CN106109069A - 一种三维正脊装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维正脊装置，属于医疗器械技术领域。所述装置包括支柱、座位、若干根人体固定带及其内面的肌肉松弛监测传感装置、头部固定装置、支架、若干个支柱套管、脊柱侧向限位推拉装置及座位锁定机构。头部固定装置固定在支架顶端，支柱套管可移动地套装在支柱上，且每个支柱套管与一根人体固定带相连；支柱套管下端与座位相连，上端与支柱相连；若干个支柱套管之间相互连接有可开合的锁定装置；脊柱侧向限位推拉装置可沿支柱上下移动及固定；座位通过轴承与支柱相连，且可沿支柱上下移动；座位锁定机构固定在支架与座位之间，座位的冲击下降在0.3秒内完成。本发明具有治疗部位准确，力度、幅度、速度等动作指标可精确量化等优点。

Description

一种三维正脊装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种用于治疗脊柱椎间病和脊柱保健的三维正脊装置。

背景技术

颈椎病、腰椎间盘突出症、胸腰椎后关节紊乱症、脊柱相关性疾病等脊柱椎间软组织损伤类疾病简称椎间病，是一种常见病、多发病，严重地影响着人们的健康。椎间病的临床表现虽然不同，但其病因、病理和治疗原则基本相同。本发明人经过多年的临床研究，认为这种病症的主要原因是：脊柱超限度运动或超负荷承载等不良力学行为导致椎骨间相对位置的三维方向改变(失衡)合并椎骨间软组织损伤，特别是出入神经根管的神经根和血管的损伤。椎间盘突出只是椎间软组织损伤的一种表现，并不是引起病症的元凶。自然状态是最佳状态，治疗此病的首选方法应是极限微创伤性的矫正疗法，即用不介入人体的力使脊柱椎间结构回归或接近自然状态。在非手术疗法治疗无效时再采用手术疗法。

医生应用力学的方法，如牵拉、旋转、顶推、按压等手法治疗腰椎间盘突出症等脊柱椎间病具有明显的疗效，这是不争的事实。除中国有推拿正骨手法外，美国的Chiropractic、欧洲的正骨术、日本、泰国和韩国的正脊手法等都有广泛的应用和明显的疗效。究其手法的关键动作，不外乎牵拉、旋转、屈伸、按压、顶推等，这些手法归根结蒂应属力学疗法，力的表现形式为拉、压、弯、剪、扭。关键治疗大多采用了“突加载荷”，即在患者无对抗时给予恰到好处的突然暴发力。这些手法的共同特点是方便有效，对轻症和初发患者往往有手到病除之功效。

但是，手法治疗和牵引治疗也存在着不少缺点，主要表现在：1)各种动作参数无法量化，是一种靠医者经验，用力模糊的力学疗法，力度或幅度太小不起作用，过大会造成伤害；2)椎间的错缝或错位是三维方向的，人力推拿正骨每次只能施加单方向或双方向的力，不能将三维方向的力同时作用于病变处；3)牵引治疗所使用的牵引设备虽然多种多样，但均为一维直线牵引，只控制牵引力，不控制距离，无突加载荷，牵引力均匀地分布在被牵引的多个椎间，定位不准确。因此，手法和牵引治疗的效果受到了限制且疗程周期长，对较重病人效果欠佳。制造一种全方位精准矫正脊柱的三维正脊装置势在必行。

发明内容

为了解决传统手法和牵引治疗椎间病的效果差、疗程周期长等问题，本发明提供了一种能够增加脊柱保健功能及提高其治疗时的舒适度和精准度的三维正脊装置，包括支柱、座位、若干根人体固定带、头部固定装置、支架、若干个支柱套管及座位锁定机构，所述头部固定装置固定在所述支架的顶端，所述支柱套管可移动地套装在支柱上，所述支柱套管上端与所述支柱相连，所述支柱套管下端与所述座位相连；所述三维正脊装置还包括冲击位移限定装置和脊柱侧向限位推拉装置，每个支柱套管与一根人体固定带相连，在人体固定带接触人体的一面安装肌肉松弛监测传感装置；所述若干个支柱套管之间相互连接有可开合的锁定装置；所述脊柱侧向限位推拉装置可沿所述支柱上下移动及固定，以及做垂直于脊柱轴线的限位快速推拉动作；所述座位可沿所述支柱上下移动并可通过所述座位锁定机构固定；所述冲击位移限定装置位于所述座位下方，用于调整所述座位下落的距离，所述座位的冲击下降在0.3秒内完成。

所述冲击位移限定装置包括步进电机和蜗轮丝杠，所述步进电机与蜗轮丝杠连接；所述蜗轮丝杠的顶端设置有耐冲击的钢性帽状物，所述钢性帽状物的顶端设置有耐冲击的柔性物质层。

所述冲击位移限定装置连接有位移传感器，所述位移传感器用于监控所述座位下落的距离。

所述三维正脊装置还包括安装在所述支柱套管上端与支柱上端之间的套管整体伸缩装置。

所述若干根人体固定带之间相互连接有弹性连接物。

所述头部固定装置包括头套和头套旋转机构，所述头套旋转机构固定于所述支架的顶端，且与所述头套相连；所述头套用于固定患者的头颅，并通过所述头套旋转机构做定量旋转动作，所述头套的定量旋转动作在0.3秒内完成。

所述座位的一侧固定连接有推动所述座位旋转的推动杆，所述座位的旋转动作在0.3秒内完成。

所述脊柱侧向限位推拉装置包括推拉限位机构、上下定位机构和半环形水平定位机构；所述上下定位机构可沿着所述支架上下移动，且固定在所述支架上；所述推拉限位机构包括推拉杆及其限位驱动机构，所述限位驱动机构的底部可移动地固定在所述半环形水平定位机构的滑槽内。

所述脊柱侧向限位推拉装置的推拉动作在0.3秒内完成。

所述三维正脊装置还包括使所述座位返回到起始位置的座位复位机构。

本发明提供的三维正脊装置，克服了颈椎、胸椎和腰椎分别治疗的弊端，结构科学合理、三维动作齐全精准、可控性强，疗程短、疗效高、不伤害正常组织、无医源性损伤、无痛苦、安全可靠，可矫正椎骨间相互位置的异常关系，松解神经根与周围组织的粘连，具有使之回归自然状态或趋向自然状态的作用。本发明提供的三维正脊装置不仅可以用于治疗脊柱椎间病，而且还可以用于保健和调整脊柱亚健康。

附图说明

图1是本发明实施例提供的三维正脊装置的侧面结构示意图；

图2是本发明实施例提供的三维正脊装置的正面结构示意图；

图3是本发明实施例中脊柱侧向限位推拉装置的俯视图；

图4是本发明实施例中座位锁定机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明技术方案作进一步描述。

参见图1和图2，本发明实施例提供了一种能够治疗脊柱椎间病并增加脊柱保健功能及提高其治疗时的舒适度和精准度的三维正脊装置，包括支柱1、座位2、若干根人体固定带302、头部固定装置、支架9、若干个支柱套管3、脊柱侧向限位推拉装置6、套管整体伸缩装置304、座位锁定机构10和冲击位移限定装置7。其中，头部固定装置固定在支架9的顶端，支柱套管3可移动地套装在支柱1上，且每个支柱套管3与一根人体固定带302相连。在人体固定带302接触人体的一面安装肌肉松弛监测传感装置(未示出)，如呼吸传感器，该呼吸传感器在感知到肌肉松弛时通过计算机控制***发出指令，指使三维正脊装置按照预先设定的动作参数迅速完成动作。支柱套管3下端与座位2相连，支柱套管3上端与支柱1相连。若干个支柱套管3之间相互连接有可开合的锁定装置301，锁定装置301可为插销或挂钩。在治疗患者时，相对于健康节段之间的支柱套管进行锁定，相对于患病椎间的支柱套管之间处于开放状态，这样可使患者的病变椎间位于分段处，以保证正脊的纵向冲击力主要作用在病变处。脊柱侧向限位推拉装置6可沿支柱1上下移动及固定，以及做垂直于脊柱轴线的限位快速推拉动作，用以对准病变椎间，使其推拉的作用力作用于病变椎间。座位2通过轴承(未示出)与支柱1相连，且可沿支柱1上下移动，并可通过座位锁定机构10固定。座位锁定机构10固定在支架9与座位2之间，在非治疗状态时座位2处于锁定状态，在治疗的瞬间座位锁定机构10被打开，在其它加速作用力的协同下座位2完成快速定距离冲击。冲击位移限定装置7位于座位2下方，用于调整座位2下落的距离，座位2的冲击下降在0.3秒内完成。将座位2冲击下降的时间限定在0.3秒以内，是由于人体肌肉具有牵张反射的特性，慢速持续性牵引会引起肌肉紧张对抗，力量过大会造成肌纤维断裂，故一般牵引的力量不宜超过人体重量的2/3；这种牵张反射的形成需要一定的时间，如在极短的时间内(即牵张反射未形成的时间内)快速动作，就不会造成肌纤维的损伤，也没有痛苦，且可使病变椎间隙加大，配合适当的扭转力和剪切力(也是快速动作)，即可在瞬间矫正椎间的错位。由于快速运动需要很大的力，如果不限定运动距离和不释放多余的能量，那么就会造成正常组织的损伤，因此，快速和限位运动是本发明实施的关键技术之一。

参见图1，本发明实施例的冲击位移限定装置7包括步进电机(未示出)和蜗轮丝杠701，步进电机与蜗轮丝杠701连接；蜗轮丝杠701的顶端设置有耐冲击的钢性帽状物702，钢性帽状物702的顶端设置有耐冲击的柔性物质层705。在实际应用中，冲击位移限定装置7用于限定冲击距离和释放多余能量，它的升降控制可由步进电机驱动蜗轮丝杠701来实现；柔性物质可选用硅橡胶。另外，本发明实施例的冲击位移限定装置7还可以连接有位移传感器(未示出)，位移传感器用于监控座位2下落的距离。下落距离(即座位2沿脊柱纵向的快速冲击距离)的大小需根据患者的身高、体重、病变部位和病变程度等具体情况因人而异的精准设定。

本发明实施例的套管整体伸缩装置304安装在支柱套管3上端与支柱1上端之间，调整套管整体伸缩装置304以适应不同身高的人使用。

本发明实施例中，若干根人体固定带302之间相互连接有弹性连接物303，弹性连接物303可以由多根橡皮筋编织而成，还可以是橡胶带，用于维持人体固定带302之间的位置关系。

本发明实施例中，头部固定装置包括头套4和头套旋转机构5，头套旋转机构5固定于支架9的顶端，且与头套4相连；头套4用于固定患者的头颅，并通过头套旋转机构5做定量旋转动作，该旋转动作在0.3秒内完成，头套旋转机构5可由扭矩电机或伺服电机做动力。

本发明实施例的三维正脊装置还包括使座位2返回到起始位置的座位复位机构305。本发明实施例中，座位复位机构305采用凸轮机构，当座位2降落触碰到位于冲击位移限定装置7上的凸轮机构触发开关703时，凸轮转动，使座位2升起，至凸轮顶端位于最高点时，座位2恢复到起始锁定位置；另外，座位复位机构305还可以采用电磁铁机构等实现，本发明实施例并不具体限定座位复位机构的实现方式，只要能够使座位2返回到起始锁定位置即可。

参见图3，本发明实施例的脊柱侧向限位推拉装置6包括推拉限位机构601、上下定位机构(未示出)和半环形水平定位机构603。上下定位机构可沿着支架9上下移动，且固定在支架9上。推拉限位机构601包括推拉杆6011及其限位驱动机构，限位驱动机构的底部可移动地安装在半环形水平定位机构603的滑槽602内并可固定在滑槽602内的某一个位置，且该位置与病变的椎骨位置相对应。通过限位驱动机构推动推拉杆6011作前后移动及限位，推拉杆6011与人体固定带302相连，其着力点的变动可使脊柱做前后、左右移动或旋转，推拉杆6011的推拉动作应在0.3秒内完成，从而对椎骨进行全方位定量位移矫正，以达到脊柱椎骨间趋向自然状态的目的。推拉杆6011的限位驱动机构可采用具有限位移动距离的直线电机或液压机械实现。

参见图4，座位锁定机构10包括伸缩扭簧1011、扳动扭1012、钢丝1013、插销1014和定滑轮1015，伸缩扭簧1011套在插销1014的连接杆上，钢丝1013的一端与插销1014的连接杆相连，钢丝1013的另一端通过两个定滑轮1015与扳动扭1012相连。在治疗开始时，扳动扭1012被扳动，通过钢丝1013使插销1014向内部收缩，伸缩扭簧1011被压紧，插销1014与座位2上焊接的插板脱离，座位2作自由落体运动；释放扳动扭1012，伸缩扭簧1011复位，使插销1014向外伸出；当座位2被座位复位机构305升起时，座位2上焊接的插板撞击插销1014，插销1014瞬间向内收缩，座位2上焊接的插板越过插销1014，使座位2恢复到起始位置。

在实际应用中，为了增加座位2下落的瞬间速度，可以在座位2的周围加载重物，或者在座位2与冲击位移限定装置7之间安装外力驱动装置。另外，座位2的一侧，例如座位2的左侧、右侧或前侧，还固定连接有可推动座位2旋转的推动杆204，本实施例中推动杆204固定连接在座位2的前侧，可以根据治疗或保健的需要使座位2在0～50°内旋转，座位2的旋转动作在0.3秒内完成。

在实际应用中，每个支柱套管3的中心设有通孔，通过该通孔套在支柱1上，并且每个支柱套管3的水平两端朝前弯曲(形成近似拱形)，每个支柱套管3的两侧远端与一根人体固定带302连接；每个支柱套管3与一根人体固定带302之间可有多种连接实现方式，例如：纽扣连接、铆钉连接、缝合连接等方式。

在矫正或治疗胸腰椎间病时，让患者端坐在座位2上，根据人的身高，使用套管整体伸缩装置304调整支柱套管3之间的间距，人体固定带302将胸腰部分别固定，根据人的身高、体重、病变程度、病变部位等设定和调整座位2与降落点之间的距离、座位2的旋转方向及旋转角度，使之适应治疗的需要；调整脊柱侧向限位推拉装置6使之位于病变椎骨水平，并与相应的一根人体固定带302连接，确定脊柱侧向限位推拉装置6的作用点及其伸缩幅度；检查无误后启动各动作执行机构，使座位2下落、旋转、脊柱侧向限位推拉协调同步进行，达到矫正椎间错位、摆正椎骨位置、松解椎骨间软组织(尤其是神经根)与周围组织的粘连，使之趋向自然状态。

在治疗颈椎病时，让患者坐在座位2上，人体固定带302将胸腰部分别固定，根据人的身高、体重、病变程度、病变部位等设定和调整座位2与落点之间的距离，头套4将头部固定，根据治疗需要调整头的位置，确定头套旋转机构5的旋转方向和旋转角度，使之适应治疗的需要；检查无误后启动各动作执行机构，使座位下落、头套旋转等动作协调同步进行，达到治疗颈椎病或矫正颈椎亚健康的目的。

本发明实施例的三维正脊装置与已有技术相比，具有以下优点：

1、克服了颈椎、胸椎和腰椎分别治疗的弊端，结构科学合理、三维动作齐全精准、可控性强，与计算机程序相结合后容易操作。

2、由于快速冲击的距离由座位降落的高度控制，因此提高了安全可靠的保障，同时降低了噪声。

3、疗程短、疗效高、不伤害正常组织、无医源性损伤、无痛苦，可矫正椎骨间相互位置的异常关系，松解神经根与周围组织的粘连，具有使之回归自然状态或趋向自然状态的作用。

4、本发明实施例的三维正脊装置不仅可以用于治疗脊柱椎间病，而且还可以用于保健和调整脊柱亚健康。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三维正脊装置，包括支柱(1)、座位(2)、若干根人体固定带(302)、头部固定装置、支架(9)、若干个支柱套管(3)及座位锁定机构(10)，所述头部固定装置固定在所述支架(9)的顶端，所述支柱套管(3)可移动地套装在所述支柱(1)上，所述支柱套管(3)上端与所述支柱(1)相连，所述支柱套管(3)下端与所述座位(2)相连；其特征在于，还包括冲击位移限定装置(7)和脊柱侧向限位推拉装置(6)，每个支柱套管(3)与一根人体固定带(302)相连，在人体固定带(302)接触人体的一面安装肌肉松弛监测传感装置；所述若干个支柱套管(3)之间相互连接有可开合的锁定装置(301)；所述脊柱侧向限位推拉装置(6)可沿所述支柱(1)上下移动及固定，以及做垂直于脊柱轴线的限位快速推拉动作；所述座位(2)可沿所述支柱(1)上下移动并可通过所述座位锁定机构(10)固定；所述冲击位移限定装置(7)位于所述座位(2)下方，用于调整所述座位(2)下落的距离，所述座位(2)的冲击下降在0.3秒内完成。

2.如权利要求1所述的三维正脊装置，其特征在于，所述冲击位移限定装置(7)包括步进电机和蜗轮丝杠(701)，所述步进电机与蜗轮丝杠(701)连接；所述蜗轮丝杠(701)的顶端设置有耐冲击的钢性帽状物(702)，所述钢性帽状物(702)的顶端设置有耐冲击的柔性物质层(705)。

3.如权利要求1所述的三维正脊装置，其特征在于，所述冲击位移限定装置(7)连接有位移传感器，所述位移传感器用于监控所述座位(2)下落的距离。

4.如权利要求1所述的三维正脊装置，其特征在于，所述三维正脊装置还包括安装在所述支柱套管(3)上端与支柱(1)上端之间的套管整体伸缩装置(304)。

5.如权利要求1所述的三维正脊装置，其特征在于，所述若干根人体固定带(302)之间相互连接有弹性连接物(303)。

6.如权利要求1或4所述的三维正脊装置，其特征在于，所述头部固定装置包括头套(4)和头套旋转机构(5)，所述头套旋转机构(5)固定于所述支架(9)的顶端，且与所述头套(4)相连；所述头套(4)用于固定患者的头颅，并通过所述头套旋转机构(5)做定量旋转动作，所述头套的定量旋转动作在0.3秒内完成。

7.如权利要求1或4所述的三维正脊装置，其特征在于，所述座位(2)的一侧固定连接有推动所述座位(2)旋转的推动杆(204)，所述座位的旋转动作在0.3秒内完成。

8.如权利要求1或4所述的三维正脊装置，其特征在于，所述脊柱侧向限位推拉装置(6)包括推拉限位机构、上下定位机构和半环形水平定位机构；所述上下定位机构可沿着所述支架(9)上下移动，且固定在所述支架(9)上；所述推拉限位机构包括推拉杆及其限位驱动机构，所述限位驱动机构的底部可移动地固定在所述半环形水平定位机构的滑槽内。

9.如权利要求1或4所述的三维正脊装置，其特征在于，所述脊柱侧向限位推拉装置(6)的推拉动作在0.3秒内完成。

10.如权利要求1或4所述的三维正脊装置，其特征在于，所述三维正脊装置还包括使所述座位(2)返回到起始位置的座位复位机构(305)。