關節(jié)牽伸器及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種關節(jié)牽伸器，主要解決現有技術缺少關節(jié)康復訓練器材的問題。該關節(jié)牽伸器，包括支撐柱、位于該支撐柱上端并與其轉動連接的肘臂支架，以及主體設置于所述支撐柱內部并延伸至其外部與所述肘臂支架活動連接的角度轉動機構；且所述肘臂支架與支撐柱連接的部位設置有用于測量肘臂支架轉動角度的軸角電位器（1）。本發(fā)明操作簡單，使用方便，能夠為關節(jié)康復訓練提供可靠保障，具有很高的實用價值和推廣價值。
【專利說明】關節(jié)牽伸器及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種關節(jié)牽伸器，具體地說，是涉及一種對人體關節(jié)進行康復訓練的關節(jié)牽伸器。
【背景技術】
[0002]人體關節(jié)一旦出現損傷，便會對人們的日常生活帶來很大的不便，必須要其他人給予其日常生活的照顧，因此，一旦損傷，必須及時治療。當今社會，關節(jié)的治療方法很多，但是，無論何種治療方式，都無法使關節(jié)快速康復，它需要一個長期的康復過程，而在這個康復過程中，康復訓練必不可少，而康復訓練的效果，便在很大程度上影響著康復周期。
[0003]目前，針對關節(jié)康復訓練的專業(yè)器材很少，大多數人在康復過程中都是采用單純的藥物治療，或者在醫(yī)護人員的指導下進行適量的康復運動。單純的藥物治療，會導致人體對藥物產生極大的依賴性，而且長期服藥，對人體難免產生或大或小的副作用，且康復周期較長；而要在醫(yī)護人員的專業(yè)指導下進行有效的康復運動，這不僅需要占用醫(yī)護人員的大量時間，而且對患者自身來說，更將耗費大量人力、物力和財力，普通家庭根本承受不起如此長期的專業(yè)指導。如此一來，更多的人只能選擇自行進行康復運動，這種情況下的康復運動，由于沒有專業(yè)指導，輕則毫無效果，重則造成關節(jié)再次受傷，使得患者在精神和身體兩方面都受到傷害。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種關節(jié)牽伸器，解決現有技術中缺少專業(yè)的關節(jié)康復訓練器材的問題，同時達到良好的康復訓練效果。
[0005]為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
關節(jié)牽伸器，包括支撐柱、位于該支撐柱上端并與其轉動連接的肘臂支架，以及主體設置于所述支撐柱內部并延伸至其外部與所述肘臂支架活動連接的角度轉動機構；且所述肘臂支架與支撐柱連接的部位設置有用于測量肘臂支架轉動角度的軸角電位器。
[0006]進一步，所述角度轉動機構包括安裝于所述支撐柱內部的轉動軸，安裝于該轉動軸上可沿軸自動移動的軸套,一端與該軸套活動連接、另一端與所述肘臂支架活動連接的支撐臂，以及用于控制所述軸套在所述轉動軸上移動的手輪。
[0007]再進一步地，所述支撐柱為由上蓋、支撐柱側板和下蓋構成的立體結構，且在所述支撐柱側板上開設有供所述支撐臂從所述支撐柱內部伸出與活動的活動孔；在所述下蓋的下方還安裝有底座，該底座為可折疊的彈性結構或者上表面為平面板、下表面為曲面板的立柱結構；所述肘臂支架通過鉸鏈安裝于所述上蓋上。
[0008]更進一步地，所述肘臂支架包括上臂支架和前臂支架，且該上臂支架和前臂支架的一端端部均通過鉸鏈斜向安裝于所述上蓋的兩個相對邊緣，所述軸電位器安裝于所述上臂支架與所述上蓋的連接部位和所述前臂支架與所述上蓋的連接部位。
[0009]具體地說，所述上臂支架為由頂板和支架側板組成的下方開口的立體結構，在該立體結構內部安裝有導軌，所述支撐臂通過該立體結構的下方開口伸入其內部，與所述導軌連接。 [0010]為了更準確地控制角度，所述支架側板上開設有安裝孔，所述支撐臂與所述導軌的連接部位設置有控制端從該安裝孔伸出至支架側板外部的、用于對所述支撐臂在所述導軌上的位置進行微調的活動手柄。進一步地，所述安裝孔為條形直孔或條形波浪孔。
[0011]優(yōu)選地，所述前臂支架與上臂支架結構相同。當然，前臂支架和上臂支架也可以只在其中一個上安裝活動手柄。
[0012]為了方便操作，所述手輪安裝于所述支撐柱側板的外表面上，而所述活動手柄則安裝于所述支架側板的外表面上。
[0013]更進一步地，所述支撐柱、上臂支架和前臂支架均為長方體結構。
[0014]以上述硬件結構為基礎，本發(fā)明還提供了上述關節(jié)牽伸器的控制方法，包括以下步驟:
(1)先關閉活動手柄，使肘臂支架與支撐臂之間的連接固定；然后打開并轉動手輪，使其帶動轉動軸進行周向轉動；
(2)軸套在轉動軸上上下移動，使與軸套連接的支撐臂上下移動；
(3)支撐臂帶動上臂支架和前臂支架以上蓋為支點在豎直方向上做周向轉動；
(4)在上臂支架和前臂支架轉動的同時，軸電位器進行角度測量，并顯示出來；
(5)需要進行角度微調時，打開并轉動活動手柄，調整支撐臂與導軌的連接部位，改變支撐臂與導軌之間的角度，即改變肘臂支架與水平面之間的角度。
[0015]本發(fā)明的工作原理在于，通過角度轉動機構來帶動肘臂支架實現一定角度的轉動，而人體關節(jié)放置在肘臂支架上，受肘臂支架的牽引，也進行與肘臂支架相同的角度轉動，只要事先咨詢醫(yī)護人員轉動角度，在使用本發(fā)明提供的關節(jié)牽伸器時，通過軸角電位器調節(jié)好轉動角度，便可讓患者自己輕松實現專業(yè)有效的康復運動，達到康復訓練的目的。
[0016]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(I)本發(fā)明設計十分巧妙，原理十分簡單，操作十分方便，能夠在方便患者的同時，讓患者自己輕松實現康復運動，減輕了患者的痛苦，也減輕他人的輔助量，大大降低了患者在人力、物力和財力方面的壓力。
[0017](2)本發(fā)明以長方體結構為支撐柱的整體形狀，其占用的立體空間小，而且放置方便，能夠在各種場所使用，不受地理環(huán)境的限制，患者可以隨時隨地使用，十分方便；而且，長方體的上端具有適當的空間，為人體的關節(jié)提供了足夠的活動空間，可以為康復運動的順利開展提供有力保障。
[0018](3)本發(fā)明設計的肘臂支架的頂板為平面板，可以方便人手臂與之接觸，從而為本發(fā)明的使用提供方便；當然，頂板也可以設計成其他形狀，比如內凹的弧形板，這樣更貼近人手臂的形狀，使用更加舒適。
[0019](4)本發(fā)明中角度轉動機構主體全部位于支撐柱內部，即轉動軸和軸套以及其他的輔助零件均位于支撐柱內部，只有支撐臂延伸出來，與上方的肘臂連接，整體上不僅美觀，而且外部的零部件很少，不會給使用者帶來麻煩，攜帶和使用都十分方便。
[0020](5)本發(fā)明將肘臂支架設計成上臂支架和前臂支架，兩者之間利用支撐柱的上端提供關節(jié)的活動空間，使得整體形成了一個類似于關節(jié)的支架結構，與人關節(jié)十分相似，而上臂支架與前臂支架的角度轉動，正應對了關節(jié)的康復訓練方向，這一點十分符合仿生學原理，使得康復訓練的效果得到了有力保障。
[0021](6)本發(fā)明采用轉動軸來實現肘臂支架的角度轉動，其螺紋傳動的方式不僅結構簡單，加工方式；更重要的是，螺紋具有自鎖特性，人們只需要控制螺紋的長度，就相當于控制了肘臂支架轉動的角度大小，相比于其他不可控的傳動方式，效果更佳，更適合于康復訓練這類器材。
[0022]( 7 )本發(fā)明耗材少，成本低，經久耐用，不會給患者帶來很大的經濟負擔，十分適合普通大眾使用。
[0023](8)本發(fā)明可應用于各種關節(jié)康復訓練，比如射關節(jié)、膝關節(jié)、肩關節(jié)等等，具有廣泛的應用范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的一種結構示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明的另一種結構示意圖。
[0026]圖3為圖1的俯視圖。
[0027]上述附圖中，附圖標記對應的部件名稱如下:
1-軸電位器，2-轉動軸，3-軸套，4-支撐臂，5-手柄，6-上蓋，7-支撐柱側板，8-下蓋，9-上臂支架，10-前臂支架，11-導軌，12-活動手柄，13-底座，14-安裝孔。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。
實施例
[0029]如圖1、圖2和圖3所示，關節(jié)牽伸器，主要包括支撐柱、肘臂支架和角度轉動機構三部分。其中，支撐柱作為整個關節(jié)牽伸器的受力部分，起支撐作用；肘臂支架用于與人的關節(jié)接觸，并牽引關節(jié)一起做轉動運動，使人的關節(jié)得到合理的康復訓練；而角度轉動機構則作為連接和傳動部件，它是支撐柱與肘臂支架之間的橋梁，為肘臂支架提供動力源。
[0030]具體地說，本實施例中，支撐柱為一個直立的長方體結構，由上蓋6、支撐柱側板7和下蓋8組合而成，其中，支撐柱側板7上開設有活動孔，以便角度轉動機構與肘臂支架連接，并實現自由活動。當然，支撐柱的具體形狀并非一定要為長方體結構，也可以是其他形狀，比如圓柱形、棱臺形等等，但需要注意的是，支撐柱的下蓋8—定要為平底，這樣可以為整個裝置的放置提供方便；而支撐柱的上蓋6最好也為平面，或者內凹結構，這樣可以為關節(jié)提供足夠的活動空間，而上蓋的大小可以靈活選擇，以適合人體的關節(jié)活動為準。
[0031]另外，為便于使用者在訓練過程中可以進行一定角度的關節(jié)活動，而不用擔心整個關節(jié)牽伸器傾倒，本發(fā)明還在下蓋8的下方安裝有可在一定角度范圍內自由傾斜、改變方向的底座13。具體地說，底座13有兩種結構，一種是上表面為平面板、下表面為曲面的立柱結構，類似于搖椅的底座，如圖1所示；另一種采用彈性材料制成，上下表面均為平面板，但是中部可折疊，具有良好的柔韌性。受力時，底座中部可以在一定角度范圍內向各個方向自由傾斜，而下表面卻不會發(fā)生傾斜，始終與地面或其他載體穩(wěn)定接觸，如圖2。通過底座13的設置，可以讓使用者在訓練過程中不用擔心牽伸器傾倒而不敢進行其他活動，避免訓練者在訓練過程中過于緊張、導致十分疲憊。[0032]本實施例中，肘臂支架由上臂支架9和前臂支架10組成，且上臂支架9和前臂支架10分別通過鉸鏈安裝于上蓋6的兩個相對邊緣，與支撐柱側板7上的活動孔位置相對應。結構方面，上臂支架9和前臂支架10可以完全相同，也可以做一些微小的變化，但兩者的功能相同，都是帶動關節(jié)運動，一般來說，前臂支架10由頂板和支架側板組合而成，其整體為長方體結構，內部安裝有導軌11，而下方開設一條形開口，供支撐臂4伸入，與導軌11連接，同時，在支撐臂4與導軌11的連接處安裝活動手柄12，其控制端設置于支架側板的外表面上，以便于使用者操作。為了提高手臂的舒適度，可以將頂板設置成內凹的弧形結構，使其與手臂形狀相匹配。上臂支架9可以與前臂支架10完全相同，也可以不安裝活動手柄12，若不安裝活動手柄，其長度將可以略短于前臂支架10，本實施例中，上臂支架9未安裝活動手柄12，只有前臂支架10安裝導軌和活動手柄。
[0033]所述支架側板上開設有安裝孔14，所述支撐臂4與所述導軌11的連接部位設置有控制端從該安裝孔14伸出至支架側板外部的、用于對所述支撐臂4在所述導軌11上的位置進行微調的活動手柄12。安裝孔14的形狀可以為條形直孔或條形波浪孔。條形直孔利于活動手柄的移動，而條形波浪孔而可以讓活動手柄12輕松地將導軌11卡住，從而提高整個關節(jié)牽伸器的牢固性，減少磨損，延長使用壽命。
[0034]安裝方面，將鉸鏈座設置于上蓋6上，而鉸鏈臂的兩端則分別與鉸鏈座和肘臂支架的端部連接。如此，使得上臂支架9和前臂支架10都可以在一定范圍內自由轉動。
[0035]本實施例中的角度轉動機構，包括安裝于上蓋6和下蓋8之間的轉動軸2，與轉動軸2配套的軸套3，以及連接在軸套3和肘臂支架之間的支撐臂4。由于本實施例中肘臂支架包括上臂支架和前臂支架，因此，支撐臂4也有兩個，分別從支撐柱側板7兩側上的活動孔伸出，然后與上臂支架9和前臂支架10活動連接。為了便于控制整個角度轉動機構，在支撐柱側板上安裝有手輪5，其一端伸入支撐柱側板7內部，與轉動軸2齒輪連接，從而控制整個角度轉動機構的打開、關閉與升降調節(jié)。本實施例中，為了使上臂支架和前臂支架的轉動角度盡可能的大，將支撐臂的形狀設計成如圖1所示的形狀，其與軸套的連接端為水平段，與導軌的連接端為豎直端，而中間部分則為斜向段，如此巧妙的形狀設計，可以使上臂支架和前臂支架的轉動角度達到0-180°自由轉動，而通常的關節(jié)康復訓練只需要0-150°，因此，本發(fā)明的技術指標完全可以滿足關節(jié)康復訓練的技術要求。而支撐臂4與活動手柄12的配合，更可以實現轉動角度的微調，其與手輪5對支撐臂4的大方面調控相搭配，完美地實現了宏觀與微觀的全方位控制，使得角度調節(jié)不僅方便，而且精度極高。而軸電位器更是實時地對肘臂支架的轉動角度進行檢測，并可將檢測結果傳輸給顯示裝置，以便使用者觀看，從而對肘臂支架的角度進行修正。
[0036]使用本發(fā)明進行關節(jié)康復訓練的基本過程如下:
首先，從專業(yè)的醫(yī)護人員處獲取一套或多套關節(jié)康復訓練方案，然后將訓練方案通過本發(fā)明提供的關節(jié)牽伸器來實施完成。此處所謂的關節(jié)康復訓練方案，主要是指關節(jié)的日常訓練角度計劃，本文不對此詳述。
[0037]在獲取關節(jié)康復訓練方案之后，先通過綁帶將人體的手臂固定在上臂支架9和前臂支架10上，關節(jié)處于上蓋6的上方，上臂支架9和前臂支架10之間。然后，關閉活動手柄12，將支撐臂與肘臂支架之間的連接關系鎖死；再打開并轉動手輪5，使轉動軸2開始轉動，此時，安裝在轉動軸2上的軸套3將在轉動軸2上做升降運動。若軸套3的初始位置位于轉動軸2的上端，此時則向下運動，帶動支撐臂4向下運動，進而使上臂支架9和前臂支架10向兩側做展開運動，固定在肘臂支架上的關節(jié)便進行擴張運動；反之，若軸套3的初始位置位于轉動軸2的下端，此時則向上運動，帶動支撐臂4向上運動，使上臂支架9和前臂支架10向中間靠攏，兩者夾角逐漸變小，固定在肘臂支架上的關節(jié)便進行收縮運動。在整個過程中，軸電位器I實時地檢測肘臂支架的轉動角度，并傳輸給顯示裝置顯示出來，使用者可以輕松地查看顯示結果，并將之與關節(jié)康復訓練方案進行對比，如果不符，則通過手輪5和活動手柄12進行調節(jié)，其中，手輪5主要進行大角度調節(jié)，而活動手柄12則進行小角度微調。
[0038]本發(fā)明只需要簡單地調節(jié)手輪5和活動手柄12，即可完成對整個裝置的控制，從而完成關節(jié)的康復訓練，整個過程沒有任何高深的技術要求，患者自己便可以完成，操作十分簡單。而且，整個裝置體積小、重量輕，可以放置在各種場所進行康復訓練，比如地面、桌面、茶幾、床上，甚至戶外的座椅上，只要放置平穩(wěn)，即可開始進行康復訓練，徹底實現了隨時隨地進行康復訓練的夢想。最重要的是，本發(fā)明利用了醫(yī)護人員的專業(yè)指導，實現了準確監(jiān)測訓練過程、判斷訓練結果，避免了錯誤訓練，為關節(jié)的康復訓練提供了可靠保障，具有很高的實用價值，創(chuàng)造性顯而易見。
[0039]上述實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非對本發(fā)明保護范圍的限制，但凡采用本發(fā)明的設計原理，以及在此基礎 上進行非創(chuàng)造性勞動而作出的變化，均應屬于本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.關節(jié)牽伸器，其特征在于，包括支撐柱、位于該支撐柱上端并與其轉動連接的肘臂支架，以及主體設置于所述支撐柱內部并延伸至其外部與所述肘臂支架活動連接的角度轉動機構；且所述肘臂支架與支撐柱連接的部位設置有用于測量肘臂支架轉動角度的軸角電位器(I)。
2.根據權利要求1所述的關節(jié)牽伸器，其特征在于，所述角度轉動機構包括安裝于所述支撐柱內部的轉動軸(2)，安裝于該轉動軸(2)上可沿軸自動移動的軸套(3)，一端與該軸套(3)活動連接、另一端與所述肘臂支架活動連接的支撐臂(4)，以及用于控制所述軸套(3 )在所述轉動軸(2 )上移動的手輪(5 )。
3.根據權利要求2所述的關節(jié)牽伸器，其特征在于，所述支撐柱為由上蓋(6)、支撐柱側板(7)和下蓋(8)構成的立體結構，且在所述支撐柱側板(7)上開設有供所述支撐臂(4)從所述支撐柱內部伸出與活動的活動孔，在所述下蓋(8)的下方還安裝有底座(13)，該底座(13)為可折疊的彈性結構或者上表面為平面板、下表面為曲面板的立柱結構；所述肘臂支架通過鉸鏈安裝于所述上蓋(6)上。
4.根據權利要求3所述的關節(jié)牽伸器，其特征在于，所述肘臂支架包括上臂支架(9)和前臂支架(10 )，且該上臂支架(9 )和前臂支架(10 )的一端端部均通過鉸鏈斜向安裝于所述上蓋(6 )的兩個相對邊緣，所述軸電位器(I)安裝于所述上臂支架(9 )與所述上蓋(6 )的連接部位和所述前臂支架(10)與所述上蓋(6)的連接部位。
5.根據權利要求4所述的關節(jié)牽伸器，其特征在于，所述上臂支架為由頂板和支架側板組成的下方開口的立體結構，在該立體結構內部安裝有導軌(11)，所述支撐臂(4)通過該立體結構的下方開口伸入其內部，與所述導軌(11)連接。
6.根據權利要求5所述的關節(jié)牽伸器，其特征在于，所述支架側板上開設有安裝孔 (14)，所述支撐臂(4)與所述導軌(11)的連接部位設置有控制端從該安裝孔(14)伸出至支架側板外部的、用于對所述支撐臂(4)在所述導軌(11)上的位置進行微調的活動手柄(12)。
7.根據權利要求6所述的關節(jié)牽伸器，其特征在于，所述安裝孔(14)為條形直孔或條形波浪孔。
8.根據權利要求7所述的關節(jié)牽伸器，其特征在于，所述手輪(5)安裝于所述支撐柱側板(7)的外表面上，而所述活動手柄(12)則安裝于所述支架側板的外表面上。
9.根據權利要求8所述的關節(jié)牽伸器，其特征在于，所述支撐柱、上臂支架和前臂支架均為長方體結構。
10.權利要求1-9所述的關節(jié)牽伸器的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)先關閉活動手柄，使肘臂支架與支撐臂之間的連接固定；然后打開并轉動手輪，使其帶動轉動軸進行周向轉動； (2)軸套在轉動軸上上下移動，使與軸套連接的支撐臂上下移動； (3)支撐臂帶動上臂支架和前臂支架以上蓋為支點在豎直方向上做周向轉動； (4)在上臂支架和前臂支架轉動的同時，軸電位器進行角度測量，并顯示出來； (5)需要進行角度微調時，打開并轉動活動手柄，調整支撐臂與導軌的連接部位，改變支撐臂與導軌之間的角度，即改變肘臂支架與水平面之間的角度。
【文檔編號】A61H1/02GK103519972SQ201310498094
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權日:2013年10月22日
【發(fā)明者】李彤 申請人:四川旭康醫(yī)療電器有限公司