用于手指骨矫形器和假肢的外骨骼系统的制作方

本发明总体涉及外骨骼系统，该外骨骼系统包括一系列具有牵引机构的美学矫形假肢元件，用于遭受特别是远节指骨和中节指骨的截肢的患者的矫形器和假肢中。在这一点上，本发明的系统可以彼此独立地用于患者的拇指、食指、中指、无名指和小指中的任何一个的近期或成熟的截肢，前提是保留近节指骨。本发明的外骨骼系统可以由患者自己以简单、舒适和实用的方式定位/移除，根据患者手指的截肢水平，使外骨骼系统适配到患者手指的中节、近节或掌指指骨；外骨骼系统可以特别用于远节指骨和/或中节指骨截肢的手指或手指表现出任何损伤(例如萎缩、瘫痪或畸形)的患者。具体地，本发明的系统可以仅依靠患者的手的自然运动，即通过与相应手指的运动相关联的指间和/或掌指关节、肌腱和肌肉的运动，结合外骨骼系统的牵引机构，即没有附加的机电或动力元件，而在打开或伸展位置与闭合或屈曲位置之间切换。背景技术：1、如今，用作矫形器和/或假肢的外骨骼装置或系统的实施越来越普遍；这些装置允许替换已被截肢或移除的不同的人体部分，或者在某些情况下，用于受伤、萎缩、瘫痪或一般运动受限的肢体，目的是恢复与所述肢体相关的功能。2、对于指骨被截肢的患者，现有技术中已知的用于矫形器和/或假肢的外骨骼装置或系统包括美体假肢，其功能仅限于美学目的，因此，它们不允许或能够恢复与被替换的身体部分相关联的功能；另一方面，在现有技术中已经发现了配置为安装或结合到患者的手的手腕和/或手背部分中的机电假肢，以及替换被截肢的指骨的假肢模块，并且通过一系列杆(杆机构)、伺服电机、控制模块和动力源，现有技术中的装置允许前述假肢模块的伸展或屈曲；这是为了使被切除任何手指的患者能够恢复相关的功能。3、首先，这意味着从规划和设计到最终生产或制造的高成本，因为有必要咨询具有适当制造手段的生物力学装置制造专家，因此普通患者在获得和/或覆盖所述装置或系统时可能会遇到重大困难，此外，已知的是，所述机电系统只能在患者已经完全切除手指的情况下适配，即这些系统不保留任何指骨，从而使所述系统可以替换和执行与手指相关联的全部功能，在这种情况下，将所述现有技术的机电系统适配到仍然保留例如中节指骨和/或近节指骨的患者是不方便的，甚至是不可能的。4、此外，现有技术中的外骨骼装置或系统可能具有较大的尺寸和重量，这主要是由于结合在其外部的杆型机构，因此使便携性和实用性以及它们的美观性、对于患者的日常生活不方便的特征以及它们的适配过程复杂化或受到限制。5、对于需要来源于一个或更多个指骨截肢的假肢或矫形器的患者来说，以上所述代表了相关的技术问题，对于他们来说，获得具有专门元件或组件的系统将是不可行的，并且由于装置的大小而使患者的适配过程复杂化或受到限制。6、虽然现有技术中的用于指骨的一些外骨骼装置和/或系统包括如前文所述的杆机构，该杆机构移动假肢指骨以将它们从伸展配置改变或移位到屈曲配置，反之亦然，但是显然，它们使用控制和动力元件(微控制器、电机、动力源、可读装置等)来完成所述阶段。7、2020年1月17日公布的中国专利申请cn110695971a中描述的外骨骼装置就是这种情况，其描述了一种机电手臂辅助外骨骼，包括机械结构组件和动力组件。机械结构组件具有手腕手套或套筒、类似手掌轮廓的塑料盖以及一组与所述手掌互补的铰接塑料手指，以及在所述元件之间的链接结构。动力组件包括定向电机和电连接到单片机微机控制系统的压力传感器；所述定向电机安装在类似手掌的塑料盖背面并与链接结构连接；另一方面，压力传感器安装在指尖部分。8、另一方面，2020年2月18日公布的中国专利cn109223442b公开了一种具有七个自由度的用于康复的机电外骨骼机械手，其包括四指弯曲机构、具有手指伸展机构的单元、手支撑单元和具有拇指弯曲机构的单元。四指弯曲、手指伸展和拇指弯曲机构单元分别连接到手支撑单元的背面。该装置配置为驱动pip关节和mp关节，使得每根手指独立地旋转、屈曲或伸展。9、同时，2017年在第四届国际信息、科学与控制工程会议(icisce)上发表的题为《一种用于康复的新型手部外骨骼结构的研究》(“investigación sobre una nuevaestructura de exoesqueleto de mano para el uso en rehabilitación”)的文章公开了一种便携式手动外骨骼装置，其可以通过连接到一组刚性结构的底座来适配患者的手，另一方面，可以适配与在患者手指上进行调节的近节、中节和远节指骨相对应的机电机构。前文提到的与指骨相对应的机构允许患者的指骨通过电机和一组联接肌腱(交叉带)来伸展或屈曲，这允许远节指骨与中节指骨之间的机械相互作用。10、在现有技术中发现的另一个文献是2019年1月18日公布的中国专利cn109223442，其公开了一种外骨骼系统，该外骨骼系统结合了将参考系统定位在患者的手背部分上的支撑，另一方面，cn109223442专利系统包括一组致动器(机电单元)，所述致动器连接到连接器或杆型机构单元，所述单元配置为移动假肢指骨，特别是分别允许伸展和屈曲运动。11、根据现有技术的教示，清楚的是，迄今为止，用于指骨假肢的外骨骼装置或系统可以仅通过电子辅助机构或机电动力单元来执行患者指骨的伸展和/或屈曲运动，无论是患者自己的指骨(在它们被保留的情况下)还是假肢指骨，这意味着，如前文所述，诸如控制器和/或微控制器、电机、伺服电机、致动器、动力源等的专用组件的使用或与专用组件交互；因此，需要提供一种用于指骨矫形器或假肢的外骨骼装置或系统，其可以在不需要电子组件或电子辅助组件的情况下操作，即仅机械的，从而与当前系统相比，显著降低规划、设计和制造成本，为患者获得更经济、简单和易获得的装置。此外，需要提供一种外骨骼装置或系统，其允许即使当患者仍然保留一些指骨，例如中节指骨和/或近节指骨时，也能够恢复手指功能以及患者的整个手，并且消除对仅在患者缺少任何指骨时才能适配的系统的需要，如本技术中所引用的，其构成了现有技术中的装置或系统的一些示例。12、此外，如本文在前面所述，患者的指骨(自己的或假肢的)的运动直接链接或依赖于外部机构(通常是杆型机构)，所述外部机构连接到所述指骨并且另一方面连接到电机、伺服电机、致动器以及/或者布置在底座、手套、支架或结构上的任何其它已知的机电驱动器，以将系统附接到患者的手背部分。然而，显而易见的是，为了容纳或布置这样的组件，所公开的系统必须具有较大尺寸，尽管适合于将它们表示为多余物，但这导致不切实际的装置或系统，无论是使其附接和容纳在用户的手上还是相应的指骨上，以及在其与用户交互期间，即在使用期间，都进一步不利于美观性，主要是进一步不利于便携性。因此，需要一种用于患者的手的指骨矫形器和假肢的功能性和实用性外骨骼装置或系统，其可以符合人体工程学、实用、舒适且简单地附接和适配于患者的剩余残肢，即，其可以与患者的手的中节指骨和/或近节指骨和/或掌指关节结合并从其移除，并且通常具有更小的尺寸、更轻的重量，并且附加地具有人体工程学、美学和实用的设计，其整体上便于患者适配所述假肢系统。技术实现思路1、本发明的旨在提供一种用于指骨矫形器和/或假肢的外骨骼系统，其配置为在拇指、食指、中指、无名指和小指中的任何一个中独立地提供伸展和屈曲运动，用于远节指骨和中节指骨的近期和/或成熟截肢，同时保留近节指骨的患者。该系统能够在没有任何电子和/或动力组件的情况下，仅通过依赖于关节、肌腱和相关肌肉在相应指骨的屈伸中的自然运动的机械装置来操作，旨在恢复与将使用外骨骼系统的患者的手指相关的运动和功能，特别是提供屈曲-伸展运动，以及夹捏运动和夹紧力。2、对于“系统”，在本发明的上下文中，其应当理解为一组配置为相互作用的组件或元件，它们共同实现所述的目标，尽管该系统的每个元件可以独立地操作，但是它们与至少一些其它元件的关系形成统一的整体。3、本发明的另一个目的是提供一种具有人体工程学设计的外骨骼系统，其允许简单、容易、舒适、实用且安全地与患者的手和相应的指骨联接/分离，从而保护将要使用所提出的系统的患者的手指的剩余残肢。此外，由于其设计和布置，该系统能够减少适配过程时间并为患者提供更实用和舒适的使用。4、鉴于具有触摸或电容屏的各种装置的广泛使用，本发明的另一个目的是提供一种集成有交互装置的外骨骼系统，从而允许患者使用所提出的外骨骼系统来使用触摸和/或电容屏和/或直接与之交互。