CN110141410A - 马蹄足矫正鞋 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种马蹄足矫正鞋，包括腿部矫正机构、脚部矫正机构以及转动调节机构，转动调节机构包括X轴转动关节、Y轴转动关节和Z轴转动关节，X轴转动关节用于连接腿部矫正机构和Y轴转动关节，使Y轴转动关节能够绕X轴转动，Y轴转动关节用于连接X轴转动关节和Z轴转动关节，Y轴转动关节转动时能够带动X轴转动关节绕Y轴转动，Z轴转动关节用于连接脚部矫正机构和Y轴转动关节，使Y轴转动关节能够绕Z轴转动；X轴、Y轴、Z轴两两相互垂直。本发明提供的马蹄足矫正鞋，结构简单，可以满足马蹄足矫正所需的三个转动自由度，能够长时间佩戴矫正，可循序渐进地拉伸紧张或发育较迟缓的肌肉，将足部逐步矫正。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种马蹄足矫正鞋。
背景技术
马蹄足是一种常见的严重影响足的形态与功能的先天性畸形，主要表现为前足内收、中足高弓、后足内翻和跖屈畸形，且随着年龄的增长畸形逐渐加重。前期足骨排列异常，后期骨性结构形态改变，软组织挛缩广泛而僵硬，造成足部畸形外观、功能障碍和疼痛。马蹄足是由于小腿三头肌痉挛引起的。马蹄足如果得不到及时缓解，有可能会造成踝关节挛缩、下肢不等长、骨盆倾斜、脊柱侧弯等继发问题。马蹄足畸形不仅严重破坏了足的正常功能，影响患者的日常生活，而且对患者身心带来压力。
现有的马蹄足畸形治疗方法主要是通过手术治疗后外加石膏或外固定器，但是手术治疗创伤较大，石膏只能将足部固定在某一固定的角度或位置，长期的石膏固定容易引起挛缩，软组织和皮肤组织的损伤，这些伤害严重的可能会引起二次畸形；而外固定器需用钢针穿过人体肌肉和骨骼，与外环相连接，每日对足部进行微调，逐步矫正畸形，虽然较好地解决了术后功能锻炼的问题，但患者长期配戴固定架十分痛苦，且长时间不能下地行走，且治疗费用昂贵。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种马蹄足矫正鞋，结构简单，可以满足马蹄足矫正所需的三个转动自由度，能够长时间佩戴矫正，可循序渐进地拉伸紧张或发育较迟缓的肌肉，将足部逐步矫正。
本发明采取的技术方案如下：本发明提供种马蹄足矫正鞋，包括腿部矫正机构、脚部矫正机构以及转动调节机构，所述腿部矫正机构与所述脚部矫正机构通过所述转动调节机构可活动地连接，所述转动调节机构包括X轴转动关节、Y轴转动关节以及Z轴转动关节，所述X轴转动关节用于连接腿部矫正机构和Y轴转动关节，使Y轴转动关节能够绕X轴转动，所述Y轴转动关节用于连接X轴转动关节和Z轴转动关节，Y轴转动关节转动时能够带动X轴转动关节绕Y轴转动，Z轴转动关节用于连接脚部矫正机构和Y轴转动关节，使Y轴转动关节能够绕Z轴转动，以实现马蹄足矫正所需的三个转动自由度；X轴、Y轴、Z轴两两相互垂直，形成立体坐标系结构。
于本发明一实施例中，所述X轴转动关节、Y轴转动关节和Z轴转动关节均包括转动件、固定件以及限位结构，所述转动件可转动地设于所述固定件上，并通过所述限位结构限制所述转动件的旋转；所述X轴关节上的转动件连接所述腿部矫正机构，所述X轴关节上的固定件与Y轴转动关节的转动件为一体式结构，所述Y轴关节上的固定件与Z轴转动关节的转动件为一体式结构，所述Z轴转动关节上的固定件设于所述脚部矫正机构。
于本发明一实施例中，所述限位结构包括定位销和设于固定件上的限位通孔，所述定位销设于所述转动件上，且可活动地插设于所述限位通孔中，通过与所述限位通孔相配合以限制所述转动件的转动。
于本发明一实施例中，所述限位结构还包括复位弹簧，所述定位销的中部设有限位凸起，所述复位弹簧套设于所述定位销外，且所述复位弹簧的两端分别抵在限位凸起和转动件上，用于所述定位销的复位。
于本发明一实施例中，所述脚部矫正机构包括底托、至少一个第一支撑杆、数个第二支撑杆以及数个支撑板，第一支撑杆和第二支撑杆均呈长条状，所述第一支撑杆沿所述底托的宽度方向固定于所述底托上，所述第二支撑杆沿所述底托的长度方向设置，数个第二支撑杆均可活动地与所述第一支撑杆上，且能沿所述底托的宽度方向运动，以调节第二支撑杆之间的间距，数个支撑板可活动地设于所述第二支撑杆上，且能沿底托的长度方向运动，以调节支撑板之间的间距。
于本发明一实施例中，所述第一支撑杆为丝杆，所述第二支撑杆上设有丝杆螺母，所述第二支撑杆通过所述丝杆和丝杆螺母相配合可活动地连接；所述第一支撑杆为双向丝杆。
于本发明一实施例中，所述第二支撑杆上设有滑动槽，所述滑动槽内设有齿条，所述支撑板设有齿轮，齿轮与齿条上的齿相啮合，所述第二支撑杆与所述支撑板通过齿条和齿轮可活动的连接；所述第二支撑杆的数量为两个，两个第二支撑杆上的支撑板通过连接杆联动。
于本发明一实施例中，所述马蹄足矫正鞋还包括扭力传感器、压力传感器和温度传感器，所述扭力传感器设于所述转动调节机构上，用于检测所述转动调节机构的扭转力；所述压力传感器设于所述脚部矫正机构上，用于检测人体脚部施加的压力；所述温度传感器设于所述腿部矫正机构上，用于检测温度。
于本发明一实施例中，所述马蹄足矫正鞋还包括控制装置，所述转动调节机构、腿部矫正机构和脚部矫正机构各自的动作均受控于所述控制装置。
于本发明一实施例中，所述马蹄足矫正鞋还包括遥控装置，所述遥控装置与所述控制装置通过信号连接，以实现远程控制。
本发明的有益效果是：本发明提供一种马蹄足矫正鞋，适用于术后复发或术后需巩固疗效的患者，腿部矫正机构与脚部矫正机构通过转动调节机构可活动地连接，转动调节机构通过X轴转动关节、Y轴转动关节以及Z轴转动关节，分别实现绕X轴、Y轴和Z轴三个方向的转动，即可以满足马蹄足矫正所需的三个转动自由度，以对腿部矫正机构与脚部矫正机构之间的夹角进行调节，达到马蹄足的内、外翻矫正，足部外展、背屈的矫正以及跖屈内收矫正的目的，且解决了传统石膏和外固定器固定引起的不适，能够长时间佩戴矫正，可循序渐进地拉伸紧张或发育较迟缓的肌肉，将足部逐步矫正。
附图说明
图1是本发明的马蹄足矫正鞋的结构示意图；
图2是本发明的转动调节机构的结构示意图；
图3是本发明的脚部矫正机构的结构示意图；
图4是本发明的第一转动限制件、第二转动限制件和第三转动限制件的结构示意图。
图中各附图标记为：1、腿部矫正机构；2、脚部矫正机构；3、转动调节机构；21、底托；22、第一支撑杆；23、第二支撑杆；24、支撑板；25、连接杆；31、X轴转动关节；32、Y轴转动关节；33、Z轴转动关节；301、转动件；302、固定件；303、限位通孔；304、定位销；305、复位弹簧；306、限位凸起。
具体实施方式
下面结合各附图，通过具体实施例，对本发明进行详细、完整的描述。
请参考图1所示，本发明提供一种马蹄足矫正鞋，包括腿部矫正机构1、脚部矫正机构2以及转动调节机构3，所述腿部矫正机构1与所述脚部矫正机构2通过所述转动调节机构3可活动地连接，所述转动调节机构3包括X轴转动关节31、Y轴转动关节32以及Z轴转动关节33，所述X轴转动关节31用于连接腿部矫正机构1和Y轴转动关节32，使Y轴转动关节32能够绕X轴转动，所述Y轴转动关节32用于连接X轴转动关节31和Z轴转动关节33，Y轴转动关节32转动时能够带动X轴转动关节31绕Y轴转动，Z轴转动关节33用于连接脚部矫正机构2和Y轴转动关节32，使Y轴转动关节32能够绕Z轴转动，以实现马蹄足矫正所需的三个转动自由度；X轴、Y轴、Z轴两两相互垂直，形成立体坐标系结构。本发明提供的马蹄足矫正鞋，适用于术后复发或术后需巩固疗效的患者，腿部矫正机构1与脚部矫正机构2通过转动调节机构3可活动地连接，转动调节机构3通过X轴转动关节31、Y轴转动关节32以及Z轴转动关节33，分别实现绕X轴、Y轴和Z轴三个方向的转动，即可以满足马蹄足矫正所需的三个转动自由度，以对腿部矫正机构1与脚部矫正机构2之间的夹角进行调节，达到马蹄足的内、外翻矫正，足部外展、背屈的矫正以及跖屈内收矫正的目的，且解决了传统石膏和外固定器固定引起的不适，能够长时间佩戴矫正，可循序渐进地拉伸紧张或发育较迟缓的肌肉，将足部逐步矫正。
优选地，X轴转动关节31、Y轴转动关节32以及Z轴转动关节33的转动中心始终与人体踝关节运动中心重合，以保证畸形矫正的准确性和安全性。
所述X轴转动关节31、Y轴转动关节32和Z轴转动关节33均包括转动件301、固定件302以及限位结构，所述转动件301可转动地设于所述固定件302上，并通过所述限位结构限制所述转动件301的旋转；所述X轴关节上的转动件301连接所述腿部矫正机构1，所述X轴关节上的固定件302与Y轴转动关节32的转动件301为一体式结构，所述Y轴关节上的固定件302与Z轴转动关节33的转动件301为一体式结构，所述Z轴转动关节33上的固定件302设于所述脚部矫正机构2。
X轴方向为脚部矫正机构2的长度方向，Y轴方向为脚部矫正机构2的宽度方向，Z轴方向为腿部矫正机构1的长度方向。转动X轴转动关节31时，腿部矫正机构1能相对脚部矫正机构2绕X轴方向(X轴转动关节31的轴线)转动，以对腿部矫正机构1的左右偏摆角度进行调整；转动Y轴转动关节32时，腿部矫正机构1能相对脚部矫正机构2绕Y轴方向(Y轴转动关节32的轴线)转动，以对腿部矫正机构1的前后偏摆角度进行调整；转动Z轴转动关节33时，脚部矫正机构2能相对腿部矫正机构1绕Z轴方向(Z轴转动关节33的轴线)转动，以对脚部矫正机构2的左右偏摆角度进行调整。上述的前后左右方位，均为人穿上马蹄足矫正鞋后的人体的前后左右方位。
所述限位结构包括定位销304和设于固定件302上的限位通孔303，所述定位销304设于所述转动件301上，且可活动地插设于所述限位通孔303中，通过与所述限位通孔303相配合以限制所述转动件301的转动。优选地，固定件302的横截面均为圆形，数个限位孔沿着圆周方向均匀设置，便于根据患者的恢复角度及时调整X轴转动关节31、Y轴转动关节32和Z轴转动关节33的转动角度，以达到循序渐进地拉伸紧张或发育较迟缓的肌肉，将足部逐步矫正的效果。
所述限位结构还包括复位弹簧305，所述定位销304的中部设有限位凸起306，所述复位弹簧305套设于所述定位销304外，且所述复位弹簧305的两端分别抵在限位凸起306和转动件301上，用于所述定位销304的复位。一实施例中，限位凸起306和转动件301可以通过通电磁吸的方式配合，当通电时，限位凸起306向转动件301方向运动，进而定位销304脱出限位通孔303中，转动件301能相对于固定件302转动，此时复位弹簧305处于压缩状态；不通电时，复位弹簧305带动离合销复位，定位销304插入限位通孔303中，转动件301能不能相对于固定件302转动。
请参考图1和图3所示，所述脚部矫正机构2包括底托21、至少一个第一支撑杆22、数个第二支撑杆23以及数个支撑板24，第一支撑杆22和第二支撑杆23均呈长条状，所述第一支撑杆22沿所述底托21的宽度方向固定于所述底托21上，所述第二支撑杆23沿所述底托21的长度方向设置，数个第二支撑杆23均可活动地与所述第一支撑杆22上，且能沿所述底托21的宽度方向运动，以调节第二支撑杆23之间的间距，数个支撑板24可活动地设于所述第二支撑杆23上，且能沿底托21的长度方向运动，以调节支撑板24之间的间距。设置支撑板24可以增大与脚之间的接触面积，以便于脚踩。
优选地，第二支撑杆23的数量为两个，通过两个第二支撑杆23相配合固定脚的左右两侧，调节两个第二支撑杆23之间的间距可以固定不同宽度的脚；数个支撑板24分别设置于两侧是第二支撑杆23上，支撑板24可活动地设于第二支撑杆23上，通过沿底托21的长度方向运动，实现不同长度的脚的固定，脚部矫正机构2的尺寸不需要定制，适用范围更广。两个第二支撑杆23上的支撑板24通过连接杆25联动，可以使得两侧第二支撑杆23上对应设置的支撑板24能够同步运动。
所述第一支撑杆22为丝杆，所述第二支撑杆23上设有丝杆螺母，所述第二支撑杆23通过所述丝杆和丝杆螺母相配合可活动地连接；所述第一支撑杆22为双向丝杆。丝杆结构具有传动效率高、定位准确、可逆性和高效率等特点，且由于丝杆结构具有很小的摩擦阻力，使得第一支撑杆22与第二支撑杆23之间的配合结构可靠。第一支撑杆22为双向丝杆，使得固定在第一支撑杆22两侧的第二支撑杆23可以往不同方向滑动，调节更方便，可以使人体脚部的中心与脚部矫正机构2的重心一致。
所述第二支撑杆23上设有滑动槽，所述滑动槽内设有齿条，所述支撑板24设有齿轮，齿轮与齿条上的齿相啮合，所述第二支撑杆23与所述支撑板24通过齿条和齿轮可活动的连接。齿轮齿条结构具有承载力大，传动精度高等特点，使得第二支撑杆23和支撑板24之间的配合结构可靠。
马蹄足矫正鞋还包括扭力传感器、压力传感器和温度传感器，扭力传感器设于转动调节机构3上，用于检测转动调节机构3的扭转力；压力传感器设于脚部矫正机构2上，用于检测人体脚部施加的压力；温度传感器设于腿部矫正机构1上，用于检测温度。通过扭力传感器、压力传感器和温度传感器的反馈，以便及时对转动调节机构3的扭转力、脚部固定力度进行调整。优选地，压力传感器设置于支撑板24上，当脚与支撑板24接触时，可以准备测量出压力。
马蹄足矫正鞋还包括控制装置，转动调节机构3、腿部矫正机构1和脚部矫正机构2各自的动作均受控于控制装置。通过控制装置可以自动调节转动调节机构3的扭转角度，以及对脚部矫正机构2中第二支撑杆23和支撑板24进行调节，以适用于对不同尺寸脚的固定。
马蹄足矫正鞋还包括遥控装置，遥控装置与控制装置通过信号连接，以实现远程控制，操作简单，使用方便。遥控器上设有显示面板和输入面板，通过输入面板输入命令，控制装置接收到信号控制转动调节机构3、腿部矫正机构1和脚部矫正机构2各自的动作，在显示面板上可以显示出转动调节机构3的扭力值、脚部固定位置的压力值、鞋内温度、时间日期以及定时时长显示，使用者可以通过显示面板直观地看到马蹄足矫正鞋的运行情况。一实施例中，在输入面板中输入用于调节转动调节机构3的参数，可以分别自动调整X轴转动关节31、Y轴转动关节32以及Z轴转动关节33的调整方向和角度，进而调整马蹄足矫正鞋对足部施加的作用力；在输入面板中输入用于调节脚部矫正机构2的参数，可以分别自动调整第二支撑杆23之间以及支撑板24之间的位置，进而实现对不同宽度和长度的脚的固定。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种马蹄足矫正鞋，其特征在于，包括腿部矫正机构、脚部矫正机构以及转动调节机构，所述腿部矫正机构与所述脚部矫正机构通过所述转动调节机构可活动地连接，所述转动调节机构包括X轴转动关节、Y轴转动关节以及Z轴转动关节，所述X轴转动关节用于连接腿部矫正机构和Y轴转动关节，使Y轴转动关节能够绕X轴转动，所述Y轴转动关节用于连接X轴转动关节和Z轴转动关节，Y轴转动关节转动时能够带动X轴转动关节绕Y轴转动，Z轴转动关节用于连接脚部矫正机构和Y轴转动关节，使Y轴转动关节能够绕Z轴转动，以实现马蹄足矫正所需的三个转动自由度；X轴、Y轴、Z轴两两相互垂直，形成立体坐标系结构。
2.如权利要求1所述的马蹄足矫正鞋，其特征在于，所述X轴转动关节、Y轴转动关节和Z轴转动关节均包括转动件、固定件以及限位结构，所述转动件可转动地设于所述固定件上，并通过所述限位结构限制所述转动件的旋转；所述X轴关节上的转动件连接所述腿部矫正机构，所述X轴关节上的固定件与Y轴转动关节的转动件为一体式结构，所述Y轴关节上的固定件与Z轴转动关节的转动件为一体式结构，所述Z轴转动关节上的固定件设于所述脚部矫正机构。
3.如权利要求2所述的马蹄足矫正鞋，其特征在于，所述限位结构包括定位销和设于固定件上的限位通孔，所述定位销设于所述转动件上，且可活动地插设于所述限位通孔中，通过与所述限位通孔相配合以限制所述转动件的转动。
4.如权利要求3所述的马蹄足矫正鞋，其特征在于，所述限位结构还包括复位弹簧，所述定位销的中部设有限位凸起，所述复位弹簧套设于所述定位销外，且所述复位弹簧的两端分别抵在限位凸起和转动件上，用于所述定位销的复位。
5.如权利要求1所述的马蹄足矫正鞋，其特征在于，所述脚部矫正机构包括底托、至少一个第一支撑杆、数个第二支撑杆以及数个支撑板，第一支撑杆和第二支撑杆均呈长条状，所述第一支撑杆沿所述底托的宽度方向固定于所述底托上，所述第二支撑杆沿所述底托的长度方向设置，数个第二支撑杆均可活动地与所述第一支撑杆上，且能沿所述底托的宽度方向运动，以调节第二支撑杆之间的间距，数个支撑板可活动地设于所述第二支撑杆上，且能沿底托的长度方向运动，以调节支撑板之间的间距。
6.如权利要求5所述的马蹄足矫正鞋，其特征在于，所述第一支撑杆为丝杆，所述第二支撑杆上设有丝杆螺母，所述第二支撑杆通过所述丝杆和丝杆螺母相配合可活动地连接；所述第一支撑杆为双向丝杆。
7.如权利要求6所述的马蹄足矫正鞋，其特征在于，所述第二支撑杆上设有滑动槽，所述滑动槽内设有齿条，所述支撑板设有齿轮，齿轮与齿条上的齿相啮合，所述第二支撑杆与所述支撑板通过齿条和齿轮可活动的连接；所述第二支撑杆的数量为两个，两个第二支撑杆上的支撑板通过连接杆联动。
8.如权利要求1所述的马蹄足矫正鞋，其特征在于，还包括扭力传感器、压力传感器和温度传感器，所述扭力传感器设于所述转动调节机构上，用于检测所述转动调节机构的扭转力；所述压力传感器设于所述脚部矫正机构上，用于检测人体脚部施加的压力；所述温度传感器设于所述腿部矫正机构上，用于检测温度。
9.如权利要求8所述的马蹄足矫正鞋，其特征在于，还包括控制装置，所述转动调节机构、腿部矫正机构和脚部矫正机构各自的动作均受控于所述控制装置。
10.如权利要求9所述的马蹄足矫正鞋，其特征在于，还包括遥控装置，所述遥控装置与所述控制装置通过信号连接，以实现远程控制。
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