阅读说明：本技术 可变形的动力化装置 (Deformable power device ) 是由 约翰·D·罗斯 米哈伊尔·L·山姆库克 亚历山大·M·切尔卡申 于 2018-10-17 设计创作，主要内容包括：提供了动力化装置和使用方法。动力化装置(100)可以包括以基本上圆柱形的形状配合在一起的第一模块和第二模块(105、110)。第一模块和第二模块(105、110)的外表面连接到可变形环(115、120),当将纵向力施加到第一模块和第二模块(105、110)时,可变形环(115、120)可变形。环(115、120)的变形在装置(100)中产生纵向机械偏置,以使其返回其初始形状。根据应用的特定需要,可以调节动力化装置(100)的强度、弹性系数和尺寸。(A motorization apparatus and method of use are provided. The motorization device (100) may include first and second modules (105, 110) that fit together in a substantially cylindrical shape. The outer surfaces of the first and second modules (105, 110) are connected to a deformable ring (115, 120), the deformable ring (115, 120) being deformable when a longitudinal force is applied to the first and second modules (105, 110). The deformation of the rings (115, 120) creates a longitudinal mechanical bias in the device (100) to return it to its original shape. The strength, spring rate, and size of the motorized apparatus (100) may be adjusted according to the particular needs of the application.)

可变形的动力化装置

技术领域

本公开总体上涉及骨裂缝的治疗处理中所用的固定装置的领域。更具体地，本公开的装置可以提供相应的固定装置的受控的轴向失稳(动力化)。

背景技术

在不限制本公开的范围的情况下，结合外固定装置并且具体是连接支柱和杆来描述该背景技术。通常，外固定装置常用于各种外科手术(包括肢体加长，畸形矫正，裂缝复位以及不愈合、不良愈合和骨缺损的治疗)中。该过程涉及刚性框架，该刚性框架包括一个或更多个环，这些环围绕着肢体放置在肢体的外部，并使用金属丝和半销钉附接到骨段，金属丝和半销钉插入骨段中并连接到外刚性框架的相关部分。刚性框架的相对的环通过螺纹杆或伸缩杆直接互连，或用单平面或多平面铰链结合，这使外科医生可以在通过骨段操纵后将彼此不平行的相对的环在一段时间内迅速(急剧)或逐渐地连接。

例如，在骨裂缝复位或不愈合治疗中，将金属丝和半销钉插入每个骨段中并附接到刚性框架的环上。刚性框架可用于急剧减少移位并恢复骨段之间的对齐。在骨段的重新对齐期间，相对的环的定向通常不平行。刚性框架的那些相对的环通过螺纹杆或伸缩杆直接连接在一起，或者通过附接的单平面或多平面铰链连接在一起。这允许将相对的骨段牢固地固定，直到骨裂缝愈合或骨固结完成。

对于各种骨治疗，引入受控的框架轴向失稳可以加速骨愈合并显著提高裂缝愈合组织或分散骨(distraction bone)再生的强度。逐渐增加负载是骨愈合过程的重要部分。为了实现这种受控的失稳，可以使外固定装置动力化。实现动力化的方法有很多，例如包括：对于单侧固定器，移除其杆，将该杆进一步滑离于骨，移除其销钉，和/或从系统释放张力或压缩，对于圆形框架，移除其金属丝，从金属丝释放张力，移出环之间的连接杆，从环块移除环，和/或从系统释放张力或压缩。这些技术会带来问题，因为它们通常导致不稳定度发生很大变化，并且会无法将动力化有效地限制在所需的运动方向或运动轴上。

发明内容

本文描述了动力化装置。根据一个实施方式，该动力化装置具有纵轴并且可以包括具有第一纵轴的第一模块。该第一模块包括：具有基本上圆柱形形状的外壁；位于外壁的第一端的半圆形盖；该盖包括中心孔；位于外壁的第二端的内立柱，内立柱在第二端处包括螺纹凹槽，从内立柱的第二端径向突出的止挡构件，其中外壁、中心孔、螺纹凹槽和内立柱基本上同轴于第一纵轴。该装置还可以包括第二模块，该第二模块可以具有第二纵轴并且包括具有基本上圆柱形形状的外壁；位于该外壁的第一端的半圆形盖，该盖包括中心孔，位于外壁的第一端的内立柱，内立柱在第一端处包括与半圆形盖的中心孔对齐的螺纹凹槽，其中外壁、中心孔、螺纹凹槽和内立柱基本上同轴于第二纵轴。第一模块和第二模块可以配合在一起，使得第一模块的内立柱定位于第二模块的外壁内，并且第二模块的内立柱定位于第一模块的外壁内，从而使得第一纵轴和第二纵轴是同轴的。所配合的第一模块和第二模块可以在第一模块的内立柱和第二模块的内立柱之间形成第一移位间隙以及在第二模块的第二端与第一模块的止挡构件之间形成第二移位间隙，其中，第一移位间隙和第二移位间隙具有基本上相似的纵向距离。

该装置还可以包括多个第一可变形环，该多个第一可变形环定位于配合的第一模块和第二模块的第一端。多个第一可变形环可包括第一可变形环，该第一可变形环定位于第一模块和第二模块的第一端，并通过彼此相对径向定位的第一环连接件而连接到第一模块的外壁的一部分以及连接到第二模块的外壁的一部分，从而通过使第一可变形环变形而允许第一模块和第二模块相对于彼此纵向移位。多个第一可变形环还可以包括第二可变形环，该第二可变形环从第一可变形环纵向移位，并通过彼此相对径向定位的第二环连接件而连接到第一模块的外壁的一部分以及连接到第二模块的外壁的一部分，从而通过使第二可变形环变形而允许第一模块和第二模块相对于彼此纵向移位。多个第一可变形环还可以包括第三可变形环，该第三可变形环从第二可变形环纵向移位，并通过彼此相对径向定位的第三环连接件而连接到第一模块的外壁的一部分以及连接到第二模块的外壁的一部分，从而通过使第三可变形环变形而允许第一模块和第二模块相对于彼此纵向移位。第一环连接件、第二环连接件和第三环连接件可以关于纵轴分别定位于第一径向位置、第二径向位置和第三径向位置。第二径向位置相对于第一径向位置可以为基本上45度，并且第三径向位置相对于第一径向位置可以为基本上90度。

该装置还可以包括多个第二可变形环，其定位于配合的第一模块和第二模块的第二端。多个第二可变形环可包括第四可变形环，该第四可变形环定位于第一模块和第二模块的第二端，并通过彼此相对径向定位的第四环连接件而连接到第一模块的外壁的一部分以及连接到第二模块的外壁的一部分，从而通过使第四可变形环变形而允许第一模块和第二模块相对于彼此纵向移位。多个第二可变形环还可包括第五可变形环，该第五可变形环从第四可变形环纵向移位，并通过彼此相对径向定位的第五环连接件而连接到第一模块的外壁的一部分以及连接到第二模块的外壁的一部分，从而通过使第五可变形环变形而允许第一模块和第二模块相对于彼此纵向移位。多个第二可变形环还可包括第六可变形环，该第六可变形环从第五可变形环纵向移位，并通过彼此相对径向定位的第六环连接件而连接到第一模块的外壁的一部分以及连接到第二模块的外壁的一部分，从而通过使第六可变形环变形而允许第一模块和第二模块相对于彼此纵向移位。第四环连接件、第五环连接件和第六环连接件关于纵轴可分别定位于第四径向位置、第五径向位置和第六径向位置。第五径向位置相对于第四径向位置可以为基本上45度，并且第六径向位置相对于第四径向位置可以为基本上90度。上述环连接件中的每一个可以通过约90度的角空间而连接到第一模块和第二模块中的一个。

根据一个实施方式，第一模块和第二模块的外壁可以是基本上圆柱形的，但是可以使用其他形状。第一模块和第二模块的内立柱也可以是基本上圆柱形的，但是可以使用其他形状。

根据另一个实施方式，第一螺纹杆可被接纳在第一模块的第一螺纹孔内，并且第二螺纹杆可被接纳在第二螺纹孔内以将装置附接到固定器装置。可以将一个或更多个螺纹紧固件旋拧到螺纹杆中的一个上，以防止第一模块和第二模块相对于彼此纵向运动。通过使螺纹紧固件退回远离于该装置，螺纹紧固件可用于控制由该装置施加到骨裂缝的动力化治疗的量。

可变形环，或甚至整个装置，可以由具有适当弹性和形状记忆的材料组成，这种材料可以选自：塑料，聚合物，热塑性塑料，金属，金属合金，复合材料，树脂，超高分子量聚乙烯(UHMW)，聚四氟乙烯(PTFE)，ABS塑料，PLA，聚酰胺，玻璃纤维填充聚酰胺，环氧树脂，尼龙，人造丝，聚酯，聚丙烯酸酯，木材，竹，青铜，钛，钢，不锈钢，钴铬合金，陶瓷，蜡，光敏聚合物，和聚碳酸酯。在某些非限制性实例中，聚合物可以是热塑性聚合物，聚烯烃，聚酯，硅聚合物，聚丙烯腈树脂，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚乙酸乙烯酯，氟塑料，酚醛树脂，尿素树脂，三聚氰胺，环氧树脂，聚氨酯，聚酰胺，聚丙烯酸酯树脂，聚酮，聚酰亚胺，聚砜，聚碳酸酯，聚缩醛，聚(羟基萘甲酸)，导电聚合物，聚(3-己基噻吩)，聚对苯乙炔，聚(对苯乙炔)，聚苯胺或其组合。可以使用其他合适的且生物相容的材料。根据另一个实施方式，可以通过增材打印工艺(例如3D打印工艺)来制造动力化装置。

根据另一个实施方式，一种具有纵轴的动力化装置可以包括：第一模块，该第一模块具有基本上为圆柱形的外壁，位于外壁的第一端的半圆形盖，该盖包括中心孔；位于外壁的第二端的内立柱，内立柱在第二端处包括螺纹凹槽，其中外壁、中心孔、螺纹凹槽和内立柱基本上同轴于纵轴。该装置还可以包括第二模块，该第二模块具有基本上为圆柱形的外壁，位于外壁的第一端的半圆形盖，该盖包括中心孔，以及位于外壁的第一端的内立柱，内立柱在第一端处具有与半圆形盖的中心孔对齐的螺纹凹槽，其中外壁、中心孔、螺纹凹槽和内立柱基本上同轴于纵轴。第一模块和第二模块可以配合在一起，使得第一模块的内立柱定位于第二模块的外壁内，并且第二模块的内立柱定位于第一模块的外壁内。配合的第一模块和第二模块可以在第一模块的内立柱和第二模块的内立柱之间形成移位间隙。该装置还可包括位于配合的第一模块和第二模块的第一端的多个近端可变形环和位于配合的第一模块和第二模块的第二端的多个远端可变形环。

多个近端可变形环可包括第一可变形环，该第一可变形环定位于第一模块和第二模块的第一端，并通过彼此相对径向定位的第一环连接件而连接到第一模块的外壁的一部分以及连接到第二模块的外壁的一部分，从而通过使第一可变形环变形而允许第一模块和第二模块相对于彼此纵向移位。多个近端可变形环还可包括第二可变形环，该第二可变形环远离第一可变形环纵向定位，并通过彼此相对径向定位的第二环连接件而连接到第一模块的外壁的一部分以及连接到第二模块的外壁的一部分，从而通过使第二环变形而允许第一模块和第二模块相对于彼此纵向移位。多个近端可变形环还可包括第三可变形环，该第三可变形环远离第二可变形环纵向定位，并通过彼此相对径向定位的第三环连接件而连接到第一模块的外壁的一部分以及连接到第二模块的外壁的一部分，从而通过使第三环变形而允许第一模块和第二模块相对于彼此纵向移位。多个近端可变形环还可包括第四可变形环，该第四可变形环远离第三可变形环纵向定位，并通过彼此相对径向定位的第四环连接件而连接到第一模块的外壁的一部分以及连接到第二模块的外壁的一部分，从而通过使第四环变形而允许第一模块和第二模块相对于彼此纵向移位。第一环连接件、第二环连接件、第三环连接件和第四环连接件可以关于纵轴分别定位于第一径向位置、第二径向位置、第三径向位置和第四径向位置。

多个近端可变形环还可包括将第一外环连接到第二外环的至少两个第一外立柱，其中，第一外立柱中的一个可以连接到第一模块的外壁，而第一外立柱中的另一个可以连接到第二模块的外壁，并且其中，第一外立柱定位于装置的径向相对的侧。

多个近端可变形环还可包括将第二外环连接到第三外环的至少两个第二外立柱，其中，第二外立柱中的一个可以连接到第一模块的外壁，而第二外立柱中的另一个可以连接到第二模块的外壁，并且其中，第二外立柱可以定位于装置的径向相对的侧。

多个近端可变形环还可包括将第三外环连接到第四外环的至少两个第三外立柱，其中，第三外立柱中的一个可以连接到第一模块的外壁，而第三外立柱中的另一个可以连接到第二模块的外壁，并且其中，第三外立柱可以定位于装置的径向相对的侧。

多个远端可变形环可定位于配合的第一模块和第二模块的第二端。多个远端可变形环可包括第五可变形环，该第五可变形环定位于第一模块和第二模块的第二端，并通过彼此相对径向定位的第五环连接件而连接到第二模块的外壁的一部分以及连接到第一模块的外壁的一部分，从而通过使第五环变形而允许第一模块和第二模块相对于彼此纵向移位。多个远端可变形环还可包括第六可变形环，该第六可变形环远离第五可变形环纵向定位，并通过彼此相对径向定位的第五环连接件而连接到第一模块的外壁的一部分以及连接到第二模块的外壁的一部分，从而通过使第六环变形而允许第一模块和第二模块相对于彼此纵向移位。多个远端可变形环还可包括第七可变形环，该第七可变形环远离第六可变形环纵向定位，并通过彼此相对径向定位的第七环连接件而连接到第一模块的外壁的一部分以及连接到第二模块的外壁的一部分，从而通过使第七环变形而允许第一模块和第二模块相对于彼此纵向移位。多个远端可变形环还可包括第八可变形环，该第八可变形环远离第七可变形环纵向定位，并通过彼此相对径向定位的第八环连接件而连接到第一模块的外壁的一部分以及连接到第二模块的外壁的一部分，从而允许第一模块和第二模块相对于彼此纵向移位。第五环连接件、第六环连接件、第七环连接件和第八环连接件可分别关于纵轴定位于第五径向位置、第六径向位置、第七径向位置和第八径向位置。

多个远端可变形环还可包括将第五外环连接到第六外环的至少两个第四外立柱，其中，第四外立柱中的一个可以连接到第一模块的外壁，而第四外立柱中的另一个可以连接到第二模块的外壁，并且其中，第四外立柱可以定位于装置的径向相对的侧。

多个远端可变形环还可包括将第六外环连接到第七外环的至少两个第五外立柱，其中，第五外立柱中的一个可以连接到第一模块的外壁，而第五外立柱中的另一个可以连接到第二模块的外壁，并且其中，第五个外立柱可以定位于装置的径向相对的侧。

多个远端可变形环还可包括将第七外环连接到第八外环的至少两个第六外立柱，其中，第六外立柱中的一个可以连接到第一模块的外壁，而第六外立柱中的另一个可以连接到第二模块的外壁，并且其中，第六个外立柱可以定位于装置的径向相对的侧。

该装置还可包括：近端副立柱，该近端副立柱连接到第一模块的外壁的一部分，和第四可变形环的一部分，其中，近端副立柱和第八可变形环之间的距离可以基本上等于移位间隙。该装置还可包括：近端主立柱，该近端主立柱连接到第二模块的外壁的一部分和第四可变形环的一部分，其中，近端主立柱可以与第八可变形环相邻，并且其中，近端主立柱可定位于装置的与近端副立柱径向相对的侧。该装置还可包括远端副立柱，该远端副立柱连接到第二模块的外壁的一部分，和第八可变形环的一部分，其中，远端副立柱与第四可变形环之间的距离可基本上等于移位间隙。该装置还可包括远端主立柱，该远端主立柱连接到第一模块的外壁的一部分和第八可变形环的一部分，其中远端主立柱可以与第四可变形环相邻，其中远端主立柱可以定位于装置的与远端副立柱径向相对的侧。

附图说明

通过部分地参考本公开和附图，可以理解本公开的一些实施方式，其中：

图1A示出了动力化装置的一个实施方式的立体图；

图1B示出了动力化装置的一个实施方式的另一立体图；

图1C示出了动力化装置的一个实施方式的分解图；

图1D示出了动力化装置的一个实施方式的侧视图；

图1E示出了动力化装置的一个实施方式的侧视图；

图1F示出了具有锁定装置的动力化装置的一个实施方式的立体图；

图2A示出了与动力化装置一起使用的可变形环的一个实施方式的俯视图；

图2B示出了与动力化装置一起使用的可变形环的一个实施方式的俯视图；

图2C示出了与动力化装置一起使用的可变形环的一个实施方式的俯视图；

图2D示出了与动力化装置一起使用的可变形环的一个实施方式的俯视图；

图2E示出了与动力化装置一起使用的可变形环的一个实施方式的俯视图；

图2F示出了与动力化装置一起使用的可变形环的一个实施方式的俯视图；

图3示出了适合于与动力化装置一起使用的锁定装置的一个实施方式的立体图；

图4A示出了动力化装置的一个实施方式的立体图；

图4B示出了动力化装置的一个实施方式的另一角度的立体图；

图4C示出了动力化装置的一个实施方式的横截面立体图；

图4D示出了动力化装置的替代实施方式的横截面立体图；

图4E示出了具有锁定装置的动力化装置的替代实施方式的横截面立体图；

图5A示出了动力化装置的一个实施方式的立体图；

图5B示出了动力化装置的一个实施方式的侧视图；

图5C示出了适合于与动力化装置的一个实施方式一起使用的锁定装置的一个实施方式的立体图；

图5D示出了具有锁定装置的动力化装置的替代实施方式的立体图；

图5E示出了动力化装置的替代实施方式的立体图；

图5E示出了动力化装置的替代实施方式的俯视图；

图5F示出了动力化装置的一个实施方式的立体图；

图5G示出了动力化装置的替代实施方式的立体图；

图6A示出了动力化装置的一个实施方式的立体图；

图6B示出了动力化装置的一个实施方式的另一立体图；

图6C示出了动力化装置的一个实施方式的横截面立体图；

图7A示出了动力化装置的一个实施方式的立体图；

图7B示出了动力化装置的一个实施方式的侧视图；

图7C示出了动力化装置的一个实施方式的另一侧视图；

图8A示出了动力化装置的一个实施方式的立体图；

图8B示出了动力化装置的一个实施方式的另一立体图；

图8C示出了动力化装置的一个实施方式的立体图；

图8D示出了动力化装置的一个实施方式的另一立体图；

图8E示出了动力化装置的一个实施方式的分解图；

图9A示出了包括示例性的动力化装置的外固定装置的立体图；

图9B示出了具有裂缝的人骨的截面；

图9C示出了环绕人的具有裂缝的骨的示例性的动力化装置；

图9D示出了环绕人的具有裂缝的骨的示例性的动力化装置的特写视图；

图9E示出了环绕人的具有裂缝的骨的示例性的动力化装置；

图9F示出了环绕人的具有裂缝的骨的示例性的动力化装置的特写视图；和

图10示出了用于从动力化装置向骨裂缝施加治疗动力化的示例性方法。

具体实施方式

本公开总体上涉及外固定杆和支柱的领域。更具体地，本公开的动力化装置可以提供相应的外固定装置的受控的轴向失稳(动力化)。本公开的实施方式可以有利地提供动力化装置的偏置构件的不同度数的压缩运动。这样的特征可以有利地在相应的外固定装置中提供不同度数或量的动力化，从而增加骨段的轴向微动。通过控制施加到装置的动力化的量，可以在裂缝愈合过程或骨重塑期间以规则的间隔施加治疗上适当量的动力化。通过平行于骨段的纵向解剖轴对新形成的骨组织的机械刺激会加速其骨化，从而导致矿化的骨小梁的定向也平行于骨轴。因此，可以加速和改善裂缝的愈合过程和被重建的骨的重塑。

在图1A中描绘了动力化装置的一个代表性实施方式。在图1A中，动力化装置100具有沿着纵轴A-A'基本上圆柱形的形状。动力化装置100包括配合在一起的第一模块105和第二模块110，使得第一模块105的纵轴与第二模块110的纵轴和动力化装置100的纵轴A-A'同轴。一组第一可变形环115定位在动力化装置100的第一端102处。一组第二可变形环120定位在动力化装置100的第二端104处。在如图1A所描绘的实施方式中，该组第一可变形环115可包括第一可变形环116，第二可变形环117和第三可变形环118。每组可变形环可使用少至一个可变形环，在不背离本发明的精神的情况下，每组可变形环也可使用三个以上的可变形环。该组第二可变形环120可类似地包括第四可变形环121、第五可变形环122和第六可变形环123。每个环通过一个或更多个环连接件而连接到第一模块105和第二模块110的一部分。在图1A中描绘了第一可变形环116用第一环连接件131和132连接到第一模块105和第二模块110。这些环连接件(131、132)可以占据径向位置并且关于纵轴A-A'彼此相对。图1A中还示出了第六可变形环123通过第六环连接件141和142连接到第一模块105和第二模块110。这些环连接件(141、142)可以占据径向位置并且关于纵轴A-A'彼此相对。尽管在图1A中描绘了两个环连接件将可变形环连接到第一模块105和第二模块110，但是可以在不背离本发明的精神的情况下使用多个连接件。在图1A中还示出了位于第二模块110的第一端102处的螺纹孔125。该螺纹孔可以用于将螺栓、杆或其他连接件连接到动力化装置100的第一端102。位于第一模块105的第二端104的另一个螺纹孔127没有示出在图1A中。该另一个螺纹孔127可以用于将螺栓、杆或其他连接件连接到动力化装置100的第二端104。

在图1B中描绘了动力化装置100的替代视图，其中用阴影线示出了可变形环，以看到第一模块105和第二模块110的更多结构。如图1B所示，第一模块和第二模块模块105、110具有基本上圆柱形的形状，其与动力化装置100的纵轴A-A'同轴。可以使用其他形状，只要模块105、110的外纵向表面是光滑的，以允许第一模块105相对于第二模块110的纵向移位，反之亦然。止挡构件150在图1B中被描绘为从第一模块105的第二端104径向地突出。如图1B所示，止挡构件150可以从第一模块105的第二端径向地突出，使得其外边缘151通常与第二模块110的外壁对齐。止挡构件150还可以包括一个或更多个弦表面(chordal surface)152，其在第一模块105的第二端104处形成平坦的表面。根据一个实施方式，弦表面152可以是成对的，其彼此相对径向定位并且在将螺纹螺栓、杆或其他连接件附接到该装置的第二端104处的螺纹孔127时可以用于将装置100保持就位。根据另一实施方式，可以从第一模块105的第二端104去除止挡构件150。图1B中还示出了沿动力化装置100的长度延伸的纵向间隙155，其中第一模块105和第二模块110配合在一起。

在图1C中描绘了图1A的代表性实施方式的分解图。在图1C中，第一模块105已经与第二模块110解除配合，以示出这些模块的内部部件。第一模块105包括位于第一端102处的半圆形盖160。半圆形盖160可以包括与纵轴A-A'同轴的中心孔162。根据一个实施方式，中心孔162允许螺纹螺栓、杆或其他连接件穿过半圆形盖160以连接到第二模块110中的螺纹孔125。第一模块105还包括外壁165，该外壁165优选地具有基本上圆柱形的形状。外壁165在第一端102处还包括平滑的内表面167。在图1C中还示出了位于第一模块105的第二端104处的内立柱(inner column)170。内立柱170优选地具有基本上圆柱形的形状，但可以使用其他表面，只要它们具有光滑的纵向表面即可。内立柱170的外表面优选地具有与内表面167基本上相同的径向距离。内立柱170在第二端104处还可以包括螺纹凹槽127。螺纹凹槽127允许螺栓、杆、或其他连接件连接到动力化装置100的第二端104。图1C还示出了从第一模块105的第二端104径向突出的止挡构件150。止挡构件150还可以包括一个或更多个弦表面152，其在第一模块105的第二端104处形成平坦的表面。根据一个实施方式，弦表面152可以是成对的，其彼此相对径向定位并且在将螺纹螺栓、杆或其他连接件附接到该装置的第二端104处的螺纹孔127时可以用于将动力化装置100保持就位。根据一个实施方式，外壁165、中心孔162、螺纹凹槽127和内立柱170与动力化装置100的纵轴A-A'基本上同轴。

如图1C所示，第二模块110包括位于动力化装置100的第一端102处的半圆形盖175。半圆形盖175可以包括与纵轴A-A'同轴的中心孔177。在图1C中还示出了螺纹凹槽125，该螺纹凹槽125允许将螺纹螺栓、杆或其他连接件连接到装置100的第一端102。第二模块110还包括外壁180，该外壁180优选具有基本上圆柱形的形状。外壁180在第二端104处还包括光滑的内表面182。第二模块110中的外壁180的内表面182优选地布置成与第一模块105的内立柱170的外表面配合。在图1C中还示出了位于第二模块110的第一端102处的内立柱185。内立柱185优选地具有基本上圆柱形的形状，但是可以使用其他表面，只要它们具有光滑的纵向表面即可。第二模块110中的内立柱185的外表面优选地布置成与第一模块105的外壁165的内表面167配合。内立柱185的外表面优选地具有与外壁180的内表面182基本上相同的径向距离。内立柱185还可以包括位于第二模块110的第一端102处的螺纹凹槽125。第二模块110的第二端104优选地不包括止挡构件或半圆形盖。而是，优选的是，第二模块110的第二端104保持敞开。第一组和第二组可变形环115、120在图1C中以阴影线示出，但用于连接到如下所述的第一模块105和第二模块110。

在图1D中描绘了图1A的代表性装置100的侧视图。在图1D中，示出了从侧面观看的装置100。第一模块105和第二模块110配合在一起，使得第一模块105的内立柱170与第二模块110的外壁180的内表面182配合。类似地，第二模块110的内立柱185与第一模块105的外壁165的内表面167配合。图1D还示出了移位距离D位于第一模块的内立柱170和第二模块的内立柱185之间。移位距离D也发现于第二模块110的第二端104和止挡构件150的上表面之间。这些移位距离优选地基本上相同，并且优选地在约1-3mm的范围内，优选的最大值为约3mm。结果，当第一模块105朝向第二模块110纵向压缩时，内立柱170、185和止挡构件150将在相同位置停止移位。在该纵向压缩期间，环(116-123)变形，从而产生机械偏置，当去除纵向力时，该机械偏置使装置100返回其初始位置。装置100被设计成使得优选地不允许纵向分散(distraction)。具体地，在第一模块105的第一端102处的半圆形盖160防止第二模块110的内立柱185纵向移位远离于第一模块105的内立柱170。这限制了装置100提供纵向压缩而不是纵向分散。

内立柱170、185和/或止挡构件150中的任何一个都可以从与本发明的精神一致的装置中去除。在图1D中还示出了可变形环115、120和纵向间隙155。在图1D中还示出了从第一模块105的第二端104径向突出的止挡构件150。止挡构件150还可以包括一个或更多个弦表面152，其在第一模块105的第二端104处形成平坦的表面。根据一个实施方式，弦表面152可以是成对的，其彼此相对径向定位并且在将螺纹螺栓、杆或其他连接件附接到装置的第二端104处的螺纹孔127时可以用于将装置100保持就位。根据一个实施方式，外壁165、中心孔162、螺纹凹槽127和内立柱170与装置100的纵轴A-A'基本上同轴。

在从第一模块105的第二端104去除止挡构件150的实施方式中，当第一模块105的内立柱170压靠在第二构件110的内立柱185上时，第一模块105相对于第二模块110的纵向移位停止。

在图1E中描绘了装置100的另一代表性侧视图。在图1E中，再次示出了从侧面观看的装置100，但是第二模块110相对于第一模块105朝第二端104纵向移位。结果，移位距离D小得多。如上所述，移位距离D可以根据纵向移位的需要而变化，例如，当用于腿骨的分散时，该距离可以大于臂骨的分散时的距离。结果，当第一模块105相对于第二模块110纵向移位时，内立柱170、185将防止任何横向移位，并且止挡构件150将在相同位置停止纵向移位。当第一模块105相对于第二模块110纵向移位时，该组第一可变形环115相对于彼此移位。如图1E(阴影线)所示，当那些模块相对于彼此纵向移位时，第一可变形环115通过它们相应的环连接件而与第一模块105和第二模块110保持接触。这使得第一可变形环115的形状发生变形，从而在第一模块105和第二模块110之间施加纵向机械偏置以使第一可变形环返回其初始位置。类似地，在装置100的第二端104处，当第一模块105相对于第二模块110纵向移位时，该组第二可变形环120相对于彼此移位。如图1E(阴影线)所示，当那些模块相对于彼此纵向移位时，第二可变形环120通过它们相应的环连接件而与第一模块105和第二模块110保持接触。这使得第二可变形环120的形状发生变形，从而在第一模块105和第二模块110之间施加纵向机械偏置以使第一可变形环返回其初始位置。当纵向力从装置100移除时，这些纵向机械偏置使装置返回其初始位置。

在图1F中描绘了适合于与装置100一起使用的螺纹紧固件197。在图1F中，螺纹紧固件197可以旋拧到设置在装置100的第一端102处的螺纹杆195上。优选地，螺纹紧固件197包括凸缘199，该凸缘199的半径比紧固件197的半径大以增加用于与第一模块105的半圆形盖160接触的表面积。如参照图1C所述，螺纹杆195附接到第二模块110的第二内立柱185内的螺纹凹槽125而不附接到第一模块105的半圆形盖160。以这种方式，向螺纹杆195施加压缩纵向力使第二模块110相对于第一模块105而纵向移位，如图1E所示。当螺纹紧固件197相邻装置100的第一端102放置时，凸缘199防止第一模块105相对于第二模块110纵向移位，因为其保持与半圆形盖160接触。这基本上防止了装置100的压缩纵向移位。根据一个实施方式，可以将另外的锁定螺母198旋拧到螺纹杆195上，以进一步确保螺纹紧固件197放置抵靠于装置100的第一端102。通过使螺纹紧固件197(和锁定螺母198，如果存在的话)背离于第一端102而退回，可以将受控的量的动力化赋予装置100。例如，如果仅需要有限量的动力化，例如在治疗方案开始时，则可以将螺纹紧固件197从动力化装置100的第一端102退回以受控的量(例如，四分之一圈，二分之一圈，一整圈，等)。以这种方式，外科医生或医学技术人员可以根据治疗方案逐渐向装置和患者施加增加量的动力化。可以将另外的锁定螺母198紧靠在螺纹紧固件197上，以确保动力化的量在治疗过程期间是固定的且不变的。可以设想，与该描述一致，可以使用各种不同的螺纹紧固件和锁定螺母(例如，螺母，凸缘螺母，板，垫圈等)来控制由装置100提供的动力化的量。

在图2A-2C中发现第一可变形环115的代表性实施方式。在图2A中，示出了代表性的第一可变形环116的俯视图。如前所述，第一可变形环116可以定位在第一模块105和第二模块110的第一端102处，并且通过彼此相对径向定位的第一环连接件131、132而连接到第一模块160的外壁的一部分以及连接到第二模块175的外壁的一部分。根据一些实施方式，第一环连接件131、132通过约90°的角空间(α)而连接到第一模块105和第二模块110，而留下未连接的约90°的角空间(β)。当第一模块105和第二模块110相对于彼此纵向移位时，第一可变形环116的未连接部分使环发生变形和挠曲。

在图2B中，示出了代表性的第二可变形环117的俯视图。如前所述，第二可变形环117可从第一可变形环纵向移位并通过彼此相对径向定位的第二环连接件133、134而连接到第一模块105的外壁165的一部分以及连接到第二模块110的外壁180的一部分。根据一些实施方式，第二环连接件133、134通过约90°的角空间(α)而连接到第一模块105和第二模块110，而留下未连接的约90°的角空间(β)。当第一模块105和第二模块110相对于彼此纵向移位时，第二可变形环117的未连接部分可以发生变形和挠曲。此外，当第一模块和第二模块移位时，可变形环连接到第一模块和第二模块的度数(例如120°，130°，60°，45°)较大会影响装置的强度以及待由装置提供的所需的弹性系数。另外，形成各种部件的材料也可以影响装置100的纵向和横向移位。环连接件的优选实施方式使用通过约90°的角空间的连接，而留下约90°的未连接。与与第一环连接件131、132的径向位置相比时，第二环连接件133、134的径向位置可角偏移(γ)45°。当第一模块和第二模块纵向移位时，根据装置中的环的数量、待由装置提供的动力化的量以及待由装置提供的所需的弹性系数，相邻的环连接件的径向位置的偏移(γ)的度数可以改变。

可以制成装置的材料的非限制性示例包括但不限于，例如，具有适当弹性和形状记忆的材料，该材料可以选自塑料，聚合物，热塑性塑料，金属，金属合金，复合材料，树脂，超高分子量聚乙烯(UHMW)，聚四氟乙烯(PTFE)，ABS塑料，PLA，聚酰胺，玻璃填充的聚酰胺，环氧树脂，尼龙，人造丝，聚酯，聚丙烯酸酯，木材，竹，青铜，钛，钢，不锈钢，钴铬合金，陶瓷，蜡，光敏聚合物，和聚碳酸酯。在某些非限制性实例中，聚合物可以是热塑性聚合物，聚烯烃，聚酯，硅聚合物，聚丙烯腈树脂，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚乙酸乙烯酯，氟塑料，酚醛树脂，尿素树脂，三聚氰胺，环氧树脂，聚氨酯，聚酰胺，聚丙烯酸酯树脂，聚酮，聚酰亚胺，聚砜，聚碳酸酯，聚缩醛，聚(羟基萘甲酸)，导电聚合物，聚(3-己基噻吩)，聚对苯乙炔(polyphenylene-vinylene)，聚(对苯乙炔)(poly(phenylene vinylene))，聚苯胺或其组合。可以使用其他合适的且生物相容的材料。根据另一个实施方式，可以通过增材打印工艺(例如3D打印工艺)来制造动力化装置。

在图2C中，示出了代表性的第三可变形环118的俯视图。如前所述，第三可变形环118可从第二可变形环纵向移位，并通过彼此相对径向定位的第三连接件135、136而连接到第一模块105的外壁165的一部分以及连接到第二模块110的外壁180的一部分。根据一些实施方式，第三环连接件135、136通过约90°的角空间(α)而连接到第一模块105和第二模块110，而留下未连接的约90°的角空间(β)。当第一模块105和第二模块110相对于彼此纵向移位时，近端可变形环118的未连接部分可以发生变形和挠曲。此外，当第一模块和第二模块移位时，可变形环连接到第一模块和第二模块的度数(例如120°，130°，60°，45°)较大会影响装置的强度以及待由装置提供的所需的弹性系数。环连接件的优选实施方式使用通过约90°的角空间(α)的连接，而留下约90°的角空间(β)未连接。当与第二环连接件133、134的径向位置相比时，第三环连接件135、136的径向位置可角偏移(γ)45°。当第一模块和第二模块移位时，根据装置中环的数量、待由装置提供的动力化的量以及待由装置提供的所需弹性系数，相邻的环连接件的径向位置的偏移(γ)的度数可以改变。通过均匀地间隔第一组可变形环(115)的径向位置的偏移(γ)的度数，通过环的变形而施加到装置100的横向和扭转负载将在很大度数上彼此抵消，因此导致几乎所有的机械偏置都施加在纵向方向上。

在图2D-2F中发现第二可变形环120的代表性实施方式。在图2D中，示出了代表性的第四可变形环121的俯视图。第四可变形环121可以定位于第一模块105和第二模块110的第二端104处，并且通过第四环连接件141而连接到第一模块105的外壁165的一部分。第四可变形环121也可以通过第四环连接件142而连接到第二模块110的外壁180的一部分。优选的是，第四环连接件141、142彼此相对径向定位。根据一些实施方式，第四环连接件141、142通过约90°的角空间(α)而连接到第一模块105和第二模块110，而留下未连接的约90°的角空间(β)。当第一模块105和第二模块110相对于彼此纵向移位时，第四可变形环121的未连接部分允许环发生变形和挠曲。

在图2E中，示出了代表性的第五可变形环122的俯视图。如前所述，第五可变形环122可从第四可变形环121纵向移位，并且通过彼此相对径向定位的第五环连接件143、144而连接到第一模块105的外壁165的一部分以及连接到第二模块110的外壁180的一部分。根据一些实施方式，第五环连接件143、144通过约90°的角空间(α)而连接到第一模块105和第二模块110的外壁，而留下未连接的约90°的角空间(β)。当第一模块105和第二模块110相对于彼此纵向移位时，第五可变形环122的未连接部分可以发生变形和挠曲。此外，当第一模块和第二模块纵向移位时，可变形环连接到第一模块和第二模块的度数(例如120°，130°，60°，45°)较大会影响装置的强度以及待由装置提供的所需的弹性系数。环连接件的优选实施方式使用通过约90°角空间的连接，而留下约90°未连接。当与第四环连接件141、142的径向位置相比时，第五环连接件143、144的径向位置可角偏移(γ)45°。当第一模块和第二模块纵向移位时，根据装置中环的数量、待由装置提供的动力化的量以及待由装置提供的所需弹性系数，相邻的环连接件的径向位置的偏移(γ)的度数可以改变。

在图2F中，示出了代表性的第六可变形环123的俯视图。如前所述，第六可变形环123可从第五可变形环122纵向移位，并通过彼此相对径向定位的第六环连接件145、146而连接到第一模块105的外壁165的一部分以及连接到第二模块110的外壁180的一部分。根据一些实施方式，第六环连接件145、146通过约90°的角空间(α)而连接到第一模块105和第二模块110，而留下未连接的约90°的角空间(β)。当第一模块105和第二模块110相对于彼此纵向移位时，第六可变形环123的未连接部分可以发生变形和挠曲。此外，可变形环连接到第一模块和第二模块的度数(例如120°，130°，60°，45°)较大会影响装置的强度以及待由装置提供的所需的弹性系数。当第一模块和第二模块移位时，环连接件的优选实施方式使用通过约90°的角空间(α)的连接，而留下约90°的角空间(β)未连接。当与第五环连接件143、144的径向位置相比时，第六环连接件145、146的径向位置可以角偏移(γ)45°。当第一模块和第二模块移位时，根据装置中环的数量、待由装置提供的动力化的量以及待由装置提供的所需弹性系数，相邻的环连接件的径向位置的偏移(γ)的度数可以改变。通过均匀地间隔第二组可变形环(120)的径向位置的偏移(γ)的度数，通过环的变形而施加到装置100的横向和扭转负载将在很大度数上彼此抵消，因此导致几乎所有的机械偏置都施加在纵向方向上。

在图3中描绘了代表性的锁定装置300。在图3中，锁定装置300具有沿着纵轴A-A'基本上圆柱形的形状。锁定装置的尺寸优选应大于动力化装置100的可变形环的外边缘的尺寸，使得每个可变形环可被接纳在相应的托架310中。每个托架310被邻接的壁315所隔开。通过将锁定装置300放置在动力化装置上，防止了第一模块和第二模块相对于彼此纵向移位，从而消除了图1A至1F和图2A至2F的动力化装置100的动力化特征，第一可变形环115和第二可变形环120在其中。根据一个实施方式，通过将锁定装置300放置在动力化装置100上，仅需要一个锁定装置300来锁定动力化装置100。锁定装置300可以通过本领域已知的任何方法(例如螺钉，闩锁，紧固件或其他机械锁)而固定到动力化装置100。根据另一实施方式，两个或更多个锁定装置300连接到动力化装置100，以完全封装装置100，从而防止第一模块105和第二模块110相对于彼此纵向移位。

图3所示的锁定装置300的替代实施方式可以是螺母或其他类似的螺纹紧固件，其可以放置在动力化装置100的一端附近的螺栓、杆或连接件上。螺纹紧固件应具有足够的宽度以覆盖第一模块105和第二模块110的外壁，使得当将螺纹紧固件放置在邻近于动力化装置100的一端时，第一模块105和第二模块110不能相对于彼此纵向移位。使用螺纹紧固件作为锁定装置300的另一个好处是，其可以允许将受控的量的动力化赋予装置100。例如，如果只需要有限量的动力化，例如在治疗方案刚开始时，则螺纹紧固件可以从动力化装置100的一端退回以受控的量(例如，四分之一圈，半圈或一整圈)。本领域技术人员将认识到，可以改变螺钉的螺纹的导程和螺距以调节沿纵轴的伸长长度，并且可以相对于螺纹上的圈数而变化。以这种方式，外科医生或医学技术人员可以根据治疗方案逐渐将增加量的动力化施加于装置，并因此施加至患者。可以设想，与该描述一致，各种不同的装置可用来控制由装置100所提供的动力化的量。

在图4A中描绘了动力化装置400的另一代表性实施方式。在图4A中，动力化装置400具有沿着纵轴A-A'基本上圆柱形的形状。动力化装置400包括配合在一起的第一模块405和第二模块410，使得第一模块405的纵轴与第二模块410的纵轴同轴于动力化装置400的纵轴A-A'。动力化装置400的第一端402处定位有一组第一可变形环415。动力化装置400的第二端404处定位有一组第二可变形环420。如图4A所示的实施方式中，该组可变形环115可包括第一可变形环416、第二可变形环417和第三可变形环418。每组可变形环可使用少至一个可变形环，在不背离本发明的精神的情况下，每组可变形环也可使用三个以上的可变形环。该组第二可变形环420可类似地包括第四可变形环421、第五可变形环422和第六可变形环423。每个环通过一个或更多个环连接件而连接到第一模块405和第二模块410的一部分。在图4A中描绘了第一可变形环416通过第一环连接件431和432与第一模块405和第二模块410的连接。这些环连接件(431、432)可以占据关于纵轴A-A'彼此相对的径向位置。在图4A中描绘了第二可变形环417通过第二环连接件433和434与第一模块405和第二模块410的连接。这些环连接件(433、434)可以占据关于纵轴A-A'彼此相对的径向位置。另外，在图4A中描绘了第三可变形环418通过第三环连接件435和436(未示出)与第一模块405和第二模块410的连接。这些环连接件(435、436)可以占据关于纵轴A-A'彼此相对的径向位置。尽管在图4A中描绘了两个环连接件以将可变形环连接到第一模块和第二模块，但是在不背离本发明的精神的情况下也可以使用多个连接件。在图4A中还示出了位于第二模块510的第一端402处的螺纹孔425。螺纹孔425可用于将螺纹螺栓、杆或其他连接件连接到动力化装置400的第一端402。在图4A中未示出位于第一模块405的第二端404处的另一个螺纹孔(427)。该另一个螺纹孔(427)可用于将螺栓、杆或其他连接件连接到动力化装置400的第二端404。

根据一些实施方式，第一环连接件431、432通过约60°的角空间(α)而连接到第一模块405和第二模块410，而留下未连接的约120°的角空间(β)。当第一模块405和第二模块410相对于彼此纵向移位时，远端可变形环416的未连接部分允许第一可变形环416发生变形和挠曲。类似地，第二环连接件433、434通过约60°的角空间(α)而连接到第一模块405和第二模块410，而留下未连接的约120°的角空间(β)。当第一模块405和第二模块410相对于彼此纵向移位时，第二可变形环417的未连接部分允许环发生变形和挠曲。另外，第三环连接件435、436通过约60°的角空间(α)而连接到第一模块405和第二模块410，而留下未连接的约120°的角空间(β)。当第一模块405和第二模块410相对于彼此纵向移位时，第三可变形环418的未连接部分允许环发生变形和挠曲。

如上所述，该组第二可变形环420可包括第四可变形环421、第五可变形环422和第六可变形环423。在图4A中描绘了第四可变形环421通过第四环连接件441和442与第一模块405和第二模块410的连接。这些环连接件(441、442)可以占据关于纵轴A-A'彼此相对的径向位置。在图4A中描绘了第五可变形环422通过第五环连接件443和444与第一模块405和第二模块410的连接。这些环连接件(443、444)可以占据关于纵轴A-A'彼此相对的径向位置。另外，在图4A中描绘了第六可变形环423通过第六环连接件445和446与第一模块405和第二模块410的连接。这些环连接件(445、446)可以占据关于纵轴A-A'彼此相对的径向位置。

像第一组可变形环415一样，第二组可变形环420可以包括在各种角度上连接到第一模块和第二模块的环连接件。第二可变形环420的第四环连接件441、442通过约60°的角空间(α)而连接到第一模块405和第二模块410，而留下未连接的约120°的角空间(β)。当第一模块405和第二模块410相对于彼此纵向移位时，第四可变形环421的未连接部分允许环发生变形和挠曲。类似地，第五环连接件443、444通过约60°的角空间(α)而连接到第一模块405和第二模块410，而留下未连接的约120°的角空间(β)。当第一模块405和第二模块410相对于彼此纵向移位时，第五可变形环422的未连接部分允许环发生变形和挠曲。另外，第六环连接件445、446通过约60°的角空间(α)而连接到第一模块405和第二模块410，而留下未连接的约120°的角空间(β)。当第一模块405和第二模块410相对于彼此纵向移位时，第六可变形环423的未连接部分允许环发生变形和挠曲。

在图4B中描绘了图4A的动力化装置400的另一视图。在图4B中，动力化装置400已经旋转了90°以示出装置400的另一侧的相同的立体图。第一可变形环和第二可变形环(415、420)在图4B中都是可见的，但是第一模块405已经旋转成可见的，并且第二模块410的外壁在该图中不可见。在该视图中还分别示出了用于可变形环415、420的每一个的环连接件(431、432、433、435和441、443、445、446)。参考第一可变形环415，第一可变形环416分别通过第一环连接件431和432而连接到第一模块405和第二模块410。第二可变形环417分别通过第二环连接件433和434(未示出)而连接到第一模块405和第二模块410。第三可变形环418分别通过第三环连接件435和436(未示出)而连接到第一模块405和第二模块410。参照第二组可变形环420，第四可变形环421分别通过第四环连接件441和442(未示出)而连接到第一模块405和第二模块410。第五可变形环422分别通过第五环连接件443和444(未示出)而连接到第一模块405和第二模块410。第六可变形环423分别通过第六环连接件445和446而连接到第一模块405和第二模块410。

在图4C中描绘了图4A的代表性实施方式的横截面视图。在图4C中，示出了动力化装置400，其中第一模块405在右侧，第二模块410在左侧。第一模块405被描绘为具有外壁465和内立柱470。第二模块410被描绘为具有外壁480和内立柱485。第一模块405和第二模块410可以以与图1A-1E的实施方式相同的方式而配合在一起。类似地，通过使第一模块405相对于第二模块410纵向移位，可变形环(415、420)的未连接部分将发生变形，以对装置400施加纵向机械偏置使其返回到其初始位置。在图4C中还描绘了螺纹孔425和427，它们可以在动力化装置400的相应端处接纳螺纹螺栓、杆或其他连接件。

在图4D中描绘了图4A的替代实施方式的横截面视图。在图4D中，示出了动力化装置400，其中第一模块405在右侧，第二模块410在左侧。与图4C非常相似，第一模块405被描绘为具有外壁465和内立柱470。第二模块410被描绘为具有外壁480和内立柱485。第一模块和第二模块可以以与图1A-1E的实施方式相同的方式而配合在一起。类似地，通过使第一模块405相对于第二模块410纵向移位，可变形环(415、420)的未连接部分将发生变形，从而对装置400施加纵向机械偏置以使其返回到其初始位置。螺纹孔425和427可在动力化装置400的相应端处接纳螺纹螺栓、杆或其他连接件。在图4D中还示出了从第一模块405的外壁465的端处突出的止挡构件450。止挡构件450被描述为是一种向内突出的边缘453，该向内突出的边缘453包括内表面454。内表面454必须具有足够的尺寸以允许螺纹螺栓、杆或其他连接件在动力化装置400的第一端402处附接到螺纹孔425。向内突出的边缘453防止第二模块410纵向移位远离于第一模块405从而施加不希望的分散运动而不是所需的压缩运动。尽管在图4D中未示出，但是第二止挡构件可以放置在装置400的另一端以提供进一步保护以防止不希望的分散运动。

在图4E中示出了适合于与装置400一起使用的螺纹紧固件497。在图4E中，可以将螺纹紧固件497旋拧到设置在装置400的第一端402处的螺纹杆495上。如参考图4C所描述的，螺纹杆495附接到第二模块410的第二内立柱485内的螺纹凹槽425。以这种方式，向螺纹杆495施加压缩纵向力以使得第二模块410相对于第一模块105纵向移位。优选地，螺纹紧固件497包括凸缘499，凸缘499具有足够大的半径以覆盖第二内立柱485的上表面487和第一外壁465的上表面467，如图4E所示。当将螺纹紧固件497放置在装置400的第一端402附近时，凸缘499防止第一模块405相对于第二模块410纵向移位，因为它保持与第一外壁465的上表面467接触。这基本上防止了装置400的纵向压缩运动。根据一个实施方式，可以将另外的锁定螺母498旋拧到螺纹杆495上，以进一步确保将螺纹紧固件497放置抵靠于装置400的第一端402。通过使螺纹紧固件497(和锁定螺母498，如果存在的话)远离于第一端402而退回，可以将受控的量的动力化赋予装置400。例如，如果仅需要有限量的动力化，例如在治疗方案开始时，则可以将螺纹紧固件497从动力化装置400的第一端402退回以受控的量(例如，四分之一圈，半圈，一整圈等)。以这种方式，外科医生或医学技术人员可以根据治疗方案逐渐向装置和患者施加增加量的动力化。可以将另外的锁定螺母498紧靠在螺纹紧固件497上，以确保在治疗过程期间动力化的量是固定的且不变的。可以设想，与该描述一致，可以使用各种不同的螺纹紧固件和锁定螺母(例如，螺母，凸缘螺母，板，垫圈等)来控制由装置400提供的动力化的量。

在图5A中示出了动力化装置的替代实施方式。在图5A中，动力化装置500具有沿着纵轴A-A'基本上圆柱形的形状。动力化装置500包括与动力化装置500的纵轴A-A'同轴的一系列可变形环。在该实施方式中可利用的可变形环的数量可少至两个，六个(如图5A所示)或更多，这取决于所需的强度、尺寸和在动力化过程期间待施加的机械偏置的度数。如图5A所示，以两组示出了六个可变形环：第一组可变形环515，更具体地示出为环516、517和518，以及第二组可变形环520，更具体地示出为环521、522和523。所有环在图5A中被描绘为通过第一外立柱505和第二外立柱510连接。该实施方式还包括定位于动力化装置500的第一端502处的第一外立柱530和定位于动力化装置500的第二端504处的第二内立柱535。图5A中还示出了从装置500的第一端502纵向延伸的第一突起部540。第一突起部540包括螺纹孔525，在动力化装置500的第一端502处，螺纹螺栓、杆或其他连接件可以附接到第一内立柱530。在图5A中还示出了一对弦表面552，其在动力化装置500的第一端502处形成平坦的表面。根据一个实施方式，弦表面552可以是成对的，其彼此相对径向定位，并且当螺纹螺栓、杆或其他连接件在装置的第一端502处附接到螺纹孔525时，可以用于将动力化装置500保持就位。图5A中还示出了将第一组可变形环515和第二组可变形环520分别连接到第一内立柱530和第二内立柱535的两组环连接件。在图5A中，第一组可变形环(516、517、518)分别通过第一环连接件、第二环连接件和第三环连接件(531、532、533)而连接到第一内立柱530。第一环连接件、第二环连接件和第三环连接件(531、532、533)与第一外立柱505相邻，以增强第一内立柱530和第一外立柱505之间的连接的机械强度。根据一些实施方式，第一环连接件、第二环连接件和第三环连接件(531、532、533)通过约60°的角空间(α)而连接第一内立柱530和第一外立柱505。第一环连接件、第二环连接件和第三环连接件(531、532、533)也通过相同量的角空间(α)(约60°)而连接到第二外立柱510。这些量优选地彼此相同，以平衡施加到动力化装置500上的机械负载。第一环连接件、第二环连接件和第三环连接件(531、532、533)通过约120°的角空间(β)在装置的相对的两侧未连接。当第一内立柱530和第二内立柱535相对于彼此纵向移位时，可变形环的未连接部分可以发生变形和挠曲。此外，当第一内立柱和第二内立柱纵向移位时，可变形环连接到彼此以及内立柱的度数(例如120°，130°，60°或45°)较大会影响动力化装置500的强度，以及待由装置提供的所需弹性系数。在图5A中公开的实施方式中，环连接件的优选实施方式使用通过约60°的角空间(α)的连接，而留下约120°的角空间(β)未连接。

在图5B中示出图5A的实施方式的侧视图。在图5B中，动力化装置500包括与可变形装置500的纵轴A-A'同轴的一系列可变形环(516、517、518、521、522、523)。所有可变形环连接到第一外立柱505和第二外立柱510。还示出了定位于装置500的第一端502处的第一内立柱530和定位于装置500的第二端504处的第二内立柱535。在图5B中还示出了从装置500的第一端502纵向延伸的第一突起部540。第一突起部可以包括弦表面552。在图5B中进一步示出了位于第一内立柱530和第二内立柱535之间的移位间隙D。当装置500的第一端502相对于第二端504纵向移位时，随着可变形环(516、517、518、521，522、523)在移位期间弯曲和挠曲，移位间隙D可增大或减小。尺寸、形状、连接、以及用于连接的角空间(α，β)的范围可影响装置500的弹性系数，从而允许待由装置提供的运动和机械偏置的范围。

类似于图3中描绘的锁定装置300的适当的锁定装置可以与图5A和5B的实施方式一起使用以消除或提供动力化运动。另外，作为图3中描绘的锁定装置300的替代，可以将螺母或其他类似的螺纹紧固件放置在动力化装置500的一端附近的螺纹螺栓、杆或连接件上。如图5A和5B中所示的实施方式中，螺纹紧固件应具有足够的宽度，以覆盖装置500的第二端504处的第二内立柱535和可变形环521两者的部分。合适的实施方式包括具有与在图5C中描绘的动力化装置或锁定装置590相同外径的外径的盘，其具有足够的长度L以覆盖第二内立柱535和可变形环521两者的部分。使用螺纹紧固件作为锁定装置的另外的益处是，其可以允许将受控的量的动力化赋予动力化装置500。例如，如果仅需要有限量的动力化，例如在治疗方案开始时，则螺纹紧固件可以从动力化装置500的一端退回以受控的量(例如，四分之一圈，半圈或一整圈)，再一次地，这取决于螺纹的导程和螺距。以这种方式，外科医生或医学技术人员可以根据治疗方案逐渐将增加量的动力化施加于装置500并施加至患者。可以设想，与该描述一致，各种不同的装置可用来控制由装置500提供的动力化的量。

在图5D中示出了与动力化装置500相邻的锁定装置590的立体图。在图5D中，锁定装置590已经被旋拧到位于动力化装置500的第二端504处的螺纹杆595上。如果锁定装置590被旋拧直到其与动力化装置500的第二端504相邻，则这防止了第二内立柱535相对于可变形环521的压缩纵向运动。这防止了动力化装置500的压缩运动。如上所述，锁定装置590必须具有足够的长度L以覆盖第二内立柱535和可变形环521两者的部分。根据一个实施方式，可以将另外的锁定螺母(597、598)旋拧到螺纹杆595的一端上，以进一步确保将锁定装置放置抵靠于装置500的第二端504。优选地，这些另外的锁定螺母成对地设置，使得当它们彼此相抵旋拧时，它们可以控制锁定装置590远离动力化装置500的第二端504放置的距离D。通过这种方式，如上所述，可以控制由动力化装置500提供的动力化的量。在图5E中描绘了图5A的动力化装置500的替代实施方式。在图5E中，动力化装置500使用两组可变形环(516、517、518、521、522、523)，该两组可变形环在第一外立柱505、第二外立柱510、第一内立柱530和第二外立柱535之间形成连接。与图5A的实施方式相比，第一外立柱505和第二外立柱510的尺寸要大得多，从而为整个装置500提供了椭圆形的形状，而不是图5A中所描绘的基本上圆柱形的形状。另外，图5E中的可变形环T的厚度远大于图5A中所示的环的厚度。这些特征为动力化装置500提供了额外的强度，从而使其不易受到施加于动力化装置500的横向和扭转负载的影响。此外，由于可变形环T的厚度较大，因此装置将具有较大的弹性系数，并且在动力化过程期间其赋予了较大的机械偏置。因此，图5E的装置可更适合用于具有较大骨的治疗用途，该较大骨更容易承受更大的负载压力并且在动力化过程期间需要更大的机械偏置。

在图5F中示出图5E的实施方式的俯视图。在图5F中，示出了具有第一外立柱(505)和第二外立柱(510)以及第一内立柱(530)的动力化装置500。图5F还示出了第一可变形环516、第一突起部540和第二可变形环525的俯视图。第一外立柱505通过环连接件531而连接到第一内立柱505。示出了另一个环连接件543，但是其将第二内立柱535(未示出)连接到第二外立柱510。在该结构的俯视图中，动力化装置500的基本上椭圆形是明显的。可以设想，根据特定的机械负载、动力化度数、结构因素或动力化装置500的其他需要，可以为外立柱提供其他形状。参照图1F，3，4E，5C和5D在上文描述的任何锁定装置可以与图5E和5F所示的动力化装置500一起使用。

图5G中示描绘了动力化装置的另一替代实施方式。在图5G中，动力化装置500具有沿着纵轴A-A'基本上圆柱形的形状。动力化装置500包括与动力化装置500的纵轴A-A'同轴的一系列可变形环。在该实施方式中可利用的可变形环的数量可少至两个、四个(如图5G所示)或更多，这取决于所需的强度，尺寸和在动力化过程期间待施加的机械偏置的度数。如图5G所示，示出了四个可变形环：第一可变形环515，第二可变形环516，第三可变形环517和第四可变形环518。所有这些环在图5G中被描绘为由第一外立柱505和第二外立柱510连接。该实施方式还包括定位于装置500的第一端502处的第一内立柱530和定位于装置500的第二端504处的第二内立柱535。在图5G中还示出了分别从第一端502和第二端504纵向地延伸的第一突起部540和第二突起545。第一突起部540包括螺纹孔525(未示出)，螺纹螺栓、杆或其他连接件可以在动力化装置500的第一端502处附接到第一内立柱530。第二突起部545包括螺纹孔527，螺纹螺栓、杆或其他连接件可以在动力化装置500的第二端504处附接到第二内立柱535。每个突起部(540、545)具有外表面，该外表面包括多个平坦平面，当螺纹螺栓、杆或其他连接件附接到螺纹孔(525、527)时，该平坦平面可以容纳扳手、棘轮或其他可以将动力化装置500保持就位的工具。环连接件531在图5G中被描绘为将第一外立柱连接到第一内立柱530。与图5A中所描绘的实施方式不同，图5G的环连接件531在第一内立柱的整个纵向长度上将第一外立柱505连接到第一内立柱530。这为第一内立柱和第一外立柱之间的连接提供了更大的强度，并减小了用于连接的角空间(α)的范围。类似地，在图5F中将环连接件541描绘为将第二外立柱541连接到第二内立柱535。对于第二内立柱的整个纵向长度，环连接件541将第二外立柱510连接到第二内立柱535。这为第二内立柱和第二外立柱之间的连接提供了更大的强度，并减小了用于连接的角空间(α)的范围。第一和第二环连接件(531、541)的角空间(α)的范围优选地彼此相似，以平衡施加到动力化装置500上的机械负载。第一、第二、第三和第四可变形环(515、516、517、518)在装置的相对的侧上通过约160°的角空间(β)未连接。当第一内立柱530和第二内立柱535相对于彼此纵向移位时，可变形环的未连接部分可以发生变形和挠曲。此外，当第一内立柱和第二内立柱(530、535)纵向移位时，外立柱(505、510)连接到内立柱(530、535)的度数(例如120°，130°，60°或45°)较大会影响装置的强度以及待由装置提供的所需的弹性系数。在图5G中公开的实施方式中，环连接件的优选实施方式使用通过约40°的角空间(α)的连接，而留下约140°的角空间(β)未连接。

图5G中进一步示出了位于第一内立柱530与第二内立柱535之间的移位间隙D。当装置500的第一端502相对于第二端504纵向移位时，随着可变形环(515、516、517、518)在移位期间弯曲和挠曲，移位间隙D可增大或减小。尺寸、形状、连接、以及用于连接的角空间(α，β)的范围会影响动力化装置500的弹性系数，从而允许待由动力化装置500提供的运动和机械偏置的范围。

类似于图3中描绘的锁定装置300的适当的锁定装置可以与图5G的实施方式一起使用，以消除或提供动力化运动。另外，作为图3中描绘的锁定装置300的替代，可以在动力化装置500的一端附近将螺母或其他类似的螺纹紧固件放置在螺纹螺栓、杆或连接件上。螺纹紧固件应具有足够的宽度以在装置(502、504)的端处覆盖内立柱(530、535)和可变形环(515、518)的部分。合适的实施方式包括具有与动力化装置相同外径的盘，该盘具有环形边缘，该环形边缘允许盘与突起部(例如540、545)的外表面和可变形环(515、518)同时接触。使用螺纹紧固件作为锁定装置的另一个好处是，它可以允许将受控的量的动力化赋予装置500。例如，如果只需要有限量的动力化，例如在治疗方案刚开始时，则螺纹紧固件可以从动力化装置500的一端退回以受控的量(例如，四分之一圈，半圈或一整圈)，再一次地，这取决于螺纹的导程和螺距。以这种方式，外科医生或医学技术人员可以根据治疗方案逐渐将增加量的动力化施加于装置以及患者。可以设想，与该描述一致，各种不同的装置可用来控制由装置500提供的动力化的量。

在图6A中描绘了动力化装置600的另一代表性实施方式。在图6A中，动力化装置600具有沿着纵轴A-A'基本上圆柱形的形状。动力化装置600包括配合在一起的第一模块605和第二模块610，使得第一模块605的纵轴同轴于第二模块610的纵轴以及动力化装置600的纵轴A-A'。沿装置600的长度定位有一组可变形环(615-621)。这些环中的每一个通过一个或更多个环连接件而连接到第一模块605和第二模块610的一部分。第一可变形环615到第一模块605和第二模块610的连接在图6A中通过第一环连接件631和632来描述。这些第一环连接件(631、632)可以占据关于纵轴A-A'彼此相对的径向位置。第一可变形环615和第二可变形环616也通过第一外立柱622而连接到彼此。第二可变形环616、第三可变形环617和第四可变形环618也通过第二外立柱623而连接到彼此。第四可变形环618、第五可变形环619和第六可变形环620也通过第三外立柱624而连接到彼此。另外，第六可变形环620和第七可变形环621通过第四外立柱622而连接到彼此。相似的一组外立柱(未示出)位于动力化装置600的相对侧。如图6A所示，第二可变形环616通过第二环连接件633而连接到内模块610。第四可变形环618还通过第四环连接件634而连接到内模块610。此外，第六可变形环620通过第六环连接件635而连接到内模块610。类似的一组环连接件位于动力化装置600的相对侧。除了这些环连接件(631-635)之外，第一外立柱，第二外立柱，第三外立柱和第四外立柱(622、623、624、625)分别通过立柱连接件641、642、643和644而直接连接到内模块610。

根据一些实施方式，第一环连接件631、632通过约60°的角空间(α)而连接到第一模块605和第二模块610，而留下未连接的约120°的角空间(β)。当第一模块605和第二模块610相对于彼此纵向移位时，远端可变形环615的未连接部分允许环发生变形和挠曲。第二可变形环616通过第二环连接件633而连接到第二模块610。第二环连接件633穿过足够的角空间(α)以与第一外立柱和第二外立柱(622、623)重叠。在图6A中还示出了第四环连接件634。第四环连接件634穿过足够的角空间(α)以与第二外立柱和第三外立柱(623、624)重叠。另外，第六可变形环620通过第六环连接件635而连接到第二内模块610。第六环连接件635穿过足够的角空间(α)以与第三外立柱和第四外立柱(624、625)重叠。

在图6A中还示出了从装置600的第二端604纵向延伸的第一突起部640。第一突起部640包括螺纹孔627(未示出)，螺纹螺栓、杆或其他连接件可以附接到动力化装置600的第二端604。图6A中还示出定位于动力化装置600的第一端602上的螺纹孔625。螺纹孔625可用于将螺纹螺栓、杆或其他连接件连接到动力化装置600的第一端602。图6A中未示出位于装置的第二端604的另一个螺纹孔(627)。该另一个螺纹孔(627)可用于将螺纹螺栓、杆或其他连接件连接到动力化装置600的第二端604。

在图6B中示出了图6A所示的动力化装置600的替代视图，该装置围绕其纵轴A-A'顺时针旋转90度。类似于图6A，一组可变形环(615-621)沿着动力化装置600的长度定位。这些环中的每一个通过一个或更多个环连接件而连接到第一模块605和第二模块610的一部分。在图6B中描绘了第一可变形环615通过第一环连接件631和632而连接到第一模块605和第二模块610。这些第一环连接件(631、632)可以占据关于纵轴A-A'彼此相对的径向位置。在图6B中，第五外立柱626被描述为连接第一可变形环615和第二可变形环616。第五外立柱626通过立柱连接件645而直接连接到第一模块605。第二可变形环616、第三可变形环617和第四可变形环618也通过第二外立柱623而连接到彼此，其通过立柱连接件642而直接连接到第二模块610。第四可变形环618、第五可变形环619和第六可变形环620也通过第六外立柱627而连接到彼此。第六外立柱627通过立柱连接件646而直接连接到第一模块605。另外，第六可变形环620和第七可变形环621通过第四外立柱625而连接到彼此。

在图6B中，第二可变形环616通过第二环连接件633而连接到内模块610。第三可变形环617也通过第三环连接件636而连接到内模块610。第五变形环619也通过第五环连接件637而连接到内模块605。可变形环621也通过第七环连接件638而连接到内模块610。

在图6B中示出了从动力化装置600的第二端604纵向延伸的第一突起部640。第一突起部640包括螺纹孔627(未示出)，螺纹螺栓、杆或其他连接件可以附接到在动力化装置600的第二端604。图6B中还示出了弦表面652，弦表面652在动力化装置600的第二端604处形成平坦的表面。根据一个实施方式，在第一突起部640的另一侧上发现匹配的弦表面，从而形成彼此相对径向定位的对，其可以用作为动力化装置600的螺纹螺栓、杆或其他连接件将动力化装置600保持就位。

在图6C中示出了图6B的代表性实施方式的横截面视图。在图6C中，示出了动力化装置600，其中第一模块605在右侧，第二模块610在左侧。第一模块605被描绘为具有外壁665和内立柱670。第二模块610被描绘为具有外壁680和内立柱685。第一模块605和第二模块610可以与图1A-1E的实施方式相同的方式而配合在一起。类似地，通过使第一模块605相对于第二模块610纵向移位，可变形环(615-621)的未连接部分将发生变形，以向动力化装置600施加纵向机械偏置使其返回到其初始位置。在图6C中还描绘了螺纹孔625和627，其可在动力化装置600的相应端处接纳螺纹螺栓、杆或其他连接件。在图6D中还描绘了从第一模块605的外壁665的端处突出的止挡构件650。止挡构件650被描述为是一种向内突出的边缘，该向内突出的边缘包括内表面654。内表面654必须具有足够的尺寸以允许螺纹螺栓、杆或其他连接件在动力化装置600的第一端602处附接到螺纹孔625。向内突出的边缘防止第二模块610远离第一模块605纵向移位从而施加不需要的分散运动而不是所需的压缩运动。尽管在图6C中未示出，但是第二止挡构件可以放置在装置600的另一端以提供进一步保护以防止不希望的分散运动。在图6C中还示出了从动力化装置600的第二端604纵向地延伸的第一突起部640。第一突起部640包括螺纹孔627，螺纹螺栓、杆或其他连接件在动力化装置600的第二端604处可以附接到第一内立柱670。上文参考图1F，3，4E，5C和5D描述的任何锁定装置都可以与图6A，6B和6C所示的动力化装置600一起使用。

在图7A中描绘了动力化装置700的另一代表性实施方式。在图7A中，动力化装置700具有沿着纵轴A-A'基本上圆柱形的形状。动力化装置700包括配合在一起的第一模块705和第二模块710，使得第一模块705的纵轴与第二模块710的纵轴和动力化装置700的纵轴A-A'同轴。第一模块和第二模块(705、710)连接到分别定位于动力化装置700的第一端702和第二端704的一对可变形环715、720。第一环715通过从装置的第一端702延伸到装置的第二端704的第一立柱770而连接到第一模块705，在此处其连接到第二环720。第二环720也通过从装置的第二端704延伸到装置的第一端702的第二立柱785而连接到第二模块710，在此处其连接到第一环715。尽管在图7A中示出了仅两个环715、720，但是在不背离本发明的精神的情况下，可以向该实施方式添加更多的可变形环。图7A还示出了移位距离D位于第一模块705和第二模块710之间。该移位距离优选地在约1-3mm的范围内，优选的最大值是约3mm。结果，当第一模块705朝第二模块710纵向压缩时，当第一模块705与第二模块710开始接触时，装置的压缩移位将停止。在该纵向压缩期间，环(715，720)发生变形，从而产生机械偏置，当去除纵向压缩力时，该机械偏置使动力化装置700返回其初始位置。

在图7A中还示出了位于装置的第一端702处的螺纹孔725。螺纹孔725可用于将螺纹螺栓、杆或其他连接件连接到动力化装置700的第一端702。图7A中未示出位于装置的第二端704的另一螺纹孔。该另一螺纹孔可以用于将螺纹螺栓、杆或其他连接件连接到动力化装置700的第二端704。

在图7B中描绘了图7A的代表性的动力化装置700的侧视图。在图7B中，从侧面观看示出了动力化装置700，其中第一模块705连接到第一立柱770，且第二模块710连接到第二立柱785。在第一模块705和第二模块710之间描绘了移位距离D。在图7B中也描绘了第一可变形环715和第二可变形环720的侧视图。

在图7C中描绘了动力化装置700的另一代表性侧视图。在图7C中，再次从侧面示出了动力化装置700，但是第一模块705已经朝第二模块710纵向移位。结果，移位距离D减小直到第一模块705接触第二模块710。在这种情况下，第一可变形环715和第二可变形环720相对于彼此移位。如图7C所示(带阴影线)，当模块705、710相对于彼此纵向移位时，可变形环715、720保持与第一立柱770和第二立柱785接触。这使环715、720的形状发生变形，从而在第一模块705和第二模块710之间施加纵向机械偏置以使可变形环返回其初始位置。当去除纵向力时，这些纵向机械偏置使动力化装置700返回其初始位置。上面参考图1F、3、4E、5C和5D描述的任何锁定装置都可以与图7A-7C所描绘的动力化装置700一起使用。另一示例性的锁定装置可插入第一模块705和第二模块710之间的间隙中，从而防止那些模块朝向彼此纵向移位。

在图8A中示出了动力化装置的另一个代表性实施方式。在图8A中，动力化装置800具有沿着纵轴A-A'基本上圆柱形的形状。动力化装置800包括配合在一起的第一模块805和第二模块810，使得第一模块805的纵轴与第二模块810的纵轴和动力化装置800的纵轴A-A'同轴。一组第一可变形环815定位于装置800的第一端802。一组第二可变形环820定位于装置800的第二端804。在图8A所描绘的实施方式中，该组第一可变形环815可包括第一可变形环816、第二可变形环817、第三可变形环818和第四可变形环819。可使用少至一个可变形环，但通常可以使用两组至四组的可变形环，然而，在不背离本发明的精神的情况下，对于每组可变形环可以使用四个以上的可变形环。该组第二可变形环820可类似地包括第五可变形环821、第六可变形环822、第七可变形环823和第八可变形环824。每个环通过一个或更多个环连接件而连接到第一模块805和第二模块810的一部分。在图8A中描绘了第一可变形环816通过第一环连接件831和832而连接到第一模块805和第二模块810。这些环连接件(831、832)可以占据关于纵轴A-A'彼此相对的径向位置。尽管在图8A中描绘了两个环连接件831、832以将可变形环连接到第一模块805和第二模块810，但是可以在不背离本发明的精神的情况下使用多个连接件。在图8A中还示出了第二可变形环817通过第二环连接件833而连接到第二模块810。将第二可变形环817连接到第一模块805的类似的环连接件与第二环连接件833相对径向定位，但未在图8A中示出。第四可变形环819通过第四环连接件834而连接到第一模块805。将第四可变形环819连接到第二模块810的类似的环连接件与第四环连接件834相对径向定位，但是未在图8A中示出。第五可变形环821通过第五环连接件835而连接到第一模块805。将第五可变形环819连接到第二模块810的类似的环连接件与第五环连接件835相对径向定位，但是未在图8A中示出。第八可变形环824通过第八环连接件836而连接到第二模块810。将第八可变形环824连接到第一模块805的类似的环连接件与第八环连接件836相对径向定位，但是未在图8A中示出。

第一可变形环816和第二可变形环817也通过一对第一外立柱840、841而连接到彼此。第一外立柱840直接连接到第二模块810的外壁以形成用于将第一可变形环816和第二可变形环817连接到第二模块810的刚性支撑结构。在动力化装置800的径向相对侧，第一外立柱841直接连接到第一模块805的外壁以形成用于将第一可变形环816和第二可变形环817连接到第一模块805的刚性支撑结构。第一外立柱(840、841)相对于动力化装置800的纵轴具有约5-10度的径向宽度。第二可变形环817和第三可变形环818也通过一对第二外立柱842、843而连接到彼此。第二外立柱842直接连接到第二模块810的外壁以形成用于将第二可变形环817和第三可变形环818连接到第二模块810的刚性支撑结构。在动力化装置800的径向相对侧上，第二外立柱843直接连接到第一模块805的外壁以形成用于将第二可变形环817和第三可变形环818连接到第一模块805的刚性支撑结构。第二外立柱(842、843)相对于装置的纵轴具有约5-10度的径向宽度。相对于动力化装置800的纵轴A-A'，第二外立柱842、843从第一外立柱840、841的放置径向移位约30-60度(优选地45度)。在优选的实施方式中，第一外立柱的径向边缘和第二外立柱的径向边缘之间没有重叠。第三可变形环818和第四可变形环819也通过一对第三外立柱844、845而连接到彼此。第三外立柱844直接连接到第二模块810的外壁以形成用于将第三可变形环818和第四可变形环819连接到第二模块810的刚性支撑结构。在动力化装置800的径向相对侧，第三外立柱845直接连接到第一模块805的外壁以形成用于将第三可变形环818和第四可变形环819连接到第一模块805的刚性支撑结构。第三外立柱(844、845)相对于装置的纵轴具有约5-10度的径向宽度。相对于动力化装置800的纵轴A-A'，第三外立柱844、845从第二外立柱842、843的放置径向移位约30-60度(优选45度)。在一个优选实施方式中，第二外立柱的径向边缘和第三外立柱的径向边缘之间没有重叠。第一外立柱、第二外立柱和第三外立柱沿着第一组可变形环815的不同径向位置的放置为装置800创建了额外的强度和稳定性，并且有助于确保装置的任何移位和运动仅仅发生于沿着动力化装置800的纵向轴线A-A'。

第五可变形环821和第六可变形环822也通过一对第四外立柱846、847而连接到彼此。第四外立柱846直接连接到第二模块810的外壁以形成用于将第五可变形环821和第六可变形环822连接至第二模块810的刚性支撑结构。在动力化装置800的径向相对侧，第四外立柱847直接连接到第一模块805的外壁，以形成用于将第五可变形环821和第六可变形环822连接到第一模块805的刚性支撑结构。第四外立柱(846、847)相对于装置的纵轴具有约5-10度的径向宽度。第六可变形环822和第七可变形环823也通过一对第五外立柱848、849而连接到彼此。第五外立柱848直接连接到第二模块810的外壁以形成用于将第六可变形环822和第七可变形环823连接到第二模块810的刚性支撑结构。在动力化装置800的径向相对侧，第五外立柱849直接连接到第一模块805的外壁以形成用于将第六可变形环822和第七可变形环823连接到第一模块805的刚性支撑结构。第五外立柱(848、849)相对于动力化装置800的纵轴具有约5-10度的径向宽度。第五外立柱(848、849)相对于装置的纵轴从第四外立柱846、847的放置径向移位约30-60度(优选45度)。在优选实施方式中，第四外立柱的径向边缘和第五外立柱的径向边缘之间没有重叠。第七变形环823和第八可变形环834也通过一对第六外立柱856、857而连接到彼此。第六外立柱856直接连接到第二模块810的外壁以形成用于将第七可变形环823和第八可变形环834连接到第二模块810的刚性支撑结构。在装置800的径向相对侧，第六外立柱857直接连接到第一模块805的外壁以形成用于将第七可变形环823和第八可变形环824连接到第一模块805的刚性支撑结构。第六外立柱(856、857)相对于装置的纵轴具有约5-10度的径向宽度。第六外立柱856、857相对于动力化装置800的纵轴A-A'从第五外立柱848、849的放置径向移位约30-60度(优选45度)。在本实施方式中，第五外立柱的径向边缘和第六外立柱的径向边缘之间没有重叠。第四外立柱、第五外立柱和第六外立柱沿着第二组可变形环820的不同径向位置的放置为装置800创建了额外的强度和稳定性，并且有助于确保装置的任何移位和运动仅发生于沿着动力化装置800的纵向轴线A-A'。

在图8A中还示出了副立柱858和859，它们分别附接到第八可变形环824和第四可变形环819。副立柱858在第八可变形环824与第二模块810之间形成刚性连接，并穿过约60度的径向距离。副立柱859在第四可变形环819与第一模块805之间形成刚性连接，并穿过约60度的径向距离。当动力化装置800处于变形或移位布置时，副立柱858和859用作止挡机构，以防止动力化装置800进一步压缩和损坏。更具体地，当第一模块805相对于第二模块810纵向移位时(如图8C所示)，副立柱858、859将会防止过大的纵向移位。当副立柱858的上表面邻接第四可变形环819的下表面时以及当副立柱859的下表面邻接第八可变形环824的上表面时，发生这种情况。

图8A中进一步示出了位于第一模块805的第一端802处的螺纹孔825。螺纹孔825可用于将螺纹螺栓、杆或其他连接件连接到动力化装置800的第一端802。图8A中未示出位于动力化装置800的第二端804处的另一个螺纹孔827。该另一个螺纹孔827可用于将螺纹螺栓、杆或其他连接件连接到动力化装置800的第二端804。

在图8B中示出了图8A所示的动力化装置800的另一视图，其中该装置围绕其纵轴A-A'旋转180度。类似于图8A，一组可变形环(816-824)沿着动力化装置800的长度定位。这些环中的每一个通过一个或更多个环连接件而连接到第一模块805和第二模块810的一部分。在图8B中示出第一可变形环816通过环连接件831和832而连接到第一模块805和第二模块810。这些环连接件(831、832)可以占据相对于纵轴A-A'彼此相对的径向位置。在图8B中，可以看出第一外立柱(840、841)，第二外立柱(842、843)，第三外立柱(844、845)，第四外立柱(846、847)，第五外立柱(848、849)和第六外立柱(850、851)的放置旋转了180度。环连接件837还被描绘为将第二可变形环817连接到第一模块805。环连接件838还被描绘为将第四可变形环819连接到第二模块810。还示出了环连接件839，其将第五可变形环821连接到第二模块810。

在图8B中主立柱863和864被描绘为分别附接到第八可变形环824和第四可变形环819。主立柱863在第八可变形环824与第一模块805之间形成刚性连接，并穿过约60度的径向距离。主立柱863对于在第八可变形环824和第四可变形环819之间的几乎整个纵向距离L而言连接到第一模块805，从而为动力化装置800的整个结构提供额外的强度和支撑。主立柱864在第四可变形环819和第二模块810之间形成刚性连接并且穿过约60度的径向距离。主立柱864对于在第四可变形环819和第八可变形环824之间的几乎整个纵向距离L而言连接到第二模块810，从而为动力化装置800的整个结构提供了额外的强度和支撑。主立柱863、864充当止挡机构以防止装置的纵向分散，这将与治疗方案不一致并可能对动力化装置800造成损坏。更具体地，当第一模块805远离第二模块810纵向分散时(在图8C所示方向相对的方向上)，主立柱863、864将防止这种分散移位。当主立柱863的上表面邻接第四可变形环819的下表面时，以及当主立柱864的下表面邻接第八可变形环824的上表面时，会发生这种情况。由于主立柱(863、864)具有的长度L几乎等于第四可变形环819和第八可变形环824之间的距离，因此仅允许动力化装置800非常小的分散移位。

在使用中，如图8C和8D所示的相对的视图中所示，当第一模块805相对于第二模块810纵向移位时，内立柱(865、880)和止挡构件(如果使用的话)将停止动力化装置800的纵向移位。当第一模块805相对于第二模块810纵向移位时，可变形环(816-824)相对于彼此移位。这使得环816、817、818、819、821、822、823、824的形状发生变形，从而使得在第一模块805和第二模块810之间施加纵向机械偏置以使第一可变形环返回其初始位置。

在图8C中发现当第一模块805相对于第二模块810移位时环的变形的代表性示意图。图8C对应于与图8A的装置800的相同视图，但是其中模块纵向移位。如图8C中可以看出，副立柱858、859沿着其纵轴平移经过彼此。未附接到第一模块805和第二模块810的可变形环的部分的变形也是明显的。

在图8D中还发现当第一模块805相对于第二模块810移位时环的变形的代表性示意图。图8D对应于如图8B的动力化装置800的相同视图，但是其中模块纵向移位。如图8D中可以看出，主立柱864、863沿着其纵轴平移远离彼此，从而在主立柱865和第八可变形环824之间形成更多的空间，并且在主立柱863和第四可变形环819之间形成更多的空间。未附接到模块的可变形环的部分的变形也是明显的。在图8D中，第一模块805经过动力化装置800的第二端804的移位也是明显的。类似地，第二模块经过动力化装置800的第一端802的移位是明显的。上面参考图1F，3，4E，5C和5D描述的任何锁定装置都可以与图8A-8D所描绘的动力化装置800一起使用。

图8A-8D的动力化装置800可包括类似于图8E所示的那些的内部部件。即，第一模块805可以包括位于第一端802处的半圆形盖860。半圆形盖860可以包括与纵轴A-A'同轴的中心孔862。根据一个实施方式，中心孔862允许螺纹螺栓、杆或其他连接件穿过半圆形盖860以连接到第一模块805中的螺纹孔825。第一模块805还包括外壁865，该外壁865优选地具有基本上圆柱形的形状。外壁865还在第二端804处包括光滑的内表面867。第一模块还可以包括位于第一模块805的第一端802处的内立柱870。内立柱870优选地具有基本上圆柱形的形状，但是也可以使用其他表面，只要它们具有光滑的纵向表面即可。内立柱870的外表面优选地具有与内表面867基本上相同的径向距离。如图8E所示，装置800还包括第二模块810，第二模块810包括位于第一端802的半圆形盖875。半圆形盖875可包括与纵轴A-A'同轴的中心孔863。根据一个实施方式，中心孔863允许螺纹螺栓、杆或其他连接件穿过半圆形盖875以连接到第一模块805中的螺纹孔825。第二模块810还包括外壁880，该外壁880优选地具有基本上圆柱形的形状。外壁880在装置802的第一端处还包括光滑的内表面882。第二模块810还可以包括位于第二模块810的第二端804处的内立柱885。内立柱885优选地具有基本上圆柱形的形状，但是可以使用其他表面，只要它们具有光滑的纵向表面即可。内立柱885的外表面优选地具有与内表面882基本上相同的径向距离。内立柱885还可在装置的第二端804处包括螺纹凹槽827。螺纹凹槽827允许将螺纹螺栓、杆或其他连接件连接到动力化装置800的第二端804。

图9A示出了根据本公开的特定示例实施方式的包括外固定支柱905的示例性外固定装置900的立体图。固定支柱905中的每一个连接到动力化装置920的一端，其本身可以连接到外固定环910。动力化装置920向固定支柱提供了有限量的纵向运动，从而允许治疗量的动力化施加于患者。如前所述，通过动力化装置920可以控制动力化的度数，例如，松开并拧紧装置920上的螺钉和其他装置。

外固定支柱905的使用可以提供多个优点，例如，第一外固定环910和第二外固定环915之间的距离的延长和调节；第一外固定环910与第二外固定环915之间的快速或渐进的长度调节；第一外固定环910、第二外固定环915以及固定在其上的各种外固定装置的定向的其他操作。外固定支柱905可以在一端固定到第一外固定环910或第二外固定环915中的一个。如所描绘的，可以使用四个外固定支柱905；然而，外固定支柱905的数量可以改变。例如，在一些实施方式中，外固定装置900可包括具有如在美国专利No.8,574,232(其标题为“External Fixation Connection Rod for Rapid and Gradual Adjustment”，其公开内容以全文引用的方式并入本文)中描述的六脚架布置的八个外固定支柱905。其中描述的外固定连接支柱用作外固定支柱905可以有利地在第一外固定环910和第二外固定环915之间提供更大的长度。此外，其中描述的外固定连接支柱用作外固定支柱905在将外固定装置组装到患者上或者固定在患者上时调整外固定装置等方面可提供更大的便利。

仅通过示例的方式提供了将美国专利No.8,574,232中的公开内容用作外固定支柱905。受益于本公开的本领域普通技术人员将理解，外固定支柱905可包括比美国专利No.8,574,232中公开的特征更多或更少的特征。例如，在一些实施方式中，在外固定支柱905中提供各种旋转构件或可铰接接头可有利地允许对外固定装置900及其中的部件进行更大的操纵和/或调节。在其他实施方式中，利用具有较少可铰接接头或旋转构件的外固定支柱905可有利地保持第一外固定环910和第二外固定环915的平行定向。此外，利用具有较少可铰接接头或外部构件的外固定支柱905可以有利地稳定或维持由动力化装置提供的动力化的方向或轴线。

图9B示出了人的具有裂缝930的骨的截面。骨可以是股骨，胫骨或腓骨，或者是由固定器装置稳定的足够长度的任何骨。根据一个实施方式，骨可以具有一个或更多个裂缝。在示例实施方式中，裂缝可以是需要治疗和治愈的中轴胫骨裂缝。在其他实施方式中，骨可以属于人的身体的其他部分。

图9C示出了围绕人的具有裂缝930的骨的外固定装置900。如该图所示，四个动力化装置920附接到外固定环910和920。在该实施方式中不使用外固定支柱。动力化装置920允许在裂缝愈合过程期间将治疗量的动力化施加于外固定装置900。

图9D示出了围绕人的具有裂缝930的骨的外固定装置900的特写视图。如所描绘的，多个动力化装置920可以安装或固定到围绕骨的第一外固定环910和第二外固定环915。图9C和9D中所示的动力化装置920可以与以上公开和描述的实施方式中的任何一个相同，或者可以与图1A，1B，1C，1D，1E，1F，4A，4B，4C，4D，4E，5A，5B，5D，5E，5E，5F，5G，6A，6B，6C，7A，7B，7C，8A，8B，8C，和/或8D中所描绘的实施方式中的任何一个相同。示出的骨可以是股骨，胫骨或腓骨，或对其进行治疗的任何其他长骨。在其他实施方式中，骨可以属于人的身体的其他部分。由于图9B和9C所示的骨可以表示人的身体的各种骨，在某些实施方式中，参照这些示例性附图，骨的尺寸可以不成比例。在一个实施方式中，附接到外固定装置900的销钉(未示出)连接到需要愈合的裂缝的附近的骨(例如，人的胫骨)。可以将销钉(未示出)钻入或刺入人的皮肤和骨中，用以安装外固定装置900。将外固定装置900连接到骨可以包括：将连接件(例如金属丝，销钉，螺钉和/或杆)放置于尤其是穿过皮肤并进入、穿过选定的骨和/或围绕选定的骨。

在一些实施方式中，动力化装置900可以有利地彼此平行定位。在一些实施方式中，第一外固定环910和第二外固定环915可以彼此平行定位，并且动力化装置920可以有利地与第一外固定环910和第二外固定环915的平面正交。这样的布置可以沿动力化装置920的方向的纵轴有利地提供受控的动力化。

图9E示出了围绕人的具有裂缝930的骨的外固定装置900的另一示例实施方式。图9F示出了围绕人的具有裂缝930的骨的外固定装置900的特写视图。除了图9C和图9D中所描绘的部件之外，图9E和图9F的示例实施方式还可以包括多个外固定支柱905，其中每个外固定支柱905在一端固定到动力化装置920，而在另一端固定到第一外固定环910或第二外固定环915中的一个。如上所述，外固定支柱905可以是在美国专利No.8,574,232(其标题为“External Fixation Connection Rod for Rapid and Gradual Adjustment”，其公开内容以全文引用的方式并入本文)中描述的外固定连接杆的外固定支柱。其中描述的外固定连接支柱用作外固定支柱905可以有利地在第一外固定环910和第二外固定环915之间提供更大的长度。此外，其中描述的外固定连接支柱作为外固定支柱905在将外固定装置组装到患者上或者固定在患者上时调整外固定装置等方面可提供更大的便利。

如上所述，仅以示例的方式提供了将美国专利No.8,574,232中的公开内容用作外固定支柱905。受益于本公开的本领域普通技术人员将理解，外固定支柱905可包括比美国专利No.8,574,232中公开的特征更多或更少的特征。例如，在一些实施方式中，在外固定支柱905中提供各种旋转构件或可铰接接头可有利地允许对外固定装置900及其中的部件进行更大的操纵和/或调节。在其他实施方式中，利用具有较少可铰接接头或旋转构件的外固定支柱905可有利地保持第一外固定环910和第二外固定环915的平行定向。此外，利用具有较少可铰接接头或外部构件的外固定支柱905可以有利地稳定或维持由动力化装置920提供的动力化的方向或轴线。

在图10中发现从动力化装置对骨裂缝施加治疗动力化的代表性过程(1000)。在图10中，该方法开始于将固定器连接到具有裂缝的骨上，其中固定器的近端部分附接到裂缝的近侧，并且固定器的远端部分附接到裂缝的远侧(1005)。至少一个动力化装置附接到固定器的近端部分和远端部分，使得动力化装置的纵轴与骨的纵轴基本上对齐(1010)。可选地，锁定装置可邻近于动力化装置放置，以防止第一模块和第二模块相对于彼此纵向运动(1015)。这防止了固定器装置的任何动力化或纵向运动，其在裂缝的愈合过程的早期可能有用。一旦确定裂缝已经愈合到足以施加动力化，就可以(可选地)在受控步骤中将锁定装置移离动力化装置，以将增加量的动力化施加于骨裂缝(1020)。最后，当由外科医生或其他有资格的医师指导时，治疗量的纵向动力化应施加到骨裂缝，以改善骨化和愈合过程(1025)。

从上面的描述可以看出，本公开提供了动力化装置的各种实施方式。本公开的实施方式可以提供对布置在动力化装置内的偏置构件的压缩。偏置构件的压缩可发生在轴和/或套筒的位置或运动没有相应改变的情况下。因此，支柱的总长度在调节期间可能不改变。然而，仅可调节偏置力和运动变化的可能范围。外固定支柱的运动范围可能受偏置力的影响，但可能受到衬套或可旋转特征的位置的机械限制。因此，偏置构件可以被压缩而支柱的总长度没有相应的改变。然而，由于作用在其上的外压缩力，可发生支柱的长度上的任何变化。

可以使用多种技术来制造所公开的动力化装置，这些技术包括添加剂或采用例如以下材料的3D打印工艺：塑料，聚合物，热塑性塑料，金属，金属合金，复合材料，树脂，超高分子量聚乙烯(UHMW)，聚四氟乙烯(PTFE)，ABS塑料，PLA，聚酰胺，玻璃填充的聚酰胺，环氧树脂，尼龙，人造丝，聚酯，聚丙烯酸酯，木材，竹，青铜，钛，钢，不锈钢，钴铬合金，陶瓷，蜡，光敏聚合物和聚碳酸酯。该动力化装置还可以用医用级或生物相容性材料制造，例如：

·聚氯乙烯或PVC；

·聚醚砜或PES；

·聚四氟乙烯或PTFE；

·聚乙烯(PE-UHMW或PE-LD&HD)；

·聚氨酯或PU；

·聚醚酰亚胺，PEI；

·聚碳酸酯或PC；

·聚砜或PS；

·聚醚醚酮或PEEK；或

·聚丙烯或PP。

基于装置的特定设计和期望用途以及构成装置的材料，也可以通过机械加工、锻造或铸造来制造动力化装置。合适的材料包括上述医用级和生物相容性塑料，或生物相容性金属，例如钛，不锈钢，316L不锈钢，钴铬及其合金。根据一些实施方式，装置可以被制成具有塑料和金属部件的组合的复合或混合装置。所选择的材料必须具有足够的可塑性和形状记忆，以在多次变形后恢复其初始构造。

如受益于本公开的本领域技术人员将理解的，在不背离本文所包含的描述的情况下，可以设想用于外固定支柱的其他等同或替代的组合物、装置、方法和系统。因此，实施所示和所描述的本公开的方式被解释仅为说明性的。

在不背离本公开的范围的情况下，本领域技术人员可以对部件的形状、尺寸、数量和/或布置做出各种变化。另外，装置和/或系统的尺寸可以按比例放大(例如，用于成人对象)或缩小(例如，用于青少年对象)，以适合从业者的需求和/或期望。根据一些实施方式，每个公开的方法和方法步骤可以与任何其他公开的方法或方法步骤相关联地以任何顺序执行。动词“可以”出现时，旨在传达可选的和/或允许的条件，但除非另有说明，否则其使用不旨在暗示任何可操作性的不足。本领域技术人员可以在制备和使用本公开的装置和/或系统的方法中做出各种变化。

同样，在已经提供范围的情况下，所公开的端点可以被视为特定实施方式所期望或要求的精确和/或近似。在端点近似的情况下，弹性的程度可能与范围的数量级成比例地变化。例如，一方面，在约5到约50的范围内的约50的范围端点可包括50.5，但不包括52.5或55，另一方面，在约0.5至约50的范围中的约50的范围端点可包括55，但不包括60或75。此外，在一些实施方式中，可能希望混合并匹配范围端点。

用于治疗动力化的装置和/或系统的全部或一部分可以被配置和布置为一次性的，可维修的，可互换的和/或可替换的。这些等同方案和替代方案以及明显的变化和修改旨在被包括在本公开的范围内。相应地，前述公开旨在举例说明而非限制由所附权利要求示出的本公开的范围。

为了帮助专利局以及根据本申请发布的任何专利的任何读者解释本申请所附的权利要求，申请人希望注意，除非在特定权利要求中明确使用了词语“用于……的工具”或“用于……的步骤”，否则他们不希望任何所附的权利要求引用美国法典第35条§112的第6款，其在本申请之日之前存在。

对于每个权利要求，每个从属权利要求可以既依赖于独立权利要求，也可以依赖于每个权利要求的每个在先从属权利要求，只要在先权利要求提供了权利要求项或要素的适当的引用基础。

标题、摘要、背景和类目均符合法规和/或为读者提供方便。它们不包括对关于现有技术的范围和内容的承认，也不包括对适用于所有公开的实施方式的限制。