CN109730820A - 一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器 - Google Patents

Abstract

目前常用的人体脊柱侧弯矫形产品难以做到既能施力方位准确,又能轻便舒适和矫形程度逐步可调。本发明的一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器主要由含插兜的软矫形衣和可插入插兜的硬矫形插片构成，使用时用户根据脊柱侧弯方向和位置在软矫形衣对应方位的插兜中插入硬矫形插片，硬矫形插片通过三点以上的直接顶压或间接牵拉施力形成针对脊柱侧弯方向反方向的矫形合力，由于所用硬矫形插片的数量、形状、长度、弯曲度、施力作用方位与大小都便于调整更换，这就形成了一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器。与现有脊柱侧弯矫形器相比，该矫形器具有使用方便、结构简单、矫形程度逐步可调等优点，可取代国内外现有脊柱侧弯矫形器、造福广大脊柱侧弯病人。

Description

一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器

技术领域

本发明为一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器，属于机械结构设计技术领域。

背景技术

脊柱侧弯是一种常见的疾病，其人群发病率已达5%以上，人们很早就尝试用矫形器来矫正脊柱侧弯，但老式矫形器的疗效并不显著，致使一段时期以来手术成为治疗侧弯的主流。随着密尔沃基、色努、波士顿、里昂式和弹力袜式等现代矫形器的出现，使矫正的效果明显提升，越来越多的患者开始选择矫形器治疗。但是，目前仍然缺乏一种施力准确、轻便舒适、矫形程度逐步可调的脊柱侧弯矫形器。

在分析现有目前脊柱侧弯矫形器优缺点基础上，本发明提出了一种基于软矫形衣[1]和硬矫形插片[2]的矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器，使用该脊柱侧弯矫形器时，根据脊柱侧弯者的侧弯方向和侧弯位置在软矫形衣[1]的相应方向和位置的插兜[3]中插入硬矫形插片[2]，通过三点以上多点接触施力形成针对C形、S形等脊柱侧弯方向反向牵拉的矫形合力，由于所用硬矫形插片[2]的数量、形状、作用位置和作用力大小可调，这就形成了一种施力准确、轻便舒适、矫形程度逐步可调的插片式脊柱侧弯矫形器。

与现有脊柱侧弯矫形器相比，该矫形器具有使用方便、结构简单、矫形程度逐步可调和相对舒适等优点，可取代国内外现有脊柱侧弯矫形器、造福广大脊柱侧弯病人。

发明内容

本发明一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器，该脊柱侧弯矫形器主要由软矫形衣[1]和硬矫形插片[2]构成，软矫形衣[1]上设置供硬矫形插片[2]插入定位用的长条形插兜[3]，当硬矫形插片[2]插入到软矫形衣[1]上与脊柱侧弯方向和位置相对应方位的插兜[3]中时，硬矫形插片[2]相对于穿在人体脊柱的方向和位置就被固定，此时，硬矫形插片[2]通过其自身在顶压位置[4]处的顶压作用力或通过插兜间接牵拉软矫形衣[1]上牵拉位置[5]处的牵拉作用力形成三点以上的矫形合力，由于所用硬矫形插片[2]的数量、形状、长度、弯曲度、施力作用方位与大小都方便调整更换，通过在使用过程中更换硬矫形插片[2]或者调整纵向牵拉带[13]与横向牵拉带[10]的松紧，侧弯脊柱就可以被逐步矫正到位，减少因一次性矫调到位的带来的体表伤害和不适，这就形成了一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器。

软矫形衣[1]是由布状或网状软质材料制成上衣形状, 其上设置一个、两个或多个长条形插兜[3], 插兜[3]有三种方向可选用，按矫形者穿上身时插兜[3]长条方向与目标无侧弯脊柱方向是否平行、垂直和倾斜分为纵向、横向和倾斜向三种插兜[3], 见图5所示 , 这三种插兜[3]可单一设置也可以组合设置使用在软矫形衣[1]上, 其中，横向插兜[3]如果横向绕人体延展一周时会成为首尾相接椭圆状。插兜[3]同样可根据用户保暖或纳凉需要制成布状或网状，插兜[3]数量n1≥1，数量越多矫形精度越高。插兜[3]长度L1，插兜[3]中实际可插硬矫形插片[2]的长度为其有效长度L2，通过在插兜[3]长条方向的两端不同位置设置封堵式结构[6]能够实现长度L2可调。

硬矫形插片[2]可以采用金属或非金属材料制作，选材考虑主要因素是既要能提供足够矫形力的支撑，又要轻便和便于更换。硬矫形插片[2]的施力方向与位置由所对应插入的插兜[3]给与限定，其外观有直片[7]和弯片[8]两种形式，硬矫形插片[2]的所谓“硬”是相对于软矫形衣[1]的“软”而言的，实际上仍然具备一些弹性，与其弹性需根据矫形位移量和矫形力的大小要求进行设计与选择。硬矫形插片[2]的长度L3与所矫侧弯脊柱[9]长度L4满足三个关系： L2≤ L1，L2= L3 ， 0.5ⅹL4≤ L3≤ 1.5ⅹL4。

这种插片式脊柱侧弯矫形器的支撑结构是由一个以上纵向、横向和倾斜向的硬矫形插片[2]组成，支撑结构内的硬矫形插片[2]间可以增设固定连接件[11]。每个矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器中硬矫形插片[2]的数量n2满足条件：n2≤n1。

软矫形衣[1]上可以增设用于辅助硬矫形插片[2]在需要牵拉位置形成横向牵拉作用力的横向牵拉带[10]，横向牵拉带[10]一侧连接在硬矫形插片[2]上，另外一侧直接或通过软矫形衣[1]间接施力作用于体表，通过调整其松紧程度可以调整横向牵拉力，牵拉带可采用带状、绳状、丝状或链状结构实现；硬矫形插片[2]上还可以增设用于辅助其在需要弯曲区域形成纵向弯曲牵拉力的纵向牵拉带[13]，纵向牵拉带[13]的两侧固定在硬矫形插片[2]需要弯曲调整区域的两端，通过调整纵向牵拉带[13]的松紧程度可以调整硬矫形插片[2]在调整区域的弯曲度，就能间接调整矫形力的大小，纵向牵拉带[13]也可采用带状、绳状、丝状或链状结构实现。

此外， 软矫形衣[1]下部还可增设防止其因受力或运动而变位的连接部[12]，该连接部[12]可以与裤带、腰带或内、外短裤相连接，达到对软矫形衣[1]的下拉与防转定位效果；通过设置横向牵拉带[10]与纵向牵拉带[13]的松紧调整控制标准和电动控制结构[14]，辅以有线网络或无线电磁通讯的测控终端[15]，还可以实现本发明脊柱侧弯矫形器的矫形程度调整的自动化和远程化控制。

附图说明

图1纵向插兜中插有弯片式硬矫形插片的C形脊柱侧弯矫形结构示意图；

图2 纵向插兜中插有直片式硬矫形插片且使用横向牵拉带的C形脊柱侧弯矫形结构示意图；

图3纵向直片式硬矫形插片与横向弯片式硬矫形插片通过固定连接件连接的C形脊柱侧弯矫形结构示意图；

图4 纵向插兜中插有弯片式硬矫形插片的S形脊柱侧弯矫形结构示意图；

图5 纵向、横向和倾斜向三种插兜示意图;

图6 纵向牵拉带与横向牵拉带配合的远程控制矫正S形脊柱侧弯示意图。

上述各图和摘要附图中使用了统一数字标号：1软矫形衣，2硬矫形插片，3插兜，4顶压位置，5牵拉位置，6封堵式结构，7直片，8弯片，9侧弯脊柱，10横向牵拉带，11固定连接件，12连接部，13纵向牵拉带，14电动控制结构，15测控终端。

具体实施方案

如图1所示，本发明一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器的一种实施例主要由软矫形衣[1]、硬矫形插片[2]构成，软矫形衣[1]上设置供硬矫形插片[2]插入定位用的长条形插兜[3]，当硬矫形插片[2]插入到软矫形衣[1]上与脊柱侧弯方向和位置相对应方位的插兜[3]中时，硬矫形插片[2]相对于穿在人体脊柱的方向和位置就被固定，此时，硬矫形插片[2]通过其自身在顶压位置[4]处的顶压作用力或插兜牵拉位置[5]处的间接牵拉作用力形成三点以上的矫形合力，所用硬矫形插片[2]的数量、形状、长度、弯曲度、施力作用方位与大小都可调整更换，通过在使用过程中调换硬矫形插片[2]，就 可以使矫形者逐步矫正到位，并减少因一次性矫调到位的带来的伤害和不适，这就构成了一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器。该软矫形衣[1]是由帆布材料制成上衣形状, 其上设置24个纵向长条形插兜[3], 插兜[3]用棉布缝制，24个插兜[3]沿软矫形衣[1]四周等角度纵向布置，间隔角度15度。插兜[3]长度等同于所设处上衣长度，插兜[3]中实际可插硬矫形插片[2]的长度为其有效长度L2，通过在插兜[3]长条方向的两头设置封堵式结构[6]能够实现长度L2可调，本例中封堵式结构使用的是穿透衣服的金属卡夹。硬矫形插片[2]采用的是硅钢弹簧片材料制作，其施力方向与位置由所对应插入的插兜[3]限定，其外观采用预先定制的弯片[8]，其弹性由硅钢弹簧片厚度决定，通过更换弯片[8]可以调整矫形程度和施力大小，此处根据矫形位移量和矫形力的大小选择设计厚度为1毫米，且设计硬矫形插片[2]的长度L3与所矫侧弯脊柱[9]长度相等。该例中的支撑结构是由一个纵向硬矫形插片[2]组成，矫形合力由三个位置施力组成：向体内弯曲的硅钢弹簧片在顶压位置[4]处提供一个顶压矫形力，向体外弯曲的硅钢弹簧片靠牵拉软矫形衣[1]在身体对侧两个牵拉位置[5]处形成两个牵拉矫形力。此外，软矫形衣[1]上可以增设用于辅助硬矫形插片[2]在牵拉位置[5]处形成牵拉作用力的横向牵拉带[10]，这种横向牵拉带[10]一侧固定在硬矫形插片[2]上，另外一侧直接或通过软矫形衣[1]间接施力作用于体表，可以形成牵拉矫形效果。本例中为了防止软矫形衣[1]下部因受力或运动而移位，此例上衣下部设一圈纽扣作为连接部[12]，该连接部[12]可以与裤子上部增设的一圈纽扣眼睛相扣连，达到对软矫形衣[1]的下拉与防转的定位效果。

如图2， 本发明一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器的另一种实施例主要构成与实施例1相同，主要区别在于采用了纵向插兜中插有直片式硬矫形插片[2]和横向牵拉带[10]组合的脊柱侧弯矫形结构，在纵向插兜中插有一根工程塑料制成的直片式硬矫形插片[2]，该工程塑料制成的直片式硬矫形插片[2]在两个顶压位置[4]处各提供一个顶压矫形力，在中间与横向牵拉带[10]固定连接从而在身体对侧的牵拉位置[5]处形成一个牵拉矫形力。

如图3， 本发明一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器的另一种实施例主要构成与实施例1相同，主要区别在于采用了纵向插兜中插有直片式硬矫形插片[2]、首尾相接椭圆状横向插兜[3]和固定连接件[11]组合的脊柱侧弯矫形结构，在纵向插兜中插有一根弹簧钢制成的直片式硬矫形插片[2]，该弹簧钢制成的直片式硬矫形插片[2]在两个顶压位置[4]处各提供一个顶压矫形力，并在中间通过固定连接件[11]连接一个插在椭圆状横向插兜[3]中的弯片式硬矫形插片[2] ，该椭圆状弯片式硬矫形插片[2]在身体另一侧的牵拉位置[5]处形成一个牵拉矫形力。

如图4，与上述3例不同，本发明一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器采用纵向插兜中插有弯片式硬矫形插片的脊柱侧弯矫形结构来矫正S形脊柱侧弯。该例中，在纵向插兜中插有一根弹簧钢制成的弯片式硬矫形插片[2]，该弹簧钢制成的弯片式硬矫形插片[2]在两个向体内弯曲位置的顶压位置[4]处各提供一个顶压矫形力，在两个向体外弯曲位置靠牵拉软矫形衣[1]在身体对侧两个牵拉位置[5]处形成两个牵拉矫形力。本例中软矫形衣[1]采用网状透气材料制作，可以保持患者身体凉爽。

如图6的一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器示意简图，与上述各例的主要不同有两处，一是采用了纵向牵拉带与横向牵拉带组合结构矫正S形脊柱侧弯，在使用过程中通过调换、增减硬矫形插片[2]或者调整纵向牵拉带[13]与横向牵拉带[10]的松紧，就可以逐步将侧弯脊柱矫正到健康位置，也能减少因一次性矫调到位的带来的体表伤害和不适；二是通过设置横向牵拉带[10]与纵向牵拉带[13]的松紧调整控制标准、基于绕线牵拉电机的电动控制结构[14]和基于无线宽带通讯的测控终端[15]，实现了矫形程度调整的自动化和远程化控制。

Claims (7)

1.一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器，其特征在于该脊柱侧弯矫形器主要由软矫形衣[1]和硬矫形插片[2]构成，软矫形衣[1]上设置供硬矫形插片[2]插入定位用的长条形插兜[3]，当硬矫形插片[2]插入到软矫形衣[1]上与脊柱侧弯方向和位置相对应方位的插兜[3]中时，硬矫形插片[2]相对于穿着矫形衣[1]的人体脊柱方向和位置就被固定了，此时，硬矫形插片[2]通过其自身在顶压位置[4]处的顶压作用力或通过插兜间接牵拉软矫形衣[1]上牵拉位置[5]处的作用力形成三点以上的矫形合力，其中所用硬矫形插片[2]的数量、形状、长度、弯曲度、施力作用的方位与大小都可调整或更换，这就构成了一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器。

2.根据权利要求1所述的一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器，其特征在于软矫形衣[1]由布状或网状软质材料制成上衣形状, 其上设置长条形插兜[3], 按矫形者穿软矫形衣[1]时插兜[3]长条方向与目标的无侧弯脊柱方向平行、垂直和倾斜关系分, 插兜[3]对应分纵向、横向和倾斜向三种, 这三种插兜[3]可单一或组合设置在软矫形衣[1]上,其中横向插兜[3]绕身体横向延展设置，如果延展一周就会成为首尾相接椭圆形插兜[3]，插兜[3]数量n1≥1，插兜[3]长度L1，插兜[3]中实际可插硬矫形插片[2]的长度为其有效长度L2，通过在插兜[3]长条方向的两端不同位置设置封堵式结构[6]能够实现L2可调。

3.根据权利要求1所述的一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器，其特征在于硬矫形插片[2]可由金属或非金属材料制成，其所处方向与位置由所对应插入的插兜[3]限定，其形状有直片[7]和弯片[8]两种，其弹性根据矫形位移和矫形力的大小进行选择，其长度L3取决于所矫侧弯脊柱[9]的长度L4，满足三个关系： L2≤ L1，L2= L3， 0.5ⅹL4≤ L3≤ 1.5ⅹL4，由一个以上纵向、横向和倾斜向的硬矫形插片[2]组成矫形的支撑结构，所用硬矫形插片[2]数量n2满足条件n2≤n1，支撑结构内的硬矫形插片[2]间可以增设固定连接件[11]相互连接支撑。

4.根据权利要求1所述的一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器，其特征在于可以增设用于辅助硬矫形插片[2]在需要横向牵拉位置形成横向牵拉作用力的横向牵拉带[10]，横向牵拉带[10]一侧连接在硬矫形插片[2]上，另外一侧直接或通过软矫形衣[1]间接施力作用于体表，通过调整其松紧程度可以调整横向牵拉力大小，牵拉带可采用带状、绳状、丝状或链状结构实现。

5.根据权利要求1所述的一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器，其特征在于可以增设用于辅助硬矫形插片[2]在需要弯曲区域形成纵向弯曲牵拉作用力的纵向牵拉带[13]，纵向牵拉带[13]的两侧固定在硬矫形插片[2]需要弯曲调整区域的两端，通过调整其松紧程度可以调整硬矫形插片[2]在调整区域的弯曲度，也能间接调整矫形力的大小，纵向牵拉带[13]可采用带状、绳状、丝状或链状结构实现。

6.根据权利要求1所述的一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器，其特征在于软矫形衣[1]下部可增设防止其因受力或运动而变位连接部[12]，该连接部[12]可以与裤带、腰带或内、外短裤相连接，达到对软矫形衣[1]的下拉与防转的定位效果。

7.根据权利要求1所述的一种矫形程度可调的插片式脊柱侧弯矫形器，其特征在于通过设置横向牵拉带[10]与纵向牵拉带[13]的松紧调整控制标准和电动控制结构[14]，辅以有线网络或无线电磁通讯的测控终端[15]，还可以实现本发明脊柱侧弯矫形器的矫形程度调整的自动化和远程化控制。