柔性的腕部矫形器

摘要

本发明涉及一种手和手腕的矫形器，它包括：具有近侧部分(1b)和远侧部分(1a)的套筒(1)，该近侧部分成形为匹配前臂的延伸到手腕的部分的形状，该远侧部分成形为匹配手的从手指的掌指关节的基部延伸到手腕的部分的形状，该远侧部分具有用于拇指通过的第一开口、用于其它手指通过的第二开口，该近侧部分成形为符合手腕和前臂的由套筒覆盖的部分的形状，该套筒成形为约束手腕以抵抗朝向手的手掌侧的弯曲运动，该套筒由弹性材料的单件制成；以及，由弹性材料制成的支撑带(4)，其附接到套筒的远侧部分和近侧部分，并且设计成仅覆盖手腕的在手腕的相对的侧向部分之间的上部部分。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于关节并且尤其是腕关节的矫形器。

背景技术

几十年来，整形外科一直致力于需要约束和/或固定的病理。近年来，已经努力在不妨碍其正常使用的情况下为所有部件节省接头。例如，对于拇指的骨关节炎，申请人已经开发了一种通过应用机械原理使拇指的无意识运动最小化的光矫形器(专利EP3041441)。

然而，显然这种光矫形器不仅对于缓解与骨关节炎相关的疼痛是有益的，而且对于其发生与拇指骨关节炎一样重要的病理也是有益的。这是腕管综合症，其高发生频率是由于多种危险因素及其组合效应。在所有情况下，目的是限制腕管中的正中神经上的压力，手的屈肌腱及其滑液鞘穿过该正中神经。腕管综合征的特征在于麻刺感、针扎感、麻木或主要位于前三个手指的掌面(正中神经的解剖区域)上的放电，以及受影响的腕和手的肌肉强度的损失。这些不适通常在晚上感觉到，唤醒患者。它们也可以在白天出现，由某些运动或通过将手保持在某些有害位置而触发。

似乎某些运动和姿势有利于腕管综合症的出现、其持久性和/或其恶化。缓解和限制该发展或甚至解决这种情况的简单解决方案在于限制日常生活中这些危险运动和姿势的频率和幅度。某些手势对于腕管综合症中涉及的正中神经特别地受限制。特别地，手腕的极端成角具有在弯曲期间(手的手掌侧)抵靠腕骨的环形韧带急性压缩腕管以及在伸展期间(手的手背侧)抵靠腕骨压缩腕管的效果。正中神经也可能是长期压缩的，通常是手指屈肌和/或其滑液鞘的腱发炎以及其体积增加的结果。

腕管综合症通常首先通过在晚上佩戴腕部夹板和/或通过渗透(可的松注射到腕管中)来治疗。通常使用的夹板将腕关节固定在中性位置，这避免了可显著压缩正中神经的姿势。这些夹板的主要缺点是它们的刚性，这妨碍了手和手腕的正常使用。因此，它们非常不舒服，并且在需要手工工作的日常活动中，患者佩戴这种夹板是有害的。然后，在其它关节上的补偿以及异常高的努力将是执行这些普通任务所必需的，这可能导致继发性病的出现。

因此，希望提供一种矫形器，其使腕关节在中性反射位置阶段期间的运动范围最小，并且允许关节在与当前活动相关的自主运动阶段期间在所有可能的旋转轴上的全范围运动。还希望抑制主动运动，尤其是有利于返回到中间位置。

发明内容

本发明涉及一种手和手腕的矫形器，它包括：具有远侧部分和近侧部分的套筒，所述近侧部分成形为匹配前臂的延伸至手腕的部分的形状，所述远侧部分成形为匹配手的从手指的掌指关节的基部延伸至手腕的部分的形状，所述远侧部分具有用于拇指通过的第一开口、用于其它手指通过的第二开口，所述近侧部分成形为符合手腕和前臂的被套筒覆盖的部分的形状，所述套筒成形为约束手腕以免朝向手的手掌侧的弯曲运动，所述套筒由弹性材料制成；以及由弹性材料制成的支撑带，该支撑带连接到所述套筒的远侧部分和近侧部分，并且适于仅覆盖在手腕的相对的侧向部分之间的所述手腕的较窄区域的上部部分。

根据一个实施例，所述套筒由单件(单个部件)制成，所述单件包括适于覆盖手腕和手的手背部分的背部部分、适于覆盖手腕和手的手掌部分的掌部部分、以及连接所述背部部分和掌部部分的带状部。

根据一个实施例，所述套筒具有在所述套筒的近侧部分和远侧部分之间形成在所述背部部分中的狭缝，所述狭缝在所述背部部分的两个相对的边缘之间延伸，所述狭缝的所述相对边缘彼此附接以闭合所述狭缝，所述支撑带在闭合时附接到所述狭缝。

根据一个实施例，狭缝通过移除形成套筒的材料的一部分而呈纺锤形，或者在不移除形成套筒的材料的情况下形成，其中狭缝的相对的边缘彼此固定以提供形成套筒的材料的纺锤形重叠区域。

根据一个实施例，所述套筒通过位于手腕和手的侧向区域上的两个连接线组装，每个连接线将所述背部部分的一个边缘与所述掌部部分的一个较长边缘相连接。

根据一个实施例，所述两个连接线包括适于沿着手的外侧向部分延伸的连接线，该连接线在手的手背侧上向远侧经过。

根据一个实施例，用于拇指通过的套筒的第一开口具有在拇指的延长部分中形成在套筒的背部部分中的凹口，以便有利于拇指的侧向运动。

根据一个实施例，所述套筒的背部部分包括从拇指的延长部中的第一开口延伸的折叠部，以有利于手腕的自由侧向运动和手的打开。

根据一个实施例，所述套筒被制成多种尺寸，使得所述套筒的远侧边缘被横向拉伸至多20％，并且所述套筒的近侧部分被横向拉伸至多10％。

根据一个实施例，形成套筒的材料具有以下特征中的至少一个：所述材料具有沿所述套筒的纵向轴线的在0.5MPa和1MPa之间的杨氏模量；以及，所述材料具有在1mm和1.4mm之间的厚度。

根据一个实施例，形成套筒的材料在其整个范围上包括通过胶合组装的两个弹性织物层。

根据一个实施例，所述两个织物层中的每一个均为具有以下特征中的至少一个的织物：所述织物包含75-85重量％的聚酰胺和15-25重量％的弹性纤维；所述织物在经向上具有85％至115％的弹性，在纬向上具有65％至95％的弹性，其中，织物的经向轴向地定向在套筒的背部部分上。

根据一个实施例，支撑带由与形成套筒的材料类似的弹性材料制成。

根据一个实施例，支撑带具有以下特征中的至少一个：所述支撑带通过Z字形(之字形，曲折的)接缝连接到所述套筒，以便有利于所述矫形器在所述支撑带的纵向方向上的弹性延伸；所述支撑带具有在0.3cm和1.5cm之间的宽度；所述支撑带覆盖所述手腕的周长的30％至70％；所述支撑带仅在一端处附接到所述套筒，并且在另一端处通过紧固装置固定以调节所述支撑带的围绕所述手腕的张力；以及，所述支撑带由涂覆有聚合物凝胶层的弹性织物制成。

根据一个实施例，矫形器包括用于围绕前臂紧固所述套筒的装置。

附图说明

下面将以非限制性的方式结合附图描述本发明的示例性实施例，其中：

图1A和1B分别是佩戴根据实施例的矫形器的手的俯视图和侧视图。

图2示出了根据一个实施例的组装形成图1A所示矫形器的薄部件的形状。

图3示出了手腕运动的时间图，带有和不带有矫形器，

图4示出了带有和不带有矫形器时手腕运动速度的时间图。

具体实施方式

图1A和1B示出了根据一个实施例的矫形器。该矫形器包括覆盖手腕和前臂的一部分并延伸到手指关节原点的套筒1。该套筒包括远侧部分1a和近侧部分1b，这些部分中的每一个都包括背部部分和掌部部分。套筒的远侧部分1a成形为与手的从手指的掌指关节基部延伸到手腕边缘的部分的形状一致。远侧部分1a具有远侧边缘1c，该远侧边缘形成用于拇指通过的第一开口和用于其它手指—即食指、中指、无名指和小指—通过的第二开口。近侧部分1b成形为与手腕和前臂的被矫形器1覆盖的部分的形状相匹配。

可以在拇指处在套筒1的部分1a的背部部分中形成功能性凹口2。该凹口2允许拇指的自由运动和手腕的侧向运动、尤其是外展。

可以有意地在套筒1的背部部分上定位功能性折叠部3，使之从供拇指通过的开口起沿着拇指延伸，以便不妨碍手腕的侧向运动和手的打开。

图2示出了根据一个实施例的由薄的弹性材料制成的部件10，该部件将被组装以形成套筒1。部件10包括背部部分11和掌部部分12，它们之间通过带状部13连接。背部部分11和掌部部分12成形为分别覆盖并匹配手的手背部分、手腕和前臂部分的形状以及手的手掌部分、手腕和前臂的形状。部件10的背部部分11具有在该背部部分11的组装边缘A和B之间延伸的纺锤形的槽14。该槽14形成在背部部分11的旨在覆盖手腕的区域中。

部件10的掌部部分12具有组装边缘A'、B'。组装边缘A和A'旨在固定到一起，并沿着手腕、前臂和手的由套筒1覆盖的部分的外侧向区域放置。组装边缘B和B'适于固定到一起，并沿着由套筒1覆盖的部分的内侧向区域从前臂、手腕延伸到拇指的根部。

部件10的带状部13成形为通过拇指和食指之间的折叠区域在手的手背区域和手掌区域之间覆盖手。在带状部13中形成有缺口2。

槽14的边缘14a、14b边对边地组装。此外，部件10的边缘A和B比边缘A'和B'短。这两种布置增加了矫形器1的人体工程学和舒适性，实际上，它们通过限制手在手掌面侧的弯曲运动而使矫形器具有与手的形状相适应的曲线(轮廓)8。

用于组装矫形器1的边缘A、A'的外侧向接缝可以特意地朝向手背向远侧偏移，以使手腕的侧向运动、尤其是外展的作用力最小。该接缝的最终修整(饰面)优选是平坦的和非侵蚀性的，以保证穿戴时的舒适性。

通过由单个部件(10)制成套筒1，可以避免在拇指和食指之间的折叠区域附近存在接缝，因为这种接缝不可避免地产生会妨碍拇指的运动并且特别是妨碍手的抓握功能的刚性。然而，可以由两个部件制成套筒并组装这两个部件，特别是在可能不会引起不适的位置处实施接缝，例如通过在凹口2的延长部中和/或在背部部分11中切割部件10。

支撑带4定位在手腕的对面，并在手的背侧上围绕手腕的一半延伸。因此，支撑带4覆盖封闭着狭槽14的接缝，并确保矫形器在手和前臂之间的正确定位。它还优化了弯曲时腕部的渐进支撑，而不会在腕管区域上施加显著的压力，同时允许腕部伸展，具有的约束最小。

实际上，支撑带4的附加增大了矫形器在非常特定的区域的刚度。当手腕在手的手掌侧弯曲时，手腕周长增加。然而，手腕周长的这种增加并不是均匀地分布在手腕周围。实际上，由手腕的手背面描绘的弧在长度上增大，而由手腕的手掌面描绘的弧在长度上减小。因此，支撑带4沿着手腕的手背面的弧定位在手腕的最薄区域处，即，刚好在前臂侧的茎突突起上方并且刚好在手侧的拇指的腕掌关节下方。因此，支撑带4引起矫形器1对腕部沿着带4变形的阻力的增大，并因此引起带4上的抵消屈曲运动的张力的增大。另一方面，在手腕的手掌侧没有增加任何东西，因此，它只包括形成部件10的材料的单一厚度，从而该矫形器可以吸收变形，而不会明显增加腕管区域的压力。

此外，因为支撑带4定位在手腕的最窄区域周围，所以矫形器被理想地定位，并且在没有外部辅助的情况下仅能困难地朝向手或前臂轴向移动。因此，支撑带4在腕掌关节下方产生第一固定点，并且在手腕的最窄区域的上部部分上使矫形器变硬。矫形器的定位还由带状部13限制，该带状部经过拇指和食指之间的折叠区域，从而防止矫形器朝向前臂移动，并因此构成第二固定点。然而，拇指的折叠区域和手腕的最窄区域之间的距离随着手腕的弯曲而增加。因此，支撑带4需要在手的手掌面一侧的这两个固定点之间进行伴随手腕弯曲运动的套筒1的手背面的纵向伸长。因此，矫形器的发生变形的长度受到限制，这增加了矫形器对手腕弯曲运动的阻力。这两种现象被添加到矫形器的悬臂效应，该矫形器覆盖关节任一侧的肢体以产生适度但有意义的手腕弯曲阻力，从而限制非自主手腕弯曲运动的幅度和速度，并在自主运动期间提供支撑感而不阻碍它们。这种对弯曲运动的限制是通过在舒适角度范围内使运动限制最小化来实现的。根据人体工程学和手工操作标准ISO 11228-3，手腕的舒适弯曲角度从中间位置不超过45°。

矫形器的构造使其对抗手腕伸展运动(在手的手背侧)的阻力最小。实际上，悬臂效应总是与这种伸展运动相反，但矫形器的手掌侧不会出现任何局部变硬(没有支撑带)。因此，由手腕延伸引起的变形在大得多的长度上(在套筒1的轴向方向上)被吸收。此外，由于支撑带的织物的宽度小并且其沿着手腕轮廓定位并且仅定位在套筒1的手背侧上，所以该支撑带4不会防止织物在矫形器的手背侧上起皱而吸收长度的减小。

因此，支撑带4对手腕弯曲运动(在手的手掌侧)施加显著的阻力，而不增加对手腕伸展运动(在手的手背侧)的阻力，后一运动对压力极其敏感。由矫形器施加在腕管区域上的压力也被最小化。

图3示出了在重力作用下手的不受控制的弯曲运动的时间图C1、C2，手最初基本上水平放置，前臂在手的自然伸展中保持固定。手弯曲运动的幅度通过弯曲角度来测量。曲线C1、C2分别在没有矫形器和有矫形器的情况下获得。

曲线C1、C2每个都具有第一峰值和第一谷值。通过比较与这些第一峰值和第一谷值相对应的弯曲角度，可以看出佩戴矫形器(曲线C2)导致第一峰值的弯曲角度减小大约10.1°(即16.5％)。在第一谷值处的弯曲角度也减小了大约5.6°(即12.2％)。也可观察到最大和最小幅度之间的差值减小约29.2％，并且在运动完成后弯曲角度减小约7.7°(即15％)，利用矫形器可更快地到达最终位置。此外，在佩戴矫形器时，手腕运动看起来更快地稳定。实际上，弯曲角度在有矫形器的情况下经约3.4s稳定，而在没有矫形器的情况下经约3.8s稳定。

可以注意到，曲线C1、C2的起始点不同，曲线C2的起始点比曲线C1的起始点高大约3°。这意味着手在曲线C2的情况下从比在曲线C1的情况下更高的初始位置开始，这通常将趋向于至少增加曲线C2的第一峰值的值，并因此使曲线C1和C2之间的角位置的差最小化。初始位置的这种差异还示出了由矫形器施加的抵抗手腕弯曲运动的预应力效果，因此该预应力效果倾向于使手伸直。

图4示出了手在重力作用下不受控制的弯曲运动的角速度变化的时间图C3、C4，其中手最初基本上水平放置，前臂在手的自然伸展中保持固定。曲线C3、C4分别在没有矫形器和有矫形器的情况下获得。曲线C3、C4示出了与手的下落相对应的第一速度峰值，然后是对应于跌倒后处于最大屈曲的手腕的位置的通过零速度点。然后，出现与手在与下落相反的方向上的回弹相对应的第一谷值。随后的峰和谷对应于随后的较小振幅和阻尼的振荡。比较曲线C3(没有矫形器)和C4(有矫形器)，由于矫形器，对应于第一峰值和第一谷值的速度分别降低了大约13％—对于第一峰值而言，和大约26％—对于第一谷值而言。还可以看出，由于矫形器，第一峰值和第一谷值之间的间隙显著减小了约17％。还可以看到，这些峰值和谷值之间的时间在有矫形器和没有矫形器的情况下大致相同(大约1s)，这意味着矫形器还以显著的方式减小了角加速度。

对这些测量结果的分析还表明，佩戴矫形器可以减小手腕的被动和无意识运动的幅度、速度和加速度的极值，并且这不会妨碍主动运动。

在一个实施例中，套筒1成形为在手的下层组织上施加有限的压缩，以便不引起继发性病理或不适。这个结果是通过提供数个尺寸的套筒来实现的，以便将套筒的远侧边缘1a的横向拉伸限制在0％和20％之间，优选地在2.5％和17.5％之间。尺寸的选择通过测量由套筒的远侧部分1a覆盖的区域中的手的周长来进行。此外，围绕手腕的最窄区域的套筒1的周长的尺寸被设计成不同尺寸，使得套筒的近侧部分1b的横向伸长保持小于10％，从而其在保持与皮肤接触的同时施加最小的压缩。

根据一个实施例，形成套筒1的部件10由弹性材料制成，该弹性材料沿套筒的纵向轴线具有在0.5MPa和1MPa之间的杨氏模量。

根据一个实施例，形成套筒1的部件10在其整个长度上包括通过胶合组装的两层弹性织物。

根据一个实施例，形成部件10的两个层中的每一层由包括重量百分比在75％和85％之间的聚酰胺和重量百分比在15％和25％之间的弹性纤维的织物制成。

根据一个实施方案，形成组件10的两个层中的每一层具有155g/m

根据一个实施例，两层织物中的每一层在织物的经向上具有85％至115％的弹性，并且在织物的纬向上具有65％至95％的弹性，其中织物的经向在套筒的背面上轴向地定向。

根据一个实施例，套筒1由厚度在1mm和1.4mm之间的材料制成。

根据一个实施例，支撑带4由弹性材料制成，该弹性材料具有与用于套筒1的材料的机械特性类似的机械特性。

根据一个实施例，支撑带4通过Z字形接缝连接到套筒1，以便有利于矫形器在支撑带4的纵向方向上的弹性延伸。

根据一个实施例，支撑带4具有在0.3cm和1.5cm之间的宽度。

根据一个实施例，支撑带4覆盖手腕的周长的30％至70％。

本领域技术人员可以显然知道，本发明可以有各种替代和应用。

特别地，本发明不限于用于缓解腕管综合症的矫形器，而是可以应用于其中仅腕部位置在其中间位置中的预应力就足够的任何病理。

此外，除了为组件10的组装边缘提供狭槽14和/或提供不同长度的边缘(A-A'，B-B')之外，可以容易地设计其它布置，以实现由矫形器施加在腕关节上的预载荷，从而将手保持在其相对于前臂的中立位置。例如，可沿矫形器的纵向轴线设置一个或多个弹性材料的纵向加强件。然而，这些加强件不应干扰手腕和手的自主运动，只要这些运动不是过度的。

支撑带4可以由涂覆有诸如硅凝胶的聚合物凝胶材料的弹性材料制成。它也可以包括一个或多个延伸到远侧部分和/或近侧部分的分支。

支撑带4可以仅通过一端附接到套筒1，并且在其另一端以可调节的方式附接—例如通过钩环装置(

作为通过将开口的边缘14a、14b固定在一起而封闭开口14的替代方案，可以设想通过另一弹性材料片来封闭开口14。

开口14可以在不去除织物的情况下制成，使得其为具有平行边缘的狭缝的形式(当织物被平放而不经受拉伸时)，通过将两个边缘14a、14b中的一个朝向另一个边缘拉动以获得套筒的沿着开口14的部分的重叠来闭合开口。可以用条带来覆盖该重叠部。

还可以设置紧固装置，例如与套筒成一体的带子(拉带，绷带)，该带子与紧固装置例如钩和环相连，以便围绕前臂的由矫形器覆盖的部分收紧套筒1的近侧部分1b。

形成在套筒的开口的手背边缘中的用于拇指通过的凹口2可以省略，该特征的缺少不会引起任何特别的不便。这同样适用于折叠部3。