IT201800010864A1 - Meccanismo per l’allentamento controllato delle cinghie di fissaggio per tutori ortopedici o simili - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

“MECCANISMO PER L’ALLENTAMENTO CONTROLLATO DELLE CINGHIE DI FISSAGGIO PER TUTORI ORTOPEDICI O SIMILI”

CAMPO DI APPLICAZIONE

La presente invenzione riguarda un meccanismo per l’allentamento controllato delle cinghie di fissaggio per tutori ortopedici o simili.

Il meccanismo secondo l’invenzione consente di allentare la tensione delle cinghie di fissaggio al fine di evitare la formazione della sindrome compartimentale ed in generale per migliorare la guarigione dell’arto interessato e per rendere più confortevole l’applicazione di un tutore.

Sostanzialmente il meccanismo secondo l’invenzione prevede di utilizzare un sistema di allentamento della tensione del serraggio delle cinghie del tutore quando, per esempio, il paziente non muove l’arto come durante i pasti o periodi di riposo, per poi ripristinare la tensione delle cinghie riportandole alla medesima corretta tensione precedente evitando ulteriori regolazioni durante il normale utilizzo del tutore.

La presente invenzione trova applicazione nell’industria medicale ed ortopedica ed in particolare nella produzione di tutori in genere, come pure di protesi e di tutori principalmente utilizzabili nella terapia conservativa, post-traumatica, rieducativa e nel postoperatorio.

STATO DELLA TECNICA

È noto che i soggetti presentanti problemi ortopedici delle articolazioni del ginocchio, come pure ad altre articolazioni, come quelle del gomito o della caviglia, soprattutto in caso di lesioni od in conseguenza ad un intervento chirurgico, necessitano dell’impiego di un tutore ortopedico, od ortesi, la cui funzione è quella garantire o controllare il vincolo a cerniera tra il femore e la tibia nel caso dell’esempio per l’articolazione del ginocchio, od altri punti di snodo a leva delle articolazioni in genere, sopportando sollecitazioni altrimenti dannose per l’articolazione stessa.

La funzione di un’ortesi è dunque, in genere, quella di garantire una immobilizzazione relativa od una limitazione di un'articolazione colpita da traumi, o da artrosi, o da distorsioni dei legamenti od altre patologie, o che abbia subito un intervento chirurgico.

Uno degli impieghi delle ortesi è quello inerente alla riabilitazione o rieducazione funzionale, ove possono essere utilizzate per ridurre il carico su un'articolazione e diminuirne il dolore, od essere adoperata a scopo preventivo.

L’ortesi è solitamente costituita da un’intelaiatura, rigida o morbida, avvolgente l’arto, atta a garantire un adeguato imbragamento dell’articolazione volto ad evitare l’insorgere di sollecitazioni sui legamenti o sulle membrane sinoviali durante la deambulazione del soggetto infortunato e/o convalescente.

L’intelaiatura delle classiche ortesi, prendendo in considerazione il caso dell’articolazione del ginocchio, comprende mezzi di vincolo al femore e alla tibia in zone prossimali al ginocchio ed una struttura di collegamento di detti mezzi con una cerniera posta in corrispondenza del ginocchio medesimo.

Per assicurare un’adeguata libertà di movimento dell’arto, l’intelaiatura si sviluppa per una buona parte lateralmente al ginocchio al fine di consentire una rotazione angolare reciproca tra il femore e la tibia.

I mezzi di vincolo sono solitamente costituiti da cinghie munite di velcri, particolarmente adatti alla regolazione della tensione di serraggio, tali cinghie sono disposte su appositi supporti fissi in modo da avvolgere le aree corporee facenti parte dell’articolazione coinvolta.

Ebbene una delle problematiche riscontrate durante l’utilizzo delle tradizionali ortesi o tutori ortopedici è quella relativa alla pressione che tali mezzi di vincolo provocano sull’arto interessato al fine di mantenerlo in posizione ed impedirne i movimenti relativi tra tutore ed arto sia in senso longitudinale che trasversale.

La pressione provocata dai mezzi di vincolo sull’arto può provocare fenomeni controproducenti anche di una certa importanza, tra i quali una difficoltosa circolazione del flusso sanguigno che può determinare la formazione della cosiddetta sindrome compartimentale.

Si tratta di un’affezione di una certa importanza clinica che compare in seguito ad emorragie od edemi, od appunto in seguito alla pressione provocata dai mezzi di vincolo ad esempio del tipo a cinghie su un arto, e si caratterizza per un innalzamento della pressione all’interno di un cosiddetto compartimento muscolare.

Nel caso specifico dell’applicazione di ortesi o tutori ad un’articolazione ed in seguito al fissaggio sull’arto interessato, può verificarsi un innalzamento anomalo della pressione interna al compartimento muscolare, in quanto le fasce o le cinghie di fissaggio ne impediscono l’espansione, provocando un innalzamento pressorio che comprime i vasi del compartimento interessato, pregiudicando il normale flusso di sangue.

Se non trattata, la compromissione del flusso di sangue è motivo di un danno permanente alle strutture muscolari e nervose del compartimento coinvolto.

Per migliorare la guarigione e per rendere più confortevole la presenza di un tutore applicato su un’articolazione ed impedirne la formazione della sindrome compartimentale, è necessario allentare regolarmente queste cinghie di fissaggio, in modo da consentire il ripristino del corretto deflusso del sangue.

Tuttavia l’allentamento delle cinghie ad intervalli di tempo durante la giornata, crea due ulteriori conseguenti problemi: il primo è che viene ad usurarsi il sistema di fissaggio delle cinghie normalmente in velcro e il secondo problema è che le cinghie stesse possono essere posizionate non correttamente, in quanto generalmente il paziente accetta la tensione corretta soltanto nel breve periodo in seguito al posizionamento, mentre successivamente tenderebbe ad allentarle se percepisce fastidio o dolore.

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si propone di mettere a disposizione un meccanismo per l’allentamento controllato ed il conseguente ripristino dell’originale tensione operativa delle cinghie di fissaggio per tutori ortopedici o simili, che sia in grado di eliminare o quantomeno ridurre gli inconvenienti sopra evidenziati.

L’invenzione si propone in particolare di fornire un meccanismo per l’allentamento controllato delle cinghie di fissaggio per tutori ortopedici o simili, al fine di migliorare la circolazione del flusso sanguigno nei periodi di riposo dell’arto, limitandone pericolosi effetti collaterali come quelli della sindrome compartimentale.

È stato infatti rilevato che è sufficiente allentare momentaneamente la tensione delle cinghie per consentire almeno temporaneamente il corretto deflusso sanguigno, ripristinando, appena possibile e con la massima facilità, la tensione di fissaggio operativo del tutore.

Ciò è ottenuto mediante un meccanismo per l’allentamento controllato delle cinghie di fissaggio per tutori ortopedici o simili, le cui caratteristiche sono descritte nella rivendicazione principale.

Le rivendicazioni dipendenti della soluzione in oggetto delineano forme di realizzazione vantaggiose dell’invenzione.

Sostanzialmente secondo l’invenzione è previsto di utilizzare un sistema di allentamento momentaneo controllato delle cinghie di fissaggio di tutori ortopedici od ortesi che si avvale di componenti di aggancio ad allentamento controllato che possono essere azionati mediante semplici movimenti di apertura o chiusura.

Tale sistema può essere applicato tipicamente alle ginocchiere ma analogamente può essere applicato ad ortesi anche di altro tipo, adatte cioè anche ad altre articolazioni del corpo umano, come alla caviglia od al gomito, od alla spalla od altro.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Altre caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti, alla lettura della descrizione seguente di una forma di realizzazione dell’invenzione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con l'ausilio dei disegni illustrati nelle tavole allegate, in cui:

- la figura 1 rappresenta schematicamente un esempio di cinghiaggi facenti parte di un ipotetico tutore fissato ad un arto, con ingrandimento nel particolare di figura 1a;

- la figura 2 rappresenta una vista frontale di due meccanismi di chiusura per cinghie di fissaggio affiancati, dei quali uno in posizione aperta e l’altro in posizione chiusa;

- le figure 3 e 4 rappresentano viste schematiche evidenzianti il meccanismo di aggancio in sezione secondo l’invenzione rispettivamente in posizione chiusa (sezione C-C) ed aperta (sezione B-B);

- le figure 5, 6 e 7 rappresentano viste del meccanismo di aggancio secondo l’invenzione secondo le sezioni rispettivamente C-C, B-B e F-F di figura 2.

- la figura 8 illustra la sezione C-C della figura 5 con una evidenziazione dello schema delle forze in gioco che, in fase di chiusura, mantengono bloccato il sistema di aggancio dell’invenzione;

- la figura 9 riprende la figura 8 in forma schematica per spiegare la scomposizione vettoriale delle forze già illustrata nella figura 8;

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE DELL’INVENZIONE Facendo inizialmente riferimento alle figure da 5 a 7, con il numero 10 viene indicato nel suo complesso un meccanismo secondo l’invenzione che collega una cinghia 11 ad un elemento fisso od asta 12 facente parte di un’ortesi applicabile sugli arti superiori od inferiori od impiegabile in combinazione con altre applicazioni che comportano l’utilizzo di cinghiaggi pre-tensionabili.

Più precisamente il meccanismo 10 secondo l’invenzione funge da elemento di connessione tra una cinghia 11 avvolta su una parte mobile o elemento di raccordo arcuato 14 tramite un passante 13, ed un corpo fisso 15 collegato alla parte 14 mediante l’interposizione di una biella 16.

Secondo la forma di realizzazione rappresentata in figura 6, il detto corpo fisso 15 è collegato a detta asta 12 ed in particolare risulta fissato sulla sua estremità di supporto 18.

Come illustrato nelle figure da 5 a 7 la biella 16 è collegata da una parte al corpo fisso 15 e dall’altra alla parte mobile o elemento di raccordo arcuato 14 mediante perni di collegamento e snodo 19 e 20.

Ulteriormente detto elemento di raccordo arcuato 14, presenta una parte arcuata che, essendo associata ad una maniglia 22 di presa con le dita, consente di posizionare il meccanismo 10 in fase di apertura o di chiusura, la prima rappresentata in figura 6 e la seconda in figura 5.

Il corpo arcuato dell’elemento di raccordo 14, detto anche gancio superiore, è inoltre dotato di una sporgenza 26 la quale va ad inserirsi e bloccarsi sull’estremità del corpo fisso 15 quando il sistema 10 è in posizione di chiusura.

Sono inoltre presenti ulteriori mezzi di fissaggio o di sicurezza anti-sgancio tra il corpo fisso 15 e l’elemento arcuato 14, tra i quali un gancio di chiusura posteriore 25 rappresentato nelle figure 6 e 7.

Infine la base 15 è trattenuta sull’estremità di supporto 18 dell’asta 12 stessa mediante l’utilizzo di dentelli 27 che penetrano in un’asola ricavata nella sua estremità 18, in modo da rimanerne bloccata.

Dal punto di vista operativo il meccanismo di allentamento controllato 10 di cinghie 11 secondo l’invenzione, rappresentata in figura 5, viene collocato in condizione di chiusura quando l’ortesi è stabilmente localizzata su un arto e le cinghie 11 sono mantenute in tensione di esercizio, ossia precaricate.

In questa fase la biella 16 ed il gancio superiore 14 sono in posizione reciprocamente compenetrata ed in fase di tensionamento, ovvero quando le cinghie 11 siano poste in tensione, la forza delle cinghie 11 crea una componente di forza che mantiene il sistema 10 in posizione di chiusura, come rappresentato in figura 8, coadiuvata anche dai mezzi di fissaggio ulteriori di sicurezza rappresentati dai denti 25 e 26.

Nella figura 8 è rappresentato il sistema 10 in posizione di chiusura nel quale la forza di tensionatura della cinghia 11 si scarica, tramite il gancio superiore 14, sul perno 20 della biella 16.

La biella 16 a sua volta è collegata alla base 15 tramite un secondo perno 19.

Nella figura 9 si può vedere questo sistema 10 in versione schematica per osservare che la forza “F” della cinghia 11 si scompone in due forze vettoriali “F1” verso il perno 19 e “F2” ortogonale ad “F1”.

La forza “F2” genera, tramite il suo braccio rappresentato dalla linea compresa tra i perni 20 e 19, un momento flettente Mf originato da: Mf = F2 x (linea perni 20-19, ossia B-C).

Questo momento flettente crea una rotazione della biella 16 attorno al perno 19 che tende a mantenere il sistema 10 chiuso e spinto verso la base 15.

Nel caso in cui la persona che indossa l’ortesi intenda allentare la tensione delle cinghie, ad esempio trovandosi in posizione di riposo e di non lavoro del tutore e dell’arto interessato, è sufficiente fare presa con le dita sulla maniglia 22 per sollevarla e portare il meccanismo 10 in posizione di apertura vincendo il momento flettente Mf e sganciando i denti di fissaggio 25 e 26 dai rispettivi riscontri, come rappresentato in figura 6.

In questa fase le cinghie 11 rimangono parzialmente allentate ed è possibile rilassarsi mantenendo l’arto in condizione di bassa compressione dalle cinghie.

Quando si volesse riprendere l’assetto operativo è sufficiente agire nuovamente con le dita sulla maniglia 22 per riportarla nella posizione iniziale di figura 5, che consente alle cinghie di raggiungere la tensione precedentemente tarata, quindi senza la necessità di apportare ulteriori modifiche.

L’invenzione è stata precedentemente descritta con riferimento ad una sua forma di realizzazione preferenziale. Tuttavia è chiaro che l’invenzione è suscettibile di numerose varianti che rientrano nel proprio ambito, nel quadro delle equivalenze tecniche.

A questo proposito lo snodo può essere utilizzato per le tipiche applicazioni sugli arti inferiori e superiori, ma è previsto che possa essere implementato anche su altri tipi di tutore, e su qualsiasi articolazione del corpo umano soggetta a traumi od interventi operatori, ed anche sotto diverse forme di cinematismo articolare.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1) Meccanismo (10) per l’allentamento controllato di cinghie di fissaggio per tutori ortopedici o simili che collega una cinghia (11) ad un elemento fisso od asta (12) facente parte di un’ortesi applicabile sugli arti superiori od inferiori od impiegabile in combinazione con altre applicazioni che comportano l’utilizzo di cinghiaggi pre-tensionabili, detto meccanismo comprendendo: a) un elemento di raccordo (14) dotato di un passante (13) su cui è agganciata detta cinghia (11) e di un perno (20) collocato su asse ortogonale rispetto all’asse longitudinale dell’elemento di raccordo (14) in una posizione opposta rispetto a detto passante (13); b) un corpo fisso (15) su cui è inserita e trattenuta detta asta (12), detto corpo fisso essendo dotato di perno (19) collocato in una posizione opposta rispetto a detta zona di trattenimento di detta asta (12) e parallela rispetto all’asse di detto perno (20), detto meccanismo essendo caratterizzato dal fatto che detto elemento di raccordo (14) e detto corpo fisso (15) sono tra loro collegati da una biella (16) imperniata tra detto perno (20) dell’elemento di raccordo (14) e detto perno (19) di detto corpo fisso (15), e dal fatto che detta biella (16) è soggetta a movimento rotatorio attorno a detti perni (19, 20) per portare il meccanismo stesso da una condizione di chiusura ad una di apertura o viceversa, provocando rispettivamente il tensionamento o l’allentamento delle cinghie (11) rispetto al detto elemento fisso od asta (12).
2. 2) Meccanismo (10) per l’allentamento controllato di cinghie secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detto corpo fisso (15) è collegato a detta asta (12) che risulta ad esso fissata con la propria estremità di supporto (18).
3. 3) Meccanismo (10) per l’allentamento controllato di cinghie secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta biella (16) è collegata da una parte al corpo fisso (15) e dall’altra all’elemento di raccordo (14) mediante perni di collegamento e di snodo (19, 20) aventi assi tra loro paralleli.
4. 4) Meccanismo (10) per l’allentamento controllato di cinghie secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta biella (16) comprende un corpo arcuato che risulta posto in contrapposizione ad una rispettiva parte arcuata di detto raccordo arcuato (14), il quale è a sua volta associato ad una maniglia (22) di presa con le dita che consente di posizionare il meccanismo (10) in fase di apertura e di chiusura.
5. 5) Meccanismo (10) per l’allentamento controllato di cinghie secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento di raccordo arcuato (14) è dotato di una sporgenza (26) che determina il blocco del meccanismo in contrapposizione ad una estremità di detta biella (16) in posizione di chiusura.
6. 6) Meccanismo (10) per l’allentamento controllato di cinghie secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto copro fisso (15) comprende mezzi di fissaggio o di sicurezza antisgancio (25) agenti ad incastro in contrapposizione a detto elemento di raccordo arcuato (14).
7. 7) Meccanismo (10) per l’allentamento controllato di cinghie secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di fissaggio o di sicurezza anti-sgancio (25) posti tra il corpo fisso (15) ed il raccordo (14) sono associati ad un sistema dotato di biella (16) che, in fase di bloccaggio, antepone il suo fulcro rappresentato dal perno (20) in posizione posteriore rispetto l’altro fulcro rappresentato dal perno (19), e dal fatto che la forza di trazione della cinghia (11) crea una componente vettoriale di forza che causa un momento flettente Mf che trattiene il sistema (10) in chiusura.
8. 8) Meccanismo (10) per l’allentamento controllato di cinghie secondo le rivendicazione 6 e 7 caratterizzato dal fatto che detta base (15) è trattenuta sull’estremità di supporto (18) dell’asta (12) mediante l’utilizzo di dentelli (27) che penetrano in un’asola ricavata sulla stessa estremità di supporto (18), in modo da rimanerne bloccata.