CN108606866B

CN108606866B - 气囊式膝关节支具

Info

Publication number: CN108606866B
Application number: CN201810471049.3A
Authority: CN
Inventors: 陈宇; 熊艳; 叶春瑶; 蒋文涛; 董碧蓉; 郝秋奎
Original assignee: Sichuan University
Current assignee: Sichuan University
Priority date: 2018-05-17
Filing date: 2018-05-17
Publication date: 2023-10-03
Anticipated expiration: 2038-05-17
Also published as: CN108606866A

Abstract

本发明提供了一种气囊式膝关节支具，属于医疗器械领域。其主要包括大腿夹持组件、小腿夹持组件、连接组件以及润滑组件。大腿夹持组件用于与大腿连接，小腿夹持组件用于与小腿连接。大腿夹持组件通过连接组件与小腿夹持组件可转动连接；润滑组件给连接组件提供润滑剂。使用时，大腿夹持组件固定在大腿上，小腿夹持组件固定在小腿上，患者的一部分体重从大腿直接通过气囊式关节支具传递到小腿上，从而减轻膝关节的受力缓解疼痛。本发明提供的气囊式膝关节支具便于患者佩戴，并且操作方便。

Description

气囊式膝关节支具

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种气囊式膝关节支具。

背景技术

骨刺、关节炎等关节疾病严重影响了患者的健康，给患者的生活带来了诸多不便；并且一般还伴随有疼痛。在关节病患者中，膝关节疾病患者占据了相当大的一部分；膝关节疾病使得患者膝关节疼痛，尤其是在走路时，膝关节疼痛往往加剧。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气囊式膝关节支具，其能够辅助患者走路，缓解膝关节疼痛。

本发明是这样实现的：

一种气囊式膝关节支具，包括：

大腿夹持组件，所述大腿夹持组件包括大腿绑带和两个条形的大腿支撑板；所述大腿支撑板相对间隔设置，所述大腿绑带与两个所述大腿支撑板连接，用于将所述大腿支撑板固定在大腿两侧；

小腿夹持组件，所述小腿夹持组件包括小腿绑带和两个条形的小腿支撑板；所述小腿支撑板相对间隔设置，所述小腿绑带与两个所述小腿支撑板连接，用于将所述小腿支撑板固定在小腿两侧；

两个连接组件，两个所述大腿支撑板与两个所述小腿支撑板分别通过所述连接组件可转动连接；

所述连接组件包括转动盘和套筒，所述转动盘为圆形板状结构，所述套筒为圆形筒状结构，所述转动盘设置在所述套筒的内腔中，并与所述套筒同轴布置，所述转动盘与所述套筒可转动配合；

所述套筒的筒壁上设置有条形槽，所述条形槽沿所述套筒的圆周方向延伸；

所述套筒的内壁上设置有多个安装盲孔，所述安装盲孔内设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧的自由端设置有滚珠，所述滚珠的一部分凸出所述安装盲孔；所述滚珠与所述转动盘的圆周面配合；

所述大腿支撑板的下端穿过所述条形槽与所述转动盘连接，所述小腿支撑板的上端与所述套筒的筒壁连接；

所述套筒的内侧设置有气囊，所述气囊用于与膝关节的外侧配合。

由于关节炎或骨刺的患者行动不便，膝关节用力时疼痛会加剧；因此，为了进一步减轻膝关节的疼痛；应当尽量减少膝关节用力。使用气囊式膝关节支具时，上部夹持组件和下部夹持组件相对转动，连接组件处会受到一定的摩擦力；由于连接组件处承受了一部分人的体重，故承受压力较大，摩擦力也较大。

在套筒内设置滚珠和压缩弹簧后，滚珠通过滚动变滑动摩擦为滚动摩擦，从而能够使得转动盘与套筒内壁之间的摩擦力减少；并由此来减轻走路时的疼痛。另外，当患者走路，尤其是在上下楼梯时，膝关节受到较大的冲击；这会加剧关节病患者的疼痛。通过设置滚珠和压缩弹簧，还能在一定程度上缓解冲击，进而减缓患者的疼痛。

进一步，

还包括两个润滑组件，用于给所述连接组件润滑，所述润滑组件包括基座、安装板、石墨块和刀片；

所述基座设置在所述套筒的前侧，并与所述套筒的筒壁固定连接，所述基座上设置有漏斗状的凹槽，所述套筒的筒壁上设置有润滑通道，所述润滑通道的上端与所述凹槽的底部连通，下端与所述套筒的内腔连通；

所述安装板垂直于所述套筒的轴线设置，并与所述基座的内侧固定连接；所述石墨块与所述安装板可拆卸连接，并位于所述凹槽的上方；

所述转动盘上还设置有摇杆，所述摇杆平行于所述转动盘设置，所述摇杆的一端与所述转动盘固定连接；

所述刀片与所述摇杆的自由端固定连接，并且所述刀片的刀刃与所述石墨块抵接。

为了进一步减轻患者的疼痛，气囊式膝关节支具设置了上述润滑组件。当患者戴着上述支具走路时，转动盘带动摇杆转动，摇杆进一步带动刀片在石墨块上刮擦，从而将石墨粉刮下，石墨粉通过基座上的凹槽以及套筒上的润滑通道进入到转盘与套筒之间；从而进一步通过减少摩擦力来减轻患者的疼痛。另外，由于刀片与石墨块之间的摩擦力远小于转盘与套筒之间的摩擦力，故，刀片与石墨块之间的摩擦力可以忽略。

进一步，

所述摇杆的自由端还设置两个安装筒，所述安装筒内设置有压缩弹簧和导向柱，所述压缩弹簧的一端与所述安装筒的底部连接，另一端与所述导向柱连接；

所述导向柱与所述安装筒滑动配合，所述导向柱的自由端与所述刀片固定连接。

当石墨块被刀片挂掉一部分后，刀片可能无法继续将石墨粉刮下。上述设计使得润滑组件能够持续润滑；并且能够通过更好压缩弹簧的方式来调整刀片与石墨块之间的压力，进而调整石墨粉落下的速度。

进一步，

所述安装板为扇环形，所述安装板上设置有扇环形凹槽，所述石墨块设置在所述扇环形凹槽中。

进一步，

所述刀刃的上部高于所述石墨块的上部，所述刀刃的下部低于所述石墨块的下部。

通过上述设计，在做往复运动时，刀片的刀刃能够覆盖在整个石墨块表面，从而防止刀刃在石墨块上刮出凹槽，使得刀片的阻力增大导致患者疼痛的加剧。

进一步，

所述套筒的底部设置有石墨粉通道，所述石墨粉通道的下方设置有接料盒，所述接料盒与所述套筒连接；

所述套筒内腔中的石墨粉能够通过所述石墨粉通道落到所述接料盒内。

石墨粉在套筒内聚集过多时，过多的石墨粉可能会给转盘与套筒的转动带来阻力；因此，通过设计石墨粉通道，当石墨粉在套筒底部的聚集量到达石墨粉通道的位置时，石墨粉能够自动落入到接料盒内。

进一步，

所述大腿绑带与所述小腿绑带均包括尼龙带，所述尼龙带的一端设置有卡扣，另一端分别设置有卡接头，所述卡扣能够与所述卡接头可拆卸连接。

进一步，

所述卡扣与能够与所述尼龙带的不同位置连接。

进一步，

所述大腿绑带及所述小腿绑带均采用尼龙材料支撑。

进一步，

所述大腿支撑板和所述小腿支撑板均采用钛合金材料。

本发明的有益效果是：

通过上述设计得到的气囊式膝关节支具，在使用时，尽量加大膝关节骨头配合面之间的距离，然后将大腿夹持组件固定在大腿上，小腿夹持组件绑固定小腿上，将连接组件靠在膝关节两侧，并使得气囊与膝关节两侧贴合。当患者戴着上述支具站立时，患者的一部分体重通过大腿支撑板、连接组件以及小腿支撑板直接传递到小腿上，从而减少了膝关节处的压力；并且，由于上述气囊式膝关节支具能够使得膝关节骨头配合面之间保持较大距离，因此能够减轻骨刺对骨头配合面的刺痛。另外，连接组件通过柔性的气囊与膝关节侧部抵靠，气囊的设置能够增加患者的舒适度。

在套筒内设置滚珠和压缩弹簧后，滚珠通过滚动变滑动摩擦为滚动摩擦，从而能够使得转动盘与套筒内壁之间的摩擦力减少；并由此来减轻走路时的疼痛。另外，当患者走路，尤其是在上下楼梯时，膝关节受到较大的冲击；这会加剧关节病患者的疼痛。通过设置滚珠和压缩弹簧，还能在一定程度上缓解冲击，进而减轻患者的疼痛。

综上所述，本发明提供的气囊式膝关节支具便于患者佩戴，并能大大减轻患者膝关节的疼痛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的气囊式支具的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的图1的右视图；

图3是本发明实施例提供的图1的俯视图；

图4是本发明实施例提供的连接组件与润滑组件的剖视图；

图5是本发明实施例提供的图2的局部视图；

图6是本发明实施例提供的润滑组件中基座与安装板的剖视图；

图7是本发明实施例提供的润滑组件中基座与安装板的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的图7箭头方向视图；

图9是本发明实施例提供的图8的剖视图；

图10是本发明实施例提供的图1的局部视图；

图11是本发明实施例提供的连接组件与润滑组件的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的图11的局部剖视图；

图13是本发明实施例提供的图12的俯视图。

图标：100-气囊式膝关节支具；110-大腿夹持组件；112-大腿绑带；114-大腿支撑板；120-小腿夹持组件；122-小腿绑带；124-小腿支撑板；130-连接组件；132-转动盘；134-套筒；1342-润滑通道；1343-石墨粉通道；1344-条形槽；1345-滚珠；140-气囊；150-润滑组件；151-基座；1512-凹槽；152-安装板；153-石墨块；154-刀片；155-摇杆；156-接料盒；1552-安装筒；1554-导向柱；160-保暖组件。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解大腿述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“大腿”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之大腿或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之大腿、大腿方和大腿面包括第一特征在第二特征正大腿方和斜大腿方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参考图1、图2和图3，本实施例提供了一种气囊式膝关节支具100，其主要包括大腿夹持组件110、小腿夹持组件120、连接组件130以及润滑组件150。大腿夹持组件110通过连接组件130与小腿夹持组件120可转动连接；润滑组件150给连接组件130提供润滑剂。使用时，大腿夹持组件110固定在大腿上，小腿夹持组件120固定在小腿上，患者的一部分体重从大腿直接通过气囊140式关节支具传递到小腿上，从而减轻膝关节的受力缓解疼痛。

具体地，请继续参考图1和图2，大腿夹持组件110包括大腿绑带112和两个条形的大腿支撑板114。大腿支撑板114是由了钛合金材料制作成的条形板状结构，其整体刚度较好不易变形。两个大腿支撑板114平行设置，两根大腿绑带112固定连接在大腿支撑板114的上部和下部。将大腿夹持组件110绑在大腿上时，两个大腿支撑板114相对设置位于膝盖上方大腿的两侧；大腿绑带112绑在大腿上使得大腿夹持组件110受力后仍然能够固定在大腿上。大腿绑带112可以采用端部设置有卡扣结构的绑带，通过调整卡扣在绑带上的位置来调整绑带的松紧。

小腿夹持组件120包括小腿绑带122和两个条形的小腿支撑板124；小腿支撑板124相对间隔设置，小腿绑带122与两个小腿支撑板124连接，用于将小腿支撑板124固定在小腿两侧。小腿夹持组件120的结构与大腿夹持组件110基本相似，只是尺寸有所不同；为避免赘述，不再对小腿夹持组件120做详细描述。

请参考图4和图5，为了连接大腿支撑板114和小腿支撑板124，气囊式膝关节支具100还设置了连接组件130。连接组件130包括转动盘132和套筒134，转动盘132为圆形板状结构，套筒134为圆形筒状结构；转动盘132设置在套筒134的内腔中，并与套筒134同轴布置，转动盘132与套筒134可转动配合。

具体地，套筒134包括筒体和两个端板，端板设置在筒体的两端。转动盘132设置在套筒134中时，转动盘132的圆周面与筒体的内壁配合；转动盘132的两个圆形表面与两个端板的板面配合。

筒体的圆周面上设置有条形槽1344，条形槽1344沿套筒134的圆周方向延伸45°。大腿支撑板114的一端穿过条形槽1344与转动盘132的圆周面连接，大腿支撑板114能够与转动盘132一起在一定范围内转动。小腿支撑板124的上端与筒体的下部连接，转动盘132转动时，大腿支撑板114与小腿支撑板124之间的夹角能够在180°与135°之间变化。在其它实施例中，条形槽1344沿套筒134圆周方向可以延伸其它角度，例如30°、60°或者90°；此时，大腿支撑板114与小腿支撑板124之间的最小夹角也会相应变化。

为了进一步减小膝关节受力减轻患者疼痛；本实施例中，筒体的内壁上设置有多个安装盲孔，安装盲孔沿筒体的圆周方向排布。安装盲孔内设置有压缩弹簧，压缩弹簧的自由端设置有滚珠1345，滚珠1345的一部分凸出安装盲孔。滚珠1345与压缩弹簧抵接，当滚珠1345受到来自转动盘132的摩擦力时，滚珠1345能够自由转动；本实施中滚珠1345采用了不锈钢钢珠。另外，压缩弹簧采用了弹力较大的弹簧，使得压缩弹簧不仅仅能够使得滚珠1345凸出安装通孔；在滚珠1345受到冲击时，压缩弹簧还能起到缓冲作用。

请参考图5、图6和图7，连接组件130上还设置了润滑组件150，润滑组件150用于将石墨粉注入到连接组件130的套筒134中从而起到润滑作用。润滑组件150包括基座151、安装板152、石墨块153和刀片154。基座151设置在套筒134的前侧，并与套筒134的筒壁固定连接。上述基座151用于固定安装板152，并将从石墨块153上落下的石墨粉导入到套筒134中。

具体地，如图7、图8和图9，基座151整体为块状结构，基座151上设置有漏斗状的凹槽1512。套筒134的筒壁上设置有润滑通道1342，润滑通道1342的上端与凹槽1512的底部连通，下端与套筒134的内腔连通；

安装板152为扇环型板，其垂直于套筒134的轴线设置，并与基座151的内侧固定连接；石墨块153与安装板152可拆卸连接，并位于凹槽1512的上方。转动盘132上还设置有摇杆155，摇杆155平行于转动盘132设置，摇杆155的一端与转动盘132固定连接；

刀片154与摇杆155的自由端固定连接，并且刀片154的刀刃与石墨块153抵接。当转动盘132相对于套筒134转动时，摇杆155与转动盘132同步转动；摇杆155带动刀片154在石墨块153的表面上做往复运动，从而将石墨粉刮落，石墨粉落到下方的基座151上的凹槽1512中；并最终落到连接组件130中。

如图10、图11、图12和图13，为了使得刀片154的刀刃始终与石墨块153接触，摇杆155的自由端还设置两个安装筒1552，安装筒1552内设置有压缩弹簧和导向柱1554，压缩弹簧的一端与安装筒1552的底部连接，另一端与导向柱1554连接。导向柱1554与安装筒1552滑动配合，导向柱1554的自由端与刀片154固定连接。

进一步，为了防止石墨粉在套筒134内聚集过多，过多的石墨粉给转盘与套筒134的转动带来阻力；本实施例中，套筒134的底部设置有石墨粉通道1343，石墨粉通道1343的下方设置有接料盒156，接料盒156与套筒134连接；套筒134内腔中的石墨粉能够通过石墨粉通道1343落到接料盒156内。

进一步，为了在秋冬季节给患者的膝关节保暖，防止膝关节受冷病情恶化；气囊140式膝关节还始终了保暖组件160，保暖组件160包括保暖护垫和电池（图中未示出），保暖护垫的四个角分别与大腿支撑板和小腿支撑板连接，并设置在两个连接组件130之间，用于防护膝盖。保暖护垫中设置有电热丝，电热丝和电池电连接；电池安装在套筒134上。上述电池为可充电锂电池。

本实施例提供的气囊式膝关节支具100的使用方法如下：

使用时，调整好大腿与小腿之间的角度，然后将保暖组件160改在膝盖上，将连接组件130靠在膝关节两侧；并使得气囊140与膝关节两侧贴合；最后将大腿绑带112绑在大腿上，小腿绑带122绑在小腿上。当患者戴着上述支具站立时，患者的一部分体重通过大腿支撑板114、连接组件130以及小腿支撑板124直接传递到小腿上，从而减少了膝关节处的压力。

本公开内容中所提到的"内侧"、"外侧"、"前侧""上方"和"下方"均是以患者佩戴气囊式膝关节支具100时为参考。内侧是指靠近膝关节的一侧，外侧是指远离膝关节的一侧。

以大腿所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种气囊式膝关节支具，其特征在于，包括：

所述套筒的内侧设置有气囊，所述气囊用于与膝关节的外侧配合;

两个润滑组件，用于给所述连接组件润滑，所述润滑组件包括基座、安装板、石墨块和刀片；

所述刀片与所述摇杆的自由端固定连接，并且所述刀片的刀刃与所述石墨块抵接;

所述导向柱与所述安装筒滑动配合，所述导向柱的自由端与所述刀片固定连接;

2.根据权利要求1所述的气囊式膝关节支具，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的气囊式膝关节支具，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的气囊式膝关节支具，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的气囊式膝关节支具，其特征在于：

所述卡扣与能够与所述尼龙带的不同位置连接。

6.根据权利要求1所述的气囊式膝关节支具，其特征在于：所述大腿绑带及所述小腿绑带均采用尼龙材料支撑。

7.根据权利要求1所述的气囊式膝关节支具，其特征在于：所述大腿支撑板和所述小腿支撑板均采用钛合金材料。