[发明专利]站立期控制矫形器膝关节铰链

说明书

技术领域：

本发明属于医疗器械领域，涉及一种康复用的新型站立期控制矫形器膝关节铰链，具体来说是一种可用于脊髓损伤、小儿麻痹症等下肢瘫痪患者进行步行功能训练、代偿步行功能，并能够保持一定生理学步态的矫形器膝关节铰链。

背景技术：

脊髓损伤、小儿麻痹症瘫痪型的患者常常由于下肢关键肌的瘫痪造成步行功能的障碍，目前，恢复脊髓损伤、小儿麻痹症等患者正常步行功能的方法较少，步行功能训练是一个非常有效的方法，动物实验中发现正常生理学的步行训练能够选择性的增加运动神经通路，增加运动池的协调，激活很少量的神经元，利用脊髓中central pattern generators (CPG)来产生节律性步行。近年来，下肢外骨骼机器人在脊髓损伤、小儿麻痹症患者步行功能训练中的应用越来越广泛，已成功应用于步行功能训练并通过临床试验证实其疗效的有：瑞士的LOKOMAT, 德国的GAIT TRAINER, 美国的Autoambulator和OTTO BOCK的KAFO系列等。瑞士HOCOMA公司的LOKOMAT是最为成功的用于步行功能训练的下肢外骨骼，可使患者在减重情况下进行步行。德国柏林自由大学的HapticWalker可进行上下楼梯和稳定性的训练，德国OTTO BOCK公司研制的Sensor Walk、E-MAG Active和FreeWalk等也都应用于患者的站立和步行。

 国外研制的外骨骼虽然技术先进、功能强大，但其价格昂贵，操作复杂，技术保密、不利于推广，很多患者没有条件进行训练。在实际治疗中，绝大多数截瘫患者以及小儿麻痹症患者不得不配带老式、传统的矫形器进行步行训练，由于传统矫形器主要起固定作用，必须将膝踝关节固定，行走时膝关节始终处于伸直位固定状态，然后依靠患者的腹肌、腰背肌和髂腰肌的力量进行甩胯来带动整条下肢的摆动，这样异常的步态对下肢关键肌肌力的恢复作用较小，对增强神经元可塑性、重建患者的步行功能作用不大，而且还增大患者步行时心肺负荷。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种康复用的新型站立期控制矫形器膝关节铰链。

本发明所述的站立期控制矫形器膝关节铰链（以下简称膝关节铰链），包括以下部件：

下铰链体1，卡爪2，齿铰链体3，固定轴4，锁轴6，锁销8，拉杆9，弹簧10。

膝关节铰链中，各个零部件的连接关系如下：

齿铰链体3穿过固定轴4装在膝关节下铰链体1上，齿铰链体3下方设有卡爪2，卡爪2连接拉杆9，弹簧10向上顶着拉杆9，卡爪2的中间部位设有一个带有锁轴6的偏心锁销8。

上述各个部件的功能和作用分别为：

卡爪2：卡住齿铰链体2，从而锁住膝关节铰链。

齿铰链体3：是整个膝关节铰链的组成部分，齿铰链体上的棘齿同卡爪2咬合，锁住膝关节铰链。

固定轴4：连接下铰链体1与齿铰链3体，齿铰链体3以固定轴为轴心转动。

锁轴6：带动锁销8转动。

锁销8：锁销的不同位置可以使卡爪2处在三种不同的模式，全锁模式、无锁模式以及膝踝联动解锁模式。

拉杆9：在膝踝联动解锁模式时，该侧腿处于站立后期时，矫形器踝关节背屈，拉线16带动拉杆9向下移动，从而拉动卡爪2向下移动，膝铰链解锁，此时矫形器膝关节可以弯曲，便于患者穿戴矫形器侧腿迈步。

弹簧10：在膝踝联动解锁模式时，该侧腿处于站立初期时，矫形器踝关节跖屈，拉线16松动，弹簧10带动拉杆9向上移动，从而带动卡爪2向上移动，卡爪2同齿铰链体3的棘齿咬合，锁定膝关节铰链，保证了站立期的稳定性。

具体的，本发明的膝关节铰链，包括以下部件：下铰链体1，卡爪2，齿铰链体3，固定轴4，铆钉销5，锁轴6，拉杆轴7，锁销8，拉杆9，弹簧10，挡圈11；膝关节铰链中，各个零部件的连接关系如下：齿铰链体3穿过固定轴4装在膝关节下铰链体1上，齿铰链体3下方设有卡爪2，拉杆9的一端穿过拉杆轴7安装在卡爪2上，拉杆9的另一端连接拉线16，卡爪2的中间部位设有一个带有锁轴6的偏心锁销8，通过转动锁销8可以使卡爪2实现三种不同的功能，即全锁、无锁和膝踝联动解锁功能。

本发明通过转动锁销，可以使卡爪处于三种不同的模式：

①全锁模式，卡爪锁住齿铰链体，处于完全锁定状态，拉动拉线不能使之解锁，此时膝关节不能弯曲。

②无锁模式，卡爪完全脱离齿铰链体，完全没有锁定，拉杆不起作用，此时关节铰链处于完全自由屈曲伸展状态，膝关节可以自由弯曲。