本發(fā)明屬于醫(yī)療器械，具體涉及一種膝關(guān)節(jié)術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、膝關(guān)節(jié)置換術(shù)，又稱(chēng)為膝關(guān)節(jié)表面置換術(shù)，是一種通過(guò)手術(shù)方法將人工半月板或人工軟骨替換被疾病破壞的關(guān)節(jié)面的治療方式。這種手術(shù)常用于膝關(guān)節(jié)的退變性骨性關(guān)節(jié)炎等嚴(yán)重膝關(guān)節(jié)病變，旨在解除膝關(guān)節(jié)疼痛，改善膝關(guān)節(jié)功能，糾正膝關(guān)節(jié)畸形，并獲得長(zhǎng)期穩(wěn)定。

2、膝關(guān)節(jié)置換術(shù)術(shù)后恢復(fù)時(shí)間因個(gè)體差異而異，但一般來(lái)說(shuō)：膝關(guān)節(jié)部分置換(單個(gè)置換)術(shù)后恢復(fù)較快，通常術(shù)后1周到1個(gè)月左右可以恢復(fù)正常。傳統(tǒng)的膝關(guān)節(jié)全新置換術(shù)后恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，通常需要1-3個(gè)月，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間才能恢復(fù)正常。術(shù)后恢復(fù)期間，患者需要在專(zhuān)業(yè)康復(fù)師指導(dǎo)下進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，鍛煉膝關(guān)節(jié)周?chē)鱾€(gè)肌肉的活動(dòng)和關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)能力。同時(shí)，患者還需要注意保持傷口清潔干燥，避免感染，并按時(shí)進(jìn)行復(fù)查和隨訪(fǎng)。

3、總之，膝關(guān)節(jié)置換術(shù)是一種有效的治療膝關(guān)節(jié)嚴(yán)重病變的方法，但需要在嚴(yán)格掌握適應(yīng)癥和禁忌證的基礎(chǔ)上進(jìn)行。術(shù)后恢復(fù)期間需要患者進(jìn)行積極的康復(fù)訓(xùn)練和護(hù)理，以促進(jìn)膝關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)和提高生活質(zhì)量。

4、膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后需要進(jìn)行積極規(guī)范的康復(fù)訓(xùn)練，膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后的康復(fù)訓(xùn)練分為早期、中期和晚期。其中下肢的直腿抬高、主動(dòng)屈伸、被動(dòng)屈伸、踝關(guān)節(jié)的踝泵運(yùn)動(dòng)等訓(xùn)練動(dòng)作是常見(jiàn)的訓(xùn)練動(dòng)作，但根據(jù)康復(fù)訓(xùn)練的階段不同，有不同的強(qiáng)度要求和訓(xùn)練達(dá)標(biāo)要求。

5、現(xiàn)有的膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練通常為由具備專(zhuān)業(yè)護(hù)理技能的醫(yī)護(hù)人員，現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)或者教授患者及護(hù)理人員進(jìn)行上述康復(fù)訓(xùn)練操作，這樣的操作通常效果較好，但是需要醫(yī)護(hù)人員實(shí)時(shí)指導(dǎo)，耗費(fèi)醫(yī)療資源的同時(shí)限制了康復(fù)訓(xùn)練的場(chǎng)地，只能在專(zhuān)業(yè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)；且不能直觀(guān)量化讀取膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練的效果，并靈活調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度和主被動(dòng)訓(xùn)練模式。

6、因此，需要提供一種膝關(guān)節(jié)術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練裝置及系統(tǒng)，裝置可以為患者的康復(fù)訓(xùn)練提供輔助，系統(tǒng)可以配合裝置，直觀(guān)智能的指導(dǎo)患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種膝關(guān)節(jié)術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練裝置及系統(tǒng)，該裝置可以通過(guò)簡(jiǎn)易的切換操作，切換輔助患者的主被動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練，配合系統(tǒng)使用可以直觀(guān)的指導(dǎo)和控制裝置的智能運(yùn)行；裝置與系統(tǒng)配合使用，輔助患者進(jìn)行下肢屈伸的康復(fù)訓(xùn)練操作與踝泵運(yùn)動(dòng)；

2、為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種膝關(guān)節(jié)術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練裝置，包括：坐具、安裝架、肢體支撐機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

4、所述坐具為座椅結(jié)構(gòu)，包括坐凳與靠背；所述安裝架固定安裝于所述坐具的遠(yuǎn)離所述靠背的一端，且由若干相平行且軸線(xiàn)水平的桿件組成；所述安裝架的另一端固定連接有安裝座，所述安裝座上安裝有距離傳感器；

5、所述肢體支撐機(jī)構(gòu)包括小腿放置槽板、大腿放置槽板、滑動(dòng)座甲、滑動(dòng)座乙、足踏板；所述大腿放置槽板與所述小腿放置槽板轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述大腿放置槽板的底部轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述滑動(dòng)座甲上，所述滑動(dòng)座甲滑動(dòng)安裝在所述安裝架上；所述小腿放置槽板的底部轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述滑動(dòng)座乙上，所述滑動(dòng)座乙滑動(dòng)安裝在所述安裝架上；

6、所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件、螺紋桿、螺紋滑塊、安裝槽、連接塊乙、控制面板；所述滑動(dòng)座乙的中部下方固定連接有連接塊甲；所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件固定安裝在所述安裝架下方的一端，并驅(qū)動(dòng)所述螺紋桿產(chǎn)生軸線(xiàn)水平的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述螺紋滑塊螺旋安裝在所述螺紋桿上；所述安裝槽套接安裝在所述螺紋滑塊上，且繞所述螺紋桿的軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述連接塊甲插接在所述安裝槽上，分別在上方和下方與所述安裝槽和所述連接塊甲通過(guò)螺栓固定連接；

7、所述滑動(dòng)座乙的下方固定安裝有接收器，所述接收器與所述距離傳感器相適配，讀取所述小腿放置槽板的底端距離所述安裝架末端的距離；所述控制面板記錄所述大腿放置槽板頂端與底端的距離、所述小腿放置槽板頂端與底端的距離、所述小腿放置槽板的底端與所述安裝架末端的距離，并控制所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件的啟停；

8、進(jìn)一步的，所述大腿放置槽板與所述小腿放置槽板均為插接伸縮結(jié)構(gòu)的板件，且伸縮后通過(guò)彈簧銷(xiāo)或插銷(xiāo)限位；所述大腿放置槽板和所述小腿放置槽板的側(cè)端面上均設(shè)置有尺寸刻度，所述尺寸刻度指示所述大腿放置槽板與所述小腿放置槽板的長(zhǎng)度；所述大腿放置槽板的頂端和所述小腿放置槽板的頂端均開(kāi)設(shè)有下凹成型的凹槽；

9、進(jìn)一步的，所述小腿放置槽板的底端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有足踏板，所述足踏板的背面轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有支撐桿，所述支撐桿的底端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述滑動(dòng)座乙上；所述支撐桿為可伸縮后限位的桿件；

10、進(jìn)一步的，所述大腿放置槽板、所述足踏板、所述小腿放置槽板上均安裝有若干約束帶；

11、進(jìn)一步的，所述安裝架的兩端分別固定連接有掛環(huán)甲與掛環(huán)乙；所述滑動(dòng)座乙的底部?jī)蓚?cè)分別固定連接有掛環(huán)丙與掛環(huán)?。凰鰭飙h(huán)丙與所述掛環(huán)丁分別位于所述連接塊甲的兩側(cè)；所述掛環(huán)甲、掛環(huán)乙、所述掛環(huán)丙、所述掛環(huán)丁均位于同一豎直高度，且所述掛環(huán)甲與所述掛環(huán)丙之間掛接有拉伸件甲、所述掛環(huán)乙與所述掛環(huán)丁之間掛接有拉伸件乙；所述拉伸件甲與所述拉伸件乙均包括：拉伸彈簧、彈力帶、彈簧伸縮桿；

12、本發(fā)明的另一目的在于，提供一種膝關(guān)節(jié)術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，其采用了上述一種膝關(guān)節(jié)術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練裝置，并將系統(tǒng)功能整合入所述控制面板內(nèi)；

13、所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)讀取模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)評(píng)估模塊、指導(dǎo)控制模塊；

14、所述數(shù)據(jù)讀取模塊，通過(guò)所述距離傳感器獲取所述小腿放置槽板的底端與所述安裝座之間的距離；通過(guò)讀取所述尺寸刻度的數(shù)值，獲取和輸入所述大腿放置槽板與所述小腿放置板伸縮后的長(zhǎng)度；

15、所述數(shù)據(jù)處理模塊，根據(jù)所述數(shù)據(jù)讀取模塊獲取的數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算與三角形全等原理，得出所需要的各項(xiàng)參數(shù)；

16、所述數(shù)據(jù)評(píng)估模塊，將所述數(shù)據(jù)處理模塊得出的角度與力量參數(shù)，與預(yù)定的訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)，并根據(jù)比對(duì)的結(jié)果，得出評(píng)估結(jié)果為良好、不足、與優(yōu)秀；

17、所述指導(dǎo)控制模塊利用所述數(shù)據(jù)評(píng)估模塊的出的評(píng)估結(jié)果，指導(dǎo)下一步的訓(xùn)練操作；

18、進(jìn)一步的，所述參數(shù)為長(zhǎng)度距離、角度α與力量a、拉伸件的彈性系數(shù)k；所述角度α為所述大腿放置槽板與所述小腿放置槽板之間的角度；所述長(zhǎng)度距離包括長(zhǎng)度距離x、y、z、w、u，力a、b、c；所述長(zhǎng)度距離x為所述尺寸刻度所指示的所述大腿放置槽板伸縮后的長(zhǎng)度；所述長(zhǎng)度距離y為所述尺寸刻度所指示的所述小腿放置槽板伸縮后的長(zhǎng)度；所述長(zhǎng)度距離z為所述小腿放置槽板的底端與所述安裝座之間的距離；所述長(zhǎng)度距離w為所述安裝架長(zhǎng)度，即所述坐具與所述安裝座之間的距離；所述長(zhǎng)度距離u為所述大腿放置槽板的底端與所述小腿放置槽板的底端之間的的距離；所述拉伸件甲的彈性系數(shù)為k1，所述拉伸件乙的彈性系數(shù)為k2；

19、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理模塊通過(guò)計(jì)算得到由所述大腿放置槽板、所述安裝架、所述小腿放置槽板所組成的三角形的三邊的邊長(zhǎng)，u、x、y，且u＝w-z；

20、進(jìn)一步的，所述力a為在所述掛環(huán)丁與掛環(huán)乙之間連接拉伸件乙時(shí)，克服所述拉伸件乙的彈力，將所述滑動(dòng)座乙向所述坐具方向拉動(dòng)的力；所述b為在所述掛環(huán)甲與所述掛環(huán)丙之間連接拉伸件甲時(shí)，克服所述拉伸件甲的彈力，將所述滑動(dòng)座乙向所述安裝座方向移動(dòng)的力量；a＝k1*z；b＝k2*u；

21、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理模塊的處理步驟如下：若角度α＝90°，對(duì)應(yīng)良好；角度0°<α<90°，對(duì)應(yīng)恢復(fù)；角度90°<α<180°，對(duì)應(yīng)不足；

22、進(jìn)一步的，所述指導(dǎo)控制模塊的控制步驟為：若評(píng)估結(jié)果為良好，則繼續(xù)進(jìn)行相同訓(xùn)練；若評(píng)估結(jié)果為不足，則繼續(xù)加強(qiáng)訓(xùn)練；若評(píng)估結(jié)果為恢復(fù)，則停止訓(xùn)練。

23、本發(fā)明的有益效果是：

24、本發(fā)明提供的一種膝關(guān)節(jié)術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練裝置及系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)的由醫(yī)護(hù)人員指導(dǎo)，并輔助患者進(jìn)行膝關(guān)節(jié)屈伸的康復(fù)訓(xùn)練操作，其將膝關(guān)節(jié)兩端的肢體進(jìn)行分別承墊與固定，通過(guò)所述小腿放置槽板的滑動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)下肢進(jìn)行屈伸運(yùn)動(dòng)；可通過(guò)模式切換，靈活便捷的切換主動(dòng)訓(xùn)練模式和被動(dòng)訓(xùn)練模式；通過(guò)所述大腿放置槽板與所述小腿放置槽板的伸縮結(jié)構(gòu)，可以適配具有不同下肢長(zhǎng)度的患者進(jìn)行使用，提升了尺寸結(jié)構(gòu)的適配性；

25、通過(guò)所述系統(tǒng)，建立對(duì)膝關(guān)屈曲程度與訓(xùn)練效果的評(píng)估體系，并通過(guò)系統(tǒng)，指導(dǎo)進(jìn)一步的訓(xùn)練，系統(tǒng)與裝置緊密聯(lián)系，相互依存，智能進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的輔助訓(xùn)練。