CN102824243A - 一种用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置，其包括小夹板外固定机构和与夹持机构，小夹板外固定机构包裹在人体受损肢体的外侧，夹持机构夹持在与该受损肢体连接的健康肢体上，小夹板外固定机构并与夹持机构在健康肢体和受损肢体之间的关节处为转动连接。与现有技术相比，采用小夹板外固定和夹持机构相结合的方式，小夹板外固定机构与夹持机构转动连接，将现代科学技术与中医小夹板有机结合，更加符合现代医学科学对治疗骨伤病的外固定力学要求，可使骨伤在原生态状况下自然愈合，为伤肢在外固定期间的活动创造良好的条件，按照受损肢体复原的客观规律，提高骨伤愈合的质量和加速愈合的过程，实现外固定治疗与康复治疗的同步化。

Description

一种用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置

技术领域

本发明涉及骨科医疗器械，具体地说，本发明涉及一种用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置。

背景技术

在外固定治疗领域，用于骨折、脱位、软组织损伤等骨伤病的外固定治疗器具有：天然材料夹板，石膏、塑酯绷带和用金属、塑料等材料制成的定型外固定支具、矫形器等，这些器具又分为非弹性固定类和弹性固定类。石膏绷带及其替代品、外固定支具等属于非弹性固定类，不具有弹性固定功能，在外固定后易出现患肢肌肉萎缩、骨质疏松、关节僵硬、骨折迟愈合和不愈合等并发症。而采用小夹板局部外固定治疗是中医特色，弹性固定是其精髓，延续骨重建定律，其优点诸多，在一定的外固定治疗范围内具有不可替代性。

在20世纪50年代我国骨科工作者以科学的态度对中医小夹板外固定方式进行整理发掘，其目的是推动小夹板外固定法的发展，但没有长足的进步，仅产生了对小夹板外固定技术的定性描述；小夹板外固定依据了液体不可压缩的原理，在外固定过程中可以动静结合，筋骨并重。外固定体系由约束力、效应力、杠杆力等构成，具有轴向持骨，横向固定，用外部杠杆以三点挤压、对相挤压的方式对应内部杠杆变化等功效。近年来通过对小夹板局部外固定的生物力学机制性研究揭示，弹性固定为小夹板外固定体系所特有，因而小夹板外固定法符合骨重建定律。经研究分析，这些小夹板外固定体系的特性与外骨骼构型、概念有相似之处，存在着相融合的前提，小夹板体系的环绕外固定模式是智能化的基础，其固有的应力无遮挡，非功能替代效应为全能动性提供了条件。

但是目前通用的小夹板外固定体系仍沿用古老的手工制板加以简单的捆扎外固定模式，这种结构的夹板装置材料力学性质不稳定，外固定操作无标准可依，松则无固定作用，紧则产生压迫症状，滯留于定性描述和经验医学阶段。可以说目前所有的外固定器具均存在着不同的难以解决的问题，基本处于原始状态，与现代科技脱节，无法满足现代医学治疗的需求。

鉴于以上所述，在医疗器械领域需要一种用现代科学技术构型的外固定体系，以解决局部外固定治疗所存在的难题，通过研究外骨骼的保护和支持作用，刺激机体的自然复原力，发挥组织代偿功能等概念、构型，借助于小夹板固定的优点，和中医小夹板弹性外固定功能、结构有机结合，相互渗透运用，以制造现代化的小夹板外固定治疗体系。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置，该外骨骼夹板装置能将现代科学技术与中医小夹板有机结合，要更加符合现代医学科学对治疗骨伤病的外固定力学要求。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置，其包括小夹板外固定机构和与夹持机构，小夹板外固定机构包裹在人体受损肢体的外侧，夹持机构夹持在与该受损肢体连接的健康肢体上，小夹板外固定机构并与夹持机构在健康肢体和受损肢体之间的关节处为转动连接。

所述小夹板外固定机构包括多根夹板和将夹板绑缚在所述受损肢体上的束带，所述夹板包括外壳板和层叠在外壳板上的柔性内衬，在外壳板上设有沿外壳板长度方向延伸的支撑件，该支撑件上设有多个相平行设置的横断面为弧形的储气腔体，储气腔体相连接形成的支撑件的横断面呈桥拱形。

所述柔性内衬包括气垫层和棉毡层，气垫层层叠在所述外壳板上，棉毡层层叠在气垫层上，所述气垫层由多根交叉排列的弹性体隔板相连接形成，且在气垫层内形成多个小储气腔体，小储气腔体与所述支撑件上的储气腔体通过气管相通。

所述棉毡层的与所述受损肢体接触的表面设有沿所述外壳板长度方向延伸的多个通气凹槽，在所述气垫层和棉毡层之间设有压电传感器。

在所述小夹板外固定机构中，所述束带具有多根，相应束带在所述夹板的多个位置处将夹板绑缚在所述受损肢体上，对应给绑缚位置处，在其中一根夹板的外壳板上设有束带主控制件，在其余各夹板的外壳板上均设有束带副控制件，束带一端固定在束带主控制件上，另一端依次穿过各夹板上的束带副控制件直至在束带主控制件的拉环上系紧。

所述束带主控制件上设有拉、压力监测器和报警器。

所述束带副控制件为矩形块状结构，束带副控制件上设有供所述束带通过的通道，在束带副控制件的通道的一侧的内壁上设有多个横置的柱状储气腔体，并分为两层，且两层的柱状储气腔体之间为交叉布置，该柱状储气腔体并与所述束带的移动方向相垂直。

所述小夹板外固定机构还包括一用于分辨、控制所述夹板旋转变化的角度辨向控制件，该角度辨向控制件呈U型且内部中空，角度辨向控制件的中部通过插头插接在其中一块所述夹板上，角度辨向控制件的的两侧的伸出部分分别与位于该夹板的两侧的夹板相接触，且在该两伸出部的内侧面上靠近端部位置处也设有与角度辨向控制件的内部相连通的柱状储气腔体，该柱状储气腔体沿夹板的长度方向布置，在所述角度辨向控制件的内侧面还贴有压电传感器。

所述夹持机构包括夹持在所述健康肢体上的夹持块、为所述夹板上的储气腔体充气的气压驱动器和屈伸式气动支撑杆，气压驱动器与所述储气腔体和屈伸式气动支撑杆通过气管相通，在夹持块上设有支撑杆联动件，屈伸式气动支撑杆一端与该支撑杆联动件转动连接，另一端设有环套，屈伸式气动支撑杆的杆身固定连接在所述夹板上。

所述外骨骼夹板装置还包括控制***，所述压电传感器和所述气压驱动器均与所述控制***连接。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，采用小夹板外固定的方式，为弹性外固定，在支撑肢体活动时不发生功能替代，夹板构件感受肌肉收缩、舒张信息，引发压力的瞬间变化导致外固定体系产生弹性变化，受损肢体的压应力随之变化，使骨端微动，有效的刺激了机体的自然复原力，促进骨生长，缩短了治疗时间；增加作为支撑的夹持机构，小夹板外固定机构与夹持机构转动连接，使患者受损肢体依然能够活动自如，由于不限制外固定期间受损肢体的活动，夹板构件内压力不断调节变化，波动式挤压肌肉，产生互动功能，发挥了肌肉的束骨作用，依托夹板构件以外骨骼形式支撑内骨骼，波动挤压同时促进了血液循环，有效地避免了肌肉、关节僵硬的并发症；本外骨骼夹板装置将现代科学技术与中医小夹板有机结合，更加符合现代医学科学对治疗骨伤病的外固定力学要求，可使骨伤在原生态状况下自然愈合，为伤肢在外固定期间的活动创造良好的条件，使患者能自理日常生活，在具有与人体肢体多种组织的生理适应性同时，刺激机体自然复原力，按照受损肢体复原的客观规律，提高骨伤愈合的质量和加速愈合的过程，实现外固定治疗与康复治疗的同步化。

附图说明

图1为本发明的外骨骼夹板装置的结构示意图；

图2为本发明的外骨骼夹板装置的夹板的横切面结构示意图；

图3为本发明的外骨骼夹板装置的气垫层的结构示意图；

图4为本发明的外骨骼夹板装置的束带主控制件的结构示意图；

图5为本发明的外骨骼夹板装置的束带副控制件的展开结构示意图；

图6为本发明的外骨骼夹板装置的束带副控制件的内部柱状储气腔体的布置示意图；

图7为本发明的外骨骼夹板装置的压垫的结构示意图；

图8为本发明的外骨骼夹板装置的角度辨向控制件的结构示意图；

图9为本发明的外骨骼夹板装置的夹持机构的结构示意图；

图10为本发明的外骨骼夹板装置的直板型夹板的结构示意图；

图11为本发明的外骨骼夹板装置的不规则型夹板的结构示意图；

上述图中的标记均为：1、夹板；2、束带；3、气管；4、束带主控制件；5、束带副控制件；6、角度辨向控制件；7、屈伸式气动支撑杆；8、夹持块；9、环套；10、外壳板；11、支撑件；12、储气腔体；13、气垫层；14、棉毡层；15、压电传感器；16、小储气腔体；17、通气凹槽；18、报警器；19、显示屏；20、拉环；21、插头；22、柱状储气腔体；23、柱状储气腔体；24、压垫；25、气压驱动器；26、支撑杆联动件；27、插孔。

具体实施方式

如图1所示，为本发明的一种用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置，其包括小夹板外固定机构和与夹持机构，小夹板外固定机构包裹在人体受损肢体的外侧，夹持机构夹持在与该受损肢体连接的健康肢体上，小夹板外固定机构并与夹持机构在健康肢体和受损肢体之间的关节处为转动连接。与现有技术相比，本外骨骼夹板装置采用小夹板外固定的方式，为弹性外固定，在支撑肢体活动时不发生功能替代，夹板构件感受肌肉收缩、舒张信息，引发压力的瞬间变化导致外固定体系产生弹性变化，受损肢体的压应力随之变化，使骨端微动，有效的刺激了机体的自然复原力，促进骨生长，缩短了治疗时间；增加作为支撑的夹持机构，小夹板外固定机构与夹持机构转动连接，使患者受损肢体依然能够活动自如，由于不限制外固定期间受损肢体的活动，夹板构件内压力不断调节变化，波动式挤压肌肉，产生互动功能，发挥了肌肉的束骨作用，依托夹板构件以外骨骼形式支撑内骨骼，波动挤压同时促进了血液循环，有效地避免了肌肉、关节僵硬的并发症；本外骨骼夹板装置将现代科学技术与中医小夹板有机结合，更加符合现代医学科学对治疗骨伤病的外固定力学要求，可使骨伤在原生态状况下自然愈合，为伤肢在外固定期间的活动创造良好的条件，使患者能自理日常生活，在具有与人体肢体多种组织的生理适应性同时，刺激机体自然复原力，按照受损肢体复原的客观规律，提高骨伤愈合的质量和加速愈合的过程，实现外固定治疗与康复治疗的同步化。

如图1所示，本外骨骼夹板装置的小夹板外固定机构包括四根夹板1和将夹板1绑缚在受损肢体上的束带2，如图2所示，夹板1包括外壳板10和层叠在外壳板10上的柔性内衬，柔性内衬紧贴人体皮肤，整个夹板1采用塑酯合金注塑和用碳纤维材料拉挤成型制成不同刚度的内外层结构，外壳板10依据人体四肢关节生物形态塑形，以适应人体肢体生物形态变化制成直板型和不规则形板，如图10所示为直板型的夹板1。为了适应人体不同部位的使用要求，夹板1的形状也可以为不规则型，如图11a所示，这种形状的夹板1构成的小夹板外固定机构用于肩部外固定，如图11b所示，这种形状的夹板1构成的小夹板外固定机构用于脚踝部外固定，如图11c所示，这种形状的夹板1构成的小夹板外固定机构也可用于肘部外固定。

如图2所示，在外壳板10上设有沿外壳板10长度方向延伸的支撑件11，外壳板10在四周将支撑件11包裹住，该支撑件11上设有三个相平行设置的横断面为弧形的采用碳纤维材质制成的储气腔体12，利用工程力学原理，三个储气腔体12通过两个弧形的连接板相连接形成的支撑件11的横断面呈桥拱形，储气腔体12内充有气体，支撑件11在气压变化调节下可产生不同的支撑刚度。本外骨骼夹板装置的夹板1通过气压调节在与人体皮肤肌肉组织相适应性的同时产生功能互动，整个夹板1在纵向上表现为刚硬，在一定的外固定长度内不发生弯曲弹性变形和剪切变形，在应受载荷状态下，其原有形态平衡保持为稳定的平衡，夹板1在横向表现为柔韧，模拟外骨骼普遍构型，对肢体形成吻合包裹式外固定。

如图2所示，夹板1的柔性内衬包括由高分子材料制成的气垫层13和棉毡层14，气垫层13层叠在外壳板10上，棉毡层14层叠在气垫层13上。气垫层13为密封弹性空腔体，主要由多根交叉排列的弹性体隔板相连接形成，且在气垫层13内形成多个小储气腔体16，如图3所示，小储气腔体16并与支撑件11上的储气腔体12在外部通过气管相通。而且，如图2所示，棉毡层14的与受损肢体接触的表面设有沿外壳板10长度方向延伸的多个通气凹槽17，在使用中保障棉毡层14的透气性。另外，在气垫层13和棉毡层14之间设有由聚偏氟乙烯薄膜制成的压电传感器15，压电传感器15感应夹板1与肢体软组织间的压强变化，并将信息传递至外骨骼夹板装置的控制***。

如图1所示，在小夹板外固定机构中，束带2具有三根，相应束带2在夹板1的三个位置处将夹板1绑缚在受损肢体上，对应给绑缚位置处，在其中一根夹板1的外壳板10上设有束带主控制件4，在其余各夹板1的外壳板10上均设有束带副控制件5，束带2一端固定在束带主控制件4上，另一端依次穿过各夹板1上的束带副控制件5直至在束带主控制件4的拉环20上系紧。如图5所示，束带副控制件5为矩形块状结构，束带副控制件5上设有供束带2通过的通道，在束带副控制件5的通道的一侧内壁上设有多个横置的柱状储气腔体22，并分为两层，且两层的柱状储气腔体22之间为交叉布置，如图6所示，该柱状储气腔体22的长度方向并与束带2的移动方向相垂直。

如图4所示为束带主控制件4，束带主控制件4为长方形盒状体，其上设有拉、压力监测器和报警器18。拉、压力监测器用于实时监测整个夹板体系的压力状态，其主要由体芯片控制器、空气弹簧和显示屏19构成，体芯片控制器和空气弹簧设置在束带主控制件4的内部，空气弹簧受到芯片控制器控制，空气弹簧与夹板1上的储气腔体12相通，储气腔体12为空气弹簧提供气体，该拉、压力监测器与申请人之前申请的一种用于外固定治疗骨折夹板的压力监测装置的结构大致相同，只是将以前的压力监测装置中的弹性元件改为空气弹簧。拉、压力数字显示屏19设置在束带主控制件4的表面，显示屏19显示的数据为设定的夹板1对固定部位的压力值和束带2拉力值，在数控调节同时以数字变化反应压力状态。报警器18在压力紊乱时可铃响报警。束带主控制件4横向前端为拉环20，牵动拉环20可在显示屏19上显示拉力值，后端连结束带2，采用空气弹簧移动控制，可伸缩调节束带2，外固定时将束带2穿入其它夹板1上的束带副控制件5的通道后再穿入拉环20，收紧束带2移动拉环20，当显示屏19显示出所设定的拉力值时，反折束带2由其它夹板1上的束带副控制件5中穿出自锁于束带主控制件4后端，形成环形包扎外固定。

如图1和图10所示，束带主控制件4和束带副控制件5角度辨向控制件6均通过插头21插接在夹板1上，在束带主控制件4和束带副控制件5下方有一对纵向排列垂直的插头21，可固定于夹板1表面上的插孔27中，该插孔27并将束带主控制件4中的空气弹簧、束带副控制件5中的柱状储气腔体22与夹板1中的储气腔体12相连通。而且在束带主控制件4下端插头21中布有印刷电路连接装置，用于传导气垫层13和棉毡层14之间的压电传感器15的电信号，通过芯片控制器处理分析后调节夹板1的压力状态并转换成数字显示，同时输出控制信息至气压动力装置，反馈式控制气压动力***。

如图1所示，小夹板外固定机构还包括一用于分辨、控制夹板1旋转变化的角度辨向控制件6，如图8所示，该角度辨向控制件6呈U型且内部中空，角度辨向控制件6的中部通过插头21插接在其中一块夹板1上，并靠近肢体的关节处，角度辨向控制件6的的两侧的伸出部分分别与位于该夹板1的两侧的夹板1相接触，伸出部为触角控制板，用于分辨、控制夹板1的旋转变化，且在该两伸出部的内侧面上靠近端部位置处也设有与角度辨向控制件6的内部相连通的柱状储气腔体23，该柱状储气腔体23沿夹板1的长度方向布置，角度辨向控制件6通过插头21插接在夹块的插孔27上，该插头21并将夹板1上的储气腔体12和度辨向控制件的中空内部相连通。在角度辨向控制件6的内侧面还贴有由聚偏氟乙烯薄膜制成的压电传感器15，压电传感器15感应角度辩向控制件内面位移变化，并将信息传递至外骨骼夹板装置的控制***。

如图7所示，本外骨骼夹板装置还包括充气的压垫24，压垫24为独立粘贴式，薄片状，外层为多囊状弹性空腔体，配有独立充气管道，内层为棉毡，可协同增强气压内衬模块压力变化，用于限制骨折端移位，压垫24使用时根据骨折移位方向粘贴在人体皮肤上，并通过夹板1压住。

在压垫24上还设有由聚偏氟乙烯薄膜制成的压电传感器15，压电传感器15感应压垫24与肢体软组织间的压强变化，并将信息传递至外骨骼夹板装置的控制***。

如图1和图9所示，本外骨骼夹板装置的夹持机构包括夹持在健康肢体上的夹持块8、为夹板1上的储气腔体12充气的气压驱动器25和屈伸式气动支撑杆7，气压驱动器25与储气腔体12和屈伸式气动支撑杆7通过气管相通，为夹板1上的各个可充气腔体和屈伸式气动支撑杆7进行充气或抽气。在夹持块8的两侧垂直向下各设有一个支撑杆联动件26，屈伸式气动支撑杆7一端通过销轴转动连接在两支撑杆联动件26之间，另一端设有环套9，屈伸式气动支撑杆7的杆身分为密封连接的两段，两段杆身相配合使支撑杆可随着其内部气压的变化可伸长或缩短，屈伸式气动支撑杆7的靠近环套9的杆身固定连接在小夹板外固定机构上的最下端的夹板1上。夹持块8夹持在近端肢体上，屈伸式气动支撑杆7末端的环套9用于固定远端肢体，屈伸式气动支撑杆7可产生屈伸式支撑、牵引、抗引力动能。气压驱动器25由气泵、缓冲弹簧、阀门等部件组合制成，气泵为微型气泵，并设在夹持块8的后方，气泵为夹板1上的各个可充气腔体和屈伸式气动支撑杆7进行充气或抽气。缓冲弹簧起缓冲作用，位于气泵下方。本外骨骼夹板装置的控制***和电力***置于支撑杆联动件26内，压电传感器15和气压驱动器25均与控制***连接，控制***接收压电传感器15传递的反馈信息，控制气压驱动器25进行相应动作。气压驱动器25连接气管，气管通过阀门以双相管道结构连接夹板1上的储气腔体12，并通过储气腔体12连通向其它的可充气腔体中进行充气或抽气，并采用多组微型阀门区域性控制，形成本装置的气动回路。电力***为显示屏19、控制***等提供电力，在支撑杆联动件26设有电源开关。本夹持机构以充、抽气方式通过阀门调节控制小夹板外固定机构内的气压***，并驱动屈伸式气动支撑杆7产生动能，依随并支撑肢体被动式以外骨骼替代内骨骼协同完成肢体运动。

本外骨骼夹板装置仿外骨骼生态传承中医小夹板外固定法四片板布局，依据国际医用生物材料标准，骨伤愈合评估标准，收集现有的夹板外固定力学机制标准以及临床验证制定的标准和相关力学参数，设计控制材料、外固定模式的力学本质和力学定量关系，引入外骨骼概念，制成外骨骼夹板构件和智能化约束力体系，使夹板1对肢体压强分布与几何力学体系变化受反馈调控，遵循骨伤愈合的客观规律在外固定过程中形成同步性，自调性。以桡骨远端骨折为例，即如图1所示，本外骨骼夹板装置同以直板四片固定方式，但已实现质的突破。外固定前给于组装，在背侧板背面分三段***束带主控制件4，设定拉力值和压力值，桡侧板近端组装角度辨向控制件6，再于桡、掌、尺侧板分别同段***束带副控制件5，穿入束带2，固定于患肢。收紧束带2由拉环20穿出拉紧，当显示屏19显示所设定的拉力值时，反折束带2由束带副控制件5穿出，自锁于束带主控制件4另端。夹持块8夹持在近端肢体上，将屈伸式气动支撑杆7连接固定于最下端的夹板1上，远端的环套9包裹固定于腕掌部，连接***相关气管、电路，打开电源开关，当显示屏19显示出所设定的压力数值后，结束外固定操作。

本外骨骼夹板装置具有优点如下：

1、夹板构件力学性能稳定，吻合包裹体壁式外固定纵刚横柔，压强分布均匀。气垫组合更加适应肢体生物形态变化，与肌肉内在动力和摩擦力组成稳定的局部外固定力学体系。2、柔性内衬和压垫24受压电传感器15反馈控制，当骨折移位时，同水平相对侧压力变化，控制***控制气压驱动器25调节柔性内衬和压垫24内部气压，在局部与移位倾向的反向产生加压和减压变化，限制骨折移位。如出现旋转移位，角度辨向控制件6内气压变化，通过气压调节以维持两侧设定压力的均匀性，产生牵制作用，纠正骨折旋转移位。3、当肢体内压增大或缩小，发生粗细变化时，受设定拉力和压力值的控制，空气弹簧伸缩形变放松或收紧束带2，束带副控制件5内的柱状储气腔体22内的气压随之变化调节束带2的移动。内衬的压垫24气压同步变化配合减压或增压，保持设定值不变。一旦外固定体系压力控制失调，报警器18启动，有效的保障外固定的安全。4、当所外固定的肢体要活动时，屈伸式气动支撑杆7被动屈伸，协同夹板1上的支撑件11、压垫24的气压变化，使小夹板外固定机构的刚度变化，协同夹持机构主动产生支撑和牵引作用，在被动完成功能活动的同时承担了肢体所受的重力，角度辨向控制件6则限制肢体的旋转活动，在一定的范围内可使患肢随意活动，使患者重获动能自理日常生活。5、由于本外固定体系的弹性外固定性质，在支撑肢体活动时不发生功能替代，夹板1感受肌肉收缩、舒张信息，引发压力的瞬间变化导致外固定体系产生弹性变化，骨折端压应力随之变化，使骨端微动，有效的刺激了机体的自然复原力，促进骨生长，缩短了治疗时间。6、由于不限制外固定期间患肢的活动，夹板1内压力不断调节变化，波动式挤压肌肉，产生互动功能，发挥了肌肉的束骨作用，依托夹板1以外骨骼形式支撑内骨骼，波动挤压同时促进了血液循环，有效地避免了肌肉、关节僵硬的并发症。7、本外固定***可使骨伤在原生态状况下自然愈合，实现外固定治疗与康复治疗的同步化。8、本外骨骼夹板装置对于关节部位的外固定，依据关节生物形态塑形制成不规则状的外骨骼夹板构件，以外壳式顺应关节变化，仍采用四片环绕吻合包裹式外固定构型。如对肩、肘、腕掌、膝、踝关节等外固定治疗，并调整支撑杆结构以适应关节的功能活动。9、本外骨骼夹板装置以现代科学理论为指导，依据相关标准和参数，科学合理的制定外固定构件材料和构型体系的力学本质及定量关系，用现代科学相关技术制造，这种以中医小夹板外固定布局渗透外骨骼概念的运用，在保持了中医特色的基础上从一个侧面使小夹板体系迈入现代化改造的进程，使外固定体系由凭经验操作升格为智能化，改变了目前外固定治疗领域的原始落后状态。通过临床验证解决了外固定过程中所存在的难题，有效的避免了各种的并发症的发生，为伤肢在外固定期间的活动创造良好的条件，在具有与人体肢体多种组织的生理适应性同时，刺激机体自然复原力，实现外固定治疗与康复治疗的同步化。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置，其特征在于：包括小夹板外固定机构和与夹持机构，小夹板外固定机构包裹在人体受损肢体的外侧，夹持机构夹持在与该受损肢体连接的健康肢体上，小夹板外固定机构并与夹持机构在健康肢体和受损肢体之间的关节处为转动连接。

2.根据权利要求1所述的用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置，其特征在于：所述小夹板外固定机构包括多根夹板（1）和将夹板（1）绑缚在所述受损肢体上的束带（2），所述夹板（1）包括外壳板（10）和层叠在外壳板（10）上的柔性内衬，在外壳板（10）上设有沿其长度方向延伸的支撑件（11），该支撑件（11）上设有多个相平行设置的横断面为弧形的储气腔体（12），储气腔体（12）相连接形成的支撑件（11）的横断面呈桥拱形。

3.根据权利要求2所述的用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置，其特征在于：所述柔性内衬包括气垫层（13）和棉毡层（14），气垫层（13）层叠在所述外壳板（10）上，棉毡层（14）层叠在气垫层（13）上，所述气垫层（13）由多根交叉排列的弹性体隔板相连接形成，且在气垫层（13）内形成多个小储气腔体（16），小储气腔体（16）与所述支撑件（11）上的储气腔体（12）通过气管相通。

4.根据权利要求3所述的用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置，其特征在于：所述棉毡层（14）的与所述受损肢体接触的表面设有沿所述外壳板（10）长度方向延伸的多个通气凹槽（17），在所述气垫层（13）和棉毡层（14）之间设有压电传感器（15）。

5.根据权利要求2~4任一所述的用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置，其特征在于：在所述小夹板外固定机构中，所述束带（2）具有多根，相应束带（2）在所述夹板（1）的多个位置处将夹板（1）绑缚在所述受损肢体上，对应给绑缚位置处，在其中一根夹板（1）的外壳板（10）上设有束带主控制件（4），在其余各夹板（1）的外壳板（10）上均设有束带副控制件（5），束带（2）一端固定在束带主控制件（4）上，另一端依次穿过各夹板（1）上的束带副控制件（5）直至在束带主控制件（4）的拉环（20）上系紧。

6.根据权利要求5所述的用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置，其特征在于：所述束带主控制件（4）上设有拉、压力监测器和报警器（18）。

7.根据权利要求6所述的用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置，其特征在于：所述束带副控制件（5）为矩形块状结构，束带副控制件（5）上设有供所述束带（2）通过的通道，在束带副控制件（5）的通道的一侧内壁上设有多个横置的柱状储气腔体（22），并分为两层，且两层的柱状储气腔体（22）之间为交叉布置，该柱状储气腔体（22）并与所述束带（2）的移动方向相垂直。

8.根据权利要求7所述的用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置，其特征在于：所述小夹板外固定机构还包括一用于分辨、控制所述夹板（1）旋转变化的角度辨向控制件（6），该角度辨向控制件（6）呈U型且内部中空，角度辨向控制件（6）的中部通过插头（21）插接在其中一块所述夹板（1）上，角度辨向控制件（6）的的两侧的伸出部分分别与位于该夹板（1）的两侧的夹板（1）相接触，且在该两伸出部的内侧面上靠近端部位置处也设有与角度辨向控制件（6）的内部相连通的柱状储气腔体（23），该柱状储气腔体（23）沿夹板（1）的长度方向布置，在所述角度辨向控制件（6）的内侧面还贴有压电传感器（15）。

9.根据权利要求8所述的用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置，其特征在于：所述夹持机构包括夹持在所述健康肢体上的夹持块（8）、为所述夹板（1）上的储气腔体（12）充气的气压驱动器（25）和屈伸式气动支撑杆（7），气压驱动器（25）与所述储气腔体（12）和屈伸式气动支撑杆（7）通过气管相通，在夹持块（8）上设有支撑杆联动件（26），屈伸式气动支撑杆（7）一端与该支撑杆联动件（26）转动连接，另一端设有环套（9），屈伸式气动支撑杆（7）的杆身固定连接在所述夹板（1）上。

10.根据权利要求9所述的用于治疗骨伤病的外骨骼夹板装置，其特征在于：所述外骨骼夹板装置还包括控制***，所述压电传感器（15）和所述气压驱动器（25）均与所述控制***连接。

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