CN111465371A - 用于稳定人类解剖关节的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种弹性衣(200、200'、200")，包括用来稳定人类膝盖(100)的闭合环(220、220'、220")。所述环被布置成沿弹性衣内的管道(222、222'、222")自由移动，并设有张紧器(240、240'、240"、940、290")。当环被张紧时，管道在膝盖的上方(F、F'、F"、Y)和下方(E、E'、E"、X)中至少之一的腿部前侧上的外侧和内侧之间与自身交叉，以提供压缩力至膝盖的韧带。在小腿三头肌的远侧区域，管道环绕腿部下方，从而在腿部下方提供固定件。在大腿处或大腿上方设置固定件(230)。一种使用可张紧环来稳定膝盖的方法，包括定位弹性衣，以确保管道遵循腿部上的预定路径，从而将环放置在膝盖的两个侧副韧带中的至少一个上，及操作张紧器以调节韧带上的压缩力。

Description

用于稳定人类解剖关节的装置和方法
技术领域
本发明涉及以IPC A61类为例的医学领域，并且更具体地涉及用于稳定人体关节的设备和相关方法，包括适用于便利步行的装置。在一方面中，本发明涉及一种用于稳定人的膝盖的设备以及这种设备的操作，该设备被配置和布置成用于治疗膝盖中受损的韧带。
背景技术
在关节或关节周围的四肢持续受损的情况下，将整形护具用于稳定人体四肢之间的关节。已将护具用在稳定膝盖、脚踝、肘部和手腕。护具可减轻受伤的四肢或关节承受的应力，同时使四肢或关节仍能发挥其功能，从而将进一步受损的风险降至最低。
已经开发了几种护膝产品以更具体地保护膝盖的韧带，包括前十字韧带(ACL)、后十字韧带(PCL)和内侧副韧带(MCL)。当膝盖过度劳累时，最常损伤到这些韧带，尤其是进行剧烈运动的人。有时也可能会拉伤外侧副韧带(LCL)。保护这些韧带的护具产品在技术、功能和功效上差异很大。
一些产品专门提供仍允许关节连接的机械封装。这类产品倾向涉及相当重的铰链机构，通常笨重且不特别美观。另一种极端情况下，有几类产品采用弹性衣的形式，这类弹性衣以不同形式提供不同技术在膝盖附近产生压缩力，试图稳定膝盖并保护上述韧带。一些弹性衣无法提供足够的压缩力。而其他弹性衣提供了充分的全面压缩力，但无法直接将压缩力导向关键解剖区域。
发明内容
在第一方面中，示出弹性衣布置成包覆至少一部份的人体关节，弹性衣包括一个以上的张紧构件，每个张紧构件沿着相应的预定弯曲三维空间路径纵向设置在弹性衣材料的基质之内或之上，相应的预定路径在空间上将一个以上的张紧构件与关节的至少一个天然韧带相关联。一个以上的张紧构件中的每一个分别包括基本在纵向上不可伸缩的材料的一个以上的股线；以及弹性衣材料可包括管道，该管道设置在弹性衣之内或之上，并且该管道布置成容纳每个张紧构件的一个以上的股线。每个管道相对于股线的摩擦系数低于弹性衣相对于股线的摩擦系数。每个管道可包括不同于弹性衣材料的一个以上的管，所述管沿着相应的张紧构件的预定三维空间路径纵向布置。
弹性衣还可包括至少一个张紧器，设置成与一个以上的张紧构件中的至少一个成一直线，以张紧至少一个张紧构件。一个以上的张紧构件中的至少一个可进一步包括至少一个张力调节器，设置以平衡至少一个张紧构件的不同股线之间的张力差。
当该关节是指在人体的腿部中具有髌骨的膝盖时，一个以上的张紧构件中的至少一个的路径可包括外侧部段和内侧部段，该外侧部段设置成大致垂直延伸靠近髌骨的外侧，该内侧部段设置成大致垂直延伸靠近髌骨的内侧。弹性衣还可包括至少一部分不可伸缩的纤维，该纤维围绕着腿部后方将至少一个张紧构件的内侧部段连接至至少一个张紧构件的外侧部段。
至少一个张紧构件的外侧部段和内侧部段可以进一步设置成各自在膝盖上方或下方的上交叉点和下交叉点处彼此交叉。弹性衣可进一步包括下列一部分不可伸缩的纤维中的的至少一个：在上交叉点上方的膝盖前侧处将至少一个张紧构件的内侧部段连接到至少一个张紧构件的外侧部段的一部分不可伸缩的纤维；在下交叉点下方的膝盖前侧处将至少一个张紧构件的内侧部段连接到至少一个张紧构件的外侧部段的一部分不可伸缩的纤维。
通常，在该关节是指膝盖的情况下，弹性衣可包括在腿部上彼此相应水平地拉紧从而侧向联接该张紧构件的两个区段的一部分不可伸缩的纤维。
弹性衣可进一步包括布置成用于围绕人体的腰部张紧弹性衣的腰带和将所述至少一个张紧构件连接至所述腰带的稳定连接器，其中，所述稳定连接器由基本上不可伸缩的材料构成。
至少一个张紧构件的三维空间路径可延伸围绕联接关节的四肢。可布置至少一个张紧构件的三维空间路径，使得至少一个张紧构件中的张力在关节附近产生或施加压缩力。一个以上的张紧构件的至少一个纵向部分可包括一定长度基本上不可伸缩的纤维。
在另一方面，提出了一种弹性衣，该弹性衣包括闭合的可张紧环，该闭合的可张紧环布置成沿着在弹性衣内或弹性衣上的管道自由运动，其中在腿部的膝盖上方或下方中的至少之一处，该管道被布置成在用户腿部的前侧上的外侧和内侧之间与自身交叉。在一些实施例中，在腿部的膝盖上方及下方两处，管道布置成在用户腿部的前侧的外侧和内侧之间与自身交叉。可张紧环设置在弹性衣之内或弹性衣之上，以当用户穿着弹性衣并且张紧环被张紧时向用户的外侧副韧带和内侧副韧带中的至少一个施加压力。该弹性衣可以进一步包括张紧器，设置以将可张紧环张紧。该弹性衣还可包括设置成围绕用户的腰部的腰带，并且将可张紧环固定至腰带。可沿着在腿部上小腿三头肌的远侧区域处基本上环绕腿部的路径布置管道。
弹性衣可以进一步包括固定构件，并且张紧构件和固定构件可至少一部分或大部分地共同包围大腿。在其他实施例中，张紧构件至少一部分或大部分地包围大腿。
可张紧环可包括张紧构件，该张紧构件沿着夹在低摩擦材料层之间的管道而延伸。弹性衣可由弹性衣材料制成，弹性衣材料内可包含管道，并且通过缝线在管道侧面划出界线。缝线可以包括低摩擦纤维。可张紧环可包括沿着管道延伸的张紧构件，并且管道可以包括低摩擦管，该低摩擦管可以是整合管。可张紧环可由基本上在纵向不可伸缩的材料制成，并且该不可伸缩的材料可以是柔性的。
在另一方面，提出了一种用于稳定人类用户腿部的膝盖的方法，该方法包括：在用户的膝盖周围设置可穿戴弹性衣，该可穿戴弹性衣包括弹性衣腿部、弹性衣膝盖、张紧器和闭合的可张紧环，闭合的可张紧环被布置成围绕弹性衣腿部以沿着弹性衣之内或之上的管道纵向自由活动，其中，在弹性衣膝盖的上方和下方，管道被布置成在弹性衣腿部后侧的外侧和内侧之间与自身交叉，并且设置和布置张紧器，用于调节环的张力；以及操作该张紧器，以调节环中的张力。
所述设置可以包括：将弹性衣布置在用户身上，以定位环的第一部分来抵靠在用户腿部的小腿三头肌的远程区域上；将环的第二部分定位在用户腿部的大腿上或大腿上方；并将环的第三和第四部分定位在用户腿部的髌骨的内侧和外侧靠近用户膝盖的两个侧副韧带，环的第三和第四部分位于第一和第二部分之间。环的第二部分的定位可包括定位环的第二部分以抵靠用户腿部的大腿的后侧。
在另一方面，提供一种制造用于稳定用户的膝盖的可穿戴弹性衣的方法，该方法包括：形成至少覆盖膝盖的至少一部分、邻接的小腿三头肌和邻接大腿的远侧部的弹性衣；在弹性衣之中或之上中的至少之一处建立管道以容纳可张紧环，管道被配置成在弹性衣前侧上的外侧和内侧之间的弹性衣膝盖的上方或下方中的至少之一处与自身交叉；沿着路径将可张紧构件穿线通过管道；在环之中或之上的其中之一建立张紧器，用于调节环的张力。
将可张紧构件穿线可包括将基本上不可伸缩的可张紧构件穿线。将可张紧构件穿线可包括将柔性且基本上不可伸缩的可张紧构件穿线。将可张紧构件穿线可包括将由一种以上的PTFE、不锈钢、尼龙、
Figure BDA0002536116520000041
一种以上的超高分子量聚乙烯基纤维、菱形斜纹的纤维制成的可张紧构件穿线。将由菱形斜纹的纤维制成的可张紧构件穿线可包括将由棉、聚酯、聚丙烯和
Figure BDA0002536116520000042
中的一种所制成的可张紧构件穿线。
建立管道可包括将管道布置为在膝盖上方和下方处与自身交叉。形成弹性衣可包括将弹性衣延伸到用户的腰部，在腰部周围形成腰带。建立张紧器可包括在腰带上建立张紧器。在环之中或之上建立张紧器可以包括在弹性衣的大腿上建立张紧器。
另一实施例中，提出了一种用于稳定用户的膝盖的可穿戴弹性衣，该弹性衣包括：闭合的可张紧环，该可张紧环被布置成沿着设置在弹性衣之内或之上的管道自由移动，管道沿着具有相应于膝盖的外侧部和内侧部的管道路径延伸；以及在环之中或之上的可调节张紧器，用于调节张力，其中管道路径的外侧部和内侧部分别经过靠近用户膝盖的侧副韧带的外侧和内侧的用户膝盖的髌骨，以及其中，管道路径的外侧部和内侧部在至少一个点处彼此紧密靠近，该至少一个点是用户膝盖的下方和上方中的至少之一处。
管道路径的外侧部和内侧部可在用户膝盖下方的第一点处和用户膝盖上方的第二点处彼此靠近。可张紧环可被布置成当用户穿戴弹性衣并且可张紧环被张紧时向用户的外侧副韧带和内侧副韧带中的至少一个施加压力。可沿着在腿部上小腿三头肌的远侧区域处基本上环绕腿部的路径布置管道。可张紧环可包括沿着管道延伸的张紧构件。张紧器可设置在用户的大腿上。张紧构件可由基本上在纵向不可伸缩的材料制成，并且该材料可以是柔性的。管道可包括低摩擦管，并且该管可被整合。
在另一方面，一种制造用于稳定用户的膝盖的可穿戴弹性衣的方法，该方法包括：形成至少覆盖膝盖的至少一部分、邻接的小腿三头肌和邻接大腿的远侧部的弹性衣；在弹性衣之中或之上中的至少之一处建立管道以容纳可张紧环，管道沿着具有相应于膝盖的外侧部和内侧部的管道路径延伸，管道路径的外侧部和内侧部在至少一点处彼此紧密靠近，该至少一点是在用户膝盖的下方和上方中的至少之一处；沿着路径将可张紧构件穿线通过管道；在环之内或之上的其中之一处建立张紧器，用于调节环的张力。
将可张紧构件穿线可包括将基本上不可伸缩的可张紧构件穿线。将可张紧构件穿线可包括将柔性且基本上不可伸缩的可张紧构件穿线。将可张紧构件穿线可包括将由一种以上的PTFE、不锈钢、尼龙、
Figure BDA0002536116520000051
一种以上的超高分子量聚乙烯基纤维、菱形斜纹的纤维制成的可张紧构件穿线。
将由菱形斜纹的纤维制成的可张紧构件穿线可包括将由棉、聚酯、聚丙烯和
Figure BDA0002536116520000052
中的一种所制成的可张紧构件穿线。建立管道可包括将管道布置成使管道路径的外侧部和内侧部在用户膝盖的上方和下方彼此紧密靠近。形成弹性衣可包括将弹性衣延伸到用户的腰部，在腰部周围形成腰带，其中，建立张紧器包括在腰带上建立张紧器。在环之中或之上建立张紧器可以包括在弹性衣的大腿上建立张紧器。
附图说明
通过参考以下结合附图对本发明实施例的描述可以更好地理解本发明，本发明的上述和其他特征和目的以及实现它们的方式将变得更加明显，其中：
图1是人具有髌骨的左膝的概略结构图，其中为了清楚起见去除粘合。
图2是用于支撑人的左膝的护具的第一实施例的图。
图3是用于支撑人的左膝的护具的另一实施例的图。
图4是用于支撑人的左膝的护具的另一实施例的图。
图5示出放大且更详细的图2的大腿。
图6A示出一个实施例中的张紧构件和管道的布置。
图6B示出另一实施例中的张紧构件和管道的布置。
图6C示出另一实施例中的张紧构件和管道的布置。
图7是用于稳定人的膝盖的方法的流程图。
图8是制造用于支撑人的膝盖的护具的方法的流程图。
图9是用于支撑人的左膝的护具的又一实施例的图。
图10是制造用于支撑人的膝盖的护具的另一种方法的流程图。
图11是用于支撑人的左膝的护具的另一实施例的图。
图12是示出与图6B的张紧构件一起使用的张力调节器的实施例的图。
图13是示出用于调节图11的张紧构件的两端处张力的张力调节器的实施例的图。
在几个图中，相应的附图组件指示相应的部分。尽管附图表示本发明的实施例，但是附图不一定按比例绘制，并且某些特征可能被夸大以便更好地说明和解释本发明。流程图和屏幕截图本质上也具有代表性，并且本发明的实际实施例可以包括附图中未示出的其他特征或步骤。本文阐述的示例以一种形式示出了本发明的实施例，并且这些示例不应以任何方式被解读成对本发明的范围做出的限制。
具体实施方式
以下公开的实施例并非旨在全面或限制本发明为以下详细描述中公开的精确形式。而是选择并描述了实施例，使得本领域的其他技术人员可以利用他们的教导。
本发明涉及一种结合人体关节运动的护具配置的弹性衣。护具包括张紧构件，每个张紧构件沿着在弹性衣材料的基质之内或之上的相应预定弯曲三维空间路径纵向布置，相应的预定路径将一个以上的张紧构件与关节的至少一个天然韧带在空间上相关联。为了描述弹性衣和护具，如图1所示，首先考虑到人的膝盖。
图1示出从前方观察人的左腿部的内膝部100，但是为了清楚示出该特定关节的内部结构，去除了髌骨或膝盖骨及其各种粘连。示出腿部的主要骨骼为股骨110、胫骨120和腓骨130。这些骨头在关节运动期间彼此接触的部分具有关节软骨140，胫骨120上软骨的两个部分是内侧半月板144和外侧半月板146。通过计划放置的韧带将骨头固定在一起，从而使骨头彼此稳定。这些包括与股骨110和胫骨120的相互作用面结合在一起的后交叉韧带(PCL)150和前交叉韧带(ACL)160，以及将胫骨120和腓骨130分别绑定到股骨头110内部的内侧副韧带(MCL)170和外部的外侧副韧带(LCL)180。
在下面的描述中示出了本发明的弹性衣的各种实施例，弹性衣从人体的中间部分并沿着腿部向下布置在人身上，并覆盖人体整个下部包括脚。在实际实施例中，弹性衣可能会也可能不会一直延伸到腰部或超过腰部，或者完全覆盖脚。可由针对个别情况的样式、制造方法和/或特定构型决定本发明弹性衣的这类变化。因此，以下实施例的详细描述仅代表这类弹性衣的一可能变化中的一小部分。
现在看到图2中所示的支撑弹性衣的第一实施例，其中图1的膝关节穿着弹性衣200，弹性衣200包括腰带210、张紧构件220、固定构件230和张紧器240。虚线矩形100表示图1示出的左腿区域。张紧构件220沿着与上述韧带150、160、170和180的布置有关的预定路径前进。张紧器240从点A处开始沿着路径行进至点B，在点B处张紧构件220在其路径中分开以形成单个死循环路径。该路径从左外侧开始经过内侧的左腿髌骨190，然后再次弯曲以到达位于小腿三头肌远程部的点C处的左腿外侧(人小腿肌肉的聚集处)，它再次从腿部后侧绕过(以虚线显示)到达D点左腿内侧。然后从D点出发，在E点与本身的路径交叉得以沿着围绕髌骨190的外侧的弯曲路径而前进。在点F与自身交叉之后，路径向左侧急弯曲而到达点B，在点B处与自身重新联接。在交叉点E和F处，张紧构件220的输出部分和输入部分是独立的，它们不彼此联接且被布置为彼此之间尽可能可以自由活动。
固定构件230的路径从张紧器240在大腿后侧(显示为虚线)的点G处延伸，到达内侧的点H，然后到达张紧器220附近的点I而终止。张紧构件220的路径在点I处形成尖锐的曲线。下文将更详细地描述在点I处布置固定构件230和张紧构件220的确切方式。出于本目的可足以指出，固定构件230的路径和张紧构件220的路径共同形成围绕大腿的闭合环以将支撑弹性衣200在大腿处固定。也就是说，一并参考下文的其他实施例，张紧构件220与固定构件230之间的固定功能不管是被如何分配，张紧构件220和固定构件230一起完全环绕包围大腿。在小腿处由张紧构件220的路径形成的环从点C到点D到点E，以类似方式将支撑弹性衣200固定到小腿。
在操作中，弹性衣200的穿著者可经由张紧器240调节张紧构件220的张力。类似地，固定构件230在管道中沿自身路径延伸的实施例中，如以下更详细所述，可借由张紧器240调节固定构件230的张力。在其他实施例中，固定构件230可以由纵向不可伸缩的材料构成，并且在这样的实施例中，张紧器240可布置在不可伸缩的材料上，使得张紧张紧构件220的同时也张紧固定构件230。
可以在各种实施方式中使用张紧器240，其包括但不限于棘轮装置和钩耳螺钉装置。任何能够在张紧构件220中建立纵向张力并且与人类操作兼容的装置都合适。
图2的实施例具体示出，张紧构件220在膝盖的上方和下方均与自身交叉。在更一般的实施例中，张紧构件220与自身交叉处只需要在膝盖上方或下方择一即可。然而，在相对于张紧构件220实际上与自身交叉处的膝盖的一侧上，具有张紧构件220的路径的向下部分与向上部分彼此靠近的优点。
本发明弹性衣的第二实施例在图3中显示为弹性衣200'，其具有腰带210'、张紧构件220'和张紧器240'。在该实施例中，张紧构件220'的示意性路径由腰带210'的张紧器240'在右臀部上的点A'处开始。然后，从点A'围绕着穿着者的背部(以虚线显示)前进到位于左腿外侧的点B'，在此处张紧构件220'在其路径中分开以形成单个闭合环。该环从左外侧开始，再次弯曲围绕之前先经过在内侧上的左腿髌骨190，而到达左腿外侧上位于小腿三头肌远程部的点C'，由此处它再次围绕腿部后侧(以虚线示出)到达左腿内侧的点D'。然后，它从点D'出发，在点E'处与自身路径交叉，以便沿着围绕髌骨190外侧的弯曲路径前进，然后再次在点F'处与自身路径交叉。然后该路径急剧向左外侧弯曲，到达点B'处与自身重新联接。在交叉点E'和F'处，张紧构件220的输出部分和输入部分是独立的，它们不彼此联接且被布置为彼此之间尽可能可以自由活动。
在这种布置中，张紧构件220'通过绕腿部旋转，不仅在膝盖区域100上产生或施加稳定的压缩力，而且在腿部和弹性衣上产生或施加力使张紧构件在小腿周围区域C'-D'-E'上将腿部夹紧。因此，张紧构件220'作为其自身的腿部的远侧固定件，并被固定在腰带210'的顶部，而根据实际情况张紧构件220'完成了围绕身体的圆的至少一部分，或许是主要的部份。在操作中，弹性衣200'的穿著者可经由张紧器240'调节张紧构件220'的张力。在其他实施例中，可以进一步将张紧器定位在于围绕躯干前侧，使得若从顶部沿着腿部往下看，张紧构件220'围绕大腿形成一个完整的圆。而在本申请中，短语"完全包围大腿”是用于描述后者的情况，即使实际路径可能本质上为螺旋。从图3中的点A'延伸到点B'的拉力构件220'的区段也可以视为固定构件，因为其作用与图2的实施例中的固定构件230相同。
图3的实施例具体示出了张紧构件220'与自身交叉处在膝盖的上方和下方。在更一般的实施例中，张紧构件220与自身交叉处只需要在膝盖上方或下方择一即可。然而，在相对于张紧构件220'实际上与自身交叉处的膝盖的一侧上，具有张紧构件220的路径的向下部分与向上部分彼此靠近的优点。
本发明弹性衣的又一实施例在图4中显示为弹性衣200"，其具有腰带210"、张紧构件220"和张紧器240"。在该实施例中，张紧构件220"的示意性路径由腰带210"的张紧器240"在右臀部上的点A"处开始。该环从左外侧开始，再次弯曲围绕之前先从点A"经过在内侧上的左腿髌骨190，而到达左腿外侧上位于小腿三头肌远程部的点C"，由此处它再次围绕腿后侧(以虚线示出)到达左腿内侧的点D"。然后，它从点D"开始到点E"处与自身路径交叉，以便沿着围绕髌骨190外侧的弯曲路径前进，然后再次在点F"处与自身路径交叉。它在点G”处围绕大腿内侧弯曲，并在大腿的后侧(以虚线示出)在大腿后侧附近前进，在点H”处到达张紧器240”。在交叉点E”和F”处，张紧构件220”的输出部分和输入部分不彼此联接且被布置为彼此之间尽可能可以自由活动。
在这种装置中，张紧构件220"不仅在膝盖区域100上产生或施加稳定的压缩力，而且在腿部和弹性衣上产生或施加力使张紧构件在小腿周围区域C"-D"-E"将腿部夹紧。因此，张紧构件220”作为其自身的腿部的远侧固定件。类似地，通过在大腿附近将张紧构件220”在腿部上环绕，将弹性衣固定至大腿上。在操作中，弹性衣200的穿著者可经由张紧器240”调节张紧构件的张力。
图4的实施例具体示出了在膝盖的上方和下方张紧构件220均与自身交叉。在更一般的实施例中，张紧构件220与自身交叉处只需要在膝盖上方或下方择一即可。然而，在相对于张紧构件220”实际上与自身交叉处的膝盖的一侧上，具有张紧构件220”的路径的向下部分与向上部分彼此靠近的优点。
在图2、图3和图4的实施例中，每种情况中都描述了张紧构件220、220'、220”具有可张紧环，即使可张紧环并非圆形以及尽管在一些情况中张紧器240、240'、240”处于环中。此外，在各个实施例中，张紧构件220、220'，220”和固定构件230单独地或整体地、大部分或至少部分地包围大腿。
在图2和图4所示的实施例中，弹性衣不必采取完整包覆下半身的形式，只需要覆盖欲稳定的腿部的相关部分即可。图2和图4的固定装置不包括腰带210、210”。因此，图2和图4所示的实施例可以是软管的形式，其用于患病的腿部，该软管从大腿上部延伸到小腿下方。为了美观，穿戴者可能喜欢更能广泛使用的弹性衣。即使外观是采用完整下半身弹性衣的一般样式，张紧构件220、220”的自固定式外观也能让弹性衣无须延伸或超出脚。弹性衣200、200'或200"可以全部或部分包裹膝盖。例如，弹性衣200、200'或200”原则上可不覆盖膝盖或髌骨的后侧。
以稳定膝盖所需要的力的大小来选择判定张紧构件220、220'，220"的确切路径，而该力的大小又是由图1所示上述膝盖中的四个韧带所需的支撑力和压缩力来决定。在这方面，将注意到张紧构件220、220'，220”靠近经过两个外侧韧带MCL和LCL，而那些区域中压缩膝盖。因此，由韧带的位置预先确定张紧构件220、220'，220”的路径。在图2、图3和图4中，采用了沿预定路径纵向设置的单个张紧构件。也就是说，沿着路径纵向定向张力。弹性衣一般包括张一个以上的张紧构件，每个张紧构件沿着在弹性衣材料的基质之内或之上的相应预定弯曲三维空间路径纵向布置，相应的预定路径将一个以上的张紧构件与关节的至少一个天然韧带在空间上相关联。
现在看到了张紧构件220、220'、220"的性质以及其与制成弹性衣200、200'、200”的材料基质的相互作用。图2、图3和图4示意性地示出了张紧构件220、220'、220”的路径，但是没有示出张紧构件220、220'、220”如何被容纳或停留在弹性衣200、200'，200”之中或之上。张紧构件220、220'，220”必须在弹性衣200、200'，200”内自由移动而不让弹性衣发生皱褶或明显变形。为了实现这一点，张紧构件220、220'，220”沿着他们的路径，该路径形成在弹性衣200、200'、200”的材料基质中的管道内。管道可包括在弹性衣材料的织法内的自然通道。在其他实施例中，管道本质上可以是管状的，并且可以设置在弹性衣200、200'，200”的材料基质之内或在材料基质之外但附接于该材料基质。在另外的实施例中，管道可以包括管的区段，在本申请中也用术语"整合管”来描述。使用整合管可改变张紧构件220、220'、220”与弹性衣200、200'、200”的基质材料之间的摩擦程度。在另外的实施例中，制成管道的弹性衣材料可与弹性衣200、200'、200”的基质不同。在另外的实施例中，可以由缝线图案形成管道，该缝线图案界定了张紧构件220、220'、220”的任一侧的张紧构件路径。这种缝线布置的一个特殊情况是，其中弹性衣的材料一起缝合在接缝中，并且张紧构件220、220'、220”在接缝内纵向延伸。
张紧构件220、220'、220"可以包括沿着独立的管道延伸的多个独立股线，这些独立股线在进入张紧器240、240'，240”之前是被联接在一起的。形成张紧构件220、220'、220”的材料的可伸缩性基本上可小于弹性衣的的材料基质的可伸缩性。适用于张紧构件220、220'，220”的材料可以是纵向不可伸缩的，但为柔性。用于张紧构件220、220'、220”的适合材料包括但不限于不锈钢；尼龙；
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超高分子量聚乙烯基纤维(如
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)；以及各种以菱形斜纹或篮纹编织的包括棉、聚酯和聚丙烯的多种纤维，例如但不限于
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Kevlar是特拉华州Chestnut Run广场的E.I.DU PONT DE NEMOURS股份有限公司的注册商标，其位于19805特拉华州威尔明顿市中央路974；Teflon是特拉华州CHEMOURS责任有限公司的注册商标，其位于19801特拉华州威尔明顿市橘街1209；Dyneema是荷兰DSM IP Assets B.V.责任有限公司的注册商标，其位于Het Overloon 1HEERLENNETHERLANDS NL6411 TE；以及Technora是日本TEIJIN株式会社公司(TEIJIN有限责任公司)，其位于日本国大阪市中央区南本町l丁目6-7号。形成管道的材料可以与弹性衣的基质材料相同，并且在管道内衬的管道材料的摩擦系数小于张紧构件的材料，以允许张紧构件220、220'、220"尽可能可以自由移动。管道材料可以是管或整合管的形式。管的横截面没有特别的结构限制。整合管是有用的，因为即使炼带管不可伸缩也允许选择摩擦系数非常低的管材料，因为当张紧构件220、220'、220"处于张力下时，整合段可以彼此靠近而不会过度弄皱弹性衣200、200'、200”。如图2、图3、图4和图5所示，张紧器240、240'、240”可以视为分别位于由张紧构件220、220'、220”形成的环之中或之上。
考虑到张紧构件220、220'、220"在它们各自对应的管道内自由移动，现在回到图2，阐述在点I处固定构件230与张紧构件220之间的关系。为了此目的，将图2中的大腿区域放大示出，并且在图5中会更详细地示出。在一个实施例中，固定构件230可沿着管道232从点G延伸至点I，类似于张紧构件220的管道222。为了使后者的装置具有固定的作用，将固定构件230附着至点I附近的管道232的端部234。要注意的是，在点I处，固定构件230并未附着至张紧构件220，因为需要保持张紧拉构件220能自由在管道222中移动。在这种布置中，张紧构件220的该部分从张紧器240处的点A延伸到点I，与整个固定构件230一起围绕大腿延伸而固定。由于张紧构件220需要能够自由移动而经过点I，因此张紧构件220的路径在点I处的曲率上限是由张紧构件220的柔性决定。这有助于选择张紧构件220的材料，该材料选择要求材料基本上在纵向上不可伸缩，但具有高度柔性。则图2和图5中的特定实施例可使用以菱形斜纹或篮纹编织包括棉、聚酯和聚丙烯的多种纤维。
弹性衣200的固定构件230与张紧构件220之间的任一部分250都可以由不可伸缩的材料制成，以确保张紧器240施加到固定构件230上的任何张力不轻易地将弹性衣200的部分250拉往靠近固定构件230与张紧构件220之间的区域。在其他实施例中，靠近点I的固定构件230的端部可以形成环形，以便将作用在固定构件230的端部上的力分散到更大的面积上，避免弹性衣200的纤维被拉扯或变形。图5还示出了张紧构件220通过张紧器端口242进入张紧器240。
选择弹性衣200、200'、200"的基质材料或纤维具有很大的自由度。使用弹性相当大的材料有一些优点，例如但不限于氨纶或氨纶与其他纤维的混合物，包括例如但不限于棉。这使得弹性衣能有目的性地紧密贴合。当张紧构件220、220'、220”处于张紧状态时皱缩的可能性减少。
图6A、图6B和图6C示出了与张紧构件一起使用的管道的不同实施方式。以图2和图5的组件为例，图6A示出了在弹性衣200中由缝线224形成的接缝，在该实施例中，管道222沿着接缝以管的形式延伸。张紧构件220纵向延伸穿过管道222。选择管道222的材料以使其与张紧构件220之间具有低摩擦系数。在更一般的情况下，可以有多个接缝，每个接缝具有沿着其纵向延伸的管道222，并且每个管道222具有沿着其纵向延伸的张紧构件220的股线。在图6A中，管道222的横截面显示为圆形，但是在其他实施例中，管道222可具有任何合适的横截面，使得张紧构件220的股线基本上能自由地移动，同时使管道222符合弹性衣的人体工程学需求。一种合适的横截面是半圆形，或者是具有足够曲率的圆的一小区段，能容纳张紧构件220，同时一侧是平坦的，以便容易地在弹性衣200材料中结合为一体。已经阐述了管道222可以整合，这让管道的摩擦力变的非常小，但不可伸缩。管道的示例材料包括但不限于
Figure BDA0002536116520000131
和二氧化硅。在相关的实施例中，将张紧构件220的股线简单地夹在缝合接缝内的低摩擦材料两个条带之间。在另一个实施例中，可通过粘合剂、热密封或其他联接机构将相邻材料基质联接在一起以形成接缝，以及在适合的间隔开的接缝之间形成管道。管道可在图3和图4的实施例中以相似的方式实现。
图6B示出了将张紧构件220结合到弹性衣200的基质材料内的另一实施方式。该图是弹性衣200的织法的侧视图。示出了在弹性衣200的基质材料内的张紧构件220的三个股线中每一股线的任何一侧的缝线或编织的四行260。张紧构件220A、220B和220C的三个股线被夹在由缝线260固定的低摩擦材料的两个纵向条带270之间。该图标出弹性衣200的材料为两片。为了清楚起见，应将其视为示意性呈现，该材料是以常规编织的。缝线纤维可以是低摩擦材料，使得在所有侧面上张紧构件220抵着低摩擦材料滑动。在该实施例中，管道222'由低摩擦材料条带270和低摩擦材料缝线260形成。可以在弹性衣200的接缝处实现该实施例，或者可以在张紧构件220的整个区域上实现用低摩擦材料270夹持弹性衣200材料。可在图3和图4的实施例中以相似的方式实现管道。
图6C示出了一个实施例，其中管道222”以整合半圆柱形管的形式附接到弹性衣200的表面，且张紧构件220前进穿过管道222”。在一些实施例中，管的基底可以是封闭的或其内衬为低摩擦材料。在图6A、图6B和图6C中，示出张紧构件220、220'、220”的轮廓或横截面为圆形。在一般实施例中，没有限制张紧构件220、220'、220”的轮廓或横截面形状。
在另一方面，提出了用于稳定用户腿上膝盖的方法[700]，该方法包括：在用户的膝盖周围设置[710]可穿戴弹性衣200、200'、200”，包括弹性衣腿部、弹性衣膝盖、张紧器240、240'、240"和闭合的可张紧环220、220'、220”，可张紧环220、220'、220”围绕着弹性衣220、220'、220"的腿布置从而在弹性衣200、200'，200”之内或之上沿管道222、222'、222”内纵向自由移动，其中管道222、222'、222"被布置成在弹性衣腿部前侧的外侧和内侧之间的弹性衣200、200'、200"膝盖上方(点F、F'、F")和下方(点E、E'、E")中的至少一之处与自身交叉，并且设置并布置张紧器240、240'、240"，以调节环220、220'、220"的张力；以及操作[720]张紧器240、240'、240"，以调节环220、220'、220"中的张力。在一些实施例中，弹性衣200、200'、200”能使得管道222、222'、222”被布置成在弹性衣腿部的前侧的上方和内侧之间，与自身交叉于弹性衣200、200'、200”膝盖的上方(点F、F'、F')和下方(点E、E'、E”)两处。
设置[710]可以包括：将弹性衣200、200'、200"布置在用户身上，以定位环的第一部分(C、C、C”到D、D'、D")以抵靠在用户腿部的小腿三头肌的远程区域上；将环的第二部分(在点F、F'、F”上方的部分)定位在用户腿部的大腿上或大腿上方；并将环的第三和第四部分(均位于E、E、'E”和F、F'、F”之间)定位在用户腿部的髌骨的内侧和外侧靠近用户膝盖的两个侧副韧带，环的第三和第四部分位于第一和第二部分之间。环的第二部分的定位可包括将环的第二部分定位以抵靠用户腿部的大腿后侧(见图4)。
在另一方面，如在图8的流程图中所描述的，提出了制造用于稳定用户的膝盖的可穿戴弹性衣的方法[800]，该方法包括：形成[810]至少覆盖膝盖的至少一部分、邻接的小腿三头肌和邻接大腿的远侧部的弹性衣；在弹性衣之内或之上中的至少一处建立[820]管道以容纳可张紧环，管道被配置成在弹性衣前侧上的外侧和内侧之间的弹性衣膝盖的上方或下方中的至少一处与自身交叉；沿着路径将可张紧构件穿线[830]通过管道；在环之中或之上的其中之一从建立[840]张紧器，用于调节环的张力。
将可张紧构件穿线[830]可包括将基本上不可伸缩的可张紧构件穿线。将可张紧构件穿线[830]可包括将柔性且基本上不可伸缩的可张紧构件穿线。将可张紧构件穿线[830]可包括将由一种以上的PTFE、不锈钢、尼龙、
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一种以上的超高分子量聚乙烯基纤维、菱形斜纹的纤维制成的可张紧构件穿线。将由菱形斜纹的纤维制成的可张紧构件穿线可包括将由棉、聚酯、聚丙烯和
Figure BDA0002536116520000151
中的一种所制成的可张紧构件穿线。
建立管道[840]可包括将管道布置为在膝盖上方和下方处与自身交叉。形成弹性衣[810]可包括将弹性衣延伸到用户的腰部，在腰部周围形成腰带。建立张紧器可包括在腰带上建立张紧器。在环之中或之上建立[840]张紧器包括在弹性衣的大腿上建立张紧器。
在图9所示的另一实施例中，提出了一种用于稳定用户的膝盖100的可穿戴弹性衣900，该弹性衣900包括：闭合的可张紧环920，被布置成沿着设置在弹性衣900之内或之上的管道930自由移动，管道930沿着具有相应于膝盖100的外侧部和内侧部的管道路径延伸；以及在环920之中或之上的可调节张紧器940，用於调节环920中的张力，其中管道路径的外侧部和内侧部别经过图1中靠近用户膝盖的侧副韧带的外侧170和内侧180的用户膝盖100的髌骨190，以及其中，管道路径的外侧部和内侧部在一个以上的点处彼此紧密靠近，该至少一个点是用户膝盖100的下方(点X)和上方(点Y)中的至少之一处。图9中的虚线表示管道和可张紧环位于腿部的后侧。
管道路径的外侧部和内侧部可在用户膝盖100下方的第一点(点X)处和用户膝盖100上方的第二点(点Y)处彼此靠近。应当注意，尽管实际管道部分可以在点X和点Y处重叠，但是管道内部的可张紧环的外侧部和内侧部在点Y或点X处并不会联接。当用户穿着弹性衣900并且操作张紧器940让可张紧环张紧，可设置可张紧环920，用于将压力施加至用户的外侧副韧带170和内侧副韧带180中至少一个上。如图9所示，可沿着在腿部上小腿三头肌的远侧区域处基本上环绕腿部的路径布置管道930。这将弹性衣900固定到小腿三头肌。可张紧环920可包括沿着管道930延伸的张紧构件。张紧器940可设置在用户的大腿上。张紧构件可由基本上在纵向不可伸缩的材料制成，并且该材料可以是柔性的。环920可以以与图6A，图6B和图6C所示的方式相同的方式布置在弹性衣900的材料之中或之上，并且在附有这些附图的文本中。管道930可包括低摩擦管，并且该管可被整合。与图4的实施例一样，图9中的可张紧环920基本上围绕大腿延伸，从而将弹性衣900固定到大腿上。
在图2、图3和图4所示的实施例中采用的用户大腿上的固定装置也可以应用于图9的实施例。为了确保弹性衣900的材料不会变形和张紧，从而不会破坏由可张紧环920施加的力，弹性衣的部分950可以由合适的不可伸缩的材料制成。图9的实施例可视为与图4的情况非常相似，但没有与自身重叠的环920。
在另一方面，如在图10的流程图中所描述的，提出制造用于稳定用户的膝盖100的可穿戴弹性衣900的方法[100]，该方法包括：形成[1010]至少覆盖膝盖100的至少一部分、邻接的小腿三头肌和邻接大腿的远侧部的弹性衣；在弹性衣之中或之上的至少一处建立[1020]管道930，以容纳可张紧环920，管道930沿着具有相应于膝盖100的外侧部与内侧部的管道路径延伸，管道路径的外侧部和内侧部在至少一点处彼此紧密靠近，该至少一点是用户膝盖100的下方和上方中的至少之一处；沿着路径将可张紧构件穿线[1030]通过管道9300；在环920之内或之上的其中之一处建立[1040]张紧器940，用于调节环的张力。
将可张紧构件穿线[1030]可包括将基本上不可伸缩的可张紧构件穿线。将可张紧构件穿线[1030]可包括将柔性且基本上不可伸缩的可张紧构件穿线。将[1030]可张紧构件穿线可包括将由PTFE、不锈钢、尼龙、
Figure BDA0002536116520000161
一种以上的超高分子量聚乙烯基纤维、具有菱形斜纹的纤维制成的可张紧伸构件穿线。将由菱形斜纹的纤维制成的可张紧构件穿线可包括将由棉、聚酯、聚丙烯和
Figure BDA0002536116520000162
中的一种所制成的可张紧构件穿线。建立[1020]管道930可包括将管道[930]布置成使管道路径的外侧部和内侧部在用户膝盖100的上方和下方彼此紧密靠近。形成[1010]弹性衣900可包括将弹性衣900延伸到用户的腰部，在腰部周围形成腰带，其中建立张紧器940包括在腰带上建立张紧器940。在环之中或之上建立[1040]张紧器940可以包括在弹性衣的大腿上建立张紧器。
在图4的实施例的变型中，张紧构件220”的一部分可以包括结合在弹性衣200”的纤维内一定长度的基本上纵向不可伸缩的纤维。在图4中，由基本上纵向不可伸缩的材料构成的张紧构件220”的相关部分可以是例如区段G”至区段H”。如上所述，张紧构件220”的其余部分可包括管道内的不可伸缩的股线。不可伸缩的股线的两端都固定在区段G”到H”。张紧器220”可以安装在区段G”到H”之上或其中一端。在图4的实施例的变型中，张紧器220”安装在基本上纵向不可伸缩的材料的区段G”到H”的端部H”处。以相同的方式，图2、图3和图9的实施例的张紧构件220、220'、920的部分可以由基本上纵向上不可伸缩的材料构成。
在本说明书中，术语"基本上不可伸缩的纤维”用于描在基本上至少在第一方向上不可伸缩的在二维延伸的纤维。纤维在垂直于第一方向的方向上的伸缩率限制与否皆可。此类材料的非限制性示例包括但不限于所谓的双面弹性纤维与材料混合，材料包括氨纶、尼龙、
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聚酯、
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烯烃纤维、莱赛尔和/或以允许在所需尺寸上张紧的方式机织、针织或编织的棉。Ingeo是特拉华州NATUREWORKS LLC有限责任公司的注册商标，其位于55345明尼苏达州MINNETONKA大道15305。此处的"双面弹性”是指在第一个维度上沿两个相反的方向张紧，而在垂直于第一个方向上的任何方向上基本上保持不可伸缩。其他在任何方向上基本上没有可伸缩性的"基本上不可伸缩纤维”，包括但不限于，包括嵌入第二织物或夹心结构的二维网格中的
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纤维的材料。与弹性衣200的纤维的基体材料的不可伸缩性相比，该不可伸缩性被认为是"基本的”，与"基本上不可伸缩的纤维”相比，弹性衣纤维是可张紧的或可伸缩的。
用于稳定用户膝盖100的可穿戴弹性衣的另一方面，可用图11进行最佳描述，其中示出了图4的弹性衣的变型。图4的组件编号保留在图11中。稳定连接器280”将张紧构件220”连接到腰带210”，以防止在调节张紧构件220”中的张力时弹性衣200”被往下拉。可用许多不同的方式来实现稳定连接器280"，所有实现方式均原则上将张紧构件220"连接至腰带210"。在图11中，稳定连接器280"被实现为基本上不可伸缩的纤维的腰带，该纤维在至少在纵向上表现出不可伸缩性，以便在该方向上保持张力。在图11中示出稳定连接器280"延伸越过弹性衣200"的前方，但是它也可以同时从张紧构件220"延伸越过到弹性衣200"的后方的腰带210"。在其他实施例中，稳定连接器280"可以包括设置在管道内的基本上不可伸缩的可张紧构件，并且因此可以与张紧构件220"构造相同。
为了帮助确保当调节张紧构件220"中的张力时弹性衣200"不会过度变形或皱缩，将基本上不可伸缩的纤维的稳定部250"、260"和/或270"结合到纤维或弹性衣200"的基体材料中并附接到张紧构件220"的管道222(见图6A、6B和6C)或紧接管道222的弹性衣材料或纤维。至少将稳定部250"、260"和/或270"的基本上不可伸缩的纤维的水平方向选择为不可伸缩的方向。
在腿部的前侧下方且靠近交叉点E"的稳定部250"施加力在张紧构件220"的区段E"至C"和区段E"至D"上，施力的主要部件沿着两个区段E"至C"和区段E"至D"垂直于张紧构件220"的路径。稳定部250"可以沿着两个区段E"到C"以及区段E"到D"被固定到管道轴承张紧构件220"。在图11中示出在区段E"到C"和区段E"到D"之间的交叉点E"下方，稳定部250"以大致上为三角形的形状延伸至腿前侧的大部分。通常，区段E"到C"和区段E"到D"之间的交叉点E"下方，稳定部250"可以延伸至腿前侧的任何部分，以便在腿部前侧的区段E"到C"和区段E"到D"之间的交叉点E"建立侧向张力。
在腿部的前侧上方且靠近交叉点F"的稳定部270"施加力在张紧构件220"的区段F"至A"和区段F"至G"上，施力的主要部件沿着两个区段F"至A"和区段F"至G"垂直于张紧构件220"的路径。稳定部270"可以沿着两个区段F"到A"以及区段F"到G"固定到管道轴承张紧构件220"。在图11中示出在区段F"到A"和区段F"到G"之间的交叉点F"下方，稳定部270"以大致上为三角形的形状延伸至腿前侧的大部分。通常，区段F"到A"和区段F"到G"之间的交叉点F"上方，稳定部270"可以延伸至腿部前侧的任何部分，以便在腿部前侧的区段F"到A"和区段F"到G"之间的交叉点F"建立侧向张力。
在大部分腿部的后侧上方且靠近交叉点F"的稳定部260"施加力至张紧构件220"的内侧和外侧区段E"至F"上，施力的主要部件沿着外侧和内侧区段E"至F"垂直于张紧构件220"的路径。稳定部260"可以沿着那些外侧和内侧区段E"至F"被固定到管道管轴承张紧构件220"。在图11中示出在外侧和内侧区段E"至F"之间的髌骨190下方，稳定部260"以大致上为矩形的形状延伸至腿部后侧的一部分。一般来说，稳定部260"可延伸至外侧和内侧区段E"至F"之间交叉点F"下方和交叉点E"上方处的腿部后侧的任何部分，从而建立腿部后侧上外侧和内侧区段E"至F"之间交叉点F"下方和交叉点E"上方处的侧向张力。考虑到膝关节需要的自由度，可以限制出被稳定部260"覆盖的交叉点E"和F"之间的区域，从而导致图11所示的示例性布置。
在一般实施例中，稳定部250"、260"和/或270"由在大致水平方向上基本上不可延伸缩的纤维组成，并且稳定部250"、260"和/或270"设置成在张紧构件220"的水平相对的内侧和外侧部之间延伸，当通过操作张紧器240"将张紧构件220"置于纵向张力下时，在弹性衣中张紧构件220"的外侧和内侧部相对于彼此表现出侧向拉力。从图11可以理解，在髌骨190的整体区域中，侧向张力生成在交叉点E"和F"之间围绕腿部后侧处，而在交叉点E"和F"的下方和上方，则侧向张力会生成在腿部的前侧。一般的情况下，弹性衣200"包括侧向联接张紧构件220"的两个部段的不可伸缩的纤维的一部分，使两个部段在腿部上彼此水平拉紧。
在另一方面，参考图11和图6B，根据图12描述，弹性衣200”可以包括张力调节器290”，以平衡张紧构件220”内的至少两条股线之间的张力。举例来说，如图6B所示，可以认为张紧构件220"包括多个股线220A、220B和220C。在图12中示出了张紧构件220"的一端，从而示出了股线220A、220B和220C的一端。通过非限制性示例，图12中所示的张紧构件220"的一端可以紧邻设置在张紧构件220"的远程处的张紧调节器290"(参见图11)。当用户穿弹性衣并且活动腿部时，张紧构件220"会弯曲，并且在没有调节器290"的情况下，可能导致张紧构件220"的不同股线中的张力显著不同。调节器290"的存在允许张紧构件220"弯曲而不会导致张力不平衡，若通过张紧构件220"翘曲所造成的该张力不平衡的状况可能而破坏弹性衣200"的功能和用户的舒适度。
在图11中示出张力调节器290”被设置在左腿部的点C处，并包括张紧构件220”的两端。在替代实施例中，调节器290”可放置在张紧构件220”中的其他位置，例如，在点F”上方。如图12中更详细地示出，在调节器290”内的两个外股线220a和220c可联接以便形成布置成在滑轮292”上自由移动的单一股线。为了清楚起见，在图12中已经去除了图6中使用的一些组件编号，并且仅示出了张紧构件220”的一端，另一端是相同的，但是相对于所示的那端旋转了180度。滑轮292”可绕着滑轮轴线294”旋转。张力调节器290”可以设置在基本不可伸缩的纤维的基底296”上，其不可伸缩的方向平行于张紧构件220”的股线220A、220B和220C。当张紧构件220”包括奇数个股线时，如图12中所示，未成对的中心股线可以在张力调节器290”附近终止或在张力调节器290”内部终止。考虑了终止中心股线220B的各种方式，并且在图12中将其示为一般终端298”。图13示出了张紧构件220”的两端如何在张力调节器290”内终止，将两个滑轮292”并排布置以平衡在张紧构件220”的两端处的股线220A和220C之间的张力。尽管在张紧构件220”的一端的张力调节器可只设有一个滑轮292”，但是图11的张力调节器292”必须在张紧构件220”的两端进行调节张力的事实意味着图11的张力调节器292”具有图13的张力调节器292”的两滑轮配置。
图6B和图12仅示出了张紧构件220”内的一对联接的股线，但是以这种方式联接的多对股线通常也可以存在。可以用图12所示的大致对称的方式布置这样的股线，每对具有合适的滑轮，以平衡每对中的两个联接股线之间的张力。图12示出了奇数个股线，亦即三个股线。在其他实施例中，张紧构件220”中的股线总数可以是偶数，从而仅存在成对的股线。通常，成对中的股线会布置成联接状态，因此对应于整个张紧构件的中心线大致上镜面对称地布置成对股线。如上所述，每对股线通过围绕合适的滑轮而运动以平衡两个组成股线之间的张力。
在其他实施例中，调节器可以具有任何其他机械装置，该机械装置能平衡成与张紧构件220”的中心线大致等距的成对的两个股线的张力。作为非限制性示例，弯曲管(未示出)能让联接股线在弯曲管内自由滑动。
在其他实施例中，张力调节器290"可以布置在张紧器240”附近。在又一其他的实施例中，张力调节器290”可与张紧器240”在其中结合为一体。在这样的实施例中，可以在以下修改的情况下采用图13的两个滑轮装置。通过股线围绕滑轮的旋转来维持调节功能，而作为非限制性示例，可以通过使两条滑轮轴线294”互相靠近或远离以分别增大和减小张力来进行调节。这允许图13的装置具有张紧器和张力调节器的整体组合功能。
尽管已经将本发明描述为具有示例性设计，但是可以在本申请的精神和范围内对本发明做出进一步的修改。因此，本申请旨在涵盖本发明使用一般原理的任何变型、用途或改编。此外，本申请旨在涵盖与本发明有关在本领域中的已知或惯例中的修改。

Claims (60)

1.一种弹性衣(200，200'，200")，其特征在于，布置成包覆至少一部份的人体关节，该弹性衣包括一个以上的张紧构件(220,220',220")，每个张紧构件沿着相应的预定弯曲三维空间路径(C-D-E-F，C'-D'-E'-F，C"-D"-E"-F")纵向设置在该弹性衣材料的基质之中或之上，该相应的预定路径在空间上将该一个以上的张紧构件与该关节的至少一个天然韧带相关联。
2.根据权利要求1所述的弹性衣，其特征在于：
该一个以上的张紧构件各自包括基本上纵向不可伸缩的材料的一个以上的股线；以及
该弹性衣包括管道(220，220'，220")，该管道设置在该弹性衣材料之内或之上并布置成容纳每个张紧构件的该一个以上的股线。
3.根据前述任一项权利要求所述的弹性衣，其特征在于，每个管道相对于所述股线的摩擦系数低于该弹性衣相对于所述股线的摩擦系数。
4.根据前述任一项权利要求所述的弹性衣，其特征在于，每个管道包括不同于该弹性衣材料的一个以上的管，所述管沿着相应的张紧构件的该预定三维空间路径纵向布置。
5.根据前述任一项权利要求所述的弹性衣，其特征在于，进一步包括至少一个张紧器(240，240'，240"，940，290")，设置成与该一个以上的张紧构件中的至少一个成一直线，用于张紧该至少一个张紧构件。
6.根据前述任一项权利要求所述的弹性衣，其特征在于，该一个以上的张紧构件中的至少一个进一步包括至少一个张力调节器，设置以平衡该至少一个张紧构件的不同股线之间的张力差。
7.根据前述任一项权利要求所述的弹性衣，其特征在于，该关节为在人体的腿部中具有髌骨(190)的膝盖(100)，并且该一个以上的张紧构件中的至少一个的路径包括外侧部段和内侧部段，该外侧部段设置成大致垂直延伸靠近该髌骨的外侧，该内侧部段设置成大致垂直延伸靠近该髌骨的内侧。
8.根据前述任一项权利要求所述的弹性衣，其特征在于，该弹性衣还包括至少一部分不可伸缩的纤维，该纤维围绕着该腿部后方将该至少一个张紧构件的该内侧部段连接至该至少一个张紧构件的该外侧部段。
9.根据前述任一项权利要求所述的弹性衣，其特征在于，该至少一个张紧构件的该外侧部段和该内侧部段进一步设置成各自在该膝盖上方或下方的上交叉点(F，F'，F"，Y)和下交叉点(E，E'，E"，X)处彼此交叉。
10.根据前述任一项权利要求所述的弹性衣，其特征在于，该弹性衣进一步包括下列一部分不可伸缩的纤维中的至少一个：在该上交叉点上方的该膝盖前侧处将该至少一个张紧构件的该内侧部段连接到该至少一个张紧构件的该外侧部段的一部分不可伸缩的纤维；以及在该下交叉点下方的该膝盖前侧处将该至少一个张紧构件的该内侧部段连接到该至少一个张紧构件的该外侧部段的一部分不可伸缩的纤维。
11.根据前述任一项权利要求所述的弹性衣，其特征在于，该弹性衣进一步包括：
腰带(210，210'，210")，设置以将该弹性衣束紧在人体的腰部上；以及
稳定连接器(280")，将该至少一个张紧构件连接到该腰带，
其中，该稳定连接器由基本上不可伸缩的材料组成。
12.根据前述任一项权利要求所述的弹性衣，其特征在于，该关节为在人的腿部中具有髌骨的膝盖，并且该弹性衣包括一部分不可伸缩的纤维(250"，260"，270")，该纤维在该腿部上彼此相应水平地拉紧从而侧向联接该张紧构件的两个区段。
13.根据前述任一项权利要求所述的弹性衣，其特征在于，该一个以上的张紧构件中的至少一个的该三维空间路径围绕铰接该关节的四肢而延伸。
14.根据前述任一项权利要求所述的弹性衣，其特征在于，布置该一个以上的张紧构件中的至少一个的该三维空间路径，使得该至少一个张紧构件中的张力产生靠近该关节的压缩力。
15.根据前述任一项权利要求所述的弹性衣，其特征在于，该一个以上的张紧构件的至少一个纵向部分包括一定长度基本上不可伸缩的纤维。
16.一种用户可穿戴的弹性衣(200，200'，200")，该弹性衣包括闭合的可张紧环，该闭合的可张紧环布置成沿着在该弹性衣之内或之上的管道(220，220'，220")自由运动，其中在腿部的膝盖上方(F，F'，F"，Y)或下方(E，E'，E，X)中的至少之一处，该管道被布置成在该用户腿部的前侧上的外侧和内侧之间与自身交叉。
17.根据权利要求16所述的弹性衣，其特征在于，该可张紧环设置在该弹性衣上或之中，用于当该用户穿戴该弹性衣并且该可张紧环被张紧时向该用户的外侧副韧带(180)和内侧副韧带(170)中的至少一个施加压力。
18.根据权利要求16至17中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该可张紧环包括张紧构件，该张紧构件沿着该管道延伸，被夹在低摩擦材料层之间。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该弹性衣由弹性衣材料制成，并且该管道包含在该弹性衣材料中，并且通过缝线在该管道侧面划出界线。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该缝线包括低摩擦纤维。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该可张紧环包括沿该管道延伸的张紧构件，并且该管道包括低摩擦管。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该可张紧环包括沿该管道延伸的张紧构件，并且该管道包括低摩擦整合管。
23.根据权利要求16至22中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该可张紧环包括由基本上纵向不可伸缩的材料制成的张紧构件。
24.根据权利要求16至23中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该纵向不可伸缩的材料是柔性的。
25.根据权利要求16至24中任一项所述的弹性衣，其特征在于，进一步包括张紧器(240，240'，240"，940，290")，设置以张紧该可张紧环。
26.根据权利要求16至25中任一项所述的弹性衣，其特征在于，还包括腰带(210，210'，210")，设置以贴合环绕该用户的腰部，并且其中该可张紧环被固定到该腰带上。
27.根据权利要求16至26中任一项所述的弹性衣，其特征在于，沿着在该腿部的小腿三头肌的远侧区域处环绕该腿部的路径布置该管道。
28.根据权利要求16至27中的任一项所述的弹性衣，其特征在于，还包括固定构件(230)，其中该张紧构件和该固定构件至少大部分联接地包围大腿。
29.根据权利要求16至28中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该张紧构件至少大部分围绕该大腿。
30.根据权利要求16至29中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该管道布置成在该用户腿部的前侧的外侧和内侧之间在该用户腿部的膝盖上方和下方与自身交叉。
31.一种用于稳定人类用户腿部的膝盖(100)的方法(700)，其特征在于，包括
在用户的膝盖周围设置(710)可穿戴弹性衣(200，200'，200")，该可穿戴弹性衣包括弹性衣腿部、弹性衣膝盖、张紧器(240'，240'，240")和闭合的可张紧环(220，220'，220")，该闭合的可张紧环围绕着该弹性衣腿部布置以沿着管道(222，222'，222")在该弹性衣之内或之上纵向自由移动，其中该管道在该弹性衣腿部前侧上的外侧与内侧之间在该弹性衣膝盖上方(F，F'，F"，Y)及下方(E，E'，E"，X)中的至少之一处与自身交叉，并且设置并配置该张紧器，用于调节该环的张力；以及
操作(720)该张紧器以调节该环中的张力。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，该设置包括：
将该弹性衣布置在该用户身上，以定位该环的第一部分(C-D，C'-D'，C"-D")来抵靠在该用户腿部的小腿三头肌的远程区域上；
将该环的第二部分定位在该用户腿部的大腿之上或上方(F，F'，F")；以及
在该用户腿部的髌骨(190)的内侧和外侧上定位该环的第三与第四部份，该环的第三与第四部份紧邻该用户膝盖的两个侧副韧带，位于该环上该第一、第二部分(E-F，E'-F'，E"-F)之间。
33.根据权利要求31至32中任一项所述的方法，其特征在于，该定位该环的该第二部分包括将该环的该第二部分定位以抵靠该用户腿部的大腿的后侧。
34.根据权利要求31至33中任一项所述的方法，其特征在于，设置该弹性衣包括设置可穿戴弹性衣，其包括弹性衣腿部、弹性衣膝盖、张紧器和闭合的可张紧环，该闭合的可张紧环围绕着该弹性衣腿部布置以沿着管道在该弹性衣之内纵向自由移动，其中该管道在该弹性衣腿部的前侧上的外侧与内侧之间在该弹性衣膝盖的上方及下方处与自身交叉，并且设置并配置该张紧器，用于调节该环的张力。
35.一种制造用于稳定用户的膝盖(100)的可穿戴弹性衣(200，200'，200")的方法(800)，其特征在于，该方法包括：
形成(810)覆盖至少膝盖的至少一部分、邻接的小腿三头肌和邻接的大腿的远侧部分的弹性衣；
在该弹性衣之中和之上中的至少之一处建立(820)管道(222，222'，222")以容纳可张紧环(220，220'，220")，该管道布置成在该弹性衣前侧的外侧和内侧之间，该弹性衣膝盖的上方(F，F'，F"，Y)和下方(E，E'，E"，X)中的至少之一处与自身交叉；
沿着路径将可张紧构件穿线(830)通过该管道；
在该环之中或之上中的之一处建立(840)张紧器(240'，240'，240")，用于调节该环的张力。
36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，将该可张紧构件穿线包括将基本上不可伸缩的可张紧构件穿线。
37.根据权利要求35至36中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该将该可张紧构件穿线包括将柔性且基本上不可伸缩的可张紧构件穿线。
38.根据权利要求35至37中任一项所述的方法，其特征在于，将该可张紧构件穿线包括将由以下材料制成的可张紧构件穿线：一种以上的PTFE、不锈钢、尼龙；
Figure FDA0002536116510000051
一种以上的超高分子量聚乙烯基纤维、菱形斜纹的纤维。
39.根据权利要求35至38中任一项所述的方法，其特征在于，将由菱形斜纹的该纤维制成的可张紧构件穿线包括：将由棉花、聚酯、聚丙烯和
Figure FDA0002536116510000052
中的一种制成的可张紧构件穿线。
40.根据权利要求35至39中任一项所述的方法，其特征在于，建立该管道的步骤包括：将该管道布置成在该膝盖的上方和下方交叉。
41.根据权利要求35至40中任一项所述的方法，其特征在于，形成该弹性衣包括将该弹性衣延伸到该用户的腰部，在该腰部周围形成腰带(210，210'，210")，其中，建立该张紧器包括建立该腰带上的该张紧器。
42.根据权利要求35至41中任一项所述的方法，其特征在于，在该环之中或之上建立该张紧器包括在该弹性衣的大腿上建立该张紧器。
43.一种用于稳定用户的膝盖(100)的可穿戴弹性衣(200，200'，200")，其特征在于，包括：
闭合的可张紧环(220、220'、220")，布置成沿着设置在弹性衣内或弹性衣上的管道(222，222'，222")自由移动，该管道沿着管道路径(CDEF，C'-D'-E'-F'，C"-D"-E"-F")延伸并且该管道路径相应于该膝盖具有外侧部和内侧部；以及
在该环之中或之上的可调张紧器(240，240'，240"，940，290")，用于调节该环中的张力；
其中，该管道路径的该外侧部和该内侧部分别穿过该用户膝盖的髌骨(190)，靠近该用户膝盖的外侧副韧带和内侧副韧带，以及
其中，该管道路径的该外侧部和该内侧部在至少一个点上彼此紧密靠近，该至少一个点是该用户膝盖的下方和上方的至少其中之一处。
44.根据权利要求43所述的弹性衣，其特征在于，该管道路径的该外侧部和该内侧部在该用户膝盖下方的第一点(E，E'，E"，X)和该用户膝盖上方的第二点(F，F'，F"，Y)处彼此紧密靠近。
45.根据权利要求43至44中任一项所述的弹性衣，其特征在于，当该用户穿着该弹性衣时，为了施加压力到该用户的该外侧副韧带(180)和该内侧副韧带(170)中的至少一处，设置该可张紧环，并且该可张紧环被张紧。
46.根据权利要求43至45中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该管道沿着在腿部的小腿三头肌的远侧区域处基本环绕该腿部的路径布置。
47.根据权利要求43至46中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该可张紧环包括沿着该管道延伸的张紧构件。
48.根据权利要求43至47中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该张紧构件由基本上纵向不可伸缩的材料制成。
49.根据权利要求43至48中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该纵向不可伸缩的材料是柔性材料。
50.根据权利要求43至49中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该管道包括低摩擦管。
51.根据权利要求43至50中任一项所述的弹性衣，其特征在于，该管道包括整合低摩擦管。
52.根据权利要求43至51中的任一项所述的弹性衣，其特征在于，该张紧器设置在该用户的大腿上。
53.一种制造用于稳定用户的膝盖(100)的可穿戴弹性衣(900)的方法(100)，其特征在于，该方法包括：
形成(1010)覆盖至少膝盖的至少一部分、邻接的小腿三头肌和邻接的大腿的远侧部分的弹性衣；
在该弹性衣之中或之上中的至少之一处建立(1020)用于收纳可张紧环(920)的管道(930)，该管道沿着具有相应于膝盖的外侧部和内侧部的管道路径延伸，该管道路径的该外侧部与该内侧部在至少一点上(Y，X)彼此紧密靠近，该至少一点是该用户膝盖的下方或上方中的至少之一处；
沿着路径将可张紧构件穿线(1030)通过该管道；
在该环之中或之上的其中之一处建立(1040)张紧器(940)，用于调节该环的张力。
54.根据权利要求53所述的方法，其特征在于，将该可张紧构件穿线包括将基本上不可伸缩的可张紧构件穿线。
55.根据权利要求53至54中任一项所述的弹性衣，其特征在于，将该可张紧环穿线包括将柔性且基本上不可伸缩的可张紧构件穿线。
56.根据权利要求53至55中任一项所述的方法，其特征在于，将该可张紧构件穿线包括将由以下材料制成的可张紧构件穿线：一种以上的PTFE、不锈钢、尼龙、
Figure FDA0002536116510000071
一种以上的超高分子量聚乙烯基纤维、菱形斜纹的纤维。
57.根据权利要求53至56中任一项所述的方法，其特征在于，将由菱形斜纹的该纤维制成的可张紧构件穿线包括：将由棉花、聚酯、聚丙烯和
Figure FDA0002536116510000072
中的一种制成的可张紧构件穿线。
58.根据权利要求53至57中任一项所述的方法，其特征在于，建立该管道包括将该管道布置成使该管道路径的该外侧部和该内侧部在该用户膝盖的上方和下方处彼此紧密靠近。
59.根据权利要求53至58中任一项所述的方法，其特征在于，形成该弹性衣包括：将该弹性衣延伸到该用户的腰部；在该腰部周围形成腰带(210、210'、210")，其中，建立该张紧器包括在该腰带上建立该张紧器。
60.根据权利要求53至59中任一项所述的方法，其特征在于，在该环之中或在该环之上建立该张紧器包括在该弹性衣的大腿上建立该张紧器。
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