一种仿生护膝支具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种仿生护膝支具，包括通过绑带固定在人体下肢两侧的两支具夹板，所述各支具夹板包括与大腿连接的大腿支撑板以及与小腿连接的小腿支撑板，所述大腿支撑板和小腿支撑板在位于人体膝关节的位置转动连接，所述护膝支具还包括能产生半月板功能的仿半月板结构，其一端与所述大腿支撑板连接，另一端与所述小腿支撑板连接，采用此技术方案，仿半月板结构能模仿产生半月板的功能，以模仿人体膝关节的运动，将来自股骨的重力以递减的方式均匀传导至小腿，避免了集中载荷和减少胫股关节的压应力，在膝关节急慢性损伤的治疗中，既能使膝关节进行早期的功能性锻炼活动，又能充分消除膝关节的负荷。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及骨科医疗器械，具体地说，本技术涉及一种仿人体膝关节生物形态的仿生护膝支具。
技术介绍
人体关节的骨端覆盖有一层致密的结缔组织，即关节软骨，其具有渗透性、粘弹性、润滑性等力学性质，所形成的生物力学调节系统对润滑关节减少相邻两骨的磨擦、传导载荷、吸收震荡和缓冲应力等均有深刻意义。膝关节作为人体最大最复杂的关节，由胫股关节和髌股关节组成，关节内有半月板、关节软骨、交叉韧带等组织结构。半月板位于胫股关节之间，可以把股骨传来的压力分散到胫骨平台上，具有均勻分布承重和稳定膝关节的功能。膝关节的运动常常可同时发生于额状面、矢状面、横状面等三个面上。因此膝关节有一个构成运动轴的即刻中心，或称之为瞬息中心，相当于在一定规则下不断变化行程而稳定的链环横轴，以维持膝关节的力学动态平衡。同时膝关节又位于身体两个最长的杠杆臂之间，承受较大的负荷，容易受到急性创伤和慢性损伤。病理上包括半月板断裂、磨损，软骨纤裂、碎裂、软骨退变、软骨下骨质裸露，即刻中心紊乱等，最终可导致膝关节的损坏。对于膝关节急慢性损伤的治疗，不论是选择手术和非手术治疗都牵涉到力学问题，即要对抗持续存在的压应力，充分减少膝关节的负荷，但又必须在非功能替代的前提下，在治疗早期进行膝关节功能锻炼活动，才有希望获得关节内组织、骨骼和支撑面的功能愈合，尤其是康复期软骨面的愈合。目前减少膝关节压应力的非手术治疗有，扶拐、卧床与石膏固定、支具护膝等。手术方法有肌腱切断延长，增加关节负重面和人工膝关节植换。然而所通用的非手术治疗主要是功能替代方式，为了稳定膝关节使得膝关节始终处于直挺非活动状态状态，往往产生关节癍用性改变和肌肉萎缩等不良后果，虽然非手术治疗方法中也有采用膝关节支具的，采用膝关节支具能使膝关节进行早期的功能性锻炼活动，但其仅能控制膝关节的活动角度，不能模仿膝关节内半月板和软骨面的功能，消除膝关节负荷的作用效果不明显。而手术治疗是不得以的选择，不为多数人接受。因此对膝关节急慢性损伤的治疗，需要一种既能使膝关节进行早期的功能性锻炼活动，又能充分消除膝关节的负荷的骨科医疗器械。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种仿生护膝支具，在膝关节急慢性损伤的治疗中，既能使膝关节进行早期的功能性锻炼活动，又能充分消除膝关节的负荷。为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是一种仿生护膝支具，包括通过绑带固定在人体下肢两侧的两支具夹板，所述各支具夹板包括与大腿连接的大腿支撑板以及与小腿连接的小腿支撑板，所述大腿支撑板和小腿支撑板在位于人体膝关节的位置转动连接，所述护膝支具还包括能产生半月板功能的仿半月板结构，其一端与所述大腿支撑板连接，另一端与所述小腿支撑板连接，将来自股骨的重力传导至小腿。所述大腿支撑板在位于人体膝关节的端部为仿股骨髁结构，所述小腿支撑板在位于人体膝关节的端部为仿胫骨平台结构，仿股骨髁结构和仿胫骨平台结构之间转动连接， 所述仿半月板结构一端与所述仿胫骨平台结构连接，另一端与所述仿股骨髁结构连接。所述仿半月板结构包括弹性元件I和与所述仿股骨髁结构面接触的摩擦片，所述弹性元件I 一端与所述摩擦片连接，另一端与所述仿胫骨平台结构连接。所述仿股骨髁结构包括凸轮形本体、弹性元件II和横轴，在所述凸轮形本体上设有沿所述大腿支撑板长度方向布置的滑槽，所述横轴穿过所述滑槽与所述仿胫骨平台结构连接，所述弹性元件II设在所述滑槽内，其一端抵住所述横轴，另一端抵住所述滑槽内壁， 所述护膝支具由伸直状态到屈曲状态变化过程中，所述仿胫骨平台结构绕所述横轴转动并使横轴在所述滑槽内产生沿滑槽长度方向的移动。所述仿胫骨平台结构的顶面为弧形，所述摩擦片与所述凸轮形本体的底部曲面相贴合。在所述仿胫骨平台结构上设有限定所述大腿支撑板与小腿支撑板之间转动角度的限位件，在所述限位件靠近所述大腿支撑板的部位设有缓冲弹簧。所述弹性元件I和弹性元件II为压缩弹簧。所述大腿支撑板和小腿支撑板上设有拉力指示器和多个绑带环，所述绑带一端连接所述拉力指示器，另一端依次穿过所述各绑带环，最后穿过拉力指示器上的绑带环并粘紧。所述大腿支撑板和小腿支撑板材质为生物复合材料，在所述大腿支撑板和小腿支撑板上与人体皮肤接触的部位设有医用纺织材料层。所述横轴轴颈处套接有轴承。本技术采用上述技术方案，仿半月板结构能模仿产生半月板的功能，以模仿人体膝关节的运动，将来自股骨的重力以递减的方式均勻传导至小腿，避免了集中载荷和减少胫股关节的压应力，在膝关节急慢性损伤的治疗中，既能使膝关节进行早期的功能性锻炼活动，又能充分消除膝关节的负荷，仿股骨髁结构、仿半月板结构和仿胫骨平台结构构成模仿人体膝关节运动的机构，模拟了膝关节软骨面受压相对弹性变形的特征，以非功能替代的形式缓冲瞬间冲击力对关节面的再损伤，为膝关节创伤面的修复提供了良好的力学环境，并起到稳定的保护作用。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术单侧夹板的侧视结构示意图；图3为本技术的仿股骨髁结构和仿胫骨平台结构内部连接处放大结构示意图；图4为本技术仿胫骨平台结构放大示意图；图5为本技术仿股骨髁结构放大示意图；上述图中的标记均为1、大腿支撑板；2、小腿支撑板；3、横轴；4、仿股骨髁结构；5、仿胫骨平台结构；6、拉力指示器；7、绑带；8、限位件；9、弹性元件I ；10、弹性元件II ；11、 凸轮形本体；12、摩擦片；13、固定片；14、支撑块；15、缓冲弹簧；16、轴承；17、第一段圆弧； 18、第二段圆弧。具体实施方式如图1所示，本技术仿生护膝支具，包括通过绑带7固定在人体下肢两侧的两支具夹板，各支具夹板包括与大腿连接的工字型大腿支撑板1以及与小腿连接的工字型小腿支撑板2，大腿支撑板1和小腿支撑板2在位于人体膝关节的位置转动连接，大腿支撑板 1和小腿支撑板2材质为生物复合材料，在大腿支撑板1和小腿支撑板2上与人体皮肤接触的部位设有医用纺织材料层，以满足使用者对舒适性的要求。大腿支撑板1和小腿支撑板 2上设有拉力指示器6和多个绑带7环，绑带7选用尼龙毛带，绑带7的一端连接拉力指示器6，另一端依次穿过各绑带7环，最后穿过拉力指示器6上的绑带7环并粘紧，设置拉力指示器6，可实时显示绑带7的张力，使约束力可视化，以控制外固定的约束力，可根据需要随意调节，为固定部位提供了良好的外固定环境，在所固定部位产生静摩擦力的同时，并保障其安全性。如图2、图3、图4所示，本仿生护膝支具还包括仿半月板结构，仿半月板结构能模仿产生半月板和软骨面的功能，将来自股骨的重力以递减的方式均勻传导至小腿，避免了集中载荷和减少胫股关节的压应力，在膝关节急慢性损伤的治疗中，既能使膝关节进行早期的功能性锻炼活动，又能充分消除膝关节的负荷。大腿支撑板1在位于人体膝关节的端部为仿股骨髁结构4，小腿支撑板2在位于人体膝关节的端部为仿胫骨平台结构5，仿股骨髁结构4和仿胫骨平台结构5之间转动连接。仿半月板结构一端与仿胫骨平台结构5连接，另一端与仿股骨髁结构4连接，仿股骨髁结构4、仿半月板结构和仿胫骨平台结构5构成模仿人体膝关节运动的机构，仿人体膝关节生物形态，模仿人体膝关节的运动，仿半月板结构位于胫股关节之间，可以把股骨传来的压力分散到胫骨平台上，具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种仿生护膝支具，包括通过绑带（７）固定在人体下肢两侧的两支具夹板，所述各支具夹板包括与大腿连接的大腿支撑板（１）以及与小腿连接的小腿支撑板（２），所述大腿支撑板（１）和小腿支撑板（２）在位于人体膝关节的位置转动连接，其特征在于：所述护膝支具还包括能产生半月板功能的仿半月板结构，其一端与所述大腿支撑板（１）连接，另一端与所述小腿支撑板（２）连接，将来自股骨的重力传导至小腿。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雁群，何升华，陈玉进，戴俭华，樊新浦，张勇，孙益民，
申请(专利权)人：孙雁群，
类型：实用新型
国别省市：34