CN111938890A - 一种新型膝关节内外翻调整矫形器 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了一种新型膝关节内外翻调整矫形器，属于矫形器领域，包括：大腿固定杆、大腿膝盖连接杆、剪式丝杠螺母组件、双铰链组件；剪式丝杠螺母组件连接在大腿固定杆和大腿膝盖连接杆之间，用于对大腿固定杆和大腿膝盖连接杆之间的角度进行调整，实现对膝关节冠状面内的角度调整；双铰链组件与大腿膝盖连接杆连接，双铰链组件的铰链上端盖和铰链下端盖在膝关节运动过程中保持连接，包裹双铰链根据人体膝关节运动而运动。通过剪式丝杠螺母组件调节辅助角度，提高了调整精度和调整的可靠性，在矢状面内，采用双铰链组件跟随人体膝关节正常运动，减少了对人体正常步态的干扰，提高了穿戴舒适性。

Description

一种新型膝关节内外翻调整矫形器

技术领域

本发明属于矫形器领域，涉及一种新型膝关节内外翻调整矫形器。

背景技术

膝关节是人体最大并且构造最复杂的关节。它承受的重量大且运动频繁，是人体下肢活动的关键部位。正因为如此，膝关节的伤病率也是人体所有关节发病率中最高的。对那些膝骨关节炎早中期患者、膝关节置换术等手术术后康复患者以及想采用保守治疗来保持活动能力的患者来说，佩戴膝关节矫形器或者助力机构是一种较为安全地延缓病症、减轻或免除疼痛的最佳治疗手段。正常生理情况下，当人体站立时，股骨头的中心，膝关节的中心，踝关节的中心应该处于同一条直线，而此时的经过膝关节平面的水平轴应该与地面平行。从病理上讲，膝骨关节炎的发生，主要与膝关节力线畸形有关，膝盖内翻：重力线至膝盖中心向内偏移0.5cm以上；膝盖外翻：重力线至膝盖中心向外偏移0.5cm。

现今有的辅助器械多数属于固定类型的矫形器，现有的辅助结构，针对膝关节的辅助调整装置，一般都是固定膝关节在冠状面内的角度，在矢状面内不能够保证膝关节的正常运动，为了实现对膝关节内翻的调整，一个可以实现在保证膝关节在冠状面内角度调整，同时不影响人体在矢状面内正常运动的结构设计是很有必要的。

发明内容

为了解决相关技术中辅助器械多数属于固定类型的矫形器，现有的辅助结构，针对膝关节的辅助调整装置，一般都是固定膝关节在冠状面内的角度，在矢状面内不能够保证膝关节的正常运动的问题，本发明提供了一种新型膝关节内外翻调整矫形器。技术方案如下：

提供了一种新型膝关节内外翻调整矫形器，包括：大腿固定杆、大腿膝盖连接杆、剪式丝杠螺母组件、双铰链组件；剪式丝杠螺母组件连接在大腿固定杆和大腿膝盖连接杆之间，用于对大腿固定杆和大腿膝盖连接杆之间的角度进行调整，实现对膝关节冠状面内的角度调整；双铰链组件与大腿膝盖连接杆连接，双铰链组件的铰链上端盖和铰链下端盖在膝关节运动过程中保持连接，包裹双铰链根据人体膝关节运动而运动。

通过剪式丝杠螺母组件调节辅助角度，相比于现有的杆件弯曲调整法，提高了调整精度和调整的可靠性，在矢状面内，采用双铰链组件跟随人体膝关节正常运动，减少了对人体正常步态的干扰，提高了穿戴舒适性。可以给患有膝内翻的膝骨关节炎患者膝关节辅助，减缓患者病程进展，减少患者痛苦，恢复患者部分功能。辅助角度调节可以通过剪式丝杠调节，调整稳定，精度较高。可以给膝关节置换手术后处于康复期的患者提供康复辅助治疗，根据康复程度调节辅助力的大小，帮助患者更快地康复。

可选的，剪式丝杠螺母组件包括剪式固定杆、剪式旋转杆、剪杆、调整螺母、丝杠、旋转杆铆钉、固定杆铆钉；剪式固定杆固定于大腿固定杆和大腿膝盖连接杆上，固定杆铆钉穿过剪式固定杆和剪式旋转杆进行连接，剪式旋转杆绕剪式固定杆旋转；剪杆的一端绕剪式旋转杆剪合，旋转杆铆钉穿过剪杆和剪式旋转杆进行连接，剪杆的另一端连接调整螺母，丝杠设置在调整螺母上；丝杠转动，调整螺母跟随运动，剪杆带动剪式旋转杆运动，调整剪式固定杆的运动，带动拉动大腿固定杆和大腿膝盖连接杆绕大腿固定杆和大腿膝盖连接杆的连接中心转动，实现对辅助角度的调整。

可选的，还包括：调整绷带和绷带固定杆；绷带固定杆在大腿固定杆上上下滑动；调整绷带固定于绷带固定杆上。

采用四点点式绷带结构使得穿戴舒适，穿戴位置不易滑落，贴合牢固。

可选的，绷带固定杆与大腿固定杆上设置对应的排式螺纹孔，绷带固定杆和大腿固定杆之间通过螺栓固定，根据穿戴者的腿长进行调整。

通过排式螺纹孔调整绷带的固定位置，可以调整大腿和小腿绷带在人体下肢的相对位置，能够适应不同腿长。

可选的，调整绷带的长度根据穿戴者的腿围调整。

通过调整绷带的长度可以适应不同腿围的穿戴者，提高设计的适用性。

整体设计结构简单紧凑，拆装方便，调整简便，可以适应不同腿长和腿围的穿戴者。

可选的，还包括：弧形板簧；大腿固定杆和大腿膝盖连接杆之间通过圆弧接触连接，通过弧形板簧支撑。

通过弯曲的弧形板簧保证杆件的刚度，提高整个结构的稳定性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明一个实施例提供的新型膝关节内外翻调整矫形器的示意图；

图2是本发明一个实施例提供的新型膝关节内外翻调整矫形器的局部放大图。

其中，附图标记如下：

1、调整绷带；2、绷带固定杆；3、大腿固定杆；4、弧形板簧；5、大腿膝盖连接杆；6、铰链上端盖；7、铰链下端盖；8、剪式固定杆；9、剪式旋转杆；10、剪杆；11、调整螺母；12、丝杠；13、旋转杆铆钉；14、固定杆铆钉。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

现今有的辅助器械多数属于固定类型的矫形器，现有的辅助结构，针对膝关节的辅助调整装置，一般都是固定膝关节在冠状面内的角度，在矢状面内不能够保证膝关节的正常运动，为了实现对膝关节内翻的调整，一个可以实现在保证膝关节在冠状面内角度调整，同时不影响人体在矢状面内正常运动的结构设计是很有必要的。

针对目前针对膝关节的辅助调整装置，一般都是固定膝关节在冠状面内的角度，在矢状面内不能够保证膝关节的正常运动的问题，本申请提供了一种新型膝关节内外翻调整矫形器，通过剪式丝杠螺母组件调节辅助角度，相比于现有的杆件弯曲调整法，提高了调整精度和调整的可靠性，在矢状面内，采用双铰链组件跟随人体膝关节正常运动，减少了对人体正常步态的干扰，提高了穿戴舒适性。可以给患有膝内翻的膝骨关节炎患者膝关节辅助，减缓患者病程进展，减少患者痛苦，恢复患者部分功能。辅助角度调节可以通过剪式丝杠调节，调整稳定，精度较高。可以给膝关节置换手术后处于康复期的患者提供康复辅助治疗，根据康复程度调节辅助力的大小，帮助患者更快地康复。

本申请提供的新型膝关节内外翻调整矫形器可以在冠状面内实现对病变膝关节内外翻的角度调整，同时在矢状面内不影响人体正常步态，利用矫形器产生的辅助外力，实现对患者的力线调整，下面结合图1和图2对本申请提供的新型膝关节内外翻调整矫形器进行举例说明。

结合参考图1和图2，该新型膝关节内外翻调整矫形器包括：大腿固定杆3、大腿膝盖连接杆5、剪式丝杠螺母组件、双铰链组件；剪式丝杠螺母组件连接在大腿固定杆3和大腿膝盖连接杆5之间，用于对大腿固定杆3和大腿膝盖连接杆5之间的角度进行调整，实现对膝关节冠状面内的角度调整；双铰链组件与大腿膝盖连接杆5连接，双铰链组件的铰链上端盖6和铰链下端盖7在膝关节运动过程中保持连接，包裹双铰链根据人体膝关节运动而运动。

利用剪式丝杠螺母实现对大腿固定杆3和大腿膝盖连接杆5之间的角度调整，实现对膝关节冠状面内的角度调整。双铰链组件中的铰链上端盖6和铰链下端盖7在膝关节运动过程中保持连接，包裹双铰链跟随人体膝关节运动而运动。不仅实现对膝关节冠状面的精准稳定调整，而且不干涉矢状面膝关节的正常运动。

双铰链组件包括铰链上端盖6、铰链下端盖7、大腿膝盖连接杆5在内的结构，可以跟随人体膝关节正常运动而运动，不影响人体的正常步态。

可选的，剪式丝杠螺母组件包括剪式固定杆8、剪式旋转杆9、剪杆10、调整螺母11、丝杠12、旋转杆铆钉13、固定杆铆钉14；剪式固定杆8固定于大腿固定杆3和大腿膝盖连接杆5上，固定杆铆钉14穿过剪式固定杆8和剪式旋转杆9进行连接，剪式旋转杆9绕剪式固定杆8旋转；剪杆10的一端绕剪式旋转杆9剪合，旋转杆铆钉13穿过剪杆10和剪式旋转杆9进行连接，剪杆10的另一端连接调整螺母11，丝杠12设置在调整螺母11上；丝杠12转动，调整螺母11跟随运动，剪杆10带动剪式旋转杆9运动，调整剪式固定杆8的运动，带动拉动大腿固定杆3和大腿膝盖连接杆5绕大腿固定杆3和大腿膝盖连接杆5的连接中心转动，实现对辅助角度的调整。

将剪式丝杠螺母结构角度调整和膝关节双铰链结构结合，剪式丝杠螺母组件通过转动丝杠螺母实现对力线辅助角度的调整，通过大腿膝盖连接杆5、铰链上端盖6和铰链下端盖7构成的双铰链结构适应膝关节运动，减少阻滞感。

示例性的，结合参考图1和图2，在大腿固定杆3和大腿膝盖连接杆5上分别固定有上下对称的剪式固定杆8，每个剪式固定杆8上连接对应的剪式旋转杆9，每个剪式旋转杆9分别连接左右两个剪杆10，左右对应侧的上下两个剪杆10连接到对应的调整螺母11，调整螺母11通过丝杠12的转动进行调整。

可选的，该新型膝关节内外翻调整矫形器还包括：调整绷带1和绷带固定杆2；绷带固定杆2在大腿固定杆3上上下滑动；调整绷带1固定于绷带固定杆2上。

可选的，绷带固定杆2与大腿固定杆3上设置对应的排式螺纹孔，绷带固定杆2和大腿固定杆3之间通过螺栓固定，根据穿戴者的腿长进行调整。

可选的，调整绷带1的长度根据穿戴者的腿围调整。

示例性的，调整绷带1采用四点点式绷带，使得穿戴舒适。采用内力系统工作，人机交互性能优异。

可选的，该新型膝关节内外翻调整矫形器还包括：弧形板簧4；大腿固定杆3和大腿膝盖连接杆5之间通过圆弧接触连接，通过弧形板簧4支撑，大腿固定杆3和大腿膝盖连接杆5之间的连接在弧形板簧4的支撑作用下保持稳定。通过板簧结构的支撑提升整个系统的稳定性。

在实际应用中，以大腿部位的调整为例，患者穿戴好辅助机构，根据自身情况调整好调整绷带1和绷带固定杆2的位置，此时整个结构在弧形板簧4的作用下保持稳定。旋转剪式杆系统中的丝杠12，调整螺母11带动剪杆10运动，拉动大腿固定杆3和大腿膝盖连接杆5绕二者的连接中心不断转动，当选定好调整角度后，丝杠12在两个反向调整螺母11的作用下实现自锁，保证加载到大腿与小腿上的力不会卸载，此时整个结构在弧形板簧4和剪式丝杠螺母组件的作用下，产生持续稳定的力线调整辅助力。对于小腿上的角度调整原理与此相同。调整好大腿与小腿的状态之后，人体走动，双铰链结构会跟随人体膝关节在矢状面运动，减少机构对人体运动的干涉，而加载在冠状面内的力会一直存在。

示例性的，在一种可能的实现中，可以通过拉杆滑块结构实现运动跟随，利用绕导轨滑块上下滑动，补偿大腿与小腿之间的相对运动，使得机构运动平稳。

综上所述，本申请提供的新型膝关节内外翻调整矫形器，通过剪式丝杠螺母组件调节辅助角度，相比于现有的杆件弯曲调整法，提高了调整精度和调整的可靠性，在矢状面内，采用双铰链组件跟随人体膝关节正常运动，减少了对人体正常步态的干扰，提高了穿戴舒适性。可以给患有膝内翻的膝骨关节炎患者膝关节辅助，减缓患者病程进展，减少患者痛苦，恢复患者部分功能。辅助角度调节可以通过剪式丝杠调节，调整稳定，精度较高。可以给膝关节置换手术后处于康复期的患者提供康复辅助治疗，根据康复程度调节辅助力的大小，帮助患者更快地康复。

另外，采用四点点式绷带结构使得穿戴舒适，穿戴位置不易滑落，贴合牢固。

另外，排式螺纹孔调整绷带的固定位置，可以调整大腿和小腿绷带在人体下肢的相对位置，能够适应不同腿长。

另外，调整绷带的长度可以适应不同腿围的穿戴者，提高设计的适用性。

另外，整体设计结构简单紧凑，拆装方便，调整简便，可以适应不同腿长和腿围的穿戴者。

另外，通过弯曲的弧形板簧保证杆件的刚度，提高整个结构的稳定性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种新型膝关节内外翻调整矫形器，其特征在于，包括：大腿固定杆、大腿膝盖连接杆、剪式丝杠螺母组件、双铰链组件；

所述剪式丝杠螺母组件连接在所述大腿固定杆和所述大腿膝盖连接杆之间，用于对所述大腿固定杆和所述大腿膝盖连接杆之间的角度进行调整，实现对膝关节冠状面内的角度调整；

所述双铰链组件与所述大腿膝盖连接杆连接，所述双铰链组件的铰链上端盖和铰链下端盖在膝关节运动过程中保持连接，包裹双铰链根据人体膝关节运动而运动。

2.根据权利要求1所述的新型膝关节内外翻调整矫形器，其特征在于，所述剪式丝杠螺母组件包括剪式固定杆、剪式旋转杆、剪杆、调整螺母、丝杠、旋转杆铆钉、固定杆铆钉；

所述剪式固定杆固定于所述大腿固定杆和所述大腿膝盖连接杆上，所述固定杆铆钉穿过所述剪式固定杆和所述剪式旋转杆进行连接，所述剪式旋转杆绕所述剪式固定杆旋转；所述剪杆的一端绕所述剪式旋转杆剪合，所述旋转杆铆钉穿过所述剪杆和所述剪式旋转杆进行连接，所述剪杆的另一端连接所述调整螺母，所述丝杠设置在所述调整螺母上；

所述丝杠转动，所述调整螺母跟随运动，所述剪杆带动所述剪式旋转杆运动，调整所述剪式固定杆的运动，带动拉动所述大腿固定杆和所述大腿膝盖连接杆绕所述大腿固定杆和所述大腿膝盖连接杆的连接中心转动，实现对辅助角度的调整。

3.根据权利要求2所述的新型膝关节内外翻调整矫形器，其特征在于，还包括：调整绷带和绷带固定杆；

所述绷带固定杆在所述大腿固定杆上上下滑动；所述调整绷带固定于所述绷带固定杆上。

4.根据权利要求3所述的新型膝关节内外翻调整矫形器，其特征在于，所述绷带固定杆与所述大腿固定杆上设置对应的排式螺纹孔，所述绷带固定杆和所述大腿固定杆之间通过螺栓固定，根据穿戴者的腿长进行调整。

5.根据权利要求4所述的新型膝关节内外翻调整矫形器，其特征在于，所述调整绷带的长度根据穿戴者的腿围调整。

6.根据权利要求1至5任一所述的新型膝关节内外翻调整矫形器，其特征在于，还包括：弧形板簧；

所述大腿固定杆和所述大腿膝盖连接杆之间通过圆弧接触连接，通过所述弧形板簧支撑。

Images