CN110604673A - 一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置，由下肢关节康复器和通过连接杆安装在下肢关节康复器上的髌骨松动仪构成，所述下肢关节康复器包括含有主机的支撑底座、滑动推杆、约束连接杆、足托部件和腿托部件，所述支撑底座上设有操控面板、槽孔轨道和连接柱，滑动推杆位于槽孔轨道内，通过约束连接杆的孔柱结构与足托部件连接，腿托部件通过机架‑腿托连接杆与支撑底座连接，患者将腿放置于下肢关节康复器上，通过髌骨松动仪进行康复治疗。与现有技术相比，本发明将两种治疗方式相结合，具有治疗模式更丰富、治疗效果更好、舒适度更高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种康复治疗训练装置，尤其是涉及一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置。
背景技术
当患者的膝关节发生损伤后，会导致膝关节发生粘连、关节强直等病症。髌骨粘连会严重的影响患者膝关节的正常活动，对患者的正常站立、行走以及日常生活造成严重的影响与困扰，临床对于髌骨粘连的治疗手段主要分为手术治疗和不进行手术的保守治疗。保守治疗手段常用的方法之一是关节松懈术，是康复技师用推拿手法对膝关节及其周围组织进行牵拉、推动以及按压的治疗模式。康复技师可以根据其不同损伤程度和不同的受伤部位，做出相应的力度调整、方向调整、手法调整等。保守治疗手段的另外一种训练方法是让病人的腿在有效的膝关节范围内往复做CPM运动，松动膝关节。临床表明，这两种方法结合临床效果明显，但目前依赖康复技师的手动训练，对康复师的经验和体力都有着较大的考验，需要康复技师长时间的经验积累才能做出最准确的判断。在治疗过程中，治疗技术会消耗大量的体力，因此如果出现病人过多的时候，医生的体力以及医疗资源的分配上就会出现不足的情况。因此开发一套基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置能实现髌骨松动自动化智能装置，临床意义重大。经市场和文献调查，目前国内外极少有采用松动技术实现髌骨粘连的专有装置。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置，由下肢关节康复器和通过连接杆安装在下肢关节康复器上的髌骨松动仪构成，所述下肢关节康复器包括含有主机的支撑底座、滑动推杆、约束连接杆、脚槽、脚槽连杆、小腿伸缩杆、大腿伸缩杆、机架-腿托连接杆、小腿托带和大腿托带，所述支撑底座上设有操控面板、槽孔轨道和连接柱，滑动推杆位于槽孔轨道内，通过约束连接杆的孔柱结构与脚槽连杆、小腿伸缩杆连接，所述脚槽固定于脚槽连杆上，小腿伸缩杆与大腿伸缩杆相互连接，大腿伸缩杆通过机架-腿托连接杆与支撑底座连接，小腿伸缩杆之间设有小腿托带，大腿伸缩杆之间设有大腿托带，患者将腿放置于所述下肢关节康复器上，通过髌骨松动仪进行康复治疗。
所述操控面板通过下达指令控制主机，由主机操控步进电机控制下肢关节康复器运行。
优选的，所述大腿伸缩杆和小腿伸缩杆为空心抽孔和抽杆的结构，数量均为两个，大腿伸缩杆与机架-腿托连接杆通过轴孔连接配合。
所述髌骨松动仪由松动治疗模块和控制***组成，所述松动治疗模块包括外壳体、固定台支架机构、动力传动机构、推拿松动机构、转向台机构，所述固定台支架机构上设有所述转向台机构，所述转向台机构与所述外壳体连接，所述推拿松动机构和所述推拿松动机构固定于所述外壳体内部，所述推拿松动机构与所述推动力传动机构连接且位于所述动力传动机构下方；所述控制***接收控制信号，控制动力传动机构的步进电机运转，所述推拿松动机构的一对推拿松动爪夹动力传动机构提供动力使爪夹开合进行推拿治疗，所述转向台机构通过旋转改变所述推拿松动爪夹位置，完成多方向的推拿治疗。
所述外壳体由外壳体上盖和外壳体中部组成，所述外壳体上盖和外壳体中部一端转动相连，所述外壳体上盖下部设有凹槽。
所述固定台支架机构为支架面板，所述支架面板的两侧通过连杆结构与下肢关节康复器的支撑底座连接，所述连杆结构为通过螺栓连接的两个连接杆。
所述动力传动机构由齿条固定轴套、电机转动轴、齿轮固定轴、运动齿轮、传动齿条、转动摇杆组成，所述电机转动轴与步进电机相连，所述转动摇杆一端与所述电机转动轴，另一端连接所述传动齿条，所述齿条固定轴套位于所述传动齿条顶部，所述运动齿轮与所述传动齿条啮合，所述齿轮固定轴固定于所述运动齿轮中心。
所述推拿松动机构包括配合齿条、推拿松动壳体、推拿松动推杆、抽杆、推拿松动爪夹，所述推拿松动壳体设有上盖，所述上盖中设有卡槽，所述配合齿条的下端通过所述抽杆与所述推拿松动壳体上盖中的卡槽连接，上端与所述动力传动机构的运动齿轮进行齿条齿轮配合，所述推拿松动壳体的上盖与所述外壳体的外壳体上盖下部的凹槽重合，所述推拿松动推杆通过凹槽固定于所述推拿松动壳体，所述推拿松动爪夹的头部为半圆式的圆弧状，一端与所述推拿松动推杆连接，中部通过转轴连接于所述推拿松动壳体底部。
所述转向台机构包括转向台卡槽，所述转向台卡槽设于所述外壳体的外壳体中部下端，所述外壳体中部下端设有圆形凹槽，所述固定台支架机构的支架上面板设有与所述转向台卡槽进行卡合的凸起卡槽，所述凸起卡槽与所述圆形凹槽重合。
所述控制***由上位机平台与下位机模块组成，下位机模块包括蓝牙模块与单片机，所述上位机平台采集控制指令，并转化为电子信号；所述蓝牙模块接收所述上位机平台发送的电子信号；所述单片机将所述电子信号转换为控制信号传输到所述步进电机的控制芯片。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明通过下肢关节康复器和髌骨松动仪组装在一起，将膝关节松动与髌骨按摩治疗相结合，使康复训练效果更明显。
2.滑动推杆的杆头的截面形状为两个圆形相交而成的特殊形状，与约束连接杆配合，不会使约束连杆在工作过程中发生旋转；大腿或小腿伸缩杆空心抽孔和抽杆的结构，方便患者根据实际情况进行调节，同时可伸缩的特性容易拆卸与携带。
3.本发明采用转向固定机构，实现只有一对治疗康复爪来实现四个方向的推拿治疗，可以将单一方向的治疗模式丰富并完善改进为多方向的治疗模式，使得本发明更加契合治疗康复师的具体需求。
4.推拿松动爪夹的头部设计为圆弧状，提高了病人在治疗过程舒适度，而且可以更加契合髌骨的形状，有弧度的爪夹头部增大了推拿松动爪夹与患者髌骨的受力面积，减小了单位面积上的压强，使得爪夹在抓紧患者髌骨的同时，避免了患者髌骨出现疼痛感。
5.本发明将齿条固定轴套安装在传齿条上方，通过轴套连接与起到了固定传动齿条的作用，保证了传动齿条和运动齿轮在运动过程中一直保持在啮合状态，避免了齿条和运动齿轮在运动过程中发生脱离等异常现象。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明下肢关节康复器的结构示意图；
图3为本发明患者患肢曲膝状态的示意图；
图4为本发明患者患肢放直状态的示意图；
图5为本发明髌骨松动仪的结构示意图；
图6为本发明固定台支架机构的结构示意图；
图7为本发明动力传动机构的结构示意图；
图8为本发明推拿松动机构的结构示意图；
图9为本发明推拿松动机构闭合状态的示意图；
图10为本发明转向台机构的结构示意图。
附图标记：
1-支撑底座；2-操控面板；3-连接柱；4-滑动推杆；5-约束连接杆；6-脚槽；7-脚槽连杆；8-小腿伸缩杆；9-大腿伸缩杆；10-机架-腿托连接杆；11-小腿托带；12-大腿托带；13-外壳体上盖；14-动力传动机构；15-外壳体中部；16-推拿松动机构；17-转向台机构；18-固定台支架机构；19-支架上面板；20-齿条固定轴套；21-电机转动轴；22-齿轮固定轴；23-运动齿轮；24-传动齿条；25-转动摇杆；26-配合齿条；27-推拿松动壳体；28-推拿松动推杆；29-抽杆；30-推拿松动爪夹；31-转向台卡槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置，由下肢关节康复器和通过连接杆安装在下肢关节康复器上的髌骨松动仪构成，如图2所示，下肢关节康复器包括含有主机的支撑底座1、滑动推杆4、约束连接杆5、脚槽6、脚槽连杆7、小腿伸缩杆8、大腿伸缩杆9、机架-腿托连接杆10、小腿托带11和大腿托带12，支撑底座1上设有操控面板2、槽孔轨道和连接柱3，滑动推杆4位于槽孔轨道内，通过约束连接杆5的孔柱结构与脚槽连杆7、小腿伸缩杆8连接，脚槽6固定于脚槽连杆7上，小腿伸缩杆8与大腿伸缩杆9相互连接，大腿伸缩杆9通过机架-腿托连接杆10与支撑底座1连接，小腿伸缩杆8之间设有小腿托带11，大腿伸缩杆9之间设有大腿托带12，患者将腿放置于下肢关节康复器上，通过髌骨松动仪进行康复治疗，如图3和图4所示。
操控面板2通过下达指令控制主机，由主机操控步进电机控制下肢关节康复器运行。
大腿伸缩杆9和小腿伸缩杆8为空心抽孔和抽杆的结构，数量均为两个，大腿伸缩杆9与机架-腿托连接杆10通过轴孔连接配合。
滑动推杆4截面形状为圆形与矩形结合，其自由度受到约束，只能发生水平方向上的移动。
脚槽6在下肢关节康复器工作过程中可随着患者自身的控制调整角度，可以在上面附加绑带，起到固定作用。
如图5所示，髌骨松动仪由松动治疗模块和控制***组成，松动治疗模块包括外壳体、固定台支架机构18、动力传动机构14、推拿松动机构16和转向台机构17，固定台支架机构18上设有转向台机构17，转向台机构17与外壳体连接，推拿松动机构16和动力传动机构14固定于外壳体内部，推拿松动机构16与推动力传动机构14连接且位于动力传动机构14下方；控制***接收控制信号，控制动力传动机构14的步进电机运转，推拿松动机构16的一对推拿松动爪夹30通过爪夹开合进行推拿治疗，转向台机构17通过旋转改变推拿松动爪夹30位置，完成多方向的推拿治疗。
使用时，病人将患腿置于固定台支架机构18的支架面板19下，调节好腿的前后位置，膝盖位于推拿松动爪夹30的正下方，再由医生调节转向台机构17，改变推拿松动爪夹30的运动方向，实现多方位的髌骨松动，满足康复要求。
外壳体由外壳体上盖13和外壳体中部16组成。外壳体上盖13和外壳体中部16一端转动相连，可以打开维护，外壳体上盖13内部设有动力传动机构14。
如图6所示，固定台支架机构18由支架面板19构成，作用是作为整个装置的固定支架，支架面板的两侧通过连杆结构与下肢关节康复器的支撑底座连接，连杆结构为通过螺栓连接的两个连接杆。
如图7所示，动力传动机构14由齿条固定轴套20、电机转动轴21、齿轮固定轴22、运动齿轮23、传动齿条24、转动摇杆25组成。电机转动轴21与步进电机相连，由步进电机的转动带动其进行同步转动，作为本发明的动力来源与基础，转动摇杆25一端与电机转动轴21，另一端连接传动齿条24，电机转动轴21被电机带动后，通过转动摇杆25以及传动齿条24的作用，将电机的转动运动传送到运动齿轮23上，通过转动摇杆25将步进电机在单一方向的运动转变成往复运动，齿条固定轴套20位于传动齿条24顶部，运动齿轮23与传动齿条24啮合，齿轮固定轴22固定于运动齿轮23中心。
如图8和图9所示，推拿松动机构16包括配合齿条26、推拿松动壳体27、推拿松动推杆28、抽杆29、推拿松动爪夹30。推拿松动壳体27作为主体外壳，是所有推拿松动机构零件的配合基准，起到了固定所有零件的作用，配合齿条26是为了和动力传动机构中运动齿轮进行配合传动，起到了动力传导的作用，将齿轮的运动转变成推拿松动机构的运动；配合齿条26的下端通过抽杆29与推拿松动壳体28上盖中的卡槽连接，不仅约束了配合齿条的运动范围和水平运动模式，而且还为配合齿条的水平滑动提供了轨道；上端与动力传动机构14的运动齿轮23进行齿条齿轮配合，推拿松动壳体27的上盖与外壳体的外壳体上盖13的下部凹槽重合，推拿松动推杆28通过凹槽固定于推拿松动壳体27，该凹槽不仅约束了推拿松动机构的运动范围和水平运动模式，而且还为推拿松动机构的水平滑动提供了轨道；推拿松动爪夹30一端与推拿松动推杆28连接，中部通过转轴连接于推拿松动壳体27底部，且推拿松动爪夹30头部为半圆式的圆弧状。
如图10所示，转向台机构17包括转向台卡槽31，其目的主要是将单一方向上的抓夹运动转换成两个方向上的运动；转向台卡槽31设于外壳体的外壳体中部15下端，外壳体中部15下端设有圆形凹槽，固定台支架机构18的支架上面板19设有与转向台卡槽31进行卡合的凸起卡槽，凸起卡槽与圆形凹槽重合，圆形凹槽为壳体转动过程中的凸起槽提供了运动轨道。在转向过程中，操作者只需要进行提拉外壳体进行旋转，并将转向台卡槽对准到旋转后的凸起卡槽位置即可。
控制***由上位机平台与下位机模块组成，下位机模块包括蓝牙模块与单片机，上位机平台采集控制指令，并转化为电子信号；蓝牙模块接收上位机平台发送的电子信号；单片机将电子信号转换为控制信号传输到步进电机的控制芯片。
Claims (10)
1.一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，由下肢关节康复器和通过连接杆安装在下肢关节康复器上的髌骨松动仪构成，所述下肢关节康复器包括含有主机的支撑底座、滑动推杆、约束连接杆、脚槽、脚槽连杆、小腿伸缩杆、大腿伸缩杆、机架-腿托连接杆、小腿托带和大腿托带，所述支撑底座上设有操控面板、槽孔轨道和连接柱，滑动推杆位于槽孔轨道内，通过约束连接杆的孔柱结构与脚槽连杆、小腿伸缩杆连接，所述脚槽固定于脚槽连杆上，小腿伸缩杆与大腿伸缩杆相互连接，大腿伸缩杆通过机架-腿托连接杆与支撑底座连接，小腿伸缩杆之间设有小腿托带，大腿伸缩杆之间设有大腿托带，使用状态下，患者将腿放置于所述下肢关节康复器上，通过髌骨松动仪进行康复治疗。
2.根据权利要求1所述的一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述操控面板通过下达指令控制主机，由主机操控步进电机控制下肢关节康复器运行。
3.根据权利要求1所述的一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述大腿伸缩杆和小腿伸缩杆为空心抽孔和抽杆的结构，数量均为两个，大腿伸缩杆与机架-腿托连接杆通过轴孔连接配合。
4.根据权利要求1所述的一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述髌骨松动仪由松动治疗模块和控制***组成，所述松动治疗模块包括外壳体、固定台支架机构、动力传动机构、推拿松动机构、转向台机构，所述固定台支架机构上设有所述转向台机构，所述转向台机构与所述外壳体连接，所述推拿松动机构和所述推拿松动机构固定于所述外壳体内部，所述推拿松动机构与所述推动力传动机构连接且位于所述动力传动机构下方；所述控制***接收控制信号，控制动力传动机构的步进电机运转，所述推拿松动机构的一对推拿松动爪夹动力传动机构提供动力使爪夹开合进行推拿治疗，所述转向台机构通过旋转改变所述推拿松动爪夹位置，完成多方向的推拿治疗。
5.根据权利要求4所述的一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述外壳体由外壳体上盖和外壳体中部组成，所述外壳体上盖和外壳体中部一端转动相连，所述外壳体上盖下部设有凹槽。
6.根据权利要求4所述的一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述固定台支架机构为支架面板，所述支架面板的两侧通过连杆结构与下肢关节康复器的支撑底座连接，所述连杆结构为通过螺栓连接的两个连接杆。
7.根据权利要求1所述的一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述动力传动机构由齿条固定轴套、电机转动轴、齿轮固定轴、运动齿轮、传动齿条、转动摇杆组成，所述电机转动轴与步进电机相连，所述转动摇杆一端与所述电机转动轴，另一端连接所述传动齿条，所述齿条固定轴套位于所述传动齿条顶部，所述运动齿轮与所述传动齿条啮合，所述齿轮固定轴固定于所述运动齿轮中心。
8.根据权利要求4所述的一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述推拿松动机构包括配合齿条、推拿松动壳体、推拿松动推杆、抽杆、推拿松动爪夹，所述推拿松动壳体设有上盖，所述上盖中设有卡槽，所述配合齿条的下端通过所述抽杆与所述推拿松动壳体上盖中的卡槽连接，上端与所述动力传动机构的运动齿轮进行齿条齿轮配合，所述推拿松动壳体的上盖与所述外壳体的外壳体上盖下部的凹槽重合，所述推拿松动推杆通过凹槽固定于所述推拿松动壳体，所述推拿松动爪夹的头部为半圆式的圆弧状，一端与所述推拿松动推杆连接，中部通过转轴连接于所述推拿松动壳体底部。
9.根据权利要求4所述的一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述转向台机构包括转向台卡槽，所述转向台卡槽设于所述外壳体的外壳体中部下端，所述外壳体中部下端设有圆形凹槽，所述固定台支架机构的支架上面板设有与所述转向台卡槽进行卡合的凸起卡槽，所述凸起卡槽与所述圆形凹槽重合。
10.根据权利要求4所述的一种基于运动型髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述控制***由上位机平台与下位机模块组成，下位机模块包括蓝牙模块与单片机，所述上位机平台采集控制指令，并转化为电子信号；所述蓝牙模块接收所述上位机平台发送的电子信号；所述单片机将所述电子信号转换为控制信号传输到所述步进电机的控制芯片。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112168617A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-05 | 中国中医科学院望京医院(中国中医科学院骨伤科研究所) | 一种膝骨关节炎综合治疗仪 |
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| CN113663293A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-19 | 孟令杰 | 一种腕关节松动术训练仪 |
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| EP4094741A4 (en) * | 2020-01-23 | 2024-06-12 | Biomotion Indústria E Comércio De Equipamentos Para Reabilitação Ltda. | DEVICE FOR PASSIVE MOVEMENT OF THE KNEE JOINT |
-
2019
- 2019-09-18 CN CN201910883398.0A patent/CN110604673A/zh active Pending
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