一种具有多向限位功能的骨科复位用矫形器的制作方法

1.本发明涉及医疗机械设备技术领域，具体为一种具有多向限位功能的骨科复位用矫形器。


背景技术：

2.正常人的脊柱从后面看是一条直线，并且躯干两侧对称，如果有双肩不等高或后背左右不平的情况，则存在脊柱侧弯的情况，近年来，由于青少年孩童长时间使用电子产品或长时间做功课，正在处于生长阶段中的他们经常会因为不良的坐资习惯而导致脊柱侧弯的发生，且发病率一种呈快速增长趋势，脊柱侧凸则会影响婴幼儿及青少年的生长发育，使身体变形，严重者可以影响心肺功能、甚至累及脊髓，造成瘫痪。
3.脊柱侧弯的关键是要早发现、早治疗，可以通过佩戴支具矫正骨骼的变形，然而目前市面上的矫形支具需要根据具体情况进行定制，费用较高，且随着矫正的进行需要不停地更换矫形支具，一但佩戴矫形支具，坚硬的矫形支具对青少年儿童的束缚使得他们不能尝试弯腰捡拾或者系鞋带等动作，使用非常的不方便。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种具有多向限位功能的骨科复位用矫形器，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有多向限位功能的骨科复位用矫形器，包括腰部组具、支撑组具、肩部组具、矫正组具，所述腰部组具穿戴在人体的髋骨处，所述肩部组具背负在人体的肩部，所述支撑组具设置在腰部组具及肩部组具之间，所述腰部组具及肩部组具对支撑组具的位置进行调节，所述矫正组具设置在肩部组具上，矫正组具对骨骼进行矫正复位。
6.进一步的，所述腰部组具包括左装具、右装具、连接装具，所述左装具及右装具分别设置在连接装具的左侧与右侧，左装具及右装具靠近连接装具的一端均设置有齿条，两个所述齿条滑动安装在连接装具中，所述连接装具的内部转动安装有单向止回齿轮，所述单向止回齿轮同时与两个所述齿条啮合；
7.所述单向止回齿轮的一端开设有若干个缺口，所述连接装具上滑动设置有止回插销，所述止回插销与连接装具之间设置有弹簧，止回插销对若干个所述缺口进行单向锁紧，将腰部组具放置在腰部位置，将左装具及右装具同时向连接装具靠拢，直至左装具及右装具贴合人体的髋骨，左装具及右装具向连接装具靠拢的同时，左装具及右装具上的齿条同时推动单向止回齿轮顺时针转动，弹簧一直处于拉伸的状态，止回插销在弹簧的作用下时刻与单向止回齿轮保持接触，单向止回齿轮顺时针转动时，止回插销的斜面顺着缺口滑动，止回插销的直面与缺口相抵，阻挡单向止回齿轮逆时针转动，当要取下腰部组具时，操作人员拉住止回插销，止回插销与单向止回齿轮互不接触，左装具及右装具可自由移动。
8.进一步的，所述左装具内设置有伺服电机，所述伺服电机的电机轴上安装有螺杆，
所述螺杆上设置有螺母，所述螺母上转动设置有拨叉杆，所述拨叉杆的外侧套设有套筒，所述套筒转动安装在连接装具中，套筒远离拨叉杆的一侧还套设安装有推杆，所述推杆与支撑组具相连接，所述右装具内的设置与左装具相同，所述连接装具内还设置有电池及水平仪，电池为整个矫形器中的机构供电，拨叉杆与套筒间的滑动保持左装具与右装具自由移动时的连接，脊柱侧弯患者的髋骨也呈倾斜状，佩戴的腰部组具也随之倾斜，水平仪检测到腰部组具的倾斜，随后启动两个伺服电机运转，伺服电机带动螺杆旋转，由于拨叉杆限制螺母转动，因此螺杆旋转带动螺母上下移动，位置较低的一端螺杆旋转带动螺母下降，拨叉杆通过套筒改变运动方向，套筒将推杆向上推动，位置较高的一端螺杆旋转带动螺母上升，该端的推杆向下摆动，不论腰部组具是否平衡，通过调节支撑组具的姿态，保持支撑组具保持直立，钢球与球形槽形成球副连接，使支撑组具的调节更为灵活，为矫正组具提供合适的位置支撑。
9.进一步的，所述支撑组具包括若干个龙骨节、若干个板簧，若干个所述龙骨节相连成一条，每两个龙骨节之间均通过板簧进行连接，靠近腰部组具的龙骨节上开设有两个球形槽，两个所述推杆的一端均设置有钢球，两个所述钢球活动设置在两个球形槽中，每个板簧均能通过自身的弹性形变承载拉伸及弯曲方向的力，患者在脊柱矫正治疗的过程中，随着脊柱的康复变直，髋骨到肩部的距离也在变长，所有的龙骨节之间的距离拉大，每个板簧所受到的拉伸力相同，保证每两个龙骨节之间的距离均匀变化，适应患者康复的过程，若患者需要弯腰拾取物品或者系鞋带时，板簧受力弯曲，利用这种弹性势能可辅助患者起身，减轻患者的腰背部受力，方便患者日常的弯腰动作。
10.进一步的，所述肩部组具包括两条背带、背负装具，两条所述背带分别设置在背负装具的两侧，所述背负装具的上端设置有电磁铁，背负装具的内部开有空腔，背负装具的内部滑动设置有压板，所述压板位于电磁铁的下方，压板远离电磁铁的一端连接有拉力弹簧，所述拉力弹簧的一端与背负装具的内壁相连接；
11.靠近所述肩部组具的龙骨节上设置有摩擦板，所述摩擦板位于背负装具内，摩擦板设置在压板的下方，患者将通过两条背带将背负装具背在身上，控制系统向电磁铁内通电，电磁铁吸附压板，拉力弹簧被拉伸，腰部组具调节支撑组具直立后，电磁铁断电，压板受拉力弹簧的拉力而往下压住摩擦板，至此支撑组具被牢牢固定在肩部组具与腰部组具之间。
12.进一步的，若干个所述龙骨节的两侧均开设有卡槽，若干个龙骨节左侧的卡槽中设置有同一个橡胶皮，若干个龙骨节右侧的卡槽中也设置有同一个橡胶皮；
13.所述矫正组具包括两个多向调节机构，每个所述多向调节机构包括调节架，所述调节架的一侧设置有两个滑轮、防滑头，所述防滑头设置在两个滑轮之间，防滑头及两个滑轮均设置在卡槽中，两个所述滑轮与橡胶皮相接触，调节架的另一侧转动设置有两个定位支销，两个所述定位支销之间连接有拉簧，两个所述定位支销与橡胶皮相接触，调节架上还滑动安装有按钮，所述按钮对两个定位支销进行顶推，操作人员按住按钮，按钮压住两个定位支销，两个定位支销与橡胶皮分离，通过两个滑轮调整调节架在支撑组具上的位置，调节结束后，操作人员松开按钮，拉簧拉动两个定位支销相互靠拢，两个定位支销与橡胶皮相接触，并牢牢地抵住橡胶皮，多向调节机构便无法再进行移动。
14.进一步的，每个所述调节架上转动安装有一个转动台，所述转动台的内部开设有
空槽，转动台的内部转动安装有螺形棍，所述螺形棍同轴安装有蜗轮，所述转动台的外侧转动安装有拧转头，所述拧转头同轴连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮啮合传动；
15.所述矫正组具还包括侧压装具所述侧压装具上转动安装有两根拉杆条，每个所述拉杆条插入到一个转动台中，拉杆条上开设有螺旋引导槽，所述螺旋引导槽与螺形棍相配合，将侧压装具置于需要压迫矫正的位置处，将两根拉杆条伸入到两个转动台中，操作人员转动拧转头，蜗杆随之旋转，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动螺形棍旋转，螺形棍将拉杆条旋入，通过螺旋引导槽推动拉杆条移动，两个跟拉杆条同时拉紧后，调节架上的防滑头与橡胶皮相接触，进一步增大调节架与橡胶皮之间的摩擦力，防止调节架发生滑移，侧压装具也定位完成，由于多向调节机构的位置可以任意调节，对侧压装具提供任意方向上的拉力，满足不同脊柱侧弯程度的矫正，精确调整侧压装具对脊柱侧弯压迫的力度以及方向，提高治疗效率，降低支具的更换成本，调节架与龙骨节之间存在间距，即使患者弯腰，龙骨节之间弯曲形变时，也不会影响到调节架的位置，确保机构之间不会存在干涉，满足使用要求。
16.进一步的，所述腰部组具、支撑组具、肩部组具及矫正组具与人体接触的位置处设置有软垫，所述软垫的内部设置有加热丝，所述加热丝对软垫进行加热，加热丝的外层包裹有导热皮，加热丝的温度远远低于软垫的燃点，软垫提高患者佩戴矫形支具的舒适性，天气比较寒冷时利用加热丝对软垫进行加热，减少温度变化对人体皮肤造成刺激。
17.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
18.1、本发明通过在每两个龙骨节之间安装板簧，由每个板簧通过自身的弹性形变承载拉伸及弯曲方向的力，患者在脊柱矫正治疗的过程中，髋骨到肩部的距离也在变长，所有的龙骨节之间的距离拉大，每个板簧所受到的拉伸力相同，保证每两个龙骨节之间的距离均匀变化，适应患者康复的过程，若患者需要弯腰拾取物品或者系鞋带时，板簧受力弯曲，利用这种弹性势能可辅助患者起身，减轻患者的腰背部受力，方便患者日常的弯腰动作。
19.2、通过在支撑组具上设置可移动的多向调节机构，将侧压装具置于需要压迫矫正的位置处，将两根拉杆条伸入到两个转动台中进行调节，由于多向调节机构的位置可以任意调节，对侧压装具提供任意方向上的拉力，满足不同脊柱侧弯程度的矫正，精确调整侧压装具对脊柱侧弯压迫的力度以及方向，提高治疗效率，降低支具的更换成本。
附图说明
20.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
21.图1是本发明的人体穿戴示意图；
22.图2是本发明的整体结构示意图；
23.图3是本发明肩部组具的结构示意图；
24.图4是本发明腰部组具的结构示意图；
25.图5是本发明腰部组具与支撑组具的连接示意图；
26.图6是本发明支撑组具与矫正组具的连接示意图；
27.图7是本发明支撑组具与矫正组具的安装示意图；
28.图8是本发明转动台内部的结构示意图；
29.图9是本发明连接装具的部分结构示意图；
30.图中：1、腰部组具；2、支撑组具；3、肩部组具；4、矫正组具；501、左装具；502、右装具；503、连接装具；6、齿条；701、单向止回齿轮；702、止回插销；8、伺服电机；9、螺杆；10、螺母；111、拨叉杆；112、套筒；113、推杆；12、电池；13、龙骨节；14、板簧；15、橡胶皮；16、背带；17、背负装具；18、电磁铁；19、压板；20、拉力弹簧；21、摩擦板；22、侧压装具；23、拉杆条；24、调节架；25、转动台；26、螺形棍；271、蜗杆；272、蜗轮；28、拧转头；29、滑轮；30、定位支销；31、拉簧；32、按钮；33、防滑头。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.请参阅图1-图9，本发明提供技术方案：一种具有多向限位功能的骨科复位用矫形器，包括腰部组具1、支撑组具2、肩部组具3、矫正组具4，腰部组具1穿戴在人体的髋骨处，肩部组具3背负在人体的肩部，支撑组具2设置在腰部组具1及肩部组具3之间，腰部组具1及肩部组具3对支撑组具2的位置进行调节，矫正组具4设置在肩部组具3上，矫正组具4对骨骼进行矫正复位，腰部组具1、支撑组具2、肩部组具3及矫正组具4与人体接触的位置处设置有软垫(图中未画出)，软垫的内部设置有加热丝(图中未画出)，加热丝对软垫进行加热，加热丝的外层包裹有导热皮，加热丝的温度远远低于软垫的燃点，软垫提高患者佩戴矫形支具的舒适性，天气比较寒冷时利用加热丝对软垫进行加热，减少温度变化对人体皮肤造成刺激。
33.肩部组具3包括两条背带16、背负装具17，两条背带16分别设置在背负装具17的两侧，背负装具17的上端设置有电磁铁18，背负装具17的内部开有空腔，背负装具17的内部滑动设置有压板19，压板19位于电磁铁18的下方，压板19远离电磁铁18的一端连接有拉力弹簧20，拉力弹簧20的一端与背负装具17的内壁相连接，靠近肩部组具3的龙骨节13上设置有摩擦板21，摩擦板21位于背负装具17内，摩擦板21设置在压板19的下方，腰部组具1包括左装具501、右装具502、连接装具503，左装具501及右装具502分别设置在连接装具503的左侧与右侧，左装具501及右装具502靠近连接装具503的一端均设置有齿条6，两个齿条6滑动安装在连接装具503中，连接装具503的内部转动安装有单向止回齿轮701，单向止回齿轮701同时与两个齿条6啮合，单向止回齿轮701的一端开设有若干个缺口，连接装具503上滑动设置有止回插销702，止回插销702与连接装具503之间设置有弹簧，弹簧处于被拉伸的状态，止回插销702对若干个缺口进行单向锁紧，患者将通过两条背带16将背负装具17背在身上，将腰部组具1放置在腰部位置，将左装具501及右装具502同时向连接装具503靠拢，直至左装具501及右装具502贴合人体的髋骨，左装具501及右装具502向连接装具503靠拢的同时，左装具501及右装具502上的齿条6同时推动单向止回齿轮701顺时针转动，止回插销702在弹簧的作用下时刻与单向止回齿轮701保持接触，单向止回齿轮701顺时针转动时，止回插销702的斜面顺着缺口滑动，止回插销702的直面与缺口相抵，阻挡单向止回齿轮701逆时针转动。
34.左装具501内设置有伺服电机8，伺服电机8的电机轴上安装有螺杆9，螺杆9上设置有螺母10，螺母10上转动设置有拨叉杆111，拨叉杆111的外侧套设有套筒112，套筒112转动
安装在连接装具503中，套筒112远离拨叉杆111的一侧还套设安装有推杆113，推杆113与支撑组具2相连接，右装具502内的设置与左装具501相同，连接装具503内还设置有电池12及水平仪，电池12为整个矫形器中的机构供电，拨叉杆111与套筒112间的滑动保持左装具501与右装具502自由移动时的连接，脊柱侧弯患者的髋骨也呈倾斜状，佩戴的腰部组具1也随之倾斜，水平仪检测到腰部组具1的倾斜，随后启动两个伺服电机8运转，伺服电机8带动螺杆9旋转，由于拨叉杆111限制螺母10转动，因此螺杆9旋转带动螺母10上下移动，位置较低的一端螺杆9旋转带动螺母10下降，拨叉杆111通过套筒112改变运动方向，套筒112将推杆113向上推动，位置较高的一端螺杆9旋转带动螺母10上升，该端的推杆113向下摆动，调节支撑组具2的姿态，保持支撑组具2保持直立，控制系统向电磁铁18内通电，电磁铁18吸附压板19，拉力弹簧20被拉伸，腰部组具1调节支撑组具2直立后，电磁铁18断电，压板19受拉力弹簧20的拉力而往下压住摩擦板21，至此支撑组具2被牢牢固定在肩部组具3与腰部组具1之间；
35.需要取下腰部组具1时，操作人员拉住止回插销702，止回插销702与单向止回齿轮701互不接触，左装具501及右装具502可自由移动。
36.支撑组具2包括若干个龙骨节13、若干个板簧14，若干个龙骨节13相连成一条，每两个龙骨节13之间均通过板簧14进行连接，靠近腰部组具1的龙骨节13上开设有两个球形槽，两个推杆113的一端均设置有钢球，两个钢球活动设置在两个球形槽中，每个板簧14均能通过自身的弹性形变承载拉伸及弯曲方向的力，患者在脊柱矫正治疗的过程中，随着脊柱的康复变直，髋骨到肩部的距离也在变长，所有的龙骨节13之间的距离拉大，每个板簧14所受到的拉伸力相同，保证每两个龙骨节13之间的距离均匀变化，适应患者康复的过程，若患者需要弯腰拾取物品或者系鞋带时，板簧14受力弯曲，利用这种弹性势能可辅助患者起身，减轻患者的腰背部受力。
37.若干个龙骨节13的两侧均开设有卡槽，若干个龙骨节13左侧的卡槽中设置有同一个橡胶皮15，若干个龙骨节13右侧的卡槽中也设置有同一个橡胶皮15，矫正组具4包括两个多向调节机构，每个多向调节机构包括调节架24，调节架24的一侧设置有两个滑轮29、防滑头33，防滑头33设置在两个滑轮29之间，防滑头33及两个滑轮29均设置在卡槽中，两个滑轮29与橡胶皮15相接触，调节架24的另一侧转动设置有两个定位支销30，两个定位支销30之间连接有拉簧31，两个定位支销30与橡胶皮15相接触，调节架24上还滑动安装有按钮32，按钮32对两个定位支销30进行顶推，操作人员按住按钮32，按钮32压住两个定位支销30，两个定位支销30与橡胶皮15分离，通过两个滑轮29调整调节架24在支撑组具2上的位置，调节结束后，操作人员松开按钮32，拉簧31拉动两个定位支销30相互靠拢，两个定位支销30与橡胶皮15相接触，并牢牢地抵住橡胶皮15，多向调节机构便无法再移动。
38.每个调节架24上转动安装有一个转动台25，转动台25的内部开设有空槽，转动台25的内部转动安装有螺形棍26，螺形棍26同轴安装有蜗轮272，转动台25的外侧转动安装有拧转头28，拧转头28同轴连接有蜗杆271，蜗杆271与蜗轮272啮合传动，矫正组具4还包括侧压装具22侧压装具22上转动安装有两根拉杆条23，每个拉杆条23插入到一个转动台25中，拉杆条23上开设有螺旋引导槽，螺旋引导槽与螺形棍26相配合，将侧压装具22置于需要压迫矫正的位置处，将两根拉杆条23伸入到两个转动台25中，操作人员转动拧转头28，蜗杆271随之旋转，蜗杆271带动蜗轮272转动，蜗轮272带动螺形棍26旋转，螺形棍26将拉杆条23
旋入，通过螺旋引导槽推动拉杆条23移动，两个跟拉杆条23同时拉紧后，调节架24上的防滑头33与橡胶皮15相接触，进一步增大调节架24与橡胶皮15之间的摩擦力，防止调节架24发生滑移，侧压装具22也定位完成，由于多向调节机构的位置可以任意调节，对侧压装具22提供任意方向上的拉力，满足不同脊柱侧弯程度的矫正，精确调整侧压装具22对脊柱侧弯压迫的力度以及方向，提高治疗效率，降低支具的更换成本。
39.本发明的工作原理：在使用本发明中的矫形器时，患者先通过两条背带16将背负装具17背在身上，将腰部组具1放置在腰部位置，将左装具501及右装具502同时向连接装具503靠拢，直至左装具501及右装具502贴合人体的髋骨，左装具501及右装具502向连接装具503靠拢的同时，左装具501及右装具502上的齿条6同时推动单向止回齿轮701顺时针转动，弹簧一直保持被拉伸的状态，止回插销702在弹簧的作用下时刻与单向止回齿轮701保持接触，单向止回齿轮701顺时针转动时，止回插销702的斜面顺着缺口滑动，止回插销702的直面与缺口相抵，阻挡单向止回齿轮701逆时针转动，随后水平仪检测到腰部组具1的倾斜，通过控制两个伺服电机8运转，伺服电机8带动螺杆9旋转，由于拨叉杆111限制螺母10转动，因此螺杆9旋转带动螺母10上下移动，位置较低的一端螺杆9旋转带动螺母10下降，拨叉杆111通过套筒112改变运动方向，套筒112将推杆113向上推动，位置较高的一端螺杆9旋转带动螺母10上升，该端的推杆113向下摆动，调节支撑组具2保持直立，控制系统向电磁铁18内通电，电磁铁18吸附压板19，拉力弹簧20被拉伸，腰部组具1调节支撑组具2直立后，电磁铁18断电，压板19受拉力弹簧20的拉力而往下压住摩擦板21，至此支撑组具2被牢牢固定在肩部组具3与腰部组具1之间。
40.接着安装矫正组具4，操作人员按住按钮32，按钮32压住两个定位支销30，两个定位支销30与橡胶皮15分离，通过两个滑轮29调整调节架24在支撑组具2上的位置，调节结束后，操作人员松开按钮32，拉簧31拉动两个定位支销30相互靠拢，两个定位支销30与橡胶皮15相接触，并牢牢地抵住橡胶皮15，多向调节机构便无法再移动，将侧压装具22置于需要压迫矫正的位置处，将两根拉杆条23伸入到两个转动台25中，操作人员转动拧转头28，蜗杆271随之旋转，蜗杆271带动蜗轮272转动，蜗轮272带动螺形棍26旋转，螺形棍26将拉杆条23旋入，通过螺旋引导槽推动拉杆条23移动，两个跟拉杆条23同时拉紧后，调节架24上的防滑头33与橡胶皮15相接触，进一步增大调节架24与橡胶皮15之间的摩擦力，防止调节架24发生滑移，侧压装具22也定位完成。
41.若需要脱下矫形器时，操作人员先拆下矫正组具4，再取下腰部组具1，操作人员拉住止回插销702，止回插销702与单向止回齿轮701互不接触，左装具501及右装具502可自由移动，左装具501及右装具502打开，患者最后脱下肩部组具3。
42.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
43.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。