CN101642292B - 用于关节的支承装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于人体关节的支承装置。用于踝的支承装置包括主体，主体具有在踝周围布置的内侧部分和外侧部分、以及内表面；布置在所述主体的内侧部分内的空腔中的内侧支承构件和布置在所述主体的外侧部分内的空腔中的外侧支承构件的至少一个；布置在所述主体的近侧部分上的条带，所述条带具有紧固装置，该紧固装置适用于在与踝紧邻的腿下部的前部形成第一水平压力并且在与踝紧邻的腿下部的后部形成第二水平压力；以及布置在所述主体的内表面上的一个或多个本体感受构件。

Description

用于关节的支承装置

技术领域

本发明总体涉及支承装置，并且更特别是涉及用于人体关节的支承装置。

背景技术

运动的动作会在包括但不局限于踝、膝、肘或腕的人体的多个关节内产生极大的力。例如，篮球或网球运动员进行的快速侧向运动通常造成贯穿运动员的鞋、脚和踝传递的极大力。根据运动方向，这些力会造成过度的踝内翻，其中鞋的鞋底朝着侧向平面向外翻滚。

人体的关节及其周围的解剖结构在接触运动项目中也受到极大的力。例如，在被对手阻挡或揪住时，足球运动员的腕和膝会遭受极大力。根据冲击的特性，这些力会造成令人疼痛的过度伸展、过度屈曲或者多种其它关节伤害。

不考虑所参加的运动或伤害的特殊原因，身体关节的不希望的临时移位会对它们造成创伤性损害。通过局部限制关节及其周围解剖结构的运动并使其与外部冲击隔离，会大大降低这种不希望的移位以及造成伤害的危险。公知的用来减小所述危险的方法包括用条带缠绕或包缚关节或者在关节周围定位刚性大的支承装置。

将运动员关节缠绕或包缚在弹性条带中是费时和相对昂贵的过程，这通常不能通过运动员来完成。缠绕或包缚通常需要通过运动员的训练员或其它具有特殊知识的人员来完成以便适当和有效地固定关节。在某些情况下，简单的条带和绑带不能真正有效地控制运动，并且通常可只是用作对运动员的心理安慰。此外，这些装置很少地能将关节表面与外界冲击隔离，并且条带会在只使用几分钟之后变弱。

在使用更加刚性的支承装置时，硬的支承构件通常与柔性套筒和/或简单的条带连接。这种装置在为条带或绑带提供潜在的改进稳定性的同时，通常是不舒适的，并且增加了过多的额外重量。此外，这种装置通常限制了关节在某些方向上的自然运动范围，使得运动员的能力减弱或受阻。另外，这些装置的刚性构件的几何形状和位置通常趋于加剧而不是减小作用在关节或周围解剖结构上的外部冲击力的作用。

迄今为止描述的关节支承装置只用来提供关节及其周围身体结构的机械稳定性。更先进的关节支承装置会结合多种装置来刺激身体自身，以有助于关节支承的作用。某些关节支承装置结合了用来刺激身体的本体感受反应的元件，该反应通过位于在肌肉、腱、韧带、和关节囊区域内的受体来起作用的。

本体感受受体能够在检测到这些受体附近的皮肤部分之间的相对运动或这些受体附近的皮肤部分上的其它触觉感觉之后在其相关肌肉内形成适当张力。为了在穿着关节支承装置的同时增加用于刺激这些受体的敏感性，相对于皮肤具有相对高的摩擦系数的元件可被放置在与皮肤接触的支承装置的内表面上。由于这些高摩擦元件，由于关节运动而造成周围的支承装置的扰动更容易直接传递到在待被支承关节周围的皮肤表面。这些高摩擦元件的准确定位决定了将刺激哪一个受体(因此将张紧哪一个肌肉)。因此，本体感受反应可用来启动较快的肌肉反应，这将有助于抵抗或至少延缓不希望的关节移位的速度。

将本体感受构件结合到关节支承装置内的公知方法具有许多缺陷。通常，本体感受构件与其它结构元件配对，从而在参加竞技运动的同时穿着支承装置过于烦琐。另外，容纳本体感受构件的关节支承装置的主体不能保护穿着者不进一步受伤。另外，许多本体感受构件不放置在将使得身体抵抗不希望运动能力最大化的解剖结构部位处。

因此，需要能够克服所述一个或多个缺陷的关节支承装置。

发明内容

本发明的实施例可涉及一种用于踝的支承装置，其包括主体，主体具有在踝周围布置的内侧部分和外侧部分、以及内表面；布置在所述主体的内侧部分内的空腔中的内侧支承构件和布置在所述主体的外侧部分内的空腔中的外侧支承构件的至少一个；布置在所述主体的近侧部分上的条带，所述条带具有紧固装置，该紧固装置适用于在与踝紧邻的腿下部的前部形成第一水平压力并且在与踝紧邻的腿下部的后部形成第二水平压力；以及布置在所述主体的内表面上的一个或多个本体感受构件。

本发明的实施例还涉及一种用于踝的支承装置，其包括主体，主体具有在踝周围布置的内侧部分和外侧部分、以及内表面；布置在所述主体的内侧部分内的空腔中的内侧支承构件和布置在所述主体的外侧部分内的空腔中的外侧支承构件的至少一个；布置在所述主体的近侧部分上的条带；以及在踝之上布置在所述主体的内表面的内侧部分上并且在踝之上布置在所述主体的内表面的外侧部分上的本体感受构件。

本发明的实施例还涉及一种鞋物品，该鞋物品具有集成的用于踝的支承装置，其包括上部，该上部具有在踝周围布置的内侧部分和外侧部分；布置在所述上部之下的鞋底；布置在所述上部的内侧部分内的空腔中的内侧支承构件和布置在所述上部的外侧部分内的空腔中的外侧支承构件中的至少一个；布置在所述上部的近侧部分上的条带；以及布置在所述上部的内表面上的一个或多个本体感受构件。

本发明的实施例还涉及一种用于踝的支承装置，其包括具有内表面的主体，所述主体包括具有在其中形成的内侧空腔的内侧部分、具有在其中形成的外侧空腔的外侧部分以及从外侧部分延伸出的突片，所述突片具有布置在突片的内表面和外表面上的紧固装置；布置在内侧空腔内的内侧支承构件；布置在外侧空腔内的外侧支承构件；条带，具有自由端以及连接在所述主体的内侧部分上的固定端，并具有在固定端处布置在所述条带的外表面上的外部紧固装置以及在自由端处布置在内表面上的内部紧固装置，其中内部突片紧固装置可操作地连接到外部条带紧固装置上，并且外部突片紧固装置可操作地连接在内部条带紧固装置上；以及在踝之上布置在所述主体的内表面的内侧部分上并在踝之上布置在所述主体的内表面的外侧部分上的本体感受构件。

下面参考附图，详细描述本发明的进一步实施例、特征和优点以及本发明各种实施例的结构和操作。

附图说明

结合于此并作为说明书一部分的附图通过实例而非限制地表示了本发明的多个实施例，并且和说明书文字内容一起进一步用来说明本发明的原理，并使得本领域普通技术人员利用和使用本发明。

针对本发明的特定实施例只描述了右或左关节支承装置，虽然没有特别描述，本领域普通技术人员将理解到适用于身体相对侧上的相应关节的支承装置会包括所述支承装置的镜像。

图1是按照本发明实施例的用于踝的支承装置的外侧视图；

图2是按照本发明实施例的用于踝的支承装置的内侧视图；

图3是按照本发明实施例的用于踝的支承装置的后视图；

图4是按照本发明实施例的用于踝的支承装置的正面视图；

图5是按照本发明实施例的用于踝的支承装置的内表面的正面视图，其中柔性前部被去除，条带一部分被去除，并且关节支承件被打开；

图6(a)是按照本发明实施例的第一支承构件的正面视图；

图6(b)是按照本发明实施例的图6(a)所示第一支承构件的侧视图；

图7是按照本发明实施例的用于踝的支承装置的主体的内侧部分的截面图；

图8(a)是从按照本发明实施例的关节支承装置的主体上去除的条带的内部视图；

图8(b)是从按照本发明实施例的关节支承装置的主体上去除的条带的外部视图；

图9是具有按照本发明实施例的集成的用于踝的支承装置的鞋物品的内侧视图；

图10是按照本发明实施例的智能关节支承装置的方框图；

图11是按照本发明实施例的关节支承装置的主体的一部分的正面视图。

具体实施方式

现在参考附图中所示的本发明实施例详细描述本发明。虽然说明了特定的构造和配置，应该理解这只是出于说明目的。对“实施例”、“一个实施例”、“另一实施例”等参考指的是所描述的实施例包括特定特征、结构或性能，但是每个实施例不必须包括该特定的特征、结构或性能。此外，这种术语不必指的是相同的实施例。另外，本领域普通技术人员将理解到可以使用其它的构造和配置而不偏离本发明的精神和范围。

按照本发明实施例的用于踝的支承装置10可包括在关节周围布置的主体100。容纳第一支承构件203的第一空腔211可布置在主体1的第一部分124内。容纳第二支承构件205的第二空腔213可在主体100的第二部分126内与第一空腔211相对布置。条带300可布置在主体100的近侧部分101上，并且一个或多个本体感受构件400可布置在主体100的内表面108上。

本发明的支承装置10的实施例可用来支承人体的各种关节。特别设计成适应踝关节的支承装置10的实例在图1-5中总体显示。但是，可以想到的是，将支承装置10用于一个或多个其它关节(包括但不局限于膝、髋、肘或腕)被认为在本发明的范围和精神内。

在本发明的一个实施例中，如图1-4所示，主体100可采取套筒的形式。但是，可以想到的是，可以使用能够总体适应在下面的关节的形状的其它适当的结构(包括但不局限于片材、囊体、手套或鞋类物品)。

主体100可由单种材料或多种材料构成。可通过包括但不局限于缝合或粘接的各种手段，材料以拼缝配置边对边结合，或者不同材料可用叠置的分层方式结合。用于构成主体100的适当材料包括但不局限于多种天然或合成织物、皮革、塑料或橡胶。希望更加柔性的主体100的部分可结合相对柔性的织物或材料，而希望刚性的主体100的部分可结合较差柔性的织物或材料。

在本发明的一个实施例中，如图3和4所示，主体100可包括相对布置的第一和第二部分124和126。在本发明的一个实施例中，第一和第二部分124和126包括相对于主体100的其它部分较差柔性的材料。第一和第二部分124和126的边缘可结合到也可相对布置的更加柔性的第三和第四部分128和130的边缘上，以便形成关节支承装置10的主体100。在此构造中，可以实现限制在下面的关节在一个方向上运动的范围，同时允许在另一方向上相对自由运动。

在适用于踝的支承装置10的实施例中，如图1-4所示，内侧部分103(对应于第一部分124)和外侧部分105(对应于第二部分126)可横跨踝关节并相对配置。内侧部分103和外侧部分05可相对于主体100的其它部分具有较差柔性。后部102(对应于第三部分128)和前部104(对应于第四部分130)也横跨踝关节并相对配置，使得内侧、外侧、后部和前部103、105、102和104的边缘结合在一起以便形成主体100，如图1-4所示。后部102和前部104可比内侧部分103和外侧部分105更加柔性。在希望减缓踝滚动速度，但为了进行例如跑动或跳跃的运动动作而使得相对未受限制的踝弯曲和伸展是必要的情况下，上述配置在防止内翻和外翻伤害时是有用的。例如，篮球或网球运动员可得益于穿着结合有这种特征的踝支架。

在一个实施例中，如图1-5所示，主体100还可包括在脚的底部下面包覆的下部132。下部132可与内侧和外侧部分103和105集成在一起，或者下部132可以是分开的材料部件，该材料部件的边缘结合到内侧和外侧部分103和105上。在用于踝的支承装置10内的下部132还有助于限制关节在特定方向上的运动。例如，用于踝的支承装置10的下部132可朝着后跟区域定位在脚下面，至少局部在跟骨之下，以便向上产生压缩，并在脚不承载重量时闭合踝关节内的自然间隙。在某些实施例中，这种构造可适于有助于防止多种不希望的踝移位。

在本发明的一个实施例中，如图1和2清楚所示，支承装置10可包括位于主体100的其它相对硬的部分(例如第一和第二部分124和126)的边界内的局部的可膨胀部分106。由于可膨胀部分106可提供主体100的局部柔性，可膨胀部分106可为特定穿着者的关节和周围解剖结构提供更好的合身，并允许在期望的方向上更多的关节运动。

在本发明一个实施例中，可膨胀部分106可由涂有热塑聚氨酯(TPU)的薄带的弹性合成层制成。但是，可以想到的是，可以使用比主体100的相对硬的部分(例如第一和第二部分124和126)更加柔性的其它适当材料。在一个实施例中，可膨胀部分可包括可减小关节支承装置10的总体重量的重量轻材料或者使得在下面的关节和周围解剖结构的皮肤可呼吸的材料。可膨胀部分106的尺寸、颜色和形状还可以变化，以有助于支承装置10的总体美观。另外，单个可膨胀部分106或多个可膨胀部分106可包含在主体100内。

当连接到主体100上时，第一和第二支承构件203和205可用来通过为特定方向上的运动提供机械阻力而防止关节不希望地移位。第一和第二支承构件203和205还可用来通过例如将局部化冲击产生的力在支承构件203或205的整个表面上分散而保护关节不受到冲击。

如图6(a)和6(b)最佳地示出，第一支承构件203通过形成在主体100的第一部分124内的第一空腔211容纳。第二支承构件205可通过与第一空腔211相对地形成在主体100的第二部分126内的第二空腔213容纳。在本发明的一个实施例中，第一和第二部分124和126包括以上所述的主体100的相对硬的部分。第一支承构件203和第二支承构件205的期望位置将根据特定关节的解剖结构以及需要期望避免的移位和/或伤害的特定类型来变化。

在主要设计用于减小踝内翻和外翻伤害的支承装置10的实施例中，如图1-4所示，第一和第二支承构件203和205之一可靠近踝的内侧踝定位在主体100的内侧部分103内，而另一支承构件可靠近踝的外侧踝定位在主体100的外侧部分105内。

在主要适用于减小在腕内的过度的桡尺骨的偏移的实施例中，第一和第二支承构件203和205可定位在内侧和外侧位置。在适用于减小腕的过度弯曲和伸展的腕支承装置的实施例中，第一和第二支承构件203和205可定位在背侧或腹侧(或手掌中)的位置。

第一和第二支承构件203和205可由任何数量的适当材料制成，该适当材料包括但不局限于塑料、金属、合成材料或其组合。在本发明的一个实施例中，第一和第二支承构件203和205可由射出成型聚乙烯或类似材料(例如聚酰胺、聚醚嵌段酰胺和/或TPU)来制成。不管使用何种材料，希望的是第一和第二支承构件203和205足够刚性，以便防止关节过度移位，并且减小外部冲击力，但具有足够柔性，以便在期望方向上具有柔性。以此方式，支承装置10可提供关节保护，同时允许对于特定活动所需的运动的相对正常的自由度。

根据特定关节的解剖结构和希望避免的关节移位和/或伤害的特定类型，第一和第二支承构件203和205可形成多种不同的形状和尺寸。通常，第一和第二支承构件203和205被设计成适应待被支承关节和其周围解剖结构的形状，并且防止关节和/或其周围解剖结构的不希望移位或运动。由于关节的相对侧通常具有略微不同的几何结构、尺寸、形状，第一和第二支承构件203和205的位置会相互不同。在某些实施例中，关节的相对侧比较地相似，第一和第二支承构件203和205可完全相同。在某些实施例中，使用相同的第一和第二支承构件203和205可减小制造成本并且增加互换性，而使用不同的第一和第二支承构件203和205可允许更好地合身。

在一个实施例中，如图6(a)和6(b)所示，第一和第二支承构件可以是大致平面的，并且在第一方向上较长。以此方式，支承构件可减小关节的不希望的运动，并且保护关节本身不受到外部冲击。例如内侧支承构件202的大致平面的第一和第二支承构件203和205也可提供在相对较宽的区域上分散对关节的任何外部冲击的优点，并且限制由较窄支承件造成的压力点。如图6(a)和6(b)所示，内侧支承构件202在与踝关节的在下面的内侧踝相对应的区域内具有相对宽的平面构造，其能够保护此关节不受到外部冲击。

在其它实施例中，可以想到的是，第一和第二支承构件203和205可具有其它适当的构造，包括但不局限于多种多边形或弯曲形状，或者甚至非平面构造(例如杆、管、块)，或能够支承和保护目标关节的任何其它形状。

在一个实施例中，如图6(a)和6(b)所示，支承构件202可包括位于支承构件末端处的端部216。端部216可被放置与待被固定关节紧邻的近侧和远侧的解剖结构的部分间接接触。这种接触通常是间接的，使得支承构件可容纳在主体100的空腔内。将第一和第二支承构件203和205的端部216与待被固定的关节紧邻的近侧和远侧的解剖结构的部分间接接触可使得该支承依赖于围绕关节的较大的在下面的骨骼结构的强度和稳定性。

例如，按照本发明的实施例的内侧支承构件202在图6(a)和6(b)中表示。内侧支承构件202可通过减缓和防止踝的内翻来支承踝的内侧的一边。内侧支承构件202的端部216之一可间接接触与踝关节紧邻的近侧的腿下部的内侧的一边，而另一端部216可间接接触与踝关节紧邻的远侧的后跟区域的内侧的一边。由于这种几何结构和定向，内侧支承构件202能够为踝的内翻提供阻力。

更具体地，包括在下面的胫骨的腿下部的内侧一边以及包括在下面的跟骨的后跟区域的内侧的一边在围绕踝关节相对内翻的能力可以通过提供其端部216间接压靠这些解剖结构的表面并且其中心区段抵抗显著弯曲的支承装置来减小或消除。

在本发明的一个实施例中，准确适应待被支承关节及其周围解剖结构的形状的需要可要求第一和第二支承构件203和205在其适应关节内的在下面的骨骼或其它结构的表面内包括突出部或弯曲区域。图6(a)和6(b)表示一种这样的实例，其中内侧支承构件202包括从其中心向外突出的弯曲部分208，以便更加准确地适应踝的内侧踝的形状。在其它实施例中，类似的突出部或弯曲构件可用来适应各种骨骼或其它解剖结构。

在本发明的实施例中，第一和第二支承构件203和205可以根据从穿着者获得的信息或数据针对关节支承装置10的特定穿着者定制。穿着者的关节和周围解剖结构的尺寸以及穿着者的任何其它要求或喜好可通过穿着者或另一个人记录，并提供给第一和第二支承构件203和205的制造商。包括但不局限于量尺、测量带、两维或三维扫描器、压力传感器、照片、视频或其它类似装置的传统测量技术可用来获得与合身相关的参数。用于定制插入件的制造技术可包括机加工、热成形或压制，以便获取期望的参数。定制工艺可适用于提供可减小或消除不希望压力点的支承构件，可提供类似于在下面的关节的弯曲性能的更加自然的弯曲性能，并且可增加整体美观。

在一个实施例中，第一和第二支承构件203和205可包括一个或多个结构特征以便改变其性能和/或外观。在一个实施例中，如图6(a)和6(b)所示，内侧支承构件202可包括沿着内侧支承构件202的长度在近侧-远侧的方向上延伸的一系列凹槽206。凹槽206可被定向，以便在单向的取向上赋予额外的强度。以此方式，例如，关节的支承装置10可为踝的内翻或外翻提供阻力，但仍然允许踝在跑动或跳跃时的弯曲和伸展。在本发明的范围内，其他结构特征(包括但不局限于凸脊、凸起、凹痕或孔)也被认为落入在本发明的范围内。

在本发明的实施例中，如图1-5所示，第一和第二支承构件203和205布置在第一和第二空腔211和213内。如上所述，支承构件及其相应的空腔(即主体100的第一部分124和第二部分126)的期望位置将根据特定关节的解剖结构以及需要避免的关节移位和/或伤害的特定类型而变化。

第一和第二空腔211和213用作容座以便在主体100内容纳第一和第二支承构件203和205。第一和第二空腔211和213通常限定为主体100的外表面110和内表面108之间的空间。在一个实施例中，第一和第二支承构件203和205可分别通过第一和第二空腔211和213至少部分容纳，但不整体容纳其中。在一个实施例中，支承构件可整个容纳在其各自空腔内。

在本发明的一个实施例中，第一和第二空腔211和213可被密封，使得支承构件不可拆卸。在本发明的另一实施例中，第一和第二空腔211和213被保留呈开着状态，使得在关节支承装置10的制造完成之后，第一和第二支承构件203和205或其它元件也可以从空腔拆卸或添加到空腔中。以此方式，第一和第二支承构件203和205可被拆卸和/或更换达到如上所述的期望的支承构件的互换性或定制支承构件的插入的程度。

如图7所示，第一和第二空腔211和213还可容纳另外的缓冲或衬垫214以及第一和第二支承构件203和205。衬垫214可布置在第一支承构件203和主体100的第一部分124的内表面108之间和/或第二支承构件205和主体100的第二部分126的内表面108之间。衬垫214可为穿着者提供更好、更舒适的合身，并且在不为总体设计增加显著重量的情况下实现。另外，衬垫214可有助于分散冲击力。

在本发明的一个实施例中，如图1-4所示，形成第一和第二空腔211和213的外部的主体100的外表面110可包括一个或多个窗口114。窗口114可使得第一和第二支承构件203和205的至少一部分至少部分从主体100的外部看到。在本发明的一个实施例中，窗口114可由网格材料制成。可以想到的是，窗口114的其它类型(例如半透明或透明的实心表面)被认为落入本发明的范围和精神内。

此外，窗口114可通过框架112围绕。框架112可在主体100的外表面110上将窗口保持就位，或者它们仅仅可靠近窗口布置。框架112和窗口114可通过胶粘、缝合或其它传统方式相互固定和/或固定至主体100。此外，多个分开的窗口114可出现在靠近每个支承构件的位置。

由于窗口114可使得支承构件的至少一部分从主体的外部看到，支承装置的穿着者可选择通过将带有其喜欢颜色、喜欢队标和队色或其它个性化标示的支承构件放置在空腔内而进一步定制支承装置。使用者还能够选择不同水平的支承、材料组合或各种其它参数。

对于本发明的特殊实施例描述了布置在内侧和外侧空腔210和212内的内侧和外侧支承构件202和204而言，本领域普通技术人员将理解到在某些情况下，有利的是只在所述支承装置10的一侧包括支承装置和相应的空腔。换言之，在本发明的范围和精神内，可以想到关节支承装置10只在一侧具有一个支承构件。

在本发明的实施例中，如图5最佳所示，条带300可布置在位于靠近待被支承关节位置的主体100的部分101上。在连接到主体100上时，条带300可将主体100的近侧部分101固定在关节及其紧邻的解剖结构上。在某些情况下，条带300也可用来防止关节围绕大致平行于与被支承关节紧邻的解剖结构的主要骨骼结构延伸的轴线转动。另外的条带也可布置在主体100的例如远侧部分的其它部分上。

在某些构造中，如图1和2最佳示出，条带300还可与覆盖第一和第二支承构件203或205的近端216的主体100的外表面110的一部分的重叠。在这种情况下，条带300还可用来强化第一或第二支承构件203或205及其周围主体110，并将他们固定至待被固定的关节上。在第一或第二支承构件203和205以此方式固定时，可以增加关节支承装置10的总体效率。

在本发明的一个实施例中，条带300可以在条带的固定端306处固定连接到主体100的近侧部分101上，并且在条带的自由端308处可拆卸地连接。条带300能够围绕主体100和待被固定的关节或者其周围解剖结构缠绕。可以使用其它适当的紧固装置318，包括但不局限于卡扣、钩子、扣环、按钮或拉锁。

在一个实施例中，条带300能够围绕包括与待被固定关节紧邻的在下面的解剖结构的主体100的近侧部分101缠绕。例如，对于设计用于踝的关节支承装置来说，条带300能够至少部分围绕主体100的近侧部分101缠绕，而与踝紧邻的穿着者的腿下部的一部分被包含在主体100的近侧部分101的边界内。

在一个实施例中，如图1-5、8(a)和8(b)所示，条带300可具有双区域紧固系统，以便将条带300固定在主体100上。双区域可以通过具有定位在相同条带上的两个分开的紧固装置318来形成。紧固装置318之一能够沿着条带300的长度从条带300牢固连接到主体100的位置到第一紧固装置318连接到主体100上的位置围绕主体100形成张力并在主体100内形成压缩。另一紧固装置318能够沿着条带300的长度从第一紧固装置318连接到主体100上的位置到第二紧固装置318连接到主体100上的位置围绕主体100形成张力并在主体100内形成压缩。

在一个实施例中，如图8(a)和8(b)所示，条带300包括内部条带表面302和外部条带表面304。外部条带表面304可具有靠近条带300的固定端306定位的外部条带紧固装置310。内部条带表面302可具有靠近条带300的自由端308定位的内部条带紧固装置312。

相应地，如图4和5所示，主体100可包括从主体100的近侧部分101延伸的突片320。突片320具有位于其内表面上的内部突片紧固装置314和位于其外表面上的外部突片紧固装置316。最靠近突片320分出来位置的主体100的近侧部分101的区域还可包括条带狭槽118。条带狭槽118是主体100内能够使得条带300的一部分经过其中的开口。如图1-3所示，主体100还可包括另外的条带引导件120，以便在条带围绕关节缠绕时引导条带300。

为了绷紧围绕待被支撑关节以及其紧邻的解剖结构的条带300，该条带300围绕主体100的近端缠绕，同时外部和内部条带紧固装置310和312连接到内部和外部突片紧固装置314和316。

例如，现在将描述设计用于支承右踝关节并结合有图1-5、8(a)和8(b)所示条带构造的本发明实施例的操作。在此实施例中，在内部条带表面302向内面向踝关节时，条带300的自由端308可围绕踝关节的前部缠绕并穿过条带细槽188。在条带300穿过条带细槽118被拉紧而时，带有外部条带紧固装置的外部条带表面304将总体终止于踝关节之上的向前、外侧位置。外部条带紧固装置310的某些部分可穿过条带细槽118被牵拉。在条带300被拉紧的情况下，突片320可向下折叠，使得内部突片紧固装置314与外部条带紧固装置310的一部分相配合。因此，条带300可围绕主体100的前侧以及在下面的踝关节形成张力，并在主体100的前侧以及在下面的踝关节中形成压缩。

此时围绕主体100的近侧后部102，条带300可再次被拉紧。条带300的自由端308可穿过后部条带细槽118，以导引其围绕主体100的近侧后部102。在某些实施例中，另外有利的是条带围绕踝缠绕的方向。通过从内侧的一边到外侧的一边缠绕，穿着者能够实现更好的机械优点。这与在相反方向上缠绕的自然倾向不同。

条带300可接着围绕主体100的近侧内侧部分103缠绕，并且接着可最终被拉紧使其围绕踝关节的前部绕回，从而条带300的自由端308的一部分叠盖固定端306的一部分。此时，内部条带紧固装置312可与外部条带紧固装置310相配合。由于突片320在外部条带紧固装置310的一部分上折叠，将外部突片紧固装置316暴露于支承装置的外部，内部条带紧固装置312的一部分也可与外部突片紧固装置316相配合。因此，条带围绕主体100的后侧以及在下面的踝关节形成张力并在主体100的后侧以及在下面的踝关节中形成压缩。

在采用所述的双区域紧固系统的示例性实施例中，形成了张力和压缩的两个分开区域。这可具有围绕关节或其周围解剖结构的周边更加均匀地分布张力和压缩的效果。这种配置因此可减小或消除了传统条带紧固配置中出现的夹紧或其它不舒适来源。

在本发明的实施例中，如图5所示，一个或多个本体感受构件400可布置在主体100的内表面108上。在连接到主体100上时，本体感受构件400可用来有选择地刺激身体的本体感受反应，增加在特定肌肉内的张力，以有助于抵抗或减缓不希望的关节运动速度。因此，本体感受构件400可与关节支承装置的其它元件(例如第一和第二支承构件203和205)提供的初始阻力相结合，以减小受伤的可能性。

刚好在身体的皮肤、肌肉、韧带和腱之下的是公知为本体感受受体的受体。如对本领域普通技术人员是显而易见的那样，在感觉到这些受体附近的皮肤部分之间的相对运动或这些受体附近的皮肤部分上的其它触觉感觉之后，本体感受受体能够在其相关的肌肉内触发增加的张力。

为了在穿着关节支承装置的同时增加触发这些受体的敏感性，相对于皮肤具有相对高摩擦系数的本体感受构件400可放置在接触皮肤的关节支承装置10的主体100的内表面108上。由于这种高摩擦元件，由于关节运动造成周围的支承装置10的扰动更可能直接传递到待被支承的关节周围的皮肤表面。

在本发明的一个实施例中，本体感受构件400可由TPU制成。但是，可以想到的是，可以使用相对于皮肤具有比组成主体100的内表面108的其它材料的大部分更高摩擦系数的其它适当的材料，这些适当的材料包括但不限于皮革、橡胶、塑料或合成物。

本体感受构件400可形成多种形状、尺寸和图案。在本发明的一个实施例中，本体感受构件400可以是大致平面的多边形TPU片材。在本发明的另一实施例中，本体感受构件400可以是一系列紧密隔开的TPU肋。可采用足够多的肋，以便与皮肤产生足够的摩擦，但是不非常大，以便不造成不舒适感，该不舒适感会使得穿着者不使用该关节支承装置。

本体感受构件400可通过缝合、胶粘、射出成型、涂抹或任何其它适当方式连接在主体100的内表面108上。

本体感受构件400的数量和位置确定哪一个受体被刺激(并且因此确定将张紧哪一个肌肉)。在本体感受构件400适当放置时，适当的肌肉将被刺激以便最佳地抵抗给定的不希望的关节运动。在某些情况下，单个本体感受构件足以启动所需反应。在其它情况下，多个本体感受构件可产生更好的结果。

在设计用于支承右踝关节的一个实施例中，如图5所示，可采用两个分开的本体感受构件400。在此实施例中，本体感受构件400可在踝之上定位在近侧、内侧部分101、103内以及在踝之上定位在主体100的内表面108的近侧、外侧部分101、105内。定位在内侧和外侧部分103和105内的本体感受构件被定位成分别刺激腓骨肌、小腿三头肌和胫骨前肌。

在本发明的实施例中，主体100可连接到能够容纳气体或液体的囊体上。囊体可定位在关节支承装置10的主体10上的任何地方，或者囊体可以外部安装在主体100上。囊体可定位在主体的内表面108或外表面110上，或者定位在主体100的内表面108和外表面110之间。在囊体定位在内表面108和110之间的实施例中，囊体可定位在第一或第二空腔211或213内，或者它可定位在它们之外。在囊体定位在第一或第二空腔211或213内的情况下，囊体本身用作第一或第二支承装置203或205。在本发明的一个实施例中，囊体能够填充液体，并且接着被冷冻，因此使得囊体用作冷却元件或冰袋。囊体还可被加热或者容纳加热元件，以便在使用之前加热肌肉，或有助于减轻来自于伤害的肿胀。

囊体可由能够保持气体或液体的任何适当物质制成，包括但不局限于橡胶或塑料。囊体可永久地包含在主体100内，或者可以拆卸，并且因此可以更换。囊体可在包含在主体100内之前预先填充气体或液体，或者它可随后填充或重新填充。在可以填充的囊体的情况下，囊体可包括喷嘴、孔口或其它适当填充元件。囊体还可包括泵，以有助于填充。单个囊体或多个囊体可包含在主体100内。

在本发明的实施例中，一个或多个压缩带134可被添加在关节支承装置10的主体100上，以有助于关节稳定和支承。压缩带134可包含在主体的内表面108或外表面110上。压缩带134能够使得关节支承装置的主体100更好地支承关节、其紧邻的解剖结构和在下面的肌肉的自然柔曲、膨胀和收缩。在本发明的一个实施例中，压缩带134是高度弹性的TPU带。TPU带可以是层压、喷射、印刷、胶粘或缝合在主体100上。如图12所示，压缩带134可以具有多种形状和尺寸。在图12所示的示例性实施例中，“X”和“V”形状的TPU压缩带134被层压到踝的支承装置10的前部104的表面上。

在设计用于支承踝关节的本发明的实施例中，用于踝的支承装置10可和例如运动鞋的分开的鞋物品500一起穿着。作为选择，用于踝的支承装置10可永久或可拆卸地结合到鞋物品500内。如图9所示，按照本发明一个实施例的具有集成的用于踝的支承装置10的鞋物品500包括在踝周围布置的上部502和布置在下部502之下的鞋底504。容纳内侧支承构件202的内侧空腔210布置在上部502的内侧部分103内。在外侧一边(图9未示出)，容纳外侧支承构件204的外侧空腔212与上部502的外侧部分105内的内侧空腔210相对布置。条带300布置在上部502的近侧部分101上，并且一个或多个本体感受构件400(图9未示出)布置在上部502的内表面108上。具有集成的用于踝的支承装置10的鞋物品500的结构特征和功能类似于按照本发明的平接节支承装置10的某些实施例的结构特征和功能。

在一个实施例中，上部502能够具有与按照多种实施例的关节支承装置10的主体10相同的许多功能。在一个实施例中，分开的主体100可与上部500集成在一起。在本发明的另一实施例中，上部502或主体100可结合可填充流体的囊体系统，以改善合身和舒适性。如对本领域普通技术人员是显而易见的那样，可填充流体的囊体系统可包括囊体，该囊体可操作地连接到例如US专利号6785985(授权给Marvin等人)揭示的泵上，通过引证该专利，该专利的披露结合于此。

在本发明的一个实施例中，关节支承装置10可包括“智能”关节支承系统600，使得可调节的支承控制元件608可被动态操作，以便根据穿着者的需要和/或环境，提供期望水平的支承。

在一个实施例中，如图10所示，包括微处理器604和传感器606的控制系统602可操作地连接到布置在关节支承装置10内的支承控制元件608上。传感器606可例如定位在支承装置10的空腔211或213、下部132或其它适当部分内，以便提供有关穿着者或支承装置本身的数据。可以使用包括但不局限于压力传感器、力传感器、霍耳效应传感器、应变计、压电元件、负载传感器、近程式传感器、光学传感器、加速计、霍尔元件或传感器、电容传感器、电感传感器、超声转换器和接收器、无线电频率发射器和接收器、磁阻元件或大型磁阻元件的传感器606。传感器606可检测一种或多种性能状态的值，例如作用在支承装置10上扭力或压缩力。

在传感器606检测到用于被监测状态的值时，存储在微处理器604内的指令可通过支承控制元件608指示对该状态的期望的反应。例如，如果传感器606检测到指示出现了踝内翻的关节位置，微处理器604可确定需要增加抵抗脚的底部朝内侧平面向内滚动的阻力。

微处理器604可接着将指令通讯给支承控制元件致动装置610，该装置610继而驱动在支承控制元件608内的可调节元件612，使得支承被增加。驱动装置610可包括机械、机电、液压或其它适当装置来驱动可调节元件612。可调节元件可以是第一或第二支承构件203或205、囊体、条带300或支承装置10的其它适当部件。

反馈回路614可通过有关支承控制元件608的当前状态的信息更新控制系统602，并且可以继续监测关节支承装置10的性能状态。

在一个实施例中，例如电池的电源616可操作地连接到智能关节支承系统600上。电源616可布置在关节支承装置10内部或上，可从关节支承装置10上拆卸，或者可以是有选择地连接到智能关节支承系统600的外部电源。在一个实施例中，用户界面618可操作地连接到智能关节支承系统600上。用户界面618可用来选择期望的活动模式(例如以较小阻力跑动模式或者以更大阻力篮球模式)，或者将期望的指令输入到微处理器604。用户界面618还可将某些数据或状态的输出提供给使用者。本对领域普通技术人员显而易见的那样，可以结合“智能”支承系统的其它特征，包括例如US专利号7188439(授权给DiBenedetto等人的)中披露的特征，通过引证该专利，该专利的披露结合于此。

本发明的范围和广度不应该由以上所述的示例性实施例所限制，而是只应该按照下面的权利要求及其等同物来限定。

Claims (24)

1.一种用于踝的支承装置，包括：

主体，具有在踝周围布置的内侧部分和外侧部分、以及内表面；

布置在所述主体的内侧部分内的空腔中的内侧支承构件和布置在所述主体的外侧部分内的空腔中的外侧支承构件的至少一个；

布置在所述主体的近侧部分上的条带，所述条带具有紧固装置，该紧固装置适用于在与踝紧邻的腿下部的前部形成第一水平压力并且在与踝紧邻的腿下部的后部形成第二水平压力；

布置在所述主体的内表面上的一个或多个本体感受构件；

所述主体还包括相对布置的柔性前部和柔性后部，并且其中前部和后部的边缘连接到内侧部分和外侧部分的边缘上。

2.如权利要求1所述的用于踝的支承装置，其特征在于，内侧部分和外侧部分各自具有布置其中的可膨胀部分。

3.如权利要求1所述的用于踝的支承装置，其特征在于，所述内侧支承构件和所述外侧支承构件的至少一个的一部分至少部分地可通过所述主体的外表面看到。

4.如权利要求1所述的用于踝的支承装置，其特征在于，所述内侧支承构件和所述外侧支承构件的至少一个可从其空腔拆卸。

5.如权利要求1所述的用于踝的支承装置，其特征在于，还包括布置在所述内侧支承构件和所述外侧支承构件的至少一个上的多个凹槽。

6.如权利要求1所述的用于踝的支承装置，其特征在于，所述内侧支承构件和所述外侧支承构件的至少一个被成形为适应在所述主体下面的踝关节的形状。

7.如权利要求6所述的用于踝的支承装置，其特征在于，根据从穿着者获得的信息，为用于踝的支承装置的穿着者定制所述内侧支承构件和所述外侧支承构件的至少一个。

8.如权利要求1所述的用于踝的支承装置，其特征在于，所述主体连接到可填充流体的囊体上。

9.如权利要求1所述的用于踝的支承装置，其特征在于，还包括布置在所述内侧支承构件和所述外侧支承构件的至少一个和在下面的踝关节之间的衬垫。

10.如权利要求1所述的用于踝的支承装置，其特征在于，还包括布置在所述主体的表面上的一个或多个压缩带。

11.如权利要求1所述的用于踝的支承装置，其特征在于，还包括用于检测值的传感器。

12.如权利要求11所述的用于踝的支承装置，其特征在于，从所述传感器获得的值通过微处理器处理。

13.如权利要求11所述的用于踝的支承装置，其特征在于，所述传感器连接到能够被动态操作的可调节支承控制元件上。

14.如权利要求1所述的用于踝的支承装置，其特征在于，条带的紧固装置包括布置在所述条带的相对侧上的外部和内部条带紧固装置，并且所述主体具有适用于与所述外部和内部条带紧固装置可操作连接的紧固装置。

15.如权利要求1所述的用于踝的支承装置，其特征在于，一个或多个本体感受构件布置在所述主体的内表面的内侧部分和所述主体的内表面的外侧部分的至少一个内。

16.如权利要求1所述的用于踝的支承装置，其特征在于，一个或多个本体感受构件包括多个TPU肋。

17.一种用于踝的支承装置，包括：

主体，主体具有在踝周围布置的内侧部分和外侧部分、以及内表面；

布置在所述主体的内侧部分内的空腔中的内侧支承构件和布置在所述主体的外侧部分内的空腔中的外侧支承构件的至少一个；

布置在所述主体的近侧部分上的条带；以及

在踝之上布置在所述主体的内表面的内侧部分上并且在踝之上布置在所述主体的内表面的外侧部分上的本体感受构件,

所述主体还包括相对布置的柔性前部和柔性后部，并且其中前部和后部的边缘连接到内侧部分和外侧部分的边缘上。

18.如权利要求17所述的用于踝的支承装置，其特征在于，所述内侧支承构件和所述外侧支承构件的至少一个被成形为适应踝关节的踝的突出部。

19.如权利要求17所述的用于踝的支承装置，其特征在于，所述条带具有能够在与踝关节紧邻的腿下部的前部和后部形成不同水平压力的紧固装置。

20.一种鞋类物品，该鞋类物品具有集成的用于踝的支承装置，其包括：

上部，该上部具有在踝周围布置的内侧部分和外侧部分；

布置在所述上部之下的鞋底；

布置在所述上部的内侧部分内的空腔中的内侧支承构件和布置在所述上部的外侧部分内的空腔中的外侧支承构件中的至少一个；

布置在所述上部的近侧部分上的条带；以及

布置在所述上部的内表面上的一个或多个本体感受构件,

所述用于踝的支承装置的主体还包括相对布置的柔性前部和柔性后部，并且其中前部和后部的边缘连接到内侧部分和外侧部分的边缘上。

21.如权利要求20所述的鞋类物品，其特征在于，所述条带具有能够在与踝关节紧邻的腿下部的前部和后部形成不同水平压力的紧固装置。

22.如权利要求20所述的鞋类物品，其特征在于，一个或多个本体感受构件布置在所述上部的内表面的近侧部分内。

23.一种用于踝的支承装置，包括：

具有内表面的主体，所述主体包括：

具有在其中形成的内侧空腔的内侧部分；

具有在其中形成的外侧空腔的外侧部分；以及

从外侧部分延伸出的突片，所述突片具有布置在突片的内表面和外表面上的紧固装置；

布置在内侧空腔内的内侧支承构件；

布置在外侧空腔内的外侧支承构件；

条带，具有自由端和连接在所述主体的内侧部分上的固定端，并具有在固定端处布置在所述条带的外表面上的外部紧固装置以及在自由端处布置在内表面上的内部紧固装置，其中内部突片紧固装置可操作地连接到外部条带紧固装置上，并且外部突片紧固装置可操作地连接在内部条带紧固装置上；以及

在踝之上布置在所述主体的内表面的内侧部分上并在踝之上布置在所述主体的内表面的外侧部分上的本体感受构件。

24.如权利要求23所述的用于踝的支承装置，其特征在于，内部条带紧固装置也可操作地连接到外部条带紧固装置上。