矫形装置的制作方法

矫形装置
1.相关申请的交叉引用
2.本发明要求于2019年12月5日提交的美国临时专利申请no.62/943,997，以及于2020年11月4日提交的美国专利申请no.17/089,347的优先权。62/943,997和17/089,347的全部内容通过引用整体并入本文。


背景技术：
1.技术领域
3.本发明总体上涉及矫形支承和支架的领域，更具体地，涉及一种在穿脱以及舒适性方面有所改进的盖膝支架。
4.2.相关技术
5.骨关节炎(osteoarthritis，oa)支架可以大致分为两大类，一类是完全由刚性框架构件构成，另一类是由具有一些较小刚性内部构件的软织物/氯丁橡胶式支架构成。软型的支架被认为更容易使用，并且因此获得更好的患者依从性，而刚性装置在产生缓解疼痛的矫正力方面倾向于更为有效。然而，后者倾向于更难以使用，并且被患者认为是笨重的，并且可能比套筒型支架更不理想。如下将公开的本发明结合了刚性框架型支架和软型支架的优点。
6.标题为“orthopedic device for treating osteoarthritis of the knee”的美国专利no.10,052,221公开了软型支架。
7.标题为“orthotic device with snap fit cuff and latch mechanism”的美国专利no.10,369,037，标题为“orthopedic device for unloading a knee”的美国专利申请no.16/154,164，标题为
““
knee brace apparatus and method”的美国专利申请no.15/178,840，标题为“a one-size fits all unloading and/or stabilizing knee brace for use from either the inside or the outside of the left or right knee”的美国专利申请no.15/316,924，标题为“orthopedic device”的美国专利no.9,220,622，标题为“knee brace”的美国专利申请no.14/263,023，标题为“orthopedic device having detachable components for treatment stages and method for using the same”的美国专利申请no.14/169,786，标题为“knee brace and method for securing the same”的美国专利申请no.12/728,336，标题为“knee brace immobilizer”的美国专利no.7,122,016，标题为“knee unloading orthotic device and method”的美国专利申请no.10/609,986，标题为“dynamic orthopedic knee brace assembly”的美国专利no.5,857,989，以及标题为“double hinged knee brace with double leg wrap”的美国专利no.4,726,362公开了各种类型的oa支架。


技术实现要素：

8.一方面，本发明实施为矫形装置，包括包裹物、铰接框架，以及多个附接至所述包
裹物的绑带。铰接框架容纳在包裹物内，并包括大腿部分、小腿部分和中心铰链。大腿部分包括配置为包裹在腿的前部的半柔软弯曲大腿套箍。小腿部分包括配置为包裹在腿的后部的半柔软弯曲小腿套箍。中心铰链连接大腿部分与小腿部分。该矫形装置将刚性类型的单个直立支具的特性与增强易用性和依从性的柔软包裹物相结合。前部的弯曲大腿套箍以及后部的弯曲小腿套箍提升稳定性，与此同时，包裹物提供舒适性。
9.矫形装置包括直立大腿杆，其具有直立大腿杆第一端部和直立大腿杆第二端部。直立大腿杆第一端部连接到中心铰链。半柔软弯曲大腿套箍从直立大腿杆第二端部处延伸。类似地，直立小腿杆具有直立小腿杆第一端部和直立小腿杆第二端部。直立小腿杆第一端部连接到中心铰链。半柔软弯曲小腿套箍从直立小腿杆第二端部处延伸。
10.中心铰链包括配置为调节铰接框架的q角的q角调节器。虽然确实存在具有刚性内部构件的其它软支架，但是即使有，也只有很少利用具有调节内翻外翻矫正角度的(即q角)能力的刚性立柱(即铰接框架)，这能显著地影响为受骨关节炎侵袭的骨关节炎腔室卸荷的3点式压力系统(3-point pressure system)。
11.用于大腿和小腿的绑带优选地利用按钮夹和插座，以提供容易的紧固。
12.矫形装置优选地包括在中心铰链附近的腘窝弹性面板，以最小化弯曲过程的隆起。
13.包裹物优选地包括固定到自身上以围绕使用者的腿部形成闭合的套的主面板。主面板包括大面板和小面板。小面板与大面板相邻固定。小面板包括位于其大腿端部处的上部手指容袋，和位于其小腿端部处的下部手指容袋。
14.另一方面，本发明实施为穿戴矫形装置的方法。穿戴矫形装置的方法包括首先提供矫形装置，该矫形装置包括包裹物、铰接框架，以及多个附接至所述包裹物的绑带。铰接框架容纳在包裹物内，并包括大腿部分、小腿部分和中心铰链。大腿部分包括配置为包裹在腿的前部的半柔软弯曲大腿套箍。小腿部分包括配置为包裹在腿的后部的半柔软弯曲小腿套箍。中心铰链连接大腿部分与小腿部分。
15.在这个穿戴矫形装置的方法中，包裹物围绕使用者的腿部放置。大腿绑带随后首先在后部围绕大腿后肌缠绕，然后在前部绕过大腿，随后附接至位于大腿套箍上的大腿绑带插座。小腿绑带随后在后部围绕小腿缠绕，然后在前部绕过胫骨，随后附接至位于框架上的小腿绑带插座。
16.在一个实施例中，包裹的方法包括使用者的一只手的手指插入上部手指容袋中，并且围绕腿部拉动包裹物的一端，并且使用者的另一只手抓住包裹物的另一端以紧固包裹物的另一端；并且使用者一只手的手指插入下部手指容袋，并且围绕腿部拉动包裹物的一端，并且使用者的另一只手抓住包裹物的另一端以紧固包裹物的另一端。
附图说明
17.图1是显示在使用者的腿上的本发明的矫形装置的左前侧透视图。
18.图2是图1的矫形装置的右后侧透视图。
19.图3是图1的矫形装置的正面透视图。
20.图4是未拉紧的所述矫形装置在水平面上的透视图。
21.图5是所述矫形装置的铰接框架的前侧透视图。
22.图6是所述矫形装置的铰接框架的后侧透视图。
23.图7是所述矫形装置的一部分的侧面透视图，示出了位于所述矫形装置的铰接框架的下侧的大腿绑带附接件。
24.图8是所述矫形装置的一部分的透视图，示出了小腿绑带延伸穿过在所述矫形装置上的带环附接件。
25.图9a是本发明的大腿按钮夹的下侧的透视图。
26.图9b是显示为脱离的大腿按钮夹和大腿按钮插座的俯视图。
27.图9c是沿图1中的线9c-9c截取的截面图，示出了使用者的手指将大腿按钮夹从大腿按钮插座上脱离。
28.图9d是显示为附接在一起的大腿按钮夹和大腿按钮插座的俯视图。
29.图10示出了位于所述矫形装置大腿端部处的上部手指容袋的使用。
30.图11示出了位于所述矫形装置小腿端部处的下部手指容袋的使用。
31.图12示出了在所述矫形装置上的大腿绑带锚固点。
32.图13示出了正在被缠绕在所述矫形装置上的大腿绑带。
33.图14示出了正在连接到大腿绑带按钮插座的大腿绑带按钮夹。
34.图15示出了正在被缠绕在所述矫形装置上的小腿绑带。
35.图16示出了正在连接到小腿绑带按钮插座的小腿绑带按钮夹。
36.所有附图中，相同的元件或部件将通过相同的附图标记表示，而相等价的元件将用撇号表示。
具体实施方式
37.现在参考附图和标注在其上的附图标记，图1至4示出了本发明矫形装置的优选实施例，通常标记为10，显示为位于用虚线12表示的使用者的腿上。矫形装置10包括通常标记为14的包裹物，通常标记为16的铰接框架，通常标记为18的大腿绑带，以及通常标记为20的小腿绑带。
38.包裹物14包括设计成符合腿部轮廓的多个面板，和固定到自身上以形成套结构的装置。通常标记为22的主面板固定到自身上，以在使用者的腿部周围形成封闭的套。主面板22包括大面板24和小面板26。小面板26通过后部垂直解剖缝合线28与大面板24相邻固定。
39.大腿紧固补片30和小腿紧固补片32各自附接至大面板24上。每个补片30、32具有钩环型紧固系统的钩型紧固件，例如紧固件或由paiho north america制造的紧固件。
40.大面板24包括用于容纳铰接框架16的前部大腿容袋34和后部小腿容袋36。
41.大面板24具有腘窝弹性面板38，以减少弯曲状态期间的隆起。垂直解剖缝合线28开始于矢状面附近的小腿端部，围绕腘窝弹性面板38向上盘旋，结束于几乎与前部大腿容袋34相对的大腿端部。腘窝弹性面板38位于铰接框架16的中心铰链40附近。腘窝弹性面板38优选地在与铰接框架16相反方向的包裹物的一侧较宽(即离中心铰链最远的)。这个较宽的侧承受最大的拉伸。提供该特征，使得当被穿戴时，该“梯形”的形状变成对称的椭圆形，从而保证腘窝区域受较薄的材料适当地覆盖，以最小化因较厚的材料在前部大腿容袋34和后部小腿容袋36所引起的隆起和不适。宽度和长度与包裹物的尺寸和包裹物需要拉伸的程
度成比例。
42.小面板26包括位于其大腿端部处的上部手指容袋42，和位于其小腿端部处的下部手指容袋44。这些手指容袋42、44将在下文参照图10至11更详细地讨论。
43.现在参考附图5至6，铰接框架16包括大腿部分46，小腿部分48，以及中心铰链40。大腿部分46包括配置为包裹在腿的前部的半柔软弯曲大腿套箍50。小腿部分48包括配置为包裹在腿的后部的半柔软弯曲小腿套箍52。中心铰链40连接大腿部分46与小腿部分48。大腿部分46包括具有直立大腿杆第一端部56和直立大腿杆第二端部58的直立大腿杆54，并且直立大腿杆第一端部56连接到中心铰链40。半柔软弯曲大腿套箍50从直立大腿杆第二端部58处延伸。半柔软弯曲大腿套箍50在其端部具有大腿绑带按钮插座57，该大腿绑带按钮插座57具有保护性凸起边缘59。在此使用的与每个套箍所相关的术语“半柔软”是指每个套箍所具有的适应使用者腿部曲率轮廓的能力。每个套箍优选地由大约3毫米厚的聚酯弹性体塑料制成。可以使用的示例材料由dupont以商标7246出售，它具有标称硬度为72d的高模量等级。
44.小腿部分48包括具有直立小腿杆第一端部62和直立小腿杆第二端部64的直立小腿杆60。直立小腿杆第一端部62连接到中心铰链40。半柔软弯曲小腿套箍52从直立小腿杆第二端部64处延伸。半柔软弯曲小腿套箍52在其端部具有小腿绑带按钮插座61，该小腿绑带按钮插座具有保护性凸起边缘63。
45.中心铰链40包括q角调节器41，该q角调节器41配置为在冠状(即正面)面上调节铰接框架16的q角。q角调节器41在横向(即水平)面上施加卸载力。它可以被调节成朝向膝盖或远离膝盖，以分别提供推或拉的卸载力。中心铰链40在每一侧包括用于限制弯曲和伸展的插入物43。所示的中心铰链40是多中心铰链；然而，可使用单中心铰链替代。
46.现在参考图7，大腿绑带18包括牢固地附接至包裹物14的大腿绑带锚固端66。直立大腿杆54包括直立大腿杆钩材料(即钩补片)68，用于与大腿绑带锚固端66上的大腿环材料70接合。这防止了当大腿绑带18被拉紧时大面板24的移位或隆起。大腿绑带18通过附接至大腿容袋34内部的大腿带环71，保持在大腿容袋34附近。大腿绑带18包覆并横跨直立大腿杆54。大腿绑带18向后和向上延伸，并缠绕在包裹物14的前部。
47.现在参考图8，小腿绑带20包括牢固地附接至包裹物14的小腿绑带锚固端72。直立小腿杆60包括直立小腿杆钩材料(即钩补片)74，用于与小腿绑带锚固端72上的小腿环材料76接合。这防止了当小腿绑带20被拉紧时大面板24的移位或隆起。小腿绑带20通过附接至小腿容袋36内部的小腿带环73，保持在小腿容袋36附近。小腿绑带20包覆并横跨直立小腿杆60。小腿绑带20向后和向下延伸，并缠绕在包裹物14的前部。
48.带环71、73有助于保持绑带被正确地附接，并将绑带指向正确的后部方向。带环71、73保持绑带附接至容袋，因此当框架被取下和更换以进行调整/清洗时，绑带不会错误地放置在框架下面。
49.重新参考图1和图4，大腿绑带18在自由端(即其大腿绑带夹接合端80)具有大腿绑带按钮夹78。该大腿绑带按钮夹78包括d型环(d-ring)部分。大腿绑带按钮夹78提供用于将大腿绑带18与铰接框架16快速附接或释放以进行穿戴和脱下的装置。
50.再次参考图1和图4，小腿绑带20的自由端(即其小腿绑带夹接合端84)具有小腿绑带按钮夹82。该小腿绑带按钮夹82包括d形环部分。小腿绑带按钮夹82提供用于将小腿绑带
20与铰接框架16快速附接或释放以进行穿戴和脱下的装置。
51.绑带80、84的端部优选地包括钩紧固片，用于提供对绑带的长度的调节。
52.现在参考图9a至9d，示出了大腿按钮组件，其共同包括铆接至大腿套箍的接收器部件(即插座57)，和附接至大腿绑带的按钮夹78(即连接件，chafe)。(小腿按钮组件的构造与将要描述的大腿按钮组件相同，然而，小腿按钮插座附接至框架的端部。)插座57具有用于铆接的孔84，以将其附接至支架(铰接框架)并可在其上旋转，以及在铆接区域与按钮区域86之间的薄塑料区域85，其使得接收器可以弯曲从而匹配人体结构的圆周。按钮区域86具有用于按钮夹滑入的槽87，用于按钮89卡入并保持住连接件78的孔88，以及使得手指可以容易地确定按钮位置的凹面区域90，这也有助于防止按钮的意外按压。槽的底部侧具有螺纹状外部区域91，以防止底部过度弯曲，从而使得按钮不会意外地脱离。按钮夹具有用于绑带附接穿过的槽92、薄塑料区域93以及按钮89，该薄塑料区域93在槽92与按钮89之间，使得按钮夹可以弯曲从而匹配人体结构的圆周，该按钮89具有圆形形状，使得按钮夹可以旋转从而绑带可以跟随人体结构的形状，在该圆形形状中间的凹按钮89具有凹面区域94，其有助于防止意外按压，该区域也与手指的形状更为接近从而允许更容易的按压。在该凹面的中间具有凸圆95，以及在其出口侧具有同心的脊96，其帮助手指获得良好的抓握以激活按钮。该按钮具有柔软铰链区域97，其使得按钮89可以弯曲离开接收器孔的壁88以移除。接收器孔的壁88在由槽开口87形成的上部外侧边缘上具有引入倒角102。倒角102协助按钮89的入口侧99通过槽87。它还具有两个止动件98，其使得按钮不会向上弯曲进入接收器孔88中太多，从而使得柔软铰链97不被弹起。按钮89的高度在入口侧99较低，以便于容易插入，但在出口侧较高，以便于保持。该分级的高度也使得接收器顶部区域相对于孔88轻微弯曲从而不影响插入。入口侧99仍然足够高，从而使得当按钮夹在接收器中旋转时，按钮89不会意外地解除。出口侧100足够高以用于保持，但是当被激活时仍然可以滑过接收器的槽开口87。铰链97和止动件98的位置，以及按钮100的出口侧使得按钮可以向上弯曲，以使得其当围绕人体结构弯曲时以及当从绑带上被施加更大的力时，保持与接收器孔的88紧密接触，从而使得按钮夹不会从接收器(插座)中被拉出。
53.现在参考图10，在穿戴期间，使用者用一只手在小面板26的大腿端部处接合上部手指容袋42。使用者用另一只手接合大腿紧固补片30。两者被按压在一起。
54.类似地，如图11所示，使用者在小腿处接合下部手指容袋44和小腿紧固补片32。
55.现在参考图12至14，大腿绑带18包覆并横跨铰接框架16。大腿绑带18向后和向上延伸，并缠绕在包裹物14的前部。位于大腿绑带18端部的大腿按钮夹78与位于大腿套箍50端部的大腿按钮插座57接合。
56.现在参考图15至16，小腿绑带20包覆并横跨铰接框架16。小腿绑带20向后和向下延伸，并缠绕在包裹物14的前部。位于小腿绑带20端部的小腿按钮夹82与位于铰接框架16端部的小腿按钮插座61在接合。如上所述，每个绑带18、20的张力可以通过提供对绑带长度调节的钩紧固片调节。
57.如上所述，在不脱离本发明的精神和所附的权利要求的范围的情况下，可以设计其它实施例和配置。