CN109640894A - 适于延长坐姿的膝部支撑矫形器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种膝部矫形器，它包括：套筒(14)，该套筒由弹性织物制成并构造成在膝部的任一侧和膝部上施加压缩力；近端和远端锚固件(19a、19b)，它们用于将套筒的近端和远端部分保持在下肢上的固定位置；面板(11、11')，它包括固定在套筒的内表面的包括聚合物凝胶的粘弹性层、构造成围绕膝盖骨的环形部分(11a)和远端舌片(11b)，该粘弹性层具有与皮肤的粘附性，使得在腿部纵向伸展时，面板向皮肤施加力，以支撑膝盖骨，该套筒由下列织物片构成：支撑面板的前片(17)、后片(16)和两个侧向片(18a、18b)，后片和侧向片沿着轴向具有分别比前片的弹性模量小和大的弹性模量。

Description

适于延长坐姿的膝部支撑矫形器

技术领域

本发明涉及一种用于保养膝部的矫形器。本发明特别地但不排他地适于在不必固定关节的情况下支撑膝部。这种矫形器可以用于预防慢性疼痛，或缓解轻度扭伤，或在创伤后恢复活动期间使用。

背景技术

存在膝部支撑器或矫形器，其包括“膝盖骨盆”来保证对膝盖骨的支撑，或包括按摩骨盆来按摩某些肌肉。例如，在美国专利申请2006/0041214、2010/0036303和2011/0160631中描述了这种矫形器。这些文献中描述的矫形器包括泡沫或硅树脂的环形元件，该元件设计成围绕膝盖骨以支撑它。

这些矫形器有多个缺点。它们相对较厚和较重，特别是因为它们是使用仅生产不能像机织物(即包括经线和纬线的织物)那样薄的针织织物的针织机制成的。由于针织织物的重量相对较大，可能需要提供框架以防止织物自身塌陷。由于它们相对较大的厚度和框架的存在，它们在裤子下不舒服，或者不适合穿紧身裤。在膝部反复弯曲期间，例如在比赛的情况下，它们倾向于沿着大腿和腿部滑动，特别是由于其重量。当膝部处于弯曲状态时，在膝部后面的膝后窝褶皱中不可避免地形成的褶皱可能重叠到几毫米的厚度，这可能引起使用者的不适，甚至疼痛。他们经常需要使用带有环和钩的卡箍，以保证在大腿上和膝部下方有足够的支撑。

在专利申请WO 2014/184459中，申请人提出了一种矫形器，其包括弹性套筒和粘合剂聚合物凝胶的衬垫，该弹性套筒的形状确定成在腿部的任一侧和膝部上施加压缩力，该衬垫附装到套筒的内表面。衬垫包括环形部分和舌片，该环形部分的形状确定成围绕膝盖骨，该舌片沿着套筒的轴向从所述环形部分的外边缘延伸出。衬垫构造成粘附到皮肤上，使得在套筒施加的压缩力的作用下，当套筒被纵向拉伸时，该衬垫保持拉伸，并且局部地向膝盖骨的中心施加支撑力，并且沿着腿部的轴线施加恢复力。

该矫形器在体育活动期间有效地支撑膝部。另一方面，与上述其他矫形器一样，它不能整天佩戴，特别是在久坐期间，即当膝关节保持弯曲超过80°时。实际上，在该位置，矫形器向膝盖骨施加的力最终可能导致难以忍受的疼痛。此外，套筒下面的聚合物凝胶的粘性对皮肤施加剪切力，最终可能产生擦痛。

因此，需要一种膝部矫形器，其适于在日常活动期间佩戴一天，包括长时间坐着，而不会产生不良影响。

发明内容

实施例涉及一种膝部矫形器，它包括：由弹性机织物制成的套筒，该套筒成形为在下肢的任一侧上和在膝部上施加压缩力；衬垫，该衬垫附装到套筒的内表面，以使粘弹性层与膝部的皮肤直接接触，该衬垫包括环形部分和远端舌片，该环形部分成形为围绕膝部的膝盖骨，该远端舌片沿着套筒的轴向方向从该环形部分的外边缘延伸出，该粘弹性层具有与皮肤的粘附性，使得在由套筒施加的压缩力的作用下，当套筒被纵向拉伸时，衬垫通过向下面的肢体部分局部施加朝向膝部中心的支撑力和沿着肢体的轴线的恢复力而拉伸并保持被拉伸；近端和远端锚固件，这些锚固件用于将套筒的近端和远端部分保持在下肢的固定位置。根据一个实施例，套筒由下列织物面板(块，片)构成：前面板、后面板和两个侧面板，衬垫附装到该前面板，该后面板与前面板相对并且沿着套筒的轴向方向具有比前面板的弹性模量小的弹性模量，该侧面板各自连接到前面板的侧边缘和后面板的侧边缘，并且沿着套筒的轴向方向具有比前面板的弹性模量大的弹性模量。

根据一个实施例，所述套筒包括近端套筒和远端套筒，它们由弹性织物制成、部分地覆盖有粘附到皮肤的层，该层布置在近端套筒和远端套筒的内表面上，以在压缩力的作用下与皮肤直接接触，并且为套筒的近端和远端边缘的皮肤提供锚固点，近端套筒附装到各前面板、后面板和侧面板的近端边缘，远端套筒附装到各前面板、后面板和侧面板的远端边缘。

根据一个实施例，矫形器具有至少一个以下特征：近端套筒的宽度介于70和80mm之间，形成在近端套筒上的粘附层的宽度介于50和60mm之间；远端套筒的宽度介于40和50mm之间，形成在远端套筒上的粘附层的宽度介于20和30mm之间；分别形成在近端套筒和远端套筒上的粘附层的表面重量介于18和22μg/cm²之间；近端套筒和远端套筒由没有羊毛线的弹性织物制成。

根据一个实施例，衬垫通过近端角区段和包括舌片的远端角区段附装到套筒，该衬垫具有不附装到套筒的侧向角区段。

根据一个实施例，衬垫的粘弹性层的厚度介于0.25和0.5mm之间，并且近端、侧向和远端角区段各自在衬垫的环形部分的圆周(周长)的基本四分之一上延伸。

根据一个实施例，衬垫的粘弹性层的厚度介于0.35和0.45mm之间，并且侧向角区段各自的范围(大小)比近端角区段大4至5倍，比不含舌片的远端角区段大1.5至2倍。

根据一个实施例，衬垫的环形部分具有在内边缘和外边缘之间的宽度，该宽度在近端角区段中介于2.2和2.8cm之间，该宽度在侧向角区段中介于2.7和3.3cm之间。

根据一个实施例，衬垫的粘弹性层由通过聚二甲基硅氧烷油的混合物的至少部分聚合作用得到的硅树脂凝胶制成。

根据一个实施例，衬垫包括附装到粘弹性层的弹性织物层。

根据一个实施例，衬垫的舌片成形为覆盖胫骨粗隆，矫形器适于无差别地在右下肢或左下肢上使用。

根据一个实施例，矫形器具有至少一个以下特征：套筒的前面板的厚度介于0.4和0.5mm之间；侧面板的厚度介于0.3和0.4mm之间；后面板的厚度介于0.2和0.3mm之间。

根据一个实施例，在40％的伸长率下，构成套筒的这些面板沿着套筒的纵向轴线的弹性模量对于前面板而言介于1.75和2N之间，对于侧面板而言介于1.7N和3N之间，对于后面板而言介于1.7和1.8N之间。

根据一个实施例，在40％的伸长率下，构成套筒的这些面板沿着套筒的横向轴线的弹性模量对于前面板而言介于1.75和2N之间，对于侧面板而言介于1.7N和3N之间，对于后面板而言介于1.7和1.8N之间。

根据一个实施例，前面板和后面板在套筒的圆周的约三分之一上延伸，侧面板在套筒的圆周的约六分之一上延伸，偏差在10％以内。

附图说明

从以下仅出于示例性目的提供并在附图中表示的本发明的具体实施例的描述中，其他优点和特征将变得更加清楚，其中：

图1和2是根据一个实施例的膝部矫形器的前视图和后视图，

图3和4是放置在右下肢的图1的矫形器的四分之三前视图和后视图，

图5A、5B是根据实施例的矫形器的示意性剖视图，图5A是沿着平面AA'的横截面，图5B是沿着平面BB'的纵截面，平面AA'和BB'在图1中示出，

图6表示根据一个实施例的矫形器的衬垫，其包括一层聚合物凝胶，

图7A、7B示出根据另一实施例的矫形器的衬垫，该衬垫以两种构型表示，分别在膝部伸展和膝部弯曲的情况下，

图8是佩戴矫形器的右膝部的剖视图，

图9A、9B、9C是膝部分别伸展、弯曲90°和在佩戴着矫形器时弯曲90°的情况下，右下肢的骨头(髂骨、股骨、膝盖骨、胫骨)的矢状截面。

具体实施方式

图1至4、图5A和5B示出根据一个实施例的膝部矫形器10，图3和4示出放置在右下肢上的矫形器10。图1显示翻转构型的矫形器，可看见的表面旨在接触皮肤。矫形器10包括弹性套筒14和衬垫11，该衬垫11包括粘弹性聚合物凝胶层，并附装到套筒14的构造成接触皮肤的表面。套筒14成形为在大腿、膝部和腿部上施加压缩力。为此，套筒14具有管状形状，其沿着套筒的纵向方向具有变化的直径，该直径适应于大腿下部、膝部和小腿上部的直径，以在下肢的这些不同部位获得所需的压缩力。套筒14成形为根据现行标准施加压力。

根据一个实施例，套筒14由基本上具有相同长度的多个中心面板17、18a、18b、16制成，套筒形式的近端部分15a和远端部分15b也构成套筒。中心面板包括前面板17、两个侧面板18a、18b和后面板16，衬垫11附装在该前面板17上。

根据一个实施例，前面板17和后面板16在套筒14的圆周的大约三分之一上延伸，侧面板18a、18b在套筒的圆周的大约六分之一上延伸，偏差在10％以内。

根据一个实施例，前面板17(在膝部弯曲期间面板17、18a、18b、16中受应力最大)沿着套筒14的轴线具有比侧面板18a、18b的弹性模量(杨氏模量)小的弹性模量，以限制在长时间坐着时佩戴矫形器可能发生的不适。由于后面板16覆盖对应于膝部的膝后窝褶皱或凹腔的位置，因此它由具有低厚度—例如小于0.3mm—的弹性材料制成。这防止由褶皱的叠加形成过大的厚度，当坐下或蹲下时，该过大的厚度在膝部弯曲时可能引起不适或疼痛。实际上，超过一毫米，过大的厚度可能引起刺激和擦痛。面板16可以附装到构成套筒14的其他面板18a、18b、15a、15b上，以便无论膝部弯曲与否都保持张紧，而不引入寄生力作用。

根据一个实施例，部分15a、15b将套筒14保持在大腿上和小腿上，以防止套筒14沿着腿部向下或向上滑动。为此，部分15a、15b的与皮肤接触的表面至少部分地覆盖有粘性层19a、19b，该粘性层19a、19b将套筒14的近端边缘和远端边缘锚固到皮肤上。粘性层19a、19b以比套筒14更大的力粘在皮肤上，这取决于它们的固有粘性、与皮肤接触的表面积以及由部分15a、15b和粘性层19a、19b施加的压缩力。粘性层19a、19b可以是连续的或不连续的。因此，它们可以例如制成层的形式—例如通过涂覆沉积，或者制成突起的形式。该层和突起可以例如由聚合物凝胶制成，例如硅凝胶，根据其与皮肤的粘性来选择。各粘性层19a、19b的宽度和由部分15a、15b施加在大腿或小腿上的压缩效果可以适应于将套筒14保持在腿部上的所需程度，同时避免肢体上过度的压缩力。因此，考虑到面板17的弹性，将矫形器的顶部和底部锚固在皮肤上的皮肤粘附力可以被设定成比弯曲腿部所涉及的力更高的值，以防止粘性层19a、19b和皮肤之间的滑动，该滑动最终导致擦痛。粘性层19a、19b可以由聚合物凝胶制成，例如通过聚二甲基硅氧烷油的混合物得到的硅树脂凝胶。

面板17、18a、18b、16、15a和15b可以由弹性织物制成，该弹性织物例如通过接缝21、22、23、24装配以构成套筒14。前面板17通过接缝23附装到侧面板18a、18b。后面板16通过接缝24附装到侧面板18a、18b。近端部分15a通过接缝22附装到套筒14(包括面板17、18a、18b、16)。远端部分15b通过接缝21附装到套筒14。根据一个实施例，构成套筒14的面板17、18a、18b和16被边对边地装配，以防止增加厚度。

刚刚描述的包括四部分式中心套筒14、18a、18b、16以及近端和远端套筒15a、15b的膝部支撑结构具有施加局部适应于应用区域的力和制造简单的优点。特别地，使用不同的织物面板来制造套筒14使得可以根据在膝部弯曲时面板的伸长来调节套筒14的围绕小腿和大腿的各面板的刚度。因此，当膝部弯曲时，面板17伸长最多，而面板16在该运动期间不张紧。

图6示出根据一个实施例的衬垫11。衬垫11包括具有中心开口12的环形部分11a和从环形部分的外边缘延伸出的舌片11b。在图1和3中，衬垫在环形部分11a可以围绕膝盖骨的位置处连接到套筒14的内表面，并且舌片11b可以覆盖前胫骨粗隆(图3)。因此，舌片11b沿着套筒14的远端方向延伸。开口12具有圆形或椭圆形的形状，其尺寸略小于膝盖骨的尺寸。环形部分11a的宽度(介于其内边缘和外边缘之间)的范围是2至4cm。舌片11b的尺寸略大于胫骨粗隆的尺寸。尽管前胫骨粗隆未关于穿过膝盖骨中心的腿的纵向轴线居中，但舌片11b可以具有足以避免为左膝部和右膝部制作不同矫形器的宽度。

衬垫11具有与皮肤的粘附力，使得在由套筒14施加的压缩力的作用下，当套筒被纵向拉伸时，衬垫11保持拉伸并且向皮肤局部施加朝向环形部分的中心的平行于皮肤表面的拉力。

衬垫11可以通过接缝附装到套筒14(在面板17上)。在图1、3和6的示例中，衬垫11通过接缝13a、13b、13c附装。接缝13a沿着环形部分11a的外边缘的近端部分在环形部分11a的近端角区段上构成。接缝13a的端部可以与环形部分的内边缘接合，但这不是必需的。接缝13b沿着环形部分11a的整个内边缘构成。接缝13c沿着包括舌片11b的边缘的衬垫11的外边缘的远端部分并且在环形部分11a的远端角区段上形成。接缝13c的端部可以与环形部分的内边缘接合，但这不是必需的。换句话说，接缝13a和13c将衬垫从环形部分11a分成四个区段12a至12d(图6)，即附装到面板17上的近端区段12a、附装到面板17上并包括舌片11b的远端区段12d和两个未附装的侧向区段12b、12c。接缝13a、13c沿着近端区段12a和远端区段12d的边缘制成。因此，侧向区段12b、12c的外边缘保持自由。应注意，将环形部分11a的内边缘附装到套筒14上的接缝13b仅用于防止间隙，并且可以通过包括位于近端和远端区段12a、12d上的部分而完全或部分地省略。

代替缝合，衬垫11的近端和远端区段12a、12d可以通过粘合剂层附装到套筒14，侧向区段12b、12c未附装到套筒14。

图5A、5B示出矫形器10和装配到该矫形器的衬垫11。衬垫11包括一片弹性机织物11d，其附装到衬垫11的聚合物凝胶层一侧，而不封闭环形部分11a的开口12。衬垫11和织物片11d的装配可以例如通过胶合来进行。然后可以通过接缝13a、13b、13c将包括织物片11d和聚合物凝胶层的整个衬垫11缝合到套筒14的面板17。通过分布在近端和远端环形区段12a、12d(在图6中由接缝13a和13c界定)上的粘合层将织物片11d(它粘合到衬垫)粘合到面板17，可以省略接缝13a和13c。织物片11d的厚度小于0.5mm，例如为0.4mm，并且可以例如由与后面板16相同的织物制成。

可以选择衬垫11的硬度和厚度，以允许缝合整个衬垫11(具有织物片11d)。此外，考虑到由套筒14施加在膝部上的压缩力，可以选择衬垫11的聚合物凝胶层的粘性，以防止衬垫在皮肤上滑动。

根据图6所示的实施例，由接缝13a和13c界定的环形区段12a至12d各自延伸环形部分11a的圆周的大约四分之一(偏差在10％以内)，并且衬垫具有足够低的刚度，以允许矫形器在长时间坐着时的舒适佩戴。

根据一个实施例，衬垫11的聚合物凝胶层由硅树脂凝胶制成，该硅树脂凝胶通过诸如聚二甲基硅氧烷油的硅油的混合物的至少部分聚合得到。根据混合物的各自的硅油比例—它限定混合物的聚合度，这种混合物可以生产多种具有不同性能—包括硬度和粘性—的硅凝胶。因此，通过调节这些比例，可以得到更硬或不太硬的和更粘或不太粘的粘弹性凝胶。考虑到衬垫将被高度机械张紧及其硬度要求，特别是在面板被缝合的情况下，衬垫11的硬度的调节可以考虑弹性和耐磨性要求。实际上，如果粘弹性凝胶太软，则容易弄脏用于制造接缝的针。应注意，衬垫11的弹性还取决于其形状和其尺寸，特别是其厚度。因此，考虑到其刚度，衬垫11的聚合物凝胶层可以具有介于0.25和0.5mm之间的厚度。

通过利用套筒14的上边缘、即部分15a将矫形器拉过足部，可以将矫形器适配在腿部上，直到衬垫11被置于膝盖骨上(图3)。套筒的自然刚度设定了套筒的伸长率，该伸长率远低于构成套筒的织物的弹性极限。事实证明，当膝部弯曲90°时，覆盖大腿的套筒部分的伸长率在套筒的牵引力最大的区域中保持小于20％，并且在从该区域向部分15a的4cm处保持小于10％。该伸长率远小于构成套筒的织物的最大伸长率。在这些情况下，在行走或跑步期间，膝部的交替弯曲不会显著影响由箍15a保证的套筒14在大腿上的保持。因此，部分15a、15b足以防止矫形器滑动。

可以看出，套筒14的织物中的弹性应力恰好在膝盖骨上方最大，并且朝着大腿顶部减小。因此，套筒14在衬垫11的位置及其近端边缘之间可以设置足够的长度，以将部分15a放置在大腿的区域中，在该区域中，套筒14中的弹性应力相对较低(在该区域中，皮肤拉伸很少)。根据一个实施例，部分15a可以比部分15b宽，通常是部分15b的宽度的两倍。

根据一个实施例，套筒14可以制造成在距膝盖骨的轴线18至28cm(偏差在10％以内)的长度上覆盖大腿。

面板17、18a、18b、16、15a和15b可以由沿着两个垂直的方向、例如沿着织物的经线和纬线具有弹性的织物制成，这些面板的经线沿着大腿或腿部的轴线，纬线沿着垂直方向。因此，构成套筒14的面板17的织物的厚度可以介于0.4和0.5mm之间、例如为0.42mm，最大伸长率(取决于织物的经线和纬线)介于80％和90％之间、例如为85％，并且在40％伸长率下的弹性模量(杨氏模量)介于1.75和2N之间，例如对于纬线是1.8N，对于经线是1.95N。构成侧面板18a、18b的织物的厚度可以介于0.3和0.4mm之间、例如为0.38mm，最大伸长率(取决于织物的经线和纬线)介于90％和100％之间，例如对于经线是92％，对于纬线是99％，并且在40％下的弹性模量介于1.7N和3N之间，例如对于纬线是2N，对于经线是2.7N。构成后面板16的织物的厚度可以介于0.2和0.3mm之间、例如为0.27mm，最大伸长率(取决于织物的经线和纬线)介于65％和75％之间，例如对于经线是70％，对于纬线是67％，在40％下的弹性模量介于1.7N和1.8N之间，例如对于经线是1.74N，对于纬线是1.73N。

形成近端和远端部分15a、15b的织物的厚度可以介于0.5和0.7mm之间，例如为0.67mm。部分15a、15b可以部分地覆盖有粘性层19a、19b，该粘性层19a、19b的表面重量介于18和22μg/cm²之间，例如为20μg/cm²。因此，粘性层19a、19b的厚度可以介于0.15和0.25mm之间。通过使用不用羊毛线编织的织物来制造部分15a、15b，可以实现粘性层19a、19b的这种低重量值。构成近端部分15a的织物的宽度(沿着腿部的轴线)可以是70至80mm，例如77mm。层19a的宽度(沿着腿部的轴线)可以是50至60mm，例如53mm。构成近端部分15a的织物在40％下的弹性模量可以介于4和5N之间，例如在没有粘性涂层的情况下是4.5N，以及介于6和7.5N之间，例如在具有粘性涂层19a的情况下是6.2N。构成远端部分15b的织物的宽度(沿着腿部的轴线)可以是40至50mm，例如为45mm。层19b的宽度(沿着腿部的轴线)可以介于20和30mm之间，例如25mm。构成远端部分15b的织物在40％下的弹性模量可以介于2和3N之间，例如在没有粘性涂层的情况下是2.6N，以及介于3和4N之间，例如在具有粘性涂层19b的情况下是3.4N。面板17、18a、18b、16、15a和15b的所有上述数值特征定义成偏差在5％以内。

图7A、7B示出了根据另一实施例的衬垫11'。图7A、7B使用与图6中相同的附图标记来表示相同的元件。衬垫11'与衬垫11的不同之处在于环形部分11a的变化的宽度，以及具有不同范围的角区段12a至12d。因此，在其内边缘和外边缘之间，衬垫11'的环形部分11a在角区段12a中的宽度L1介于2.2和2.8cm之间、例如为2.5cm，在角区段12b和12c中的宽度L2介于2.7和3.3cm之间，例如为3cm。侧向区段12b、12c的范围比近端区段12a大4至5倍。例如，近端角区段12a在衬垫11的纵轴线X的任一侧延伸过角度A1，该角度的顶点位于开口12的中心或焦点处，该角度A1是约10°至25°，例如介于13°和20°之间。侧向区段12b、12c的范围在不含舌片11b的情况下是远端角区段12d的1.5至2倍。例如，远端角区段12d在纵轴线X的各侧延伸过角度A2，该角度的顶点位于开口12的中心或焦点处，该角度是约40°至58°，例如介于52°和54°之间。例如，衬垫11'的厚度可以介于0.6和1mm之间。这些尺寸定义成偏差在5％以内。这些构型使得可以延长衬垫的可拉伸部分、即侧向角区段12b、12c，从而增加这些角区段的弹性(在相同的拉伸力下的拉伸能力)，而不减小衬垫的厚度。实际上，如果衬垫的厚度太小，通过接缝将衬垫装配在套筒14上可能导致弹性问题。因此，尽管衬垫11'(相对于衬垫11)具有更大的厚度，但由衬垫11'施加在膝盖骨上的力较小，这也允许更长时间的坐姿而没有不适。

图7A、7B分别示出处于未伸展和伸展构型—例如当矫形器放置在下肢上并且分别膝部伸直和膝部弯曲时—的衬垫11'。在未伸展构型中，部件11'的开口12基本上是圆形或椭圆形，并适合于膝盖骨的形状。舌片11b在皮肤上形成锚定点，这通过套筒14施加在衬垫11'上、该衬垫的特别是舌片11b的表面上的压缩力以及衬垫的聚合物凝胶层的粘性实现。箍15a是套筒14在大腿上的锚定点，箍15b是套筒在小腿上的锚定点。

在拉伸套筒14期间，当膝部弯曲时，部分拉伸由于其与皮肤的粘合、套筒14通过箍15a、15b的锚固以及衬垫11'的附加锚固—特别是由通过环形部分11a将衬垫连接到膝盖骨导致的附加锚固—而传递到衬垫11'。这导致衬垫11'特别是环形部分11a的伸长D。伸长D导致衬垫11'弹性变形，特别地导致开口12变形，该开口12沿着套筒14的纵向扩张，并且沿着套筒14的横向压缩。这导致衬垫将平行于皮肤表面的牵引力施加在皮肤和由衬垫包围的肢体的体积上。这些力包括朝向开口12的中心取向的相反的纵向力F1、F1'和朝向开口12的中心取向的相反的横向力F2、F2'。力F2、F2'保持膝盖骨，避免其侧向离开。

力F1、F1'参与在步行或跑步时迈开每一步。因此，在行走或跑步时，当脚放在地面上时，环形部分11a在活动阶段期间拉伸，而身体的惯性参与膝部的弯曲。在脚不再休止在地面上并且下肢向前伸展以行进新的一步的被动阶段期间，环形部分11a恢复其未伸展构型，因此将存储的弹性能量恢复到腿部。即使力F2、F2'相对较弱，它们也足以保证膝盖骨的一些支撑，并且通过提供支撑关节的感觉来缓解关节(矫形器的本体感受效应)。对于力F1和F1'，通过它们应用的肌肉腱系统来感知它们的存在。

应当注意，衬垫11(图6)以与衬垫11'相同的方式(上述方式)动作，力F1、F1'、F2、F2'也在衬垫11拉伸时出现。

图8示出右膝及围绕它的矫形器的横截面。可以看到，环形部分11a呈现基本上截头圆锥形的凹形，它包围膝盖骨2的右侧、左侧、下侧和上侧部分。图8还通过箭头示出由矫形器施加在膝盖骨2的侧边缘上的力F3、F3'、F4、F4'，这些力垂直于套筒14和衬垫11、11'的环形部分11a的表面施加。由套筒14施加的力F3、F3'指向膝部的中心，由衬垫11的环形部分11a施加的力F4、F4'基本上平行于膝盖骨2和股骨1之间的界面的表面。因此，矫形器保证了膝盖骨2的侧向支撑，特别是当膝部处于伸展时或在屈曲运动开始时，也就是说在围绕它的组织是最松弛的位置。

应当注意，通过在相对扩张的环形部分11a的侧向区段12b、12c的外边缘上没有接缝以及环形部分11a的角区段12a的较小宽度L1，部分地促进了衬垫11'特别是环形部分11a的纵向扩张—特别是在坐姿时。还应注意，套筒14特别是前面板17可以具有比在坐姿时发生的伸长更大的纵向拉伸能力，以避免套筒的近端和/或远端边缘沿着大腿或小腿滑动。如果衬垫11、11'和面板17的纵向拉伸能力增加，则由部分15a、15b施加的压缩力可以减小，这有助于限制长时间佩戴矫形器所导致的不适。

这些构造使得可以获得重量小于45g(与目前重量超过150g的现有技术的矫形器相比)的膝盖骨矫形器，同时保证膝盖骨的有效支撑与一整天的长期使用兼容，并且在常见的动态活动(需要膝部的室外体育活动)或静态活动的情况下，膝部可以长时间保持弯曲至110度。

根据一个实施例，舌片11b具有突起27，以增加其对皮肤的附着力(图7A、7B)。这些突起可以例如在制造期间通过模制衬垫11、11'构成。

图9A、9B以矢状截面示出处于其中膝部伸展的构型中以及其中膝部弯曲大约90°的构型中的下肢和骨盆的骨骼(髂骨4、股骨1、胫骨3和膝盖骨2)。图9C示出了叠置在装备有矫形器10的腿部上的弯曲膝部构型。图9A、9B通过圆圈表示骨骼上的前参考点R1、R2、R3和后参考点R4，并且通过线L12、L23表示连接参考点R1、R2和R2、R3的组织(肌肉、肌腱)。点R1和R4分别位于股骨1的前边缘(髁突)和后边缘。点R2位于膝盖骨2上。点R3位于胫骨3上的远端位置。图9A、9B还示出了内侧和外侧韧带5，它们在膝部伸展时拉伸。在膝部的屈曲阶段期间，矫形器施加力F，以帮助支撑膝盖骨2和横向稳定膝部。

图9A、9B示出了点R1和R2之间的前部链接L12以及点R2和R3之间的前部链接L23在伸展和弯曲的膝部构型之间拉伸。结果，在弯曲构型中(特别是在坐姿时)，套筒14的面板17保持拉伸，在衬垫11和近端部分15a之间以及在衬垫11和远端部分15b之间产生永久张力。结果表明，这种永久张力在套筒15a、15b和皮肤之间的界面处引起剪切力。

套筒15a、15b特别是套筒15a的弹性和粘附性的特征与套筒14的在膝部弯曲期间应力最大的部分、即面板17的弹性相关联。如果套筒15a、15b不足以粘附在皮肤上，则在膝部弯曲期间，施加到面板17并传递到套筒15a的拉伸力导致套筒滑动，这是不令人满意的，因为套筒14将形成褶皱，并且因此不再起到其支承膝盖骨的作用。相反，如果套筒15a、15b牢固地粘附在皮肤上，并且如果面板17具有太高的刚度，则施加到面板17并以拉力形式传递到套筒15a、15b的拉伸力导致套筒使下方的皮肤超过其机械剪切强度。因此，面板17的刚度适合于不使套筒15a、15b下方的皮肤超过其机械剪切强度，并且选择套筒15a、15b在腿部周围的张力和粘性的值，使得考虑到由套筒14特别是面板17施加在套筒15a、15b上的拉力，套筒15a、15b在膝部弯曲期间不可能滑动。

对于本领域技术人员显而易见的是，本发明可以经受各种替代实施例和各种应用。特别地，本发明不限于包括套筒15a、15b的矫形器。实际上，可以部分或完全移除套筒15a、15b，用诸如踏板推动器或紧身衣(用于膝部)的衣服来代替套筒14，覆盖使用者的将通过矫形器维持的骨盆和至少一个下肢。可以通过使用踝部附近的小腿的锥形形状调节衣服的形状，以移除远端套筒15b。重要的是，矫形器具有近端和远端锚固件，以将套筒14的近端和远端部分保持在下肢上的固定位置。

Claims (14)

1.一种膝部矫形器，包括：

弹性机织物的套筒(14)，该套筒成形为在膝部上和在下肢的任一侧上施加压缩力，

衬垫(11、11')，该衬垫包括粘弹性层，所述衬垫附装到所述套筒的内表面，使得所述粘弹性层与膝部的皮肤直接接触，所述衬垫包括环形部分(11a)和远端舌片(11b)，所述环形部分成形为围绕膝部的膝盖骨，所述远端舌片沿着所述套筒的轴向方向从所述环形部分的外边缘延伸出，所述粘弹性层具有与皮肤的粘附性，使得在由套筒施加的压缩力的作用下，当所述套筒被纵向拉伸时，所述衬垫通过向下面的肢体部分局部施加的朝向膝部中心的支撑力和沿着肢体轴线的恢复力而拉伸并保持被拉伸，以及

近端和远端锚固件(19a、19b)，它们用于将所述套筒(14)的近端和远端部分保持在下肢的固定位置，

其特征在于，所述套筒由织物面板构成，所述织物面板包括：

前面板(17)，所述衬垫(11、11')附装到所述前面板(17)，

后面板(16)，该后面板与所述前面板相对，并且在所述套筒的轴向方向上具有比所述前面板的弹性模量小的弹性模量，以及

两个侧面板(18a、18b)，每个侧面板连接到所述前面板的侧边缘和所述后面板的侧边缘，并且在所述套筒的轴向方向上具有比所述前面板的弹性模量大的弹性模量。

2.根据权利要求1所述的矫形器，其中，所述套筒(14)包括近端套筒(15a)和远端套筒(15b)，所述近端套筒和所述远端套筒由弹性织物制成、部分地覆盖有粘附到皮肤的层(19a、19b)，所述层(19a、19b)布置在所述近端套筒和远端套筒的内表面上，以在压缩力的作用下与皮肤直接接触，并为所述套筒的近端边缘和远端边缘的皮肤提供锚固点，所述近端套筒附装到所述前面板(17)、后面板(16)和侧面板(18a、18b)中每个的近端边缘，所述远端套筒附装到所述前面板、后面板和侧面板中每个的远端边缘。

3.根据权利要求2所述的矫形器，它具有以下特征中的至少一个：

所述近端套筒(15a)的宽度介于70和80mm之间，形成在所述近端套筒上的粘附层(19a)的宽度介于50和60mm之间，

所述远端套筒(15b)的宽度介于40和50mm之间，形成在所述远端套筒上的粘附层(19b)的宽度介于20和30mm之间，

分别形成在所述近端套筒(15a)和远端套筒(15b)上的所述粘附层(19a、19b)的表面重量介于18和22μg/cm²之间，

所述近端套筒(15a)和远端套筒(15b)由没有羊毛线的弹性织物制成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的矫形器，其中，所述衬垫(11、11')通过近端角区段(12a)和包括所述舌片(11b)的远端角区段(12d)附装到所述套筒(14)，所述衬垫具有不附装到所述套筒的侧向角区段(12b、12c)。

5.根据权利要求4所述的矫形器，其中，所述衬垫(11、11')的粘弹性层的厚度介于0.25和0.5mm之间，所述近端角区段(12a)、侧向角区段(12b、12c)和远端角区段(12d)各自在所述衬垫(11)的所述环形部分(11a)的基本四分之一圆周上延伸。

6.根据权利要求4所述的矫形器，其中，所述衬垫(11')的粘弹性层的厚度介于0.35和0.45mm之间，所述侧向角区段(12b、12c)各自的范围比所述近端角区段(12a)大4至5倍，比除所述舌片(11b)外的所述远端角区段(12d)大1.5至2倍。

7.根据权利要求6所述的矫形器，其中，所述衬垫(11')的所述环形部分(11a)在内边缘和外边缘之间在所述近端角区段(12a)中的宽度(L1)介于2.2和2.8cm之间，在所述侧向角区段(12b和12c)中的宽度(L2)介于2.7和3.3cm之间。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的矫形器，其中，所述衬垫(11、11')的所述粘弹性层由通过聚二甲基硅氧烷油的混合物的至少部分聚合作用得到的硅树脂凝胶制成。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的矫形器，其中，所述衬垫(11、11')包括附装到所述粘弹性层的弹性织物层(11d)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的矫形器，其中，所述衬垫(11、11')的所述舌片(11b)成形为覆盖胫骨粗隆，所述矫形器适于无差别地在右下肢或左下肢上使用。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的矫形器，它具有以下特征中的至少一个：

所述套筒(14)的所述前面板(17)的厚度介于0.4和0.5mm之间，

所述侧面板(18a、18b)的厚度介于0.3和0.4mm之间，

所述后面板(16)的厚度介于0.2和0.3mm之间。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的矫形器，其中，在40％伸长率下，形成所述套筒(14)的面板沿着所述套筒(14)的纵向轴线的弹性模量对于所述前面板(17)而言介于1.75和2N之间，对于所述侧面板(18a、18b)而言介于1.7N和3N之间，对于所述后面板(16)而言介于1.7和1.8N之间。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的矫形器，其中，在40％伸长率下，形成所述套筒(14)的面板沿着所述套筒(14)的横向轴线的弹性模量对于所述前面板(17)而言介于1.75和2N之间，对于所述侧面板(18a、18b)而言介于1.7N和3N之间，对于所述后面板(16)而言介于1.7和1.8N之间。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的矫形器，其中，所述前面板(17)和所述后面板(16)在所述套筒(14)的圆周的约三分之一上延伸，所述侧面板(18a、18b)在所述套筒的圆周的约六分之一上延伸，偏差在10％以内。