CN102740809A - 一种紧固元件以及使用该元件更好的固定物体部分的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种固定元件(33)的平面延伸，特别是层状元件沿着优选方向 (34)包括波纹金属板芯(18)中央部件，所述芯提供固定元件(33)特点和永久变形的整体刚性手、和所述芯盖(36、37)。这种固定元件、大范围在波纹瓦楞芯纸(18)取向基本平行于所述优选方向(34)和装置(38、39)可释放地固定的固定元件(33)设置在固定元件(33)上。

Description

一种紧固元件以及使用该元件更好的固定物体部分的方法

技术领域

本发明主要涉及紧固元件领域，尤其是医用夹板领域。其所保护的对象是如权利要求1的序文中所提到的紧固元件，以及相应的缚带的应用。

背景技术

WO-A1 97/2231 公开了一些医用夹板，这些夹板的主要特点是包含了一个可以不借助于任何工具便可以手动调整外形的板芯。板芯是一个有波纹的金属圆盘，波纹的楞和沟槽基本上是垂直于一个特定的方向分布的，即夹板的长轴方向。

为了实现相应的特殊应用，需要在两侧各覆盖一片波纹板芯，该波纹板芯的优选材料为具有一定厚度的铝，例如，其厚度可以为0.2-0.4mm。为了改善该夹板的佩戴舒适度，其内表面可以被加工为护垫。而其外表面则是可清洗的，这样可以降低夹板对外部影响的敏感程度。

这种类型的夹板的基本思想是波纹状的板芯有一个“保留区域”，可以允许夹板在特殊体形上进行调整。在手动塑性的过程中，这些波纹局部可以被压成平的或者直立的，这样使得夹板能够局部的扩展或者收缩。

通过该方式，可以避免在调整平盘形状时出现起皱或翘起现象。另外，由于这种波纹垂直于长轴的设计，在根据被夹身体部位调整夹板的外形时，可以实现夹板的固化，因此这种夹板在适应被夹身体部位的外形而进行的简单快捷的操作方面，在使用舒适度和简易度方面，在提供期望的高强度方面拥有几乎完美的性能。

到目前为止，有弹性、有韧性的、几乎像纺织品一样的缚带已经在组装医用夹板中使用。可是，这些缚带并不能很好的限制被固定身体部位的活动。然而，在有些情况下，应用提高固定效果的缚带以及将缚带应用于其他不同的目的都是迫切需要的。 

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种改良过的紧固元件，尤其是一种医用夹板，同样也可应用于其他领域，比如包装领域，这种元件可以在不借助于任何工具的情况下，很方便的调整外型，并且可以保持精确可靠的形态，本发明提出了这些元件的应用方案。

权利要求1、6和11已经实现了上述目的。

权利要求7-13涉及到本发明中的缚带的使用。

本发明另外的一个目的是通过改良的夹板组合，这种组合可以应用在身体的一些部位上且很好的限制被夹的身体部位。权利要求14-20中的夹板组合实现了这个目的。

本发明中紧固元件的特点在于，即波纹状的板芯的波纹大体上平行于优选的沿拉力的方向，并且为这种提供了可拆卸地紧固元件的方法。通过使波纹的楞和槽平行于优选的方向，所述紧固元件能在长度不变的前提下吸收在优选方向上的压力和张力。同时，由于板芯的波纹设计，这些组件能够手动的调整外形以适应身体部位的不规则外形。

板芯优选为铝制的，厚度在0.2mm到1.2mm之间。这样能使板芯能够抵御外部影响，同时根据使用的目的保持足够的弹性。

优选的，该紧固元件配有维可牢扣。当然，这种扣是一种安装起来非常简单的多用组件，不需要借助于任何附加工具，并且拥有很高的粘附强度。

为了使板芯和被夹的部位保持固定，也为了进一步改善其机械性能，可以在该波纹状板芯的一端或者两端都覆上一层有弹性的覆层，该覆层的材质优选为泡沫或者布料。

优选的本发明中的紧固元件的应用包括将某一部分固定在有刚性基层中，其中该部位是放在基板里或者基板上的，并且被一根或者几根环绕在该部位和连接到底基板上的紧固元件固定。

优选的，紧固元件是以一种能解开的方式固定在基板上的。

为了使该紧固元件能够适用于要固定身体部位的凹形或者凸形轮廓，该波纹状的板芯可以局部用手压平。

比较典型的要固定的身体部位是胳膊，基板是夹板，其中胳膊固定在夹板中。

本发明中紧固元件的另外一种实施例是一种绑在身体某一部位的细长的绷带，其中该紧固元件是散绕成一个缠绕在被固定身体部位的螺旋形带圈。

其中，预设好的带圈能被应用在带圈外的额外的固定元件很好的固定。

附图说明

本发明可以通过相应的附图得到更详细的解释，其中

图1是本发明提供的一种紧固基本元件的主视图；

图2a是本发明的一种可能实施例的俯视图；

图2b是图2a所示的带子的横切面图；

图3是一种已知最先进的肘部夹板，该夹板配有弹性紧固元件；

图4展示了一种类似于图2的附有不同绑缚方式的紧固元件纵切面；

图5展示了本发明的一种实施例中的肘部夹板组合，附有刚性的，可手动调整外形的条状紧固元件和一个附加的横向的用于使夹板在弯曲部分保持希望的外形的紧固元件。

图6展示了图5中所示的附有另外一种在弯曲区域使用的次等的紧固元件的肘部夹板。

图7是本发明中缚带的另外一种实施例的平视图，整个紧固元件表面以可解开的方式布满了维可牢；

图8是图7中所示的紧固元件的横截面图，其中单独展示了维可牢的放大图；

图9是本发明中的一种紧固元件绕成的封闭圆的一部分的横截面；

图10是本发明实施例提供的条状紧固元件绕成的螺旋带圈，其中身体部位时沿轴心包裹在带圈里（未示出）；

图11展示了图10中的螺旋带圈，其中螺旋带圈的拐点被附加的外部组件连接到一起；

图12展示了本发明中的紧固元件在固定手指时的应用

图13是一种测量身体被夹部位移动量的设备的原理图；

图14是一张用图13中的设备测量出来的在分别在用普通的弹性纺织紧固元件（曲线B1）和本发明提供的紧固元件（曲线B2）绑缚的手臂夹板中的手腕的弯曲和伸张程度的图表；

图15是一张用图13中的设备测量出来的在分别在用普通的弹性纺织紧固元件（曲线B1）和本发明提供的紧固元件（曲线B2）绑缚的手臂夹板中的手腕的侧屈程度的图表；

图16是一张用图13中的设备测量出来的在分别在用普通的弹性纺织紧固元件（曲线B1）和本发明提供的紧固元件（曲线B2）绑缚的手臂夹板中的手腕侧面的弯曲和伸张程度的图表。

图例说明：

10          设备            11      支座

11a         底座            11b, c    侧壁

13,13', 14    紧固元件        18                 波形板

17, 19        保护层           20, 21  紧固手段（例如维可牢带子）

22,30       肘部夹板         23      前臂部分

23         上臂部分         25, 26     紧固元件

27,28       加强组件         29      弯曲区域

30          肘部夹板        31,32,33  紧固元件

34          张力方向        35       边缝

36,37       覆层             38       扣环

39          钩子            40       身体部位

41,44       带圈             42,43     加强元件

45          手              46        食指

47,48       超声波发生装置  49       超声波脉冲接收器

50          估算单元       A1–A4   曲线（有紧固元件时）

B1–B3   曲线（有弹性带，无紧固元件时）

B3-曲线（有纤维绷带，没有固定时）。

具体实施方式

图2,4,7和8 展示了本发明中紧固元件的一些实施例。下文中将会对紧固元件13和图2，4中的的13’进行一个详细的说明如同图1中的紧固元件的设备10，以及图3中肘部夹板22，本发明范围内的其他的可能的或者有益的实施例不再赘述。

图3是治疗过程中众所周知的治疗过程中的肘部夹板，夹板22包括前臂部分23和上臂部分24，二者呈直角分布。23、24部分都有一个U形截面，能够几乎全部容纳前臂部分和上臂部分。为了能使夹板22固定在手臂上，可以根据现有技术将弹性带子25可以安装在夹板的两端，这样能固定手臂。

为了给病人提供使用的舒适度，可以将肘部夹板22内侧覆层，也可以将夹板穿孔保证空气流通。

所述肘部夹板的关键部分是引导支撑手掌的底端部分。手掌大体是垂直地置于夹板中，被一个穿过拇指和食指的长带子26固定在其中。由于长带子26也是弹性的，在以下很多情况下固定效果并不是太好：比如手掌可能沿长轴方向旋转，尽管有长带子26，在某些手臂受伤的情况下也可能造成危险，这样多少会降低夹板的固定效果。

为了克服上述问题，本发明的另外一个目的就是提供一种刚性的、有效的紧固元件替换所述弹性带子26和在某些情况下替换带子25。如图2,4中所述的紧固元件。

图2中所示的紧固元件13基于其波纹状的优选为铝制的板芯18，拥有特殊的形变和稳定性能，因此已经有人建议将其作为夹板材料使用（ 参加WO-Al -97/2231 2）。上文中公开的内容已经讲到关于波纹状的板芯18的优选尺寸和一些其他特点的内容。但是，不同于WO-Al 2 -97/2231中的板芯的是，板芯上的波纹不会沿着垂直于而是沿着平行于纵轴的方向而是伸展（对应于图7中的牵引力的方向34）。这种设计还使得紧固元件13拥有一些其他的性能。如果厚度合适，板芯18可以手动的调整形状而不用借助于任何工具，其中通过局部按压使波纹的楞竖起，也可以通过局部拉伸将其拉平。相反的，由于波纹或者楞的可塑性，材料的僵硬程度会增加，这样能提升其支撑性能。同时，个别的平行于长轴或者张力34方向的楞和槽的方向保证了在这个方向上有一个压缩和延伸量。

如果这样一个条状的或者表面很大的或者甚至是不规则形状的紧固元件13而不是弹性带子26应用在如图3（参加图5或图6）中的肘部夹板或者上述提到的任何一个夹板中，紧固元件就可以根据所示手的位置调整，并且由于其刚性，可以很好地将手固定在所属位置。这样即使有什么意外，手部就不会再产生会造成伤害的扭动。

如果如图3中所示的紧固元件13应用于医用夹板，其优势在于在其中一端或者两端都覆盖上覆板19，这样就能防止覆板18和皮肤的直接接触。覆板的材质可选用泡沫或者纱布。并且，可以在紧固元件穿孔以保证被覆盖的身体部位的空气流通。

可以在紧固元件的两端使用有优选为附有维可牢紧固系统中的钩子（参见图8）的扣接工具20和21，来实现在夹板上的紧固元件13的可拆卸的连接。夹板的附上装上对应的扣环。特别的，如果这个夹板的外表面都覆满了维可牢，紧固元件就可以扣接在夹板的外表面的任何地方，这样一个形成了一个灵活的扣接系统。

除了完整的钩子和扣环紧固系统外，紧固元件13’也可以使用图4中的27，18。这其中的紧缚方式被设计成在紧固元件两关的柔韧的，优选为不可伸缩的带子以及固定紧固元件用的钩子，纽扣或者其他可拆解的物件。也可以用可溶（或不可溶）胶将紧固元件粘在夹板上。紧固元件可以实行单面设计，但是这样有一个缺点，就是夹板被裁减的需要的形状时会会造成材料的相当大的浪费。

显而易见地，图2和图4中展示的紧固元件13、13’不仅应用图3中所示的肘部夹板，也同样应用于其他的医用夹板，其中，可以轻易并且可靠地实现将被夹身体部位稳定并且精确地固定在基件之中或者之上。文中对上臂夹板做了特殊说明，其中板状基件和本发明提到的紧固元件的联合体通过随着前臂的特殊形状调整使得使用前臂夹板时有很高的舒适度，不滑动的同时，给胳膊的移动预留了足够的空间。

由于本发明中应用于医疗夹板的紧固元件的大量的不同类型和其板芯的不同厚度，使得紧固元件有使夹板实现完美无缝覆盖的优点。夹板也可以有很多不同的构造：U形的基板，半圆的夹板或者在使用紧固元件区域的全周夹板。不管怎样，该解决方案能提供高适应性和高舒适度。并且，如图5或6中所示的肘部夹板30-可以使用额外的紧固元件31,32将肘部夹板（或者其他夹板）固定成为一个特殊的（有角度的）构造。紧固元件31,32的构造方式和紧固元件13,13’和14相近，这样保证它们在长轴方向上有相近的硬度和张力。如果图5中的肘部夹片30在弯曲区域29以一个差不多正确或者另一个角度弯曲，这个角度可以通过将一个刚性的紧固元件横跨固定在角的两边上固定，从而阻止弯曲区域29的角度的变动。紧固元件31可以只安装在夹板的一端或者也可以安装在两端。

在某些特殊情况下，夹板材料的固有硬度不够时，图6中所示的肘部夹板30或者其他夹板可以通过使用外部夹板固定。这样的外部固定可以在优选为图6中所示的弯曲区域29实施。但是，也可以在一个负载更大的夹板上的其他区域使用。这种情况下，采用的紧固元件的厚度大一些——0.6mm到1.2mm之间。

本发明可以普遍使用,然而，对于医用以外的领域，任何地方任何形状的物体必须快速、安全地系在一个坚固的底座上。图1为一种普遍的实施例。本方案的一种圆柱体12被安排在一个支座11上，该支座11有1个基座11a和2个侧壁11b、11c。所述的物体需要固定在支座上，在某种程度上防止它的移动（滚动或滑动）。该物体12的两端被两跟类似于紧固元件13和14的带子固定，如图2或4。紧固元件被用于调整该物体12和支座11的侧壁11b 和11c的轮廓。为了保护紧固元件13和14，在侧壁11b和11c的外表面提供了一些有小圈的特殊区域，而钩着紧固元件13和14的紧固手段20,21可以被连接，就像维可牢固件。任何其他方式的紧固件,可移动的或不可移动的,也可以被应用。

由于紧固元件13固有的刚性波动，13’ 提供了波形片18，将重的物体固定在支座上防止滚动或滑动，紧固元件可以很简单的，并且在不用任何工具的情况下，手动安装在该物体上。

图7和8中所示的紧固元件33有特别广泛的应用。其中，紧固元件的两端都附有覆层36和37，对应于布满整个表面的维可牢扣件。覆层36包含环38，同时另外一个覆层37附有对应的钩子39。覆层36和37通过边缘连接，比如，通过边缝35形成一个包含波纹状的板芯18的封闭袋，其中波纹的瓦楞沿优选的方向34设计，如图7中的虚线所示。

本发明中的紧固元件可以参照图9使用，其中将紧固元件33环绕在身体部位40上。由于紧固元件的独特性能，紧固元件33能够非常完美地贴合在身体轮廓上：身体或夹板的凹凸部分。

如果将紧固元件33设计成一个比较长的带子，可将其以一种简单并且有效的方式固定绷带，如图10,11,12所示。图10展示的是紧固元件33环绕在某一（没有展示）身体部位的情况，比如前臂或者小腿或者一根手指，并且，在这种方式中，可以根据身体的轮廓调整紧固元件。调整后的结果是缚带由于其内部的板芯18形成一个外形相对稳定的螺旋带圈41，不过沿长轴方向也可能有轻度的弯曲或者挤压或者外张。外形尺寸的稳定程度也取决于采用的厚度并且在厚度为1mm时的稳定程度特别高。相比之下，如果要追求较高的可塑性，则板芯的厚度最好是在0.2mm-0.4mm之间。优选的，带圈的各匝之间没有缝隙。

如果要求有较高的可塑性的同时还要求有很好的外形尺寸的稳定性，最好采用较小的厚度或者用一个重叠带圈41，其中带圈41的各匝是固定在一起的，或者如图11所示在带圈41 的外侧使用加固件42，43。加固组件时沿绕组的轴方向设计，并且绕组的各匝之间的间隔是不变的，以此来固定带圈的外形尺寸。

图12最终展示了这样的一个带圈44在轻夹固手掌45的食指46时的应用。通过这种方式能够很好的限制手指46的运动。通过使用额外的（图12中没有展示）紧固元件，比如维可牢带子，能够使带圈44硬化，如图11所示。也可以通过额外的加固件，将带圈44接连到手腕或者前臂夹板上，以使被缠绕的手指相对于手掌或者前臂保持固定。

本发明的紧固元件在医疗夹板上的加固作用，如在图5或者6中所示的，可以通过实验测量。为此，将前臂放在一个U形的半封闭的夹板中，用弹性绷带或者用本发明中的紧固元件绑缚。第一个超声波发生装置46放置在手背的手腕附件，如图13所示，第二个超声波发生装置放置在前臂处，从而将超声波脉冲通过接收装置49传递给估算单元50用来分析手掌在三个方向的运动。这样的一个运动和医学领域的实时三向运动测量分析系统是非常容易实现的，比如以Zebris CMS-Medical GmbH名义。

作为固定效果的测量结果，不同类型的夹固下的手腕的往复运动时的径向和横向位移（图13）被记录下来。图14-16是在不同的夹板中的位移相对于时间的坐标。曲线A1到A4瑟是使用本发明中的紧固元件时的偏移情况，图B1-B3是使用常规的弹性绷带时的便宜情况。

图14中所示的曲线展示了长腕关节夹板的弯曲和伸展程度。

图15展示的是一个前臂-手掌夹板的侧曲程度。

图16中的曲线也显示了一个前臂-手掌夹板的侧曲程度，附有铝制的加强带的紧固元件的厚度不同。曲线A3展示了铝制板芯的厚度是1.2mm的情况，曲线A4展示了铝制板芯时0.6mm的情况。

上述实体清楚证明了采用本发明提供的紧固元件能够显著的提高对被夹身体部位的可靠绑缚，其中绑缚的紧固程度取决于紧固元件的特征。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种紧固元件（13, 13’, 14, 31, 32, 33, 42,43），是一种平的，长的带子，由一个刚性的可手动塑性的，长轴对应于绑缚张力方向的波纹状盘（18）组成，紧固元件（13, 13’, 14, 31, 32, 33,42,43）附有外部覆层(19, 36, 37)，其特征在于，波纹盘（18）的波纹大体是沿长轴（34）的方向（34）设计的并且紧固元件(13, 13’, 14, 31, 32, 33,42,43)有能够拆解固定带子(13, 13’, 14, 31, 32, 33,42,43)上的组件（20,21,27,28,38,39）。

2.如权利要求1所述的紧固元件，其特征在于，波形板(18)由铝构成。

3.如权利要求2所述的紧固元件，其特征在于，波形板(18)厚0.2-1.2mm。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的紧固元件，其特征在于，解除连接夹板的带子的方法(20, 21, 27, 28, 38, 39)是维可牢紧固法。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的紧固元件，其特征在于，所述保护层(19, 36, 37)是在所述波形板（18）的一面或两面上的，由柔性材料，较好的纺织或泡沫构成的。

6.如权利要求1所述的紧固元件,其特征在于，所述紧固元件（42,43）的带子是铝制的。

7.如权利要求1到5中任意一种紧固元件固定在物体（12）上或支座（11）内的用法，其特征在于，所述物体相对于支座（11）来说，被固定在物体上并连接支座（11）的紧固元件（13,13’,14）固定的。

8.如权利要求7所述紧固元件的用法，其特征在于，所述固定元件（13,13’,14）可移动连接所述支座（11）。

9.如权利要求7或8所述紧固元件的用法，其特征在于，所述紧固元件(13, 13’, 14)的侧板可以局部地手动平整，以适应该物体（12）凸出或者凹进的部分。

10.如权利要求7到9所述紧固元件的用法，其特征在于，所述物体为人或动物的身体部分，所述支座为医用夹板（22）的部分，所述物体的部分被固定在所述夹板内。

11.如权利要求10所述紧固元件的用法，其特征在于，权利要求1到5中所述的外部紧固元件被用于将夹板部分（22,30）固定在一个理想的、优选的角位置。

12.如权利要求1到6中任意一项所述紧固元件作为固定身体部位（46）的绷带的用法，其特征在于，所述紧固元件（33）是成螺旋形围绕（41,44）在身体部位（46）的周围的。

13.如权利要求12所述紧固元件的用法，其中，额外加强元件（42,43），由铝制成的带子被提供用在带圈（41）上。

 

14.如权利要求1到6中所述的至少包含一块夹板(11)和一根缚带(13, 13’, 14, 31, 32, 33, 42, 43)的夹板组合的设备。

15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述身体是人或动物身体的一部分，所述支架是医用夹板（22）的一部分。

16.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述身体是人或动物身体的一部分，所述支架是一种U型的医用夹板（22）。

17.如权利要求15或16所述的设备，其中，至少一个夹板的横截面是半循环和圆形之间的形状。

18.如权利要求15到17中任意一项所述的设备，其特征在于，所述夹板是一个腕关节夹板。

19.如权利要求15到17中任意一项所述的设备，其特征在于，所述夹板是一个手掌-前臂夹板。

20.如权利要求15到17中任意一项所述的设备，其特征在于，所述夹板时一个上臂夹板。

21.如权利要求15到17中任意一项所述的设备，其特征在于，所述夹板是一个肘部夹板（30）。

Claims (12)

1.一种紧固元件（13, 13’, 14, 31, 32, 33, 42,43），是一种平的，长的带子，由一个刚性的可手动塑性的，长轴对应于绑缚张力方向的波纹状盘（18）组成，紧固元件（13, 13’, 14, 31, 32, 33,42,43）附有外部覆层(19, 36, 37)，其特征在于，波纹盘（18）的波纹大体是沿长轴（34）的方向（34）设计的并且紧固元件(13, 13’, 14, 31, 32, 33,42,43)有能够拆解固定带子 (13, 13’, 14, 31, 32, 33,42,43)上的组件（20,21,27,28,38,39）。

2.如权利要求1中所述的紧固元件，其特征在于，波形板(18)由铝构成。

3.如权利要求2中所述的紧固元件，其特征在于，波形板(18)厚0.2-1.2mm。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的紧固元件，其特征在于，解除连接夹板的带子的方法(20, 21, 27, 28, 38, 39)是维可牢紧固法。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的紧固元件，其特征在于，所述保护层(19, 36, 37)是在所述波形板（18）的一面或两面上的，由柔性材料，较好的纺织或泡沫构成的。

6.如权利要求1到5中任意一种紧固元件固定在物体（12）上或支座（11）内的用法，其特征在于，所述物体相对于支座（11）来说，被固定在物体上并连接支座的紧固元件（13,13’,14）固定的。

7.如权利要求6中所述紧固元件的用法，其特征在于，所述固定元件（13,13’,14）可移动连接所述支座（11）。

8.如权利要求6或7中所述紧固元件的用法，其特征在于，所述紧固元件(13, 13’, 14)的侧板可以局部地手动平整，以适应该物体（12）凸出或者凹进的部分。

9.如权利要求6到8中所述紧固元件的用法，其特征在于，所述物体为人或动物的身体部分，所述支座为医用夹板（22）的部分，所述物体的部分被固定在所述夹板内。

10.如权利要求9中所述紧固元件的用法，其特征在于，权利要求1到5中所述的外部紧固元件被用于将夹板部分（22,30）固定在一个理想的、优选的角位置。

11.如权利要求1到5中任意一项所述紧固元件作为固定身体部位（46）的绷带的用法，其特征在于，所述紧固元件（33）是成螺旋形围绕（41,44）在身体部位（46）的周围的。

12.如权利要求1到5中任意一项所述紧固元件的用法，其特征在于，额外加强元件（42,43），由铝制成的带子被提供用在带圈（41）上。

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