ES2342173T3 - Union para un estabilizador de rodilla que comprende un dispositivo para la utilizacion de la misma. - Google Patents
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Abstract
Unión articulada (10) para un estabilizador de rodilla post-operatorio o para andadores articulares en general, del tipo diseñado para formar una conexión articulada entre un par de montantes (11, 12) pudiendo aplicarse cada uno de ellos a un sector correspondiente de una unión corporal a tratar, la cual comprende medios de motorización (16, 17, 17'') para el movimiento angular de un montante respecto al otro, instalándose dichos medios de motorización en un punto de charnela que conecta ambos montantes (11, 12), en la que dichos medios de motorización comprenden un piñón conformado (16) que es parte de una unidad conectada cinemáticamente a un motor eléctrico (17) y a una unidad de engranaje reductor (17''), y en la que dicho motor (17) y la unidad de reducción y propulsión encerrada en un contenedor (20) se instalan en uno de los montantes (11), caracterizada porque dicho piñón (16) tiene a su vez una forma adecuada para penetrar en un orificio hembra (21) correspondiente de un pivote de rotación (15) de la unión, el cual es integral con el otro montante (12).
Description
Unión para un estabilizador de rodilla que
comprende un dispositivo para la utilización de la misma.
La presente invención hace referencia a una
unión articulada para un estabilizador de rodilla o para andadores
articulares en general, con la característica particular de estar
equipada con un dispositivo de funcionamiento motorizado.
De forma más particular, la presente invención
hace referencia a una unión articulada para un estabilizador de
rodilla diseñado para instalar un dispositivo motorizado que hace
posible modificar mecánica y automáticamente el ángulo de apertura
de los dos montantes que une entre sí.
Este dispositivo motorizado utiliza un motor
eléctrico, que puede conectarse a una unidad de control o a un PLC,
y puede instalarse en el estabilizador en una posición operativa
conectada cinemáticamente a uno de los montantes.
La utilización de un dispositivo motorizado
instalado en el andador ortopédico permite utilizar el andador para
ejercicios de rehabilitación de la extremidad tras la cirugía o como
parte de terapias rehabilitadoras de excursión articular.
La invención puede aplicarse en la industria
para la producción de equipos ortopédicos y en particular equipos
tales como los estabilizadores de rodilla o similares para el
control isométrico de la flexión de las extremidades.
Es conocido que tras la cirugía de brazos y
piernas es necesario que el paciente lleve un equipo auxiliar u
ortesis, es decir, un equipo fijo o móvil que incrementa, mejora o
controla la función alterada de partes del cuerpo, tales como
andadores o similares, para realizar ciclos de rehabilitación para
recuperar una condición perfecta de la extremidad.
Tras una operación en los ligamentos o membranas
cartilaginosas, se mantiene la extremidad en una posición
bloqueada, primero totalmente y posteriormente parcialmente,
mediante equipos ortopédicos especiales denominados de modo general
andadores o estabilizadores de rodilla, que sostienen y ayudan a la
unión debilitada, absorbiendo los esfuerzos más intensos.
Los primeros ejercicios recomendados son
movimientos de flexión-extensión y circunducción
pasivos: estos movimientos son muy útiles para estimular la
circulación de la extremidad y activar la estructura muscular.
En los últimos años, se han utilizado
extensamente ejercicios en cadena cinemática cerrada, en los cuales
se bloquean tanto el extremo proximal como el distal del
dispositivo, para optimizar la fase inicial de curación de los
transplantes de ligamento.
Para realizar los ejercicios de rehabilitación
de flexión-extensión de la extremidad, los
dispositivos utilizados en la actualidad permiten el movimiento
pasivo de la unión. Estos dispositivos permiten el estiramiento de
la extremidad en una posición substancialmente horizontal, mientras
el individuo está sentado o estirado, y su flexión con un
incremento progresivo del ángulo a medida que progresa el programa
de rehabilitación.
Estos dispositivos de tipo cinético están
formados habitualmente por un bastidor con medios de apoyo para la
pierna o el brazo, que se mantienen en una posición extendida, y
medios de empuje o flexión de ángulo ajustable, con excursiones de 0
a 90 y 120º.
Estos dispositivos se utilizan habitualmente
mientras el individuo está sentado o estirado y, por tanto, además
de ser bastante complejos y pesados, no pueden utilizarse en otras
posiciones.
El documento
WO-A2-02/092164 da a conocer un
dispositivo terapéutico y/o de entrenamiento para las extremidades
inferiores de un individuo que comprenden un elemento ortótico
mecánico diseñado para constituir una superficie de contacto con al
menos las extremidades inferiores del paciente y un elemento de
estimulación neuromuscular que incluye al menos un par de
electrodos diseñados para actuar sobre el músculo de interés de la
extremidad del paciente. El elemento ortótico comprende dos
ortesis, incluyendo cada una de ellas tres segmentos diseñados para
cooperar respectivamente con el muslo, la pierna y el pie del
paciente. El primer segmento está conectado por uno de sus extremos
a través de una primera unión motorizada a un elemento diseñado para
cooperar con el cuerpo del paciente a nivel de la cadera y por su
otro extremo a través de una segunda unión motorizada a uno de los
extremos del segundo segmento. El otro extremo del segundo segmento
está unido a través de una tercera unión motorizada al tercer
segmento.
segmento.
El documento
EP-A-475735 da a conocer un equipo
de re-educación ortopédico que comprende un montaje
de motorización reversible que se puede unir a una férula
movilizadora. El montaje comprende una carcasa fijada a la
estructura y montada de forma giratoria sobre el eje de charnela el
cual está fijado al soporte, un anillo dentado grande inmovilizado
sobre el eje, un motor eléctrico con dos direcciones de rotación
montado en la carcasa, y un mecanismo de reducción montado en la
carcasa e interpuesto entre el motor eléctrico y el anillo dentado
al que se acopla.
El documento
EP-A-510840 da a conocer una ortosis
para estirar el tejido que limita las fuerzas compresivas sobre el
tejido de base alrededor de la unión durante el movimiento de la
misma. La ortosis puede hacerse funcionar mediante propulsión
manual más eléctrica que hace que realice ciclos entre extremos de
movimiento.
La presente invención propone dar a conocer una
unión articulada para un caminador, por ejemplo una parte de un
dispositivo tipo estabilizador de rodilla, o también para ser
aplicado a tobillos, brazos u otras partes del cuerpo que tienen
uniones, que es capaz de eliminar o al menos reducir los
inconvenientes descritos previamente, que está equipado con medios
de motorización.
En este caso, el caminador que permite que la
extremidad se mantenga en una condición segura también puede
transformarse en un medio de rehabilitación pasiva, evitando de este
modo la necesidad de utilizar equipos adicionales.
La presente invención también propone
proporcionar una unión articulada motorizada que es fácil de
fabricar de una forma que es económicamente ventajosa.
Ello se consigue mediante una unión motorizada
con las características descritas en la reivindicación
principal.
Las reivindicaciones dependientes describen
realizaciones ventajosas de la invención.
La unión motorizada de acuerdo con la presente
invención comprende, por tanto, un par de discos articulados entre
si, siendo cada uno de ellos integral con montantes correspondientes
fijados a su vez a la extremidad del usuario.
En el caso de la pierna, cada montante se fija
al sector femoral y al sector tibial, pero el dispositivo, de forma
ventajosa, también prevé la utilización de cualquier otro tipo de
unión y para cualquier otro tipo de trauma articular, en las
extremidades inferiores o superiores.
En el tratamiento
post-traumático de las uniones, normalmente es
indispensable limitar la extensión angular entre los dos discos
dentro de un margen que se incrementa gradualmente a medida que pasa
el tiempo; también debe garantizarse un grado diferente de control
del movimiento de extensión angular respecto al movimiento de
flexión.
El ajuste de estas distancias oscilantes debe
llevarse a cabo por personal experimentado o, siguiendo
instrucciones precisas del médico, por el usuario que puede
intervenir directamente en su estabilizador.
La unión articulada debe por tanto poseer
dispositivos que sean fácilmente ajustables y fáciles de
maniobrar.
La presente invención propone motorizar este
tipo de unión utilizando un motor eléctrico, y más específicamente
un motor del tipo paso a paso, que puede generar movimientos
angulares controlados de un montante respecto al otro.
El motor instalado en la unión puede fijarse al
dispositivo, mediante medios muy fáciles de utilizar, por ejemplo
en uno de los montantes, y prevé que su pivote de mando conformado
se inserte directamente en un orificio de forma correspondiente de
la unión, moviendo angularmente de este modo un montante respecto al
otro.
Los movimientos angulares impartidos pueden
gestionarse y controlarse mediante un PLC o mediante otros sistemas
de control en los que sea posible fijar tanto la magnitud de los
ángulos como la velocidad del movimiento.
Las principales ventajas de esta solución,
además de aquellas derivadas de la simplicidad de construcción en
comparación con las tradicionales complejidad y dificultad de
utilización de los equipos de tipo cinético conocidos, son un
ahorro considerable de coste, dado que el mismo dispositivo que
permite sostener la extremidad en el período
post-operatorio también hace posible realizar ciclos
de rehabilitación pasiva con movimientos angulares controlados con
una intensidad que se incrementa progresivamente a medida que pasa
el tiempo.
Otras características y ventajas de la presente
invención serán evidentes tras la lectura de la descripción
siguiente de una realización de la invención, aportada a modo de
ejemplo no limitante, con la ayuda de los dibujos mostrados en las
páginas adjuntas, en los que:
- la Figura 1 representa una vista esquemática
lateral de una unión articulada encajada entre los montantes
respectivos y equipada con el dispositivo motorizado de acuerdo con
la invención;
- la Figura 2 representa una vista esquemática
frontal;
- la Figura 3 en una vista esquemática en planta
de una unión motorizada;
- la Figura 4 es una vista axonométrica de una
unión completa con montantes y equipada con un medio de
motorización;
- la Figura 5 muestra el medio de motorización y
sus engranajes parcialmente transparentes;
- la Figura 6 muestra una vista frontal
esquemática;
- la Figura 7 muestra una vista esquemática
axonométrica;
- la Figura 8 representa una vista detallada de
una unión articulada equipada con un medio de motorización;
- la Figura 9 muestra una vista despiezada
axonométrica de la unión encajada en los montantes y equipada con el
medio de motorización.
La unión articulada (10) de acuerdo con la
presente invención es parte de un estabilizador de rodilla u otro
equipo post-operativos que comprende montantes (11)
y (12) los cuales, en el caso de la pierna, se fijan respectivamente
al sector femoral y al sector tibial, pero que de forma ventajosa
también prevé la utilización de uniones articuladas de cualquier
tipo y para cualquier tipo de trauma articular de las extremidades
superior e inferior.
De acuerdo con la presente invención, la unión
articulada (10) comprende al menos un par de discos (13) y (14),
los cuales pueden estar equipados con dientes de tope, integrales
respectivamente con el montante femoral (11) y el montante tibial
(12), teniendo en cuenta que los términos utilizados en la presente
invención en referencia a la rodilla también pueden referirse a
otras uniones de las extremidades superiores e inferiores.
De acuerdo con la presente invención, la unión
presenta medios diseñados para el movimiento angular recíproco de
los dos montantes para ajustar el ángulo de flexión y el ángulo de
extensión.
Los dos discos (13) y (14) están conectados y
son integrales con el montante femoral (11) y el montante tibial
(12) y están conectados entre sí mediante un pivote de rotación (15)
común a ambos.
La unión también puede comprender medios de
carga elástica, formados por ejemplo por un muelle helicoidal, un
extremo del cual está en contacto directo o indirecto con el pivote
central de la unión y el otro extremo está en contacto con el
pivote o parte del montante al cual está unido directamente.
Este medio de carga elástica puede insertarse de
forma ventajosa en una carcasa específica en el cuerpo del
fleje.
Tal como se ha mencionado anteriormente, la
unión está equipada normalmente con dientes que, al final del
movimiento permitido, chocan con un pivote adecuado, limitando de
este modo el movimiento angular del montante tibial respecto al
montante femoral.
El movimiento independiente de los pivotes
dentro de otras muescas disponibles en las respectivas ranuras
circunferenciales de la unión garantiza movimientos angulares
diferentes y de este modo el ajuste del ángulo de flexión y del
ángulo de extensión.
De acuerdo con la presente invención, la unión
puede equiparse con medios de motorización que permiten el
movimiento angular de los montantes para mover la unión corporal en
la cual se instala el dispositivo.
En particular, los medios de motorización están
formados por un piñón (16) de una unidad conectada cinemáticamente
a un motor eléctrico (17) y a una unidad de engranaje reductor
(17').
Más específicamente, el piñón (16) es parte de
una polea dentada (18) y es integral con la misma, que se acopla a
un tornillo sin fin (19) accionado por el eje del motor (17).
El tornillo sin fin (19) se sitúa en una
tangente de la polea (18) y tanto el tornillo como la polea están
encerrados en el contenedor (20) que posee aproximadamente la misma
extensión en superficie que los discos (13) y (14) sobre los que se
encuentra situado.
El piñón (16), que presenta una conformación
longitudinal en forma, por ejemplo hexagonal, triangular, poligonal,
dentada o similar, se inserta en un habitáculo correspondiente (21)
adecuado en el pivote (15) de la unión, y más específicamente en un
habitáculo en el pivote integral con uno de los dos montantes.
En el caso en cuestión, el motor (17) y la
unidad de propulsión y reducción encerrada en el contenedor (20) se
instalan en el montante femoral (11).
El piñón (16) tiene a su vez una forma adecuada
para penetrar en un orificio hembra (21) correspondiente del pivote
(15), el cual es integral con el montante tibial (12).
De este modo, una rotación del piñón (16)
provoca un movimiento angular del montante tibial respecto al
montante femoral.
La unidad de propulsión, formada por el motor
(17) y el contenedor (20) que contiene los elementos de propulsión
del movimiento cinemático, se instala en una placa de soporte (22)
equipada en el lado opuesto con dientes de centrado salientes
(23).
Los dientes (23) están conformados y dispuestos
de manera que pueden insertarse en el habitáculo (24)
correspondiente en el montante (11).
Una abrazadera de fijación (25) con una sección
transversal substancialmente en forma de "C", o de cualquier
otra forma similar, afianza la placa (22) en el montante (11).
El motor (17) está conectado mediante un
cableado (26) adecuado a una toma de corriente que puede
representarse mediante una batería de almacenamiento o una fuente
de red, y además el motor puede conectarse a una unidad de PLC o
similar, que funciona mediante comandos de teclado.
De este modo es posible controlar el ángulo de
movimiento de los montantes, empezando por ángulos estrechos al
inicio del tratamiento con un incremento gradual de la intensidad a
medida que pasa el tiempo.
También es posible controlar la velocidad de los
movimientos según sea necesario.
La unión y las partes que forman el dispositivo
motriz pueden fabricarse de aleaciones metálicas ligeras o de
plástico compuesto de alta resistencia.
De acuerdo con la invención, el dispositivo
motorizado también puede ser desmontable, instalándose y
manteniéndose en su lugar solamente cuando se utiliza realmente el
dispositivo motriz.
También es posible prever que, con una
modificación adecuada del eje de charnela de la unión con montantes,
todos los dispositivos estabilizadores similares existentes pueden
equiparse con el dispositivo de motorización.
La invención se ha descrito anteriormente
haciendo referencia a la realización preferente. De todos modos,
debe ser evidente que la presente invención es susceptible de
numerosas modificaciones que quedan dentro del ámbito de los
equivalentes técnicos.
Claims (8)
1. Unión articulada (10) para un estabilizador
de rodilla post-operatorio o para andadores
articulares en general, del tipo diseñado para formar una conexión
articulada entre un par de montantes (11, 12) pudiendo aplicarse
cada uno de ellos a un sector correspondiente de una unión corporal
a tratar, la cual comprende medios de motorización (16, 17, 17')
para el movimiento angular de un montante respecto al otro,
instalándose dichos medios de motorización en un punto de charnela
que conecta ambos montantes (11, 12), en la que dichos medios de
motorización comprenden un piñón conformado (16) que es parte de una
unidad conectada cinemáticamente a un motor eléctrico (17) y a una
unidad de engranaje reductor (17'), y en la que dicho motor (17) y
la unidad de reducción y propulsión encerrada en un contenedor (20)
se instalan en uno de los montantes (11), caracterizada
porque dicho piñón (16) tiene a su vez una forma adecuada para
penetrar en un orificio hembra (21) correspondiente de un pivote de
rotación (15) de la unión, el cual es integral con el otro montante
(12).
2. Unión articulada, según la reivindicación 1,
caracterizada porque dicho piñón (16) forma parte y es
integral con un polea dentada (18) que se acopla a un tornillo sin
fin (19) accionado por el eje del motor (17).
3. Unión articulada, según la reivindicación 2,
caracterizada porque dicho tornillo sin fin (19) se sitúa
tangente respecto a la polea (18) y tanto el tornillo como la polea
están encerrados en dicho contenedor (20) que posee una extensión
en superficie aproximadamente igual a un par de discos de unión (13,
14) sobre los cuales se sitúa.
4. Unión articulada, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el piñón
(16) presenta una conformación longitudinal de forma, por ejemplo
hexagonal, triangular, poligonal, dentada o similar.
5. Unión articulada, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unidad
de propulsión, que comprende dicho motor (17) y dicho contenedor
(20) que aloja los elementos de transmisión del movimiento
cinemático, se instala en una placa de soporte (22) equipada en el
lado opuesto con dientes de centrado salientes (23).
6. Unión articulada, según la reivindicación 5,
caracterizada porque dichos dientes (23) están conformados y
dispuestos de manera que pueden insertarse en habitáculos (24)
correspondientes en el montante (11).
7. Unión articulada, según la reivindicación 5 ó
6, caracterizada porque una abrazadera de fijación (25) con
una sección transversal substancialmente en forma de "C", o de
cualquier otra forma similar, afianza la placa (22) en el
respectivo montante (11).
8. Unión articulada, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho motor
(17) está conectado mediante un cableado (26) adecuado a una toma
de corriente que puede representarse por una batería de acumulación
o una fuente en red, y en caso necesario se conecta a una unidad de
PLC o similar, que funciona mediante comandos de teclado.
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