[发明专利]用于分解竖向负荷的膝盖人机工程学装置

摘要

一种装置包括股骨的支撑(1)和胫骨的支撑(2)，它们通过侧面的铰合部和一或两个中间的铰合部连接在一起。存在于每个股骨臂(1.1、1.2)的圆形的远端上的销钉(1.5、1.6、1.7、1.8)和开口(1.9、1.10)、以及存在于每个胫骨臂(2.1、2.2)的圆形的近端上的开口(2.4、2.5、2.6)和销钉(2.7、2.8)，构成侧面的铰合部和近端的中间的铰合部。中间的胫骨臂可以分为两个部分：连接到胫骨的板块(2.11)的固定的中间的胫骨臂(2.12)，以及通过远端的中间的铰合部固定到固定的中间的胫骨臂(2.12)的自由-移动的中间的胫骨臂(2.13)。销钉(1.5、1.6、1.7、1.8、2.15、2.17)固定到板块(4、5)。本装置能够分解机械元件上的负荷，因此避免施加重量压力在由于病理学或者损伤导致的有缺陷的结构上。

主权项

一种目的在于分解竖向负荷的人机工程学膝盖装置，其包括股骨的支撑(1)和胫骨的支撑(2)；所述股骨的支撑(1)包括侧面的股骨臂(1.1)和中间的股骨臂(1.2)，所述侧面的股骨臂(1.1)和所述中间的股骨臂(1.2)彼此平行并且平行于大腿的纵向轴线，而且所述侧面的股骨臂(1.1)和所述中间的股骨臂(1.2)由能够将所述股骨的支撑(1)固定于大腿的长度可调整紧固件而连接在一起；所述胫骨的支撑(2)包括侧面的胫骨臂(2.1)和至少一个中间的胫骨臂(2.2、2.12、2.13)，所述侧面的胫骨臂(2.1)和所述至少一个中间的胫骨臂(2.2、2.12、2.13)彼此平行并且平行于小腿的纵向轴线；所述股骨臂(1.1、1.2)和所述胫骨臂(2.2、2.12)通过带子(3)和板块(1.3、2.11)分别地固定到大腿和小腿，所述带子(3)具有尼龙/维可牢商标尼龙搭扣的表面并且穿过在所述股骨臂(1.1、1.2)和所述胫骨臂(2.1、2.2)上制成的线性开口(1.4、2.3)；由刚性的或者半刚性的材料制成并具有弧形的所述板块(1.3)以其内表面贴着大腿的前部；所述股骨臂(1.1、1.2)的远端和所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的近端通过至少两个铰合部连接在一起，一个铰合部相对于膝盖设置于侧面，另一个铰合部相对于膝盖设置在中间；构成所述铰合部的每个所述股骨臂(1.1、1.2)的远端和每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的近端为板状并且是圆的；所述装置的特征在于，每个所述股骨臂(1.1、1.2)的圆形的远端容纳四个销钉(1.5、1.6、1.7、1.8)和两个开口(1.9、1.10)；第一销钉(1.5)沿着″a″轴线于中心位置设置在每个所述股骨臂(1.1、1.2)的末端，所述″a″轴线与所述股骨臂(1.1、1.2)本身的纵向对称轴线一致；第二销钉(1.6)于外围位置设置在每个所述股骨臂(1.1、1.2)的末端上，并且沿着垂直于所述″a″轴线的″b″轴线相对于所述中心销钉(1.5)隔开距离″l″；所述″a″轴线和所述″b″轴线把所述侧面的股骨臂(1.1)的末端和所述中间的股骨臂(1.2)的末端理想地分成四个象限：第一个象限指向脚和小腿的后部；第二个象限指向脚和小腿的前部；第三个象限指向下肢的根部和小腿的后部；第四个象限指向下肢的根部和小腿的前部；第三销钉(1.7)相对于前述销钉(1.5、1.6)靠近端设置，并且在所述的指向下肢的根部和小腿的后部的象限内；所述近端销钉(1.7)设置成相对于所述中心销钉(1.5)相隔距离″r″；穿过所述近端销钉(1.7)的中心和所述中心销钉(1.5)的中心的″d″轴线，偏离所述″a″轴线几度，并且所述近端销钉(1.7)的周围边缘与所述″a″轴线本身相切；所述第四销钉(1.8)位于指向脚和小腿的前部的象限内，在相对于所述中心销钉(1.5)隔开一定距离″r″的所述″d″轴线的延长部分上；所述远端销钉(1.8)的周围边缘与所述″a″轴线相切，并且在径向上相对于所述中心销钉(1.5)与所述近端销钉(1.7)相对；所述第一开口(1.9)位于每个所述股骨臂(1.1、1.2)的圆形的远端的周围边缘附近，并且向指向小腿的后部的两个象限内延伸130°‑140度；所述开口(1.9)的第一半圆形的末端的中心设置为沿着″d1″轴线从所述中心销钉(1.5)隔开距离″r″，所述″d1″轴线关于所述″a″轴线与所述″d″轴线完全对称；所述第一开口(1.9)的第一半圆形的末端的边缘与所述″a″轴线以及所述远端销钉(1.8)的周围边缘相切；从所述第一末端开始的第一个25‑30度，所述第一开口(1.9)具有圆弧形状；从25‑30度直到130‑140度，所述第一开口(1.9)具有螺旋形状，所述螺旋形状靠近所述侧面的股骨臂(1.1)的圆形的远端的中心和所述中间的股骨臂(1.2)的圆形的远端的中心；所述第二开口(1.10)在径向上相对于所述″a″轴线与所述第一开口(1.9)相对，并且位于指向小腿的前部的两个象限中；所述第二开口(1.10)的第一末端的中心设置成从所述中心销钉(1.5)沿着所述″d1″轴线隔开距离″r″；所述第二开口(1.10)的第一半圆形的末端的边缘与所述″a″轴线以及所述近端销钉(1.7)的周围边缘相切；从所述第一半圆形的末端开始的第一个25‑30度，所述第二开口(1.10)具有圆弧形状；从25‑30度直到130‑140度，所述第二开口(1.10)具有螺旋形状，与所述第一开口(1.9)不同的是，所述第二开口(1.10)具有的螺旋形状远离所述股骨臂(1.1、1.2)的圆形的远端的中心；每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的近端上存在的板块容纳三个开口(2.4、2.5、2.6)和两个销钉(2.7、2.8)；第一个胫骨的开口(2.4)包括具有圆形的末端的矩形形状，并且通过在所述中间的胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的近端的板块的中心上制成孔、以及沿着所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的纵向对称的″a1″轴线朝向脚前进而获得；第二开口(2.5)延伸大约130‑140度，并且在每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的近端上被设置在外围上；这样的第二周围开口(2.5)的第一末端位于″b1″轴线上并在开始所述第一开口(2.4)的上述中心孔口的中心隔开距离″l″，所述″b1″轴线垂直于″a1″轴线；第二胫骨的开口(2.5)的另一末端相对于所述″b1″轴线设置在130‑140度；从所述″b1″轴线开始的第一个25‑30度，所述第二胫骨的开口(2.5)具有圆弧形状，所述圆弧形状的中心与产生所述中心的胫骨的开口(2.4)的孔口的中心一致，并且所述圆弧形状的半径等于″l″；从25‑30度到余下的105‑110度，所述第二胫骨的开口(2.5)具有螺旋形状，所述螺旋朝向每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的近端的中心返回；所述螺旋的纵向轴线是具有长度″l″的部分的末端所覆盖的点的顺序的结果，所述部分的第二末端从每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的中心沿着所述中心开口(2.4)的纵向轴线前进到外围；前述″a1″轴线和前述″b1″轴线将每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的近端理想地分为四个象限：第一个象限指向脚和小腿的后部；第二个象限指向脚和小腿的前部；第三个象限指向下肢的根部和小腿的后部；第四个象限指向下肢的根部和小腿的前部；所述中心的胫骨的开口(2.4)位于指向脚的两个象限内，而所述第二胫骨的开口(2.5)位于指向下肢的根部的两个象限内；第三开口(2.6)的第一半圆形的末端的中心定位成在指向脚和小腿的前部的象限内从所述″a1″轴线与所述″b1″轴线的交叉点隔开距离″r″，并且从所述″a1″轴线偏离几度；所述第三胫骨的开口(2.6)的末端的边缘与所述″a1″轴线相切；所述第三胫骨的开口(2.6)延伸大约130‑140度，并且在第一个25‑30度具有圆弧形，而从25‑30度一直到130‑140度，表现为靠近每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的圆形的近端的中心的螺旋形；第一胫骨销钉(2.7)位于相对于所述中心开口(2.4)的远侧，并且在指向脚和小腿的后部的象限内，从所述″a1″轴线与″b1″轴线的交叉点隔开距离″r″；穿过销钉(2.7)的中心和所述″a1″轴线与″b1″轴线的交叉点的″d2″轴线从所述″a1″轴线偏离几度；所述第一胫骨销钉(2.7)的周围边缘与所述″a1″轴线本身和第三胫骨开口(2.6)的第一末端相切；所述″d2″轴线朝向所述中间的胫骨臂(2.2)的近端的周围边缘延伸；第二胫骨销钉(2.8)位于所述″d2″轴线上并且相对于所述″a1″轴线与″b1″轴线的交叉点隔开距离″r″；所述第二胫骨销钉(2.8)在直径方向上关于所述″a1″轴线与所述第一胫骨销钉(2.7)相对，因此，穿过销钉(2.8)的中心和所述″a1″轴线与″b1″轴线的交叉点的所述″d2″轴线从所述″a1″轴线偏离几度，但是在相反方向上；所述第二胫骨销钉(2.8)的周围边缘也与所述″a1″轴线相切；所述第二近端胫骨销钉(2.8)位于指向下肢的根部和小腿的前部的象限中；所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的两个周围开口(2.5)的末端位于垂直于所述″a1″轴线的所述″b1″轴线上；两个周围开口(2.5)朝向膝盖的前部延伸，并且相对于膝盖本身完全对称；所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的两个周围开口(2.6)朝向膝盖的前部延伸，并且相对于膝盖本身完全对称；类似地，所述侧面的胫骨臂(2.1)的销钉(2.7、2.8)完全地对称于所述中间的胫骨臂(2.2、2.13)的销钉(2.7、2.8)，并且，所述侧面的股骨臂(1.1)的开口(1.9、1.10)和销钉(1.6、1.7、1.8)完全对称于所述中间的股骨臂(1.2)的开口(1.9、1.10)和销钉(1.6、1.7、1.8)；在每个所述股骨臂(1.1、1.2)上设置的所述销钉(1.5、1.6、1.7、1.8)指向每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的圆形的近端，而在每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)上设置的销钉(2.7、2.8)指向每个所述股骨臂(1.1、1.2)圆形的远端；在指向下肢的根部的象限内延伸的每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的端部的周围边缘(2.9)的第一部分具有圆弧形状；在它的在指向脚的后面的象限中延伸的第二部分中，周围边缘(2.10)具有螺旋形状，所述螺旋相对于每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的端部的中心趋向离开；在每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)相对于每个所述股骨臂(1.1、1.2)的旋转平移运动期间，每个所述股骨臂(1.1、1.2)的所述近端的销钉(1.7)的周围的表面保持与每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的周围边缘(2.9、2.10)的恒定接触；每个所述股骨臂(1.1、1.2)的中心销钉(1.5)接合每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的中心开口(2.4)；每个所述股骨臂(1.1、1.2)的第二销钉(1.6)接合每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的第一周围开口(2.5)；每个所述股骨臂(1.1、1.2)的远端的销钉(1.8)接合每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的第二周围开口(2.6)；每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的远端的销钉(2.7)接合每个所述股骨臂(1.1、1.2)的第一开口(1.9)，并且每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的近端的销钉(2.8)接合每个所述股骨臂(1.1、1.2)的第二开口(1.10)；存在于所述侧面的股骨臂(1.1)的圆形的远端上的销钉(1.5、1.6、1.7、1.8)和开口(1.9、1.10)、以及存在于所述侧面的胫骨臂(2.1)的圆形的近端上的开口(2.4、2.5、2.6)和销钉(2.7、2.8)，构成所述装置的侧面的铰合部；类似地，存在于所述中间的股骨臂(1.2)的圆形的远端上的销钉(1.5、1.6、1.7、1.8)和开口(1.9、1.10)、以及存在于所述中间的胫骨臂(2.2、2.13)的圆形的近端上的开口(2.4、2.5、2.6)和销钉(2.7、2.8)，构成所述装置的中间的铰合部；所述股骨臂(1.1、1.2)的远端的所述销钉(1.5、1.6、1.7、1.8)固定到板块(4)上，所述板块(4)通过紧固件从外部设置于每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)；每个所述板块(4)具有与每个所述股骨臂(1.1、1.2)的销钉(1.5、1.6、1.7、1.8)共轴线的孔口；所述板块(4)的所述孔口容纳销钉(1.5、1.6、1.7、1.8)本身的自由端或者前述的与销钉(1.5、1.6、1.7、1.8)接合的紧固件，从而固定每个所述板块(4)到每个所述股骨臂(1.1、1.2)并避免其从相应的所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的分离；前述销钉(1.5、1.6、1.7、1.8)的高度大于每个所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)的厚度，使得所述胫骨臂(2.1、2.2、2.13)能够在所述板块(4)和所述股骨臂(1.1、1.2)之间自由地移动。