CN101842063A - 通用矫形腿部安装式助行器 - Google Patents
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Abstract
一种用于安装在患者小腿上的矫形助行器(200)包括：助行器基底(202)，其具有用于容纳患者足部的中央区域以及包括外部鞋底(204)的间隔开的下表面；以及连接于助行器基底(202)的一对支柱(210)。每个支柱(210)具有框架构件(214)和支撑部件(215)，框架构件(214)由高强度材料形成并紧固于助行器基底(202)的第一端，支撑部件(205)一体地紧固并邻接于框架构件(214)。支撑部件(205)限定出大致对应于框架构件(214)的第二端的侧向延伸的侧翼(222)，并由比框架构件(214)的高强度材料的刚性小的材料构成。支撑部件(215)包括彼此一体地紧固并邻接的主体(216)和边界部(218)。边界部(218)由比形成主体(216)的材料的硬度低的材料形成。
Description
技术领域
本发明涉及矫形助行器，矫形助行器是供恢复创伤——诸如小腿、踝部或足部的骨折或其它损伤——的人使用的包裹足部、踝部以及小腿的矫形支撑靴。这种类型的矫形产品通常被称作“短腿助行器”。
背景技术
腿部安装式助行器是众所周知的，而公开这种助行器的典型专利包括：
美国专利No.4,771,768，授权日：1988年9月20日；发明人：Crispin；标题：受控运动式踝部骨折助行器(Controlled Motion Ankle FractureWalker)。
美国专利No.5,078,128，授权日：1992年1月7日；发明人：Grim等人；标题：可拆卸的腿部助行器(Removable Leg Walker)。
美国专利No.5,329,705，授权日：1994年7月19日；发明人：Grim等人；标题：带有减压区的鞋具(Footgear with Pressure Relief Zones)。
美国专利No.5,368,5581，授权日：1994年11月29日；发明人：Zuckerman；标题：踝支架助行器(Ankle Brace Walker)。
美国专利No.5,464,385，授权日：1995年11月7日；发明人：Grim；标题：露踵助行器(Walker with Open Heel)。
为了使助行器的作用最大化并使其用户穿戴舒适，期望助行器牢固准确地配合于穿戴者的腿部。虽然助行器被制成大体上符合穿戴者的腿形，但是腿形经常变化，从而需要助行器适应多种腿形。
许多常规助行器的共同特征为由高强度材料形成的一对支柱，这对支柱用作在其上紧固周向条带的框架。还使用容纳在支柱内的织物支撑件来包裹腿部、足部和踝部。条带通常通过相应的钩圈搭扣(hook andloop)紧固材料紧固于支柱，并且还设置有D形环以允许条带相对于支柱张紧。
这些常规支柱的常见问题在于，即使有织物支撑件围绕腿部，支柱的边缘也比较硬并且会不可饶恕地抵靠患者的腿部。这导致不期望的压力点、织物支撑件的劣化、以及患者整体上的不满意和不适感。结果是，许多患者在腿部、足部或踝部痊愈之前就将助行器抛弃，从而不符合助行器穿戴要求。
常规的支架中容易存在的其它缺点为：(1)支柱不能够包括易于互换的长支柱和短支柱；(2)它们不能够容易地适应不同尺寸的小腿；(3)用于将支柱紧固到基底的机构可能或者是永久性的或者容易出故障；(4)支柱的挠性可能是基本线性的，因此可能在弯曲循环中过于柔软而无法提供足够的矫形支撑，或者可能过度刚硬而致使用户疼痛。
在认识到对于高效助行器的需求后，已有多种助行器进入市场。然而，这些助行器通常包括相对沉重笨拙的设备，其无法提供通用性以及将来自助行器的压力均匀地分摊在患者的腿上。此外，许多当前的助行器的不足之处在于，助行器的构造方式不能够一致地提供、或者缺乏用于在穿戴者的腿部和膝部与助行器之间形成牢固可靠的接触面的调节特征。这些缺点的结果是，许多助行器降低了用户的努力。
在认识到对于能够实现可接受的功能性能特性同时使穿戴者穿戴时感觉舒适的助行器的需求后，提供了本发明的特征。通过以下描述的本发明实现了该认知。
发明内容
根据本发明的一个具体的示意性实施方式，克服了上述缺点的通用助行器可以包括以下特征中的至少一个：
1.支柱利用在其下端延伸的三个爪部基于卡扣而紧固于基底，其中两个外爪部构成配合到基底中的沟槽或凹部中的锁合构件；而第三中央爪部朝外爪部弹性偏置，使得当两个外爪部锁合就位时，中央爪部阻止它们释放。
2.提供了长支柱和短支柱，它们的下端具有可以是上述类型的相同的锁合构造。
3.支柱可以设有厚度减小区，以提高挠性并且适应不同的解剖学结构而不牺牲稳定性。位于支柱上端以下但是在踝关节上方至少一英寸或者两英寸处的厚度减小区能够提供内侧/侧向的挠性或者铰接点，以适应小腿相对较大的患者。还应当注意，内侧/侧向的铰合动作可以通过沿支柱长度的实际铰链或枢转点而不是通过减小支柱厚度来提供。
4.支柱可以在与基底的结合处或沿支柱的长度设有可变弹性机构，以允许容易的初始偏转从而适应支柱的微小偏转，并设有用于增大对于大于预定距离或角度的偏转的阻力的设置。这些设置可以包括支柱中的厚度减小区，以及当偏转超出预定量时接合的止挡部。
5.支柱可以具有向外延伸的襟板或翼，襟板或翼可以以铰接方式紧固于支柱的中央部分，以适应患者的不同的解剖学尺寸。可以采用部分延伸穿过塑料支柱的所谓“活铰链”、或厚度减小线、或者沟槽来提供铰链功能。
6.助行器的外部鞋底或外鞋底可以包括位于其上表面中的呈中空形或环形的突起，用于在行走过程中提供弹性和缓冲。并且外鞋底可以绕基底的外围向上延伸并具有周向箍带，该周向箍带与基底中匹配的凹部相配合，并在外鞋底与基底之间的接合处提供连续光滑的外表面。基底可以在助行器的中央区域从侧面挖孔，或者可以从顶面朝基底的前面和后面挖有相对较小的凹部，以降低助行器的重量。外鞋底延伸覆盖侧挖的开口，从而防止异物进入，并提供美观的外表。
7.用于枢转功能的条带保持环或D形环由整体式模制件形成，使得整体的枢转销以可枢转的方式将D形环锁合在塑料的助行器基底上。
应当理解，所有上述特征均对通用助行器的实现作出贡献，在该通用助行器中，可以使用长支柱或短支柱，并且适应不同的损伤类型的患者，以及具有不同解剖学构造的患者。
还应当注意在一些情况中，支柱可以与基底一体地模制，而不是具有紧固到基底的单独的支柱。
此处描述的助行器设计的优点包括取消了装饰性的侧帽，增大了外鞋底对塑料基底的粘附性，防水、泥和尘土，增大了表面接触和抓附动作，增大了外鞋底和塑料基底之间的弹性，并且因外鞋底和塑料基底的光滑的外表面匹配而改善了外表的美观性。基底的外鞋底向上的广度，以及与凹部和沟槽的配合还防止了外鞋底与基底层离。通过活铰链以及通过在预设的角度范围内提高的挠性而适应了踝部和小腿的尺寸变化。支柱与塑料基底之间的三联锁合匹配设置确保了安全性。通过使用能够提供枢转动作的一体模制的D形环、通过简化助行器的结构、以及通过避免对于用于不同解剖学构造的不同的助行器构造的需要而降低了成本。
根据此处所描述和示出的另一个实施方式，改善的助行器提供了具有框架构件的支柱，其中该框架构件包覆模制有支撑部件，该支撑部件具有减压性能优异的离散区域。框架构件的第一端以可释放的方式紧固于载有所述鞋底的基底构件的第一侧。支撑部件一体地紧固并邻接于框架构件的第二端。支撑部件与框架构件以使得支撑部件直接接触框架构件的方式与框架构件邻接，从而有效地与框架构件连续而没有任何中间粘合剂或基质。优选地，支撑部件与框架构件互锁，其中支撑部件的材料模制到框架构件的凹部或孔口中。
根据本实施方式的一个变型，支撑部件限定出边界部和主体，该边界部大致沿所述支撑部件的周边的至少一段定位，该主体大致邻近于框架构件。边界部的特征在于其用作减压边缘部，该减压边缘部可以具有比主体的硬度特性低的硬度特性。边界部优选地以边界部的材料与主体直接互锁并与主体邻接的方式与主体一体地模制。
除了主体/边界部构造外，支撑部件可以包括多个特征，如用于提供通风和减重的开口、以及呈支撑部件的厚度减小区的形式以便于支撑部件弯曲的活铰链。在支撑部件的另一个变型中，在主体上形成大致竖向的长形狭缝以容纳条带。长形狭缝可以包括绕由主体形成的狭缝的外围而设置的包覆模制特征，并且包覆模制特征可以包括大致比主体的材料更坚硬或耐磨的材料。在又一个实施方式中，可以绕部分主体形成凹部，以容纳衬垫材料和钩圈搭扣材料，从而以将这些材料的附接隐藏到支柱中或者使所述附接呈流线型的方式保持这些材料。
从以下的详细描述和附图的认识中，其它目的、特征和优点将变得明显。
附图说明
图1是示出本发明原理的矫形助行器的立体图。
图2是图1的助行器的左侧正视图。
图3是图1的助行器的前侧正视图。
图4是图1的助行器的右侧正视图。
图5是图1的助行器的后侧正视图。
图6和图7是助行器的俯视图和仰视图。
图8是具有外部鞋底或外鞋底与助行器基底间隔开的助行器的局部分解侧视图。
图9是沿图8中的线IX-IX的局部剖视图，示出了助行器基底与外鞋底之间的光滑配合。
图10是外鞋底的俯视图。
图11是助行器的侧面正视图，移除了条带、D形环和衬垫。
图12是示出从完整的助行器上分离的长支柱的侧视图。
图13是从短支柱内部观察的视图，该短支柱可以在踝部或小腿骨下端损伤时采用。
图14是用于支柱的三爪锁合机构的立体图。
图15是示出部分组装到基底的支柱的局部组装图。
图16类似于图15，但示出了完全组装并锁合的支柱锁合机构。
图17是长支柱其中之一的局部横剖视图，示出了减小的剖面，用于增加挠性和限制性止挡装置。
图18是沿图13的线XVIII-XVIII的短支柱其中之一的横向剖视图，示出了挠性的铰接线。
图19是整体的枢转“D形环”的立体图。
图20是图19的D形环的局部正视图。
图21是矫形助行器的另一个实施方式的立体图。
图22是沿图21的线XXII-XXII的第一侧的剖视图。
图23是图22所示的剖视图的第二侧的正视图。
图24是图21所示的支柱的分解图。
图25是沿图21的剖面XXV而取的锁合机构的剖视图。
图26是图21所示的支柱的另一个实施方式。
具体实施方式
更具体地参见附图，图1是示出本发明原理的助行器32的立体图。图1的助行器包括工程塑料基底构件34、两个支柱(在标记36处可以看到其中一个支柱)、以及外部鞋底或外鞋底38。塑料基底34例如可以由玻璃纤维填充的尼龙形成，但是可以采用其它高强度塑料或其它材料，如例如可以是涂有粉末的铝。可以由四分之一英寸厚的弹性泡沫形成的弹性层40在足部和塑料基底34的上表面之间提供缓冲垫。
附加的衬垫42绕患者的足部、踝部和小腿延伸。衬垫42通过维可牢(VELCRO)型钩圈搭扣材料保持在包括支柱36在内的支柱之间的适当位置，其中钩型材料沿支柱的内表面延伸，而衬垫42或者在其外表面具有匹配的毛圈材料，或者为与钩型材料固有匹配的纤维类型材料。
顺带地，应当注意，附图中的图1至图6与2002年7月23日提交的、标题为“弹性矫形助行器的顶部和侧部”的外观设计专利申请的前六幅图基本相同。
继续描述附图中的图1，条带51至55绕患者的衬有衬垫的足部、踝部和小腿延伸。这些条带通过狭缝如支柱36中的狭缝44或D形环如D形环46或枢转D形环48紧固于基底34和支柱。在这些条带的重叠表面上设有匹配的钩圈搭扣材料，使其能够方便地调节。以下将更加详细地讨论一体形成的D形环48。
支柱36的厚度在区域62处减小，以提高支柱的挠性从而方便地适应小腿较大的患者。然而，为了确保矫形稳定性和支撑，设置了止挡机构64。如以下更加详细的公开(见图17)，止挡机构64具有由狭窄空间间隔开的两个表面。因此，当助行器安装到小腿较大的人上时，支柱36的上部能够容易地朝外挠曲。然而，如果在使用中，支柱36挠曲超过预定的距离或角度，优选地至少等于15度但小于30度，则附图标记64处的两个间隔开的表面接合，从而具有显著增大的抵抗进一步偏离的阻力，并且增强对腿部的支撑。
关于条带51和52，它们各有一端永久性地紧固于D形环，其中用于条带52的D形环66是可见的。条带51和52的自由端分别穿过D形环48和46，然后折回并通过钩圈搭扣紧固材料使条带的相对表面接合。其它条带53、54和55类似地以大致常规的方式绕组件延伸，其中支柱中的狭缝和/或支柱的外表面上的钩圈搭扣材料将条带保持在适当位置。
图2至图7是图1所示的助行器的不同视图，其中图7示出了用于增大摩擦和附着力的外部鞋底或外鞋底38的带有花纹的底层。外鞋底通过粘合剂粘接于塑料基底34，并且外鞋底绕塑料基底的侧面延伸并延伸到塑料基底的侧面上。
有利地，如附图中的图8和图9所示，外鞋底38的上边缘具有脊状部72，该脊状部72与基底中匹配的外围凹部74互锁。该构造增大了附着力并防止外鞋底与基底分离。可以使用更加复杂的互锁结构来替代示出的简单的脊状部和沟槽；并且脊状部和沟槽可以颠倒。
参见附图中的图8和图9，清晰地示出了向内延伸到薄中央腹板的挖出开口76、以及挖空部78。参见附图中的图1、图2和图4，注意外鞋底38覆盖了挖出的开口76。这有利于防止泥土或其它异物进入。
还可以注意到，助行器基底34在外围凹部74正上方的区域80中的向外广度比凹部74正下方的区域82中的向外广度大预定的厚度，该预定的厚度等于外鞋底38的厚度。该构造使得在外鞋底38与基底34匹配的区域呈现光滑的外型；并具有避免了可能在患者走路时挂住物体的突起的优点，并呈现出美观的外表。这还避免了对于用于封闭挖开区域76的端部的附加部件的需要。
图10是外鞋底38的俯视平面图，其中踵部区域在图10所示的左侧而趾部区域在右侧。这是外鞋底38内部的视图，并且包括大量中空的环形突起90，以及向上延伸的壁或脊状部92。这些突起和壁从外鞋底38的连续的下表面向上延伸；并且它们特别是在踵部区域提供了额外的弹性，否则在行走迈步中踵部撞击部会对患者受伤的小腿或足部造成冲击。还应当注意，封闭的壁突起将空气保持在外鞋底的下部与基底34的匹配表面之间，从而增加了由外鞋底提供的弹性和弹浮力。还应当注意，外鞋底38优选地以粘合剂方式粘接于基底34。
图11是图1的助行器的侧视图，其中移除了衬垫、条带和D形环。除了以上提到的各项外，线94代表支柱36与助行器基底34之间的匹配表面。
图12是长支柱的内侧的平面图，示例地但并非限制性地，该长支柱大约13英寸长。该长支柱包括开口或狭缝44以及凹部96，以降低组件的重量。如先前的附图所示，狭缝44容纳用于将助行器牢固地保持在患者上的条带，如条带55。
附图中的图13所示的短支柱102大约6.5英寸长，而其横向延伸的翼部132和134大约4.5英寸宽。
长支柱36的下端具有三联锁合机构，该三联锁合机构包括三个爪部，即两个外爪部106以及中央锁合爪部106。短支柱102具有同样的三爪锁合机构，包括两个外爪部104′以及中央锁合爪部106′。
图14是位于支柱下端的锁合机构的立体图。注意除了三个锁合爪部104、106外，支柱还具有两个薄的向外延伸的纵向凸缘108，所述纵向凸缘108与支柱支撑件上的纵向沟槽或狭缝110匹配(见图15)。顺带一提地，从图14中可以注意到，爪部104、106比凸缘108厚，使得如图15所示，爪部104的端部不会在沟槽或狭缝110中滑动，而是骑置在这些狭缝110的外边缘上。顺带一提地，中央锁合爪部106的中央部112的厚度显著减小，使其易于沿垂直于支柱平面的方向弯曲，如图14中的箭头114所指示。
图15示出了部分组装到基底34中的支柱36，其中凸缘108与狭缝或沟槽110匹配。外爪部104强烈地向内弯曲，并且中央锁合爪部106向上弯出纸面。锁合台肩114能够接收外爪部106的向外延伸的表面116(见图14)。
图16示出了支柱36的完全锁合位置，其中爪部104的表面116锁合在锁合台肩114上。通过将中央锁合爪部106牢固地按压到外爪部104之间的空间中使其向外延伸的突起116(见图14)与外爪部104的面对的表面上的凹部互锁，完成了最后的锁合步骤。
如上所述，由于长助行器和短助行器具有相同的锁合机构，所以任意类型的助行器都能够使用同样的基底以及所期望的长支柱或短支柱来形成。
现在参见图17，图17应当与附图中的图3和图11一起考虑。如上所述，诸如支柱36的支柱可以在区域62处减薄，以提高挠性从而容易地适应小腿尺寸不同的患者。然而，如果沿箭头122所指的方向变形，则表面124、126接合，并提供期望的矫形结构支撑。初始的挠性以及随后增加的刚性与减小的挠性的结合既适应了不同尺寸的小腿，又提供了期望的矫形支撑。
现在参见图13的短助行器支柱和沿图13的平面XVIII-XVIII而取的图18的剖视图，短支柱102设有横向延伸的翼部132和134，翼部132和134带有纵向延伸的弱化线或所谓“活铰链”136。在实践中诸如支柱102的两个支柱安装在助行器基底上，带有如图1至图6所示类型的围绕踝部的衬垫，只是衬垫略短，与支柱的高度相称。条带优选地用钩圈搭扣原理安装于支柱和衬垫；而短支柱上的翼部132、134挠曲以与患者的足部和踝部的尺寸紧密地支撑配合。
图19和图20涉及附图中的图1中48处所示类型的一体模制的枢转D形环。在图19中，“D形环”48具有用于容纳条带的开口142、以及两个一体地模制的襟板144和146。襟板144上形成有一体模制的枢转销148；而襟板146具有尺寸可变的开口150。如图20所示，开口150具有指向朝外的切口，使得销148的圆形头部152能够穿过该孔卡接。然后孔的侧壁卡接回来并接合销的直径减小部并在其闭合位置保持销，通常为锁合到附图中的图1所示的矫形助行器或支撑件中的孔中。
根据助行器的另一个实施方式，图21例示了助行器200，该助行器200具有支柱210，支柱210包括带有包覆模制的支撑部件215的框架构件214。在本公开的上下文中，包覆模制特征通常定义为一种材料包覆在另一种材料或结构上模制而成的特征。两种材料应认为彼此邻接。这些支柱的包覆模制特征允许部件具有多种不同的材料特性，如硬度、耐磨度、重量、刚度及颜色，并且提供了更好的患者顺应性、舒适性及耐久性。
最初，如与此处所描述的其它实施方式，助行器200包括基底构件202、外鞋底204、紧固于基底构件的弹性层206、D形环208、以及适当的衬垫244和条带(未示出)。包覆模制的支柱210可以与此处所描述的任意实施方式一起使用。
如图22和图23所示，基底构件202的一种变型设有从基底构件202竖向延伸的侧支柱支撑件238。支柱210包括锁合机构226，该锁合机构226适于通过沿侧支柱支撑件238的内壁形成的狭缝或沟槽240以及凹部242以永久的或可移除的方式与基底构件202锁合。
锁合机构226部分地设置，使得具有特定脚码的基底构件能够与长度不同的支柱一起使用，以适应伤在不同位置的腿或者腿长不同的腿。例如，在一些损伤中，可能仅需要用矮顶助行器来固定踝部损伤。在另一些情况下，可能需要用高顶助行器来紧固膝盖以下骨折的腿。该锁合机构允许助行器的支柱尺寸具有更大的灵活性，并且减小了包装的尺寸并减少了对于库存大量助行器的需求。
在其它变型中，框架构件可以通过紧固件(即铆钉或螺钉)紧固于侧支柱支撑件并卡接到相应的沟槽或狭缝中，或者以胶粘方式粘接于侧支柱支撑件。
图24描述了适于紧固到基底构件202的包覆模制的支柱210的一种变型。支柱210包括长形框架构件214，该框架构件214包括高强度材料并具有第一端和第二端。框架构件214的第一端设置有构造成紧固于基底构件202的锁合机构226。框架构件214的第二端包括支撑部件215，该支撑部件215构造成包围腿的一部分，并且支撑诸如衬垫和钩圈搭扣材料的辅助特征。
优选地，此处框架构件的特征在于它是基本刚性的。框架构件的刚度可以由构成框架构件的材料以及/或者框架构件的几何形状提供。可以根据强度、重量、刚度以及延展性需求来选择框架构件的材料。可以用于构造框架构件的示例性材料包括诸如铝、钛和钢的金属材料以及包括玻璃或碳纤维的热固性树脂合成系，以及已经通过材料合成和几何形状而具有刚性的热塑性塑料。
应当注意，提出的框架构件应具有基本刚性特性的要求仅作为示例性构造。各个框架构件可以具有挠性特性，并且还可以设置成离散的部段，使得框架构件是与连续相对立的部段。这种部段可以通过铰链、紧固件或其它适当的元件互相连接。
根据一种变型，图21至24的实施方式所示出的框架构件214由可延展的铝构成，可延展的铝使得助行器能够适应特定助行器的穿戴者的腿部解剖学。为了适应解剖学，在一个变型中，框架构件214构型成具有至少一个弯曲236以更加紧密地贴合特定的腿的形状。在框架构件的其它变型中，框架构件对于支架的穿戴者是不可延展的，并且实施至少一个弯曲以适应标准的腿部尺寸。
如图24详细所示，框架构件214限定出至少一个开口224，开口224部分地设置以降低框架构件214的重量。框架构件214还限定出座230，该座230位于设置成接收锁合机构226的第一端。除了开口224外，框架构件214还限定出与开口224相区别的多个孔口234，这些孔口234用于允许支撑部件的材料延伸穿过这些孔口并与其互锁，如以下将更全面地描述的那样。例如，支撑部件215的材料延伸部227延伸到孔口234中，从而与框架构件214有效地互锁。
根据该实施方式，框架构件214限定出座230，该座230包括中央伸出段231，该中央伸出段从框架构件214的第一端形成并从此处以构型成接收锁合机构226的弯曲方式延伸。伸出段231形成狭缝233，该狭缝233设置成接收锁合机构226。
根据图24所示的变型，锁合机构226限定主体228，主体228具有适于以可拆卸的方式与狭缝233紧固的中央突片或按钮252。主体228还限定出插入尖部254和肩部256，当按钮252紧固在伸出段231上时，该肩部256与伸出段231邻接。尖部254及肩部256防止锁合机构226相对于框架构件214的任何移动。
参见图22和图25，基底构件202限定出位于容纳锁合机构226的内侧壁上的凹部242。锁合机构226构造成牢固地装配到边界内并且没有任何移动地限制在凹部242内。凹部242还形成为允许框架构件214的第一端的延伸段沿沟槽240滑动到凹部242中，以紧固到锁合机构226。
框架构件与锁合机构的结合的优点在于其需要对框架构件进行最少的加工和成型。替代地，优选地由塑料或合成材料模制而成的锁合机构比框架构件受到更复杂的成型。锁合机构的构造还使得易于将框架构件附接于基底构件，并且通过锁合机构上的按钮选择性地移除。
在框架构件和锁合机构的另一个变型中，座可以替代成适于接收紧固件的开口。因此在这种变型中，支柱由狭缝或沟槽来限制，并通过诸如铆钉或螺钉的紧固件而紧固于基底构件。
如上所述，支柱210还包括紧固到框架构件214的支撑部件215。支撑部件215和框架构件的材料可以通过孔口234和延伸段227，以及/或者由于支撑部件215相对于框架构件214的收缩应力而至少部分地互锁。
在变型中，支撑部件可以互锁或不互锁地以摩擦方式紧固于框架构件。可替代地，在其它变型中，支撑部件还可以以本领域技术人员普遍懂得的方式通过粘合剂或机械装置而附加地或全部地紧固于框架构件。
在优选实施方式中，支撑部件比框架构件刚度小，因为支撑部件通常更加顺贴助行器的穿戴者的腿部。支撑部件还防止了坚硬或尖锐的表面，这种表面可能在重复使用助行器时导致织物支撑件劣化。
支撑部件215包括多个开口220，这些开口220形成使空气能够穿过开口进行循环的通风特征。通风衬垫可以与这些开口220结合使用，从而为患者提供更大的舒适度。题为“用于修复和矫形设备的垫片元件”(Spacer Element for Prosthetic and Orthotic Devices)的美国申请11/723,604描述了一种示例性衬垫。
支撑部件215还限定出多个狭缝221，这些狭缝221设置成用于接收衬垫或者钩圈搭扣材料以减少它们沿框架构件214的轮廓，并且有效地将材料保持很长的使用时间以改善耐久性。例如，狭缝246可以设置成接收钩圈搭扣材料247，而狭缝248可以设置成接收钩圈搭扣材料249。相似地，狭缝221可以适于接收钩圈搭扣材料251。可以基于钩圈搭扣材料所设置成用以附接的物体的类型(即，条带、如图1的42所示的衬垫或织物型衬垫)而选择钩圈搭扣材料。支撑部件215还限定凹部237，以示例方式来说，其中部分衬垫材料244可以接收在凹部237中。
根据图24所例示的实施方式，支撑部件215限定出横向延伸的侧翼222，侧翼222位于或者靠近框架构件214的第二端。侧翼222可以采取多种不同形状，并且设置成用于提供沿腿部的更大的表面接触。这部分地允许将力更好地分摊在腿上，从而减轻由位于受伤或虚弱的腿部上的条带所施加的压力。此外，通过将侧翼构造成较大的支撑表面，可以将侧翼设计成符合患者小腿周围的解剖学，从而提高助行器的功能性，而不会仅依赖条带将腿固定就位。可以使用诸如带扣或可移除的紧固件等锁合装置来将周向侧翼靠着腿部固定就位。
根据优选实施方式，支撑部件由比框架构件的材料的刚度小的材料构成。然而，在变型中，支撑材料可以由刚性的、挠性的或半刚性的材料构成。根据一个变型，支撑部件是刚性或半刚性塑料；优选地，材料是聚丙烯，并且通过注射模制而直接模制到框架构件上。通过将支撑部件的塑料注射模制到框架构件上，不需要机械紧固件或粘合剂，因为塑料相对于框架构件收紧并与其互锁，从而紧固于框架构件。
图24描述了支撑部件215包括主体216、以及减压周界或边界部218。边界部218优选地由硬度比主体的硬度低的材料构成。而主体216优选地由刚性或半刚性材料构成，边界部218由比形成主体的材料柔软的塑料形成。因此，边界部218形成顺应部，该顺应部减轻由条带施加在腿上的压力。
在该实施方式中，主体216和边界部218优选地是一体地模制在一起的注射模制热塑性塑料。在制造支撑部件和将支撑部件紧固到构件上的过程中，首先通过由围绕构件的至少一部分的第一模型形成主体而制造主体。将诸如聚丙烯的第一材料注射到模型中从而形成主体。然后将模制的主体转移到另一个较大的第二模型，该第二模型形成包括边界部在内的最终支撑部件的形状。然后将主体紧固在第二模型中。将诸如热塑性弹性体(TPE)的第二材料注射到第二模型中，从而接触主体并形成周边部。由于第一和第二材料的聚合性质，当在第二模型中形成边界部时，边界部的第二材料一体地粘接于主体的第一材料。
为了帮助主体与边界部的互锁，主体216限定出外围凹部219，该外围凹部219允许边界部218的注射模制材料与之接合。边界部218又限定出爪部223，该爪部223接合凹部219从而与主体216互锁。脊状部219用于增大沿支撑部件215的边缘的柔性覆模的粘接表面。
主体的一个变型没有限定脊状部。可以未必提供用于允许将柔性覆模粘合到主体的脊状部。可替代地，可能期望提供更厚的柔性覆模，当在主体上没有限定脊状部时实现这一点。
在本公开的该实施方式的上下文中，主体和包覆模制的边界部应视为彼此邻接。换言之，这两个包覆模制特征优选地在没有任何中间粘合剂或紧固件的情况下彼此紧固，并且主体和边界部的结构彼此连续。这同样应用于在框架构件上包覆模制的主体。此外，由于主体直接接触框架构件，所以应认为主体与框架构件邻接。此外，主体可以通过框架结构上形成的开口而与框架构件有效地互锁。由于主体在框架构件上包覆模制，所以在主体216上形成直接邻接框架构件214的狭缝225。
应当理解，在图24的实施方式的变型中，无论主体是否与框架构件互锁，主体均可以包括能够以摩擦的方式接合到框架构件上的材料。在其它变型中，主体的收缩力能够至少部分地将主体保持在框架构件上。在又一个变型中，主体可以机械地附接于框架构件，并且与框架构件单独形成。此外，边界部可以通过粘合剂紧固于主体并且与主体单独形成。
可以使用多种材料的结合来形成带有或不带有边界部的支撑部件。例如，可以使用聚乙烯、聚氨酯及其它热塑性塑料来形成主体，并且用诸如乙烯树脂、橡胶或热塑性弹性体等适当材料来形成边界部或周边部。形成带有周边部的主体的其它方法。在美国专利5,445,602和5,716,335中可以找到形成带有边界部的主体的其它方法，此处通过引用将这两个专利并入本文。此外，柔软的挠性边界部可以机械地附接于(例如粘合剂)形成有可供边界部附接的凸台、狭缝或沟槽部的主体，从而不与主体的任何结构互锁。边界部可以由泡沫材料或者具有能够抓附助行器的穿戴者的腿部或衣物的摩擦特性的材料形成。
主体可以由虽然不如框架构件刚硬但能够向患者的腿部屈服的弹性材料形成。当然，尽管主体可以是弹性的，但如果含有支撑部件的话，主体优选地具有比边界部大的硬度。此外，支撑部件可以与刚性或半刚性的主体单独形成，而沿边界部没有任何不同的硬度区别。
在支撑部件的变型中，边界部可以形成为使得形成挠性或可拉伸的联接，并且延伸覆盖腿的比图21的实施方式所示出的更大的部分。边界部的相对侧可以彼此紧固，从而基本绕腿周向延伸。该特定变型的优点在于，周向的助行器通常被认为受限于尺寸，因为周向表面不能够如两个支柱(如图21所示)那样好地符合解剖学。较软和基本弹性的边界部能够形成联接，该联接挠曲、伸展并压缩以便允许表面在需要的时候展开。
参见图26，支撑部件215可以限定大致平行于框架构件214延伸的狭缝250。狭缝250形成于主体216上以容纳条带。狭缝250可以具有不连贯的边缘部253，该边缘部253以与图24的边界部大致相同的方式包覆模制在狭缝250上。
根据一种变型，边缘部253通常以类似于边界部218的方式形成在主体216上。边缘部253可以具有比主体大的硬度、比主体更耐久的成分、或者具有比主体更强的摩擦性。边缘部253至少部分地设置，以减少主体上因条带在腿上缚紧而造成的磨损。
应当注意在主体的变型中，狭缝可以形成在不具有上述包覆模制边缘的主体上。
与常规助行器不同，支撑部件的至少边界部屈服于腿的形状。这产生的重大优点在于，支撑部件(即柔软的边界部与更刚性的主体的结合)为患者的腿形成柔软的接触面。通过提高舒适度使得患者更乐于穿上助行器，并且助行器将更加有效地起到辅助愈合的工具的作用。此外，与刚性得多的框架构件相比，由于没有硬边，所以更柔软的边界部和主体的带有边界部的区域能够更加容易地抵靠助行器的织物衬垫穿戴。
包覆模制的支撑部件的另一个优点是消除了以可能包括用于接收周边部的部分的方式来构造支柱的需要。于是，主体可以模制有不包括用于容纳形成最终周边部的后来模制的第二材料的突起、狭缝或沟槽的周边部。这提供了大致连续的结构，该结构没有可能导致支架的穿戴者不适或者导致织物支撑件劣化的间隙、升高区域、尖锐边缘或其它隆起或凹部。
具有主体和边界部的支撑部件的另一个优点在于，与主体连续的边界部可以染有与主体颜色不同的颜料。这产生了绕支撑部件外围的滚边外表，提供了美观的外表。例如，用于形成子壳体的主体的第一材料可以具有黑色颜料，而用于形成周边部的第二材料可以具有灰色颜料。
支撑部件的又一个优点在于，其优选地由比框架构件轻的至少一种塑料形成。此外，支撑部件使得对框架构件进行加工的需要最小化，因为其有效地形成其中模制有部件的外壳体。这种模制部件包括允许通风的开口、条带狭缝以及活铰链。因此，与采用通常由单种材料或合成系形成的支柱的常规方法相比，支撑部件在制造助行器的过程中提供了更大的灵活性。
最后，可以看到以上已经在附图中示出并且详细描述了本发明的具体示意性实施方式。应当理解，可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下做出多种变化和改型。就此，以示例的方式而非限制性地，肋72和凹部74的位置可以互换，使肋位于基底上而凹部位于外鞋底外围。此外，锁合机构上的外爪部可以制作得更薄，以配合到基底的支柱支撑件上的沟槽或狭缝中。
在另一个区域，在支柱与基底之间的结合处包括用于降低支柱挠性的止挡部，两个匹配的止挡表面之一位于基底上，而另一个止挡表面位于支柱上，并且支柱至基底的结合点略有挠性。此外，外鞋底可以通过将其与基底的底部包覆模制并且使得外鞋底互锁到基底中的开口或凹部中而更加永久性地附接于助行器基底。此外，无论支柱是长还是短，都可以设有狭缝，或者一体地模制有向外延伸的D形环类型的结构，用于接收条带。因此，本发明并不限于附图所示或者以上所详细描述的具体实施方式。
Claims (24)
1.一种矫形装置，包括：
基底，所述基底具有第一侧和第二侧；
至少一个支柱，所述支柱连接于所述基底并包括：
(I)框架构件，所述框架构件由较高强度材料形成并具有第一端和第二端，所述框架构件的所述第一端紧固于所述基底的所述第一侧；以及
(II)支撑部件，所述支撑部件一体地紧固于所述框架构件并与所述框架构件邻接，并限定出大致对应于所述框架构件的所述第二端的侧向延伸的侧翼，所述支撑部件由比所述框架构件的较高强度材料刚性小的材料构成。
2.如权利要求1所述的矫形装置，其中，所述支撑部件限定出一对侧翼，所述侧翼具有位于所述框架构件的相对侧的狭缝。
3.如权利要求1所述的矫形装置，其中，所述支撑部件包括第一类型的狭缝和第二类型的狭缝，第一组狭缝位于所述框架构件的相对侧上并且与所述框架构件大致平行。
4.如权利要求1所述的矫形装置，其中，所述支撑部件限定边界部和主体，所述边界部大致沿所述支撑部件的周边的至少一段定位，所述主体与所述框架构件邻接，所述边界部具有比所述主体低的硬度特性。
5.如权利要求4所述的矫形装置，其中，所述边界部由基本弹性的塑料形成。
6.如权利要求4所述的矫形装置，其中，所述主体由基本刚性的塑料形成。
7.如权利要求1所述的矫形装置，其中，所述支撑部件包括第一和第二离散及连续材料，所述第一材料具有与所述第二材料不同的硬度特性，所述第一材料形成所述支撑部件的周边的至少一部分，而所述第二材料形成所述支撑部件的与所述框架构件邻接的至少一部分。
8.如权利要求1所述的矫形装置，还包括锁合机构，所述锁合机构适于由所述基底保持，并构造成紧固于所述框架构件。
9.如权利要求2所述的矫形装置，其中，所述支撑部件限定出用于允许所述支撑部件低阻力挠曲的厚度减小区，所述厚度减小区形成基本竖向地延伸以允许所述侧翼相对于所述支柱挠曲的活铰链。
10.如权利要求1所述的矫形装置，其中，所述支撑部件限定出具有不同硬度特性的离散区域。
11.如权利要求1所述的矫形装置，其中，所述框架构件由可延展的铝形成。
12.一种用于安装在患者小腿上的矫形装置，包括：
基底，所述基底具有用于容纳患者足部的中央区域以及包括外部鞋底的间隔开的下表面；
连接于所述基底的至少一个支柱，所述支柱包括：
框架构件，所述框架构件由较高强度材料形成并具有第一端和第二端，所述框架构件的所述第一端紧固于所述基底的第一侧；以及
支撑部件，所述支撑部件一体地紧固于所述框架构件并与所述框架构件邻接，并限定大致对应于所述框架构件的第二端的侧向延伸的侧翼，所述支撑部件由比所述框架构件的较高强度材料刚性小的材料构成；
所述基底还包括侧支柱支撑件，所述侧支柱支撑件具有用于接收所述支柱的内部的基本竖向延伸的狭缝。
13.如权利要求12所述的矫形装置，还包括锁合机构，所述锁合机构布置成用于将所述支柱紧固于所述基底，所述锁合机构限定出用于紧固到所述框架构件的所述第一端的按钮以及用于紧固到所述基底的肩部。
14.如权利要求12所述的矫形装置，其中，所述支撑部件限定出边界部和主体，所述边界部大致沿所述支撑部件的周边的至少一段定位，所述主体大致邻近于所述框架构件，所述边界部具有比所述主体低的硬度特性并与所述主体邻接。
15.如权利要求12所述的矫形装置，其中，所述支撑部件限定出具有不同的硬度特性的离散区域。
16.如权利要求12所述的矫形装置，其中，所述支撑部件限定出用于允许所述支撑部件低阻力挠曲的厚度减小区，所述厚度减小区形成基本竖向地延伸以允许所述侧翼相对于所述支柱挠曲的活铰链。
17.一种支架部件，包括：
金属框架构件，所述框架构件由可延展的材料形成并限定出至少一个开口；以及
塑料支撑部件，所述支撑部件包覆模制在所述框架构件上并一体地紧固到所述框架构件从而与所述框架构件邻接并连续，来自所述支撑部件的塑料与所述框架构件的开口互锁，所述支撑部件限定出至少一个狭缝，以及
至少一个条带，所述条带设置成紧固于所述狭缝并从所述支撑部件延伸。
18.如权利要求17所述的支架部件，其中，所述支撑部件具有第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域各自限定不同的硬度特性，所述第一区域由基本刚性的塑料限定并邻近所述金属构件定位，而所述第二区域由与所述第一区域毗接并位于所述第一区域外部的弹性塑料限定。
19.如权利要求17所述的支架部件，其中，所述第二区域在所述第一区域的部分上模制而成，从而一体地紧固于所述第一区域并与所述第一区域邻接。
20.如权利要求17所述的支架部件，其中，所述支撑部件限定出用于允许所述支撑部件低阻力挠曲的厚度减小区，所述厚度减小区形成允许所述支撑部件的一部分相对于所述框架构件挠曲的活铰链。
21.如权利要求17所述的支架部件，其中，所述框架构件由铝形成。
22.如权利要求17所述的支架部件，进一步包括衬垫材料，其中所述支撑部件限定出至少一个适于接收所述衬垫材料的凹部。
23.如权利要求17所述的支架部件，其中，所述支撑部件限定出沿所述侧翼形成并且大致平行于所述框架构件的长形狭缝。
24.如权利要求17所述的支架部件，其中，所述支撑部件覆盖所述框架构件的周边。
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