CN112754746B - 一种脊柱矫形器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种脊柱矫形器，包括底座组件、矫形套组件、至少两个连接杆，底座组件用于固定在人体的腰髋部，底座组件设置有若干个第一连接部，矫形套组件用于套设在人体的脊柱侧弯位置，矫形套组件的内侧用于与人体接触，矫形套组件设置有若干个第二连接部，连接杆、第一连接部、第二连接部配置设置，连接杆的一端连接第一连接部，连接杆的另一端连接第二连接部，连接杆倾斜地设置，连接杆对矫形套组件施加竖直方向的侧向矫形力及水平方向的旋转矫形力。通过设置倾斜的连接杆，连接杆施加的侧向矫形力能够促进脊柱撑开，矫正脊柱侧向畸形，连接杆施加的旋转矫形力能够促使脊柱旋转，矫正脊柱旋转畸形。

Description

一种脊柱矫形器

技术领域

本发明涉及外科器械研究领域，特别是一种脊柱矫形器。

背景技术

脊柱侧弯是指脊柱的一个或数个节段在冠状面上偏离人体中线向侧方弯曲，形成一个带有弧度的脊柱畸形，是比较常见的骨科疾患。矫形器治疗是矫正轻、中度脊柱侧弯的有效方法之一，能有效控制畸形加重、矫正侧弯。传统矫形器由技师通过石膏取型，手工制作石膏模型，最终加工出矫形器。也有用3D扫描技术取得患者身体数据，由医生或工程师通过计算机辅助设计等技术设计矫形器3D模型，再用数控机床加工出矫形器模型。近期，3D打印技术被引入脊柱侧弯矫形器制作，可获得材质轻量化矫形器。

但这些矫形器大多只对脊柱侧向畸形的矫正有帮助，而对脊柱旋转畸形的矫形作用相对较小。另外，由于脊柱畸形逐渐矫正、以及患者生长等原因，脊柱的形状逐渐发生改变，佩戴脊柱侧弯矫形器的患者需定期检查，并经常更换矫形器，也给患者带来一定的经济负担。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种脊柱矫形器，脊柱矫形器能够用于矫正脊柱旋转畸形。

根据本发明提供的脊柱矫形器，包括底座组件、矫形套组件、至少两个连接杆，所述底座组件用于固定在人体的腰髋部，所述底座组件设置有若干个第一连接部，所述矫形套组件用于套设在人体的脊柱侧弯位置，所述矫形套组件的内侧用于与人体接触，所述矫形套组件设置有若干个第二连接部，所述连接杆、所述第一连接部、所述第二连接部配置设置，所述连接杆的一端连接所述第一连接部，所述连接杆的另一端连接所述第二连接部，所述连接杆倾斜地设置，所述连接杆对所述矫形套组件施加竖直方向的侧向矫形力及水平方向的旋转矫形力。

根据本发明提供的脊柱矫形器，至少具有如下技术效果：通过设置倾斜的连接杆，连接杆施加的侧向矫形力能够促进脊柱撑开，矫正脊柱侧向畸形，连接杆施加的旋转矫形力能够促使脊柱旋转，矫正脊柱旋转畸形。

根据本发明的一些实施例，所述矫形套组件的内侧设置有凸起部，所述凸起部用于压向人体，所述凸起部的位置与脊柱侧弯的凸起侧配置设置。

根据本发明的一些实施例，脊柱矫形器包括两个所述连接杆，两个所述连接杆分别连接两个所述第二连接部，两个所述第二连接部定义一个竖直的参考平面，所述参考平面的法线指向脊柱侧弯的凸起方向。

根据本发明的一些实施例，所述连接杆与所述第二连接部的连接位置可以调节。

根据本发明的一些实施例，所述第二连接部开设有若干个第二连接孔，所述连接杆连接在其中一部分所述第二连接孔上。

根据本发明的一些实施例，所述连接杆与所述第一连接部的连接位置可以调节。

根据本发明的一些实施例，所述第一连接部开设有若干个第一连接孔，所述连接杆连接在其中一部分所述第一连接孔上。

根据本发明的一些实施例，所述底座组件包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板相互连接，所述第一固定板和所述第二固定板用于夹住人体。

根据本发明的一些实施例，所述矫形套组件包括第一矫形板和第二矫形板，所述第一矫形板和所述第二矫形板相互连接，所述第一矫形板和所述第二矫形板用于夹住人体。

根据本发明的一些实施例，所述底座组件和/或所述矫形套组件开设有若干个镂空孔。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明提供的脊柱矫形器的轴测图；

图2是根据本发明提供的脊柱矫形器经过旋转剖切后的轴测图；

图3是根据本发明提供的矫形套组件的俯视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

根据本发明提供的脊柱矫形器，包括底座组件、矫形套组件、至少两个连接杆3，底座组件用于固定在人体的腰髋部，底座组件设置有若干个第一连接部，矫形套组件用于套设在人体的脊柱侧弯位置，矫形套组件的内侧用于与人体接触，矫形套组件设置有若干个第二连接部，连接杆3、第一连接部、第二连接部配置设置，连接杆3的一端连接第一连接部，连接杆3的另一端连接第二连接部，连接杆3倾斜地设置，连接杆3对矫形套组件施加竖直方向的侧向矫形力及水平方向的旋转矫形力。

使用时，底座组件固定在人体的腰髋部，脊柱矫形器固定在人体的下肢上，连接杆3撑在底座组件和矫形套组件之间，连接杆3可以设置两个或者多个。由于连接杆3采用倾斜的方式设置，第一连接部与第二连接部的连线倾斜于人体中线，因此连接杆3能够对矫形套组件施加一个斜向上的作用力。施加在矫形套组件上的作用力通过矫形套组件与人体的相互接触传递到脊柱。分解各个连接杆3的合力，能够得到一个向上的侧向矫形力和水平方向的旋转矫形力，侧向矫形力对脊柱起到拉伸作用，旋转矫形力产生扭矩，对脊柱起到扭转作用。

腰髋部指的是人体腰部和髋部交接的区域以及附近区域。

根据本发明提供的脊柱矫形器，通过设置倾斜的连接杆3，连接杆3施加的侧向矫形力能够促进脊柱撑开，矫正脊柱侧向畸形，连接杆施加的旋转矫形力能够促使脊柱旋转，矫正脊柱旋转畸形。

根据本发明的一些实施例，矫形套组件的内侧设置有凸起部22，凸起部22用于压向人体，凸起部22的位置与脊柱侧弯的凸起侧配置设置。凸起部22能够持续地从脊柱侧弯的凸起侧压迫脊柱，使矫形套组件能够从脊柱侧弯的凸起侧向脊柱施加矫形力，凸起部22的压迫作用与连接杆3的撑开作用共同对脊柱进行矫形，从而能够提高矫形效果，促进畸形的脊柱恢复。在一些实施例中，连接杆3的连接位置设置在脊柱侧弯的凹陷侧，这样能够提高撑开的作用效果。在一些实施例中，脊柱矫形器包括两个连接杆3，两个连接杆3分别连接两个第二连接部，两个第二连接部定义一个竖直的参考平面，参考平面的法线指向脊柱侧弯的凸起方向。例如如图3的俯视图所示，在一些实施例中，第二连接部设计在脊柱侧弯的凹陷侧，其中一个第二连接部设计在脊柱的左侧，另外一个第二连接部设计在脊柱的右侧，凸起部22的凸起方向与脊柱侧弯的凸起方向相互平行，朝向相反，凸起部22的凸起方向垂直地指向参考平面，脊柱侧弯的凸起方向垂直于参考平面。当然，在实际设计中，第二连接部不是一个理想化的质点，因此可以理解地，实际设计中参考平面可以在一定角度范围内波动，凸起部22的凸起方向近似垂直于参考平面。这样的设计一方面可保证施力相对集中，增强矫形力量的可靠性与稳定性，另一方面可改善患者的穿戴舒适性。

根据本发明的一些实施例，连接杆3与第二连接部的连接位置可以调节。根据本发明的一些实施例，连接杆3与第一连接部的连接位置可以调节。通过调节连接杆3的连接位置，一方面能够调节连接杆3对矫形套组件的作用力的大小和方向，从而调节脊柱矫形器的矫形效果，例如当患者由于脊柱畸形逐渐矫正、身高增长等原因导致脊柱的形状改变之后，脊柱矫形器对脊柱施加的作用力不能适应于当前的脊柱状况，此时可以通过调节连接杆3将作用力调整合适，避免患者频繁更换矫形器。另一方面可以通过调节连接杆3的连接位置适应患者的身体变化，例如当青少年患者的身高增高后，可以调整连接位置的高度，从而调整矫形套组件和底座组件之间的距离，使矫形套组件位于合适的位置，避免患者频繁更换矫形器。

在一些实施例中，第二连接部开设有若干个第二连接孔23，连接杆3连接在其中一部分所述第二连接孔23上。第二连接孔23可以规律地或无规律地设置在第二连接部上，连接杆3可以通过螺栓连接或者销孔连接等方式与其中的一个或多个第二连接孔23连接，通过将连接杆3连接在不同的第二连接孔23上，能够在水平方向和竖直方向调整连接杆3与第二连接部的连接位置。在一些实施例中，第一连接部开设有若干个第一连接孔12，所述连接杆3连接在其中一部分所述第一连接孔12上。通过将连接杆3连接在不同的第一连接孔12上，能够在水平方向和竖直方向调整连接杆3与第一连接部的连接位置。

根据本发明的一些实施例，底座组件包括第一固定板13和第二固定板14，第一固定板13和第二固定板14相互连接，第一固定板13和第二固定板14用于夹住人体。例如如图1、图2所示，在一些实施例中，第一固定板13、第二固定板14的形状与人体的形状贴合，第一固定板13和第二固定板14包裹在人体的腰髋部，人体夹在第一固定板13和第二固定板14之间，底座组件通过压紧方式固定住。第一固定板13、第二固定板14之间可以通过铰链、连接板、绑带等方式连接，例如在一些实施例中，如图1所示，底座组件包括两个第一连接固定件11，第一连接固定件11设置在第一固定板13和第二固定板14的交界处，第一固定板13和第二固定板14开设有连接孔，第一连接固定件11通过螺栓分别连接第一固定板13和第二固定板14。在一些实施例中，第一固定板13和第二固定板14上开设有若干个连接孔，通过改变第一连接固定件11连接的连接孔，能够调节第一固定板13和第二固定板14对人体包裹的松紧度。

根据本发明的一些实施例，矫形套组件包括第一矫形板24和第二矫形板25，第一矫形板24和第二矫形板25相互连接，第一矫形板24和第二矫形板25用于夹住人体。例如如图1、图2所示，在一些实施例中，第一矫形板24和第二矫形板25的形状与人体的形状贴合，第一矫形板24和第二矫形板25包裹住人体的脊柱侧弯位置，人体夹在第一矫形板24和第二矫形板25之间，矫形套组件通过压紧方式固定住。第一矫形板24和第二矫形板25之间可以通过铰链、连接板、绑带等方式连接，例如在一些实施例中，如图1所示，底座组件包括两个第二连接固定件21，第二连接固定件21设置在第一矫形板24和第二矫形板25的交界处，第一矫形板24和第二矫形板25开设有连接孔，第二连接固定件21通过螺栓分别连接第一矫形板24和第二矫形板25。在一些实施例中，第一矫形板24和第二矫形板25上开设有若干个连接孔，通过改变第二连接固定件21连接的连接孔，能够调节第一矫形板24和第二矫形板25对人体包裹的松紧度。

根据本发明的一些实施例，底座组件和/或矫形套组件开设有若干个镂空孔4。镂空孔4一方面能够起到透气作用，减少压疮，并且方便汗液的排出，从而提高脊柱矫形器穿戴的舒适性，另一方面镂空孔4还能起到减重效果，实现脊柱矫形器的轻量化，提高脊柱矫形器穿戴的舒适性。镂空孔4可以是规则形状或者无规则形状的孔洞，镂空孔4可以规律地排列或者无规律地排列，镂空孔4可以布满底座组件和矫形套组件或者设置在底座组件和矫形套组件的局部区域。例如如图1所示，底座组件和矫形套组件上示意性地标识了若干个镂空孔4，镂空孔4采用圆孔，镂空孔4以规则的方式间隔设置。

脊柱矫形器可以采用快速成型的方法制作。例如，底座组件和矫形套组件可以采用激光烧结或熔融沉积等3d打印的方式制作，连接杆3可以采用金属3d打印或数控加工的方式制作。脊柱矫形器的形状根据采集到的患者的脊柱形状以及体表形状进行个性化设计，从而使得脊柱矫形器较好地贴合人体。提高底座组件和矫形套组件与人体的贴合效果也能够提高穿戴的舒适性。连接杆3也可以设计为与人体形状贴合的形状。

下面参考图1、图2、图3以一个具体的实施例详细描述根据本发明提供的脊柱矫形器。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。

脊柱矫形器包括底座组件、矫形套组件、两个连接杆3。

底座组件用于固定在人体的腰髋部，底座组件包括两个第一连接固定件11、第一固定板13和第二固定板14，第一固定板13、第二固定板14的形状与人体的形状贴合，第一固定板13和第二固定板14包裹在人体的腰髋部，第一连接固定件11连接在第一固定板13和第二固定板14之间，人体夹在第一固定板13和第二固定板14之间。底座组件设置有两个第一连接部，第一连接部开设有若干个第一连接孔12。底座组件上还开设有若干个镂空孔4。

矫形套组件用于套设在人体的脊柱侧弯位置，矫形套组件包括两个第二连接固定件21、第一矫形板24、第二矫形板25，第一矫形板24和第二矫形板25的形状与人体的形状贴合，第一矫形板24和第二矫形板25包裹住人体的脊柱侧弯位置，第二连接固定件21连接在第一矫形板24与第二矫形板25之间，人体夹在第一矫形板24和第二矫形板25之间，矫形套组件通过压紧方式固定住。矫形套组件的内侧设置有凸起部22，凸起部22用于压向人体，凸起部22的位置与脊柱侧弯的凸起侧配置设置，凸起部22的凸起方向与脊柱侧弯的凸起方向对应，凸起部22压向脊柱侧弯凸起侧的最凸处。矫形套组件设置有两个第二连接部，两个第二连接部定义一个竖直的参考平面，参考平面的法线指向脊柱侧弯的凸起方向，第二连接部开设有若干个第二连接孔23。矫形套组件上还开设有若干个镂空孔4。

连接杆3、第一连接部、第二连接部配置设置，连接杆3的一端连接第一连接部，连接杆3的另一端连接第二连接部，连接杆3倾斜地设置，连接杆3对矫形套组件施加竖直方向的侧向矫形力及水平方向的旋转矫形力。连接杆3的材料可以选用不锈钢材料、钛合金材料等具有一定强度的抗弯抗扭材料。

本实施例提供的脊柱侧弯矫形器的具体使用方法如下所述：

患者处于直立位，佩戴第一固定板13、第二固定板14，并通过连接固定件11将第一固定板13和第二固定板14连接起来；

佩戴第一矫形板24、第二矫形板25，并通过第二连接固定件21将第一矫形板24、第二矫形板25连接起来；

安装两个连接杆3，连接底座组件和矫形套组件。

根据本发明实施例的脊柱矫形器，通过采用以上的设计，至少可以实现这样一些功能：通过设置倾斜的连接杆3，脊柱矫形器在脊柱侧弯的凹陷侧对脊柱施加作用力，连接杆3施加的侧向矫形力能够促进脊柱撑开，矫正脊柱侧向畸形，连接杆施加的旋转矫形力能够促使脊柱旋转，矫正脊柱旋转畸形。

通过调节连接杆3与第一连接部、第二连接部的连接位置，一方面能够调节连接杆3对矫形套组件的作用力的大小和方向，从而调节脊柱矫形器的矫形效果，另一方面可以通过调节连接杆3的连接位置适应患者的身体变化，避免患者频繁更换矫形器。

镂空孔4一方面能够起到透气作用，减少压疮，并且方便汗液的排出，另一方面镂空孔4还能起到减重效果，实现脊柱矫形器的轻量化，提高脊柱矫形器穿戴的舒适性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种脊柱矫形器，其特征在于，包括：

底座组件，所述底座组件用于固定在人体的腰髋部，所述底座组件设置有若干个第一连接部；

矫形套组件，所述矫形套组件用于套设在人体的脊柱侧弯位置，所述矫形套组件的内侧用于与人体接触，所述矫形套组件设置有若干个第二连接部；

两个连接杆(3)，所述连接杆(3)、所述第一连接部、所述第二连接部配置设置，所述连接杆(3)的一端连接所述第一连接部，所述连接杆(3)的另一端连接所述第二连接部，所述连接杆(3)倾斜地设置；

所述连接杆(3)与所述第一连接部的连接位置可以调节，所述连接杆(3)与所述第二连接部的连接位置可以调节，所述连接杆(3)撑在所述底座组件和所述矫形套组件之间，所述连接杆(3)对所述矫形套组件施加斜向上的作用力，从而使所述连接杆(3)对所述矫形套组件施加竖直方向的侧向矫形力及水平方向的旋转矫形力；

两个所述连接杆(3)分别连接两个所述第二连接部，两个所述第二连接部定义一个竖直的参考平面，所述参考平面的法线指向脊柱侧弯的凸起方向。

2.根据权利要求1所述的脊柱矫形器，其特征在于：所述矫形套组件的内侧设置有凸起部(22)，所述凸起部(22)用于压向人体，所述凸起部(22)的位置与脊柱侧弯的凸起侧配置设置。

3.根据权利要求1所述的脊柱矫形器，其特征在于：所述第二连接部开设有若干个第二连接孔(23)，所述连接杆(3)连接在其中一部分所述第二连接孔(23)上。

4.根据权利要求3所述的脊柱矫形器，其特征在于：所述第一连接部开设有若干个第一连接孔(12)，所述连接杆(3)连接在其中一部分所述第一连接孔(12)上。

5.根据权利要求1所述的脊柱矫形器，其特征在于：所述底座组件包括第一固定板(13)和第二固定板(14)，所述第一固定板(13)和所述第二固定板(14)相互连接，所述第一固定板(13)和所述第二固定板(14)用于夹住人体。

6.根据权利要求1所述的脊柱矫形器，其特征在于：所述矫形套组件包括第一矫形板(24)和第二矫形板(25)，所述第一矫形板(24)和所述第二矫形板(25)相互连接，所述第一矫形板(24)和所述第二矫形板(25)用于夹住人体。

7.根据权利要求1所述的脊柱矫形器，其特征在于：所述底座组件和/或所述矫形套组件开设有若干个镂空孔(4)。

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