CN102085126B - 膝关节矫形器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及膝关节矫形器，具有固定装置(1)、至少一个稳定化元件和导向元件(6)，导向元件借助于侧向的基础件(7)在外侧靠置在所述髌骨上，向内侧指向的延续部(8)从基础件在髌骨的近心端和远心端延伸并且用带区段(10，12)在大腿和小腿的区域中这样固定在矫形器上，使得在延续部上施加拉力。带区段有弹性，弹性带(19)与基础件连接，弹性带的弹性大于带区段的弹性，带区段和带的弹性被这样选择，使得在关节(14)从拉伸位置弯屈时在外侧延伸的带首先至少绝大程度上伸展并且设置用于所述带的伸展限制件(23)，其在所述膝关节的预给定弯屈极限角度时起作用，使得在内侧延伸的带区段至少很大程度上伸展以便使膝关节弯屈更大。

Description

膝关节矫形器
技术领域
本发明涉及一种膝关节矫形器，用于在膝关节的拉伸位置过渡到弯屈位置中并且反过来时对患者的髌骨进行导向，该膝关节矫形器具有：用于固定在大腿和小腿上的固定装置；至少一个在外侧设置的、接收膝关节的弯屈的、用于靠置在大腿和小腿上的稳定化元件；通过夹紧带装置可保持在位置中的、形状稳定的导向元件，该导向元件被设置用于借助于侧向的基础件在外侧靠置在所述髌骨上，向内侧指向的延续部从所述基础件在所述髌骨的近心端和远心端延伸并且用带区段在所述大腿和小腿的区域中这样固定在所述矫形器上，使得在所述延续部上施加拉力。
背景技术
当由于异常或损害不再能保证胫骨头部中的髌骨导向时(特别是在膝关节的拉伸位置中)需要这种用于对髌骨(膝盖骨)进行导向的膝关节矫形器。如果然后导致髌骨的移位，则至少在膝关节的接下来的弯屈时出现髌骨的让人疼痛的错误位置。本文开头所述类型的膝关节矫形器具有的任务是，即使当膝关节本身中的髌骨导向不再能在膝关节的整个运动范围上得到保证时也将髌骨保持在正确的位置中。
US 7,059,329B2和US 7,060,045B2公开了这种膝关节矫形器。它们由大腿成型件和小腿成型件构成，所述大腿成型件和小腿成型件借助于与它们连接的轨通过两个侧向的关节可摆动地彼此连接。C形的导向元件利用其两个延续部(所述延续部在近中和远中部分地包围所述髌骨)通过夹紧带与一侧上的关节连接，而该导向元件的基础件通过长度可调的带与另一关节连接。所述C形的导向元件具有垫子，该导向元件利用该垫子不仅靠置在髌骨侧面上，而且也从上面加载该髌骨的优选外侧边缘，使得将所述髌骨压到所述膝关节上。作用在髌骨上的这种压力在一定时间后被矫形器佩戴者感觉到不舒服。该矫形器与套在膝关节上的、由弹性材料构成的套筒结合使用，其中，该套筒具有用于所述髌骨的开口。
由WO 2004/069109A2公开了一种矫形器，其不具有关节轨，而是通过适当方式构成的、由弹性材料制成的套筒引起所述髌骨的导向。在此，在用于髌骨的开口侧面具有压紧垫，该压紧垫通过弹性的夹紧带压到膝关节和髌骨边缘上。在此，通过从上面作用在髌骨上的压力也导致佩戴舒适性的问题。此外，在此也缺失通过具有关节轨的侧面关节进行的导向。
发明内容
本发明的任务在于，这样地构造本文开头所述类型的膝关节矫形器，使得它在膝关节弯屈和拉伸时负责髌骨的可靠导向并且具有改善的佩戴特性。
根据本发明，所述任务利用本文开头所述类型的膝关节矫形器这样地解决，即，所述带区段构造有弹性，在外侧延伸的、允许所述基础件侧向移位的弹性带与所述基础件连接，所述弹性带的弹性大于所述带区段的弹性，在内侧延伸的所述带区段和在外侧延伸的所述带的弹性被这样选择，使得在关节从拉伸位置弯屈时所述在外侧延伸的带首先至少绝大部分伸展并且设置一用于所述在外侧延伸的带的伸展限制件，该伸展限制件在所述膝关节的预给定弯屈极限角度时起作用，使得所述在内侧延伸的带区段至少很大程度上伸展以便使所述膝关节更大地弯屈。
在本发明的膝关节矫形器中，导向元件一方面保持在髌骨旁边使得它不会从上面压到髌骨上，另一方面即使在弯屈角度大时也避免在髌骨上作用太大的压力。当膝盖从拉伸位置弯屈时，在拉伸状态中靠置在髌骨外侧上的导向元件为了对该髌骨进行导向而稍稍朝髌骨的方向移位直到达到弯曲极限角度。通过所述伸展限制件至少很大程度上抑制所述导向元件的由于所述在外侧延伸的带的原始伸展导致的侧向移位，从而通过在内侧延伸的带区段提供对于进一步弯屈所需的弹性。由此，当超过所述弯屈极限角度时，所述导向元件相对于髌骨的位置实际上不再改变。所述在外侧延伸的带设置在所述关节的高度上，使得其在所述膝关节弯屈或拉伸时在纵向方向上不会显著地移位。
优选的实施方式是，在超过所述弯曲极限角度时所述伸展限制件完全禁止所述在外侧延伸的带的进一步伸展，使得仅仅所述在内侧延伸的带区段伸展。
在本发明的一个优选实施方式中，所述膝关节可以与弹性材料制成的套筒结合使用，所述套筒在膝盖区域中套在患者骨头上并且弹性地靠置在那里。所述套筒优选具有正面的孔，髌骨可通过该孔伸出，使得可避免通过该套筒引起径向向内指向的作用在髌骨上的压力。所述侧向关节的轨可固定在所述套筒上，使得该套筒可用作用于膝关节矫形器的固定装置。
在外侧设置在稳定化元件可接收大腿和小腿上的膝关节的弯屈运动，该稳定化元件可以是弹簧元件。但是优选的实施方式是在外侧设置一关节，通过该关节，大腿轨这样靠置在大腿上并且小腿轨这样靠置在小腿上，使得大腿和小腿的相对运动通过所述轨的相应运动作为所述关节中的旋转运动被接收。所述关节可以固定在由弹性材料制成的套筒上。
所述在外侧延伸的带于是可以直接固定在所述在外侧设置的关节上。对此替代地，所述在外侧延伸的带也可以固定在所述套筒本身上，其方式是，其借助于尼龙搭扣元件直接固定在相应构成的套筒上。在该情况下，所述在外侧延伸的带的长度可调的构造是多余的，而在其他情况下所述带优选设有长度可调的区段。在这种情况下，所述在外侧延伸的带不仅具有非弹性的、长度可调的区段而且具有弹性区段。
本发明的膝关节矫形器也可以在内侧构造有具有两个轨的关节，所述轨接收大腿和小腿在膝关节区域中的运动。
所述在内侧延伸的带区段的弹性可通过材料弹性提供。在一个优选的实施方式中，可通过以下方式调节出所述带区段的精准弹性，即，将其导入到支撑轨中并且在那里与保持在所述支撑轨缝槽中的弹簧元件连接。所述带区段的弹性于是通过该弹簧元件得到。
所述在内侧延伸的带区段优选长度可调地构成，以便允许所述膝关节矫形器与患者匹配。
所述在外侧延伸的带具有比所述在内侧延伸的带高的弹性，即更容易伸展。在所述关节从拉伸状态弯屈时，所述在外侧延伸的带首先绝大程度上伸展。所述导向元件例如通过基本上非弹性的伸展限制带保持与所述在外侧延伸的带平行，所述伸展限制带在所述关节拉伸状态中具有过度长度，从而在拉伸状态中通过所述伸展限制带不会将拉力作用施加于所述导向元件。在所述关节一直弯屈到弯屈极限角度时，所述在外侧延伸的带这样程度地伸展，使得现在所述伸展限制带还将拉力作用施加于导向元件，则所述伸展限制带的至少很大程度上的非弹性防止所述在外侧延伸的带进一步伸展，使得通过所述弹性的带区段提供对于所述关节进一步弯屈所需的弹性。由于所述在内侧延伸的带区段的弹性比所述在外侧延伸的带的弹性小，对于进一步的弯屈运动在此反作用较高的阻力。替代地，也可以将伸展限制装置加工在所述在外侧延伸的带中，例如通过安放之字形接缝、织入或编入的丝线等。
所述在内侧延伸的带区段在膝盖矫形器上的固定必须这样进行，使得在所述膝关节弯屈时在所述导向元件的向内侧指向的延续部上施加内侧压力。由此将所述带区段中的一个固定在大腿上并且将所述带区段的另一个固定在小腿上。直接的内侧压力引入可通过以下方式进行，即，将带区段固定在内侧区域或外侧区域中。但是，当所述带区段进行相应的转向后，将其固定在正面区域也是可以的，由此将在弯屈时向近心端和远心端指向的拉力转向为向内侧指向的拉力。为此特别是可将所述带区段至少部分地构造为粗线形或钢丝形。
附图说明
下面借助于附图中所示的实施例详细说明本发明。附图表示：
图1从旁侧斜向观察本发明膝关节矫形器的透视图；
图2从中间侧斜向观察图1中的膝关节矫形器的透视图；
图3具有侧向延伸的带和在中间延伸的带区段的导向元件和拉伸状态中的膝关节导轨的示意图；
图4是根据图3的示图，其中该关节处于以弯屈极限角度弯屈的状态；
图5是根据图3的用于越过弯屈极限角度的关节的示图。
具体实施方式
图1和2以示意图示出用于患者右膝关节的膝关节矫形器。该矫形器具有一个待套在膝关节上并且与膝关节的形状匹配的、由编织弹性材料制成的套筒1。该套筒形成大腿区段2和小腿区段3。该套筒1在其前侧上具有开口4，在正确佩戴该矫形器的情况下，患者的髌骨通过所述开口伸出。所述套筒1由多个通过接缝5彼此连接的材料段构成。
在所述开口旁侧，一形状稳定的导向元件6靠置在所述套筒1上，该导向元件由位于所述开口4旁侧的基础件7和从那里向中间延伸的延续部8构成，所述延续部在所述开口4上方和下方延伸，使得所述导向元件6大致C形地构成。一个相应的C形边缘9可以从所述基础件7向上弯曲并且必要时配设垫子以允许柔软地靠置在髌骨边缘上。
上延续部8通过带区段10与第一关节14的大腿轨11连接，下延续部8通过带区段12与第一关节14的小腿轨13连接。所述带区段10、12长度可调地构成并且用类似于粗绳的端部15伸入到所述轨11、13中，在那里它们与在所述轨11、13的缝槽16中被导向的弹簧元件17、18连接。由此，所述带区段10、12通过所述弹簧元件17、18弹性地构成，其中，位于所述弹簧元件17、18之外的材料可以是非弹性的，使得所述弹性仅仅由所述弹簧元件17、18的弹性给出。
一个带19在外侧连接在所述导向元件6的基础件7上，该带由弹性材料制成。所述带19在所述导向元件6与一第二关节20之间建立连接，所述带19在其第二端部上与所述第二关节连接。所述第二关节20也具有大腿轨21和小腿轨22，这两者与所述套筒1连接，例如通过推入到所述套筒的相应袋槽中而与所述套筒连接。
所述带19通过一个伸展限制带23桥接，所述伸展限制带由非弹性的材料制成并且同样在所述第二关节20与所述导向元件6之间建立连接。
从图3至5可看出，所述在外侧延伸的带19包括固定区段24、25，在所述固定区段之间设置一弹性区段26。所述固定区段24用于将所述带19固定在所述第二关节20上并且所述固定区段25用于将所述带19固定在所述导向元件6上。从图3可看出，所述带19的弹性区段26通过所述伸展限制带23桥接，由此同样也设置在所述固定区段24、25之间。所述伸展限制带23在所述关节14拉伸的状态中具有比所述弹性区段26长的长度，使得所述伸展限制带23由于其超长而向上弯拱，如图3中所示。从图3中还可以看出，弹簧元件17、18通过所述带10、12在拉伸状态中处于初始位置，在该初始位置中，所述弹簧元件未伸展或者仅仅伸展很小的程度。
如果所述膝关节——并且从而所述关节14——一直弯屈到弯屈极限角度，如图4中所示的那样，则所述带19的弹性区段伸展，因为该弹性区段26具有比所述弹簧元件17、18高得多的弹性，在所述一直弯屈到弯屈极限角度时，所述弹簧元件实际上不会伸展。通过所述弹性区段26的变长，所述非弹性的伸展限制带23拉伸，该伸展限制带在达到图4中的弯屈极限角度时会承受拉负荷。
如果所述膝关节——并且从而所述关节14——进一步弯屈，如图5中所示的那样，则所述伸展限制带23防止所述带19的弹性区段26进一步伸展，使得对于所述弯屈所需的弹性现在通过所述弹簧元件17、18的伸展提供。
对于所述导向元件这意味着：所述导向元件在从图3中的拉伸位置弯屈到图4中的一直弯屈到弯屈极限角度的位置中时向中间经历一个稍稍侧向的移位，因为所述弹性区段26由于其高弹性而变长。在进一步弯屈时，所述伸展限制带23防止所述弹性区段26进一步变长，使得所述导向元件6不再侧向地移位，而是在所述膝关节进一步弯屈期间保持其外侧/内侧位置。据此，所述带区段10、12由于其弹簧元件17、18的伸展而变长。
尽管在所示的实施例中所述带区段10、12的变长通过弹簧元件17、18来描述，但是这不是必需的方案。很容易想到的是，带区段10、12由弹性材料构成或者将弹性区段(与所述弹性区段26类似)插入到所述带区段10、12中。在此重要的仅仅是，所述带区段10、12的由此形成的弹性比所述弹性区段26的弹性、即所述在外侧延伸的带19的弹性小得多。对于本发明的功能来说重要的是，首先仅仅或者很大程度上所述侧向延伸的带19伸展并且然后所述导向元件6的侧向运动通过所述伸展限制带23来停止，使得所述导向元件6的进一步侧向的运动在所述关节14的进一步弯屈的情况下不再导致或者至少不再导致所述导向元件的显著侧向运动。
为了进行澄清需指出的是，图3至5示出的是在所述关节从图3的拉伸位置弯屈到图5中的强烈弯屈位置中时的过程。当然，示图和功能说明也适用于所述关节从图5的弯屈位置拉伸到图3的拉伸位置，其中，所述髌骨通过导向元件6从由图4的弯屈极限角度形成的位置导向到拉伸位置是特别重要的。
上面定义的弯屈极限角度为大致30°的膝关节弯屈，在达到所述弯屈极限角度时所述导向元件6进行侧向移位。
所述关节14和与其连接的轨11、13对于所述导向元件6的控制不是重要的并且因此在膝矫形器中也可以取消。当所述带区段10、12以适当的其他方式用其自由端部固定在该膝矫形器上时(例如通过安放在所述套筒1上的尼龙搭扣区段)，所述关节和与其连接的轨的功能仅仅在于在一定程度上提高所述膝矫形器的稳定性。

Claims (15)

1.一种膝关节矫形器，用于在膝关节的拉伸位置过渡到弯屈位置中并且反过来时对患者的髌骨进行导向，该膝关节矫形器具有：用于固定在大腿和小腿上的固定装置(1)；至少一个在外侧设置的、接收膝关节的弯屈的、用于靠置在大腿和小腿上的稳定化元件；通过夹紧带装置可保持在位置中的、形状稳定的导向元件(6)，该导向元件被设置用于借助于该导向元件的侧向的基础件(7)在外侧靠置在所述髌骨上，该导向元件的向内侧指向的延续部(8)从所述基础件在所述髌骨的近心端和远心端延伸并且用在内侧延伸的带区段(10，12)在所述大腿和小腿的区域中这样固定在所述矫形器上，使得在所述延续部(8)上施加内侧拉力，其特征在于，所述带区段(10，12)构造有弹性，一允许所述基础件(7)侧向移位的、在外侧延伸的弹性带(19)与所述基础件(7)连接，所述弹性带的弹性大于所述带区段(10，12)的弹性，所述在内侧延伸的带区段(10，12)和所述在外侧延伸的弹性带(19)的弹性被这样选择，使得在膝关节从拉伸位置弯屈时所述在外侧延伸的弹性带(19)首先至少绝大程度上伸展并且设置一用于所述在外侧延伸的弹性带(19)的伸展限制件(23)，该伸展限制件在所述膝关节的预给定弯屈极限角度时起作用，使得所述在内侧延伸的带区段(10，12)至少很大程度上伸展以便使所述膝关节更大地弯屈。
2.根据权利要求1的膝关节矫形器，其特征在于，在超过所述弯屈极限角度时仅仅所述在内侧延伸的带区段(10，12)伸展。
3.根据权利要求1或2的膝关节矫形器，其特征在于，所述在外侧设置的稳定化元件通过一第二关节(20)构成，该第二关节具有两个可通过该第二关节(20)彼此旋转地安置的第二大腿轨(21)和第二小腿轨(22)，所述第二大腿轨(21)与固定装置(1)靠置在大腿上地连接，所述第二小腿轨(22)与固定装置(1)靠置在小腿上地连接。
4.根据权利要求1或2的膝关节矫形器，其特征在于，在内侧上设置一第一关节(14)，该第一关节具有两个可通过该第一关节(14)彼此旋转地安置的第一大腿轨(11)和第一小腿轨(13)，所述第一大腿轨(11)与固定装置(1)靠置在大腿上地连接，所述第一小腿轨(13)与固定装置(1)靠置在小腿上地连接。
5.根据权利要求3的膝关节矫形器，其特征在于，在内侧上设置一第一关节(14)，该第一关节具有两个可通过该第一关节(14)彼此旋转地安置的第一大腿轨(11)和第一小腿轨(13)，所述第一大腿轨(11)与固定装置(1)靠置在大腿上地连接，所述第一小腿轨(13)与固定装置(1)靠置在小腿上地连接。
6.根据权利要求4的膝关节矫形器，其特征在于，所述在内侧延伸的带区段(10，12)与保持在内侧的所述第一关节(14)的配属的第一大腿轨(11)和第一小腿轨(13)中的弹簧元件(17，18)连接，所述带区段(10，12)的弹性由配属的所述弹簧元件(17，18)的弹性得到。
7.根据权利要求5的膝关节矫形器，其特征在于，所述在内侧延伸的带区段(10，12)与保持在内侧的所述第一关节(14)的配属的第一大腿轨(11)和第一小腿轨(13)中的弹簧元件(17，18)连接，所述带区段(10，12)的弹性由配属的所述弹簧元件(17，18)的弹性得到。
8.根据权利要求1或2的膝关节矫形器，其特征在于，所述固定装置通过一被构造用于套在大腿和小腿上的、由弹性材料构成的套筒(1)构成。
9.根据权利要求8的膝关节矫形器，其特征在于，所述在外侧延伸的弹性带(19)利用尼龙搭扣元件固定在所述套筒(1)上。
10.根据权利要求3的膝关节矫形器，其特征在于，所述在外侧延伸的弹性带(19)固定于在外侧设置的所述第二关节(20)上。
11.根据权利要求5的膝关节矫形器，其特征在于，所述在外侧延伸的弹性带(19)固定于在外侧设置的所述第二关节(20)上。
12.根据权利要求1或2的膝关节矫形器，其特征在于，所述在内侧延伸的带区段(10，12)长度可调地构成。
13.根据权利要求1或2的膝关节矫形器，其特征在于，所述导向元件(6)构造有向上弯曲的边缘(9)，用于靠置在所述髌骨的侧边缘上。
14.根据权利要求8的膝关节矫形器，其特征在于，所述在内侧延伸的带区段(10，12)利用尼龙搭扣元件固定在所述套筒(1)上。
15.根据权利要求4的膝关节矫形器，其特征在于，所述在内侧延伸的带区段(10，12)与在内侧设置的所述第一关节(14)的配属的第一大腿轨(11)和第一小腿轨(13)连接。
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