ES2298536T3 - Articulacion bicentrica para uso en un aparato ortopedico o ferula. - Google Patents
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Abstract
Una articulación (710) bicéntrica o de dos centros para uso en un aparato ortopédico o férula que tiene un bastidor, de tal modo que la articulación (710) comprende: una placa (200); un primer miembro (660), acoplado a rotación a la placa (200), de tal modo que el primer miembro (660) es susceptible de rotar en torno a un primer eje de rotación (A1), entre una primera posición y una segunda posición, estando el primer miembro (660) configurado para ser susceptible de fijarse al bastidor; y un segundo miembro (661), acoplado a rotación a la placa (200), de tal manera que el segundo miembro (661) es susceptible de rotar alrededor de un segundo eje de rotación (A2), entre una tercera posición y una cuarta posición, estando el segundo eje de rotación (A2) separado del primer eje de rotación (A1), y estando el segundo miembro (661) configurado para ser susceptible de fijarse al bastidor; de tal manera que el primer miembro (660) incluye un primer perímetro con una primera porción curva que se extiende al menos parcialmente alrededor del primer eje de rotación, el segundo miembro (661) incluye un segundo perímetro con una segunda porción curva que se extiende al menos parcialmente alrededor del segundo eje de rotación (A2); de modo que la articulación (710) comprende adicionalmente un eje oscilante o balancín (650), acoplado a la placa (200); y de tal forma que el balancín (650) restringe la rotación de uno de uno del primer miembro (660) y el segundo miembro (661) hasta que el otro ha rotado; caracterizada por que: la primera porción curva tiene un primer rebaje (662); la segunda porción curva tiene un segundo rebaje (663); y el balancín tiene una cabeza (697) susceptible de recibirse al menos parcialmente dentro del primer rebaje (662) y/o del segundo rebaje (663).
Description
Articulación bicéntrica para uso en un aparato
ortopédico o férula.
La presente invención se refiere a
articulaciones bicéntricas o de dos centros para uso en aparatos
ortopédicos o férulas.
Los aparatos ortopédicos o férulas de rodilla se
utilizan de forma generalizada para estabilizar y proteger la
articulación de la rodilla. Por ejemplo, los aparatos ortopédicos o
férulas de rodilla se emplean a menudo para evitar daños en el
ligamento cruzado anterior, en el ligamento cruzado posterior, en el
ligamento colateral medio, en el ligamento colateral lateral y/o en
el menisco de una articulación de rodilla. Los aparatos ortopédicos
o férulas de rodilla resultan particularmente útiles para proteger
la articulación de la rodilla durante actividades atléticas
intensas tales como la carrera, el baloncesto, el fútbol y el esquí,
y se emplean también para estabilizar la rodilla durante la
recuperación o rehabilitación de una cirugía o de una lesión.
Un aparato ortopédico o férula de rodilla
incluye, típicamente, un bastidor superior, un bastidor inferior, y
una articulación que une el bastidor superior al bastidor inferior.
El bastidor superior tiene a menudo unas correas que se envuelven
en torno al cuadriceps o al bíceps femoral, y el bastidor inferior
tiene a menudo unas correas que se envuelven en torno a la
pantorrilla. Cada porción del bastidor está configurada de manera
que se ajusta a la forma de la parte correspondiente de la pierna.
La articulación permite que el bastidor inferior pivote con
respecto al bastidor superior a medida que se dobla la rodilla.
Muchos aparatos ortopédicos o férulas tienen una articulación en
cada lado de la articulación de la rodilla, a fin de proporcionar
una resistencia adicional al aparato ortopédico o férula.
Las articulaciones convencionales para los
aparatos ortopédicos o férulas de rodilla incluyen un pivote de eje
individual o único, dos ruedas dentadas y una ligadura de cuatro
barras. Los mecanismos de articulación de rueda dentada
convencionales tienen, típicamente, dos ruedas dentadas rotativas
con dientes intercalados o engranados. El pivote de eje único y los
mecanismos de articulación de rueda dentada tienen diversas
desventajas. En primer lugar, el pivote de eje único y los
mecanismos de articulación de rueda dentada limitan el intervalo o
amplitud de flexión de la pierna. En segundo lugar, el pivote de eje
único y las articulaciones de rueda dentada no simulan el
movimiento natural de la articulación de la rodilla cuando la pierna
se dobla o se extiende. El movimiento de la articulación de la
rodilla humana es bastante complejo y no rota uniformemente desde la
extensión a la flexión. Debido a que el pivote de eje único y los
mecanismos de articulación de rueda dentada no pueden simular el
movimiento natural de la articulación de la rodilla, el aparato
ortopédico o férula de rodilla puede forzar la rodilla hasta una
posición poco natural en la extensión o en la flexión si las correas
del aparato ortopédico o férula de rodilla están apretadas. Esto,
combinado con fuerzas inducidas en el curso de la actividad, puede
lesionar la articulación de la rodilla. Además, un usuario puede
aflojar las correas para evitar la incomodidad que resulta del
movimiento poco natural de la articulación de la rodilla. Sin
embargo, si las correas del aparato ortopédico o férula de rodilla
están flojas, el aparato ortopédico o férula de rodilla se
deslizará hacia abajo por la pierna durante una actividad. Semejante
movimiento del aparato ortopédico o férula de rodilla durante una
actividad es incómodo y molesto. Adicionalmente, a medida que el
aparato ortopédico o férula de rodilla se desliza hacia abajo por
la pierna, las correas pueden no estar lo suficientemente apretadas
como para proporcionar el soporte necesario a la rodilla.
Un mecanismo de articulación de ligadura de
cuatro barras simula mejor que las articulaciones de rueda dentada
el movimiento de la rodilla durante la flexión y la extensión. Las
articulaciones de ligadura de cuatro barras, sin embargo, tienen
diversas desventajas. En primer lugar, el movimiento de una
articulación de ligadura de cuatro barras es complejo, lo que hace
difícil colocar y ajustar los topes que limitan el intervalo de
movimiento del aparato ortopédico o férula de rodilla. Como
resultado de ello, los pacientes pueden no limitar de forma precisa
el intervalo de movimiento con un mecanismo de articulación de
ligadura de cuatro barras. En segundo lugar, las articulaciones de
ligadura de cuatro barras son más grandes que muchos otros tipos de
articulaciones. Una articulación de aparato ortopédico o férula de
rodilla de gran tamaño puede hacer más difícil tirar de la ropa por
encima del aparato ortopédico o férula, y articulaciones grandes
pueden interferir o interponerse con la articulación de la otra
rodilla durante las actividades. En consecuencia, las articulaciones
de ligadura de cuatro barras no se utilizan de forma generalizada
en los aparatos ortopédicos o férulas de rodilla.
El documento WO 01/66049A describe una
articulación para un aparato ortopédico o férula de rodilla, que
incorpora un mecanismo de bloqueo. Este documento describe un
aparato ortopédico o férula de rodilla ortopédico que comprende un
brazo superior y un brazo inferior asegurables a la pierna de un
usuario por encima y por debajo de la articulación de la rodilla.
Existe una articulación pivotante en los extremos de los brazos al
objeto de permitir flexionar la rodilla mediante el movimiento
pivotante de los brazos. Se ha proporcionado un mecanismo de
bloqueo para controlar el movimiento pivotante de las articulaciones
con el fin de bloquear uno de entre los brazos superior o inferior
con respecto a la articulación, al tiempo que se desbloquea
automáticamente el otro brazo para permitir el movimiento de pivote
del otro brazo alrededor de la articulación.
\newpage
En un primer aspecto de la presente invención,
se proporciona una articulación bicéntrica o de dos centros de
acuerdo con la reivindicación 1.
Se proporciona también un aparato ortopédico o
férula que incluye la articulación de la presente invención.
A continuación se describirá la presente
invención por medio de la referencia a las Figuras
7A-7C, de tal modo que las restantes figuras se han
proporcionado con propósitos informativos únicamente.
La Figura 1 es una vista isométrica de un
aparato ortopédico o férula de rodilla provisto de una
articulación.
La Figura 2 es una vista fragmentaria o en
despiece de una placa, un primer miembro de articulación y un
segundo miembro de articulación de la articulación de la Figura
1.
La Figura 3A es una vista en planta superior de
un conjunto que incluye un miembro elástico con la placa, el primer
miembro de articulación y el segundo miembro de articulación de la
Figura 2.
La Figura 3B es una vista en planta superior de
un conjunto que incluye un primer muelle o resorte de torsión,
fijado a un primer miembro de articulación, y un segundo muelle o
resorte de torsión, fijado a un segundo miembro de
articulación.
La Figura 4 es una vista en planta superior de
unos primer y segundo elementos limitadores de intervalo
ajustables.
La Figura 5A es una vista en planta superior de
un sistema de elementos limitadores de intervalo ajustables.
La Figura 5B es una vista isométrica de sistema
de elementos limitadores de intervalo ajustables de la Figura 5A,
en la que el primer y el segundo elementos limitadores de intervalo
ajustables se han retirado de una placa de cubierta.
La Figura 6 es una vista isométrica en despiece
de una articulación y un elemento limitador de intervalo.
Las Figuras 7A-7C son vistas en
planta superior que ilustran una articulación provista de un eje
oscilante o balancín de acuerdo con la invención.
La siguiente exposición describe una realización
de una articulación bicéntrica o de dos centros y un método para
hacer funcionar un aparato ortopédico o férula anatómica con tal
articulación. Un experto de la técnica, sin embargo, comprenderá
que la invención puede tener realizaciones adicionales o que la
invención puede llevarse a la práctica sin varios de los detalles
expuestos en la siguiente descripción. Por ejemplo, incluso aunque
la articulación de doble centro de la invención se describe con
referencia a un aparato ortopédico o férula de rodilla, también
puede ser utilizada en aparatos ortopédicos o férulas de codo u
otros aparatos ortopédicos o férulas.
La Figura 1 es una vista isométrica de un
aparato ortopédico o férula 60 de rodilla que incluye un bastidor
superior 30, un bastidor inferior 32 y unas articulaciones 10 que
unen el bastidor superior 30 con el bastidor inferior 32. El
bastidor superior 30 puede incluir al menos una correa 20 destinada
a envolverse alrededor del cuadriceps o del bíceps femoral, y el
bastidor inferior 32 puede también incluir una o más correas. En
otros ejemplos, los bastidores superior e inferior 30 y 32 pueden
tener diferentes configuraciones e incluir diferentes
configuraciones de correas. Por ejemplo, el aparato ortopédico o
férula 60 de rodilla puede también incluir un manguito flexible y
elástico 62, acoplado, bien directamente o bien indirectamente, a la
los bastidores superior e inferior 30 y 32.
La Figura 2 es una vista fragmentaria o en
despiece y la Figura 3A es una vista en planta superior de un
ejemplo de la articulación 10. En este ejemplo, la articulación 10
incluye una placa trasera 200, un primer miembro de articulación
260 y un segundo miembro de articulación 261. El primer miembro de
articulación 260 está montado a rotación en la placa trasera 200 y
está configurado de manera que se fija al bastidor superior 30
(Figura 1) para permitir que el bastidor superior 30 pivote
alrededor de la placa trasera 200. El segundo miembro de
articulación 261 también está montado a rotación en la placa trasera
200 y está configurado para fijarse al bastidor inferior 32 (Figura
1) con el fin de permitir que el bastidor inferior 32 pivote
alrededor de la placa trasera 200 independientemente del bastidor
superior 30. De acuerdo con ello, los bastidores superior e
inferior 30 y 32 pivotan independientemente alrededor de dos ejes de
rotación diferentes.
Haciendo referencia a la Figura 2, el primer
miembro de articulación 260 consiste en una placa generalmente
plana con una superficie frontal 266 y una superficie trasera (no
mostrada), opuesta a la superficie frontal 266. Entre la superficie
frontal 266 y la superficie trasera se encuentra un borde superior
276, un borde inferior 274 y un borde lateral 272, configurados
para su fijación a una porción del bastidor superior 30. Por
ejemplo, el primer miembro de articulación 260 puede incluir dos
aberturas 262 y 264, situadas próximas al borde lateral 272 con el
fin de recibir unos sujetadores (no mostrados) para unir el bastidor
superior 30 al primer miembro de articulación 260. El segundo
miembro de articulación 261, similarmente, tiene una superficie
frontal 267 y una superficie trasera (no mostrada), opuesta a la
superficie frontal 267. Entre la superficie frontal 267 y la
superficie trasera se encuentra un borde superior 277, un borde
inferior 275 y un borde lateral 273, configurados para su fijación
a una porción del bastidor inferior 32. El segundo miembro de
articulación 26 puede incluir también dos aberturas 263 y 265
situadas próximas al borde lateral 273 para recibir unos
sujetadores (no mostrados) destinados a unir el bastidor inferior 32
con el segundo miembro de articulación 261. En ejemplos
adicionales, el primer miembro de articulación 260 puede ser una
porción integral del bastidor superior 30 y el segundo miembro de
articulación 261 puede ser una porción integral del bastidor
inferior 32. Los primer y segundo miembros de articulación 260 y 261
pueden tener diferentes configuraciones en otros ejemplos.
Haciendo referencia a las Figuras 2 y 3
conjuntamente, el primer miembro de articulación 260 está unido de
forma pivotante a la placa trasera 200 por medio de un sujetador
320. El primer miembro de articulación 260 rota con respecto a la
placa trasera 200 alrededor de un primer eje de rotación A_{1}
(Figura 3A). El primer miembro de articulación 260 tiene un pasador
252 que sobresale desde la superficie frontal 266 y la superficie
trasera. En ejemplos adicionales, el pasador 252 puede tener una
configuración o forma diferente. Por ejemplo, el pasador 252 puede
extenderse o sobresalir desde una de la superficie frontal 266 ó la
superficie trasera. La porción del pasador 252 que sobresale desde
la superficie trasera es recibida dentro de una ranura anular 220
situada en la placa trasera 200. La ranura anular 220 está, en
concordancia, centrada en torno al primer eje de rotación A_{1} y
tiene una línea central situada a un radio R_{1} correspondiente a
la distancia desde el primer eje de rotación A_{1} hasta el
pasador 252. De acuerdo con ello, a medida que el primer miembro de
articulación 260 rota con respecto a la placa trasera 200 alrededor
del primer eje de rotación A_{1}, el pasador 252 se desliza
dentro de la ranura anular 220. Un primer punto de extremo 224 y un
segundo punto de extremo 226 de la ranura 220 definen el intervalo
máximo de movimiento para el primer miembro de articulación 260. De
acuerdo con ello, la longitud de la ranura 220 determina el
intervalo de pivote del primer miembro de articulación 260 con
respecto a la placa trasera 200. En ejemplos adicionales, la ranura
220 puede tener diferentes longitudes con el fin de cambiar el
intervalo de pivote del primer miembro de articulación 260. En
otros ejemplos, las posiciones de la ranura 220 y del pasador 252
pueden ser diferentes, de tal manera que la ranura 220 pueda estar
en el primer miembro de articulación 260 y el pasador 25 pueda estar
fijado a la placa trasera 200.
El segundo miembro de articulación 261 está
unido de forma pivotante a la placa trasera 200 por medio de un
sujetador 322. El segundo miembro de articulación 261 rota con
respecto a la placa trasera 200 alrededor de un segundo eje de
rotación A_{2} (Figura 3A). El segundo miembro de articulación 261
tiene un pasador 253 que sobresale desde la superficie frontal 267
y la superficie trasera. En ejemplos adicionales, el pasador 253
puede tener una configuración o forma diferente. Por ejemplo, el
pasador 253 puede extenderse o sobresalir desde la superficie
frontal 267 ó desde la superficie trasera, o bien pueden existir dos
pasadores independientes que se extienden uno desde cada
superficie. La porción del pasador 253 que sobresale desde la
superficie trasera es recibida dentro de una ranura anular 222
situada en la placa trasera 200. La ranura anular 222 está, de
conformidad con ello, centrada en torno al segundo eje de rotación
A_{2} y tiene una línea central situada en un radio R_{2}
correspondiente a la distancia desde el segundo eje de rotación
A_{2} hasta el pasador 253. A medida que el segundo miembro de
articulación 261 rota con respecto a la placa trasera 200 alrededor
del segundo eje de rotación A_{2}, el pasador 253 se desliza
dentro de la ranura anular 222. Un primer punto de extremo 225 y un
segundo punto de extremo 227 de la ranura 222 definen el intervalo
máximo de movimiento para el segundo miembro de articulación 261.
La longitud de la ranura 222 determina el intervalo de pivote del
segundo miembro de articulación 261 con respecto a la placa trasera
200. En ejemplos adicionales, la ranura 222 puede tener una
longitud diferente para cambiar el intervalo de pivote del segundo
miembro de articulación 261. En otros ejemplos, las posiciones de
la ranura 222 y del pasador 253 pueden ser diferentes, de tal modo
que la ranura 222 pueda estar en el segundo miembro de articulación
261 y el pasador 253 pueda estar fijado a la placa trasera 200.
Haciendo referencia a la Figura 3A, el borde
curvo 270 existente en el primer miembro de articulación 260 está
separado del borde curvo 271 existente en el segundo miembro de
articulación por un espacio de separación G. De acuerdo con ello,
el primer miembro de articulación 260 y el segundo miembro de
articulación 261 pivotan independientemente alrededor de dos ejes
de rotación diferentes A_{1} y A_{2}. Debido a que la
articulación tiene dos ejes de rotación diferentes e
independientes, simula mejor el movimiento natural de la
articulación de la rodilla. Esto es lo esperado para mitigar el
deslizamiento del aparato ortopédico o férula de rodilla hacia
abajo por la pierna, y reducir la aplicación de fuerzas poco
naturales contra la articulación de la rodilla.
En la articulación que se ilustra, la placa
trasera 200 tiene una porción recortada 250. La porción recortada
250 permite que el primer y el segundo miembros de articulación 260
y 261 giren a lo largo de todo el intervalo de pivote sin que los
bastidores superior e inferior 30 y 32 (Figura 1) golpeen o indican
contra la placa trasera 200.
En la articulación ilustrada, el primer miembro
de articulación 260 y el segundo miembro de articulación 261 están
acoplados operativamente por medio de un miembro elástico 300. El
miembro elástico 300 tiene un primer extremo 302, fijado al primer
miembro de articulación 260, y un segundo extremo 304, fijado al
segundo miembro de articulación 261. El primer extremo 302 es
recibido dentro de una abertura 282 existente en el primer miembro
de articulación 260. Un paso o canal 282 conecta la abertura 282 a
un borde 268 y se ha dotado de dimensiones para recibir una porción
del miembro elástico 300. De forma similar, el segundo extremo 304
del miembro elástico es recibido dentro de una abertura 283 del
segundo miembro de articulación 261. Un canal 285 comunica o conecta
la abertura 283 al borde 277 y se ha dotado de dimensiones para
recibir una porción del miembro elástico 300. El primer extremo 302
y el segundo extremo 304 del miembro elástico 300 se han agrandado
de tal forma que no pueda tirarse de ellos haciéndolos pasar a
través de los canales 284 y 285, más pequeños. En un ejemplo, el
primer extremo 302 y el segundo extremo 304 del miembro elástico 300
tienen una forma de toro con un pasador en el centro. En otros
ejemplos, el primer extremo 302 y el segundo extremo 304 del miembro
elástico 300 pueden estar abrazados o unidos.
El miembro elástico 300 es adaptable y
proporciona resistencia a los miembros de articulación 260 y 261
durante la flexión. En un ejemplo, puede utilizarse uretano; en
otros ejemplos es posible utilizar otros materiales. El miembro
elástico 300 se estira a medida que el primer miembro de
articulación 260 rota en un sentido D_{1} y/o el segundo miembro
de articulación 261 rota en un sentido D_{2}. El miembro elástico
300 fuerza al primer miembro de articulación 260 a rotar en un
sentido D_{3} y al segundo miembro de articulación 261 a rotar en
un sentido D_{4}. De acuerdo con ello, cuando no se ejerce ninguna
fuerza externa en los primer y segundo miembros de articulación 60
y 261, los pasadores 252 y 253 son arrastrados hacia los primeros
puntos de extremo 224 y 225 de las ranuras 220 y 222. Cuando se
aplica una fuerza externa al primer miembro de articulación 260 que
provoca la rotación en el sentido D_{1}, el miembro elástico 300
se estira elásticamente y se monta a lo largo de un borde curvo 270
del primer miembro de articulación 260. En la realización que se
ilustra, el borde curvo 270 tiene un radio R_{3}. En una
realización, el borde curvo 270 puede no tener un radio constante.
Similarmente, cuando se aplica una fuerza externa al segundo miembro
de articulación 261, que provoca la rotación en el sentido D_{2},
el miembro elástico 300 se estira elásticamente y se monta a lo
largo de un borde curvo 271 del segundo miembro de articulación
261. En la articulación ilustrada, el borde curvo 270 tiene un
radio R_{4} que es mayor que el radio R_{3}. En ejemplos
adicionales, el radio R_{3} puede ser igual o mayor que el Radio
R_{4}.
El miembro elástico 300 y los radios de los
miembros de articulación 260 y 261 actúan conjuntamente para
controlar la rotación de los miembros de articulación 260 y 261.
Por ejemplo, cuando R_{3} es menor que R_{4}, el primer miembro
de articulación 260 rota en el sentido D_{1} en una cierta
longitud de arco antes de que el segundo miembro de articulación
261 rote en una cierta longitud de arco en el sentido D_{2}. Esto
es debido a que ha de aplicarse una fuerza externa mayor para hacer
girar un miembro con un radio mayor, en vista de la fuerza
contraria aplicada por el miembro elástico 300. De acuerdo con ello,
en la articulación que se ilustra, cuando se aplica una fuerza
externa a la articulación 310, el primer miembro de articulación 260
rota primero debido a que su radio R_{3} es menor que el radio
R_{4} del segundo miembro de articulación 261. El segundo miembro
de articulación 261 comenzará a rotar después de que el pasador 252
del primer miembro de articulación 260 haya rotado en al menos una
cierta parte de su intervalo de movimiento. La rotación de uno de
los miembros de articulación antes de la rotación del otro miembro
de articulación simula el movimiento anatómico natural de la
articulación de la rodilla durante la extensión y la flexión. Una
mejor simulación del movimiento natural de la articulación de la
rodilla reduce el movimiento de descenso del aparato ortopédico o
férula por la pierna del usuario y la tendencia del aparato
ortopédico o férula de rodilla a forzar la rodilla en posiciones
poco naturales.
La Figura 3B es una vista en planta superior de
un conjunto que incluye un primer muelle o resorte de torsión 398,
fijado a un primer miembro de articulación 360, y un segundo muelle
o resorte de torsión 399, fijado a un segundo miembro de
articulación 361. Cada resorte de torsión 398 y 399 se encuentra
también fijado a la placa trasera 200. El primer resorte de torsión
398 fuerza al primer miembro de articulación 360 a rotar en el
sentido D_{3}, y el segundo resorte de torsión 399 fuerza al
segundo miembro de articulación a rotar en el sentido D_{4}. De
acuerdo con ello, cuando no se ejerce ninguna fuerza externa en el
primer ni en el segundo miembros de articulación 360 y 361, los
pasadores 252 y 253 son arrastrados hacia los primeros puntos de
extremo 224 y 225 de las ranuras 220 y 222. En un ejemplo, los
resortes de torsión pueden tener diferentes coeficientes o módulos
elásticos, lo que hace que uno de los miembros elásticos rote antes
que el otro.
La Figura 4 es una vista en planta superior de
la articulación 310 de la Figura 3A, con unos primer y segundo
elementos limitadores de intervalo ajustables 402 y 404. La Figura
5A es una vista en planta superior de un sistema 406 de elementos
limitadores de intervalo ajustables. La Figura 5B es una vista
isométrica del sistema 406 de elementos limitadores de intervalo
ajustables de la Figura 5A, en la que se han retirado los primer y
segundo elementos limitadores de intervalo ajustables 402 y 404 de
un alojamiento 540. Como se explica con mayor detalle más adelante,
el sistema 406 de elementos limitadores de intervalo ajustables
permite al usuario ajustar el intervalo del movimiento de pivote
del primer miembro de articulación 260 y/o del segundo miembro de
articulación 261.
Haciendo referencia al ejemplo que se ilustra en
la Figura 4, el sujetador 320 es recibido en una abertura 432 del
primer elemento limitador de intervalo ajustable 402, de tal manera
que el primer elemento limitador de intervalo ajustable 402 es
susceptible de colocarse en torno al primer eje de rotación A_{1}.
El primer elemento limitador de intervalo ajustable 402 tiene una
ranura anular 422 que se extiende alrededor del primer eje de
rotación A_{1}, con una línea central situada en el radio R_{1}.
La ranura 422 está situada y dotada de dimensiones tales que recibe
el pasador 252 del primer miembro de articulación 260. De acuerdo
con ello, cuando el primer miembro de articulación 260 pivota, el
pasador 252 se mueve dentro de la ranura 422. Similarmente, el
sujetador 322 es recibido en una abertura 430 del segundo elemento
limitador de intervalo ajustable 404, de tal forma que el segundo
elemento limitador de intervalo ajustable 404 es susceptible de
colocarse en torno al segundo eje de rotación A_{2}. El segundo
elemento limitador de intervalo ajustable 404 tiene una ranura
anular 420 que se extiende alrededor del segundo eje de rotación
A_{2}, con una línea central situada en el radio R_{2}. La
ranura 420 está situada y dimensionada para recibir el pasador 253
del segundo miembro de articulación 261. En consecuencia, cuando el
segundo miembro de articulación 261 pivota, el pasador 253 puede
desplazarse dentro de la ranura 420. En la articulación ilustrada,
la longitud de la ranura 420 es aproximadamente igual a la longitud
de la ranura 222, y la longitud de la ranura 422 es aproximadamente
igual a la longitud de la ranura 220. En otros ejemplos, las
ranuras 420 y 422 pueden tener longitudes diferentes.
Los primer y segundo elementos limitadores de
intervalo ajustables 402 y 404 pueden ser rotados de modo que sus
ranuras 422 y 420 limiten la rotación de los primer y segundo
miembros de articulación 260 y 261. Por ejemplo, en referencia al
ejemplo de la Figura 4, el primer elemento limitador de intervalo
ajustable 402 está colocado de tal modo que la ranura 422 se
encuentra descentrada con respecto a la ranura 220 del primer
elemento de articulación 260. En consecuencia, un primer punto de
extremo 424 de la ranura 422 y el segundo punto de extremo 226 de
la ranura 220 definen topes para el pasador 252, a fin de limitar la
rotación del primer miembro de articulación 260 en torno al primer
eje de rotación A_{1}. El primer elemento limitador de intervalo
ajustable 402 puede hacerse rotar adicionalmente en el sentido de
D_{1} con el fin de limitar de manera adicional la rotación del
primer miembro de articulación 260. Y a la inversa, el primer
elemento limitador de intervalo ajustable 402 puede hacerse girar
en el sentido D_{3} para incrementar el intervalo de rotación. El
segundo elemento limitador de intervalo ajustable 404 puede ser
colocado de forma similar alrededor del segundo eje de rotación
A_{2}, de tal manera que la ranura 420 esté descentrada con
respecto a la ranura 222 del segundo miembro de articulación 261, a
fin de definir topes para el pasador 253 que limiten la rotación
del segundo miembro de articulación 261 alrededor del segundo eje de
rotación A_{2}.
Los elementos limitadores de intervalo
ajustables 402 y 404 se mantienen en su lugar por el alojamiento
540. Haciendo referencia a las Figuras 5A y 5B, al menos una
porción del borde exterior 442 del primer elemento limitador de
intervalo ajustable 402 tiene unos dientes 412, y el borde exterior
440 del segundo elemento limitador de intervalo ajustable 402 tiene
también unos dientes 414. El alojamiento 540 tiene un rebaje 570
con dientes 550 que se acoplan o engranan con los dientes 412 y 414
de los primer y segundo elementos limitadores de intervalo
ajustables 402 y 404. Cuando el alojamiento 540 está fijado a una
placa frontal 400 (Figura 4), los dientes 550 evitan que los primer
y segundo elementos limitadores de intervalo ajustables 402 y 404
roten alrededor de los primer y segundo ejes de rotación A_{1} y
A_{2}. El alojamiento 540, por ejemplo, puede tener un labio o
reborde 560 que se ajusta por salto elástico en la placa frontal 400
con el fin de bloquear los primer y segundo elementos limitadores
de intervalo 402 y 404 en sus posiciones deseadas para limitar el
intervalo de movimiento. Los primer y segundo elementos limitadores
de intervalo ajustables 402 y 404 se ajustan a rotación retirando
el alojamiento 540, haciendo rotar los primer y segundo elementos
limitadores de intervalo ajustables 402 y 404, y volviendo a
colocar el alojamiento 540. La configuración de los dientes 412,
414 y 550 de la realización ilustrada permite que los primer y
segundo elementos limitadores de intervalo ajustables 402 y 404 se
ajusten en incrementos de 10 grados. En ejemplos adicionales, los
dientes 412, 414 y 550 pueden haberse dimensionado y estar
separados de forma diferente.
Una ventaja del ejemplo del sistema 406 de
elementos limitadores de intervalo que se muestra en las Figuras
4-5B, es la facilidad con la que un usuario puede
ajustar el intervalo de pivote de los primer y segundo miembros de
articulación 260 y 261. Se apreciará que el sistema 406 de elementos
limitadores de intervalo puede tener otras configuraciones. Por
ejemplo, en ejemplos adicionales, pueden utilizarse otros tipos de
dispositivos para confinar los primer y segundo elementos
limitadores de intervalo ajustables 402 y 404 en su rotación
alrededor de los primer y segundo ejes de rotación A_{1} y
A_{2}. Por ejemplo, la placa frontal 400 puede tener un saliente
provisto de dientes que se acoplan o engranan con los dientes de uno
de los elementos limitadores de intervalo ajustables 402 y 404, ó
de ambos, con lo que se suprime la necesidad del alojamiento 540. En
la realización que se ilustra, la placa frontal 400 es similar a la
placa trasera 200, pero está situada en el otro lado o cara del
miembro de articulación 260 y 261. En aún otros ejemplos, la placa
frontal 400 puede tener una configuración diferente, o bien la
articulación puede no tener la placa frontal 400. En ejemplos
adicionales, los primer y segundo elementos limitadores de intervalo
ajustables 402 y 404, con lo que se suprime así la necesidad del
alojamiento 540. En la articulación ilustrada, la placa frontal 400
es similar a la placa trasera 200, pero está situada en el otro
lado o cara de los miembros de articulación 260 y 261. Aún en otros
ejemplos, la placa frontal 400 puede tener una configuración
diferente, o bien la articulación puede no tener la placa frontal
400. En ejemplos adicionales, los primer y segundo elementos
limitadores de intervalo ajustables 402 y 404 pueden estar
colocados próximos a los primer y segundo miembros de articulación
260 y 261, ó bien el sistema 406 de elementos limitadores de
intervalo ajustables puede estar situado adyacente a la superficie
trasera de la placa trasera 200. En ejemplos adicionales, la
articulación puede no tener el sistema 406 de elementos limitadores
de intervalo ajustables.
La Figura 6 es una vista fragmentaria o en
despiece de la articulación 10 de la Figura 1. En la articulación
que se ilustra, los primer y segundo miembros de articulación 260 y
261 son sujetados entre la placa trasera 200 y la placa frontal 400
por medio de los sujetadores 320 y 322. La articulación 10 puede
tener unos separadores 600, 620, 630 y 632 para ayudar a los primer
y segundo miembros de articulación 260 y 261 a rotar más fácilmente
entre las placas 400 y 200. Los separadores 600 y 630 tienen, cada
uno de ellos, una abertura 604 a través de la cual se sitúa el
sujetador 320, y una abertura 602 a través de la cual se sitúa el
primer pasador 252. Similarmente, los separadores 620 y 632 tienen,
cada uno de ellos, una abertura 624 a través de la cual se sitúa el
sujetador 322, y una abertura 622 a través de la cual se sitúa el
segundo pasador 253. En realizaciones adicionales, los separadores
600, 620, 630 y 632 pueden tener configuraciones diferentes, o bien
la articulación 10 puede no tener uno o más de los separadores 600,
620, 630 y 632. El sistema 406 de elementos limitadores de
intervalo se fija a la placa frontal 400 según se ha explicado
anteriormente.
La Figura 6 ilustra también la compacidad de la
articulación 10 y del sistema 406 de elementos limitadores de
intervalo. La articulación 10 y el sistema 406 de elementos
limitadores de intervalo pueden tener, conjuntamente, un espesor
entre 0,32 cm (0,125 pulgadas) y 2,54 cm (1 pulgada). En una
realización, la articulación 10 y el sistema 406 de elementos
limitadores de intervalo tienen, conjuntamente, un espesor de
aproximadamente 0,79 cm (0,31 pulgadas). El tamaño compacto de la
articulación 10 y del sistema 406 de elementos limitadores de
intervalo hace más fácil llevar ropa sobre el aparato ortopédico o
férula de rodilla y reduce la posibilidad de que la articulación
interfiera o se interponga con la articulación de la otra rodilla en
el curso de las actividades.
Las Figuras 7A-7C son vistas en
planta superior que ilustran una articulación 710 de acuerdo con la
invención. La articulación 710 es similar a la articulación 10
anteriormente descrita, y los mismos números de referencia aluden a
componentes similares en las Figuras 1-7C. En la
realización que se ilustra, la articulación 710 incluye un primer
miembro de articulación 660 con un primer rebaje 662, y un segundo
miembro de articulación 661 con un segundo rebaje 663. Los primer y
segundo miembros de articulación 660 y 661 están acoplados de forma
pivotante a la placa trasera 200. Haciendo referencia a la Figura
7A, el pasador 252 del primer miembro de articulación 660 está
situado en el primer punto de extremo 224 de la ranura 220 de la
placa trasera 200, y el pasador 253 del segundo miembro de
articulación 661 está situado en el primer punto de extremo 225 de
la ranura 222 de la placa trasera 200. La articulación 710 incluye
también un eje oscilante o balancín 650, fijado a la placa trasera
200. El balancín 650 tiene un brazo flexible 698 y una cabeza 697
situados entre el primer miembro de articulación 660 y el segundo
miembro de articulación 661.
Cuando la articulación 710 se encuentra en la
posición completamente extendida que se muestra en la Figura 7A, la
cabeza 697 está próxima a un borde curvo 670 del primer miembro de
articulación 660, y al menos parcialmente dentro del segundo rebaje
663 del segundo miembro de articulación 661. Debido a que la cabeza
697 del balancín 650 se encuentra al menos parcialmente dentro del
segundo rebaje 663 del segundo miembro de articulación 661, el
segundo miembro de articulación 661 queda efectivamente atrapado y
restringido en su movimiento. De acuerdo con ello, una fuerza
aplicada a uno u otro de los miembros de articulación 660 y 661
provocará que el primer miembro de articulación 660 pivote en un
sentido S_{1} alrededor del primer eje de rotación A_{1}.
Haciendo referencia a la Figura 7B, el primer
miembro de articulación 660 ha pivotado alrededor del primer eje de
rotación A_{1} hasta una posición en la que el pasador 252 se
encuentra en el segundo punto de extremo 226 de la ranura 220 de la
placa trasera 200. En consecuencia, el primer miembro de
articulación 660 no puede pivotar adicionalmente alrededor del
primer eje de rotación A_{1} en el sentido S_{1}. En esta
posición, la cabeza 697 del balancín 650 es recibida al menos
parcialmente dentro del primer rebaje 662 del primer miembro de
articulación 66, liberando la fuerza de doblez sobre el brazo 698.
En esta posición, la cabeza 697 es libre de moverse entre los dos
rebajes 662 y 663. A medida que el segundo miembro de articulación
261 comienza a rotar alrededor del segundo eje de rotación A_{2},
la forma de leva de la superficie 671 fuerza la cabeza 697 del
balancín 650 al interior del rebaje 662 del primer miembro de
articulación 660, con lo que se obstruye e impide de manera
efectiva la rotación del primer miembro de articulación 660 en torno
al primer eje de rotación A_{1}.
Haciendo referencia a la Figura 7C, el segundo
miembro de articulación 661 ha pivotado alrededor del segundo eje
de rotación A_{2} hasta una posición en la que el pasador 253 se
encuentra en el segundo punto de extremo 227 de la ranura 222 de la
placa trasera 200. El segundo miembro de articulación 661 no puede,
en consecuencia, pivotar adicionalmente alrededor del segundo eje
de rotación A_{2} en el sentido S_{2}. A lo largo de toda la
rotación del segundo miembro de articulación 661 desde la posición
de la Figura 7B hasta la posición de la Figura 7C, la cabeza 697
del balancín 650 permanece en el primer rebaje 662 del primer
miembro de articulación 660, con lo que se evita que el primer
miembro de articulación 660 pivote alrededor del primer eje de
rotación A_{1}. Debido a que la cabeza 697 del balancín 650 se
encuentra al menos parcialmente dentro del primer rebaje 662 del
primer miembro de articulación 660, el primer miembro de
articulación 660 requiere una fuerza mayor para rotar en el sentido
S_{3} que la fuerza requerida para que el segundo miembro de
articulación 661 rote en un sentido S_{4}. De acuerdo con ello,
el balancín 650 favorece el movimiento pivotante del segundo
miembro de articulación 661 en el sentido S_{4}, alrededor del
segundo eje de rotación A_{2}, antes de que el primer miembro de
articulación 660 pivote en el sentido S_{3} alrededor del primer
eje de rotación A_{1}. En realizaciones adicionales, la
articulación 710 puede tener un balancín con una configuración
diferente. Es más, las Figuras 7-10 ilustran todo el
intervalo de extensión (Figuras 7A-B) y de flexión
(Figuras 7B-C) de la realización ilustrada.
De lo anterior, se apreciará que se han descrito
aquí realizaciones específicas de la invención con propósitos
ilustrativos, pero que es posible realizar diversas modificaciones
sin apartarse del ámbito de la invención. De acuerdo con ello, la
invención no está limitada excepto por las reivindicaciones que se
acompañan.
Claims (12)
1. Una articulación (710) bicéntrica o de dos
centros para uso en un aparato ortopédico o férula que tiene un
bastidor, de tal modo que la articulación (710) comprende:
una placa (200);
un primer miembro (660), acoplado a rotación a
la placa (200), de tal modo que el primer miembro (660) es
susceptible de rotar en torno a un primer eje de rotación (A1),
entre una primera posición y una segunda posición, estando el
primer miembro (660) configurado para ser susceptible de fijarse al
bastidor; y
un segundo miembro (661), acoplado a rotación a
la placa (200), de tal manera que el segundo miembro (661) es
susceptible de rotar alrededor de un segundo eje de rotación (A2),
entre una tercera posición y una cuarta posición, estando el
segundo eje de rotación (A2) separado del primer eje de rotación
(A1), y estando el segundo miembro (661) configurado para ser
susceptible de fijarse al bastidor;
de tal manera que el primer miembro (660)
incluye un primer perímetro con una primera porción curva que se
extiende al menos parcialmente alrededor del primer eje de rotación,
el segundo miembro (661) incluye un segundo perímetro con una
segunda porción curva que se extiende al menos parcialmente
alrededor del segundo eje de rotación (A2);
de modo que la articulación (710) comprende
adicionalmente un eje oscilante o balancín (650), acoplado a la
placa (200); y
de tal forma que el balancín (650) restringe la
rotación de uno de uno del primer miembro (660) y el segundo
miembro (661) hasta que el otro ha rotado;
caracterizada por que:
la primera porción curva tiene un primer rebaje
(662);
la segunda porción curva tiene un segundo rebaje
(663); y
el balancín tiene una cabeza (697) susceptible
de recibirse al menos parcialmente dentro del primer rebaje (662)
y/o del segundo rebaje (663).
2. La articulación de acuerdo con la
reivindicación 1, en la cual:
cuando el primer miembro (660) se encuentra en
la primera posición, la cabeza (697) está próxima a la primera
porción curva, y cuando el primer miembro (660) está en la segunda
posición, la cabeza (697) es recibida al menos parcialmente dentro
del primer rebaje (662); y
cuando el segundo miembro (661) se encuentra en
la tercera posición, la cabeza (697) es recibida al menos
parcialmente dentro del segundo rebaje (663), y cuando el segundo
miembro (661) está en la cuarta posición, la cabeza (697) está
próxima a la segunda porción curva.
3. La articulación de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la cual la placa (200)
incluye una primera ranura (220) y una segunda ranura (222), el
primer miembro (660) incluye un primer pasador (252), recibido
dentro de la primera ranura (220), y el segundo miembro (661)
incluye un segundo pasador (253), recibido en la segunda ranura
(222).
4. La articulación de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, en la cual:
la placa (200) incluye una primera ranura anular
(220) que tiene una primera longitud alrededor del primer eje de
rotación (A1), y una segunda ranura (222) que tiene una segunda
longitud alrededor del segundo eje de rotación (A2);
el primer miembro (660) tiene un primer pasador
(252), recibido dentro de la primera ranura anular (220), de manera
que el primer pasador (252) se desplaza dentro de la primera ranura
anular (220) a medida que el primer miembro pivota alrededor del
primer eje de rotación (A1), y la primera longitud de la primera
ranura anular (220) restringe el intervalo de pivote del primer
miembro (660) alrededor del primer eje de rotación (A1); y
el segundo miembro (661) tiene un segundo
pasador (253), recibido dentro de la segunda ranura anular (222),
de tal manera que el segundo pasador (253) se desplaza dentro de la
segunda ranura anular (222) a medida que el segundo miembro (661)
pivota alrededor del segundo eje de rotación, y la segunda longitud
de la segunda ranura anular (222) restringe el intervalo de pivote
del segundo miembro (661) alrededor del segundo eje de rotación
(A2).
\newpage
5. La articulación de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la cual la placa (200)
incluye una primera ranura anular (220) y una segunda ranura anular
(222), de tal modo que la articulación (710) comprende
adicionalmente:
un primer elemento limitador de intervalo
ajustable (402), acoplado operativamente a la placa (200), de tal
manera que el primer elemento limitador de intervalo ajustable (402)
tiene una tercera ranura anular (422); y
un segundo elemento limitador de intervalo
ajustable (404), acoplado operativamente a la placa (200), de tal
modo que el segundo elemento limitador de intervalo ajustable (404)
tiene una cuarta ranura anular (420);
en la que el primer miembro (660) incluye un
primer pasador (252), recibido dentro de la primera ranura anular
(220) y dentro de la tercera ranura anular (422), y el segundo
miembro (661) incluye un segundo pasador (253), recibido dentro de
la segunda ranura anular (222) y dentro de la cuarta ranura anular
(420).
6. La articulación de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 2 a 4, que comprende adicionalmente:
un primer elemento limitador de intervalo
ajustable (402), acoplado operativamente a la placa (200), de tal
manera que el primer elemento limitador de intervalo ajustable (402)
tiene una tercera ranura anular (422); y
un segundo elemento limitador de intervalo
ajustable (404), acoplado operativamente a la placa (200), de tal
modo que el segundo elemento limitador de intervalo ajustable (404)
tiene una cuarta ranura anular (420);
en la cual el primer pasador (252) es recibido
dentro de la primera ranura anular (220) y dentro de la tercera
ranura anular (422), y el segundo pasador (253) es recibido dentro
de la segunda ranura anular (222) y dentro de la cuarta ranura
anular (420).
7. La articulación de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente
un miembro elástico (300), que tiene un primer extremo (302) y un
segundo extremo (304), de tal manera que el primer extremo (302)
está acoplado operativamente al primer miembro (660) y el segundo
extremo (304) está acoplado operativamente al segundo miembro
(661), en la cual, cuando el primer miembro (660) pivota hacia la
segunda posición, el miembro elástico (300) fuerza al primer miembro
(660) a retornar a la primera posición, y/o cuando el segundo
miembro (661) pivota hacia la cuarta posición, el miembro elástico
(300) fuerza al segundo miembro (661) a retornar a la tercera
posición.
8. La articulación de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende adicionalmente un
primer muelle o resorte de torsión (398), fijado a la placa (200) y
al primer miembro (600), y un segundo muelle o resorte de torsión
(399), fijado a la placa (200) y al segundo miembro (661).
9. La articulación de acuerdo con la
reivindicación 7, en la cual los resortes de torsión (398, 399)
tienen diferentes coeficientes o módulos elásticos.
10. La articulación de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende
adicionalmente un miembro elástico (300) que tiene una primera
porción de extremo (302) y una segunda porción de extremo (304), de
tal modo que la primera porción de extremo (302) está acoplada
operativamente al primer miembro (660) y la segunda porción de
extremo (304) está acoplada operativamente al segundo miembro (661),
y en la cual el miembro elástico (300) es extensible entre una
primera longitud y una segunda longitud.
11. Un aparato ortopédico o férula que incluye
la articulación de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes.
12. El aparato ortopédico o férula de acuerdo
con la reivindicación 11, de tal manera que el aparato ortopédico o
férula es un aparato ortopédico o férula de rodilla o un aparato
ortopédico o férula de codo.
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