一种用于预防膝关节功能障碍的矫正装置

1.本发明涉及下肢矫正技术领域，特别是涉及一种用于预防膝关节功能障碍的矫正装置。


背景技术：

2.膝关节功能障碍是下肢骨折手术中常见的并发症，由于肢体长时间缺少活动，导致周围肌肉纤维化、挛缩及黏连，严重时会造成丧失关节活动功能的情况。
3.对膝关节的早期矫正可有效预防术后并发症，目前公开了一种膝关节康复训练装置，具体包括床架、设置在床架顶部前侧的床垫，以及两个并列设置在床架顶部后侧的康复训练机构；床架顶部等间隔地设置有三根沿床架长度方向延伸的轨道；康复训练机构包括大腿承托架、小腿承托架、位置调节机构，以及设置在小腿承托架后端的弹性绳；大腿承托架的前端与相邻的两根轨道枢轴连接，小腿承托架的前端与大腿承托架的后端枢轴连接，小腿承托架的前端与相邻的两根轨道滑动连接、且能够沿轨道的轴向往复运动，位置调节机构能够连续地调节小腿承托架前端的位置。
4.使用时，患者躺在床垫上，其大腿承托在大腿承托架上，小腿承托在小腿承托架上，可改变大腿承托架与小腿承托架之间的夹角，满足膝关节各种弯曲角度的要求。但是，对于下肢手术的患者而言，下肢肌肉和膝关节发生功能性退化，不能独立地完成康复过程；而且，患者的膝关节僵硬甚至变形，若下肢自主发力可能造成二次伤害，无法达到循序渐进的矫正目的。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于预防膝关节功能障碍的矫正装置，以解决下肢肌肉和膝关节发生功能性退化，不能独立地完成康复过程；而且，患者的膝关节僵硬甚至变形，若下肢自主发力可能造成二次伤害，无法达到循序渐进的矫正目的的问题。
6.本发明的用于预防膝关节功能障碍的矫正装置的技术方案为：
7.用于预防膝关节功能障碍的矫正装置包括底座、关节支撑结构和脚踝固定结构，所述底座上设有用于平放下肢的容置通道，所述关节支撑结构位于所述容置通道的前部，所述脚踝固定结构间隔设置于所述关节支撑结构的后部，所述脚踝固定结构与所述底座移动装配连接；
8.所述关节支撑结构包括摆动支架、支承座和牵引架，所述摆动支架的下部铰接于所述底座的前部，所述支承座设置于所述摆动支架的上部，所述牵引架与所述摆动支架的上部连接，以施加拉力或释放拉力使所述支承座产生起伏运动；
9.所述关节支撑结构具有支撑状态和收起状态，在支撑状态时，所述牵引架施加拉力作用，所述摆动支架朝上摆离所述底座，以在所述支承座与所述底座之间形成支撑高度；在收起状态时，所述牵引架释放拉力作用，所述摆动支架倒伏于所述底座上，所述支承座靠
近于所述底座；
10.所述脚踝固定结构包括脚踝支座、滑动轴和弹性件，所述脚踝支座安装于所述滑动轴上，所述底座上设有沿所述容置通道的长度方向延伸的第一导槽，所述滑动轴导向安装于所述第一导槽中，所述弹性件与所述滑动轴连接，且所述弹性件的弹力方向为沿所述容置通道的长度方向朝前设置。
11.进一步的，所述摆动支架为日字形支架，所述日字形支架包括两个支臂，以及固定连接于两个所述支臂之间的下横杆、中横杆和上横杆，两个所述支臂平行间隔布置，所述下横杆与所述底座的前部铰接连接，所述支承座与所述上横杆铰接连接。
12.进一步的，所述关节支撑结构还包括限位支架，所述限位支架的上端与所述中横杆铰接连接，所述摆动支架与所述限位支架连接构成人字形支撑结构；
13.所述底座的前部设有第二导槽，所述第二导槽沿所述容置通道的长度方向延伸设置，所述限位支架的下端滑动安装于所述第二导槽中。
14.进一步的，所述第二导槽中可调安装有挡止件，所述挡止件的调节方向沿所述第二导槽的长度方向设置，所述挡止件位于所述第二导槽中的端部构成挡止端，在支撑状态时，所述挡止端用于与所述限位支架的下端挡止配合。
15.进一步的，所述挡止件为挡止杆，所述第二导槽的端部开设有通孔，所述通孔的孔轴线平行于所述第二导槽的长度方向设置，所述挡止杆活动穿装于所述通孔中，所述第二导槽的外侧螺纹安装有紧固件，所述紧固件与所述挡止杆顶紧配合。
16.进一步的，所述底座的上侧凸出设置有两个纵梁，两个所述纵梁平行间隔布置，所述关节支撑结构、所述脚踝固定结构分别安装于两个所述纵梁之间的间隔位置；
17.两个所述纵梁之间的间隔位置形成所述容置通道，所述第一导槽开设于两个所述纵梁的后部，所述第二导槽开设于两个所述纵梁的前部。
18.进一步的，所述滑动轴上转动安装有两个导向滚轮，两个所述导向滚轮分别与对应的所述第一导槽滚动配合，所述滑动轴的端部凸出于所述第一导槽的外侧，所述弹性件与所述滑动轴的凸出端连接。
19.进一步的，所述纵梁的外侧还设置有丝杠螺母结构，所述丝杠螺母结构包括螺纹配合的丝杠和螺母滑块，所述丝杠平行于所述纵梁的长度方向延伸布置，所述丝杠凸出于所述底座的一端设有旋拧部；
20.所述螺母滑块滑动装配于所述纵梁的外侧，所述弹性件为圆柱拉簧，所述圆柱拉簧连接于所述螺母滑块与所述滑动轴的凸出端之间。
21.进一步的，所述脚踝支座为l形支座，所述l形支座包括第一支板和第二支板，所述第一支板与所述第二支板垂直相连，所述第一支板的上侧连接有魔术贴绑带。
22.进一步的，所述底座的下侧后部还设有夹紧结构，所述夹紧结构包括两个夹板和锁紧螺栓，其中一个所述夹板上开设有与所述锁紧螺栓相配合的螺纹孔，所述夹紧结构用于松开或夹紧床架。
23.有益效果：该用于预防膝关节功能障碍的矫正装置采用了底座、关节支撑结构和脚踝固定结构的结构设计，关节支撑结构和脚踝固定结构分别设于底座容置通道的一前一后位置；通过关节支撑结构的支承座对膝关节起到支撑作用，患者的脚部固定于脚踝固定结构的脚踝支座上，脚踝支座通过滑动轴滑动安装于第一导槽中，可根据屈膝角度的大小
进行前后移动，下肢活动的灵活性更好。
24.其中，摆动支架的下部铰接于底座的前部，牵引架与摆动支架的上部连接，在实际使用过程中，患者手拉牵引架对摆动支架的朝上摆动施加拉力作用，利用牵引架对屈膝动作形成了手动辅助力，对于下肢肌肉和膝关节发生功能性退化的患者而言，可独立自主地完成康复过程。而且，该手动辅助力由患者自身施加或释放，即使患者的膝关节僵硬甚至变形，在矫正时根据感知到的膝关节发力情况，能够适应性地减小或增大辅助拉力，可达到循序渐进的矫正目的。
25.并且，滑动轴连接有弹性件，且弹性件的弹力方向为沿容置通道的长度方向朝前设置，一方面，弹性件对屈膝动作产生了弹性辅助力，与手拉牵引架的手动辅助力相配合，减小了膝关节的发力强度，可更好地起到矫正保护的作用；另一个方面，在下肢伸直平放的过程中，弹性件对滑动轴和脚踝支座产生向前的运动阻力，模拟了下肢行走时的受力情况，提高了膝关节的矫正治疗效果。
附图说明
26.图1为本发明的用于预防膝关节功能障碍的矫正装置的具体实施例中用于预防膝关节功能障碍的矫正装置(在收起状态时)的立体示意图；
27.图2为本发明的用于预防膝关节功能障碍的矫正装置的具体实施例中用于预防膝关节功能障碍的矫正装置(在收起状态时)另一个视角的立体示意图；
28.图3为本发明的用于预防膝关节功能障碍的矫正装置的具体实施例中用于预防膝关节功能障碍的矫正装置在关节支撑结构处的局部纵向剖视图。
29.图中：1－底座、10－纵梁、11－第一导槽、12－第二导槽、13－挡止杆、14－紧固件；
30.2－关节支撑结构、20－摆动支架、200－支臂、201－下横杆、202－中横杆、203－上横杆、21－支承座、210－柔性垫、22－牵引架、23－限位支架、230－限位支架的下端；
31.3－脚踝固定结构、30－脚踝支座、31－滑动轴、310－滑动轴的凸出端、32－弹性件、33－导向滚轮、34－魔术贴绑带；
32.4－丝杠螺母结构、40－丝杠、41－螺母滑块、42－旋拧部；
33.5－夹紧结构、50－夹板、51－锁紧螺栓。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
35.本发明的用于预防膝关节功能障碍的矫正装置的具体实施例，如图1至图3所示，用于预防膝关节功能障碍的矫正装置包括底座1、关节支撑结构2和脚踝固定结构3，底座1上设有用于平放下肢的容置通道，关节支撑结构2位于底座1的容置通道的前部，脚踝固定结构3间隔设置于关节支撑结构2的后部，脚踝固定结构3与底座1移动装配连接；关节支撑结构2包括摆动支架20、支承座21和牵引架22，摆动支架20的下部铰接于底座1的前部，支承座21设置于摆动支架20的上部，牵引架22与摆动支架20的上部连接，以施加拉力或释放拉力使支承座21产生起伏运动。
36.并且，关节支撑结构2具有支撑状态和收起状态，在支撑状态时，牵引架22施加拉力作用，摆动支架20朝上摆离底座1，以在支承座21与底座1之间形成支撑高度；在收起状态时，牵引架22释放拉力作用，摆动支架20倒伏于底座1上，支承座21靠近于底座1；脚踝固定结构3包括脚踝支座30、滑动轴31和弹性件32，脚踝支座30安装于滑动轴31上，底座1上设有沿容置通道的长度方向延伸的第一导槽11，滑动轴31导向安装于第一导槽11中，弹性件32与滑动轴31连接，且弹性件32的弹力方向为沿容置通道的长度方向朝前设置。
37.该用于预防膝关节功能障碍的矫正装置采用了底座1、关节支撑结构2和脚踝固定结构3的结构设计，关节支撑结构2和脚踝固定结构3分别设于底座1容置通道的一前一后位置；通过关节支撑结构2的支承座21对膝关节起到支撑作用，患者的脚部固定于脚踝固定结构3的脚踝支座30上，脚踝支座30通过滑动轴31滑动安装于第一导槽11中，可根据屈膝角度的大小进行前后移动，下肢活动的灵活性更好。
38.其中，摆动支架20的下部铰接于底座1的前部，牵引架22与摆动支架20的上部连接，在实际使用过程中，患者手拉牵引架22对摆动支架20的朝上摆动施加拉力作用，利用牵引架22对屈膝动作形成了手动辅助力，对于下肢肌肉和膝关节发生功能性退化的患者而言，可独立自主地完成康复过程。而且，该手动辅助力由患者自身施加或释放，即使患者的膝关节僵硬甚至变形，在矫正时根据感知到的膝关节发力情况，能够适应性地减小或增大辅助拉力，可达到循序渐进的矫正目的。
39.并且，滑动轴31连接有弹性件32，且弹性件32的弹力方向为沿容置通道的长度方向朝前设置，一方面，弹性件32对屈膝动作产生了弹性辅助力，与手拉牵引架22的手动辅助力相配合，减小了膝关节的发力强度，可更好地起到矫正保护的作用；另一个方面，在下肢伸直平放的过程中，弹性件32对滑动轴31和脚踝支座30产生向前的运动阻力，模拟了下肢行走时的受力情况，提高了膝关节的康复矫正效果。
40.在本实施例中，摆动支架20为日字形支架，日字形支架包括两个支臂200，以及固定连接于两个支臂200之间的下横杆201、中横杆202和上横杆203，两个支臂200平行间隔布置，下横杆201与底座1的前部铰接连接，支承座21与上横杆203铰接连接。支承座21的上部还设有柔性垫210，柔性垫210具体为硅胶软垫，能够对膝关节的内侧起到良好的支撑性。并且，关节支撑结构2还包括限位支架23，限位支架23的上端与中横杆202铰接连接，摆动支架20与限位支架23连接构成人字形支撑结构；底座1的前部设有第二导槽12，第二导槽12沿容置通道的长度方向延伸设置，限位支架的下端230滑动安装于第二导槽12中。
41.由于摆动支架20和限位支架23铰接构成了人字形支撑结构，在摆动支架20的朝上摆动或倒伏运动时，限位支架23随之发生滑摆运动，并在支撑状态时限位支架23对摆动支架20形成一定的侧撑作用，确保对膝关节产生稳定的支撑力；而且，限位支架的下端230受限于第二导槽12，约束了摆动支架20和支承座21的运动行程，避免因屈膝程度过大而引发二次伤害的问题，保证了康复矫正的安全性。
42.其中，第二导槽12中可调安装有挡止件，挡止件的调节方向沿第二导槽12的长度方向设置，挡止件位于第二导槽12中的端部构成挡止端，在支撑状态时，挡止端用于与限位支架的下端230挡止配合。具体的，挡止件为挡止杆13，第二导槽12的端部开设有通孔，通孔的孔轴线平行于第二导槽12的长度方向设置，挡止杆13活动穿装于通孔中，第二导槽12的外侧螺纹安装有紧固件14，紧固件14与挡止杆13顶紧配合。
43.利用挡止杆13可调装配设计，能够调节挡止端在第二导槽12中的前后位置，作为优选的，紧固件14为紧固螺栓，调节到位后通过紧固螺栓将挡止杆13固定，即设定了膝关节的最大活动范围。
44.在本实施例中，底座1的上侧凸出设置有两个纵梁10，两个纵梁10平行间隔布置，关节支撑结构2、脚踝固定结构3分别安装于两个纵梁10之间的间隔位置；并且，两个纵梁10之间的间隔位置形成容置通道，第一导槽11开设于两个纵梁10的后部，第二导槽12开设于两个纵梁10的前部，确保了关节支撑结构2和脚踝固定结构3的运动互不干涉。
45.其中，滑动轴31上转动安装有两个导向滚轮33，两个导向滚轮33分别与对应侧的第一导槽11滚动配合，滑动轴31的端部凸出于第一导槽11的外侧，弹性件32与滑动轴的凸出端310连接。利用导向滚轮33与第一导槽11之间的滚动配合，提高了滑动轴31的移动精准度，保证了脚踝支座30可顺利地前后滑动。
46.作为优选的，纵梁10的外侧还设置有丝杠螺母结构4，丝杠螺母结构4包括螺纹配合的丝杠40和螺母滑块41，丝杠40平行于纵梁10的长度方向延伸布置，丝杠40凸出于底座1的一端设有旋拧部42；螺母滑块41滑动装配于纵梁10的外侧，弹性件32具体为圆柱拉簧，圆柱拉簧连接于丝杠螺母结构4的螺母滑块41与滑动轴的凸出端310之间。操作旋拧部42转动丝杠40，可调整螺母滑块41的前后位置，进而改变弹性件32的弹性辅助力大小，以灵活地满足不同强度的矫正需求。
47.另外，脚踝支座30为l形支座，l形支座包括第一支板和第二支板，l形支座的第一支板与第二支板垂直相连，第一支板的上侧连接有魔术贴绑带34，通过魔术贴绑带34可将患者的脚踝固定于l形支座上。在底座1的下侧后部还设有夹紧结构5，夹紧结构5包括两个夹板50和锁紧螺栓51，其中一个夹板50上开设有与锁紧螺栓51相配合的螺纹孔，夹紧结构5用于松开或夹紧床架。使用时通过夹紧结构5将底座1固定于床尾，患者躺卧床上，下肢平放于底座1的容置通道处，膝关节置于支承座21上、脚踝固定于脚踝支座30上，即可进行相应的康复矫正。
48.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。