[实用新型]一种膝关节运动保护器

说明书

本实用新型涉及一种膝关节运动保护器，包括固定在中间膝关节部位的保护垫，设于股骨下段和胫骨上段的多个张力圈，对称设置在股骨两侧的上助力杆和对称设置在胫骨两侧的下助力杆，上助力杆一端通过滑动铰活动连接在保护垫上，另一端铰接在股骨处最上端的张力圈上；下助力杆一端通过固定铰连接在中间保护垫上，另一端铰接在胫骨处最下端的张力圈上，滑动铰和固定铰间形成一个偏心距e，使行走伸屈运动时，膝关节处的股胫间传力处，产生一个向外的反向偏心力矩，以抵消部分膝关节伸屈运动产生偏心的影响，补偿股骨胫骨间传力线向内侧偏心的影响，使股骨胫骨间的接触面应力分布更均匀。

技术领域：本实用新型涉及医疗保健设备技术领域，具体为一种膝关节运动保护器。

背景技术

膝关节损伤对中老年人群和运动员是一种常见病，大多数中老年人都存在膝关节的一些老年性退行性病理改变而导致的疾患，以及运动不当或者日常生活中意外受伤。具体表现为：半月板损伤、韧带或肌肉受伤、骨质增生或软骨磨损等，轻者影响生活质量，重者要进行手术，术后往往有很长的康复阶段，很多人常采用拐杖、支具来帮助，这当然会给日常生活带来不便。现在很多国家都在试验应用一种《膝关节助力器》，它外置在体外，而且不影响观感，因此得到广大患者的喜欢。

一般的膝关节助力器有如下问题：

1)没有考虑患者膝关节运动受伤的具体情况，而是设计了一种固定的轴心连杆形式，我们知道，在运动时，膝关节的运动模式并非是一个简单的伸屈运动，而是一个兼有伸屈、滚动、滑动、侧移和轴位旋转的复杂的多自由度的运动模式。因而，它并非围绕着同一个固定的中心旋转，而是根据运动的过程产生多个瞬时旋转中心。这种将旋转中心固定的助力器产品，对关节的保护都会产生副作用，因为考虑到每个人膝关节结构和运动方式不同，外置的连杆轴心常常不可能和人体膝关节运动弯曲时的瞬时旋转中心重合，因此有时还会产生相反的副作用，反而加重伤情。

2)没有考虑如何设法减少偏心影响和应力峰值增加，膝关节在行走伸屈运动时，股胫间传力线的作用点会向后侧偏移，产生了向后侧偏心，当伸屈大于90度以上时还会向内侧偏移，并使接触面减少，使膝关节受到轴力和力矩双重作用，因而不但导致股胫关节接触面减少应力增加，而且使其分布不均匀而产生峰值，从而导致膝关节受伤。

3)没有专门考虑对韧带保护措施，如施加预压力使其运动时拉力减少等，而一般膝关节助力器在安装时并不受力，要等走路和上台阶时，才通过股骨、胫骨之间的张力带的摩擦力，依靠连杆和转轴传递部分重力，在膝关节伸屈、内旋、外旋运动时相应韧带就会受到牵拉，当以上运动速度过快、用力过猛时，会导致韧带瞬间拉力过大而拉伤，使关节受力失去平衡，进一步导致半月板或韧带受伤，因而膝关节保护器应该考虑对韧带的保护。

4)没有考虑运动中各种韧带拉力的变化，无法进行有针对性的预张拉力的调节；膝关节在伸屈不同角度时，前后交叉韧带内力会产生相反方向变化，水平面的旋转运动在内旋和外旋时，内外侧副韧带受力也会产生相应变化，当单向变化过大就会使某一处韧带，以及相应关节组织受伤，因为没有考虑到这种受力变化，也就无法对膝关节进行有针对性的预调节保护。

5)没有预警控制，上下腿上的张力带，常常松紧较难控制，而且不知道带多长时间会影响血液流通，而使腿部肌肉受到伤害，因此需要一定时候放松几分钟再用。

但是现在的膝盖助力器都没有以上这种功能，为此提供一种根据不同具体病情的一种有针对性的，可减少关节接触应力峰值的，具有可调预作用力的，并有预警控制的膝关节运动保护器是有必要的。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种根据不同具体病情，有针对性的，可减少关节接触应力峰值的，具有可调预作用力的，并有预警控制的膝关节运动保护器。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：