混合弹簧和质量平衡矫形器制造技术

一种上躯干增强装置，其中臂组件的力矩可通过一个或多个可动质量块的移动来调谐。所述上躯干增强装置包括：上臂组件，所述上臂组件可枢转地联接到肩部组件，所述上臂组件包括被配置为帮助抵消重力对所述上臂组件和由此承载的任何有效载荷的影响的辅助力机构，所述辅助力机构包括被配置为相对于所述上臂组件的远端移动从而影响所述上臂组件的力矩变化的一个或多个可动质量块。一个或多个可动质量块。一个或多个可动质量块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合弹簧和质量平衡矫形器
[0001]相关申请信息
[0002]本申请要求美国临时申请No.62/967,927(2020年1月30日提交)的权益，其内容通过引用完全地并入本文。


[0003]本公开通常涉及用于患有运动技能丧失的患者的上肢提升和帮助的系统和方法。更具体地，本公开涉及一种被配置为在由于中风而患有神经肌肉障碍、脊髓性损伤或肢体损害的患者中增强现有上身移动并且重建丧失运动技能的上躯干增强系统和使用方法。

技术介绍

[0004]由于中风而具有诸如神经肌肉障碍、脊髓性损伤或四肢损害的神经肌肉异常的个体常常经历肌萎缩症和/或受损运动功能，这可能导致他们的肢体和上身丧失全部功能性。这样的功能性丧失可能使例行任务的执行变得困难，从而不利地影响个体的生活质量。
[0005]仅在美国，140万人患有神经肌肉障碍。据估计，这些人中大约有45000人是儿童，他们受到一种或多种小儿神经肌肉障碍影响。小儿神经肌肉障碍包括脊髓性肌萎缩症(SMA)、脑性麻痹、先天性多发性关节炎(AMC)、贝克氏肌营养不良症和杜氏肌营养不良症(DMD)。成人神经肌肉障碍包括多发性硬化症(MS)、肌萎缩侧索硬化症(ALS)和面肩肱型肌营养不良症(FSHD)。许多这些肌肉障碍是进行性的，使得存在脊髓和/或脑干运动神经元的缓慢退化，从而导致全身无力、骨骼肌萎缩和/或张力减退。
[0006]在美国，大约285000人患有脊髓损伤，同时每年新增17000例。大约54％的脊髓损伤是颈椎损伤，从而导致上肢神经肌肉运动损害。脊髓损伤可能引起病态慢性状况，诸如缺乏随意移动、有问题的痉挛以及可能导致生活质量降低和缺乏独立性的其他身体损害。
[0007]在美国，据估计每年有超过650000名新的幸存中风受害者。大约70
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80％的中风受害者具有上肢损害和/或偏瘫。许多其他个体成为还可能导致进行性肢体损害的无症状性脑梗塞(SCI)或“无症状性中风”的受害者。来自肢体损害和偏瘫的并发症可能涉及痉挛，或当个体设法移动其肢体时肌肉的不随意收缩。如果未经治疗，则痉挛可能导致肌肉冻结在异常和疼痛位置中。另外，紧跟中风之后，发展高张性的可能性增加，或者肌肉紧张度增加。
[0008]受神经肌肉异常折磨的人常常显示出减少的精细和粗大运动技能。在一个人仅能不对称控制特定关节的情况下，该人可以能够控制负责绕关节屈曲的肌肉群，但是他或她对负责伸展的肌肉群的控制可能受损。类似地，相反面可能是正确的，因为用户可以在伸展方向上而非在屈曲方向上具有控制权。在任何一种情况下，如果该人不能发挥他或她的三头肌或者释放活动过度的二头肌，则该人可能不太可能执行他们期望的任务。即使在一个人保持对关节的对称控制的情况下，该人也可能留有对关节相对侧的肌肉群的减少控制。结果，该人可能无法实现关节将正常地允许的全部运动范围并且/或者无法控制关节，使得相关肢体段发挥执行期望任务所需要的力量。
[0009]在许多情况下，能够通过积极疗法和治疗来减慢、停止或甚至逆转由于神经肌肉
异常而导致的强度降低或运动功能损害。至少对于中风受害者，数据表明在首次注意到受损运动功能之后开始治疗越早，并且由患者执行的治疗量越大，患者更好康复的可能性越大。遗憾的是，治疗常常利用昂贵设备并且限于临床内设定，从而显著地限制能够由患者执行的治疗量。在其他情况下，诸如在进行性神经肌肉障碍情况下，疗法的目标可以是为了减慢功能性下降，以便尽可能长地维持个体的生活质量。常见疗法方法包括结合药物以提供症状缓解的物理治疗。
[0010]关于脊髓损伤，虽然没有能够逆转发病率的已知疗法，但是已使用重复性高强度锻炼和使用矫形器来改进患者的力量和整体神经肌肉健康。特别地，已开发了许多上臂支撑装置来加强上肢并且改进用于完成日常生活活动的独立性。此类矫形器的示例被公开在公布的PCT申请号WO2018111853中；WO2018165413；WO2020086515(转让给本公开的申请人)中，这些申请的内容特此通过引用并入本文。
[0011]尽管此类先进矫形系统已证明工作良好，但是仍然需要对被配置为穿戴在用户的躯干和/或上肢周围以为矫形装置提供支撑的身体框架进行改进。本公开解决此关注。

技术实现思路

[0012]本公开的实施方式提供一种上躯干增强装置，该上躯干增强装置被配置为使用户臂的重量平衡并且帮助臂的移动。该上躯干增强装置能够包括被配置为影响力矩臂变化以在给定载荷下抵消一个或多个弹簧常数的一个或多个可动平衡重物或质量块。
[0013]本公开的一个实施方式提供一种上躯干增强装置，其中臂组件的力矩可通过一个或多个可动质量块的移动来调谐。该上躯干增强装置能够包括可枢转地联接到肩部组件的上臂组件，该上臂组件包括被配置为帮助抵消重力对上臂组件和由此承载的任何有效载荷的影响的辅助力机构，其中该辅助力机构包括被配置为相对于上臂组件的远端移动从而影响上臂组件的力矩变化的一个或多个可动质量块。
[0014]在一个实施方式中，辅助力机构包括至少一个弹簧。在一个实施方式中，至少一个弹簧中的张力可经由预张紧机构调节。在一个实施方式中，上躯干增强系统进一步包括可枢转地联接到上臂组件的下臂组件，该下臂组件包括被配置为帮助抵消重力对下臂组件和由此承载的任何有效载荷的影响的第二辅助力机构，其中该第二辅助力机构包括配置为相对于下臂组件的远端移动从而影响下臂组件的力矩变化的一个或多个下臂可动质量块。
[0015]在一个实施方式中，一个或多个可动质量块经由手动致动系统或自动致动系统中的至少一个移动。在一个实施方式中，辅助力机构可经由用户接口控制。在一个实施方式中，辅助力机构进一步包括被配置为标识已知有效载荷以进行一个或多个可动质量块的自动移动的一个或多个传感器。在一个实施方式中，辅助力机构包括被配置为监测在用户的臂中经历的力的一个或多个测力传感器，其中与预期力值的偏差触发一个或多个可动质量块的自动移动。在一个实施方式中，辅助力机构被配置为提供主动阻力作为一种形式的阻力训练。在一个实施方式中，辅助力机构被配置为计算由用户在定义时间段期间执行的做功量。
[0016]本公开的一个实施方式提供一种上躯干增强装置，包括至少一个臂组件，该至少一个臂组件包括被配置为通过一系列期望运动来抵消重力对用户的臂的影响的辅助力机构，该辅助力机构包括被配置为相对于至少一个臂组件的远端移动从而影响至少一个臂组
件的力矩变化的一个或多个可动质量块。
[0017]在一个实施方式中，辅助力机构包括致动系统，该致动系统包括可旋转导螺杆以使一个或多个可动质量块沿着轨道移位。在一个实施方式中，辅助力机构包括致动系统，该致动系统包括被配置为驱动缆索的滑轮系统，一个或多个可动质量块附接在所述缆索上以便影响一个或多个可动质量块沿着至少一个臂组件的长度的移动。在一个实施方式中，辅助力机构包括致动系统，该致动系统包括被配置为影响一个或多个可动质量块沿着至少一个臂组件的长度的移动的齿条和齿轮系统。在一个实施方式中，辅助力机构包括致动系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种上躯干增强装置，其中臂组件的力矩可通过一个或多个可动质量块的移动来调谐，所述上躯干增强装置包括：上臂组件，所述上臂组件可枢转地联接到肩部组件，所述上臂组件包括被配置为帮助抵消重力对所述上臂组件和由此承载的任何有效载荷的影响的辅助力机构，其中所述辅助力机构包括被配置为相对于所述上臂组件的远端移动从而影响所述上臂组件的力矩变化的一个或多个可动质量块。2.根据权利要求1所述的上躯干增强装置，其中所述辅助力机构包括至少一个弹簧。3.根据权利要求1所述的上躯干增强装置，其中所述至少一个弹簧中的张力可经由预张紧机构调节。4.根据权利要求1所述的上躯干增强装置，还包括可枢转地联接到所述上臂组件的下臂组件，所述下臂组件包括被配置为帮助抵消重力对所述下臂组件和由此承载的任何有效载荷的影响的第二辅助力机构，其中所述第二辅助力机构包括被配置为相对于所述下臂组件的远端移动从而影响所述下臂组件的力矩变化的一个或多个下臂可动质量块。5.根据权利要求1所述的上躯干增强装置，其中所述一个或多个可动质量块经由手动致动系统或自动致动系统中的至少一个移动。6.根据权利要求1所述的上躯干增强装置，其中所述辅助力机构可经由用户接口控制。7.根据权利要求1所述的上躯干增强装置，其中所述辅助力机构还包括被配置为标识已知有效载荷以进行所述一个或多个可动质量块的自动移动的一个或多个传感器。8.根据权利要求1所述的上躯干增强装置，其中所述辅助力机构包括被配置为监测在用户的臂中经历的力的一个或多个测力传感器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克，
申请(专利权)人：艾比力泰克医疗公司，
类型：发明
国别省市：