一種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置，包括總體框架，設(shè)置在總體框架內(nèi)，對(duì)足底加載力并接收控制信號(hào)的足底力加載控制組件，與足底力加載控制組件連接，對(duì)腳掌進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)及固定位置的腳掌轉(zhuǎn)動(dòng)及固位組件，與總體框架呈直角方向上設(shè)置的對(duì)腿部進(jìn)行位置固定的腿部移動(dòng)固位支撐組件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可用于CT機(jī)掃描，進(jìn)行在不同姿態(tài)不同力加載環(huán)境下足踝解剖學(xué)參數(shù)的測(cè)量，以此對(duì)得到的踝關(guān)節(jié)解剖學(xué)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。也可用于普通腿部固位裝置，適用于不同身材人群。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種足踝固定裝置，尤其是涉及一種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]踝關(guān)節(jié)是人體主要的承重關(guān)節(jié)之一，由脛骨、腓骨下端和距骨形成，屬于屈戊關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)面之間緊密接合，以在冠狀軸屈伸活動(dòng)為主要功能，是將人體重力由垂直柱狀轉(zhuǎn)化為弓狀平面負(fù)重形式的重要關(guān)節(jié)。
[0003]全踝關(guān)節(jié)置換術(shù)是用人工制造的踝關(guān)節(jié)代替已無(wú)法正常使用的病損關(guān)節(jié)，解決疼痛、畸形和功能障礙，恢復(fù)并且改善踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能的手術(shù)。相對(duì)于踝關(guān)節(jié)融合術(shù)這種導(dǎo)致關(guān)節(jié)骨性強(qiáng)硬的手術(shù)，踝關(guān)節(jié)置換術(shù)可保留更大部分的踝關(guān)節(jié)自由度，改善術(shù)后生活質(zhì)量。然而現(xiàn)階段人工全踝關(guān)節(jié)置換術(shù)的中遠(yuǎn)期療效不甚理想，存在假體松動(dòng)，感染，長(zhǎng)期生存率低易失效等問(wèn)題。
[0004]在此背景下，如何合理地進(jìn)行人工踝關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)變得尤為重要。觀測(cè)踝關(guān)節(jié)的相關(guān)形態(tài)學(xué)指標(biāo)，各種姿態(tài)與受力狀態(tài)下的踝關(guān)節(jié)狀態(tài)是人工踝關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)的重要參考之一。已有專(zhuān)利多為康復(fù)式腿部醫(yī)療護(hù)理支架，如一種腿部護(hù)理支架被CN202342344U公開(kāi)，需要與床位及其他裝置固定，無(wú)法用于醫(yī)學(xué)掃描且無(wú)力學(xué)加載功能。目前尚未有同時(shí)滿足足部姿態(tài)可調(diào)，適用于不同尺寸人群，含可調(diào)足底力加載功能，可用于關(guān)節(jié)CT掃描等要求的腿部固定裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用面積小，可用于CT機(jī)掃描，以此對(duì)得到的踝關(guān)節(jié)解剖學(xué)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。本發(fā)明也可用于普通腿部固位裝置，適用于不同身材人群。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]—種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置，包括:
[0008]總體框架，
[0009]設(shè)置在總體框架內(nèi)，對(duì)足底加載力并接收控制信號(hào)的足底力加載控制組件，
[0010]與足底力加載控制組件連接，對(duì)腳掌進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)及固定位置的腳掌轉(zhuǎn)動(dòng)及固位組件，
[0011]與總體框架呈直角方向上設(shè)置的對(duì)腿部進(jìn)行位置固定的腿部移動(dòng)固位支撐組件。
[0012]所述的總體框架由外輪廓支架、雙側(cè)滑桿、四角導(dǎo)向滑桿組成，
[0013]所述的雙側(cè)滑桿位于腿部移動(dòng)固位支撐組件的兩側(cè)，腿部移動(dòng)固位支撐組件沿雙側(cè)滑桿前后滑動(dòng)，
[0014]所述的四角導(dǎo)向滑桿位于腳掌轉(zhuǎn)動(dòng)及固位組件的兩側(cè)，腳掌轉(zhuǎn)動(dòng)及固位組件沿四角導(dǎo)向滑桿前后滑動(dòng)。[0015]所述的足底力加載控制組件由足部底座、加載底板、螺桿加載機(jī)構(gòu)、力傳感器構(gòu)成，
[0016]所述的足部底座上開(kāi)有若干滑槽，足部底座及加載底板以四角導(dǎo)向滑桿為移動(dòng)軌道，通過(guò)螺桿加載機(jī)構(gòu)控制加載底板前后移動(dòng)對(duì)足部底座施力，其反饋經(jīng)設(shè)置在足部底座和加載底板之間的力傳感器檢測(cè)得到并傳輸。
[0017]所述的螺桿加載機(jī)構(gòu)由貫穿足部底座及加載底板的螺桿以及設(shè)置在加載底板背部的背部搖柄組成。
[0018]所述的螺桿為自鎖式螺桿，在非加載過(guò)程中并且足部底座對(duì)加載底板有作用力的情況下，加載底板也能達(dá)到自鎖要求。
[0019]所述的腳掌轉(zhuǎn)動(dòng)及固位組件由可調(diào)角度擋塊、擋塊旋鈕、腳掌束帶、第二趾束帶及第二趾定位導(dǎo)向桿構(gòu)成，
[0020]所述的可調(diào)角度擋塊卡設(shè)在足部底座上開(kāi)設(shè)的滑槽內(nèi)并經(jīng)擋塊旋鈕鎖緊對(duì)腳掌姿態(tài)進(jìn)行定位，所述的腳掌束帶固定腳掌的位置，所述的第二趾束帶固定腳趾的位置，并經(jīng)第二趾定位導(dǎo)向桿調(diào)整角度固定踝關(guān)節(jié)姿態(tài)。
[0021]所述的可調(diào)角度擋塊包含角度鎖定螺母、側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)塊及基座滑塊，所述的側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)塊的側(cè)面開(kāi)設(shè)用于捆綁腳掌束帶的開(kāi)槽，側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)塊經(jīng)角度鎖定螺母可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在基座滑塊上，所述的基座滑塊經(jīng)擋塊旋鈕夾緊固位于足部底座的滑槽中。
[0022]所述的第二 趾定位導(dǎo)向桿為透明導(dǎo)桿，在足部底座上設(shè)有角度刻度，根據(jù)刻度調(diào)整第二趾定位導(dǎo)向桿的方向。
[0023]所述的第二趾定位導(dǎo)向桿旋轉(zhuǎn)到需要角度后用緊固螺絲固定位置并經(jīng)尼龍貼條與第二趾束帶外側(cè)的尼龍貼條相粘合。
[0024]所述的腿部移動(dòng)固位支撐組件由可調(diào)支撐墊、滑桿夾緊旋鈕及腿部束帶構(gòu)成，
[0025]所述的可調(diào)支撐墊的側(cè)面套設(shè)在雙側(cè)滑桿上并沿滑桿前后移動(dòng)，所述的滑桿夾緊旋鈕旋緊固定可調(diào)支撐墊的位置，所述的腿部束帶連接在可調(diào)支撐墊兩側(cè)的把手上。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)更為緊湊，無(wú)需更多輔助設(shè)備和固定裝置，適合于CT掃描。本發(fā)明包含了腳掌轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，并附有刻度便于角度量化，可將足踝固定于多種姿態(tài)下，以此通過(guò)CT采集足踝在不同姿態(tài)下的解剖學(xué)參數(shù)。本發(fā)明增加足底力加載控制組件，使得該固定裝置在原有固定足踝姿態(tài)的基礎(chǔ)上增加了對(duì)足底進(jìn)行可控力加載的功能，以此通過(guò)CT采集足踝在不同力加載狀態(tài)下的解剖學(xué)參數(shù)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明的左視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為本發(fā)明在使用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5為腿部移動(dòng)固位支撐組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖中，I為足部底座、2為四角導(dǎo)向滑桿、3為滑槽、4為可調(diào)角度擋塊、5為可調(diào)支撐墊、6為滑桿夾緊旋鈕、7為雙側(cè)滑桿、8為螺桿加載機(jī)構(gòu)、9為擋塊旋鈕、10為背部搖柄、11為螺桿、12為側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)塊、13為基座滑塊、14為角度鎖定螺母、15為把手、16為腳掌束帶、17為腿部束帶、18為第二趾束帶、19為第二趾定位導(dǎo)向桿、20為緊固螺絲、21為傳感器接線、22為加載底板、23為力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0034]實(shí)施例
[0035]一種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1-4所示，包括總體框架，設(shè)置在總體框架內(nèi)，對(duì)足底加載力并接收控制信號(hào)的足底力加載控制組件，與足底力加載控制組件連接，對(duì)腳掌進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)及固定位置的腳掌轉(zhuǎn)動(dòng)及固位組件，與總體框架呈直角方向上設(shè)置的對(duì)腿部進(jìn)行位置固定的腿部移動(dòng)固位支撐組件。以下對(duì)各組件進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]總體框架由外輪廓支架、雙側(cè)滑桿7、四角導(dǎo)向滑桿2組成，雙側(cè)滑桿7位于腿部移動(dòng)固位支撐組件的兩側(cè)，腿部移動(dòng)固位支撐組件可以沿雙側(cè)滑桿7前后滑動(dòng)。四角導(dǎo)向滑桿2位于腳掌轉(zhuǎn)動(dòng)及固位組件的兩側(cè)，腳掌轉(zhuǎn)動(dòng)及固位組件可以沿四角導(dǎo)向滑桿2前后滑動(dòng)。
[0037]足底力加載控制組件由足部底座1、加載底板22、螺桿加載機(jī)構(gòu)8、力傳感器23構(gòu)成。足部底座I上開(kāi)有若干滑槽3，足部底座I及加載底板22以四角導(dǎo)向滑桿2為移動(dòng)軌道，通過(guò)螺桿加載機(jī)構(gòu)8控制加載底板22前后移動(dòng)對(duì)足部底座施力，其反饋經(jīng)設(shè)置在足部底座I和加載底板22之間的力傳感器23檢測(cè)得到并經(jīng)傳感器接線21傳輸。螺桿加載機(jī)構(gòu)8由貫穿足部底座I及加載底板22的螺桿11以及設(shè)置在加載底板22背部的背部搖柄10組成。螺桿11為自鎖式螺桿，在非加載過(guò)程中并且足部底座I對(duì)加載底板22有作用力的情況下，加載底板22也能達(dá)到自鎖要求。
[0038]腳掌轉(zhuǎn)動(dòng)及固位組件由可調(diào)角度擋塊4、擋塊旋鈕9、腳掌束帶16、第二趾束帶18及第二趾定位導(dǎo)向桿19構(gòu)成?？烧{(diào)角度擋塊4卡設(shè)在足部底座I上開(kāi)設(shè)的滑槽3內(nèi)并經(jīng)擋塊旋鈕9鎖緊對(duì)腳掌姿態(tài)進(jìn)行定位，腳掌束帶16固定腳掌的位置，第二趾束帶18固定腳趾的位置，并經(jīng)第二趾定位導(dǎo)向桿19調(diào)整角度固定踝關(guān)節(jié)姿態(tài)?？烧{(diào)角度擋塊4包含角度鎖定螺母14、側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)塊12及基座滑塊13，側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)塊12的側(cè)面開(kāi)設(shè)用于捆綁腳掌束帶16的開(kāi)槽 ，側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)塊經(jīng)角度鎖定螺母14可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在基座滑塊13上，基座滑塊13經(jīng)擋塊旋鈕19夾緊固位于足部底座I的滑槽3中。第二趾定位導(dǎo)向桿19為透明導(dǎo)桿，在足部底座I上設(shè)有角度刻度，根據(jù)刻度調(diào)整第二趾定位導(dǎo)向桿19的方向。當(dāng)?shù)诙憾ㄎ粚?dǎo)向桿19旋轉(zhuǎn)到需要角度后用緊固螺絲20固定位置并經(jīng)尼龍貼條與第二趾束帶外側(cè)的尼龍貼條相粘合。
[0039]腿部移動(dòng)固位支撐組件的結(jié)構(gòu)如圖5所示，主要由可調(diào)支撐墊5、滑桿夾緊旋鈕6及腿部束帶17構(gòu)成?？烧{(diào)支撐墊5的側(cè)面套設(shè)在雙側(cè)滑桿7上并沿滑桿前后移動(dòng)，滑桿夾緊旋鈕旋6緊固定可調(diào)支撐墊5的位置，腿部束帶17連接在可調(diào)支撐墊5兩側(cè)的把手15上。
[0040]本發(fā)明在使用時(shí)，首先先確定一個(gè)足踝測(cè)量姿態(tài)角，然后根據(jù)底板刻度調(diào)整導(dǎo)桿至需求方向，用緊固螺絲20鎖緊。將腳掌放置于底座支撐墊上，第二趾束帶18束緊第二腳趾，然后將束帶黏貼于第二趾定位導(dǎo)向桿19的尼龍粘條上，初步定位腳掌姿態(tài)，將基座滑塊13背側(cè)突出嵌入相應(yīng)的足部底座滑槽3中，將基座滑塊13和側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)塊之間的夾角調(diào)整到適用角度，用角度鎖定螺母14鎖定。
[0041]將測(cè)量對(duì)象腳跟緊靠底板，足跟放置于可調(diào)支撐墊5上，兩個(gè)可調(diào)角度擋塊4與腳掌貼合，此時(shí)足踝的夾角滿足測(cè)量要求，此時(shí)旋緊兩側(cè)擋塊旋鈕9，使擋塊無(wú)法自由移動(dòng)，達(dá)到限位目的。
[0042]參照對(duì)象的身材首先調(diào)整腿部前后可調(diào)支撐墊5在腿部前后雙側(cè)滑桿7的位置，使對(duì)象的腿部可以自然放置于可調(diào)支撐墊5上，然后旋緊滑桿夾緊旋鈕6，使螺絲狀旋鈕尖端處頂部頂住滑桿表面，固定支撐墊的位置。
[0043]通過(guò)腳掌束帶16，腿部束帶17，將腿部和腳掌與裝置綁定，達(dá)到完全固定的效果。
[0044]完成腿部與腳掌的固定后，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)背部搖柄10，控制螺桿11的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得加載底板22在四角導(dǎo)向滑桿2的引導(dǎo)下前后移動(dòng)，擠壓活動(dòng)的足部底座，達(dá)到力加載的目的，力傳感器22布置于足部底座I和加載底板22之間，檢測(cè)受力得到并傳輸，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用面積小，可用于CT機(jī)掃描，以此對(duì)得到的踝關(guān)節(jié)解剖學(xué)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。本發(fā)明也可用于普通腿部固位裝 置，適用于不同身材人群。
【權(quán)利要求】
1.一種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置，其特征在于，該固定裝置包括: 總體框架， 設(shè)置在總體框架內(nèi)，對(duì)足底加載力并接收控制信號(hào)的足底力加載控制組件， 與足底力加載控制組件連接，對(duì)腳掌進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)及固定位置的腳掌轉(zhuǎn)動(dòng)及固位組件， 與總體框架呈直角方向上設(shè)置的對(duì)腿部進(jìn)行位置固定的腿部移動(dòng)固位支撐組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置，其特征在于，所述的總體框架由外輪廓支架、雙側(cè)滑桿、四角導(dǎo)向滑桿組成， 所述的雙側(cè)滑桿位于腿部移動(dòng)固位支撐組件的兩側(cè)，腿部移動(dòng)固位支撐組件沿雙側(cè)滑桿前后滑動(dòng)， 所述的四角導(dǎo)向滑桿位于腳掌轉(zhuǎn)動(dòng)及固位組件的兩側(cè)，腳掌轉(zhuǎn)動(dòng)及固位組件沿四角導(dǎo)向滑桿前后滑動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置，其特征在于，所述的足底力加載控制組件由足部底座、加載底板、螺桿加載機(jī)構(gòu)、力傳感器構(gòu)成， 所述的足部底座上開(kāi)有若干滑槽，足部底座及加載底板以四角導(dǎo)向滑桿為移動(dòng)軌道，通過(guò)螺桿加載機(jī)構(gòu)控制加載底板前后移動(dòng)對(duì)足部底座施力，其反饋經(jīng)設(shè)置在足部底座和加載底板之間的力傳感 器檢測(cè)得到并傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置，其特征在于，所述的螺桿加載機(jī)構(gòu)由貫穿足部底座及加載底板的螺桿以及設(shè)置在加載底板背部的背部搖柄組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踩固定裝置，其特征在于，所述的螺桿為自鎖式螺桿，在非加載過(guò)程中并且足部底座對(duì)加載底板有作用力的情況下，加載底板也能達(dá)到自鎖要求。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置，其特征在于，所述的腳掌轉(zhuǎn)動(dòng)及固位組件由可調(diào)角度擋塊、擋塊旋鈕、腳掌束帶、第二趾束帶及第二趾定位導(dǎo)向桿構(gòu)成， 所述的可調(diào)角度擋塊有兩個(gè)，卡設(shè)在足部底座上開(kāi)設(shè)的滑槽內(nèi)并經(jīng)擋塊旋鈕鎖緊對(duì)腳掌姿態(tài)進(jìn)行定位，所述的腳掌束帶固定腳掌的位置，所述的第二趾束帶固定腳趾的位置，并經(jīng)第二趾定位導(dǎo)向桿調(diào)整角度固定踝關(guān)節(jié)姿態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置，其特征在于，所述的可調(diào)角度擋塊包含角度鎖定螺母、側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)塊及基座滑塊，所述的側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)塊的側(cè)面開(kāi)設(shè)用于捆綁腳掌束帶的開(kāi)槽，側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)塊經(jīng)角度鎖定螺母可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在基座滑塊上，所述的基座滑塊經(jīng)擋塊旋鈕夾緊固位于足部底座的滑槽中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置，其特征在于，所述的第二趾定位導(dǎo)向桿為透明導(dǎo)桿，在足部底座上設(shè)有角度刻度，根據(jù)刻度調(diào)整第二趾定位導(dǎo)向桿的方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置，其特征在于，所述的第二趾定位導(dǎo)向桿旋轉(zhuǎn)到需要角度后用緊固螺絲固定位置并經(jīng)尼龍貼條與第二趾束帶外側(cè)的尼龍貼條相粘合。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可調(diào)姿態(tài)和加載的足踝固定裝置，其特征在于，所述的腿部移動(dòng)固位支撐組件由可調(diào)支撐墊、滑桿夾緊旋鈕及腿部束帶構(gòu)成， 所述的可調(diào)支撐墊的側(cè)面套設(shè)在雙側(cè)滑桿上并沿滑桿前后移動(dòng)，所述的滑桿夾緊旋鈕旋緊固定可調(diào)支撐墊的位置，所述的腿部束帶連接在可調(diào)支撐墊兩側(cè)的把手上。
【文檔編號(hào)】A61B19/00GK104027170SQ201410135854
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】王冬梅, 徐翔燕, 雷周激欣, 姜雨辰 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)