CN113425479A - 一种液压式膝关节矫形装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液压式膝关节矫形装置，包括大腿支撑件；小腿支撑件；一对中间连接件，平行设置并都分别连接大腿支撑件和小腿支撑件。中间连接件包括依次连接的上液压杆、中间连接板、下液压杆；上液压杆与大腿支撑件组装连接；下液压杆与小腿支撑件组装连接；中间连接板设有上下两个限位卡扣，分别和上液压杆和下液压杆同轴转动，以通过调节限位卡扣来调节上、下液压杆的转动。本发明提使患有膝关节疾病的患者佩戴该装置后明显减轻较窄一侧膝关节间室压力，防止病情进一步恶化，延缓或者避免手术治疗；有效纠正下肢生物力线，减轻患者疼痛，中间液压杆的创新提供一个更为方便的矫形调节装置，使关节角度调节由手动变为自动，为患者减少调节时间。

Description

一种液压式膝关节矫形装置

技术领域

本发明涉及医学矫形装置技术领域，特别是涉及一种液压式膝关节矫形装置。

背景技术

膝关节是全身最主要的承重关节，它结构复杂，长期负重且运动量大，是下肢活动的枢纽。因此，其伤病率也位居所有关节之首。其中，最为常见的病症之一就是骨性关节炎，长期的关节负载是其致病的主要外因。同时，膝关节软骨磨损、半月板损伤等也是膝关节的常见病症，它们的发生恶化都与关节负载相关。膝关节矫形器可通过持续的牵拉，或者压迫，使膝关节承受一定的应力，从而达到一定的矫形作用；也可通过把膝关节固定在某一个位置，从而达到固定作用。

在现有技术中，已存在一些用于膝骨关节炎的缓解和治疗方案，例如申请号为CN201720052286.7的中国专利公开了《一种个性化减荷式膝关节支具》，公开内容包括：所述中间连接件包括依次连接的上连接板、中间连接板和下连接板，所述中间连接板包括髁接触板、双轴底盘和两个限位卡扣，所述双轴底盘为中空结构的双层板，所述髁接触板、双轴底盘和限位卡扣由内至外依次连接，所述上连接板和下连接板分别连接在双轴底盘的中空结构内，所述两个限位卡扣分别与上连接板和下连接板同轴转动。这份专利能够实现的有益效果是能有效减少矫正过程中对对侧间室的挤压，实现对患者膝关节矫形支具的个性化定制，同时液压杆可实现膝关节角度的自主调节以及支撑高度的自主补偿。

但是，上述专利仍存在以下不足：1)铰链调整费时费力；由于前代矫形器是通过旋转调节筒在导杆上的位置来实现上连接板长度微调的，而螺纹结构的摩擦很大且单次旋转仅能调节微小距离，所以在实际应用中调节过程变得十分复杂，患者也无法自主调节矫形支具；2)虽然中间连接件可以实现自由调节，但由于材料限制，支撑效果不佳。

因此，本领域亟需一种旋转摩擦较小，单次旋转调节距离较大，能供患者自主调节，支撑效果较好的矫形支具。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种液压式膝关节矫形装置，用于解决双侧铰链调节困难的问题，使患者膝关节得到有效矫正，并寻找更好的支撑材料。

为实现上述目的，本发明提供一种液压式膝关节矫形装置，包括：大腿支撑件；小腿支撑件；一对中间连接件，平行设置并都分别连接所述大腿支撑件和小腿支撑件；其中，所述中间连接件包括依次连接的上液压杆、中间连接板、下液压杆；所述上液压杆与所述大腿支撑件组装连接；所述下液压杆与所述小腿支撑件组装连接；所述中间连接板设有上下两个限位卡扣，分别和上液压杆和下液压杆同轴转动，以通过调节所述限位卡扣来调节上、下液压杆的转动。

在本发明一可选的实施方式中，所述中间连接板包括由内至外依次组装连接的髁接触板、双轴底盘以及两个所述限位卡扣。

在本发明一可选的实施方式中，所述髁接触板设有两个连接螺柱；所述双轴底盘设有两个连接通孔、两组限位孔、中空结构；每个所述限位卡扣设有限位凸起和卡扣旋转部。

在本发明一可选的实施方式中，所述连接螺柱从一个方向插入所述双轴底盘上的连接通孔内，以使其他转动部件围绕所述连接螺柱转动；所述限位卡扣的卡扣旋转部从另一个方向插入所述连接通孔内，所述限位凸起在对应组的限位孔内进行孔位调节，以通过卡扣旋转部的转动来使所述限位凸起做孔位调节；所述上液压杆和下液压杆分别从上、下两个方向插入所述中空结构内。

在本发明一可选的实施方式中，所述上液压杆设有上连接孔；所述下液压杆设有下连接孔；所述上液压杆插入所述中空结构后与所述双轴底盘中靠上的连接通孔相连通；所述下液压杆插入所述中空结构后与所述双轴底盘中靠下的连接通孔相连通。

在本发明一可选的实施方式中，所述上液压杆包括：第一上接头，与所述大腿支撑件组装连接；第一活塞杆；第一气缸；所述第一活塞杆在第一气缸内进行直线往复运动；第一下接头，与所述中间连接板组装连接。

在本发明一可选的实施方式中，所述下液压杆包括：第二上接头，与所述中间连接板组装连接；第二活塞杆；第二气缸；所述第二活塞杆在第二气缸内进行直线往复运动；第二下接头，与所述小腿支撑件组装连接。

在本发明一可选的实施方式中，所述大腿支撑件和小腿支撑件都呈环形，且大腿支撑件和小腿支撑件的环形开口方向相反。

在本发明一可选的实施方式中，所述上液压杆和下液压杆的内部都设有弹簧。

在本发明一可选的实施方式中，所述大腿支撑件和小腿支撑件通过CT及体表扫描数据对患者股骨头至踝关节进行取模后利用3D打印技术制作而成。

如上所述，本发明涉及的液压式膝关节矫形装置，具有以下有益效果：本发明提供的液压式膝关节矫形装置，能使患有膝关节疾病的患者佩戴该装置后明显减轻较窄一侧膝关节间室压力，防止病情进一步恶化，延缓或者避免手术治疗；通过使用本发明提供的矫形装置，能有效纠正下肢生物力线，减轻患者疼痛，中间液压杆的创新提供一个更为方便的矫形调节装置，使关节角度调节由手动变为自动，为患者减少调节时间，增加患者依从性。

附图说明

图1显示为本发明一实施例中的液压式膝关节矫形装置的结构示意图。

图2A显示为本发明一实施例中的中间连接件的结构示意图。

图2B显示为本发明一实施例中的中间连接件的结构示意图。

图3A显示为本发明一实施例中的髁接触板的结构示意图。

图3B显示为本发明一实施例中的髁接触板的结构示意图。

图4显示为本发明一实施例中的双轴底盘的结构示意图。

图5显示为本发明一实施例中的限位卡扣的结构示意图。

图6显示为本发明一实施例中的上液压杆的结构示意图。

图7显示为本发明一实施例中的下液压杆的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本发明实施例中的技术方案的进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

如图1所示，显示为本发明一实施例中的液压式膝关节矫形装置的结构示意图。本实施例的液压式膝关节矫形装置包括：大腿支撑件1、小腿支撑件2和一对中间连接件3，所述一对中间连接件3平行设置并都分别连接大腿支撑件1和小腿支撑件2。

在本实施例较优的实施方式中，膝关节矫形装置的中间连接件3作为统一部件，可提前组装以备用，大腿支撑件1和小腿支撑件2可3D打印成型，打印成型后再与中间连接件3进行组装。为便于本领域技术人员理解，下文将对组成本发明的液压式膝关节矫形装置中各组件的结构做详细的解释说明。

在本实施例较优的实施方式中，大腿支撑件1和小腿支撑件2呈环形，且大腿支撑件1和小腿支撑件2的环形开口方向相反，用于分别围裹患者的大腿和小腿，且能形成相对方向的支撑力，能够更稳定地支撑患者。

如图2A和2B所示，展示了中间连接件的结构示意图，分别展示了中间连接件正反两面的示意图。具体来说，中间连接件3由上液压杆31、中间连接板32、下液压杆33依次连接而成，中间连接板32由髁接触板321、双轴底盘322和限位卡扣323由内至外依次连接。其中，髁接触板321的结构如图3A和3B所示，其设有两个连接螺柱3211；双轴底盘322的结构如图4所示，其有两组限位孔3221、两个连接通孔3222、以及中空结构3223；限位卡扣323的结构如图5所示，其设有限位凸起3231和卡扣旋转部3232。上液压杆31的结构如图6所示，其包括第一上接头311、第一活塞杆312、第一气缸313、第一下接头314、以及上连接孔315，第一活塞杆312在第一气缸313内进行直线往复运动；下液压杆的结构如图7所示，其包括第二上接头331、第二活塞杆332、第二气缸333、第二下接头334、以及上连接孔335，第二活塞杆332在第二气缸333内进行直线往复运动。

其中，连接螺柱3211从一个方向插入双轴底盘322上所开设的连接通孔3222内，从而能够使所有转动部件都绕着连接螺柱3211转动；限位卡扣323的卡扣旋转部3232从另一个方向插入双轴底盘322上所开设的连接通孔3222内，通过卡扣旋转部3232的转动来使限位凸起3231在对应组的限位孔3221内进行孔位调节；上液压杆31和下液压杆33分别连接在双轴底盘322的中空结构3223内，上液压杆31的上连接孔315和双轴底盘322中靠上的连接通孔3222相连通，下液压杆33的下连接孔和双轴底盘322中靠下的连接通孔3222相连通，两个限位卡扣323分别和上液压杆31以及下液压杆33同轴转动，从而通过限位凸起3231在对应组的限位孔3221内进行孔位调节，来调节上/下液压杆的转动。

在本实施例较优的实施方式中，各液压杆的内部设有弹簧，弹簧的弹性使液压杆能够根据患者的实际使用情况来适当调节高度，从而大为改善本实施例中液压支撑杆的支撑效果，提升患者体验。

上文，对本发明的液压式膝关节矫形装置各组件的具体结构做了解释说明；下文，将结合图1～图7对液压式膝关节矫形装置的安装原理及过程做进一步的说明。

首先，上液压杆31的第一上接头311与大腿支撑件1进行组装；第一下接头314与中间连接板32的双轴底盘322进行组装；下液压杆33的第二上接头331与中间连接板32的双轴底盘322进行组装，下液压杆33的第二下接头334与小腿支撑件2进行组装；至此中间连接件3的组装完毕。

其次，通过CT及体表扫描数据对患者股骨头至踝关节进行取模，利用3D打印技术制作大腿支撑件1和小腿支撑件3。

最后，将两个下液压杆33分别固定于小腿支撑件2上方的两侧，将两个上液压杆分别固定于大腿支撑件1下方的两侧，液压式膝关节矫形装置组装完毕。

患者在获得本发明提供的液压式膝关节矫形装置组后，可将大腿支撑件1和小腿支撑件2佩戴于下肢；髁接触板321与膝关节对齐时用绑带将矫形器固定于下肢；液压杆可根据患者需要进行膝关节处角度的自由调节，支撑效果明显更佳。

需说明的是，出于说明性目的而提供以上示例，并且以上示例不应被理解成是限制性的。同样的，该组装方式可以另外地或替代地包括其它特征或包括较少的特征，且具体的组装顺序也可进行适应性调整，而未背离本申请的范围。

综上所述，本发明提供的液压式膝关节矫形装置，能使患有膝关节疾病的患者佩戴该装置后明显减轻较窄一侧膝关节间室压力，防止病情进一步恶化，延缓或者避免手术治疗；通过使用本发明提供的矫形装置，能有效纠正下肢生物力线，减轻患者疼痛，中间液压杆的创新提供一个更为方便的矫形调节装置，使关节角度调节由手动变为自动，为患者减少调节时间，增加患者依从性。因此，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种液压式膝关节矫形装置，其特征在于，包括：

大腿支撑件；

小腿支撑件；

一对中间连接件，平行设置并都分别连接所述大腿支撑件和小腿支撑件；

其中，所述中间连接件包括依次连接的上液压杆、中间连接板、下液压杆；所述上液压杆与所述大腿支撑件组装连接；所述下液压杆与所述小腿支撑件组装连接；所述中间连接板设有上下两个限位卡扣，分别和上液压杆和下液压杆同轴转动，以通过调节所述限位卡扣来调节上、下液压杆的转动。

2.根据权利要求1所述的液压式膝关节矫形装置，其特征在于，所述中间连接板包括由内至外依次组装连接的髁接触板、双轴底盘以及两个所述限位卡扣。

3.根据权利要求2所述的液压式膝关节矫形装置，其特征在于，包括：

所述髁接触板设有两个连接螺柱；

所述双轴底盘设有两个连接通孔、两组限位孔、中空结构；

每个所述限位卡扣设有限位凸起和卡扣旋转部。

4.根据权利要求3所述的液压式膝关节矫形装置，其特征在于，包括：

所述连接螺柱从一个方向插入所述双轴底盘上的连接通孔内，以使其他转动部件围绕所述连接螺柱转动；

所述限位卡扣的卡扣旋转部从另一个方向插入所述连接通孔内，所述限位凸起在对应组的限位孔内进行孔位调节，以通过卡扣旋转部的转动来使所述限位凸起做孔位调节；所述上液压杆和下液压杆分别从上、下两个方向插入所述中空结构内。

5.根据权利要求3所述的液压式膝关节矫形装置，其特征在于，所述上液压杆设有上连接孔；所述下液压杆设有下连接孔；所述上液压杆插入所述中空结构后与所述双轴底盘中靠上的连接通孔相连通；所述下液压杆插入所述中空结构后与所述双轴底盘中靠下的连接通孔相连通。

6.根据权利要求1所述的液压式膝关节矫形装置，其特征在于，所述上液压杆包括：

第一上接头，与所述大腿支撑件组装连接；

第一活塞杆；

第一气缸；所述第一活塞杆在第一气缸内进行直线往复运动；

第一下接头，与所述中间连接板组装连接。

7.根据权利要求1所述的液压式膝关节矫形装置，其特征在于，所述下液压杆包括：

第二上接头，与所述中间连接板组装连接；

第二活塞杆；

第二气缸；所述第二活塞杆在第二气缸内进行直线往复运动；

第二下接头，与所述小腿支撑件组装连接。

8.根据权利要求1所述的液压式膝关节矫形装置，其特征在于，所述大腿支撑件和小腿支撑件都呈环形，且大腿支撑件和小腿支撑件的环形开口方向相反。

9.根据权利要求1所述的液压式膝关节矫形装置，其特征在于，所述上液压杆和下液压杆的内部都设有弹簧。

10.根据权利要求1所述的液压式膝关节矫形装置，其特征在于，所述大腿支撑件和小腿支撑件通过CT及体表扫描数据对患者股骨头至踝关节进行取模后利用3D打印技术制作而成。

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