本发明涉及医疗器械领域，尤其是一种无源的髋关节限位辅助支撑器。
背景技术：
人体上半身的重量通过髋关节传递到下肢，髋关节影响这人体的走、跑、跳等运动。在人体受到外部冲击造成股骨骨折、股骨头颈骨折、股骨头转子区骨折、髋关节脱位等，骨折病人经接骨板、髓内钉等手术修复后或者病人髋关节置换后，为了安全其髋关节不能承受过大负载；同时久卧病床将影响身体恢复。所以需要开发一种无源的髋关节限位辅助支撑器帮助病人起床进行安全的锻炼，既能够支撑人体的重量又能限制髋关节的活动范围。
技术实现要素：
本发明针对有髋关节问题或者髋关节治疗的病人，为他们提供一种分担髋关节负重的髋关节限位辅助装置。
本发明所采用的技术方案是：限位杆上部分的腰热塑板和人体的上半身固定，限位杆下部分的腿热塑板和人体的腿固定，通过髋铰限制人体髋关节的运动范围，达到限位的目的。支撑杆的脚托和人体的脚板连接，支撑杆的上端和支托连接，当支撑杆需要承重时，人体将上半生重量通过腋窝压住支托，将重量通过支撑杆传递到脚托，最终传递到地面。
为了提高穿戴的舒适性和拆卸的方便性，腰热塑板和腿热塑板的内部贴有海绵内芯，增加和人体的接触面积；腰热塑板、腿热塑板和脚托采用海绵尼龙带和卡口和人体的身体部位和脚固定。
限位杆球铰副时特殊设计的，由腰杆、髋铰、髋铰套组成，通过髋铰套的特殊形状限制髋铰的运动范围；经过设计，该球铰副能限制髋关节的运动，前摆30°，后摆7°，外展10°，内收7°，超过这个范围的运动将被限制。支撑杆的支托球铰副由支托、支托铰、支托铰盖组成，该球铰副的运动范围为前摆30°，后摆30°，外展30°，内收30°；支撑杆的脚托球铰副由脚托、脚托铰、脚托铰盖组成，该球铰副的运动范围为前摆30°，后摆30°，外展30°，内收30°；这两个球铰副让支撑杆运动和人体运动相融性增加，达到增加穿戴舒适度的效果。
下套杆和下滑杆相对位置的变化，从而适应人体行走时脚底和腋窝直线距离的变化。在人体直立时，腋窝到脚底的直线距离为小腿长加大腿长加上身长，此时二者的距离最长；在人体行走时，髋关节弯曲、膝关节弯曲，由三角形两边之和大于第三边可以推导出此时腋窝到脚底的直线距离最短。腋窝和脚底直线距离的变化范围需要等于下套杆和下滑杆移动副的移动范围，这样符合人体行走的几何参数，保证了穿戴的舒适性。
本发明的有益效果是：针对股骨各部位骨折修复术，采用髓内钉或者骨板固定后，病人行走困难的问题，穿戴后为病人行走提供髋关节限位和可靠的髋关节支撑，减少病人的卧床时间，降低手术后卧床的并发症的发病概率，增加病人的活动量，增加病人的免疫力，加速病情恢复。
附图说明
图1是本发一种无源髋关节限位辅助支撑器整体穿戴示意图。
图2是本发明一种无源髋关节限位辅助支撑器三维轴测示意图。
图3是本发明一种无源髋关节限位辅助支撑器三维正视和左视示意图。
图4是本发明一种无源髋关节限位辅助支撑器全剖后局部细节示意图。
图5是本发明一种无源髋关节限位辅助支撑器髋关节球铰四分之一剖视示意图。
图中标记为：a、支撑杆；b、限位杆；c、支托；a1、支托铰盖；a2、支托铰；a3、上滑轨；a4、上滑杆；a5、下套杆；a6、下滑杆；a7、脚托铰；a8、脚托铰盖；a9、脚托；b1、胸杆；b2、腰热塑板；b3、腰杆；b4、髋铰套；b5、髋铰；b6、腿杆；b7、腿热塑板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
示例的限位辅助支撑器为左脚穿戴，右脚穿戴的原理和其类似，二者关于人体的矢状面对称。
如图1、图2和图4所示，本实例提供一种无源的髋关节限位辅助支撑器，包括：包括支撑杆(a)、限位杆(b)、支托(c)；所述支撑杆(a)包括支托铰盖(a1)、支托铰(a2)、上滑轨(a3)、上滑杆(a4)、下套杆(a5)、下滑杆(a6)、脚托铰(a7)、脚托铰盖(a8)、脚托(a9)；所述支撑杆(b)包括胸杆(b1)、腰热塑板(b2)、腰杆(b3)、髋铰套(b4)、髋铰(b5)、腿杆(b6)、腿热塑板(b7)；支撑杆(a)和限位杆(b)通过支托(c)连接成一个整体，支撑杆(a)实现支撑功能，限位杆(b)实现限制髋关节运动范围的功能。图中限位辅助支撑器为左脚穿戴，右脚穿戴的原理和其类似，二者关于人体的矢状面对称。
在本示例中，腰热塑板和腿热塑板内壁可以根据实际需要安装海绵内芯，增加热塑板和人体接触的面积增加穿戴舒适度；用海绵尼龙带通过腰热塑板和腿热塑板的边缘方孔和人体身体连接，用海绵尼龙带通过脚托边缘的方孔和人体脚板连接，连接方式采用卡扣和魔术贴；腰热塑板和人体的胸和腰牢固联接，腿热塑板和人体的腿牢固联接，脚托和人体的脚板牢固联接，实现髋关节限位辅助支撑器的穿戴。
在本示例中，胸杆通过螺栓连接支托；胸杆、腰杆通过铆钉和腰热塑板连接，腿杆通过铆钉和腿热塑板连接；腰热塑板形状符合人体胸腰部分形状轮廓，腿热塑板形状符合人体大腿形状轮廓；腰杆末端采用球铰副的方式和髋铰进行连接，通过髋铰套对髋铰的运动进行限制，人体穿戴之后髋关节能够前摆30°，后摆7°，外展10°，内收7°，超过这些角度的运动都会被限制；髋铰套和腰杆通过螺栓连接。
在本示例中，支托铰和支托通过球铰的方式连接，用支托盖和螺栓将它们连接为一可转动的整体；支托铰和上滑轨通过螺栓连接为一固定整体；调整好上滑轨和上滑杆的相对位置后，用螺栓固定，实现支撑杆的长度变化以适应不同身高；上滑杆和下套杆通过螺栓连接成一固定整体；下套杆和下滑杆通过滑动副连接，滑动副的移动范围是120mm，根据不同人体身高，这个数据有适当变化；下滑杆和脚托铰通过螺栓连接为一固定整体；脚托铰和脚托通过球铰副连接，通过脚托铰盖和螺栓将它们连接成一可转动的整体。
在本示例中，支托铰和支托的球铰副的运动范围是前摆30°、后摆30°、外展30°、内收30°，该球铰副的运动范围要大于限位杆髋关节运动限位后的范围；脚托铰和脚托的球铰副的运动范围是前摆30°、后摆30°、外展30°、内收30°，该球铰副的运动范围要符合踝关节运动的范围。在人体直立时下套杆和下滑杆的相对位置最远，左脚迈到最远时下套杆和下滑杆的相对位置最近，在人行走时可以实现承重功能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种无源的髋关节限位辅助支撑器，其特征在于：包括支撑杆(a)、限位杆(b)、支托(c)；所述支撑杆(a)包括支托铰盖(a1)、支托铰(a2)、上滑轨(a3)、上滑杆(a4)、下套杆(a5)、下滑杆(a6)、脚托铰(a7)、脚托铰盖(a8)、脚托(a9)；所述支撑杆(b)包括胸杆(b1)、腰热塑板(b2)、腰杆(b3)、髋铰套(b4)、髋铰(b5)、腿杆(b6)、腿热塑板(b7)；支撑杆(a)和限位杆(b)通过支托(c)连接成一个整体；该支撑器的主要机械结构包括限位球铰、可固定移动副、活动移动副。
2.根据权利要求1所述的一种无源的髋关节限位辅助支撑器，其特征在于：腰热塑板(b2)和腿热塑板(b7)内壁可以根据实际需要安装海绵内芯，增加热塑板和人体接触的面积增加穿戴舒适度；用海绵尼龙带通过腰热塑板(b2)和腿热塑板(b7)的边缘方孔和人体身体连接，用海绵尼龙带通过脚托(a9)边缘的方孔和人体脚板连接，连接方式采用卡扣和魔术贴；腰热塑板(b2)和人体的胸和腰牢固联接，腿热塑板(b7)和人体的腿牢固联接，脚托(a9)和人体的脚板牢固联接。
3.根据权利要求1所述的一种无源的髋关节限位辅助支撑器，其特征在于：胸杆(b1)通过螺栓连接支托(c)；胸杆(b1)、腰杆(b3)通过铆钉和腰热塑板(b2)连接，腿杆(b6)通过铆钉和腿热塑板(b7)连接；腰热塑板(b2)形状符合人体胸腰部分形状轮廓，腿热塑板(b7)形状符合人体大腿形状轮廓；腰杆(b3)末端采用球铰副的方式和髋铰(b5)进行连接，通过髋铰套(b4)对髋铰(b5)的运动进行限制；髋铰套(b4)和腰杆(b3)通过螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的一种无源的髋关节限位辅助支撑器，其特征在于：支托铰(a2)和支托(c)通过球铰的方式连接，用支托盖(a1)和螺栓将它们连接为一可转动的整体；支托铰(a2)和上滑轨(a3)通过螺栓连接为一固定整体；调整好上滑轨(a3)和上滑杆(a4)的相对位置后，用螺栓固定；上滑杆(a4)和下套杆(a5)通过螺栓连接成一固定整体；下套杆(a5)和下滑杆(a6)通过滑动副连接，滑动副的移动范围是120mm；下滑杆(a6)和脚托铰(a7)通过螺栓连接为一固定整体；脚托铰(a7)和脚托(a9)通过球铰副连接，通过脚托铰盖(a8)和螺栓将它们连接成一可转动的整体。
5.根据权利要求1所述的一种无源的髋关节限位辅助支撑器，其特征在于：支托铰(a2)和支托(c)的球铰副的运动范围是前摆30°、后摆30°、外展30°、内收30°；脚托铰(a7)和脚托(a9)的球铰副的运动范围是前摆30°、后摆30°、外展30°、内收30°。
6.根据权利要求1所述的一种无源的髋关节限位辅助支撑器，其特征在于：
在人体直立时下套杆(a5)和下滑杆(a6)的相对位置最远，左脚迈到最远时下套杆(a5)和下滑杆(a6)的相对位置最近。
技术总结