CN112022472A - 一种手指牵引器 - Google Patents

Abstract

一种手指牵引器，属于医疗器械领域。本发明包括手部固定仿形架、牵引支架、伸缩调节杆和指托，手部固定仿形架上安装有牵引支架，牵引支架上安装有伸缩调节杆，伸缩调节杆底部安装有指托。本发明研发目的是为了解决现有的传统手指牵引器整体结构无法量化，仅仅凭借患者的感受和医生的经验进行尝试性调整，力量调整难度较高，容易发生形变，整体使用的安全性差的问题，本发明的一种手指牵引器，将牵引技术与先进的传感器技术相结合，具有数字控制、智能调整、操作简单的优点，可以显著缩短康复治疗时间，提高康复治疗效果，结构简单、设计巧妙、拆装方便、组装牢固、成本低廉，具有一定的经济效益，适于推广使用。

Description

一种手指牵引器

技术领域

本发明涉及一种手指牵引器，属于医疗器械领域。

背景技术

手指牵引器是手指关节、掌指关节屈伸功能障碍康复治疗的重要辅助手段，现有的传统手指牵引器可以根据是否活动分为固定式和弹簧动力式，固定式虽然固定效果好，但是调节和使用都不够灵活，患者手部固定较为死板，不够舒适，弹簧动力式一定程度上提高了患者使用的舒适度，但是整体结构无法量化，仅仅凭借患者的感受和医生的经验进行尝试性调整，力量调整难度较高，容易发生形变，整体使用的安全性差。

因此，亟需提出一种新型的一种手指牵引器，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明研发目的是为了解决现有的传统手指牵引器整体结构无法量化，仅仅凭借患者的感受和医生的经验进行尝试性调整，力量调整难度较高，容易发生形变，整体使用的安全性差的问题，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

一种手指牵引器，包括手部固定仿形架、牵引支架、伸缩调节杆和指托，手部固定仿形架上安装有牵引支架，牵引支架上安装有伸缩调节杆，伸缩调节杆底部安装有指托。

优选的：所述牵引支架上加工有调节孔，伸缩调节杆通过螺栓安装在调节孔上。

优选的：还包括支撑调节杆，支撑调节杆一端安装在手部固定仿形架上，支撑调节杆另一端安装在牵引支架上

本发明为了解决力度量化，可数字控制和智能调整，并且操作简单的问题，提出本发明的技术方案为：

一种手指牵引器，包括手部固定仿形架、牵引支架、伸缩调节杆和指托，手部固定仿形架上安装有牵引支架，牵引支架上安装有伸缩调节杆，伸缩调节杆底部安装有指托。

优选的：所述牵引支架上加工有调节孔，伸缩调节杆通过螺栓安装在调节孔上。

优选的：还包括支撑调节杆，支撑调节杆一端安装在手部固定仿形架上，支撑调节杆另一端安装在牵引支架上。

优选的：还包括传感器和主控装置，传感器固定安装在牵引支架顶部，主控装置安装在手部固定仿形架上，传感器和主控装置电性连接。

优选的：所述伸缩调节杆包括上螺纹杆、下螺纹杆和调节螺母，上螺纹杆上端安装在牵引支架上，上螺纹杆下端通过调节螺母与下螺纹杆连接安装，下螺纹杆下端安装有指托。

优选的：所述支撑调节杆包括第一螺纹杆、第二螺纹杆和支撑调节螺母，第一螺纹杆上端安装在牵引支架上，第一螺纹杆下端通过支撑调节螺母与第二螺纹杆连接安装，第二螺纹杆下端安装在手部固定仿形架上。

优选的：所述牵引支架包括支撑架、支撑梁和牵引板，支撑架一端安装在手部固定仿形架上，支撑架另一端安装有支撑梁，支撑架上加工有支撑调节安装孔，支撑调节杆通过螺栓安装在支撑调节安装孔内，支撑梁上安装有牵引板，牵引板上加工有调节孔，伸缩调节杆通过螺栓安装在调节孔上。

优选的：所述传感器为高灵敏度压力传感器，主控装置包括牵引力和分力测量模块、无线传输模块、数据存储模块、电源管理模块和主控模块，主控模块分别与牵引力和分力测量模块、无线传输模块、数据存储模块和电源管理模块电性连接，传感器与牵引力和分力测量模块电性连接。

优选的：所述牵引板上顶面和侧面分别安装有传感器。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明的一种手指牵引器，将牵引技术与先进的传感器技术相结合，具有数字控制、智能调整、操作简单的优点，可以显著缩短康复治疗时间，提高康复治疗效果；

2.本发明的一种手指牵引器，利用传感器的力量感应原理，直接测定与显示牵引力量的大小，可准确获得康复治疗数据，指导治疗与科研，更加有利于医生及患者的操作，更加安全；

3.本发明的一种手指牵引器，将牵引器弹性蠕变原理的时间分配量化，应用起来更简单、快捷，实现智能康复、精准康复；

4.本发明的一种手指牵引器，使用伸缩调节杆代替弹簧，使牵引力更加稳定，调整更加准确并且简单；

5.本发明的一种手指牵引器，测量数据、参数调节、设定可等可通过液晶显示器实时显示，便于用户使用；

6.本发明的一种手指牵引器，独特的超低功耗设计，能够支持***的长期工作。所有器件均采用低功耗器件，而且主控模块、无线传输模块、牵引力和分力测量模块均可通过编程单独控制它们的工作状态，其通过编程控制传感器的工作状态，可以使其工作在最低功耗状态，从而实现整个***的低功耗。

7.本发明的一种手指牵引器，结构简单、设计巧妙、拆装方便、组装牢固、成本低廉，具有一定的经济效益，适于推广使用。

附图说明

图1是一种手指牵引器的立体图；

图2是一种手指牵引器的结构示意图；

图3是一种手指牵引器的俯视图；

图4是伸缩调节杆的结构图；

图5是支撑调节杆的结构图；

图6是一种手指牵引器的控制框图；

图7是主控模块的电路图；

图8是牵引力和分力测量模块的电路图；

图9是时钟模块的电路图；

图10是数据存储模块的电路图；

图11是串行接口模块的电路图；

图12是无线传输模块的电路图；

图13是电源管理模块的电路图；

图14是工作状态指示模块的电路图；

图中1-手部固定仿形架，2-牵引支架，3-伸缩调节杆，4-指托，5-支撑调节杆，6-传感器，7-主控装置，21-调节孔，22-支撑架，23-支撑梁，24-牵引板，221-支撑调节安装孔，31-上螺纹杆，32-下螺纹杆，33-调节螺母，51-第一螺纹杆，52-第二螺纹杆，53-支撑调节螺母，U1-牵引力和分力测量模块，U2-无线传输模块，U3-数据存储模块，U4-电源管理模块，U5-主控模块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

具体实施方式一：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种手指牵引器，包括手部固定仿形架1、牵引支架2、伸缩调节杆3和指托4，手部固定仿形架1上安装有牵引支架2，牵引支架2上安装有伸缩调节杆3，伸缩调节杆3底部安装有指托4，使用时，将手部固定仿形架1固定安装在手腕处，患病手指防止在指托4上，调节手部固定仿形架1和牵引支架2到适合治疗的指定位置。

具体实施方式二：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种手指牵引器，所述牵引支架2上加工有调节孔21，伸缩调节杆3通过螺栓安装在调节孔21上，调节孔21为腰型孔，伸缩调节杆3可固定在调节孔21的任意处，伸缩调节杆3可根据不同手掌大小和需要，调节至合适位置。

具体实施方式三：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种手指牵引器，还包括支撑调节杆5，支撑调节杆5一端安装在手部固定仿形架1上，支撑调节杆5另一端安装在牵引支架2上，支撑调节杆5可以调节牵引高度，根据不同病情的需求起到灵活调节和支撑的作用。

具体实施方式四：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种手指牵引器，还包括传感器6和主控装置7，传感器6固定安装在牵引支架2顶部，主控装置7安装在手部固定仿形架1上，传感器6和主控装置7电性连接，受传感器6灵敏度的影响，牵引支架2为硬性连接或仅存在微小形变，且所有连接能在水平面和垂直面内进行距离与角度调节，在垂直平面内，通过伸缩调节杆3和支撑调节杆5的调节给予一定的牵引力，利用传感器6监测与显示牵引力的大小，同理在水平平面，通过伸缩调节杆3和支撑调节杆5的调节，给予水平分指的牵引力，利用传感器6监测与显示牵引力的大小，如牵引阻力下降，传感,6可自动报警提示调整，从而使装置更加安全智能。

具体实施方式五：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种手指牵引器，所述伸缩调节杆3包括上螺纹杆31、下螺纹杆32和调节螺母33，上螺纹杆31上端安装在牵引支架2上，上螺纹杆31下端通过调节螺母33与下螺纹杆32连接安装，下螺纹杆32下端安装有指托4，旋转调节螺母33可实现伸缩调节杆3的伸缩，以便调节在伸缩调节杆3作用下的牵引力大小。

具体实施方式六：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种手指牵引器，所述支撑调节杆5包括第一螺纹杆51、第二螺纹杆52和支撑调节螺母53，第一螺纹杆51上端安装在牵引支架2上，第一螺纹杆51下端通过支撑调节螺母53与第二螺纹杆52连接安装，第二螺纹杆52下端安装在手部固定仿形架1上，旋转支撑调节螺母53可实现支撑调节杆5的伸缩，以便调整牵引支架2的牵引高度。

具体实施方式七：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种手指牵引器，：所述牵引支架2包括支撑架22、支撑梁23和牵引板24，支撑架22一端安装在手部固定仿形架1上，支撑架22另一端安装有支撑梁23，支撑架22上加工有支撑调节安装孔221，支撑调节杆5通过螺栓安装在支撑调节安装孔221内，支撑梁23上安装有牵引板24，牵引板24上加工有调节孔21，伸缩调节杆3通过螺栓安装在调节孔21上，支撑调节安装孔221和调节孔21为腰型孔，以便支撑调节杆5和伸缩调节杆3安装位置的灵活调节。

具体实施方式八：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种手指牵引器，所述传感器6为高灵敏度压力传感器，主控装置7包括牵引力和分力测量模块U1、无线传输模块U2、数据存储模块U3、电源管理模块U4和主控模块U5，主控模块U5分别与牵引力和分力测量模块U1、无线传输模块U2、数据存储模块U3和电源管理模块U4电性连接，传感器6与牵引力和分力测量模块U1电性连接，传感器6负责感知牵引力，并将数据传输给牵引力和分力测量模块U1，牵引力和分力测量模块U1负责牵引力和分力的采集工作，无线传输模块U2负责将采集到的信息传输到指定地点，比如电脑显示端或手机APP软件等。数据存储器模块U3与主控模块U5相连，实现数据存储，电源管理模块U4负责管理整个装置的供电。电源管理模块U4通过和主控模块U5相连的信号线，检测电源的健康状况，并且根据需要对电源进行智能控制，实现稳定的供电；

牵引时间可设定，最长可定时3小时，以分钟为单位，以倒计时方式工作，如图9所示。计时结束同时进行警示音提醒和液晶闪烁显示，提醒用户定时结束，并且测量数据、参数调节、设定可等均可通过无线传输模块U2传输至液晶显示器实时显示，便于用户使用，其无线通信距离大于50米，存储能力大于8M字节，可以超低电压、超低功耗工作。

具体实施方式九：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种手指牵引器，所述牵引板24上顶面和侧面分别安装有传感器6，牵引板24上顶面的传感器6负责检测主牵引力，牵引板24侧面分别的传感器6负责检测分力，传感器6同时可进行5路主牵引力、分力的测量，主牵引力测量范围为：100-1500g，分辨率为20克；分力的测量范围为：10-500g，分辨率为10g。

具体实施方式十：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种手指牵引器，所述牵引力和分力测量模块U1其中包括5路传感器6、5路滤波和放大电路、5路高精度AD转换模块。传感器6为高灵敏度压力传感器，牵引板24上顶面和侧面分别安装有传感器6，其中安装在牵引板24上顶面的传感器6可测量与牵引板24垂直方向的牵引力，安装在牵引板24侧面分别的传感器6可测量与牵引力垂直方向的分力；

无线传输模块U2是单片射频收发器，工作电压为1.9～3.6V工作于2.4gHz ISM(工业、科学和医学)频道，频道之间的转换时间小于650us，无线传输模块U2由频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振荡器和调制器组成，不需外加声表滤波器，自动处理字头和CRC(循环冗余码校验)，使用SPI接口与微处理器通信。

数据存储器U3通过SPI数据线直接和单片微处理器相连，数据存储器U3为8M的Flash，实现了大数据量的存储，数据存储器U3采用三线串行读写方式，读写方便快捷，易于编程实现。

电源管理模块U4为DC/DC转换芯片，电源管理模块U4可以传感器节点在较低的电压下工作，对于普通的两节AA电池，只要电压大于0.9V，电源管理模块U4就能通过DC/DC转换稳定输出3.3V电压。在外部电源提供的电压不低于2.0V时，或***处于低功耗状态时，可以使电源模块处于关闭模式，即使其工作在低功耗状态，在关闭模式下，外部电源不经过电源管理模块U4的DC/DC转换，直接给***供电。电源管理模块U4的工作电流为37uA，而在关闭模式下，只有2uA的控制电流。

主控模块U5是传感器节点的核心单元，主要用于感知数据的处理和存储，以及牵引力和分力的采集、无线传输和电源管理等的控制。本发明采用美国TI公司的超低功耗微处理器芯片MSP430F149芯片，它具有16位RISC结构，CPU中的16位寄存器和常数发生器使MSP430微处理器能达到最高的代码效率；灵活的时钟源可以使器件达到最低的功率消耗，数字控制的振荡器DCO可使器件从低功耗模式迅速唤醒，在少于6us的时间内激活到活跃的工作方式。两个内置的16位定时器，一个快速12位A/D转换器。***可应用自身的12位A/D转换器，对外接信号进行采集。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种手指牵引器，其特征在于：包括手部固定仿形架(1)、牵引支架(2)、伸缩调节杆(3)和指托(4)，手部固定仿形架(1)上安装有牵引支架(2)，牵引支架(2)上安装有伸缩调节杆(3)，伸缩调节杆(3)底部安装有指托(4)。

2.根据权利要求1所述的一种手指牵引器，其特征在于：所述牵引支架(2)上加工有调节孔(21)，伸缩调节杆(3)通过螺栓安装在调节孔(21)上。

3.根据权利要求2所述的一种手指牵引器，其特征在于：还包括支撑调节杆(5)，支撑调节杆(5)一端安装在手部固定仿形架(1)上，支撑调节杆(5)另一端安装在牵引支架(2)上。

4.根据权利要求1所述的一种手指牵引器，其特征在于：还包括传感器(6)和主控装置(7)，传感器(6)固定安装在牵引支架(2)顶部，主控装置(7)安装在手部固定仿形架(1)上，传感器(6)和主控装置(7)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种手指牵引器，其特征在于：所述伸缩调节杆(3)包括上螺纹杆(31)、下螺纹杆(32)和调节螺母(33)，上螺纹杆(31)上端安装在牵引支架(2)上，上螺纹杆(31)下端通过调节螺母(33)与下螺纹杆(32)连接安装，下螺纹杆(32)下端安装有指托(4)。

6.根据权利要求3所述的一种手指牵引器，其特征在于：所述支撑调节杆(5)包括第一螺纹杆(51)、第二螺纹杆(52)和支撑调节螺母(53)，第一螺纹杆(51)上端安装在牵引支架(2)上，第一螺纹杆(51)下端通过支撑调节螺母(53)与第二螺纹杆(52)连接安装，第二螺纹杆(52)下端安装在手部固定仿形架(1)上。

7.根据权利要求3所述的一种手指牵引器，其特征在于：所述牵引支架(2)包括支撑架(22)、支撑梁(23)和牵引板(24)，支撑架(22)一端安装在手部固定仿形架(1)上，支撑架(22)另一端安装有支撑梁(23)，支撑架(22)上加工有支撑调节安装孔(221)，支撑调节杆(5)通过螺栓安装在支撑调节安装孔(221)内，支撑梁(23)上安装有牵引板(24)，牵引板(24)上加工有调节孔(21)，伸缩调节杆(3)通过螺栓安装在调节孔(21)上。

8.根据权利要求4所述的一种手指牵引器，其特征在于：所述传感器(6)为高灵敏度压力传感器，主控装置(7)包括牵引力和分力测量模块(U1)、无线传输模块(U2)、数据存储模块(U3)、电源管理模块(U4)和主控模块(U5)，主控模块(U5)分别与牵引力和分力测量模块(U1)、无线传输模块(U2)、数据存储模块(U3)和电源管理模块(U4)电性连接，传感器(6)与牵引力和分力测量模块(U1)电性连接。

9.根据权利要求4所述的一种手指牵引器，其特征在于：所述牵引板(24)上顶面和侧面分别安装有传感器(6)。

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