限制运动范围的支具及其使用方法

本申请要求于2018年12月20日提交的美国临时申请第62/782,707号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开大体涉及一种被配置为限制用户的关节的运动范围的支具及其使用方法。

背景技术

关节中受损韧带、软骨和肌腱并不少见，特别是在当今强调体育活动和调节的情况下。很少有损伤比膝盖受伤更能干扰运动。膝关节损伤近似占所有运动相关损伤的60％，其中近一半损伤发生在ACL。ACL损伤在15岁至45岁的患者中最为普遍(每1,750人中就有1人)，这在很大程度上由于他们更积极的生活方式以及更多地参与运动。在ACL重建后的最初2个月期间，ACL撕裂的人员具有第二次ACL损伤的风险高15倍，而对侧膝的ACL损伤的风险是重建膝的ACL损伤的风险的2倍。

有四个主要韧带将膝保持在一起：前交叉韧带(ACL)、后交叉韧带(PCL)、内侧副韧带(MCL)和外侧副韧带(LCL)。在美国，每年发生超过200,000例ACL损伤。近似50％的ACL损伤与膝的其他结构的损伤一起出现。虽然不如ACL损伤常见，但PCL损伤占所有膝韧带损伤的3％至20％。副韧带(MCL和LCL)占据竞技运动员的膝损伤的25％。

ACL和其他韧带损伤的治疗包括手术选项和非手术选项。支具在韧带愈合时用于限制运动范围、促进支撑和稳定。在ACL手术的情况下，新型ACL的接枝强度在前12个月期间比天然ACL的接枝强度弱得多，因此在该早期时段期间被配置为限制用户的关节的运动范围的支具有助于保护其免受在日常生活或体育活动中出现的有害力量。

发明内容

根据一些实施例，提供了一种支具，该支具被配置为限制受试者的关节的运动范围。支具包括上支撑臂。支具包括下支撑臂。支具包括铰链组件。铰链组件包括上铰链板，该上铰链板耦合到上支撑臂并且包括沿着上铰链板的周边的至少一部分设置的多个第一齿。铰链组件包括下铰链板，该下铰链板耦合到下支撑臂并且包括沿着上铰链板的周边的至少一部分设置的多个第二齿。铰链组件包括轴，该轴可旋转地耦合上铰链板和下铰链板。铰链组件包括锁定元件，该锁定元件设置在上铰链板上。锁定元件包括第一突出部和第二突出部，该第一突出部和第二突出部被配置为沿第一取向物理接触多个第二齿中的一个齿的相对侧，从而防止上支撑臂相对于下支撑臂旋转。

根据一些实施例，提供了一种利用被配置为附接到关节的支具来限制受试者的关节的运动范围的方法。该方法包括：将支具的上支撑臂抵靠受试者的附肢的上部紧固。该方法包括：将支具的下支撑臂抵靠附肢的下部紧固。该方法包括：利用支具的铰链组件约束上支撑臂相对于下支撑臂的运动范围。铰链组件包括上铰链板，该上铰链板耦合到上支撑臂并且包括沿着上铰链板的周边的至少一部分设置的多个第一齿。铰链组件包括下铰链板，该下铰链板耦合到下支撑臂并且包括沿着上铰链板的周边的至少一部分设置的多个第二齿。铰链组件包括轴，该轴可旋转地耦合上铰链板和下铰链板。铰链组件包括锁定元件，该锁定元件设置在上铰链板上。锁定元件包括第一突出部和第二突出部，该第一突出部和第二突出部被配置为沿第一取向物理接触多个第二齿中的一个齿的相对侧，从而防止上支撑臂相对于下支撑臂旋转。

根据一些实施例，提供了一种支具的制造方法，该支具被配置为约束受试者的关节的运动范围。该方法包括：提供上支撑臂。该方法包括：提供下支撑臂。该方法包括：组装铰链组件。组装铰链组件包括：将上铰链板耦合到上支撑臂，该上铰链板包括沿着上铰链板的周边的至少一部分设置的多个第一齿。组装铰链组件包括：将下铰链板耦合到下支撑臂，该下铰链板包括沿着上铰链板的周边的至少一部分设置的多个第二齿。组装铰链组件包括：经由轴可旋转地耦合上铰链板和下铰链板。组装铰链组件包括：在上铰链板上设置锁定元件。锁定元件包括第一突出部和第二突出部，该第一突出部和第二突出部被配置为沿第一取向物理接触多个第二齿中的一个齿的相对侧，从而防止上支撑臂相对于下支撑臂旋转。

附图说明

图1图示了根据一些实施例的被配置为附接到用户的关节的支具；

图2A图示了根据一些实施例的图1的支具的铰链组件；

图2B图示了根据一些实施例的还包括被配置为提供铰链组件的锁定状态的视觉指示的窗口的图2A的铰链组件；

图3A图示了根据一些实施例的处于解锁配置的图1的支具的铰链组件的平面图；

图3B图示了处于解锁配置的图3A的铰链组件的透视图；

图4A图示了根据一些实施例的处于锁定配置的图1的支具的铰链组件的平面图；

图4B图示了根据一些实施例的处于锁定配置的图4A的铰链组件的透视图；

图5A图示了根据一些实施例的处于解锁配置的图1的支具的另一铰链组件的平面图；

图5B图示了处于锁定配置的图5A的铰链的平面图；

图6图示了根据一些实施例的图1的支具的锁定机构的透视图；

图7图示了根据一些实施例的图1的支具的铰链组件的剖视图；

图8A图示了根据一些实施例的图1的支具的一部分的透视图；

图8B图示了根据一些实施例的处于最大延展位置的图1的支具的下部的透视图；

图8C图示了根据一些实施例的袖带附接到支撑臂的透视图；

图8D图示了与支撑臂分离的图8C的袖带；

图8E图示了根据一些实施例的处于最小延展位置的图1的支具的下部的透视图；

图8F图示了根据一些实施例的处于最小延展位置的图1的支具的上部的透视图；

图9A图示了根据一些实施例的用于下支撑臂的可调整袖带；

图9B图示了附接到下支撑臂的图9A的袖带；

图9C图示了根据一些实施例的使用图9A的袖带的处于最小延展位置的图1的支具的下部的透视图；

图9D图示了根据一些实施例的用于上支撑臂的可调整袖带；

图9E图示了附接到上支撑臂的图9D的袖带；

图9F图示了根据一些实施例的使用图9D的袖带的处于最小延展位置的图1的支具的上部的透视图；

图10图示了根据一些实施例的与图1的支具一起使用的带扣的透视图；

图11图示了根据一些实施例的使用被配置为用于附接到受试者的关节的支具的方法的流程图；以及

图12图示了根据一些实施例的制造被配置为附接到受试者的关节的支具的方法的方法流程图。

具体实施方式

本公开的各实施例涉及用于治疗膝或其他关节和周围韧带的多种损伤的矫形支具。更具体地，本文中所公开的支具的各实施例可以旨在用于患有ACL缺陷、侧韧带缺陷、过延展损伤的患者的术后活动和/或日常生活活动，或用于预防性使用。

矫形支护和支撑可以通过安全运动范围(ROM)的自然运动的益处和/或通过锁定关节处于期望取向来促进愈合和健康。患者的术后恢复可能至少部分取决于将受影响的关节锁定处于期望方向和/或将ROM限制于预先确定的安全范围。因而，需要被配置为将受影响的关节锁定处于期望取向和/或将ROM限制于预先确定的安全范围的支护解决方案。

可以从以下结合附图阅读的描述中更好地理解本公开的各种特征，其中在合理适用的情况下，相同的附图标记是指相同的元件。虽然本公开可能易于进行各种修改和备选构造，但是某些说明性特征在附图中示出并且下文进行详细描述。然而，应当理解，无意将本公开限制于所公开的特定实施例，相反旨在涵盖落入本公开的精神和范围之内的所有修改、备选构造、组合和等同物。

更进一步地，应当领会，除非在本公开中明确定义术语以具有所描述的含义，否则无意明确地或间接地限制该术语的含义超出其简单或普通含义。

为了便于理解所公开的矫形设备的特征，如本文中所使用的，“近侧”具有其普通含义并且是指紧挨着附接点或原点或中心点定位或靠近其定位的或朝向身体的中心定位的位置。同样，术语“远侧”具有其普通含义并且是指远离附接点或原点或中心点定位或远离身体中心定位的位置。术语“内侧”(medial)是指更靠近身体中线的位置，而术语“外侧”(lateral)是指更远离身体中线的位置。术语“上”和“下”将某些元件的位置描述为位于支具的铰链组件上方或下方。“上”元件位于铰链组件和膝或其他关节上方，而“下”元件位于铰链组件和膝或其他关节下方。术语“后”也具有其普通含义并且是指位于另一位置或特征之后或后部的位置。最后，术语“前”具有其普通含义并且是指位于另一位置或特征之前或前部的位置。

术语“刚性”、“柔性”、“韧性”和“弹性”在本文中可以用于区分矫形设备的某些特征的各部分。术语“刚性”旨在意指设备的元件通常或基本上是非柔性的。在“刚性”的框架或支撑构件或外壳的上下文内，意在指示它们在施加力时不会失去其整体形状。相比之下，术语“柔性”或“韧性”旨在涵盖能够在负载下弯曲或挠曲的特征。

图1图示了根据一些实施例的被配置为附接到用户的关节的支具100。支具100包括以下各项中的至少一项：外侧部分160，被配置为抵接用户的附肢的外侧；以及内侧部分170，被配置为抵接用户的附肢的内侧。如将结合以下附图所更详细地描述的，外侧部分160和内侧部分170可以各自包括上支撑臂102、下支撑臂104和铰链组件106，该铰链组件106被配置为将上支撑臂102可旋转地耦合到下支撑臂104。铰链组件106还被配置为限制上支撑臂102沿第一旋转方向和第二旋转方向中的至少一个旋转方向相对于下支撑臂104的运动范围。如下文所更详细地描述的，外侧部分160和内侧部分170中的每个部分还可以包括：上滑动件162，该上滑动件162被配置为可滑动地耦合到上支撑臂102；以及下滑动件164，该下滑动件164被配置为可滑动地耦合到下支撑臂104。支具100可以利用一个或多个皮带紧固到用户的附肢，该一个或多个皮带被配置为抵靠用户的附肢的一侧紧固上支撑臂102和下支撑臂104以及上滑动件162和下滑动件164。现在，结合以下附图对支具100的各种特征、方面和元件进行更详细的描述。

图2A图示了根据一些实施例的图1的支具100的铰链组件106，而图2B图示了根据一些实施例的图2A的铰链组件106还包括被配置为提供铰链组件106的锁定状态的视觉指示的窗口124。下文一起结合图2A和图2B对铰链组件106的讨论进行描述。

如本文中所使用的，术语“铰链”或“铰链组件”意指下述机械耦合器，即在允许通过两个臂的纵向轴线的不同角度取向的旋转运动的同事将支具的两个臂系在一起。例如，如图2A和图2B所示，铰链组件106围绕轴108机械耦合上支撑臂102和下支撑臂104。上支撑臂102和下支撑臂104可以包括任何合适刚性材料，例如，金属、塑料、玻璃纤维复合材料等。

铰链组件106包括铰链盖110，该铰链盖110被配置为覆盖铰链组件106的至少一些内部部件，如下文所更详细地描述的。当使用时，铰链组件106通常靠近被支护的解剖关节，例如但不限于膝关节或肘关节。铰链组件106包括第一运动范围止动件112，该第一运动范围止动件112被配置为限制上支撑臂102沿第一旋转方向相对于下支撑臂104的运动范围。铰链组件106还可以包括第二运动范围止动件114，该第二运动范围止动件114被配置为限制上支撑臂102沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向相对于下支撑臂104的运动范围。在一些实施例中，第一运动范围止动件112和第二运动范围止动件114可以包括任何合适的弹性材料，例如，塑料，该弹性材料在一些情况下可以注射成型。

铰链组件106包括外壳体116，该外壳体116被配置为包围铰链组件106的至少一些内部部件，如下文所更详细地描述的。外壳体116包括一个或多个紧固件118，该一个或多个紧固件118被配置为将外壳体116紧固到铰链组件106。在一些实施例中，紧固件118可以是铆钉、螺钉或一个或多个任何其他合适的紧固元件。外壳体116还包括孔120，铰链锁122被配置为在该孔内滑动。铰链锁122被配置为：当铰链锁122沿第一取向定位(例如，锁定取向)时，将铰链组件106锁定处于围绕轴108的期望取向。铰链锁122被配置为：当铰链锁122被定位在第二取向(例如，解锁取向)时允许铰链组件106在由第一运动范围止动件112和第二运动范围止动件114设定的运动范围内围绕轴108自由移动。在一些实施例中，铰链锁122可以包括滑动件、按钮或任何其他合适元件，该元件被配置为在孔120内在第一取向与第二取向之间滑动、切换或移位。在一些实施例中，与第二取向相比较，第一取向在孔120内可更靠近轴108。

在一些实施例中，如图2B所示，铰链盖110包括窗口124，该窗口124被配置为提供铰链组件106的锁定状态的视觉指示。例如，当铰链锁122处于第一取向时，铰链锁122的一部分可以通过窗口124可见，从而指示铰链组件106处于锁定状态。在这样的实施例中，当铰链锁122处于第一取向时通过窗口124可见的铰链锁122的相同部分在铰链锁122处于第二取向时通过窗口124不可见，从而指示铰链组件106没有处于锁定状态。在一些实施例中，当铰链锁122处于第一取向时通过窗口124可见的铰链锁122的至少一部分具有容易引人注意的颜色(例，红色或橙色)、或其他图案，从而当铰链组件106处于锁定状态时，向用户提供容易引人注意的指示。

图3A图示了根据一些实施例的处于解锁配置中的图1的支具的铰链组件106的平面图，而图3B图示了处于解锁配置的图3A的铰链组件106的透视图。图4A图示了根据一些实施例的处于锁定配置的图1的支具的铰链组件106的平面图，而图4B图示了处于锁定配置的图4A的铰链组件106的透视图。图3A至图4B图示了移除了铰链盖110和外壳体116以便于观察位于其下方的部件的铰链组件106。

铰链组件106包括上铰链板126，该上铰链板126利用一个或多个任何合适的耦合元件(例如，铆钉、螺钉或焊接)耦合到上支撑臂102。上铰链板126的至少一部分具有以轴108为中心的大致圆形周边。大致圆形周边的至少一部分包括多个齿128。在一些实施例中，上铰链板126和上支撑臂102可以形成为单个一体部件。

铰链组件106包括下铰链板130，该下铰链板利用一个或多个任何合适的耦合元件(例如，铆钉、螺钉或焊接)耦合到下支撑臂104。下铰链板130的至少一部分具有以轴108为中心的大致圆形周边。大致圆形周边的至少一部分包括多个齿132。在一些实施例中，下铰链板130和下支撑臂104可以形成为单个一体部件。上铰链板126和下铰链板130可以包括任何合适的刚性材料，例如，金属、塑料、玻璃纤维复合材料等。

在图3A和图3B的实施例中，铰链锁122包括形式为敞口框架的主体，该主体具有顶部面板、部分敞口的底部面板、以及在它们之间延伸的腿部，该主体可以由塑料材料制成。部分敞口的底部面板由在腿部对之间延伸的脚部150限定。第一突出部136a和第二突出部136b由两个销形成，可以由金属制成。销通过铰链锁框架的顶部面板和底部面板中提供的对齐开口而压配合。销的中心暴露在铰链锁框架的顶部面板和底部面板之间，使得它们可以与齿132接合。在一些有利实施例中，壳体中的铰链锁的位置使得齿132居中位于下铰链板130上，使得可以使用相同的冲压工具来形成左下杆和右下杆。

当锁定机构122处于第二解锁取向时，如图3A和3B所示，在第一运动范围止动件112和第二运动范围止动件114的位置所设置的运动范围内，第一突出部136a和第二突出部136b不与下铰链板130的多个齿132接触并且上支撑臂102和下支撑臂104围绕轴108相对于彼此自由旋转。

然而，当锁定机构122处于第一锁定取向时，如图4A和图4B所示，第一突出部136a和第二突出部136b被配置为物理接触下铰链板130的多个齿132中的一个齿的相对侧，从而防止铰链组件106旋转并且将上支撑臂102相对于下支撑臂104锁定处于期望取向。下铰链板130的多个齿132相对于铰链锁122、插入件134以及第一突出部136a和第二突出部136b的取向可以使得：可以在位于用户身体的左侧或右侧上的关节的外侧或内侧中的任一侧上利用针对下铰链板130、铰链锁122、插入件134和136b的相同设计。例如，多个齿132可以从与轴108的中心重合的点径向向外延伸，并且铰链锁122的第一取向和第二取向都可以沿着远离与轴108的中心重合的相同点延伸的直线放置。因而，可以在左关节或右关节的支具的内侧和外侧中的每个侧上利用铰链组件106的部件的单一设计，从而减少部件技术以及设计和制造成本。

第一运动范围止动件112和第二运动范围止动件114可以具有基本相似的结构和功能，因此现在结合图3A至图4B一起进行描述。第一运动范围止动件112设置在铰链盖110与下铰链板130之间，而第二运动范围止动件114设置在下铰链板130与上铰链板126之间。

第一运动范围止动件112包括第一突出部144a和第二突出部144b，该第一突出部144a和第二突出部144b被配置为：当第一运动范围止动件112处于锁定位置时，物理接触上铰链板126的多个齿128中的一个齿的相对侧，从而将第一运动范围止动件112沿着上铰链板130的周边稳固在第一期望位置处。在一些实施例中，铰链盖110(参见图2A、图2B)可以包括多个齿，该多个齿与上铰链板126的多个齿128相似，使得当第一运动范围止动件112处于锁定位置时，第一突出部144a和第二突出部144b也物理接触铰链盖110的多个齿中的一个齿的相对侧。尽管图3A未示出第一运动范围止动件112的接触上铰链板126的一侧，但是第一突出部144a和第二突出部144b朝向上铰链板126充分延伸以物理接触多个齿128，如上文所描述的。

第一运动范围止动件112被配置为相对于轴108沿径向方向被拉动，使得第一突出部144a和第二突出部144b越过多个齿128，然后旋转到第一期望位置。第一运动范围止动件112包括多个保持臂140，该多个保持臂140被配置为接触轴108，使得当第一运动范围止动件112沿径向方向被拉动时，轴108沿向外方向偏转多个保持臂140，从而提供在释放时使第一运动范围止动件112返回到锁定位置的恢复力。在一些实施例中，第一运动范围止动件112还可以包括止挡元件142，该止挡元件142被配置为当第一运动范围止动件112沿径向方向被拉动得足够远时、接触轴108，从而防止第一运动范围止动件112或多个保持臂140过度延展。当处于锁定位置时，第一运动范围止动件112通过与下铰链板130的第一部分146接触来限制上支撑臂102沿第一旋转方向相对于下支撑臂104的运动范围。

第一运动范围止动件112包括多个保持臂140和止挡元件142，第一运动范围止动件112可以例如通过注射成型一体成型为单个零件。将第一运动范围止动件112一体成型为单个零件消除了零件计数并且减少了由于组装单独零件时可能出现的劳力问题和/或非一致问题而导致的制造成本和组装成本两者。另外，第一运动范围止动件112可以被设计为用于注塑成型，使得其成型无需在工具作业时进行任何侧向动作。例如，第一运动范围止动件112的所有侧可以基本垂直于第一运动范围止动件112的平面，或可以向垂直的一侧或另一侧倾斜(但并非沿着侧的任何给定点处都倾斜)，从而无需侧模具允许止动件112与其注射模具的空隙。与其中需要工具作业时的侧向动作以从其注射模具中移除零件的其他设计相比较，这不仅降低了工具成本和复杂性，还通过更快的制造周期时间降低了零件成本。

第二运动范围止动件114包括第一突出部148a和第二突出部148b，该第一突出部148a和第二突出部148b被配置为当第二运动范围止动件114处于锁定位置时，物理接触上铰链板126的多个齿128中的一个齿的相对侧，从而将第二运动范围止动件114稳固在沿着上铰链板126的周边的第二期望位置处。在铰链盖110(参见图2A、图2B)包括与上铰链板126的多个齿128相似的多个齿的情况下，当第二运动范围止动件114处于锁定位置时，第一突出部148a和第二突出部148b也物理接触铰链盖110的多个齿中的一个齿的相对侧。尽管图3A未示出第二运动范围止动件114的接触上铰链板126的一侧，但是第一突出部148a和第二突出部148b朝向上铰链板126充分延伸以物理接触多个齿128，如上文所描述的。

第二运动范围止动件114被配置为沿相对于轴108的径向方向被拉动，使得第一突出部148a和第二突出部148b越过多个齿128，然后旋转到第二期望位置。第二运动止动件114包括多个保持臂(未示出但与臂140基本相同)，该多个保持臂被配置为接触轴108，使得当第二运动止动件114沿径向方向被拉动时，轴108使多个保持臂沿向外方向偏转，从而提供释放时使第二运动范围止动件114返回到锁定位置的恢复力。在一些实施例中，第二运动范围止动件114还可以包括止挡元件(未示出但与止挡元件142基本相同)，该止挡元件被配置为当第二运动范围止动件114沿径向方向被拉动得足够远时，接触轴108，从而防止第二运动范围止动件114或多个保持臂140过度延展。当处于锁定位置时，第二运动范围止动件114通过与下铰链板130的第二部分(未示出但与部分146相似)接触来限制上支撑臂102沿与第一旋转方向相对的第二旋转方向相对于下支撑臂104的运动范围。

第二运动范围止动件114包括其多个保持臂和止挡元件，第二运动范围止动件114还可以例如通过注射成型一体成型为单个零件，并且使得如先前针对第一运动范围停止器112所描述的，其成型无需工具作业时的任何侧向动作。

图5A图示了根据一些实施例的处于解锁配置并且移除了外壳体116的图1的支具100的铰链组件106的几个附加特征的平面图，而图5B图示了处于锁定配置并且示出外壳体116的图1的铰链组件106的平面图。图5A至图6图示了突出部136a和136b的不同实施例。在该实施例中，两个突出部形成单个插入件134的一部分，而非形成为两个单独销。在一些实施例中，插入件134包括金属、塑料或任何其他合适的刚性和非柔性材料。在一些其他实施例中，插入件134和第一突出部136a和第二突出部136b可以形成为铰链锁主体本身的一体部分，而非单独插入件。

如图5A所示，铰链锁122可以包括一个或多个脚部150，该一个或多个脚部150具有多个凹部152，该多个凹部152被配置为将上铰链板126的突出部154接纳在锁定位置和解锁位置中的至少一个位置中。例如，在图5A所示的解锁位置中，突出部154可以设置在多个凹部152的第一凹部中，该第一凹部可以将铰链锁122基本保持在解锁位置中。然而，在锁定位置中，铰链锁122在轴108的方向上移动，使得突出部154设置在多个凹部152的第二凹部中，该第二凹部可以将铰链锁122基本保持在锁定位置中。在一些实施例中，铰链锁122还可以包括相对侧上的另一脚部，该另一脚部具有多个凹部，该多个凹部被配置为接纳上铰链板126的另一突出部，与上文所描述的相似，还可以提供。脚部可以是柔性塑料，并且当铰链锁在锁定位置与解锁位置之间切换并且突出部154在脚部上的凹部之间过渡时，框架的敞口底部允许脚部向内变形。除了将铰链锁保持在锁定状态或解锁状态中之外，结合铰链锁122使用这种互锁突出部和凹部还可以向用户提供触觉反馈，即，铰链锁122已经从锁定位置移位到解锁位置，反之亦然，即使用户没有清楚地看到铰链锁122。更进一步地，这提供了一种简单结构，其中突出部和凹部可以是板和铰链锁主体的一体形成部分，而无需用于提供该功能的一个或多个额外零件。

图7图示了根据一些实施例的图1的支具100的铰链组件106的剖视图。如图7所示，上铰链板126还可以包括至少第一间隔元件158a并且铰链盖110还可以包括至少第二间隔元件158b。第一间隔元件158a和第二间隔元件158b可以包括凸台和/或可以被配置为当铰链盖110安装在上铰链板126时，分别彼此物理接触或嵌套彼此之内、或抵靠铰链盖110和上铰链板126物理接触或嵌套，从而在铰链盖110与上铰链板126之间设置预先确定的距离。利用间隔元件158a、158b允许在铰链盖110与上铰链板126之间设置适当间距，从而防止铰链组件106过度松动或张紧，在其他情况下，在针对该目的使用铆钉时发生可能发生过度松动或张紧，并且在其他情况下，由于铰链组件106的标称松动增加，所以可能会降低这种支具的支撑性。

图8A图示了根据一些实施例的图1的支具100的一部分的透视图，而图8B图示了根据一些实施例的处于最大延展位置的支具100的下部的透视图。图8A图示了被配置为抵靠用户的附肢的外侧紧固支具100的外侧部分160以及被配置为抵靠用户的附肢和关节的内侧紧固的支具100的内侧部分170。如本公开中所描述的，外侧部分160和内侧部分170中的每个部分包括相应上支撑臂102、下支撑臂104和铰链组件106。

外侧部分160和内侧部分170中的每个部分还包括：上滑动件162，该上滑动件162被配置为以多个递增延展度中的任一递增延展度可滑动耦合到上支撑臂102；以及下滑动件164，该下滑动件164被配置为以多个递增延展度中的任一递增延展度可滑动耦合到下支撑臂104。上滑动件162和下滑动件164中的每个滑动件可以由任何合适的刚性材料(例如，塑料)形成，该滑动件在一些情况下，可以注射成型。

上滑动件166包括滑动件锁167并且上支撑臂102包括多个分度孔166，该多个分度孔166被配置为接纳滑动件锁167。同样，下滑动件164包括滑动件锁169并且下支撑臂104包括多个分度孔168，该分度孔168被配置为接纳滑动件锁169。在一些实施例中，滑动件锁167、169可以与相应上滑动件166和下滑动件168一体形成和/或成型。在一些实施例中，滑动件锁167、169可以成形为适配和/或卡扣在相应分度孔166、168中的任一分度孔内，从而相对于上支撑臂102和下支撑臂104以期望延展度锁定上滑动件162和下滑动件164。虽然滑动件锁167、169和分度孔166、168的整体形状被示为基本圆形，但是还可以设想任何其他合适的形状。滑动件锁167、169被配置为：当足够的力诸如通过向下推动施加到滑动件锁167、169时，充分偏转以越过相应分度孔166、168，从而允许滑动件162、164在孔之间进行调整期间相对于上支撑臂102和下支撑臂104自由平移。图8B中图示了这样做的一种方式，其中滑动件锁169成型到三侧切口179上，从而在下滑动件164的底部面板中形成突片。向下按压在滑动件锁上向下推动突片以从孔中解放锁并且允许在延展时对支撑臂进行调整。图8E和图8F分别图示了处于完全压缩位置的下滑动件和上滑动件。

在另一实现方式中，非铆接到支撑臂上，靠近铰链106的袖带171和173与支撑臂可滑动接合，以使得还可以对每个袖带171、173与铰链106之间的距离进行调整。图9A至图9C图示了具有这种能力的袖带173的一个示例设计。参考图9A和图9B，在该实现方式中，袖带173还具有滑动件锁192，该滑动件锁192附接到形成突片的三侧切口(与图8B中所图示的滑动件锁169相似)。袖带173还具有与袖带173的主体一起成型的支撑臂保持器194。为了组装，袖带173在支撑臂104上滑动并且在铰链106附近向上滑动。保持器194在臂104的下端穿过狭槽开口196，然后将袖带捕集在臂104上。它防止袖带173向下旋转，远离臂104。它还防止围绕腿部的轴线旋转，因为它顺着臂上的调整位置的中心接合狭槽。图9C示出了靠近铰链106的袖带173，其中下滑动件164安装在袖带173下方的臂104上。

如图9D和图9E所示，与上铰链相邻的袖带171以相同方式工作，但袖带171上的滑动件锁198下面具有螺旋压缩弹簧，而非附接到可弯曲突片。图9F示出了靠近铰链106的袖带171，其中上滑动件162安装在袖带171上方的臂102上。

上支撑臂102和下支撑臂104中的每个支撑臂还可以包括分度数字，该分度数字与分度孔166、168相邻设置，这可以有助于容易验证支具100的内侧和外侧被设置为相同的延展度。而且，因为分度孔166、168提供离散的而非连续的延展增量，所以与连续调整设计相比较，支具100的内侧和外侧可以以更高的精度被设置为相同的延展度。另外，当支具100以适当取向设置在用户的附肢上时，分度数字被定向为使得它们正面朝上显示。

另外，与其他支具相比较，上滑动件162和下滑动件164以及上支撑臂102和下支撑臂104的相应长度和调整使得范围更广泛的人员(例如，身高较高的人员和/或身高较矮的人员)可以适于支具100。例如，上支撑臂102可以包括第一数目(例如，3)的分度孔166，而下支撑臂104可以包括第二数目(例如，10)的分度孔168。

在一些实施例中，每个下滑动件164还包括一对突片165，该对突片165与下滑动件164一体形成和/或成型并且被配置为至少当下滑动件164相对于下支撑臂104处于其最大延展度时，接触下支撑臂104，从而以该最大延展度大大减少了下支撑臂104与下滑动件164之间的松动量。由于突片165与下滑动件164一体形成和/或成型，所以突片165提供无需附加零件的被动张紧特征，从而降低了与制造和/或组装支具100相关联的成本和复杂性。

另外，上滑动件162和下滑动件164中的每个滑动件可以被设计为用于注射成型，使得它们的成型无需工具作业时的任何侧向动作。例如，上滑动件162和下滑动件164的所有侧可以基本上垂直于上滑动件162和下滑动件164的平面，或可以向垂直的一侧或另一侧倾斜(但并非在各侧上的任何给定点处都倾斜)，以使无需侧模具允许下滑动件162、164与它们的注射模具的空隙。在其他示例中，在上滑动件162和下滑动件164的一部分接触或延伸超过上支撑臂102和下支撑臂104的一侧的相应部分的情况下，上滑动件162和下滑动件164不接触或延伸超过上支撑臂102和下支撑臂104的相对侧上的相同的部分。与其中需要工具作业时的侧向动作来从其注射成型中移除零件的其他设计相比较，这种精心设计不仅降低了工具成本和复杂性，而且还通过更快的制造周期时间降低了零件成本。

支具100还可以包括可移除踝附件175，该可移除踝附件175被配置为可移除地卡扣到下滑动件164的远端。可移除踝附件175被配置为当佩戴支具100时，抵接用户的附肢的远端部分(例如，脚踝)，从而防止或显著减少支具100的迁移。用户可以从一个或两个下滑动件164选择性地附接或移除可移除踝附件175，从而与不包括踝附件或提供永久性踝特征的支具相比较，享受灵活性的增加。

支具100的外侧部分160和内侧部分170中的每个部分还可以包括第一袖带171、第二袖带172、第三袖带173和第四袖带174，每个袖带都被配置为接纳用于将支具100紧固到用户的关节上方和下方的不同位置处的用户的附肢的相应皮带，同时第一袖带171和第三袖带173可以设置在铰链组件106和用户的关节的近侧并且分别位于它们的上方和下方，而第二袖带172和第四袖带174可以设置在铰链组件106和用户的关节的远侧并且分别位于它们的上方和下方。第一袖带171可以耦合到上支撑臂102，而第二袖带172可以耦合到上滑动件162或可替代地与上滑动件162一体形成和/或成型。同样，第三袖带173可以耦合到下支撑臂104，而第四袖带174可以耦合到下滑动件164或可替代地与下滑动件164一体形成和/或成型。第一袖带、第二袖带、第三袖带和第四袖带171至174可以由任何合适的刚性材料(例如，金属、塑料、玻璃纤维复合材料等)形成。

图8C图示了根据一些实施例的耦合到下支撑臂104的第三袖带173的一部分的放大透视图，而图8D图示了为了便于观察而与下支撑臂104分开并隔离开的第三袖带173的透视图。第三袖带173包括第一固定元件177，该第一固定元件设置在第三袖带172的一侧上并且被配置为接纳用于紧固支具100的皮带的带扣。在一些实施例中，第一固定元件177包括钩。第三袖带173包括第二固定元件178，该第二固定元件178设置在第三袖带172的相对侧上并且被配置为接纳皮带保持元件，例如，其底面上包括钩环、按扣或任何其他合适紧固材料的凸轮和/或突片，被配置为附接到皮带并且稳固该皮带。在一些实施例中，这种凸轮和/或突片在升高时增加旋转阻力，以防止其过早接触皮带，从而不合期望地阻碍调整皮带，并且当部分降低以促进凸轮和/或突片与皮带之间的接触时，减小旋转阻力。在一些实施例中，第二固定元件178包括杆或轴。第三袖带173还包括圆形凸台或突出部176，该圆形凸台或突出部176被配置为延伸穿过下支撑臂104中的配合孔，从而对齐第三袖带173以用于通过铆钉195附接到下支撑臂104，而无需在制造期间添加固定装置用于这种对齐。

第一袖带171的形式和构造可与第三袖带173的形式和构造基本相似，然而，突出部176被配置为延伸穿过上支撑臂102而非下支撑臂104中的配合孔。第二袖带172和第四袖带174相对于至少第一固定元件177和第二固定元件178的形式和构造可能与第三袖带173的形式和构造基本相似。

图10图示了根据一些实施例的与支具100一起使用的带扣180的透视图。如下文所更详细地描述的，带扣180的几个方面增加了对无意松动皮带的阻力，并且允许更好地贴合用户的附肢的至少一部分，从而当用户佩戴支具100时，防止或显著减少支具移动。带扣180可以由任何合适的刚性材料(例如，金属、塑料、玻璃纤维复合材料等)形成。

带扣180包括第一部分181和第二部分182，该第一部分181和第二部分182通过空间彼此分开并且经由第一桥接元件183a和第二桥接元件183b在它们的外边缘处彼此耦合。在一些实施例中，第一部分181和第二部分182的上表面可以基本上是平面的。在其他实施例中，第一部分181和第二部分182中的一个或两个部分的上表面可以在至少一个维度上具有轻微的凸曲率(当从外侧看时)。这样，皮带可以逾越第一部分181和第二部分182的上表面。

在一些实施例中，第一桥接元件183a和第二桥接元件183b垂直于第一部分181和第二部分182的上表面的横截面基本上为椭圆形或足球形，使得第一桥接元件183a和第二桥接元件183b相对于它们的延展方向朝向它们的内侧向外弯成弓形。这样，第一桥接元件183a和第二桥接元件183b可以限制皮带在带扣180内外侧移动。

带扣180还在第一部分181和第二部件182的面对边缘之间的空间中包括轴184，该轴184在第一桥接元件183a与第二桥接元件183b之间延伸。轴184可以为基本上柱形，具有大致平行于第一部分181和第二部分182中的至少一个部分的上表面并且大致垂直于第一桥接元件183a和第二桥接元件183b的面对表面的纵向轴线。轴184可以被设置为使得其纵向轴线基本上位于或略低于第一部分181和第二部分182中的至少一个部分的上表面的平面。轴184的至少一部分被配置为接触穿过扣180的皮带。

第一部分181还可以具有面向第二部分182的斜边187，该斜边187被配置为在皮带穿过带扣180时引导该皮带。第一部分181还可以在其上表面上包括一个或多个脊188，该一个或多个脊188被配置为增加佩戴支具100时对皮带移动的阻力。

第二部分182包括孔185，该孔被配置为接纳第一袖带、第二袖带、第三袖带或第四袖带171至174中的任一袖带的钩。第二部分182还包括厚度减小的凹进部分186，该凹进部分186与孔185相邻。凹进部分186被配置为抵接第一袖带、第二袖带、第三袖带或第四袖带171至174中的任一袖带的钩的至少一部分，从而约束带扣180当连接到袖带171至174中的任一袖带时外侧移动。将第二部分182的内边缘与孔185的相邻边缘分开的宽度为“W”的第二部分182的分段被设计为尽可能窄，从而减少带扣180的总长度。与总长度较长的带扣相比较，这样缩短带扣180的总长度允许带扣180更紧密地贴合用户的附肢(例如，脚踝)的狭窄部分，这通过促进与附肢更贴合来进一步防止或显著减少当佩戴支具100时支具迁移。在一些实施例中，虽然第一部分181和第二部分182的内面对边缘可以大致彼此平行，但是第一部分181和第二部分182的相对外边缘可能大致弯曲。

图11图示了根据一些实施例的利用被配置为附接到关节的支具来约束受试者的关节的运动范围的方法的流程图1100。流程图1100可以适用于利用本公开中所描述的任何支具。虽然描述了某些框，但是流程图1100可以包括比所描述的框、步骤和/或动作更多、更少或不同的框、步骤和/或动作、和/或采用与所描述的框、步骤和/或动作相同或不同的次序。

框1102包括：将支具的上支撑臂抵靠受试者的附肢的上部紧固。例如，如先前所描述的，在一些情况下，上支撑臂102可以利用第一袖带171经由一个或多个皮带紧固到用户的附肢(例如，大腿)的上部。

框1104包括：将支具的下支撑臂抵靠附肢的下部紧固。例如，如先前所描述的，在一些情况下，下支撑臂104可以利用第三袖带173经由一个或多个皮带紧固到用户的附肢(例如，小腿)的下部。

框1106包括：利用支具的铰链组件约束上支撑臂相对于下支撑臂的运动范围。例如，如先前所描述的，铰链组件106包括耦合到上支撑臂102的上铰链板126、耦合到下支撑臂104的下铰链板130、以及可旋转地耦合上铰链板126和下铰链板130的轴108。上铰链板126包括沿着上铰链板126的周边的至少一部分布置的多个第一齿128，而下铰链板130包括沿着下铰链板130的周边的至少一部分布置的多个第二齿132。铰链组件106还包括上铰链板126上设置的锁定元件122，该锁定元件122包括第一突出部136a和第二突出部136b，该第一突出部136a和第二突出部136b被配置为沿第一取向物理接触多个第二齿132中的一个齿的相对侧，从而防止上支撑臂102相对于下支撑臂104旋转。

图12图示了根据一些实施例的被配置为约束受试者的关节的运动范围的支具的制造方法的流程图1200。流程图1200可以适用于制造本公开中所描述的任何支具。虽然描述了某些框，但是流程图1200可以包括比所描述的框、步骤和/或动作更多、更少或不同的框、步骤和/或动作、和/或采用与所描述的框、步骤和/或动作相同或不同的次序。

框1202包括：提供上支撑臂。例如，提供上支撑臂102可以包括：接纳并提供、形成、成型或冲压上支撑臂102，该上支撑臂102可以由任何合适的刚性材料(例如，金属、塑料、玻璃纤维复合材料等)形成。

框1204包括：提供下支撑臂。例如，提供下支撑臂104可以包括：接纳并提供、形成、成型或冲压下支撑臂104，该下支撑臂104可以由任何合适的刚性材料(例如，金属、塑料、玻璃纤维复合材料等)形成。

框1206包括：组装铰链组件。例如，组装铰链组件106可以包括：利用一个或多个任何合适的耦合元件(例如，铆钉、螺钉或焊接)将上铰链板126耦合到上支撑臂102。上铰链板126包括沿着上铰链板126的周边的至少一部分设置的多个第一齿128。组装铰链组件106还可以包括：利用一个或多个任何合适的耦合元件(例如，铆钉、螺钉或焊接)将下铰链板130耦合到下支撑臂104。下铰链板130包括沿着上铰链板130的周边的至少一部分设置的多个第二齿132。组装铰链组件106还可以包括：经由轴108可旋转地耦合上铰链板126和下铰链板130。组装铰链组件106还可以包括：将锁定元件122设置在上铰链板126上。锁定元件122包括第一突出部136a和第二突出部136b，该第一突出部136a和第二突出部136b被配置为沿第一取向物理接触多个第二齿132中的一个齿的相对侧，从而防止上支撑臂102相对于下支撑臂104旋转。

尽管已经根据某些优选特征对本公开进行了描述，但是鉴于本文中的公开内容，包括维度、配置和材料的变化在内的本公开的其他特征对于本领域技术人员而言将是显而易见的。另外，结合本文中的任一方面所详述的所有特征可以容易适用于本文中的其他方面。在不同实施例中对相似特征使用不同术语或附图标记并非暗示除了可以明确阐述的差异之外的差异。因而，本公开旨在仅通过参考所附权利要求来描述，而不限于本文中所公开的优选实施例。