专利名称：用于校正身体关节位置的矫形器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于校正身体关节位置的矫形器，所述的矫形器在由所述的身体关节相连的两个肢体上延伸并且安装有形成所述矫形器的两个臂，所述的臂每一个都通过连接装置分别保持到各自的肢体上并且通过与身体关节相邻的枢轴接头相互连接。
背景技术：
用于膝关节的这类矫形器在欧洲专利说明书EP0879032B1中描述和示出，其中矫形器的两个臂由分两部分的杆形成，所述的杆包括旋转铰链，其相对于膝关节向尾端偏移以适应后者的运动模式，并且其包括一个销。因为所述的销在枢轴承上偏心安装，所以其以旋转移动方式连接两个尾部并且，通过所述枢轴承的旋转，移动旋转铰链的销，这种移动为所述的销提供更广泛地适合膝关节运动模式的位置。
另外，一种用于校正脚拇指位置的矫形器可以从德国实用新型说明书DE20312159U1中了解到。通过铰接的弯曲杆在脚的内侧从趾骨延伸到脚拇指，所述的矫形器用于为脚拇指提供由铰接的弯曲杆提供的定位，由此来校正脚拇指的错误位置，即脚拇指相对于脚的纵向的倾斜位置。作为其特别有益的实施例，参考公开文本的第9页最后一章的用于铰接的弯曲杆的碳纤维加固板，其受热时可以成形，冷却后，具有大的弹性力。由铰接的弯曲杆的材料施加矫正脚拇指位置的力，其中在自然的屈伸方向上脚拇指的移动性，即在脚弯曲运动期间脚拇指的弯曲，不受已有矫形器具有可以围绕销旋转的接头的事实的限制，所述的接头允许所述的弯曲和延伸。铰接弯曲杆的定型适配需要相当大的努力，所述的适配可能通过热改变铰接弯曲杆的定位，因为，如上所述，这要求加热铰接弯曲杆，由于为此所需的温度，该加热不能由医师在患者他/她身上进行。因此，在对其适配时，有必要在不断探索的基础上将铰接弯曲杆进行适配，通过重复地加热铰接弯曲杆并且每次调节弯曲的角度是必要的。每一次都需要将铰接弯曲杆从患者身上固定并且取下。在再次调节铰接弯曲杆时，需要患者必须再次去拜访有所需的用于调节铰接弯曲杆弯曲度的装置的医师。因为不可能将这种调节在患者的脚上实施，所以事实上只能在视觉判断的基础上进行，因为不能考虑到前面的初始值，所以，这首先使后面铰接弯曲杆的再次调节复杂化，因为这些初始值以任何已知的方法都不能获得。
发明内容
因此本发明的目的是生产一种用于矫正身体关节位置的矫形器，其中，在保持关节的正常弯曲运动时，所述的矫形器选择性地允许所需的弯曲运动平面的调节，这认为是必要的，之后可以容易地在患者身上进行这种调节。
本发明的目的是通过最初描述的并且具有这样设计的矫形器来实现，为了满足正常运动期间所需的弯曲，枢轴接头通过由一个臂环绕的轴环形成，所述的轴环固定连接到环轴承上来形成中心调节环，所述的环轴承相对于轴环是偏心的，所述的环轴承形成另一个臂的枢轴承，所述的枢轴承由另一个臂环绕，其中取决于调节环相对于连接到轴承环上的臂的旋转角度，通过调节环的旋转，环轴承的旋转平面相对于轴环的旋转平面可旋转一个角度，所述的角度使得由轴环支撑的臂一以及，通过所述的臂，由此被保持的肢体—呈所述肢体关于延伸的正常位置的枢轴位置。
这种设计的结果是，增加一个臂的允许弯曲的运动来包括所述臂的枢轴转动，所述枢轴转动在治愈身体关节的肢体的偏移位置所需的范围内逐渐调节。为了所述的调节，仅仅需要旋转支撑各自臂的环轴承，其中，当环轴承旋转时，因为其相对于轴环的偏心，该环轴承改变其关于轴环的旋转平面(弯曲运动平面)的旋转平面并且呈各自所需角度，该角度然后引起作用于所述肢体的臂的对应枢轴位置，其弯曲运动平面也由此相应地枢轴转动。因此，将所需的这两种旋转的组合设计加入到中心调节环上是至关重要的，中心调节环包括固定连接到轴环上环轴承，因为调节环(类似于万向节)在这种用于各自肢体的枢轴位置的连接中所需的角度范围内作用，尽管不需要第二个轴，然而轴环和环轴承之间的固定连接使得在横向上有特别紧凑的设计，这就允许没有不适感地穿戴所述的矫形器。
依据本发明的矫形器可以用于需要校正弯曲运动的身体关节，其中该弯曲运动平面可能需要相对于正常的弯曲运动平面调节角度。这是必要的，例如，对于矫正脚拇指的位置或对于矫正膝关节的位置来说，但是当然，在其它身体关节上也是有可能的。
一种用于校正脚拇指位置的矫形器的设计是有益的，所述的矫形器带有两个臂，两个臂在脚的内侧从趾骨延伸到脚拇指并且由各自的套箍固定到趾骨和脚拇指上，这种设计是，为了转动脚期间所需的弯曲，枢轴接头通过由一个臂环绕的轴环形成，并且根据调节环的旋转角度，由另一个臂环绕的环轴承确定前一个臂关于于延伸的正常位置的枢轴位置。
通过调节环的旋转，那么使得在矫正脚拇指的位置所需的范围内调节弯曲运动平面成为可能并且由此适于矫正脚拇指的移位，特别有益的是，这种调节可以通过固定在患者身上的矫形器来完成。
依据本发明的矫形器的应用的另一个例子是通过矫形器的两个臂矫正膝关节的位置，所述的两个臂从大腿经膝关节延伸到小腿，通过各自的套篐固定到大腿和小腿上，并且通过与膝关节相邻的枢轴接头相互连接。这种设计是有益的，也就是为了膝关节运动期间所需的弯曲，枢轴接头由被一个臂环绕的轴环形成，并且根据调节环的旋转角度，由另一个臂环绕的环轴承设定前一个臂相对于延伸的正常位置的枢轴位置。
通过调节环的各自调节，有可能消除膝外翻和罗圈腿，这一点再次通过固定在患者身上的矫形器而成为可能。
为了使患者和主治医师更清楚作用于脚拇指上的臂当前的枢轴位置，环绕轴环的臂配置有环形刻度，所述的环形刻度指示环轴承的旋转角度并且由此指示与脚拇指接触的臂的旋转角度。环轴承的旋转—在该旋转期间所述的轴环在环绕它的臂中滑动旋转—可以通过任何工具容易地实行，该工具以任何方式与环轴承啮合。下面将给出这方面的一个例子。
为了实现两个臂和调节环之间的固定连接，使用通过压入到轴环内的扩展环是非常可能的，其中，通过在轴环或环轴承的方向上扩展，只要所述的扩展环被压入，其就确保上述肢体之间的连接不会松开。所述的扩展环也可以用其边缘与环轴承上的凹槽相啮合，这在电子装置中是已知的形式。扩展环用于调节环轴承所需的各个旋转角度，随之调节与脚拇指接触的臂必需的枢轴位置。之后将扩展环压入到轴环内，由此来固定整个连接。
为了使矫形器有效使用，在对脚拇指的进行准直作用时以及出于医疗原因，必须不转动脚的哪些情况，如，在先进行手术之后，脚拇指需要保持直线对准而不能进行任何弯曲的情况，为环绕轴环的臂提供选择性地可连接的防转装置是有益的，所述装置以一种方式将所述的臂和轴环锁在一起使得所述的臂不能再围绕轴环旋转。这可以这样实现，例如，通过选择性啮合的齿部的任何形式实现，这就确保，在保持与脚拇指相接触的臂的所需的枢轴位置时，所述的臂不能围绕轴环旋转，即，脚拇指可靠地保持在其已调节位置，只要固定防转装置就会产生这种情况。
为了将矫形器设计成可以在不施加任何不适压力的情况下穿戴，所述的臂可以在面向所述部件的侧面配置合适的垫。
对于轴环和环轴承来说相互成为整体是有益的，尤其是当它们由弹性模形成时，所述的弹性模易于生产并且也具有用于固定目的所必需的强度和弹性。
本发明的示例性实施例在图中示出，其中图1示出了固定到右脚上的矫形器；图2示出了脚拇指弯曲时的同一个矫形器；图3示出了调解脚拇指位置的调节环；
图4a、b、c示出了矫形器的接头的截面图，其中调节环被调整以矫正向左移位的右脚脚拇指；图5a、b、c示出了同样的接头的横截面图，其中调节环旋转使得右脚的脚拇指位置保持正常；图6a、b、c示出了同样的连接，其中调节环被调整以矫正向右移位的右脚脚拇指。
图7示出了图4-6中示出的接头的主要部件的分解图；图8示出了固定到腿上的矫形器的透视图；图8a、b、c从膝关节的视角示出了固定到腿上的同样的矫形器，其中，为了简化表示，省略了用于固定矫形器的套篐。
具体实施例方式
图1示出了矫形器2，其固定到右脚1上并且其所处的位置为矫形器2通过固定绷带3固定到跖骨28上并且通过类似的固定绷带4固定到脚拇趾5上，从而使脚处于正常位置。矫形器2在其中心附近具有接头6，所述的接头6将矫形器2分为脚趾臂7和趾骨臂8，脚趾臂7和趾骨臂8在其面对脚的侧面都安装有各自的垫9和10，所述的垫可以确保没有任何不适感地佩戴矫形器2。两个绷带3和4是已知设计，绷带3支撑趾骨臂8，绷带4支撑脚趾臂7。
如图2所示，在转动脚1期间，接头6允许矫形器2相对于趾骨28弯曲脚趾并且由此弯曲脚拇指5。为此，接头6为旋转设计，这些结合附图4-6有更详细地介绍。在图1和2中枢轴承的作用通过画于接头6上的点划线11表示。
图1和2中接头6的设计在图4至6有更详细地表示，示出了接头6的不同设置。接头6包含调节环12，其中用于趾骨臂8的环轴承13和用于脚趾臂7的轴环是一体的。为此目的，调节环12与轴环14和环轴承13整体结合。
为了说明调节环12的设计和操作原理，参考图3，其中清楚地示出了调节环12的独特设计，尤其是关于环轴承13的旋转平面15相对于轴承环14旋转平面的16的倾斜位置。当调节环12旋转时，带有环轴承13的肢体可以说是根据其偏心率围绕调节环12的中心移动，由于旋转平面15的变化位置，从一个极端相对位置(见图4)向另一个极端相对位置(见图6a)移动。
在调节环12的各个部分中，即在轴环14和环轴承13中，趾骨臂8和脚趾臂7的连接(这在图4a、5a和6a中清楚地示出)通过轴环14和环轴承13各自的边缘与趾骨臂8和脚趾臂7上的对应的环形槽相啮合(也参见图7)来实现，其结果是脚趾臂7和趾骨臂8都能相对于调节环12旋转。因为各自的臂被锁在相应的连接件即轴环14和环轴承13上，所以在调节环12中脚趾臂7和趾骨臂8的连接得以实现，由于调节环12的相应弹性，因此各自的啮合边缘存在卸下的情况，为此，所述的啮合边缘具有从外部开始的斜面形式，其结果是，两个臂7和8由此可以一起连接到调节环12上使得调节环12紧紧地握持两个臂7和8，然而臂7和8仍旧可以相对于调节环12旋转。
调节环12可以通过环轴承13的旋转选择性地相对于趾骨臂8调节，其中，由于环轴承13相对于轴环14的偏心率并且由于环轴承13的旋转平面15相对于轴环14的旋转平面16的倾斜，存在脚趾臂7的各自的旋转角度，这在图4a、5a、6a中依次示出，对于脚趾臂7的连接来说，从+10°到-10°的角，因此脚趾臂7从朝向远离脚的方向的偏斜位置(在图4b中示出)经过其正常位置(在图5b中示出)进入朝向脚的方向的偏斜位置(在图6b中示出)。旋转平面15的移位导致上述脚趾臂7的调节，由于该脚趾臂7与脚拇指5相接触，所以其将脚拇指5旋转到相应的位置。
所以，通过调节环12的旋转，脚趾臂7的连接部件分别确定了脚拇指的位置，如图4b、5b和6b所示，其中在脚趾的弯曲(见图2)期间，接头内的旋转发生在轴环14和脚趾臂7的连接区域。在所述的旋转期间，由于上述的弯曲，因此，环轴承13上趾骨臂8的连接保持不变，结果是，不管弯曲的角度如何，由前面调节环12调整确定的、脚趾臂7相对于趾骨臂8的调节都保持不变。
图4c、5c和6c示意性地示出了调节环12相对于趾骨臂8的各个调节，内环代表环轴承13，外环代表轴环14。围绕调节环12在趾骨8上指示有具有角度的刻度18，这也在图1和2中大体上示出。与所述的刻度18相对、在环轴承13设置标记17，其根据刻度18上的对应值表明脚趾臂7相对于正常位置(0°)的当前旋转角度，脚趾臂7相应地旋转(见图4b、5b和6b中标明的各自的角度)，然后不管脚趾的弯曲是否引起调节环12相对于脚趾臂7旋转，都保持这种调节，这种旋转在轴环14区域发生。
图7示出了接头6结构的分解图，示出了相互靠近的趾骨臂8和脚趾臂7，它们由它们的校准凹槽19和20保持在一起。这是通过调节环12来实现的，所述的调节环12包括环轴承13和轴环14。在组装调节环12、脚趾臂7和趾骨臂8期间，环轴承13穿过凹槽20和19直到最后，由于环轴承13的各个肋21的弹性，所述的环轴承13锁定在趾骨臂8的凹槽19的各个边缘，结果使上述三个部分相互连接到一起。为了固定这种连接配置扩展环22，该扩展环22固定到环轴承13的孔中并且沿向外的方向挤压各个肋。另外，扩展环22确保曾经调节的调节环12相对于趾骨臂8的角度位置保持固定。因为在趾骨臂8的凹槽19中配置突出部分23所以上述固定得以实现，所述的突出部分23与环轴承13中各个肋21之间的间隙相啮合。这种啮合通过移走扩展环22松开，结果，因为移走扩展环22，所以就有可能实现调节环12的调解，如图4、5和6所示。调整完成后，然后将扩展环22插入，其结果是所调节的脚趾臂7的旋转角度得以保持。
图7还示出了固定的另一种方法，这次以防转装置24的形式，其可以压入到轴环14的凹槽中，在那里用其齿部牢固地嵌入凹槽中。如果对于治愈因素来说是必要的，所述的防转装置24确保防止脚趾臂7弯曲，这可能在手术后的短时期内是必需的。为此，之后插入防转装置24，并使其延伸部25和锁定钮26啮合在脚趾臂7的对应孔27内，，由此在防转装置24插入期间固定脚趾臂7的位置。(也参见图4a、5a、6a)。
依据本发明的矫形器，其与右脚一起在附图中示出，当然也可以转移到左脚，在这种情况下安装的矫形器，可以说是，在左脚上呈镜像配置而相对于所述的矫形器的内部结构没有任何改变。图4c、5c和6c中示出的调节环12的旋转在图中发生在刻度18的顶部，因此是基于右脚。如果矫形器安装到左脚上，使用的是刻度的底部，可以说是，是顶部的镜像。由此，趾骨臂上刻有的环形刻度能够同时用于右脚和左脚。同样，有可能将环轴承和轴环进行交换，在示范性实施例中环轴承处于外侧，轴环处于内侧，因此可以使轴环位于外侧。在两种情况中，一个臂仍旧与轴环相连并且另一个臂与环轴承相连，或者相反，而接头的操作原理没有任何改变。
图8和8a-c示出了依据本发明的矫形器应用的另一个示例性实施例，这是一个安装到包括膝关节32的腿的大腿30和小腿31上的膝关节矫形器，为此目的膝盖示意性地由附图标记33表示。所述的膝关节矫形器包括两个臂34和35，它们由套箍36和37形式的固定装置分别固定到大腿30和小腿31上。所述的套箍是已知设计。所述的臂34和35通过枢轴接头6相互连接，关于其内部设计，这与图1至7所示的枢轴接头6完全相同。尤其是，关于这一点，可以参考图4a、b、c，5a、b、c，和6a、b、c，其中的位置同样在图8a、b和c中的基本方式中出现。关于膝关节32的弯曲运动和膝关节32的各个侧向旋转，参考图4a、4c，5a、5c，6a、6c中的表示。
图8a、8b和8c同样示出了图4a、5a和6a中示出的旋转平面15和16，尽管它们向膝关节32的中心横向偏移。围绕枢轴接头6旋转的调节环的对应旋转引起了图8a和8c所示的旋转平面16的移动，这对应地调节所述的臂35相对于臂34的位置，这通过图8a和8c的对比更清楚，如图8b所示正常位置处的旋转平面15与旋转平面16是一致的，这保证了膝关节32的正常弯曲运动。
对于是用在右膝盖还是左膝盖，上面已经结合右脚或左脚进行了这些应用的描述。然而，对于本发明的矫形器来说安装到膝关节的内侧或外侧当然是容易实现的，这通过降低带有枢轴接头6的矫形器的整体高度来实现。
权利要求
1.用于校正身体关节(6)位置的矫形器(2)，所述的矫形器(2)在由所述的身体关节(6)相连的两个肢体(5、28；30、31)上延伸并且安装有形成所述矫形器(2)的两个臂(7、8、34、35)，所述的臂(7、8、34、35)每一个都通过连接装置(3、4；36、37)分别保持到所述的肢体(5、28；30、31)上并且通过与身体关节相邻的枢轴接头(6)相互连接，其特征在于，为了正常运动期间所需的弯曲，枢轴接头(6)通过由一个臂(7)环绕的轴环(14)形成，所述的轴环(14)固定连接到环轴承(13)上来形成中心调节环(12)，所述的环轴承(13)相对于轴环(14)是偏心的，所述的环轴承(13)形成另一个臂(8)的枢轴承，所述的枢轴承由另一个臂(8)环绕，其中取决于调节环(12)相对于连接到环轴承(13)上的臂(8)的旋转角度，通过调节环(12)的旋转，环轴承(13)的旋转平面(15)相对于轴环(14)的旋转平面(16)可旋转一个角度，所述的角度使得由轴环(14)支撑的臂(7)—以及，通过所述的臂，由此被保持的肢体(5、31)—呈所述肢体(5、31)关于延伸的正常位置的枢轴位置。
2.根据权利要求1所述的矫形器，所述矫形器用两个臂(7、8)校正脚拇指(5)位置，两个臂(7、8)在脚(1)的内侧从趾骨(28)延伸到脚拇指(5)并且由各套篐(3、4)固定到趾骨(28)和脚拇指(5)上，其特征在于，为了转动脚期间所需的弯曲，枢轴接头(6)通过由一个所述臂(7)环绕的轴环(14)形成，并且根据调节环(12)的旋转角度，由另一个所述臂(8)环绕的环轴承(13)确定前一个臂(7)关于于延伸的正常位置的角度。
3.根据权利要求1所述的矫形器，所述矫形器用两个臂(34、35)校正膝关节(32)位置，所述的两个臂(34、35)从大腿(30)经膝关节(32)延伸到小腿(31)，通过各套箍(36、37)固定到大腿(30)和小腿(31)上，并且通过与膝关节(32)相邻的枢轴接头(6)相互连接，其特征在于，为了膝关节运动期间所需的弯曲，枢轴接头(6)由被一个所述臂(35)环绕的轴环(14)形成，并且根据调节环(12)的旋转角度，由另一个所述臂(34)环绕的环轴承(13)设定前一个臂(35)关于延伸的正常位置的枢轴位置。
4.依据权利要求1至3中任何一项的矫形器，其特征在于所述的环绕轴环(14)的臂(7)配置有环形刻度(18)，所述的环形刻度(18)指示环轴承(13)的旋转角度并且由此指示另一个臂(7)的枢轴位置。
5.依据权利要求1至4中任何一项的矫形器，其特征在于两个臂(7、8)和调节环(12)之间的铰接通过压入到轴环内的扩展环(22)固定。
6.依据权利要求1至5中任何一项的矫形器，其特征在于所述环绕轴环(14)的臂(8)配置一个供选择的可连接的防转装置(24)。
7.依据权利要求1至6中任何一项的矫形器，其特征在于所述的臂(7、8)在面向所述肢体的侧面配置各自的垫(9、10)。
8.依据权利要求1至7中任何一项的矫形器，其特征在于所述的轴环(14)和环轴承(13)相互整体形成。
全文摘要
本发明涉及用于校正身体关节位置的矫形器，所述的矫形器在由所述的身体关节相连的两个肢体上延伸并且安装有形成所述矫形器的两个臂，所述的臂每一个都通过一个套篐保持到所述的各自的肢体上并且通过与身体关节相邻的枢轴接头相互连接，为了正常运动期间所需的弯曲，枢轴接头通过由一个臂环绕的轴环形成，所述的轴环固定连接到环轴承上来形成中心调节环，所述的环轴承相对于轴环是偏心的，所述的环轴承形成另一个臂的枢轴承，所述的枢轴承由另一个臂环绕，其中取决于调节环相对于连接到轴承环上的臂的旋转角度，通过调节环的旋转，环轴承的旋转平面相对于轴环的旋转平面可旋转一个角度，所述的角度使得由轴环支撑的臂—以及，通过所述的臂，由此被保持的肢体—呈所述肢体关于延伸的正常位置的枢轴位置。
文档编号A61F5/01GK1666721SQ20051006771
公开日2005年9月14日 申请日期2005年2月23日 优先权日2004年2月24日
发明者H·冉哈特 申请人:鲍尔弗恩德股份有限公司