一种用于胫骨前弓联合踝关节马蹄畸形的复合并

本发明涉及一种骨矫形装置，具体来说，涉及一种辅助胫骨、踝关节复合畸形矫治的并联骨矫形装置。背景技术：1、面对足踝畸形的复杂性与多样性，现有骨矫形装置的构型与畸形特征联系不足，面向部分足踝畸形存在功能冗余的关键问题。其中，ilizarov式骨矫形装置的构型设计与装置组装困难，其规范使用需要骨科医师经历较长的学习过程并积累大量的临床经验。六轴式骨矫形装置虽可用于各种形态的足踝畸形矫治，但对于临床中更为常见的矫治需求少于6自由度的足踝畸形，其装置自由度与牵引杆数目偏多，进而显著增加矫治轨迹规划、牵引连续性干涉校验及牵引杆日常调节的复杂度，并易产生调节误差。现有骨矫形装置的上述缺点会在多部位畸形的矫治过程中被进一步放大。2、因此，为各类足踝畸形定制满足临床矫治需求的、畸形靶向性强且适用性好的骨矫形装置具有重要的临床意义。作为常见的胫骨前弓联合踝关节马蹄畸形，临床中尚无针对性的骨矫形装置，而现有ilizarov式骨矫形装置矫治精度偏低；现有六轴式骨矫形装置支链过多，在进行医学影像扫描时易产生金属伪影，且增加购买成本以及装置调节难度。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种用于胫骨前弓联合踝关节马蹄畸形的复合并联骨矫形装置，以解决上述问题。2、本发明的实施例提供了一种用于胫骨前弓联合踝关节马蹄畸形的复合并联骨矫形装置，其特征在于：该复合并联骨矫形装置包括环结构、2条平面运动支链和4条空间运动支链，环结构包括上六边形环、下六边形环和u形环。3、进一步，2条平面运动支链和4条空间运动支链协同运动，引导上六边形环、中六边形环、下六边形环之间的相对运动，完成解剖关系的重新复位。4、进一步，2条平面运动支链包括第一平面运动支链和第二平面运动支链，运动学结构均采用顺次连接的平面运动支链第一转动副、平面运动支链第二转动副、平面运动支链第三转动副，平面运动支链第一转动副与平面运动支链第三转动副与环结构固定连接，平面运动支链第一转动副、平面运动支链第二转动副和平面运动支链第三转动副的轴线相互平行，平面运动支链将下六边形环和u形环的运动限制在单一平面内。5、进一步，4条空间运动支链包括第一空间运动支链、第二空间运动支链、第三空间运动支链和第四空间运动支链，运动学结构均采用顺次连接的空间运动支链第一转动副、空间运动支链第一万向副、空间运动支链第二万向副、空间运动支链第二转动副，空间运动支链第一转动副和空间运动支链第二转动副与环结构相连，空间运动支链第二万向副和空间运动支链第二转动副共同构成空间运动支链等效球副，空间运动支链具有三维空间内的6个自由度。6、进一步，第一平面运动支链、第一空间运动支链和第二空间运动支链布置在上六边形环和下六边形环中间，共同构成复合并联骨矫形装置的上半部分，第二平面运动支链、第三空间运动支链和第四空间运动支链布置在下六边形环和u形环中间，共同构成复合并联骨矫形装置的下半部分。7、与现有技术相比本发明的有益效果是：该复合并联骨矫形装置专为胫骨前弓联合踝关节马蹄畸形定制，主动关节数目正好与矫治自由度需求数目相等，无冗余支链；复合并联骨矫形装置的上、下部分均以标准的并联机构为构型，具备良好的矫治精度，能够基于矫治轨迹生成精确的电子处方，便于医师与患者家属执行调节操作。技术特征：1.一种用于胫骨前弓联合踝关节马蹄畸形的复合并联骨矫形装置，其特征在于：该复合并联骨矫形装置包括环结构、2条平面运动支链和4条空间运动支链，环结构包括上六边形环、下六边形环和u形环；2.根据权利要求1所述的一种用于胫骨前弓联合踝关节马蹄畸形的复合并联骨矫形装置，其特征在于：2条平面运动支链布置在复合并联骨矫形装置的中位线附近，2条平面运动支链的所有转动副相互平行，平面运动支链第二转动副是平面运动支链的主动关节；3.根据权利要求1所述的一种用于胫骨前弓联合踝关节马蹄畸形的复合并联骨矫形装置，其特征在于：该复合并联骨矫形装置的上、下部分均具有平面3自由度。技术总结本发明涉及一种用于胫骨前弓联合踝关节马蹄畸形的复合并联骨矫形装置，分为上、下两部分，均包含环结构、平面运动支链和空间运动支链。其中，平面运动支链的运动学结构为顺次连接的平面运动支链第一转动副、平面运动支链第二转动副和平面运动支链第三转动副，将下六边形环和U形环的运动限制在单一平面内；空间运动支链的运动学结构为顺次连接的空间运动支链第一转动副、空间运动支链第一万向副、空间运动支链第二万向副、空间运动支链第二转动副，用于填补装置的自由度。本发明中的复合并联骨矫形装置专为胫骨前弓联合踝关节马蹄畸形矫治定制，有效解决了现有复合并联骨矫形装置在矫治此类畸形时支链数目冗余、矫治精度偏低的缺点。技术研发人员：左世平,刘若渊,李剑锋,董明杰受保护的技术使用者：北京工业大学技术研发日：技术公布日：2024/8/16