ITUB20155355A1 - Snodo eccentrico tensionatore per ortesi o tutori ortopedici adibiti alla riabilitazione di articolazioni - Google Patents

Description

D E S C R I Z IO N E

"SNODO ECCENTRICO TENSIONATORE PER ORTESI O TUTORI ORTOPEDICI ADIBITI ALLA RIABILITAZIONE DI ARTICOLAZIONI"

CAMPO DI APPLICAZIONE

La presente invenzione riguarda uno snodo eccentrico tensionatore per ortesi o tutori ortopedici adibiti alla riabilitazione di articolazioni del corpo umano, come quelle del ginocchio, del gomito, della caviglia, della spalla o simili.

Lo snodo eccentrico tensionatore secondo la presente invenzione riguarda uno snodo capace di rendere una, due o più parti in rotazione rispetto ad una parte fissa, con distanza variabile rispetto al centro di rotazione, proporzionalmente alla rotazione svolta.

Secondo l'invenzione è infatti previsto che tali parti poste in rotazione, oltre a variare la loro posizione angolare rispetto agli assi principali della parte fissa, possano variare anche la loro distanza relativa rispetto al centro di rotazione posto in un punto ben preciso della parte fissa.

Ne deriva che le parti in rotazione (che siano mosse o motrici) fanno variare la lunghezza totale dell'intero sistema, a seconda dell'angolo misurato tra le parti in rotazione.

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 nel settore ortopedico l'utilizzo di ortesi o tutori ortopedici che vengono indossati da soggetti presentanti problemi ortopedici delle articolazioni, come quella del ginocchio od anche di altre articolazioni, come della caviglia o del gomito, soprattutto in caso di traumi, o di lesioni od in conseguenza ad un precedente intervento chirurgico.

In linea generale il tutore ortopedico, od ortesi, è preposto a garantire o controllare la funzione di vincolo a cerniera delle articolazioni, ad esempio tra il femore e la tibia nel caso del ginocchio, ma anche altri punti di snodo a leva delle articolazioni, ad esempio del gomito, sopportando sollecitazioni altrimenti dannose per l'articolazione stessa.

La funzione di un'ortesi è, 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 o che abbia subito un intervento chirurgico.

Un altro impiego delle ortesi è quello concomitante la riabilitazione o rieducazione funzionale, ove 1'ortesi può essere utilizzata per ridurre il carico su un'articolazione e diminuirne il dolore, od essere adoperata a scopo preventivo in casi di osteoporosi o cedimenti ossei.

1/ ortesi è solitamente costituita da un'intelaiatura, rigida o morbida, avvolgente l'arto, atta a garantire un adeguato imbragamento dell'articolazione volto ad evitare 1'insorgere di sollecitazioni sui legamenti o sulle membrane sinoviali durante la deambulazione del soggetto infortunato e/o convalescente.

Secondo la tecnica nota l'intelaiatura di un' ortesi per articolazioni, ad esempio nel caso tipico di una ginocchiera, comprende mezzi di vincolo al femore e alla tibia ed una sezione di collegamento di detti mezzi costituita da uno snodo posto in corrispondenza del ginocchio medesimo.

I mezzi di vincolo sono solitamente costituiti da aste preformate che vengono fissate tramite idonei cinghiaggi avvolgenti sia il femore che la tibia del soggetto infortunato, oppure fasce, cinghiaggi o manicotti in tessuto che permettono di creare un vincolo tra le estremità dello snodo meccanico e l'arto.

Lo snodo meccanico viene posizionato lateralmente rispetto al femore ed alla tibia, nel caso di un esempio di applicazione alla gamba. Grazie alla sua conformazione costituita da due centri di rotazione relativamente vincolati tra loro grazie a profili dentati, detto snodo segue con buona approssimazione la cinematica del ginocchio .

Uno snodo policentrico standard è un sistema costituito da due aste incernierate, ciascuna, ad un proprio centro di rotazione, ove tali centri di rotazione sono vincolati parallelamente tra loro e ad una distanza nota.

Nello snodo policentrico standard, le due aste sono connesse tra loro grazie ad un profilo dentato circolare presente su ciascuna asta, e tale profilo dentato le pone in moto relativo e sincrono, l'una rispetto all'altra.

In tale snodo, per definizione, i centri di rotazione ed il profilo dentato, rendono le aste capaci di ruotare solo attorno a due assi paralleli e quindi il loro moto di rotazione giace su un piano.

Diverse soluzioni e tipologie di snodi sono utilizzati per correggere diverse problematiche, ad esempio snodi adibiti all'utilizzo di apposite ginocchiere i tutori deputati alla correzione anche di eventuali disallineamenti dell'articolazione, generalmente attraverso l'utilizzo di spessori di vario genere inseriti all'interno del tutore in prossimità della zona laterale di spinta da applicare sullo snodo articolare.

Pur risolvendo clinicamente e quantomeno parzialmente le problematiche degli arti sopra menzionate, le soluzioni ad oggi in uso non sono esenti da problematiche legate sostanzialmente all'utilizzo dell'ortesi.

Un inconveniente è rappresentato dal fatto che le articolazioni del corpo umano, come quelle del ginocchio, soprattutto in caso di patologie od altre problematiche durante la camminata si spostano in modo irregolare, ovvero non esattamente su un piano di rotazione, per cui le tradizionali ortesi non sono adeguate agli spostamenti angolari, in quanto le parti poste in rotazione variano soltanto la loro posizione angolare rispetto agli assi principali della parte fissa, essendo impossibilitati, per la loro concezione costruttiva, a variare anche la loro distanza relativa rispetto al centro di rotazione posto in un punto preciso della parte fissa, rimanendo impossibilitati a variare la lunghezza totale dell'intero sistema nel seguire i movimenti anatomici dell'arto.

Ne deriva che tali tutori di tipo standard non essendo concepiti per seguire le anatomiche variazioni di lunghezza che si verificano durante lo spostamento angolare delle articolazioni, perdono di fatto aderenza durante la movimentazione dell'arto rendendo impossibile la capacità dell'ortesi di rimanere solidale all'arto stesso, con la conseguente perdita della funzione a cui è preposta.

Un altro inconveniente è rappresentato dal fatto che, prendendo in considerazione l'articolazione del ginocchio, si è riscontrato che durante il movimento ad esempio in camminata, variano le tensioni a seconda della posizione del ginocchio che tenderà a essere sovraccaricato negli angoli compresi tra 30° e 0° in estensione, ossia in un settore in cui il peso corporeo grava maggiormente sull'articolazione proprio nei momenti in cui necessita di maggiore stabilità.

DESCRIZIONE DELL' INVENZIONE

La presente invenzione si propone di mettere a disposizione uno snodo eccentrico tensionatore per ortesi o tutori ortopedici adibiti alla riabilitazione del ginocchio od altri tutori ortopedici applicabili come ausili per le articolazioni del corpo umano, come la caviglia, il gomito o simili, che sia in grado di eliminare o quantomeno ridurre gli inconvenienti sopra evidenziati.

L'invenzione si propone inoltre di fornire uno snodo eccentrico tensionatore per ortesi o tutori ortopedici adibiti alla riabilitazione di articolazioni che viene realizzato con una concezione finalizzata alla possibilità di rendere una, due o più parti in rotazione rispetto ad una parte fissa, con distanza variabile rispetto al centro di rotazione, proporzionalmente alla rotazione svolta.

Ciò è ottenuto mediante uno snodo per ortesi o tutori ortopedici adibiti alla riabilitazione di un arto, le cui caratteristiche sono descritte nella rivendicazione principale .

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

I principali vantaggi di questa soluzione, riguardano innanzitutto il fatto che le parti dello snodo poste in rotazione, oltre a variare la loro posizione angolare rispetto agli assi principali della parte fissa variano anche la loro distanza relativa rispetto al centro di rotazione posto in un punto ben preciso relativamente alla parte fissa.

Di conseguenza le parti in rotazione, che siano mosse o motrici, determinano la variazione della lunghezza totale dell'intero sistema, a seconda dell'angolo misurato tra le parti in rotazione, ad esempio per rendere le parti di un tutore ortopedico snodato più solidali alla parte del corpo su cui è applicato, seguendo in maniera più appropriata il movimento ad esempio di una articolazione che per sua natura tenderebbe a variare di lunghezza durante il proprio movimento.

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 :

le figure da 1 a 3 rappresentano viste schematiche rispettivamente di primo lato, di fronte e di secondo lato, di una possibile applicazione ad un ginocchio di uno snodo eccentrico tensionatore secondo 1'invenzione;

la figura 4 illustra una vista schematica particolareggiata del settore centrale dello snodo secondo 1'invenzione;

le figure da 5 a 7 mostrano viste schematiche evidenzianti la possibilità di rotazione delle aste attorno al loro centro di rotazione primario;

la figura 8 rappresenta una vista dello snodo applicato ad un'ortesi indossata su una gamba in corrispondenza del ginocchio ed in una prima posizione a gamba estesa, ossia con disposizione a 180° tra femore e tibia;

la figura 9 è una vista dello snodo applicato ad un'ortesi indossata in corrispondenza del ginocchio su una gamba posta ad una angolazione di 120°, ossia in semi-flessione;

la figura 10 è una vista dello snodo applicato ad un'ortesi indossata in corrispondenza del ginocchio su una gamba posta ad una angolazione di 60°, ossia ad angolo stretto in flessione accentuata.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE DELL'INVENZIONE Facendo inizialmente riferimento alla figura 5, con il numero 10 viene indicato nel suo complesso uno snodo eccentrico tensionatore per articolazioni, ad escursione angolare controllabile.

Lo snodo 10 secondo l'invenzione comprende una struttura di base 11, avente una forma sostanzialmente arrotondata od ellittica od altra forma più opportuna anche a seconda della zona di applicazione ed al tipo di articolazione da trattare sulla quale è destinata ad andare in appoggio, come ad esempio al ginocchio, od al gomito, od altro, e per questo il lato rivolto all'interno dell'articolazione è dotato di cuscino ammortizzante non rappresentato in quanto di per sé noto.

Detta struttura di base 11 comprende centralmente un perno 12 fisso associato ad una ghiera 13 solidale alla base e dotata di parziale dentatura che è posta soltanto in un settore circolare indicativamente di 90°.

La struttura di base 11 ed il relativo perno 12 dotato di ghiera semi-dentata 13 sono idonei ad accogliere anelli 14 aventi una forma sostanzialmente circolare allungata la cui parte cava, od asola, comprende due settori rettilinei almeno uno dei quali è provvisto di dentatura avente lo stesso passo della dentatura della ghiera 13 con la quale ingrana,

Gli anelli 14 sono due ed in opera risultano complanari rispetto al piano verticale della struttura di base ed inoltre disposti simmetricamente rispetto al piano che giace orizzontalmente lungo l'asse del perno 12, rispetto al quale possono essere spostati angolarmente ed in senso reciprocamente speculare.

Inoltre gli anelli 14, che ruotano attorno al pernoghiera 13, nella modalità che verrà specificata in seguito rappresentando l'oggetto dell'invenzione, sono dotati di supporti 15 dentellati antiscivolo a loro volta dotati di asole attraversate da cinghie 16 facenti parte della struttura di tensionamento dell'ortesi sulla quale lo snodo è applicato.

Lo spostamento angolare degli anelli 14 rispetto al perno-ghiera 13 della struttura di base 11 determina la loro contemporanea traslazione che avvicina od allontana i supporti 15 e le relative cinghie 16 rispetto allo stesso perno-ghiera centrale 13, in quanto la dentatura interna degli anelli 14 ingrana specularmente con la ghiera semidentata 13.

L'allontanamento o l'avvicinamento dei supporti 15 rispetto al perno centrale determina rispettivamente il rilascio o la tensione delle cinghie 16 che sono vincolate sul settore opposto dell'articolazione.

Ne derivano almeno tre posizioni dello snodo secondo l'invenzione che sono le più significative e che vengono illustrate nelle figure 8, 9 e 10, considerando che al variare dell'angolo tra le parti rotanti, vi è una variazione proporzionale della distanza tra i punti di fissaggio delle cinghie ed il centro di rotazione del perno 12.

La prima posizione illustrata in figura 8 si riferisce ad una condizione dello snodo nella quale gli anelli sono reciprocamente disposti a 180° e la distanza tra il centro di rotazione e le asole per il passaggio delle cinghie, ha il valore minimo.

In questa condizione, raggiunto il limite di finecorsa, i punti di attacco delle cinghie si trovano nel punto più vicino rispetto al centro di rotazione ed in questo caso, le cinghie 16 vengono poste alla trazione massima consentita dal sistema.

Nel caso in cui anziché utilizzare le cinghie 16 venissero utilizzate due parti di ortesi, queste risulterebbero a trovarsi nel punto di minor distanza rispetto al centro di rotazione, quindi in una condizione di trazione.

La seconda posizione illustrata in figura 9 è quella intermedia, con un angolo tra femore e tibia che inizia a diminuire per portarsi intorno ai 120°. Al variare dell'angolo tra le due parti rotanti costituite dagli anelli 14, risulta una variazione proporzionale della distanza tra i punti di fissaggio delle cinghie ed il centro di rotazione.

In questo caso le cinghie 16 iniziano a rilasciarsi rispetto alla posizione precedente, e nel caso in cui al posto delle cinghie venissero utilizzate due parti di ortesi, queste risulterebbero in allontanamento rispetto al centro di rotazione al diminuire dell'angolo di piegatura dell'articolazione.

La terza posizione illustrata in figura 10 è quella più chiusa dell'articolazione, ossia con un angolo in flessione intorno ai 60° ed in questo caso la distanza tra il centro di rotazione e le asole dei supporti 15 per il passaggio delle cinghie 16 ha il valore massimo e di conseguenza le cinghie risultano rilassate.

Nel caso in cui, al posto delle cinghie venissero utilizzate due parti di ortesi, queste risulterebbero a trovarsi nel punto di maggior distanza rispetto al centro di rotazione, quindi in una condizione di flessione e di rilascio, con l'allentamento massimo delle cinghie.

Naturalmente condizioni di flessione intermedie determinano condizioni di trazione o di rilascio delle cinghie anch'esse intermedie.

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 come ad esempio l'utilizzo di bordi dentati posti dal lato opposto dell'anello 14 rispetto a quello precedentemente descritto, ottenendo risultati esattamente opposti.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1) Snodo eccentrico tensionatore (10) applicabile su ortesi ad escursione angolare controllabile posizionabili in corrispondenza di articolazioni del corpo, detto snodo comprendendo una struttura di base (11) destinata ad andare in appoggio sull'articolazione disponendosi coassialmente alla stessa e comprendendo centralmente un perno (12), caratterizzato dal fatto che detto perno applicato su detta struttura di base (11) comprende una ghiera (13) disposta coassialmente dotata di parziale dentatura posta soltanto in un settore circolare, e dal fatto che detta struttura di base (11) ed il relativo perno (12) dotato di ghiera semi-dentata (13) sono idonei ad accogliere anelli (14) aventi una forma sostanzialmente circolare allungata la cui parte cava, od asola, comprende due settori rettilinei almeno uno dei quali è provvisto di dentatura avente lo stesso passo della semi-dentatura della ghiera (13) con la quale ingrana; detti anelli (14) essendo soggetti a rotazione attorno al perno (12) ed essendo dotati di supporti (15) a loro volta comprendenti mezzi associabili alle parti dell'ortesi vincolate alle due semi-parti dell'articolazione.
2. 2) Snodo eccentrico tensionatore (10) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti anelli (14) sono girevoli rispetto a detto perno (12) dotato di ghiera (13) semidentata, e dal fatto che al variare dell'angolo tra le due parti rotanti, costituite dagli anelli, (14) rispetto al perno, consegue uno spostamento proporzionale degli anelli stessi rispetto al centro di rotazione, comportando l'allontanamento o l'avvicinamento, di detti anelli (14), rispetto al centro del perno di rotazione semi-dentato (12, 13), a seconda che l'angolo vari, divenendo rispettivamente più acuto o più ottuso.
3. 3) Snodo eccentrico tensionatore (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'allontanamento o l'avvicinamento determinato dallo spostamento angolare degli anelli (14) e dei relativi supporti (15) rispetto al perno di rotazione semi-dentato (12, 13), determina rispettivamente il rilascio o la tensione dei mezzi di vincolo (16) all'ortesi.
4. 4) Snodo eccentrico tensionatore (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti anelli (14) sono due e risultano complanari rispetto al piano verticale della struttura di base e disposti simmetricamente rispetto al piano che giace orizzontalmente lungo l'asse del perno (12), rispetto al quale possono essere spostati angolarmente ed in senso reciprocamente speculare.
5. 5) Snodo eccentrico tensionatore (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta struttura di base (11), presenta una forma sostanzialmente arrotondata od ellittica e comprende un cuscino ammortizzante posto su un lato rivolto all'interno dell'articolazione.
6. 6) Snodo eccentrico tensionatore (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti anelli (14), sono dotati di supporti (15) dentellati antiscivolo a loro volta dotati di asole attraversate da cinghie (16) facenti parte della struttura di tensionamento dell'ortesi sulla quale lo snodo è applicato.
7. 7) Snodo eccentrico tensionatore (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la dentatura interna degli anelli (14) ingrana specularmente con la ghiera semidentata (13) del perno (12).
8. 8) Snodo eccentrico tensionatore (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che lo spostamento angolare degli anelli (14) rispetto al perno (12) della struttura di base (11) determina la loro contemporanea traslazione che avvicina od allontana i supporti (15) e le relative cinghie (16) rispetto allo stesso perno centrale (12).