CN217593167U - 一种基于肌肉力胸椎仿生矫正背带 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，通过设置肩部固定件和胸部固定件，分别穿戴至人间两侧肩部至腋下位置以及人体胸廓下缘；并进一步设置连接在肩部固定件和胸部固定件之间的斜形弹力部和纵向弹力部，由两个弹力部的拉力作用来模拟脊柱核心肌群的肌力，实现维持脊柱动态平衡稳定的功能、激活核心肌群的肌力；相比于传统支具的被动牵拉，本实施例可以实现主动锻炼关键肌群，充分利用人体自身的脊柱稳定调节机制，强化关键肌群肌力，提高矫正的远期预后效果，解决了现有穿戴式矫形装置仅为被动牵引矫正脊柱，无法锻炼核心肌群与韧带的问题。

Description

一种基于肌肉力胸椎仿生矫正背带

技术领域

本实用新型属于脊柱矫正技术领域，尤其涉及一种基于肌肉力胸椎仿生矫正背带。

背景技术

脊柱在冠状位，矢状位或轴向位偏离正常位置，发生形态上异常的表现，称为脊柱畸形。脊柱畸形是临床上常见的一组临床病症，目前脊柱畸形发生呈现年轻化和普遍化的趋势，在我国青少年脊柱侧弯畸形的发生率达到 3％-5％。脊柱畸形发生的病理机制复杂多样，根据生物力学进行分类可分为骨质破坏与结构改变、局部运动学改变、韧带结构改变、静力学与动力学改变。各项研究表明，脊柱核心肌群在维持脊柱稳定性中扮演着重要角色。

脊柱畸形会对日常生活、生长发育、躯体健康造成不可小觑的影响。脊柱畸形会出现骨盆倾斜，引起躯体外观改变，出现“长短腿”，引起步态异常。脊柱畸形常伴随胸廓畸形，导致女性乳房发育不对称，严重者可能压迫心肺，引起心肺功能障碍，严重时导致心肺功能衰竭，危及生命。脊柱侧弯患者由于椎体、椎间盘受力不均，更易出现脊柱退变，导致背痛伴脊髓、马尾、神经根等损伤等。对于早期的无症状的脊柱畸形，多采用保守治疗。学者共识认为对于Cobb角在10°～40°的患者，建议采用支具矫正的方式进行保守治疗，早期干预可避免脊柱畸形进一步加重，减少治疗成本。

支具治疗是当前常用的保守治疗手段，通过支具支撑，以达到矫正或控制脊柱弯曲，改善脊柱平衡和外观，获得稳定和维持平衡，防止弯曲增加，对于手术治疗的患者可以达到尽可能减少融合范围的治疗目的。

目前主流的矫正器根据矫正治疗的位置高低可分为两类；一类是颈胸腰骶支具，这类支具是一种带有颈托及金属结构的支具，矫正范围可达颈椎，如Milwauke支具；另一类不带颈托，高度仅至腋下，这种支具只适用于弯曲中心在T7以下的患者，如Boston支具。常见的矫正支具为统一制式的体外三维矫正结构，通过颈托、腰托及侧方加压装置体外牵引及侧凸顶点施加压力，这种固定支具难以根据病人的不同情况进行调整，以适应不同的矫正需求，另外，随着患者年龄增长和生长发育，需要不断更换支具。目前的观点认为，支具治疗可以对侧凸产生较好的矫正效果，最初佩戴时矫正率最高可达50％，随时间的进展，矫正率逐渐下降，而在摘除支具5年以后，侧弯又回复到支具治疗前的水平，安全性和持久性无法得到保证。

综上所述，支具矫正存在以下弊端

1.被动牵引矫正脊柱，无法锻炼核心肌群与韧带，安全性与持久性无法保证；

2.随着患者年龄增长和生长发育，需要不断更换支具；

3.无法根据病人不同情况进行调整；

4.穿戴不便，影响患者日常生活；

目前市面上的穿戴式矫形装置仅针对姿态进行矫正，无实际脊柱畸形治疗作用，而脊柱畸形矫正装置多采用体外三维牵引矫正的方式，仍然保留了支具结构，严重影响使用者日常活动。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，以解决现有穿戴式矫形装置仅为被动牵引矫正脊柱，无法锻炼核心肌群与韧带的问题。

为解决上所述问题，本实用新型的技术方案为：

本实用新型的一种基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，包括：

肩部固定件，用于固定在人体两侧肩部至腋下位置；

胸部固定件，用于固定在人体胸廓下缘，并经剑突绕胸廓下缘连接至人体的背部；

若干斜形弹力部和若干纵向弹力部；所述斜形弹力部和所述纵向弹力部的上下两端均分别连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件，用于模拟人体脊柱核心肌群作用力。

本实用新型的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，所述斜形弹力部包括胸部前侧斜形弹力单元和胸部背侧斜形弹力单元；

所述胸部前侧斜形弹力单元设于人体胸部前侧，并连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件，用于模拟胸椎侧屈与侧旋肌群作用力；

所述胸部背侧斜形弹力单元设于人体胸部背侧，并连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件，用于模拟胸椎侧屈与侧旋肌群作用力。

本实用新型的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，所述胸部前侧斜形弹力单元包括第一前侧斜形弹力纤维和第二前侧斜形弹力纤维；

所述第一前侧斜形弹力纤维和所述第二前侧斜形弹力纤维相互交叉设置，且所述第一前侧斜形弹力纤维和所述第二前侧斜形弹力纤维分别连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件。

本实用新型的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，所述胸部背侧斜形弹力单元包括第一背侧斜形弹力纤维和第二背侧斜形弹力纤维；

所述第一背侧斜形弹力纤维和所述第二背侧斜形弹力纤维相互交叉设置，且所述第一背侧斜形弹力纤维和所述第二背侧斜形弹力纤维分别连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件。

本实用新型的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，所述纵向弹力部包括胸部前侧纵向弹力单元、胸部背侧纵向弹力单元和双侧腋下纵向弹力单元；

所述胸部前侧纵向弹力单元设于人体胸部前侧，并连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件，用于胸椎前屈方向拉力，模拟脊柱前屈肌群作用力；

所述胸部背侧纵向弹力单元设于人体胸部背侧，并连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件，用于模拟维持胸椎背伸的肌群力量；

所述双侧腋下纵向弹力单元设于所述肩部固定件的腋下区域至所述胸部固定件的腋前线与腋后线区域，且所述双侧腋下纵向弹力单元连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件。

本实用新型的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，所述胸部前侧纵向弹力单元包括第一前侧纵向弹力纤维、第二前侧纵向弹力纤维、第三前侧纵向弹力纤维和Y型连接件；

所述第一前侧纵向弹力纤维的第一端、所述第二前侧纵向弹力纤维的第一端和所述第三前侧纵向弹力纤维的第一端分别连接于所述Y型连接件的三个伸出端；所述第一前侧纵向弹力纤维的第二端和所述第二前侧纵向弹力纤维的第二端分别连接于肩部固定件位于人体胸部前侧的两端，所述第三前侧纵向弹力纤维的第二端连接于所述胸部固定件。

本实用新型的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，胸部背侧纵向弹力单元包括至少一根背侧纵向弹力纤维；

所述背侧纵向弹力纤维的两端分别连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件。

本实用新型的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，所述双侧腋下纵向弹力单元包括至少一对腋下纵向弹力纤维；

一对所述腋下纵向弹力纤维分别设于人体的两侧腋下，且所述腋下纵向弹力纤维分别连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件。

本实用新型的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，所述肩部固定件和所述胸部固定件均为柔性材料制成。

本实用新型的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，所述肩部固定件和所述胸部固定件的内侧均设有若干乳胶贴合点。

本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本实用新型一实施例通过设置肩部固定件和胸部固定件，分别穿戴至人间两侧肩部至腋下位置以及人体胸廓下缘；并进一步设置连接在肩部固定件和胸部固定件之间的斜形弹力部和纵向弹力部，由两个弹力部的拉力作用来模拟脊柱核心肌群的肌力，实现维持脊柱动态平衡稳定的功能、激活核心肌群的肌力；相比于传统支具的被动牵拉，本实施例可以实现主动锻炼关键肌群，充分利用人体自身的脊柱稳定调节机制，强化关键肌群肌力，提高矫正的远期预后效果，解决了现有穿戴式矫形装置仅为被动牵引矫正脊柱，无法锻炼核心肌群与韧带的问题。

附图说明

图1为本实用新型的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带的示意图；

图2为本实用新型的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带的肩部固定件的示意图；

图3为本实用新型的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带的胸部固定件的示意图；

图4为本实用新型的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带的弹力仿生带的示意图；

图5为本实用新型的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带的Y型连接件的示意图。

附图标记说明：1：肩部固定件；2：胸部固定件；3：胸部前侧斜形弹力单元；4：胸部背侧斜形弹力单元；5：胸部前侧纵向弹力单元；6：胸部背侧纵向弹力单元；7：双侧腋下纵向弹力单元；8：弹力仿生带；9：Y型连接件。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种基于肌肉力胸椎仿生矫正背带作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。

参看图1至图5，在一个实施例中，一种基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，包括肩部固定件1、胸部固定件2、若干斜形弹力部和若干纵向弹力部。

肩部固定件1用于固定在人体两侧肩部至腋下位置。胸部固定件2用于固定在人体胸廓下缘，并经剑突绕胸廓下缘连接至人体的背部。

斜形弹力部和纵向弹力部的上下两端均分别连接于肩部固定件1和胸部固定件2，用于模拟人体脊柱核心肌群作用力。

本实施例通过设置肩部固定件1和胸部固定件2，分别穿戴至人间两侧肩部至腋下位置以及人体胸廓下缘。并进一步设置连接在肩部固定件1和胸部固定件2之间的斜形弹力部和纵向弹力部，由两个弹力部的拉力作用来模拟脊柱核心肌群的肌力，实现维持脊柱动态平衡稳定的功能、激活核心肌群的肌力。相比于传统支具的被动牵拉，本实施例可以实现主动锻炼关键肌群，充分利用人体自身的脊柱稳定调节机制，强化关键肌群肌力，提高矫正的远期预后效果，解决了现有穿戴式矫形装置仅为被动牵引矫正脊柱，无法锻炼核心肌群与韧带的问题。

同时，本实施例的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带针对不同脊柱畸形人群，可以制作出针对性的矫正背带，例如针对特定脊柱畸形选择对应肌群的斜形弹力部和纵向弹力部，实现个性化定制，可以做到精准干预，个性定制，并且由于本实用新型采用了模拟脊柱核心肌群的弹力牵引的作用，能够进行长期的动态维持，减少了因为矫形过程中生长发育与矫正的形变而更换支具的成本消耗。

下面对本实施例的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带的具体结构进行进一步说明：

在本实施例中，斜形弹力部具体可包括胸部前侧斜形弹力单元3和胸部背侧斜形弹力单元4。

其中，胸部前侧斜形弹力单元3设于人体胸部前侧，并连接于肩部固定件1和胸部固定件2，用于模拟胸椎侧屈与侧旋肌群作用力。胸部背侧斜形弹力单元4则是设于人体胸部背侧，并连接于肩部固定件1和胸部固定件2，用于模拟胸椎侧屈与侧旋肌群作用力。

具体地，胸部前侧斜形弹力单元3包括第一前侧斜形弹力纤维和第二前侧斜形弹力纤维。第一前侧斜形弹力纤维和第二前侧斜形弹力纤维相互交叉设置，即呈X型设置于人体胸部前侧，且第一前侧斜形弹力纤维的两端和第二前侧斜形弹力纤维的两端分别连接于肩部固定件1和胸部固定件2。

同样地，胸部背侧斜形弹力单元4包括第一背侧斜形弹力纤维和第二背侧斜形弹力纤维。第一背侧斜形弹力纤维和第二背侧斜形弹力纤维相互交叉设置，同样呈X型设置于人体胸部背侧，且第一背侧斜形弹力纤维和第二背侧斜形弹力纤维分别连接于肩部固定件1和胸部固定件2。

在本实施例中，纵向弹力部具体可包括胸部前侧纵向弹力单元5、胸部背侧纵向弹力单元6和双侧腋下纵向弹力单元7。

其中，胸部前侧纵向弹力单元5设于人体胸部前侧，并连接于肩部固定件1和胸部固定件2，用于胸椎前屈方向拉力，模拟脊柱前屈肌群作用力。胸部背侧纵向弹力单元6设于人体胸部背侧，并连接于肩部固定件1和胸部固定件2，用于模拟维持胸椎背伸的肌群力量。双侧腋下纵向弹力单元7则是设于肩部固定件1的腋下区域至胸部固定件2的腋前线与腋后线区域，且双侧腋下纵向弹力单元7连接于肩部固定件1和胸部固定件2。

具体地，参看图5，胸部前侧纵向弹力单元5可包括第一前侧纵向弹力纤维、第二前侧纵向弹力纤维、第三前侧纵向弹力纤维和Y型连接件9。

第一前侧纵向弹力纤维的第一端、第二前侧纵向弹力纤维的第一端和第三前侧纵向弹力纤维的第一端分别连接于Y型连接件9的三个伸出端。第一前侧纵向弹力纤维的第二端和第二前侧纵向弹力纤维的第二端分别连接于肩部固定件1位于人体胸部前侧的两端，第三前侧纵向弹力纤维的第二端连接于胸部固定件2。

胸部背侧纵向弹力单元6可包括至少一根背侧纵向弹力纤维。背侧纵向弹力纤维的两端分别连接于肩部固定件1和胸部固定件2。通常背侧纵向弹力纤维为偶数，分别对称设于脊柱的两侧，对应不同的肌群。当然，在其他实施例中，背侧纵向弹力纤维的数量也可以为奇数，在此不作具体限定。

双侧腋下纵向弹力单元7包括至少一对腋下纵向弹力纤维。一对腋下纵向弹力纤维分别设于人体的两侧腋下，且腋下纵向弹力纤维分别连接于肩部固定件1和胸部固定件2。

参看图4，在本实施例中，上述的所有弹力纤维均为弹力仿生带8。

在本实施例中，肩部固定件1和胸部固定件2均为柔性材料制成。且肩部固定件1和胸部固定件2的内侧均设有若干乳胶贴合点，用于减少对皮肤软组织的压迫与增大体表摩擦力，增加固定效果。

下面对本实施例的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带的实施步骤进行说明：

步骤一：患者通过运动学重建，确定脊柱畸形程度与类型，通过逆运动学分析，重建骨骼肌肉模型；

步骤二：根据患者骨骼肌肉模型，分析患者的薄弱肌群，计算所需的各个方向牵引力大小与牵引长度；

步骤三：根据计算出的牵引力量值，设计针对性的矫正背心；

步骤四：患者在医师指导下穿戴矫正背心，观察穿戴效果。

本实施例的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带具备以下有益效果：

一、穿戴装置更为便捷

相比于传统矫正支具笨重，固定，活动不便的弊端，本实施例采用了可穿戴式的设计，采用柔性材料，运用仿生学原理模拟脊柱核心肌群，对脊柱进行矫正，外观采用背心式设计，在满足矫正需求的同时，实现不影响躯体运动，不影响日常生活的目的。

二、运用仿生学原理，主动锻炼核心肌群，实现脊柱矫形的目的

传统的矫形支具采用被动牵引的方式，通过体外三维支持实现矫形目的，本实施例运用仿生学原理，模拟脊柱核心肌群作用，使用者在日常生活中活动时，相比于传统支具的被动牵拉，本实施例可以实现主动锻炼关键肌群，充分利用人体自身的脊柱稳定调节补偿机制，强化关键肌群肌力，在实现脊柱畸形矫正的同时提升脊柱畸形矫正的远期预后疗效。

三、个性化定制，适用人群广，降低医疗成本

传统的矫正支具常采用统一制式的支具型号，难以根据患者的体型及不同畸形程度进行个体化的针对性矫正，同时随着患者矫正过程进展与生长发育，需要不断更换支具，大大增加了医疗成本。本实用新型采用了模拟脊柱肌群的拉力纤维排布，针对不同脊柱畸形人群，可以制作出针对性的拉力背带，做到精准干预，个性定制，能够进行长期的动态维持，减少了因为矫形过程中生长发育与矫正的形变而更换支具的成本消耗。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上所述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，其特征在于，包括：

肩部固定件，用于固定在人体两侧肩部至腋下位置；

胸部固定件，用于固定在人体胸廓下缘，并经剑突绕胸廓下缘连接至人体的背部；

若干斜形弹力部和若干纵向弹力部；所述斜形弹力部和所述纵向弹力部的上下两端均分别连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件，用于模拟人体脊柱核心肌群作用力。

2.如权利要求1所述的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，其特征在于，所述斜形弹力部包括胸部前侧斜形弹力单元和胸部背侧斜形弹力单元；

所述胸部前侧斜形弹力单元设于人体胸部前侧，并连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件，用于模拟胸椎侧屈与侧旋肌群作用力；

所述胸部背侧斜形弹力单元设于人体胸部背侧，并连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件，用于模拟胸椎侧屈与侧旋肌群作用力。

3.如权利要求2所述的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，其特征在于，所述胸部前侧斜形弹力单元包括第一前侧斜形弹力纤维和第二前侧斜形弹力纤维；

所述第一前侧斜形弹力纤维和所述第二前侧斜形弹力纤维相互交叉设置，且所述第一前侧斜形弹力纤维和所述第二前侧斜形弹力纤维分别连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件。

4.如权利要求2所述的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，其特征在于，所述胸部背侧斜形弹力单元包括第一背侧斜形弹力纤维和第二背侧斜形弹力纤维；

所述第一背侧斜形弹力纤维和所述第二背侧斜形弹力纤维相互交叉设置，且所述第一背侧斜形弹力纤维和所述第二背侧斜形弹力纤维分别连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件。

5.如权利要求1所述的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，其特征在于，所述纵向弹力部包括胸部前侧纵向弹力单元、胸部背侧纵向弹力单元和双侧腋下纵向弹力单元；

所述胸部前侧纵向弹力单元设于人体胸部前侧，并连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件，用于胸椎前屈方向拉力，模拟脊柱前屈肌群作用力；

所述胸部背侧纵向弹力单元设于人体胸部背侧，并连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件，用于模拟维持胸椎背伸的肌群力量；

所述双侧腋下纵向弹力单元设于所述肩部固定件的腋下区域至所述胸部固定件的腋前线与腋后线区域，且所述双侧腋下纵向弹力单元连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件。

6.如权利要求5所述的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，其特征在于，所述胸部前侧纵向弹力单元包括第一前侧纵向弹力纤维、第二前侧纵向弹力纤维、第三前侧纵向弹力纤维和Y型连接件；

所述第一前侧纵向弹力纤维的第一端、所述第二前侧纵向弹力纤维的第一端和所述第三前侧纵向弹力纤维的第一端分别连接于所述Y型连接件的三个伸出端；所述第一前侧纵向弹力纤维的第二端和所述第二前侧纵向弹力纤维的第二端分别连接于肩部固定件位于人体胸部前侧的两端，所述第三前侧纵向弹力纤维的第二端连接于所述胸部固定件。

7.如权利要求5所述的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，其特征在于，胸部背侧纵向弹力单元包括至少一根背侧纵向弹力纤维；

所述背侧纵向弹力纤维的两端分别连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件。

8.如权利要求5所述的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，其特征在于，所述双侧腋下纵向弹力单元包括至少一对腋下纵向弹力纤维；

一对所述腋下纵向弹力纤维分别设于人体的两侧腋下，且所述腋下纵向弹力纤维分别连接于所述肩部固定件和所述胸部固定件。

9.如权利要求1所述的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，其特征在于，所述肩部固定件和所述胸部固定件均为柔性材料制成。

10.如权利要求1所述的基于肌肉力胸椎仿生矫正背带，其特征在于，所述肩部固定件和所述胸部固定件的内侧均设有若干乳胶贴合点。

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