[发明专利]主动手部矫形器

说明书

一种主动手部矫形器(20)，用于患有手部神经相关麻木/麻痹的人以及用于患有手部痉挛性麻木/麻痹的人，所述主动手部矫形器(20)包括支撑元件(30)和连接支撑元件(30)的移动元件(40)，所述移动元件(40)包含形状记忆材料，所述主动手部矫形器(20)还包括控制系统(22)、电路元件(50)、和电源(60)，用于创建引起形状记忆材料的转变、以及由此移动元件(40)的变形的激活信号，其特征在于，所述移动元件(40)包括：手腕关节移动元件(44)、至少一个手指移动元件(46)、和拇指移动元件(48)，此外，在安装到下臂(10)的状态下，该支撑元件(30)包括：下臂夹板(32)，其支撑下臂(10)的下侧，并使得手腕关节(11)保持自由，手掌支撑件(34)，其通过手腕关节移动元件(44)连接到下臂夹板(32)，手掌支撑件(34)装备在可与拇指(14)相对的手指(15)的近端，至少一个手指支撑件(36)，其通过至少一个手指移动元件(46)连接到手掌支撑件(34)，至少一个手指支撑件(36)装备在可与拇指(14)相对的手指(15)的中间骨头处，和拇指支撑件(38)，其通过拇指移动元件(48)连接到下臂夹板(32)，拇指支撑件(38)从手掌(13)上的拇指(14)的近端延伸到拇指(14)的下骨。

技术领域

本发明的目的涉及一种用于患有手部神经相关麻木/麻痹的人以及用于患有手部痉挛性麻木/麻痹的人的主动手部矫形器。

矫形器是用于保护、固定(fixes)身体的特定点、或为其提供支撑、或减轻其负担的材料、器械或装置。在外周神经系统疾病或肌肉骨骼疾病的情况下，在事故之后，或在进行活跃运动期间或之后，可能需要这样的装置。主动矫形器是不仅被动地保护、固定、支撑，而且还主动促进受影响区域的移动的装置。

本发明的目的涉及一种主动矫形器，其能够代替手腕和手指的移动，并由此在由于事故或由于中风使得人自从出生以来具有外周或中枢神经系统或其他神经损伤并且无法使用(或仅在有限程度上使用)他们的手和/或手指的情况下，促进手的抓握-释放功能。特别地，本发明的目的涉及一种抗痉挛的手部矫形器，其促进由于屈肌张力亢进而导致手部痉挛性麻木/麻痹的人的手指和手腕的移动。术语“手指”也可以包括拇指，除了拇指之外的手指被称为与拇指相对的手指。

背景技术

由于肌张力增加(痉挛性张力亢进)，患有手部痉挛性麻木/麻痹的人的手腕和手指呈现抽搐、弯曲、变形的位置，并且患者通常无法将手带到功能性抓握位置，由此受影响的手无法抓握或触摸。

外骨骼被动手部矫形器是商业上可获得的，其利用机械张紧元件将手指和手腕拉回到未弯曲状态。这导致患者能够通过有意地逆着机械张紧元件将屈肌张紧来抓握物体。这种解决方案由例如以SaeboFlex名称分发的手部矫形器提供。市场上的解决方案的缺点在于，这些装置对于完全不能自愿地折曲他们的肌肉的患者不代表任何帮助。

后一问题通过使用具有外骨骼机器人系统的矫形器来克服，所述外骨骼机器人系统从手背连接到手指并主动地移动它们。商业上可获得的机器人矫形器坚固耐用，不能在日常生活中佩戴，并且消耗大量能量。大多数解决方案，例如柏林科技大学开发的“PoweredHand Exoskeleton”(http://pdv.cs.tu-berlin.de/HandExoskeleton/HandExoIntro.html)仅促进指骨的移动，并且不能确保在触摸、感知期间使用的重要区域(如指尖)是自由的，也不能确保手腕恢复到其功能性抓握位置。另一个缺点是患者在没有帮助的情况下不能戴上这些类似手套的装置。

专利号US 9,387,112中描述的矫正手套代表坚固构造的解决方案，在该情况下，通过使用形状记忆合金(SMA)来实现关节的移动。形状记忆合金在手的背面(手背)上的关节上运行，并连接放置在手指上的环和环绕手的手镯。尽管通过去除机器人张紧元件显著减小了矫形器的尺寸，但是该解决方案仍然具有许多缺点。患者无法在没有帮助的情况下戴上矫正手套，并因此矫形器不能支持自给自足的生活。

公开文献号WO2010/083389A1也公开了一种手部矫形器，在该情况下，手指从上方移动，即从手背移动。