CN113101027A - 一种柔性膝关节矫形医疗辅助器械 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医疗辅助器械技术领域，公开了一种柔性膝关节矫形医疗辅助器械，包括：腰带部、弹性连接带结构和膝关节支撑部，腰带部穿戴于人体腰部，弹性连接带结构连接于腰带部和膝关节支撑部之间，膝关节支撑部穿戴于膝关节处，本发明提供的一种柔性膝关节矫形医疗辅助器械，用于治疗内翻型膝骨关节炎，在膝骨关节炎患者行走步态站立期内通过弹性连接带结构和膝关节支撑部联合施加动态外翻辅助力，在行走步态摆动期内由膝关节支撑部单独提供外翻辅助力，总体上用于在人体冠状面内调整膝关节内外翻角度，可以有效减少膝关节胫骨‑股骨之间的接触压力，提高了患者穿戴舒适性。

Description

一种柔性膝关节矫形医疗辅助器械
技术领域
本发明涉及医疗辅助器械技术领域，特别涉及一种柔性膝关节矫形医疗辅助器械。
背景技术
膝关节由股骨远端、胫骨近端和髌骨构成，是人体最大最复杂的关节之一，是人体下肢运动过程中的核心部件。长期和频繁的膝关节负载、不正确的步态或异常的腿型，将会造成膝关节内部间室应力分布不合理，长期的膝关节内部载荷分布不合理，会造成膝关节单侧间室关节软骨承受压力过大，半月板会逐渐磨损，股骨与胫骨间距变小，导致股骨与胫骨间软骨开始接触磨损，随着病情继续发展，胫骨平台关节面上应力失衡，形成恶性循环。故膝骨关节炎患者在早期便应该接受外界干预治疗，否则病情会持续性加重。
在膝骨关节炎的患病人群中，中老年人群占有很大比例，其特征主要表现为膝关节肿胀、疼痛、起-坐-行时酸痛等不适症状，若不及时进行治疗，膝骨关节炎引起的疼痛和关节僵硬将会进一步降低下肢运动范围，并造成持续性的运动功能障碍。对于早中期膝骨关节炎患者而言或进行膝关节置换术后的康复患者而言，相对于传统药物治疗和手术治疗，膝关节辅助医疗器械具有其独特的优点，能有效减轻疼痛、缓解病症。
现如今膝关节矫形设备多为机械刚性结构，且多是基于静态下肢力线设计的，其在静态站立阶段施加恒定辅助力，通过支撑铰链和绑带等结构进行内/外翻角度调整，此种设计导致矫形器在整个步态周期内施加的辅助力均为恒定辅助集中力，穿戴过程中易造成不适感，使患者不愿意长期穿戴，影响康复效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种柔性膝关节矫形医疗辅助器械，用于治疗内翻型膝骨关节炎，在膝骨关节炎患者行走步态站立期内通过弹性连接带结构和膝关节支撑部联合施加动态外翻辅助力，在行走步态摆动期内由膝关节支撑部单独提供外翻辅助力，总体上用于在人体冠状面内调整膝关节内外翻角度，可以有效减少膝关节胫骨-股骨之间的接触压力，提高了患者穿戴舒适性。
本发明提供了一种柔性膝关节矫形医疗辅助器械，包括：
腰带部，穿戴于人体腰部；
膝关节支撑部，穿戴于膝关节处；
弹性连接带结构，连接于腰带部和膝关节支撑部之间。
可选的，腰带部包括：
腰带部主体；
层压衬垫结构，固定于腰带部主体内侧位于人体髂前上棘的位置；
横向连接件，连接于腰带部主体的末端，能够将腰带部主体包裹于人体腰部；
固定扣，连接于腰带部主体与弹性连接带结构之间，以使弹性连接带结构与腰带部主体连为一体。
可选的，腰带部还包括两个加固件，两个加固件分别固连于层压衬垫结构下端，用于对腰带部进行加固。
可选的，弹性连接带结构通过魔术贴结构来调节连接带的长度。
可选的，膝关节支撑部包括：
柔性内衬，包裹于膝关节的外周，并与膝关节紧密贴合，上下两端分别延伸出膝关节的上下端；
第一紧固部，倾斜绕设于柔性内衬的外周，第一紧固部的第一端与柔性内衬的上部连接，第二端与柔性内衬的下部连接；
第二紧固部，倾斜绕设于柔性内衬的外周，第二紧固部的第一端与柔性内衬的上部连接，第二端与柔性内衬的下部连接，第二紧固部与第一紧固部交叉设置；
支撑杆，竖向设置，通过第一紧固部和第二紧固部与柔性内衬的外侧连接。
可选的，弹性连接带结构为Y型结构，Y型结构上端的两个分支分别与固定扣活动连接，Y型结构下端分支与柔性内衬下端处活动连接。
可选的，的柔性内衬为压力袜，压力袜的中部始终与膝关节紧密贴合，压力袜的上部与大腿紧密贴合，压力袜的下部与小腿紧密贴合。
可选的，第一紧固部和第二紧固部均为弹性编织绑带，第一紧固部和第二紧固部在膝关节后侧交叉设置。
可选的，支撑杆为半柔性杆，通过环扣与第一紧固部和第二紧固部可拆卸连接。
可选的，膝关节支撑部还包括防滑结构，防滑结构固定连接于柔性内衬上部的内周。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明中的腰带部用于对膝关节施加动态辅助力，膝关节支撑部用于对膝关节施加微量恒定辅助力，弹性连接带结构用于传递动态辅助力，在人体步态站立期时与腰带结构和弹性连接带共同向膝关节施加辅助力，在人体步态摆动期时单独向膝关节施加辅助力，通过弹性连接带和膝关节支撑部联合对人体下肢施加动态辅助力，在步态站立期，腰带部、弹性连接带结构和膝关节支撑部联合作用对膝关节施加动态辅助力，在步态摆动期，膝关节支撑部单独向膝关节施加辅助力，本发明的柔性膝关节矫形医疗辅助器械将膝关节内侧间室受力部分转移到外侧间室中，同时纠正下肢力线，达到辅助调整效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种柔性膝关节矫形医疗辅助器械的结构的主视图；
图2为本发明实施例提供的一种柔性膝关节矫形医疗辅助器械的结构的后视图；
图3为本发明实施例提供的一种柔性膝关节矫形医疗辅助器械的结构的左视图；
图4为本发明实施例提供的腰部固定部的展开图；
图5为本发明实施例提供的支撑杆的结构示意图。
附图标记说明：
1-腰带部，100-腰带部主体，110-横向连接件，120-层压衬垫结构，130-固定扣，140-加固件，2-弹性连接带结构，3-柔性内衬，4-第一紧固部，5-第二紧固部，6-支撑杆，7-防滑结构。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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的技术方案和简化描述，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。
如图1-3所示，本发明实施例提供的一种柔性膝关节矫形医疗辅助器械，包括：腰带部1、弹性连接带结构2和膝关节支撑部，腰带部1穿戴于人体腰部，弹性连接带结构2连接于腰带部1和膝关节支撑部之间，膝关节支撑部穿戴于膝关节处。
本发明中的腰带部，用于对膝关节施加动态辅助力，通过立体裁剪和平面裁剪的方法设计整体结构，采用平纹编织，最大程度上减小张力影响，膝关节支撑部用于对膝关节施加微量恒定辅助力，弹性连接带结构用于传递动态辅助力，在人体步态站立期时与腰带结构和弹性连接带共同向膝关节施加辅助力，在人体步态摆动期时单独向膝关节施加辅助力，通过弹性连接带和膝关节支撑部联合对人体下肢施加动态辅助力，在步态站立期，腰带部、弹性连接带结构和膝关节支撑部联合作用对膝关节施加动态辅助力，在步态摆动期，膝关节支撑部单独向膝关节施加辅助力，本发明的柔性膝关节矫形医疗辅助器械将膝关节内侧间室受力部分转移到外侧间室中，同时纠正下肢力线，达到辅助调整效果。
如图4所示，腰带部1包括：腰带部主体100、层压衬垫结构120、横向连接件110和固定扣130，层压衬垫结构120固定于腰带部主体100内侧位于人体髂前上棘的位置，横向连接件110连接于腰带部主体100的末端，能够将腰带部主体100包裹于人体腰部，固定扣130连接于腰带部主体100与弹性连接带结构之间，以使弹性连接带结构与腰带部主体100连为一体。
在本实施例中，腰带结构主体100主要用于承担弹性连接带2的拉力，同时对移动起限定作用，避免运动过程中臀部与腰带部1之间的相互移动，提高施加动态辅助力的稳定性，横向连接件110采用魔术贴连接结构，主要用于调整腰带部1与人体腰部的贴合度，满足不同人群的穿戴要求，层压衬垫结构120，主要用于衬在人体髂前上棘的腰带内侧，提高穿戴舒适性并降低压力集中，固定扣130主要用于腰带部1与弹性连接带结构2进行连接。
可选的，腰带部1还包括两个加固件140，两个加固件140分别固连于层压衬垫结构120下端，用于对腰带部1进行加固。
可选的，弹性连接带结构2通过魔术贴结构来调节连接带的长度，以适用于不同的人群，同时提高腰带结构和膝关节支撑部连接适配性，提高适用者的舒适性。
可选的，膝关节支撑部包括：柔性内衬3、第一紧固部4、第二紧固部5和支撑杆6，柔性内衬3包裹于膝关节的外周，并与膝关节紧密贴合，上下两端分别延伸出膝关节的上下端，第一紧固部4倾斜绕设于柔性内衬3的外周，第一紧固部4的第一端与柔性内衬3的上部连接，第二端与柔性内衬3的下部连接，第二紧固部5倾斜绕设于柔性内衬3的外周，第二紧固部5的第一端与柔性内衬3的上部连接，第二端与柔性内衬3的下部连接，第二紧固部5与第一紧固部4交叉设置，支撑杆6竖向设置，通过第一紧固部4和第二紧固部5与柔性内衬3的外侧连接。
柔性内衬3通过包裹膝关节并与所述膝关节紧密贴合从而对膝关节施加相应压力，维持膝关节稳定性。
可选的，弹性连接带结构2为Y型结构，Y型结构上端的两个分支分别与固定扣130活动连接，Y型结构下端分支与柔性内衬3下端处活动连接，本发明以阔肌膜张肌和臀大肌的延展方向为参考方向，Y型结构保证传力路径最短原则。
可选的，的柔性内衬3为压力袜，压力袜的中部始终与膝关节紧密贴合，压力袜的上部与大腿紧密贴合，压力袜的下部与小腿紧密贴合，压力袜能够对人体施加一定初始压力，避免穿戴束缚引起的下肢肿胀。
可选的，第一紧固部4和第二紧固部5均为弹性编织绑带，第一紧固部4和第二紧固部5在膝关节后侧交叉设置，弹性绑带的弹性高，不会妨碍血液循环，透气好，携带方便，第一紧固部4和第二紧固部5与支撑杆6连接在一起，绑带两端分布在支撑杆6上下两端，两条绑带成交叉状，通过调节绑带张紧程度改变膝关节支撑部对人体施加的辅助力。
可选的，参考图5，支撑杆6为EVA材料制成的半柔性杆，通过环扣与第一紧固部4和第二紧固部5可拆卸连接，即可为第一紧固部4和第二紧固部5提供受力点，又可以与人体腿部外侧贴合，提高患者穿戴舒适感。
可选的，膝关节支撑部还包括防滑结构7，防滑结构7固定连接于柔性内衬3上部的内周，在竖直方向上固定膝关节支撑部，在本实例中防滑结构为硅胶防滑结构。
使用方法及工作原理：本辅助装置在设计时，采用弹性连接带结构2和膝关节支撑部相结合的方式，当人体运动到步态站立期时，腰带结构1、弹性连接带结构2和膝关节支撑部联合作用对膝关节施加动态辅助力，运动到步态摆动期时，膝关节支撑部单独向膝关节施加辅助力，当人体运动到站立期时，弹性连接带结构2随着下肢运动逐渐拉紧，施加的辅助力在“足跟着地-足平放-足尖离地”阶段从小变大再变小，当足尖离地时停止施加辅助力，与膝关节支撑部联合对膝关节施加动态辅助力，实现了膝关节辅助力动态调节。
综上所述，本发明实施例提供的一种柔性膝关节矫形医疗辅助器械，不固定膝关节的正常屈伸自由度，通过对膝关节施加动态辅助力的方式，减小膝盖内侧室压力，重新分配膝关节内外侧间室受力比，调整下肢力线，缓解膝骨关节炎患者疼痛，锻炼膝关节部位的相关肌肉，增强膝关节的功能，通过结合弹性连接带结构和膝关节支撑部，在站立期内联合向膝关节施加外翻辅助力，在摆动期内由膝关节支撑部单独向膝关节施加辅助力，在运动过程中实现了动态调节膝关节辅助力，提升了人体穿戴舒适性。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种柔性膝关节矫形医疗辅助器械，其特征在于，包括：
腰带部(1)，穿戴于人体腰部；
膝关节支撑部，穿戴于膝关节处；
弹性连接带结构(2)，连接于所述腰带部(1)和膝关节支撑部之间。
2.如权利要求1所述的柔性膝关节矫形医疗辅助器械，其特征在于，所述腰带部(1)包括：
腰带部主体(100)；
层压衬垫结构(120)，固定于所述腰带部主体(100)内侧位于人体髂前上棘的位置；
横向连接件(110)，连接于所述腰带部主体(100)的末端，能够将所述腰带部主体(100)包裹于人体腰部；
固定扣(130)，连接于所述腰带部主体(100)与所述弹性连接带结构之间，以使所述弹性连接带结构与所述腰带部主体(100)连为一体。
3.如权利要求2所述的柔性膝关节矫形医疗辅助器械，其特征在于，所述腰带部(1)还包括两个加固件(140)，所述两个加固件(140)分别固连于所述层压衬垫结构(120)的下端，用于对所述腰带部(1)进行加固。
4.如权利要求1所述的柔性膝关节矫形医疗辅助器械，其特征在于，所述弹性连接带结构(2)通过魔术贴结构来调节连接带的长度。
5.如权利要求1所述的柔性膝关节矫形医疗辅助器械，其特征在于，所述膝关节支撑部包括：
柔性内衬(3)，包裹于膝关节的外周，并与所述膝关节紧密贴合，上下两端分别延伸出所述膝关节的上下端；
第一紧固部(4)，倾斜绕设于所述柔性内衬(3)的外周，所述第一紧固部(4)的第一端与所述柔性内衬(3)的上部连接，第二端与所述柔性内衬(3)的下部连接；
第二紧固部(5)，倾斜绕设于所述柔性内衬(3)的外周，所述第二紧固部(5)的第一端与所述柔性内衬(3)的上部连接，第二端与所述柔性内衬(3)的下部连接，所述第二紧固部(5)与所述第一紧固部(4)交叉设置；
支撑杆(6)，竖向设置，通过所述第一紧固部(4)和第二紧固部(5)与所述柔性内衬(3)的外侧连接。
6.如权利要求5所述的柔性膝关节矫形医疗辅助器械，其特征在于，所述弹性连接带结构(2)为Y型结构，所述Y型结构上端的两个分支分别与所述固定扣(130)活动连接，所述Y型结构下端分支与所述柔性内衬(3)下端处活动连接。
7.如权利要求5所述的柔性膝关节矫形医疗辅助器械，其特征在于，所述的柔性内衬(3)为压力袜，所述压力袜的中部始终与所述膝关节紧密贴合，所述压力袜的上部与大腿紧密贴合，所述压力袜的下部与小腿紧密贴合。
8.如权利要求5所述的柔性膝关节矫形医疗辅助器械，其特征在于，第一紧固部(4)和第二紧固部(5)均为弹性编织绑带，所述第一紧固部(4)和第二紧固部(5)在膝关节后侧交叉设置。
9.如权利要求5所述的柔性膝关节矫形医疗辅助器械，其特征在于，所述支撑杆(6)为半柔性杆，通过环扣与所述第一紧固部(4)和第二紧固部(5)可拆卸连接。
10.如权利要求5所述的柔性膝关节矫形医疗辅助器械，其特征在于，所述膝关节支撑部还包括防滑结构(7)，所述防滑结构(7)固定连接于所述柔性内衬(3)上部的内周。
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