CN110996861A - 带活动垫的关节矫形器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种主动的关节矫形器，特别是一种用于髋关节的矫形器，其具有扩展的治疗功能，并且包括具有铰接臂的铰接夹板，该铰接臂可以相对于彼此枢转，以及通过联接接头或凸轮接头可以在铰接臂上主动运动的垫。

Description

带活动垫的关节矫形器
技术领域
本发明涉及一种主动关节矫形器，特别是一种用于髋关节的矫形器，其具有由具有活动垫的铰接夹板提供的扩展的治疗功能。
背景技术
用于支撑或引导身体关节运动的交叉关节矫形器在本领域中是已知的。这些通常包括要支撑的人体关节上方的支架和其下方的支架。这些支架通过至少一个铰接夹板连接。铰接夹板的铰接轴线位于身体关节的区域中。由于上下支架的铰接连接，当关节弯曲或伸展时，关节矫形器与关节一起被引导，从而使矫形器能够支撑或引导关节运动。
髋关节的关节矫形器应适用于例如治疗髋关节病或关节病，并应减轻髋关节的压力。在髋关节矫形器中，上支架(臀部部分)首先由牢固地围绕髂嵴的骨盆带形成。铰接夹板的上部或上臂连接到骨盆带。下部支架用带子围住大腿。大腿支架牢固地连接到铰接夹板的下部或下臂。
已知的关节矫形器的一个缺点是，为实现相应的支撑效果所需要的机械上稳定的结构需要带子和绷带元件，这降低了矫形器在使用过程中的佩戴舒适度。因此，患者对这种矫形器的接受度(顺应性)并不总是很好，特别是因为要治疗的关节病会因关节运动引起相当大的疼痛。产生这种疼痛特别是因为由骨关节炎引起的慢性炎症导致关节的软组织(胶囊等)萎缩，即收缩，从而越来越多地限制活动性，并且关节中不可避免的运动会疼痛。通过伸展关节的萎缩的软组织来扩大运动范围的非常重要的疗法是，例如物理治疗师通过拉动腿部进行的远端伸展疗法。也可以使用矫形器来模拟缓解疼痛的拉动。如果可以将佩戴支撑矫形器与同时的缓解疼痛相结合，则佩戴舒适性，顺应性以及最终治疗的成功率将得到改善。这样的问题尤其存在于髋关节，但也存在其它关节磨损的身体关节，例如膝关节。
发明内容
因此，期望提供以这种方式改进的关节矫形器，该关节矫形器除了具有充分的支撑或关节引导性矫正功能之外，还对相关的关节和身体部位具有缓解疼痛的作用。因此，本发明解决的技术问题是提供一种改进的关节矫形器，其佩戴舒适性和顺应性得以改善。
该技术问题通过新型的铰接夹板结构解决，该结构在铰接夹板的两个铰接臂之一上包括用于按摩身体的一部分的可主动移动的垫，其中，当矫形器佩戴和使用时，通过铰接夹板的两个铰接臂相对于彼此枢转，即通过身体关节的弯曲或伸展来主动地实现垫的移动。
为此目的，本发明提供了根据权利要求1的用于关节矫形器的矫形铰接夹板。为了与这种一般的矫形器保持一致，铰接夹板具有上部或近侧铰接臂，以及与其部分重叠的下部或远侧铰接臂。两个铰接臂可以在至少一个铰接轴线上滑动地相对于彼此枢转。平坦的上铰接臂和平坦的下铰接臂具有共同的关节轴，该轴线垂直于铰接臂的表面。在铰接轴线的区域中，两个铰接臂重叠并且彼此滑动。
根据本发明，在一个特别是上铰接臂或近端铰接臂上设置有保持垫的垫托架，该垫托架可滑动地安装在托架轨道中。根据本发明，垫托架相对于保持它的铰接臂可线性地，特别是直线地或者替代地沿着圆形或弯曲的路径可移动。为此，根据本发明，垫托架通过运动传输机构以强制引导的方式联接至另一个，特别是下部或远侧铰接臂。运动传输机构尤其是凸轮机构或机械连杆机构。它通常用于将旋转运动(即枢转)转换为与角度相关的平移运动。主动引导的平移运动由驱动元件的尺寸预先确定，即被编程。旋转运动是通过两个铰接臂相对于彼此枢转产生的。该平移运动被传送到垫托架，该垫托架沿着上铰接臂的托架轨道滑动。
特别地，垫托架经由运动传输机构以这样的方式联接到下铰接臂，使得两个铰接臂的枢转，特别是在身体关节的弯曲或伸展期间，可以将垫托架的主动位移传递给上铰接臂。根据本发明，运动传输机构将两个铰接臂的枢转或旋转运动转换为垫的远侧平移运动。
在作为髋关节矫形器的实施例中，位于转子(大转子)上的垫在该骨突出上施加向下(远侧)动量，这导致伸展和改善的活动性并因此缓解疼痛(“延伸治疗的物理治疗原理”)。
垫有利地连接到垫托架，并定向在铰接夹板上，使得当关节矫形器就位时，垫位于人体的靠近身体关节的一部分上，这在关节运动的同时减轻了疼痛。垫运动优选是上下运动，并且随着身体关节的每次伸展或弯曲而主动地引起。有利地，该垫不限于提供纯按摩效果，因为在相应的腿部的放松摆动阶段中，在髋关节矫形器中主动运动的垫也将四肢本身略微向下拉。
出乎意料地发现，主动运动的垫明显减轻了关节运动所感觉到的疼痛，尤其是在发炎、萎缩、运动受限的关节中。这样，可以显著提高患者的佩戴舒适度和关节矫形器的顺应性，从而显著提高治疗的成功率。关节矫形器不再被视为麻烦的技术结构，而是被接受为可直接缓解疼痛的辅助工具。
本发明的一个特殊方面是，通过两个铰接的夹板臂相对于彼此的枢转，积极地主动引导动量诱导垫。
在优选的构造中，联接的运动传输机构是凸轮机构。该凸轮机构可以以本身已知的方式由沿其行进的凸轮轨道构成。在优选的实施例中，凸轮机构由形成在下铰接臂上或其中的特别是平坦的凸轮轨道和在其上被强制引导的辊子形成。在该凸轮机构的优选变型中，下铰接臂中的凸轮轨道构造为槽。辊子以运动连杆控制机构的方式在槽中正向行进。
辊子联接至上铰接臂的垫托架。优选地，这是刚性联接，其中，垫托架和特别是呈推杆形式的联接元件可以被构造为一体。在替代实施例中，联接元件在辊和垫托架之间铰接至垫托架。
为了在上铰接臂上传递垫的向上和向下运动，垫托架优选地在托架轨道中被引导，特别是在直线托架轨道上，其基本上径向地定向于铰接夹板的铰接轴线。所述托架轨道形成在上铰接臂上或上铰接臂中，优选地以槽的形式形成。在此的变型中，垫托架在凸轮轨道中被引导，例如沿着圆弧或蛇形。
在另一替代实施例中，提供为垫托架也或仅可旋转地安装在上铰接臂中，并且由运动传输机构传递的平移运动被转换成在上铰接臂上的垫托架以及导致的垫子的纯旋转运动或组合旋转和平移运动。
为了在关节运动期间传递所需的垫子的主动运动，凸轮轨道的形状经过特殊设计。为此，尤其规定，凸轮轨道除了具有至少一个平移中性的凸轮段之外还具有至少一个平移主动的凸轮段。在铰接臂枢转期间，即在旋转运动期间，平移主动部分传递辊的平移运动，并因此传递垫托架的平移运动。相反，在铰接臂的枢转期间，即在旋转运动期间，平移中性部分不传递辊的平移运动，因此不传递垫托架的平移运动，因为凸轮轨道尤其是在弧形上以相对于铰接轴恒定的半径延伸。
优选规定，在解除人体关节的压力时，特别是立即或者在那时精确地且仅在那时引起垫的运动。在髋关节或膝关节中，这尤其是在其它情况时腿摆动的运动阶段，即，当关节完全伸展时，相当于两个铰接臂之间的关节角度为0°。为此，在一种优选的实施方式中规定，凸轮轨道具有至少一个或者可替代地精确地具有一个平移主动的凸轮段，首先或唯一地在凸轮轨道的相应位置上，因此，在矫形器关节的整个伸展区域内，即在180°的关节角度下，传递辊子的平移偏转和由此引起的垫托架的位移。
在替代的变型中，多个平移主动凸轮段布置在凸轮轨道上，优选地在关节的完全延伸的区域中，对应于两个铰接臂之间的0°关节角，并且另外在两个枢轴终点的区域中，即关节完全弯曲。在其优选实施例中，凸轮轨道具有三个平移主动凸轮段。在另一替代变型中，凸轮轨道构造成蛇形，从而沿整个枢转范围传递垫的主动运动。
在本发明的其它实施例中，运动传输机构是机械连杆机构，其借助于下铰接臂和垫托架之间的联接杆将铰接夹板的两个铰接臂的枢转即旋转运动转换成垫的大致线性平移运动。在本发明的另一种变型中，根据本发明，为了实现这种运动转换，提供了辊子和电缆的组合，电缆被耦合至下铰接臂并通过辊子连接至垫托架，在优选的实施方式中，辊子被布置在上铰接臂上。
在轨道的一种特殊的实施方式中，特别是上铰接臂在至少一个主动可移动垫附近支撑至少一个相对于该铰接夹板固定的垫。主动移动和固定的垫的组合可提供更高的功效。在第一变型中，固定垫被布置到主动运动垫的侧面。在替代或附加变型中，至少一个固定垫布置在主动运动垫上方。如果将铰接夹板用于髋部矫形器，则优选规定，至少一个固定垫放置在髋关节上方，优选放置在大转子(大股骨转子)上；优选地，主动运动垫布置在臀肌，特别是臀中肌和/或臀小肌的区域中。
本发明还涉及关节矫形器，优选为髋关节矫形器或膝关节矫形器，其包含根据本发明的矫形器铰接夹板，如本文所述。这种关节矫形器至少包括用于身体的近侧部分的上部支架和用于身体的远侧部分的下部支架。这两个支架通过至少一个根据本发明的铰接夹板连接，并且在膝关节矫形器的情况下，优选地通过两个这样的铰接夹板连接。
本发明的另一方面涉及根据本发明的矫形器铰接夹板在预防和治疗，特别是关节炎的治疗和在治疗特别是患有关节炎的患者中的用途。优选的预期目的是改善佩戴的舒适度和/或关节矫形器的顺应性，特别是在上述预防或治疗的情况下。
具体实施方式
将使用以下描述的实施例更详细地解释本发明，但不限于此：
图1A是示出根据本发明的铰接夹板的实施例的俯视图的示意图。在特别是构造为上壳的上铰接臂(10)的底部，设有轴向接头或铰接轴(30)，该轴向接头或铰接轴(30)将该上铰接臂(10)连接到与之重叠的下铰接臂(20)，因此下铰接臂(20)可以在上铰接臂(10)上沿铰接轴(30)滑动。下铰接臂(20)在上铰接臂(10)和通过螺栓(34)支撑的铰接板(32)之间被引导。
根据本发明，在上铰接臂(10)上或之中形成托架轨道(14)，垫托架(42)实际上可以没有游隙地在其中滑动。垫托架(42)优选地由布置在扁平铰接臂(10)的两侧上并且通过螺栓(45)彼此连接的两个板组成。垫托架(42)支撑至少一个，优选为缓冲垫(40)。在所示的实施例中，垫托架(42)通过刚性推杆(46)与辊(44)刚性连接，该刚性推杆在托架轨道(14)的凹槽中平行于该凹槽延伸。辊(44)用作凸轮轨道(52)的跟随器，该凸轮轨道(52)构造为可枢转的下铰接臂(20)中的平面的月牙槽。相对于垫托架(42)在托架轨道(14)中的滑动方向，辊(44)实际上在月牙槽中无间隙地被引导。绕着铰接轴(30)可枢转的凸轮轨道(52)和被引导的辊(44)形成了根据本发明的凸轮机构(50)，该凸轮机构(50)根据铰接轴(30)中两个铰接臂(10、20)的枢转角度来传递垫托架(42)的线性平移/滑动运动。
在所示的实施例中，凸轮轨道(52)被配置为使得除了设置在中间的平移主动凸轮段(54)之外还存在平移中性凸轮段(56)。平移中性凸轮段(56)的特征在于距铰接轴(30)的径向距离恒定，从而没有提升运动传递到在那里行进的辊子(44)。相反，平移主动凸轮段56被配置为使得一旦在枢转期间辊子(44)进入该部分，则引导辊子(44)的线性位移并由此使垫托架(42)在托架轨道(14)中上下滑动。在所示的实施例中，这种抬起运动(箭头)发生在关节的完全伸展区域内，即在大约0°的关节角度处。
另外，铰接夹板可选地设置有用于限制枢转的装置。为此，在旋转固定在上铰接臂(10)中的铰接板(32)的直径内，在下铰接臂(20)中形成弧形凹部(60)。铰接板(32)中设有一个或多个用于选择性地接收锁定销(未示出)的孔(62)。可以规定，这些锁定销在其下方的凹部(60)中行进，并且取决于它们的位置，能够限制铰接臂(10、20)相对于彼此的枢转角度。孔(62)的位置已举例说明。沿弧(60)的其它位置也是可能的。
图1B以沿着截面线A的纵向截面图示出了根据图1的实施例。
图2示出了根据图1A和1B的实施例的变型的俯视示意图，该变型具体地配置为用于髋关节矫形器的铰接夹板。下铰接臂(20)支撑夹板(70)，该夹板(70)的长度可通过长孔(72)调节，并且可通过螺栓(74)固定到铰接臂(20)。可以添加到垫托架(42)上或从垫托架(42)上取下的垫(40)安装在背面并且未示出。铰接板(32)具有多个孔(62)，用于借助插入到所述孔中的锁定销(未示出)精确地可调节地限制枢转。
图3以俯视图示出了图1A和1B的实施例的背面的示意图。主动可移动垫(40)布置在那里，并且当矫形器就位时面向关节。在这里示出的变型中，可选地另外设置至少一个固定到上铰接臂(10)的固定垫(80)。
图4A和4B分别在根据图3的实施例的变型的后侧的俯视示意图中示出了根据本发明的铰接夹板的功能原理。主动可移动垫(40)通过垫托架(未示出)在轨道(14)中被引导，垫的位置取决于下铰接臂(20)相对于上铰接臂(10)铰接轴(30)上的枢转角度。该角度依赖性由根据本发明的运动传输机构(未示出)传递。图4A描绘了关节弯曲期间的情况。图4B示出了在关节延伸期间(接头角度为0°)的情况：这里，主动可移动垫(40)相对于静止位置朝固定垫(80)的方向主动地移位。

Claims (11)

1.一种矫形器铰接夹板，其具有平坦的上铰接臂(10)和平坦的下铰接臂(20)，所述下铰接臂(20)可枢转地安装在垂直于所述上铰接臂的铰接轴(30)中，并且在所述铰接轴的区域中与所述上铰接臂重叠，其特征在于，
在所述上铰接臂(10)上或之中，具有垫(40)的垫托架(42)可移动地安装在托架轨道(14)中，并且所述垫托架(42)以强制引导的方式通过选自凸轮机构和机械连杆机构中的运动传输机构(50)联接至下铰接臂(20)。
2.根据权利要求1所述的矫形器铰接夹板，其中，所述垫托架(42)经由所述运动传输机构(50)联接至所述下铰接臂(20)，使得所述两个铰接臂(10、20)相对于彼此的枢转能够将所述垫托架(42)的线性位移传递给所述上铰接臂(10)。
3.根据权利要求1或2所述的矫形器铰接夹板，其中，所述运动传输机构(50)是凸轮机构，所述凸轮机构由形成在所述下铰接臂(20)上或之中的凸轮轨道(52)和在其中强制引导的辊(44)构成，所述辊联接至所述上铰接臂(10)的所述垫托架(42)。
4.根据权利要求3所述的矫形器铰接夹板，其中，所述凸轮轨道(52)构造为所述下铰接臂(20)中的槽。
5.根据权利要求3和4中任一项所述的矫形器铰接夹板，其中，所述凸轮轨道(52)具有至少一个平移主动的凸轮段(54)和至少一个平移中性的凸轮段(56)。
6.根据权利要求5所述的矫形器铰接夹板，其中，所述凸轮轨道(52)具有平移主动的凸轮段(54)，该平移主动的凸轮段能够在所述矫形器关节完全伸展，即枢转角度＝0°的区域中，传递所述辊(44)的平移偏转和所述垫托架(42)的位移。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的矫形器铰接夹板，其中，所述垫托架(42)在所述托架轨道(14)中相对于所述铰接轴(30)径向地被引导。
8.一种矫形器铰接夹板，还包括在所述上铰接臂(10)上的至少一个附加的固定的垫(80)。
9.一种关节矫形器，其包含根据前述权利要求中任一项所述的矫形器铰接夹板。
10.根据权利要求9所述的关节矫形器，其选自髋关节矫形器和膝关节矫形器。
11.一种根据权利要求1至8中任一项所述的矫形器铰接夹板在改善关节矫形器的佩戴舒适性和/或顺应性中的用途。
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