肩關節冠狀面弧度變型，以向內弧形經肩關節、肱骨軸位、肩胛骨俯視軸位上方形成軸向剛性杠桿力弧面，俯視面其縱向桿軸順應肱骨頭橫斷面與肘關節橫軸的相交角，由肩峰處向后傾斜25度，使上段夾板31縱向桿軸剛性杠桿力還具有不同角度變化。
[0056]如圖1和圖2所示，延伸板32為固定設置于上段夾板31上對應肩峰位置的端部，延伸板32的長度較短，小于上段夾板31的長度。牽拉部大致呈三角形結構，其主要包括與主體部固定連接的連接板33以及與連接板33連接的上拉板34和下拉板35,連接板33是與主體部的整個側邊緣連接，即連接板33與延伸板32和上段夾板31固定連接，且連接板33為弧形板。 上拉板34和下拉板35為長條板，上拉板34的一端與連接板33的一端固定連接，下拉板35的一端與連接板33的另一端固定連接，上拉板34的另一端與下拉板35的另一端固定連接，上拉板34并位于下拉板35的上方。兩個牽拉部相對設置，兩個牽拉部分別位于主體部的一側， 在包肩板3包覆于人體肩關節上后，兩個牽拉部均為向內側人體腋下延伸且逐漸收窄，兩個牽拉部分別處于肩關節的前側和后側。[〇〇57]本發明的中醫小夾板肩關節外固定裝置還包括與包肩板3連接且使包肩板3固緊到人體肩關節上的牽拉帶1，如圖1和圖2所示，牽拉部上設有讓牽拉帶1穿過的避讓孔36,該避讓孔36為設置于由上拉板34和下拉板35相連接形成的端部位置處的通孔，牽拉帶1與兩個牽拉部固定連接，在使用時可環繞在人體軀體上并系緊或粘貼鎖緊，使包肩板3包覆并固定于肩關節上，避免其松動。[〇〇58]如圖1所示，小夾板外固定機構包括四片夾板、彈性塑形軌道板13以及用于將彈性塑形軌道板13和四片夾板固緊到人體上臂上的束帶2,三片夾板在彈性塑形軌道板13的內側與彈性塑形軌道板13連接。與彈性塑形軌道板13連接的三片夾板中，位于中間位置的為第一夾板4,另外兩片夾板為分別位于第一夾板4兩側的第二夾板5和第三夾板6,第一夾板4 與主體部連接，第二夾板5和第三夾板6分別與一個牽拉部連接。四片夾板中，剩余的一片夾板為與束帶2連接且與第一夾板4位置相對的第四夾板7。在小夾板外固定機構包覆于人體上臂上并固緊后，第一夾板4與第四夾板7位置相對，第二夾板5和第三夾板6位置相對，第一夾板4位于人體上臂的外側，第四夾板7位于人體上臂的內側，第二夾板5位于人體上臂的前側，第三夾板6位于人體上臂的后側，且第一夾板4、第二夾板5和第三夾板6夾緊在人體上臂與彈性塑形軌道板13之間。
[0059]如圖1所示，第一夾板4的一端伸出至彈性塑形軌道板13的外側且與上段夾板31的端部固定連接，延伸板32與上段夾板31的另一端部固定連接。第二夾板5和第三夾板6的一端伸出至彈性塑形軌道板13的外側且插入包肩板3的內部，第二夾板5和第三夾板6的另一端插入彈性塑形軌道板13的內部，第二夾板5和第三夾板6與包肩板3的牽拉部和彈性塑形軌道板13為可拆卸式連接，第二夾板5和第三夾板6相對于包肩板3和彈性塑形軌道板13的位置可調。
[0060]如圖1所示，本發明的中醫小夾板肩關節外固定裝置還包括與小夾板外固定機構連接且用于對人體肱骨施加軸向擠壓力的肘關節兜板10,上段夾板31與第一夾板4的一端固定連接，肘關節兜板10與第一夾板4的另一端為可拆卸式連接，肘關節兜板10為朝向小夾板外固定機構的下方延伸且具有彈性的構件，在初始狀態下的肘關節兜板10呈U型，可容納人體肘關節，用于配合包肩板3,由下向上對肩關節、肱骨干軸向產生彈性擠壓力，在進行早期功能鍛煉時可限制肘關節于屈肘90度范圍內展曲，骨折治療后期可酌情去除肘關節兜板 10，將肘關節兜板10從小夾板外固定機構上拆卸下來。
[0061]如圖1所示，第一夾板4與包肩板3的主體部和彈性塑形軌道板13固定連接形成軸向主體機構，第二夾板5、第三夾板6和第四夾板7等部件構成橫向聯結機構，軸向主體機構為固定式結構，橫向聯結機構為可調式結構。第一夾板4與肘關節兜板10和上段夾板31相連接形成外側夾板總成，第一夾板4采用剛性較大的均質材料制成，用于對應性固定肱骨干， 上段夾板31的剛度小于第一夾板4的剛度且兩者的力學本質相同。第二夾板5、第三夾板6的上端通過截面結構變型相對減弱剛度，從而形成不同的剛性和彈性杠桿力，適應肩關節、肱骨上段的生物學形態和力學狀態，尤其適應肱骨外科頸處骨質、彈性模量變化的薄弱環節， 產生相應的機械性能。[〇〇62]作為優選的，主體部與牽拉部并為一體注塑成型，形成包肩板3,上段夾板31為正交各向異性板，延伸板32、連接板33、上拉板34和下拉板35均為各向同性板，第一夾板4、第二夾板5和第三夾板6也為正交各向異性板。上段夾板31和包肩板3其余部位的材質不同，使上段夾板31與其余部位以兩種不同的力學性質形成包肩板3的整體結構。以兩種不同的力學性質使上段夾板31產生的上端杠桿力與約束力一體化，當牽拉上拉板34和下拉板35時， 各向異性的上段夾板31受均勻的整體性牽拉，順應肩關節生物形狀特異的向后傾斜變化， 產生匹配的各向異性杜桿力和各向同性的約束力，對應性均勾的分布夾板體的壓強。在對第二夾板5和第三夾板6構件產生約束固定力的同時，由上向下和由外向內對應第四夾板7 產生相互作用力，配合下方的肘關節兜板10的兜托，既保障肩關節、骨折端的穩定性，又對骨折端形成上下合力的軸向擠壓力，使其有效獲得生理應力。這一機械性能已在臨床和實驗中得以證實，將其與向內弧塑形的柳木夾板、杉樹皮夾板模式通過傳感器測試對比，兩種天然材料夾板，由肩關節上捆扎固定，軸向擠壓力明顯小于本方案，并且不具有穩定性和持久性。
[0063]彈性塑形軌道板13采用彈性材料制成，為本外固定裝置的主體連接構件，以外側夾板總成為中心構架，連接第二夾板5、第三夾板6和第四夾板7。如圖4所示，彈性塑形軌道板13在展開后為一端寬、一端窄的梯形結構。由于彈性塑形軌道板13是包覆于人體上臂上， 此段肢體呈圓柱狀，而且個體差異較大，彈性塑形軌道板13僅用彈性材料制作導致易旋轉移動，穩定性難以保持。因此，作為優選的，彈性塑形軌道板13上設有用于使彈性塑形軌道板13維持于一預設的彎曲形狀的塑形條14,該預設的彎曲形狀大致呈U型或半圓弧形，與人體上臂形狀相適應。塑形條14采用金屬材料或非金屬材料制成，優選采用樹脂材料或鋁材制成，塑形條14為沿彈性塑形軌道板13的長度方向延伸設置，且沿彈性塑形軌道板13的寬度方向設置相平行的多個。彈性塑形軌道板13和塑形條14的材質不同，利用兩種材料的可塑性，根據患肢個體形狀隨機塑形，較好控制了彈性塑形軌道板13轉動問題，保障穩定性。 可塑性材料與彈性材料組合，不影響夾板彈性固定功能，以半圓弧形結構形成彈性塑形，區別于石膏材料外固定的剛硬塑形。[0〇64]第一夾板4、第二夾板5和第三夾板6和長條板，第一夾板4、第二夾板5和第三夾板6 上設有插孔，插孔在第一夾板4、第二夾板5和第三夾板6上分別沿長度方向和寬度方向設置多個。如圖3所示，包肩板3的兩個牽拉部的內側面上設有凸出的第一凸起37,設置于兩個牽拉部上的第一凸起37分別用于插入第二夾板5和第三夾板6上所設的插孔中，當第一凸起37 插入第二夾板5和第三夾板6上的插孔中后，可以實現第二夾板5和第三夾板6與包肩板3的相對固定。如圖5所示，彈性塑形軌道板13的三個內側面上設有凸出的第二凸起15,設置于三個內側面上的第二凸起15分別用于插入第一夾板4、第二夾板5和第三夾板6上所設的插孔中，當第二凸起15插入第一夾板4、第二夾板5和第三夾板6上的插孔中后，可以實現第一夾板4、第二夾板5和第三夾板6與彈性塑形軌道板13的相對固定。而且，第一凸起37和第二凸起15可以從第一夾板4、第二夾板5和第三夾板6的插孔中脫出，以便于調節第一、第二夾板5、第三夾板6和彈性塑形軌道板13之間的相對位置以及第二夾板5、第三夾板6和包肩板3 之間的相對位置，形成夾板可調式制約結構。
[0065]如圖1和圖4所示，彈性塑形軌道板13上設有多個透氣孔，透氣孔為沿彈性塑形軌道板13的厚度方向貫穿設置的通孔。小夾板外固定機構還包括設置于彈性塑形軌道板13上且與束帶2連接的壓力監測器，壓力監測器是用于監測束帶2對肢體產生的壓力大小，壓力監測器的結構如同本領域技術人員所公知的那樣，在此不再贅述。彈性塑形軌道板13上還設有第一套環12,第一套環12具有讓束帶2穿過的通孔，第一套環12分布在壓力監測器的兩側。
[0066]如圖14和圖15所示，作為優選的，第二夾板5和第三夾板6包括與彈性塑形軌道板 13連接的直板段16和與牽拉部連接的隆起板段17,直板段16為筆直延伸的板體，隆起板段 17具有球形的凹陷18,該凹陷18為在隆起板段17—側面凹入形成，使得隆起板段17另一側面為凸出的球狀隆起結構，并通過截面結構變型相對減弱剛度，適應肱骨干中上段及肩關節的生物形態和力學狀態，使第二夾板5和第三夾板6能夠與人體肩關節和上臂較好的貼合，提尚治療效果。
[0067]如圖1、圖6至圖9所示，第四夾板7包括安裝座、設置于安裝座上的夾板體71和設置于夾板體71上且用于置入人體腋窩中的彈性支撐件72,第四夾板7通過可向上置入腋窩中的彈性支撐件72與腋窩接觸，進而可經腋窩對肩關節，主要是對肱骨頭、盂肱關節形成有效和足夠的支撐，并以支撐形成向外的擠壓力。作為優選的，彈性支撐件72設置于夾板體71的上端，夾板體71為可移動的設置于安裝座上，使得彈性支撐件72的高度位置可調。安裝座包括夾板安裝板74以及設置于夾板安裝板74上的導軌75和第二套環76,導軌75和第二套環76 設置于夾板安裝板74上相對的兩個側面上。導軌75的橫截面為L形，導軌75在夾板安裝板74 的側面上固定設置相平行的兩個且兩個導軌75形成讓夾板體71插入的T型滑槽。第二套環76固定設置于夾板安裝的另一側面上且第二套環76與導軌75的長度方向相平行，第二套環 76具有讓束帶2穿過的通孔，束帶2穿過第二套環76上所設的通孔后，實現第四夾板7與彈性塑形軌道板13的連接。[〇〇68]作為優選的，如圖6至圖9所示，夾板體71上設有齒條77,安裝座上設有與齒條77嚙合的齒輪78,齒條77的長度方向與夾板體71的長度方向相平行，齒輪78為可旋轉的設置于夾板安裝板74上，齒輪78的軸線與夾板安裝板74上的設置有導軌75的側面相垂直，導軌75 和齒輪78位于夾板安裝板74的同一側。在夾板體71插入兩個導軌75構成的T型滑槽中后，夾板體71上的齒條77與齒輪78保持嚙合，當需要調節彈性支撐件72的位置時，可通過撥動齒輪78,使齒條77上下移動，進而可以很方便的調節彈性支撐件72的高度位置。
[0069]作為優選的，如圖6所示，第四夾板7還包括與夾板體71和/或彈性支撐件72連接且用于與束帶2粘接的勾帶73。束帶2為具有毛面和勾面的長條帶，勾帶73具有與束帶2對應部位處的毛面粘接的勾面，選擇毛勾帶替代布帶，其泊松比優于后者，源廣易得，粘貼自鎖。當束帶2的自由端為勾面時，束帶2其余部位為與端部勾面粘接的毛面；當束帶2的自由端為毛面時，束帶2其余部位為與端部毛面粘接的勾面。
[0070]作為優選的，如圖6和圖7所示，彈性支撐件72為橢圓球形網格結構，橢圓球形網格結構是指彈性支撐件72的整體形狀呈內部中空的橢圓球形且橢圓球形的球形殼體上密布有多個通孔，形成網格狀結構。這種結構的彈性支撐件72采用彈性材料制成，不僅透氣性良好，還具備足夠的剛度和彈性，與人體腋窩相適應，以其剛度和彈性由腋窩對肩關節，主要是對肱骨頭、盂肱關節構成足夠的支撐，彈性支撐件72的表面還可粘貼透氣式內襯。
[0071]本發明的中醫小夾板肩關節外固定裝置還包括壓墊裝置9,壓墊裝置9可安裝于第一夾板4、第二夾板5和第三夾板6上且為可拆卸式連接。如圖11和圖12所示，該壓墊裝置9包括壓墊安裝板92、設置于壓墊安裝板92上的壓墊調節板93、設置于壓墊調節板93上的第三凸起94和設置于壓墊安裝板92上的彈性壓墊91，壓墊調節板93和彈性壓墊91設置于壓墊安裝板92上相對的兩個側面上，第三凸起94固定設置于壓墊調節板93上的與壓墊安裝板92相對的側面上且朝向壓墊安裝板92所在位置凸出，設第三凸起94用于插入第一夾板4、第二夾板5和第三夾板6上所設的插孔中，壓墊調節板93上并設有用于指示壓墊位置的標識線95。 [0〇72]第一夾板4、第二夾板5、第三夾板6和第四夾板7的夾板體71均為中醫小夾板構件的正交各向異性板，正交各向異性板依據人體肢體關節生物形態塑形，以適應人體肢體生物形態變化制成直板型和不規則形板，圖13所示直板型的正交各向異性板，圖14所示為不規則形的正交各向異性板。[〇〇73]正交各向異性板具有以軸向力為主正交各向異性的力學性能，其特征之一，在相同的外力作用下，正交各向異性板的縱軸向彈性變形小于橫向彈性變形，縱軸向是指夾板的長度方向，橫向是指夾板的寬度方向。其彈性變形物理定義是:材料構件在外力作用下產生變形，當外力取消后，變形即可消失并能完全恢復原來形狀的性質稱為彈性，這種可恢復的變形稱為彈性變形。構件縱向抵抗彈性變形的能力大于橫向彈性變形的能力，可表現為縱向彈性變形小于橫向彈性變形。正交各向異性板的橫截面結構如圖16所示，正交各向異性板包括主板體和與主板體粘接的透氣式內襯，透氣性內襯可增強透氣性，提高外固定的舒適性。主板體具有上平橫聯81、下平橫聯82和垂直板83，上平橫聯81位于相鄰兩個垂直板 83之間且與兩個垂直板83的一端連接，下平橫聯82位于相鄰兩個垂直板83之間且與兩個垂直板83的另一端連接。[〇〇74]主板體上的上平橫聯81、下平橫聯82和垂直板83均為沿主板體的橫向并排設有多個，且各個上平橫聯81、下平橫聯82和垂直板83均為沿主板體的軸向延伸設置。而且，主板體上的垂直板83可以呈多方向軸向排列，在一片夾板上根據所固定的關節生物形態可以形成垂直、水平、圓弧、成角、斜向等多軸向變化，并依隨軸向與上平橫聯81和下平橫聯82垂直連接，形成橫向弧形支撐。從而，垂直板83可以依據軸向變化、形態變化和杠桿力的需求變化，以及剛度變化，其形態和力學性能亦產生適應性的不規則變化。如圖16所示，主板體具有第一容置腔85和第二容置腔86,第一容置腔85由上平橫聯81和與上平橫聯81連接的相鄰兩個垂直板83包圍形成，第二容置腔86由下平橫聯82和與下平橫聯82連接的相鄰兩個垂直板83包圍形成，第一容置腔85和第二容置腔86的開口方向相反。如圖17所示，下平橫聯82為桁架結構，下平橫聯82具有平行設置的兩個弦桿87和與兩個弦桿87連接的直連接桿89，直連接桿89與弦桿87為垂直連接，直連接桿89在兩個弦桿87之間并排設有多個，且在相鄰兩個直連接桿89與兩個弦桿87形成的矩形空腔中沿兩個對角線分別設置一個斜連接桿88。直連接桿89在兩個弦桿87之間設置多個，從而在下平橫聯82上形成多個四邊形的空腔，各個空腔中均設置兩個斜連接桿88，且下平橫聯82上相鄰兩個空腔中的斜連接桿88呈V形布置。 [〇〇75]作為優選的，如圖17所示，下平橫聯82上的直連接桿89與兩個弦桿87為垂直連接， 且直連接桿89為等距分布，從而在下平橫聯82上形成多個大小相同的矩形空腔，相鄰兩個空腔中的斜連接桿88為對稱設置。[〇〇76] 如圖16所示，主板體還包括位于兩側邊緣且與垂直板83連接的唇邊板84,唇邊板 84為朝向兩外側延伸的弧形板，兩個唇邊板84分別與一個垂直板83固定連接。如圖17所示， 用于讓包肩板3上的第一凸起37、彈性塑形軌道板13上的第二凸起15和壓墊裝置9上的第三凸起94插入的插孔810設置于下平橫聯82和唇邊板84上。[〇〇77]如圖16所示，主板體的各個第一容置腔85中設有第一支撐梁811，第一支撐梁811 設置于上平橫聯81寬度方向上的兩端，且設置于上平橫聯81兩端的第一支撐梁811分別與外側的垂直板83和上平橫聯81固定連接，第一支撐梁811為橫截面呈三角形的筆直梁體，第一支撐梁811的長度方向與上平橫聯81和垂直板83的長度方向相平行，設置第一支撐梁 811，可以增加夾板的桿軸支撐力。主板體的各個第二容置腔86中設有第二支撐梁812,第二支撐梁812設置于下平橫聯82寬度方向上的兩端，且設置于下平橫聯82兩端的第二支撐梁 812分別與外側的垂直板83和下平橫聯82固定連接，第二支撐梁812為橫截面呈三角形的筆直梁體，第二支撐梁812的長度方向與第一支撐梁811的長度方向相平行，設置第二支撐梁 812,用于傳遞應力增大內力臂的抗彎強度，便于結構變化和組合，實現夾板剛度的變化。不過需要說明的是，對于第二夾板5和第三夾板6,其隆起板段17(長度為40-60mm的區域)處不設置第一支撐梁811和第二支撐梁812,直板段16處設置第一支撐梁811和第二支撐梁812， 以改變桁架結構內部的彎矩和剪力分布，即可相對減小夾板體的剛度，使隆起板段17的剛度小于直板段16的剛度。
[0078]本發明的中醫小夾板肩關節外固定裝置采用上述結構，在解決中醫小夾板外固定裝置與人體肩關節生物形態適配性的基礎上，還以其相互對應的生物力學性質、定量關系的適配性，全面構成肩關節外固定裝置的合理性和穩定性，理順骨折愈合和功能活動的辨證關系，滿足了肩關節肱骨上端骨折外固定治療相適宜的力學環境要求，聯合配套應用張壓力提示調節、互聯網監測系統，大幅度提高了其臨床實用價值和外固定治療的安全性。整體裝置恪守中醫小夾板體系的傳統技術內涵，在機械性能和形狀上給予科學的、合理的創新，成為一種具有中國特色的現代化小夾板肩關節外固定醫療器械。
[0079]對于采用中醫小夾板外固定治療肱骨外科頸骨折，可謂創傷小、動靜結合、防止骨質疏松、避免粘連等。在理論上，夾板以外部杠桿對應內部骨折移位的杠桿，依據“流體不可壓縮的效應”原理彈性固定，通過壓墊效應力對骨折端實施相對稱的擠壓力，節制不平衡的肌力，抵抗骨折再移位的傾向力，協調肌肉對骨折端軸向擠壓，保障骨折端的穩定性，產生生理應力。前提是外固定裝置不僅應與骨折遠、近端，還應與肩關節構成新的幾何不變體系，目前，無論是柳木夾板體系，還是杉樹皮夾板體系均無法實現。兩種夾板可以超關節固定，但對人體肩關節發揮不了其生物學和力學效應。柳木夾板通過熱處理在側視面可以彎曲塑形，但在俯視面無法向后傾斜，杉樹皮夾板的塑形只是簡單折斷，同樣在俯視面不能形成后傾。并且，肱骨頭位于肩峰下，傳統小夾板不能直接由軸向對肱骨形成擠壓力，肱骨外科頸為松質骨向密質骨的過渡區，也是兩種不同力學定量關系的結合部，位于胸大肌止點以上，是肱骨上端的薄弱環節，穩定性差，骨骼肌產生不了對骨折端的軸向擠壓力。兩種天然夾板即使在肩關節上方形成彎曲，所用的捆扎模式和護肩帶模式，均難以約束夾板對肩關節施加穩定均勻和相適應的固定力，給予肱骨外科頸骨折端的生理應力有限，更不擁有所需的力學定量關系，與現代科學技術無法接軌。
[0080]本發明的中醫小夾板肩關節外固定裝置，具有的優點如下:
[0081]1、本裝置根據肩關節生物形態和力學狀態，傳統中醫小夾板的四片夾板與三條約束帶組合體系，制成穩定的具有力學定量關系的整體機構。四片夾板均以軸向力為主正交各向異性的力學本質，肱骨彈性模量比值和以此比值制定夾板縱、橫方向彈性模量比值，縱軸向彈性變形量小于橫向彈性變形量。為定量關系特征之一，通過截面結構變化在一片夾板體上形成不規則形狀、變軸向杠桿力和不同的力學定量關系。采用非天然均質化工新材料制作，力學性能穩定，以生物相容性構建對肩關節肱骨上端骨折治療產生適配性外固定生物學和力學效應。
[0082]2、外側夾板構件充分利用中醫小夾板的力學本質和定量關系，夾板體分上下兩段，采用不同剛度的材料，以相同的槽狀桁架桿軸截面結構、力學本質，形成兩種不同的力學定量關系，對應肩關節肱骨干與肱骨外科頸以上不同的力學定量關系。上段夾板剛度相對較小，創新為包肩板形，上段夾板位于包肩板中心，弧形向上超越肱骨軸向投影，于肩峰處向后傾斜25度，以適應肱骨橫斷面與肘關節橫軸相交角形成的肱骨頭后傾變化，使外側夾板體桿軸以不同走向形成對應的變軸向杠桿力。在上段夾板周圍以各向同性呈半球狀拓展的包肩板，其前、后面延伸為以三角形走向的上、下拉板，構成上、中兩條約束力帶。使包肩板以兩種不同力學性質，形成夾板、束帶的一體化功能，以適配性對外、前、后側夾板中上段實施均勻的約束力，配合蘑菇頭的支撐力對肩關節產生前、后相向對稱、上、下相向對稱和內、外相向對稱擠壓固定力，運用肘關節兜板10在功能鍛煉時，由下向上產生肱骨軸向擠壓力，使骨折端獲得必要的生理應力，真正實現超肩關節外固定。
[0083]3、前、后側夾板構件(第二夾板和第三夾板)在俯視面中下段為等截面桁架桿軸直條型結構，至中段向上增大為變截面桁架桿軸半月形結構，縱向桿軸順應冠狀面肱骨頭與肱骨干相交角，由縱軸向內側以133度弧形轉向為橫向走向的縱軸向。側視面順應肩關節形態呈半球狀隆起，正交各向異性本質不變，以桿軸變化實現多軸向力，伴隨桿軸走向形成的縱向始終表現為剛性杠桿力，橫向則表現為彈性回復力。在最上端通過截面結構變型，使夾板剛度相對減弱，以滿足肩關節、肱骨上端骨折外固定治療的力學需求，適應、協調肌肉的舒縮活動。
[0084]4、彈性塑形軌道板采用彈性材料制作，為中心機構，用軌道連接前、后夾板構件， 固定佩戴于患肢中下段。由于此段肢體呈圓柱狀，個體差異較大，彈性材料外固定裝置易旋轉移動，穩定性難以保持。因此在軌道板縱向上下兩端均裝貼有橫向可塑形的金屬材料條或非金屬材料條，利用兩種材料的可塑性，根據患肢個體形狀隨機塑形，較好的解決了控制轉動問題，保障穩定性。可塑性材料與彈性材料組合，以半圓弧形結構形成彈性塑形，不影響夾板彈性固定功能，區別于石膏材料外固定的剛硬塑形。
[0085]5、第四夾板由腋窩向上對肩關節構成支撐，使包肩板對肩關節產生軸向擠壓力， 彌補骨折端軸向擠壓力的不足。蘑菇頭(彈性支撐件72)為網格空腹結構，在保持足夠支撐力的前提下，最大限度的實現其良好的透氣性，外固定后不需要松解外固定環，即可滾動齒輪升降蘑菇頭，并可通過顯示器直觀了解腋窩的壓力和血運狀態。采用寬毛帶插入蘑菇頭短板固定，并對寬毛帶進行增強支持，以保證蘑菇頭短板的有效支撐力。
[0086]6、本裝置通過插孔與凸起配合的制約方式固定各個夾板，既方便調節，又不松散脫落。
[0087]7、本裝置夾板體截面均為槽形桁架桿軸通透結構，透氣式內襯為雙面天鸛絨材料，中間為聚氨酯海綿，采用超聲波熔切工藝，制成通透結構，粘貼于夾板體，提高了夾板構件的透氣性和舒適性。
[0088]8、整體裝置在保持中醫特色的基礎上，用現代科學技術進行創新，解決了肩關節骨折外固定治療所存在的難題，整體裝置以合理的、穩定的結構與骨折端和肩關節構成新的幾何不變體系，使骨折整復、固定和功能鍛煉有機結合，保障骨折愈合與功能恢復齊頭并進，充分實現“動靜結合，筋骨并重”的中醫特色，對肱骨外科頸骨折實施規范的外固定治療。
[0089]以上結合附圖對本發明進行了示例性描述。顯然，本發明具體實現并不受上述方式的限制。只要是采用了本發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，將本發明的上述構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.中醫小夾板肩關節外固定裝置，其特征在于:包括用于包覆人體肩關節的包肩板和 與包肩板連接且用于固緊到人體上臂上的小夾板外固定機構。2.根據權利要求1所述的中醫小夾板肩關節外固定裝置，其特征在于:所述包肩板包括 弧形的主體部和設置于主體部兩側的牽拉部。3.根據權利要求2所述的中醫小夾板肩關節外固定裝置，其特征在于:所述主體部包括 上段夾板和與上段夾板的端部連接的延伸板，上段夾板為正交各向異性板。4.根據權利要求3所述的中醫小夾板肩關節外固定裝置，其特征在于:所述延伸板為各 向同性板。5.根據權利要求2或3或4所述的中醫小夾板肩關節外固定裝置，其特征在于:所述牽拉 部包括與所述主體部連接的連接板以及與連接板連接的上拉板和下拉板。6.根據權利要求5所述的中醫小夾板肩關節外固定裝置，其特征在于:所述連接板與所 述延伸板和所述上段夾板的側部連接，所述上拉板和所述下拉板的一端與連接板連接，上 拉板和下拉板的另一端相連接。7.根據權利要求5所述的中醫小夾板肩關節外固定裝置，其特征在于:所述連接板、上 拉板和下拉板為各向同性板。8.根據權利要求2或3或4所述的中醫小夾板肩關節外固定裝置，其特征在于:所述主體 部與所述牽拉部為一體注塑成型。9.根據權利要求3所述的中醫小夾板肩關節外固定裝置，其特征在于:所述小夾板外固 定機構包括四片夾板、彈性塑形軌道板以及用于將彈性塑形軌道板和四片夾板固緊到人體 上臂上的束帶，三片夾板在彈性塑形軌道板的內側與彈性塑形軌道板連接。10.根據權利要求9所述的中醫小夾板肩關節外固定裝置，其特征在于:與所述彈性塑 形軌道板連接的所述三片夾板中，位于中間位置的為第一夾板，另外兩片夾板為分別位于 第一夾板兩側的第二夾板和第三夾板，第一夾板與所述主體部連接，第二夾板和第三夾板 分別與一個所述牽拉部連接。
【文檔編號】A61F5/058GK106073973SQ201610765843
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月30日
【發明人】孫雁群, 范作盛
【申請人】孫雁群