CN113101033A - 一种关节康复支具及配置方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种关节康复支具及配置方法，其中关节康复支具包括上支撑模块、下支撑模块以及制动模块；上支撑模块以及下支撑模块均由3D打印技术制备；制动模块包括上连接臂、下连接臂以及角度调节器；上连接臂一端与上支撑模块连接，另一端与下连接臂一端铰接；下连接臂另一端与下支撑模块连接；角度调节器包括调节盘以及锁紧块；调节盘与下连接臂同步转动连接，调节盘的旋转中心线与下连接臂的旋转中心线重合；调节盘的外周面上绕调节盘间隔设有多个凸齿部；锁紧块活动安装于上连接臂上；锁紧块的一端朝向调节盘的中心设置且设有供凸齿部卡入的卡槽。解决现有的关节支具在制备上比较繁琐，调节使用便利性有所不足的技术问题。

Description

一种关节康复支具及配置方法

技术领域

本申请涉及医疗器具技术领域，尤其涉及一种关节康复支具及配置方法。

背景技术

传统的膝关节损伤患者在手术后往往需要打石膏，其目的是为了固定和制动膝关节，为关节损伤后的膝关节恢复提供一个相对制动和稳定的内环境。但是打石膏工序较为繁琐，而且石膏沉重、透气性也不好，影响使用体验。

为了解决上述问题，现有技术中，开始采用膝关节支具来取代石膏固定和制动功能，其比石膏更加的轻便，透气性也更好。但是，现有的关节支具在制备上比较繁琐，调节使用便利性有所不足。

发明内容

有鉴于此，本申请的第一目的是提供一种关节康复支具，解决现有的关节支具在制备上比较繁琐，调节使用便利性有所不足的技术问题。

本申请的第二目的是提供一种关节康复支具配置方法。

为达到上述技术目的，本申请提供了一种关节康复支具，包括上支撑模块、下支撑模块以及制动模块；

所述上支撑模块以及所述下支撑模块均由3D打印技术制备；

所述制动模块包括上连接臂、下连接臂以及角度调节器；

所述上连接臂一端与所述上支撑模块连接，另一端与所述下连接臂一端铰接；

所述下连接臂另一端与所述下支撑模块连接；

所述角度调节器包括调节盘以及锁紧块；

所述调节盘与所述下连接臂同步转动连接，所述调节盘的旋转中心线与所述下连接臂的旋转中心线重合；

所述调节盘的外周面上绕所述调节盘间隔设有多个凸齿部；

所述锁紧块活动安装于所述上连接臂上；

所述锁紧块的一端朝向所述调节盘的中心设置且设有供所述凸齿部卡入的卡槽。

进一步地，所述上连接臂以及所述下连接臂均包括铰接部以及连接臂部；

所述连接臂部的一端与所述铰接部一体连接；

所述下连接臂的铰接部侧面上同步转动固定有连接柱；

所述上连接臂的铰接部可转动套装于所述连接柱。

进一步地，所述调节盘同步转动套固于所述连接柱上，且位于所述上连接臂远离所述下连接臂的一侧。

进一步地，所述上连接臂的铰接部上朝向所述调节盘的侧面设有限位柱；

所述调节盘上设有弧形且供所述限位柱活动穿过的第一限位槽；

所述限位柱用于限制所述调节盘的转动角度。

进一步地，所述调节盘上于远离所述上连接臂的侧面设有拨块。

进一步地，所述上连接臂上设有限位块；

所述锁紧块上设有供所述限位块伸入且与所述限位块滑动配合的第二限位槽。

进一步地，还包括防护盖；

所述防护盖固定于所述上连接臂于远离所述下连接臂侧面上，且与所述上连接臂之间围成容纳所述调节盘以及所述锁紧块的防护腔；

所述防护盖上设有用于波动所述拨块的第一调节口以及用于拨动所述锁紧块的第二调节口。

进一步地，所述拨块连接有伸出所述第一调节口的第一拨动开关。

进一步地，所述锁紧块上连接有伸出所述第二调节口的第二拨动开关。

一种关节康复支具配置方法，应用于所述的关节康复支具，包括：

通过三维扫描设备和逆向建模软件完成使用者腿部三维模型的重建；

基于重建的三维模型，通过3D打印设备分别打印出上支撑模块以及下支撑模块；

根据用户身高选配对应规格的制动模块；

将选配好的制动模块的上连接臂与上支撑模块连接，下连接臂与下支撑模块连接。

从以上技术方案可以看出，本申请提供的康复支具中，上支撑模块以及下支撑模块设计为均通过3D打印技术制备，方便加工成型，节约成本。同时，制动模块中的角度调节器有调节盘以及锁紧块组成，将调节盘设计为与下连接臂同步转动，而锁紧块则活动安装于上连接臂上，并且调节盘的外周壁上设有凸齿部，锁紧块朝向调节盘中心的一端设有与凸齿部配合的卡槽。调节时，通过活动锁紧块使得卡槽退出对应的凸齿部，再转动调节盘至另一凸齿部对应卡槽，再活动锁紧块使得锁紧块的卡槽再与凸齿部配合，从而完成角度调节后的锁紧，能够快速的调节上支撑模块与下支撑模块夹角，使用便利。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请中提供的一种关节康复支具的使用状态结构示意图；

图2为本申请中提供的一种关节康复支具的制动模块整体结构示意图；

图3为本申请中提供的一种关节康复支具的制动模块去掉防护盖的结构示意图；

图4为本申请中提供的一种关节康复支具的制动模块处于第一调节状态的局部示意图；

图5为本申请中提供的一种关节康复支具的制动模块处于第二调节状态的局部示意图；

图6为本申请中提供的一种关节康复支具的上支撑模块结构示意图；

图7为本申请中提供的一种关节康复支具的下支撑模块结构示意图；

图8为本申请中提供的一种关节康复支具配置方法的流程框图；

图中：100、上支撑模块；200、制动模块；300、下支撑模块；1、上连接臂；11、连接臂部；12、铰接部；2、第二拨动开关；3、第一拨动开关；4、防护盖；5、下连接臂；6、锁紧块；61、第二限位槽；62、卡槽；7、限位块；8、调节盘；81、拨块；82、第一限位槽；83、凸齿部；9、连接柱；10、限位柱。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请实施例公开了一种关节康复支具及配置方法。

请参阅图1至图3，本申请实施例中提供的一种关节康复支具及配置方法的一个实施例包括：

上支撑模块100、下支撑模块300以及制动模块200，上支撑模块100以及下支撑模块300均由3D打印技术制备，上支撑模块100可以用于支撑固定大腿、上臂，而下支撑模块300可以用于支撑固定小腿、前臂，具体结构可以根据常规的关节支具的支撑模块进行设计，不做赘述。制动模块200包括上连接臂1、下连接臂5以及角度调节器，上连接臂1一端与上支撑模块100连接，另一端与下连接臂5一端铰接，下连接臂5另一端与下支撑模块300连接；就上支撑模块100与上连接臂1的连接以及下支撑模块300与下连接臂5的连接来说，可以是通过螺丝等紧固件实现固定连接，具体不做赘述。本申请中，为了实现上支撑模块100与下支撑模块300更好的连接稳定性，制动模块200可以是多个，不做限制。

角度调节器包括调节盘8以及锁紧块6，调节盘8与下连接臂5同步转动连接，调节盘8的旋转中心线与下连接臂5的旋转中心线重合，调节盘8的外周面上绕调节盘8间隔设有多个凸齿部83，锁紧块6活动安装于上连接臂1上，锁紧块6的一端朝向调节盘8的中心设置且设有供凸齿部83卡入的卡槽62。凸齿部83数量以及间隔可以根据实际需要做适当变化，例如图3所示，凸齿部83数量可以是7个，并且彼此之间间隔20度，实现0度、20度、40度、60度、80度、100度、120度的转动角度调节，具体不做限制。

从以上技术方案可以看出，本申请提供的康复支具中，上支撑模块100以及下支撑模块300设计为均通过3D打印技术制备，方便加工成型，节约成本。同时，制动模块200中的角度调节器有调节盘8以及锁紧块6组成，将调节盘8设计为与下连接臂5同步转动，而锁紧块6则活动安装于上连接臂1上，并且调节盘8的外周壁上设有凸齿部83，锁紧块6朝向调节盘8中心的一端设有与凸齿部83配合的卡槽62。调节时，通过活动锁紧块6使得卡槽62退出对应的凸齿部83，再转动调节盘8至另一凸齿部83对应卡槽62，再活动锁紧块6使得锁紧块6的卡槽62再与凸齿部83配合，从而完成角度调节后的锁紧，能够快速的调节上支撑模块100与下支撑模块300夹角，使用便利。

以上为本申请实施例提供的一种关节康复支具及配置方法的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种关节康复支具及配置方法的实施例二，具体请参阅图1至图7。

基于上述实施例一的技术方案：

进一步地，就上连接臂1与下连接铰接配合来说，上连接臂1以及下连接臂5均包括铰接部12以及连接臂部11，其中为了方便加工，连接臂部11的一端与铰接部12一体连接，同样，上连接臂1与下连接臂5也可以是通过3D打印技术进行制备。通过在下连接臂5的铰接部12侧面上同步转动固定有连接柱9，再使得上连接臂1的铰接部12可转动套装于连接柱9，从而完成上连接臂1与下连接臂5的铰接配合，连接柱9可以是螺柱，上连接臂1转动套设于连接柱9上，可以再通过两个螺母进行轴向限位，从而完成上连接臂1的转动安装，具体不做限制。

进一步地，就调节盘8的安装设置来说，可以同步转动套固于连接柱9上，且位于上连接臂1远离下连接臂5的一侧，进而实现与下连接臂5的同步转动配合。

进一步地，为了能够对调节盘8的转动角度起到一个限制作用，可以在上连接臂1的铰接部12上朝向调节盘8的侧面设有限位柱10，在调节盘8上设有弧形且供限位柱10活动穿过的第一限位槽82，进而通过限位柱10限制调节盘8的转动角度，使用更加便利。

进一步地，为了方便转动调节盘8，可以在调节盘8上于远离上连接臂1的侧面设有拨块81。

进一步地，就锁紧块6的活动设置来说，上连接臂1上设有限位块7，锁紧块6上设有供限位块7伸入且与限位块7滑动配合的第二限位槽61。为了使得锁紧块6的卡槽62与凸齿部83之间的配合更加稳固，可以在第二限位槽61内增加一个弹簧(图中未示)，弹簧的两端分别与第二限位槽61内一端以及限位块7一端接触相抵，提供锁紧块6朝向调节盘8移动的弹性力，进而更好的完成锁紧。

进一步地，为了对调节盘8以及锁紧块6起到保护作用以及提高美观度，本实施例中还增加设置防护盖4，防护盖4固定于上连接臂1于远离下连接臂5侧面上，且与上连接臂1之间围成容纳调节盘8以及锁紧块6的防护腔，防护盖4上设有用于波动拨块81的第一调节口以及用于拨动锁紧块6的第二调节口。

进一步地，为了便于操作，拨块81连接有伸出第一调节口的第一拨动开关3。

进一步地，为了便于操作，锁紧块6上连接有伸出第二调节口的第二拨动开关2。

如图8所示，本申请还提供了一种关节康复支具配置方法，应用于关节康复支具，包括：

S1，通过三维扫描设备和逆向建模软件完成使用者腿部三维模型的重建。需要说明的是，利用逆向工程技术可快速完成人体腿部三维模型的重建，通过三维扫描设备获取患者腿部的三维点云数据。将获取的人体三维点云数据导入到geomagic st--udio软件中进行进一步处理，最终得到人体腿部的曲面模型。将人体腿部的曲面模型以.igs格式导入到正向建模软件。

S2，基于重建的三维模型，通过3D打印设备分别打印出上支撑模块以及下支撑模块。需要说明的是，上支撑模块100以及下支撑模块300均为塑料结构件，通过3D打印技术可以实现快速加工制备，无需专门的生产模具，降低生产成本的同时也提高生产效率。基于三维模型构建的上支撑模块以及下支撑模块可与患者的腿部或手臂部曲线相贴合，改善患者佩戴时的舒适度。

S3，根据用户身高选配对应规格的制动模块。需要说明的是，首先根据人体的身高划分制动模块200的规格。依据《中国成年人人体尺寸》表，18-55岁的男性身高区间为154cm-183cm，18-55岁的女性的身高区间为145cm-171cm。为此选用身高区间150cm-185cm作为制动模块200规格划分的区间此区间包含绝大多数人群。依据身高的不同区间将制动模块200划分为7个不同的规格，规格1到规格7主要的不同在于上连接臂1的铰接中心点到自身连接上支撑模块100的端部的直线距离d1以及下连接臂5的铰接中心到自身连接下支撑模块300的端部的直线距离d2的不同。匹配表格可以例如下：本领域技术人员可以以此为基础做适当的变化，具体不做限制。

S4，将选配好的制动模块的上连接臂与上支撑模块连接，下连接臂与下支撑模块连接。需要说明的是，在选配好对应规格的制动模块200后，即可装配使用。为了方便安装固定，上支撑模块100以及下支撑模块300上均设有安装基座(图中未示)用于固定连接，可以例如卡扣方式进行插扣配合。

通过上述的配置方式进行设计关节康复支具，可以有效实现个性化康复支具的大规模定制。

另外，为了能够实现一副制动模块200即可应用于多种身高人员的使用，其中上连接臂1以及下连接臂5的连接臂部11可以是设计为可伸缩调节长度的伸缩臂结构，具体不做限制。

以上对本申请所提供的一种关节康复支具及配置方法进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本申请实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种关节康复支具，其特征在于，包括上支撑模块、下支撑模块以及制动模块；

所述上支撑模块以及所述下支撑模块均由3D打印技术制备；

所述制动模块包括上连接臂、下连接臂以及角度调节器；

所述上连接臂一端与所述上支撑模块连接，另一端与所述下连接臂一端铰接；

所述下连接臂另一端与所述下支撑模块连接；

所述角度调节器包括调节盘以及锁紧块；

所述调节盘与所述下连接臂同步转动连接，所述调节盘的旋转中心线与所述下连接臂的旋转中心线重合；

所述调节盘的外周面上绕所述调节盘间隔设有多个凸齿部；

所述锁紧块活动安装于所述上连接臂上；

所述锁紧块的一端朝向所述调节盘的中心设置且设有供所述凸齿部卡入的卡槽。

2.根据权利要求1所述的一种关节康复支具，其特征在于，所述上连接臂以及所述下连接臂均包括铰接部以及连接臂部；

所述连接臂部的一端与所述铰接部一体连接；

所述下连接臂的铰接部侧面上同步转动固定有连接柱；

所述上连接臂的铰接部可转动套装于所述连接柱。

3.根据权利要求2所述的一种关节康复支具，其特征在于，所述调节盘同步转动套固于所述连接柱上，且位于所述上连接臂远离所述下连接臂的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种关节康复支具，其特征在于，所述上连接臂的铰接部上朝向所述调节盘的侧面设有限位柱；

所述调节盘上设有弧形且供所述限位柱活动穿过的第一限位槽；

所述限位柱用于限制所述调节盘的转动角度。

5.根据权利要求4所述的一种关节康复支具，其特征在于，所述调节盘上于远离所述上连接臂的侧面设有拨块。

6.根据权利要求5所述的一种关节康复支具，其特征在于，所述上连接臂上设有限位块；

所述锁紧块上设有供所述限位块伸入且与所述限位块滑动配合的第二限位槽。

7.根据权利要求6所述的一种关节康复支具，其特征在于，还包括防护盖；

所述防护盖固定于所述上连接臂于远离所述下连接臂侧面上，且与所述上连接臂之间围成容纳所述调节盘以及所述锁紧块的防护腔；

所述防护盖上设有用于波动所述拨块的第一调节口以及用于拨动所述锁紧块的第二调节口。

8.根据权利要求7所述的一种关节康复支具，其特征在于，所述拨块连接有伸出所述第一调节口的第一拨动开关。

9.根据权利要求7所述的一种关节康复支具，其特征在于，所述锁紧块上连接有伸出所述第二调节口的第二拨动开关。

10.一种关节康复支具配置方法，其特征在于，应用于如权利要求1至9任意一项所述的关节康复支具，包括：

通过三维扫描设备和逆向建模软件完成使用者腿部三维模型的重建；

基于重建的三维模型，通过3D打印设备分别打印出上支撑模块以及下支撑模块；

根据用户身高选配对应规格的制动模块；

将选配好的制动模块的上连接臂与上支撑模块连接，下连接臂与下支撑模块连接。

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