CN114869557A - 一种腿部矫正装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种腿部矫正装置，包括固定机构和动力作用机构，所述固定机构与动力作用机构连接；所述固定机构用于将腿部矫正装置固定于腿部；所述动力作用机构包括第一杠杆、第一动力作用块和驱动机构，第一杠杆上安装第一动力作用块，第一杠杆的一端与驱动机构连接，驱动机构用于带动第一杠杆转动，第一杠杆用于带动第一动力作用块运动，动力作用块采用动力作用于小腿外侧肌群的方法间接的作用于胫骨或腓骨；一方面可以矫正胫骨或腓骨的弯曲度，另一方面通过胫腓骨曲度的改变使腿部力线得到矫正，最终改变了关节面的倾斜度，从而达到矫正膝内翻或膝外翻的目的。

Description

一种腿部矫正装置

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种新的腿部矫正装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

发明人发现现有的矫正膝内翻、膝外翻的产品基本上都是采用固定力和挤压力的方式，对于骨这种偏脆性的双相复合材料，这些保守力对改变骨骼曲度和骨的体积的作用相当有限，一般认为，保守力只对矫正六岁以下的儿童有一定效果，随着年龄的增加，骨强度增加，保守力或缓慢作用力对骨骼形态的改变逐渐减小，直至近乎实效，膝外翻的主要病因有三种：佝偻病，先天遗传，另外还有一少部分是因为软骨发育障碍、外伤、骨折等引起的后遗症。膝内翻的主要病因是缺钙和遗传，以及不良的走资站姿坐姿和运动习惯。

现有的矫正膝内翻和膝外翻手术有O型截骨术，膝关节置换术等，价格较高，有一定风险，有一定手术失败几率，畸形严重者需要多次手术，需要面临更大风险；其次，矫正小腿骨弯曲的手术一般为截骨术，腿骨弯曲较严重者需要进行多次手术才能有良好效果。

对于先天胫腓骨过短，或者有延长胫腓骨需求的人群，目前的治疗方案是下肢骨延长手术，即截骨增高术，由于该手术是高风险手术，而且费用很高，所以国内严格限制实施该手术，只允许病理性下肢残疾的患者实施该手术。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种新的腿部矫正装置及方法，用于胫骨和腓骨畸形矫正及骨延长。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种腿部矫正装置，包括固定机构和动力作用机构，所述固定机构与动力作用机构连接；所述固定机构用于将腿部矫正装置固定于腿部；

所述动力作用机构包括第一杠杆、第一动力作用块和驱动机构，第一杠杆上安装第一动力作用块，第一杠杆的一端与驱动机构连接，驱动机构用于带动第一杠杆转动，第一杠杆用于带动第一动力作用块运动，动力作用块采用动力作用于小腿外侧肌群的方法间接的作用于胫骨或腓骨。

进一步的，所述动力作用机构还包括第二杠杆和第一动力作用块，第二杠杆与第一杠杆相对设置在固定机构的两端。

进一步的，所述夹持机构包括第一夹持块、第二夹持块和螺杆传动机构，第一夹持块和第二夹持块安装在螺杆传动机构的两端，通过螺杆传动机构驱动第一夹持块和第二夹持块相向或相对运动，以进行夹持。

进一步的，所述螺杆传动机构包括合页、螺杆、螺母和贴合面，合页安装在螺杆上并与第一夹持块连接，螺杆上安装有螺母，贴合面上安装第二夹持块。

进一步的，第一杆件表面的粗糙度大于Ra6.3，第一动力作用块连接一筒状件，筒状件设有贯穿筒壁的孔，数颗固定螺丝同时穿过筒状件的孔，螺丝顶端挤压固定在杆件的粗糙表面上，从而实现第一动力作用块与第一杆件的固定连接。

进一步的，还包括监测机构，所述监测机构包括控制器和压力传感器，压力传感器安装在动力作用机构的工作端，控制器与压力传感器连接，用于接收压力传感器的压力信号，并对压力信号处理后生成指令信号，通过指令信号控制动力作用机构的动作，当压力信号达到设定阈值时控制动力作用机构停止运动。

第二方面，本发明还提供了一种腿部矫正装置，包括固定机构和动力作用机构，所述固定机构与动力作用机构连接；所述固定机构用于将腿部矫正装置固定于腿部；

所述动力作用机构包括动力作用件和驱动机构，驱动机构与动力作用件连接，动力作用件的一端与驱动机构连接，驱动机构用于带动动力作用件运动，所述动力作用件为伸缩杆，伸缩杆的端部设置柔性的端面以与腿部接触，动力作用件采用动力作用于小腿外侧肌群的方法间接的作用于胫骨或腓骨。

进一步的，所述驱动机构为往复运动机构，使用往复运动机构带动一个设有柔性端面的动力作用块，以实现矫正效果，往复运动机构为曲柄滑块机构、曲柄连杆机构、齿轮齿条机构、涡轮蜗杆机构和丝杠滑块机构中的任意一项或几种。

进一步的，所述固定机构包括固定绑带，固定绑带采用纤维纺织物制作。

进一步的，动力作用件呈板状，且板状的动力作用件开设多个减重孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)本发明中，采用动力作用外部矫正的方法实现腿部畸形骨骼的矫正，一方面可以矫正胫骨或腓骨的弯曲度，另一方面通过胫腓骨曲度的改变使腿部力线得到矫正，最终改变了关节面的倾斜度，从而达到矫正膝内翻或膝外翻的目的。依靠具有一定速度的动力作用，进行适应人群范围更广和更有效的矫正。与膝内翻矫正截骨术、膝外翻矫正截骨术、下肢骨延长手术等手术相比，风险更低，费用更低，对于腿骨弯曲的问题，相比于手术矫正后的骨骼更加平滑，正常情况下能够避免产生手术后形成的骨痂。

2)本发明中，所采用的用于实现碰撞或动力作用的装置，采用动力驱动件以及腿部夹持装置，体积较小，质量较小，方便携带，

3)本发明中，动力作用块的位置和姿态可以调节，以根据需要作用于不同的腿部位置，便于针对性治疗。

4)本发明中，动力作用块的一侧端面为柔性，通过柔性的端面以动力的方式作用于腿部，能够的避免腿部在受到动力作用时被钝器伤害。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明的腿部矫正装置的结构示意图；

图中：11、第一杆件；12、第二杆件；21、第一动力作用块；22、第二动力作用块；31、第一夹持块；32、第二夹持块；41、第一齿轮卡头短杆；42、第二齿轮卡头短杆；5、合页；6、螺杆；7、螺母；8、贴合面；9、固定螺丝。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一：

本实施例提供了一种腿部矫正装置，包括固定机构和动力作用机构，所述固定机构与动力作用机构连接，动力作用机构采用动力作用于小腿外侧肌群的方法间接的作用于胫骨或腓骨；固定机构用于将矫正装置固定于腿部；

还包括监测机构，所述监测机构用于检测压力以及控制动力作用机构的工作状态，以使得动力作用机构的动作符合标准，并在检测到压力超过设定阈值时停止动力作用机构工作以提供保护。所述监测机构包括控制器和压力传感器，压力传感器安装在动力作用机构的工作端，控制器与压力传感器连接，用于接收压力传感器的压力信号，并对压力信号处理后生成指令信号，通过指令信号控制动力作用机构的动作，当压力信号达到设定阈值时控制动力作用机构停止运动。

动力作用是一个特定的动作，动力作用完成时，运动中或挤压中的动力作用块完全静止，动力作用块的非保守做功所产生的能量完全或不完全地被腿部吸收，造成腿部骨骼以及肌肉的改变。特定的动作可以为伸缩运动或挤压运动。

所述夹持机构包括第一夹持块、第二夹持块和螺杆传动机构，第一夹持块和第二夹持块安装在螺杆传动机构的两端，通过螺杆传动机构驱动第一夹持块和第二夹持块相向或相对运动，以进行夹持。

所述螺杆传动机构包括合页5、螺杆6、螺母7和贴合面8，合页5安装在螺杆上并与第一夹持块连接，螺杆6上安装有螺母7，贴合面8上安装第二夹持块。

所述夹持机构一方面用于夹持腿部，另一方面用于将腿部矫正装置整体固定在相对于腿部合适的位置，从而便于实施矫正。

作为一种实施方式，所述动力作用机构包括第一杠杆、第一动力作用块、第二杠杆和第二动力作用块，第一杠杆与第一动力作用块可拆卸连接，第二杠杆与第二动力作用块可拆卸连接，第二动力作用块与第一动力作用块相对设置。更加具体的，以第一杆件11和第一动力作用块21之间的连接为例，第一杆件11表面的粗糙度大于Ra6.3，第一动力作用块21连接一筒状件，筒状件设有贯穿筒壁的孔，数颗固定螺丝9同时穿过筒状件的孔，螺丝顶端挤压固定在杆件的粗糙表面上，从而实现第一动力作用块21与第一杆件11的固定连接。

作为一种实施方式，所述第一杠杆还与驱动机构连接，所述驱动机构可为驱动电机，具体的，驱动电机可通过棘轮机构带动第一杠杆转动设定角度实现第一动力作用块的伸缩运动，使得动力作用于小腿外侧肌群的方法间接的作用于胫骨或腓骨。所述驱动机构为外置设备，在本申请的附图中未显示，患者治疗初期还可以利用人手来辅助驱动第一杆件动作，以适配最佳力度和角度，以调节适用于使用者的驱动机构所需的运动角度和速度。

可以理解的是，第二杆件12与第二动力作用块22之间的连接，与第一杆件11和第一动力作用块21之间的连接相同，在此不再赘述。

作为一种实施方式，所述夹持机构的端部第一夹持块通过第一齿轮卡头短杆41与第一杆件11连接，第二夹持块通过第二齿轮卡头短杆42与第二杆件12相连接。作为一种实施方式，所述第一齿轮卡头短杆41包括依次连接的转轴、短杆和铰接件，所述转轴安装在第一夹持块上，可以相对第一夹持块径向转动，短杆一端与转轴连接，短杆的另一端的侧面安装铰接件，铰接件与第一杆件连接，短杆可相对第一夹持块转动，且可以通过紧固件或销对转轴进行固定，使得短杆与第一夹持块位置固定，以使得调节好第一杆件与腿部的位置，适应不同腿型。所述铰接件可采用球链、合页或轴承。

当第一杆件11和第二杆件12做杠杆运动时，第一动力作用块21和第二动力作用块22的内侧动力作用于腿部，此处对动力作用的定义为低速的挤压或中高速度的非弹性碰撞，第一动力作用块21或第二动力作用块22的动能在作用完成后完全损失。

请参考图1，图1中示出的是第二杆件12正在执行动力作用动作时的情况。同时腿部合适位置绑缚绑腿带，踝关节内侧和膝关节内侧之间的部位有泡棉护垫保护。

可以理解的是，本实施例中，并未限制的第一杆件11连接第一动力作用块21的角度，也未限制第二杆件12连接第二动力作用块22的角度，此处的角度是指以经过杆件的中轴线任意平面为基准面，动力作用块的任意一个端面相对于基准面的角度。

为了实现上述角度的调节，以第一杆件11和第一齿轮卡头短杆41的铰接为例，第一杆件11和第一齿轮卡头短杆之间的采用轴承或者合页或者球铰连接；第二杆件12和第二齿轮卡头短杆42之间的连接方式与第一杆件11相同。

第一动力作用块21角度的改变，配合其作用件位的改变，比如，调节第一齿轮卡头短杆41的齿轮卡头位置，动力作用块21跟随第一杆件11移动到合适位置，通过调节螺丝，使第一动力作用块21的有孔钢管在第一杆件11的接触面上上下移动或左右旋转，依靠这两种调节方式，实现对动力作用件位的位置和角度的调节。

使用前，应该先拍摄胫腓骨部位或整个腿部的医学影像图，如果是二维的X光片或CT片，则至少需要正侧位图像，如果是三维CT图像，则可以根据图像进行生物固体力学有限元分析，带入骨生物力学的相关公式，一方面确定矫正位置，另一方面分析矫正过程中骨骼形态的变化，由于矫正过程中矫正方案需要定时根据矫正的进程进行改变，所以可以依靠软件和人工诊断设计出长期有效的医疗方案，这和牙齿正畸的治疗方式比较类似。

使用时，组装好该器械，并用绑带固定小腿特定部位，在小腿内侧适当位置放置相应厚度的泡棉护垫，将第一夹持块31和第二夹持块32夹持固定于腿部合适位置，调节第一动力作用块21和第二动力作用块22于合适的位置和角度，双手分别抓住第一杆件11和第二杆件12的上部位，同时发力的推动第一杆件11和第二杆件12，使第一杆件11和第二杆件12的末端带动动力驱动块正面作用于胫腓骨外侧肌群；如果是单侧胫骨或腓骨畸形，则将骨骼正常的一侧的动力作用块固定，只发力推动另一侧杆件，从而带动动力作用块作用于小腿部位。

需要注意的是，为增加对腿部的保护，可以在动力作用件位绑上附加有棉花层的绑腿带。

第一动力作用块21角度的改变，其动力作用件位置的也需要进行调整。对于作用位置的确定，需要首先拍摄胫腓骨与膝关节的正侧位X光片或三维CT图像，依靠医学影像来诊断病症和制定治疗方案。例如，第一动力作用块21与腿部的弧形接触面平行于腓骨外侧合适的切线，则第一动力作用块21直接作用于腓骨，发生作用的瞬间，腓骨骨以两端为受力点，以动力作用块的作用位置为支点，成为受力杠杆，由于腓骨的抗拉伸强度低于抗压强度，所以腓骨的受拉力侧发生骨骼的微损伤，同时依靠骨重建和骨骼的张力张应力应变，依靠每天晚上睡眠时骨重建的较高活跃性，通常长时间的坚持，从而实现将向外侧弧形弯曲的腓骨矫正为相对笔直的状态，一方面可以使腿部的形态更美观，一方面提高了腓骨对人体体重的支撑力，一定程度上提高了人体的运动能力。以上进行的是对腓骨弯曲畸形等相关症状的矫正。

把第一动力作用块21调整到腿部一侧，调整动力作用块的弧形接触面置于与腓骨长肌和胫骨前肌外侧弧形肌肉曲线相契合，则第一动力作用块21直接作用于腓骨长肌，此时胫腓骨同时受到一定大小的非保守力作用，为了减小对腓骨的影响，可以适当调整位置，使动力作用块更多作用于胫骨前肌，从而让作用力主要作用于胫骨。对于胫骨高位弯曲导致的膝内翻，动力作用块一般作用于腓骨长肌外侧的靠上端位置，此时动力作用块作为杠杆的支点靠近胫骨上端，因此胫骨上端的受力点受到更大的力，胫骨高位内侧受到平行于胫骨中轴线的拉力作用，由于胫骨骨干基本为皮质骨，胫骨上端则主要为松质骨，松质骨的抗拉强度远低于皮质骨，所以骨骼的微损伤主要发生在胫骨高位内侧的弯曲部位，依靠骨重建和骨的张力张应力应变，通过长时间的坚持，从而实现矫正胫骨高位弯曲导致的膝内翻。

对于胫骨高位弯曲导致的膝外翻，则采用让胫骨高位外侧受拉伸力的方式来进行矫正。一般的方法是，在膝关节部位紧缚绑腿带，使胫骨上端外侧作为受力杠杆的阻力点。在胫骨内侧较高位置垫上一定厚度的高弹性泡棉，作为胫骨受力杠杆的支点。调整第一动力作用块21的弧形接触面置于与腓骨长肌和胫骨前肌外侧弧形肌肉曲线相契合的位置，一般将第一动力作用块置于小腿部靠近踝关节的位置，该部位所施加的动力作用则作为受力杠杆的动力点，这里的作用原理与胫骨高位弯曲导致的膝内翻的矫正原理相似，只是将受力杠杆的阻力点由胫骨高位内侧转移至胫骨高位外侧。依靠骨重建和骨的张力张应力应变，通过长时间的坚持，以实现矫正胫骨高位弯曲导致的膝外翻的目的。

对于胫骨骨干向外侧弯曲导致的骨骼畸形，矫正过程中应该主要针对胫骨骨干进行矫正，一方面应该减少矫正过程中对腓骨的影响，一方面还需要增加护垫对胫骨两端松质骨的保护，从而将矫正效果限制在对胫骨骨干的矫正范围之内，矫正过程中，需要首先在合适的位置佩戴绑腿带，将本发明的固定机构固定于腿部，调节第一动力作用块21、第二动力作用块22置于合适的作用位置，一般选取在胫骨外侧弯曲弧线的与人体解剖垂直方向平行的切线的切点位置，依靠骨重建和骨的张力张应力应变，通过长时间的坚持，以实现矫正胫骨骨干向外侧弯曲导致的骨骼畸形的目的。

对于胫骨骨干向内弯曲导致的骨骼畸形，矫正过程中主要针对胫骨骨干进行矫正，一方面应该减少矫正过程中对腓骨的影响，一方面还需要增加护垫对胫骨两端松质骨的保护，从而将矫正效果限制在对胫骨骨干的矫正范围之内，矫正过程中，需要首先在合适的位置佩戴绑腿带，需佩戴二到三条绑腿带，其中一条应该佩戴于膝关节位置，为了减少矫正过程中对松质骨的影响，可以适当将绑腿带佩戴于膝关节偏下的位置，并增加该绑腿带所用材料对胫骨高位的保护性。在胫骨内侧弯曲弧线的与人体解剖垂直方向平行的切线的切点位置，或选取胫骨内侧弯曲弧度最大的位置放置足够厚度的泡棉护垫置于胫骨内侧位置，作为受力杠杆的支点位，在将本发明的固定机构固定于腿部，调节第一动力作用块21、第二动力作用块22置于合适的作用位置，一般置于支点位与踝关节之间，作为受力杠杆的动力点，依靠动力作用件的动力驱动，依靠骨重建和骨的张力张应力应变，通过长时间的坚持，以实现矫正胫骨骨干向内侧弯曲导致的骨骼畸形的目的。

可以理解的是，本实施例中，动力作用是一个特定的动作，动力作用完成时，运动中或挤压中的动力作用块完全静止，动力作用块的非保守做功所产生的能量完全或不完全地被腿部吸收，造成腿部骨骼以及肌肉的改变。

本实施例中，采用动力作用于小腿外侧肌群的方法间接的作用于胫骨或腓骨，由于人的骨骼具有骨重建的能力，而小腿外侧肌群具有韧性高强度较大的性质，青春期过后骨骼则具有强度大但是脆性高的性质，所以一定力量的动力作用一般不会损伤小腿外侧肌群，但是骨骼在发生轻微形变时会同时产生弹性形变和塑性形变，为了不造成骨折，应该保证塑性形变的形变量远小于弹性形变。这样可以对腓骨和胫骨产生微损伤，通过长时间的坚持，可以逐渐改变腓骨和胫骨的弯曲度，可以改善因佝偻症等原因导致的小腿骨弯曲。

本实施例中的方案主要针对青春期已基本结束的使用者而制定，对于未成年人特别是儿童，则需要额外保护骨骼线，并保证下肢骨骼的正常发育，这需要在常规矫正的基础上增加对少年儿童关节部位和骨骼线等部位的保护。

本实施例是对常见症状的一般矫正方式的概括性描述，由于患者的个体差异，所以具体方案还需要根据具体的医学影像来制定。

绑腿带用于固定小腿，并保护外侧肌群，泡棉也可固定小腿，并保护膝关节和踝关节的内侧。保护和固定装置放好后，用本仪器在小腿的下半段处进行夹持块夹持，夹持处可以提前绑定带棉花的绑腿带，如果此处不绑定绑腿带，则夹持块接触人体的部分应该是软垫。

使用时，依靠手动或机械动力或电力自动控制进行有限次数的中等速度的动力作用，动力作用的能量通过小腿外侧肌群传递到骨骼，由于骨骼抗张力应变的能力低，所以主要在骨骼的张力侧发生细微塑性形变，在骨重建的作用下，多次受张力的骨组织区域体积扩大，发生在受力方向上的骨单位的延长，这种骨延长发生在许多个骨单位层次上，即在哈弗氏管层次上的骨延长。

由于哈弗氏管是骨组织的基本单位，哈弗氏管中含有成骨细胞和破骨细胞，可以在数小时后将骨板断裂基本修复，从而在睡前几分钟的矫正的同时，不会影响第二天的日常作息。同时需要摄入足够的营养物质，以保证骨骼能够快速完成骨重建，通过长时间坚持，可以起到对受张力侧骨骼的延长作用，从而将原本具有弯曲的胫骨或腓骨矫正为相对更直的骨骼。

注意，设计医疗方案前需要先咨询医生和拍摄下肢骨骼的医学影像，同时使用本发明时也需要每一到两个月拍摄一次下肢医学影像。

实施例二

在一种典型的实施方式中，本实施例提供了一种矫正增高装置，与实施例1的不同之处在于，实施例二的作用对象一般是下肢力线相对正常的胫腓骨。对于自然状态下胫腓骨形态良好，或者通过手术或体外矫正的方法已经使下肢力线相对正常的人，如果其希望通过对胫腓骨进行骨延长从而一定程度增加小腿长度，一般采用制造胫腓骨两侧相对均匀的骨骼的微损伤的方法。这里为了便于分析，应将胫骨和腓骨分别进行分析。

腓骨作为胫骨的辅助性骨骼，一般只承担人体1/6的体重，相对胫骨更细，抗拉强度也更低，而且腓骨更靠近小腿外侧位置，矫正难度相对更小，可以采用腓骨弯曲畸形矫正的类似方案，同时在进行胫骨的骨延长时，腓骨受到来自胫骨的张应力，从而导致腓骨发生跟随胫骨的变化而发生骨延长的情况。因此，以下方案将主要针对胫骨的张力张应力应变而进行分析。

对于胫腓骨的骨延长，第一种方法是循环进行对胫骨内侧和胫骨外侧的张力张应力应变，具体实施方法是采用针对胫骨高位弯曲导致的膝内翻的近似治疗方案，先进行数次对胫骨高位内侧的张力张应力应变，然后随即调节动力作用块的位置的角度，采用针对胫骨高位弯曲导致的膝外翻的近似方案进行数次对胫骨高位外侧的张力张应力应变，这两种矫正方式循环交替进行，从而实现对胫骨高位横断面的相对均匀的骨骼的微损伤，依靠骨重建和骨的张力张应力应变，最终实现骨延长的目的。

对于胫腓骨的骨延长，第二种方法是采用针对胫骨骨干向内弯曲导致的骨骼畸形的近似治疗方案，并采用针对胫骨骨干向外弯曲导致的骨骼畸形的近似治疗方案，一方面产生对胫骨内侧骨干的张力张应力应变，一方面产生对胫骨外侧骨干的张应力应变，这两种矫正方式循环交替进行，从而实现对胫骨高位横断面的相对均匀的骨骼的微损伤，依靠骨重建和骨的张力张应力应变，最终实现骨延长的目的。

对于胫腓骨的骨延长，第三种方法是采用使胫骨横截面上内外侧同时产生相对均匀的骨骼的张力张应力应变的方法。在调节第一动力作用块21、第二动力作用块22置于合适的作用位置后，在对应的小腿内侧位置放置高弹性并具有足够厚度的泡棉，当动力作用块产生作用时，高弹性泡棉产生反向的作用力，同时伴随被压缩的过程，动力作用块离开时，高弹性泡棉释放弹性势能，胫骨受到反向的动力作用，这一过程中产生了相对均匀的骨骼的张力张应力应变，从而实现对胫骨高位横断面的相对均匀的骨骼的微损伤，依靠骨重建和骨的张力张应力应变，最终实现骨延长的目的。

可以理解的是，本实施例中，动力作用是一个特定的动作，动力作用完成时，运动中或挤压中的动力作用块完全静止，动力作用块的非保守做功所产生的能量完全或不完全地被腿部吸收，造成腿部骨骼以及肌肉的改变。

本实施例中的方案主要针对青春期已基本结束的使用者而制定，对于未成年人特别是儿童，则需要额外保护骨骼线，并保证下肢骨骼的正常发育，这需要在常规矫正的基础上增加对少年儿童关节部位和骨骼线等部位的保护。

本实施例是对常见症状的一般矫正方式的概括性描述，由于患者的个体差异，所以具体方案还需要根据具体的医学影像来制定。

实施例三

本发明的一种典型的实施方式中，本实施例提供了一种矫正增高装置，与实施例1的不同之处在于，本实施例中，不使用杠杆原理对腿部进行动力作用，而是使用动力作用件直接作用于腿部。

具体的，所述动力作用机构包括动力作用件和驱动机构，所述动力作用件可以是任意能够调整、控制作用力度的部件，例如，可以使用伸缩杆，伸缩杆的端部设置柔性的端面以与腿部接触；在又一实施例中，所述驱动机构为往复运动机构，使用往复运动机构带动一个设有柔性端面的动力作用块，以实现矫正效果，往复运动机构可以是曲柄滑块机构、曲柄连杆机构、齿轮齿条机构、涡轮蜗杆机构、丝杠滑块机构等机构中的任意一项或几种。

实施例四

在一种典型的实施方式中，实施例四与实施例一的区别在于，实施例四中，只包括动力作用部和固定机构，其中动力作用部为块状体，动力作用部的一侧端面为柔性面，柔性面可以是包覆在动力作用部一侧的柔性材料构成的层叠结构，例如，可以是一层紧贴于动力作用部的海绵，海绵的一侧使用粘胶粘贴在动力作用部；又例如，可以是一层紧贴于动力作用部的包覆于纺织物之中的棉絮；又例如，可以是一层充气囊。

本实施例中的固定机构，采用纤维纺织物制作的固定绑带，其作用是将腿部绑缚住。现有的膝内翻和膝外翻的矫正方法之中，绑带的作用通常是通过外力向膝盖以及小腿部位施加拉力，以对膝内翻的症状进行矫正，矫形带可以以非弹性软带制成腰带，膝关节套、脚踝套，并在腰带和脚踝套上连接有折返环，并以弹性软带制成牵拉带，牵拉带于人大腿外侧同膝关节套连接成一体，向上、向下穿过腰带、脚踝套上的折返环，再用带卡卡紧。

固定机构也可以采用其他的形式，例如，形状与人的腿部相适应的固定环或绳索。

在使用时，使用固定绑带将腿固定以达到并拢的效果，使用手或者其他动力推动动力作用件作用于腿部。

实施例五

本发明的一种典型的实施方式中，实施例五与实施例一的区别在于，实施例五中的动力作用件呈板状，其远离杆件的侧面为柔性面。

在又一实施例中，动力作用件为一盒体，盒体中空的特征可以为动力作用件减重。

在又一实施例中，动力作用件呈板状，且板状的动力作用件开设多个减重孔。

实施例六

本发明的一种典型的实施方式中，实施例六与实施例一的区别在于，实施例六中，所述第一杆件11的顶端以及所述第二杆件12的顶端，均连接有往复动力源。

本实施例中，往复动力源为伺服电机，伺服电机连接或设有控制器，伺服电机的运动状态能够较容易地由控制器控制。

考虑到本实施例中动力作用的作用对象是人的腿部，而人的腿部不能承受过大的撞击力或压力，否则会造成严重的伤害，因此，本实施例中，动力作用块的柔性端面还内设压力传感器，用于测量动力作用块与人腿接触瞬间的压力。更为具体，根据现有的研究成果，在短时间内(12.2ms)撞击力达到2000-4000N时为人体可承受范围，并在2000N内的撞击对人体无实质性伤害，其痛感也在承受范围内，对此利用腿部矫正装置控制对人体的矫正力度在2000N内可以实现长时间的治疗，使用者适应后并不影响使用者的正常生活，对于情况较为特殊的患者可以将力度调整至2000-4000N进行短时间治疗以提高治疗效果，可以辅助配合镇痛药物以减轻使用者腿部不适。

本实施例中，为了实现完全地自动化的矫正，对所述的控制器的控制方法进行了限定，当所述控制器的接受到压力传感器的数值达到临界值时，控制器控制伺服电机，降低伺服电机的转速。

在正常运行时，使用者可以使用半自动模式，使用者可以通过控制器自行设置动力源的间隔启动时间和转速。

在正常使用时，使用者还可以使用全自动模式，在此模式下，控制器自行设置动力源的间隔启动时间和转速，当所述控制器的接受到压力传感器的数值达到临界值时，控制器控制伺服电机，降低伺服电机的转速。

每隔一段时间，使用者拍摄膝关节或整个腿部的医学影像图，可以是X光片或CT片，根据影像图确定矫正位置。在使用全自动模式时，控制器根据医学影像图确认矫正时动力源的间隔启动时间和转速。

实施例七

在一种典型的实施方式中，实施例七与实施例一的区别在于，实施例七还可以使用压力传感器校准压力，进行智能化改造。添加相关软件，将使用者的骨骼三维CT图片载入软件中，可以自动生成矫正方案，从而不需要使用者在智能型发明上输入方案，就可以直接矫正。甚至做到自动感应人体状态，根据人的姿势变动，有自我停机等待的功能，矫正结束后可以自动关机等。

实施例八

本发明的一种典型的实施方式中，实施例八与实施例一的区别在于，本发明还可以调节和放缩体积，制作为矫正人体其他骨骼的仪器，比如进行人的上肢骨骼的弯曲畸形等，如尺骨桡骨等。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种腿部矫正装置，其特征在于，包括固定机构和动力作用机构，所述固定机构与动力作用机构连接；所述固定机构用于将腿部矫正装置固定于腿部；

所述动力作用机构包括第一杠杆、第一动力作用块和驱动机构，第一杠杆上安装第一动力作用块，第一杠杆的一端与驱动机构连接，驱动机构用于带动第一杠杆转动，第一杠杆用于带动第一动力作用块运动，动力作用块采用动力作用于小腿外侧肌群的方法间接的作用于胫骨或腓骨。

2.如权利要求1所述的腿部矫正装置，其特征在于，所述动力作用机构还包括第二杠杆和第一动力作用块，第二杠杆与第一杠杆相对设置在固定机构的两端。

3.如权利要求1所述的腿部矫正装置，其特征在于，所述夹持机构包括第一夹持块、第二夹持块和螺杆传动机构，第一夹持块和第二夹持块安装在螺杆传动机构的两端，通过螺杆传动机构驱动第一夹持块和第二夹持块相向或相对运动，以进行夹持。

4.如权利要求3所述的腿部矫正装置，其特征在于，所述螺杆传动机构包括合页、螺杆、螺母和贴合面，合页安装在螺杆上并与第一夹持块连接，螺杆上安装有螺母，贴合面上安装第二夹持块。

5.如权利要求1所述的腿部矫正装置，其特征在于，第一杆件表面的粗糙度大于Ra6.3，第一动力作用块连接一筒状件，筒状件设有贯穿筒壁的孔，数颗固定螺丝同时穿过筒状件的孔，螺丝顶端挤压固定在杆件的粗糙表面上，从而实现第一动力作用块与第一杆件的固定连接。

6.如权利要求1所述的腿部矫正装置，其特征在于，还包括监测机构，所述监测机构包括控制器和压力传感器，压力传感器安装在动力作用机构的工作端，控制器与压力传感器连接，用于接收压力传感器的压力信号，并对压力信号处理后生成指令信号，通过指令信号控制动力作用机构的动作，当压力信号达到设定阈值时控制动力作用机构停止运动。

7.一种腿部矫正装置，其特征在于，包括固定机构和动力作用机构，所述固定机构与动力作用机构连接；所述固定机构用于将腿部矫正装置固定于腿部；

所述动力作用机构包括动力作用件和驱动机构，驱动机构与动力作用件连接，动力作用件的一端与驱动机构连接，驱动机构用于带动动力作用件运动，所述动力作用件为伸缩杆，伸缩杆的端部设置柔性的端面以与腿部接触，动力作用件采用动力作用于小腿外侧肌群的方法间接的作用于胫骨或腓骨。

8.如权利要求7所述的腿部矫正装置，其特征在于，所述驱动机构为往复运动机构，使用往复运动机构带动一个设有柔性端面的动力作用块，以实现矫正效果，往复运动机构为曲柄滑块机构、曲柄连杆机构、齿轮齿条机构、涡轮蜗杆机构和丝杠滑块机构中的任意一项或几种。

9.如权利要求7所述的腿部矫正装置，其特征在于，所述固定机构包括固定绑带，固定绑带采用纤维纺织物制作。

10.如权利要求7所述的腿部矫正装置，其特征在于，动力作用件呈板状，且板状的动力作用件开设多个减重孔。

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