專利名稱：智能立坐臥功能康復(fù)訓(xùn)練器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及康復(fù)醫(yī)學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種智能立坐臥功能康復(fù)訓(xùn)練器。
背景技術(shù)：
康復(fù)醫(yī)學(xué)起源于十九世紀(jì)初，在我國(guó)發(fā)展已有20多年歷史?？祻?fù)醫(yī)學(xué)以研究解決功能障礙為核心，主要服務(wù)對(duì)象是傷殘、病殘和各種退行性功能障礙者。運(yùn)動(dòng)療法是康復(fù)治療的基本治療方法之一，又稱為治療性運(yùn)動(dòng)，是以預(yù)防殘疾和提高功能障礙者日常生活活動(dòng)的能力為目的，根據(jù)病殘的功能狀況，利用力學(xué)和人體力學(xué)原理，應(yīng)用各種治療器械和(或)治療師的手法操作，以及病人自身的參與，通過(guò)主動(dòng)和 (或)主動(dòng)助力運(yùn)動(dòng)(亦稱輔助主動(dòng)運(yùn)動(dòng))及被動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方式，最大限度地提高或改善病人的局部或整體功能，使之滿足日常生活需求，回歸家庭和社會(huì)的一種治療方法。對(duì)于神經(jīng)系統(tǒng)疾病(如腦血管意外、腦外傷、腦癱、周圍神經(jīng)損傷等)、運(yùn)動(dòng)器官疾病(如下肢骨折、脊柱骨折、關(guān)節(jié)手術(shù)后等)等病癥患者，由臥位至坐位、再至立位的功能恢復(fù)具有多方面的價(jià)值。既是身體健康的需要，也是回歸正常生活的需要，還是恢復(fù)行走功能的前提條件。所以，這一基本功能的恢復(fù)，對(duì)患者的康復(fù)治療具有重大意義。現(xiàn)階段的治療方式為1)當(dāng)患者肌力處于0級(jí)時(shí)，采用被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，以維持正?；颥F(xiàn)存關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍和防止攣縮、變形為目的，無(wú)肌肉主動(dòng)收縮參與運(yùn)動(dòng)，借助他人或器械來(lái)完成。2)當(dāng)患者肌力處于1 2級(jí)時(shí)，采用主動(dòng)助力運(yùn)動(dòng)(亦稱輔助主動(dòng)運(yùn)動(dòng))，肌肉有部分主動(dòng)收縮參與運(yùn)動(dòng)，依賴治療師輔助完成。幻當(dāng)患者肌力處于3級(jí)以上時(shí)，采用主動(dòng)運(yùn)動(dòng)， 由患者自主完成?，F(xiàn)在的問(wèn)題是，當(dāng)患者處于第二種情況時(shí)，完全依賴治療師的幫助才能完成治療，而治療師也只能依賴經(jīng)驗(yàn)與感覺，難于準(zhǔn)確控制輔助力量，不利于患者實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)式的康復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種智能立坐臥功能康復(fù)訓(xùn)練器，在對(duì)患者進(jìn)行臥位至坐位、再至立位的康復(fù)治療過(guò)程中，給予患者準(zhǔn)確、可調(diào)的力量輔助，以實(shí)現(xiàn)患者漸進(jìn)式的康復(fù)，同時(shí)降低治療師的勞動(dòng)強(qiáng)度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)智能立坐臥功能康復(fù)訓(xùn)練器，包括活動(dòng)床面、床架、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述活動(dòng)床面包括對(duì)應(yīng)足至膝關(guān)節(jié)的下段，對(duì)應(yīng)膝關(guān)節(jié)至臀部的中段、對(duì)應(yīng)臀部至頭部的上段，下段與中段及中段與上段之間分別用鉸鏈相連接，每段床面下還設(shè)置有多個(gè)壓力傳感器，活動(dòng)床面通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與床架相連接，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量患者身體對(duì)床面的壓力，結(jié)合患者體重及治療師對(duì)輔助力量和動(dòng)作的設(shè)定，計(jì)算出各活動(dòng)床面執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要輸出的推力、 速度及行程，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能，其具體控制過(guò)程如下1)工作開始前，先讓患者仰臥于治療床上，用綁帶將患者軀干固定在床面上，治療師結(jié)合患者需求確定運(yùn)動(dòng)功能，將助力百分比和治療時(shí)間參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中；
2)啟動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)測(cè)量患者對(duì)每段床面的靜壓力，并以此靜壓力值作為助力基準(zhǔn)值，計(jì)算相應(yīng)床段助力值，床身運(yùn)動(dòng)至初始位置后，開始執(zhí)行設(shè)定動(dòng)作；3)床面移動(dòng)中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不斷測(cè)量各段床面壓力，當(dāng)壓力大于設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力，當(dāng)壓力小于設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)增加執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力，同時(shí)不斷檢測(cè)床身運(yùn)動(dòng)行程，到位后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)回復(fù)初始位置；4)當(dāng)治療時(shí)間到后，各床段回復(fù)水平臥位，治療程序結(jié)束。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)為直線驅(qū)動(dòng)器或液壓缸。所述壓力傳感器在床面上陣列排列。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1)治療師可依據(jù)患者的身體條件，設(shè)定本裝置向患者提供不同的輔助力量，以幫助患者進(jìn)行由臥位至坐位、由坐位至立位、由臥位連續(xù)動(dòng)作至立位或由臥位直接起立至立位(同直立床)的運(yùn)動(dòng)治療；幻通過(guò)對(duì)輔助力量的準(zhǔn)確控制，使患者得到由大到小的輔助力量，使患者的運(yùn)動(dòng)器官和神經(jīng)系統(tǒng)得到循序漸進(jìn)的訓(xùn)練與恢復(fù)；3)既減輕了治療師的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，又避免了由于治療師的感覺不夠準(zhǔn)確給患者治療帶來(lái)的不利影響。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例臥位到坐位變換結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例坐位到立位變換結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例臥位到立位變換結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制框圖。圖中1-床架2-執(zhí)行機(jī)構(gòu)3-計(jì)算機(jī)系統(tǒng)4-下段5-中段6_上段7_鉸鏈 8-壓力傳感器9-綁帶
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說(shuō)明見圖1，是本發(fā)明智能立坐臥功能康復(fù)訓(xùn)練器實(shí)施例由臥位到坐位變換結(jié)構(gòu)示意圖，包括帶活動(dòng)床面的床架1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)2、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3，所述活動(dòng)床面包括對(duì)應(yīng)足至膝關(guān)節(jié)的下段4，對(duì)應(yīng)膝關(guān)節(jié)至臀部的中段5、對(duì)應(yīng)臀部至頭部的上段6，下段4與中段5及中段 5與上段6之間分別用鉸鏈7相連接，執(zhí)行機(jī)構(gòu)2設(shè)置在床架1上，每段床面下還陣列設(shè)置有壓力傳感器8，壓力傳感器8和執(zhí)行機(jī)構(gòu)2分別與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3相連接；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量患者身體對(duì)床面的壓力，結(jié)合患者體重及治療師對(duì)輔助力量和動(dòng)作的設(shè)定，計(jì)算出相應(yīng)活動(dòng)床面執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要輸出的推力、速度及行程，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)2可選用直線驅(qū)動(dòng)器或液壓缸。所述各段活動(dòng)床面上還設(shè)有綁帶9。見圖2、圖3，分別實(shí)現(xiàn)從坐位到立位、從臥位到立位的位置變換功能，滿足患者的康復(fù)要求。見圖4，是本發(fā)明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制框圖，工作開始前，先讓患者仰臥于治療床上，用綁帶將患者軀干固定在床面上，治療師結(jié)合患者需求確定運(yùn)動(dòng)功能，設(shè)定助力百分比和治療時(shí)間，然后啟動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)測(cè)量患者對(duì)每段床面的靜壓力，并以此靜壓力值作為助力基準(zhǔn)值，計(jì)算相應(yīng)床段助力值，床身運(yùn)動(dòng)至初始位置后，開始執(zhí)行設(shè)定動(dòng)作，床面移動(dòng)中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不斷測(cè)量各段床面壓力，當(dāng)壓力大于設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力，當(dāng)壓力小于設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)增加執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力，同時(shí)不斷檢測(cè)床身運(yùn)動(dòng)行程，到位后， 執(zhí)行機(jī)構(gòu)回復(fù)初始位置，當(dāng)治療時(shí)間到后，各床段回復(fù)水平臥位，治療程序結(jié)束。本發(fā)明操作實(shí)例一對(duì)于雙下肢骨折患者，經(jīng)治療后普遍存在下肢肌肉萎縮及關(guān)節(jié)強(qiáng)直現(xiàn)象，特別是采用非手術(shù)保守治療的患者，由于需要臥床三個(gè)月，其下肢肌肉萎縮及關(guān)節(jié)強(qiáng)直現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，普遍不能完成自主起立與行走，可在本發(fā)明裝置的輔助支持下每天進(jìn)行數(shù)次由坐位至立位的起立動(dòng)作訓(xùn)練。工作開始前，先讓患者仰臥于治療床上，用綁帶將患者軀干固定在床面上，治療師選擇臥位到立位的功能，根據(jù)患者的自身能力設(shè)定助力值比例為0% 100%和治療時(shí)間為1 10分鐘，然后啟動(dòng)系統(tǒng)，治療床先由臥位運(yùn)動(dòng)至坐位，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)測(cè)量患者對(duì)中段床面的靜壓力，此靜壓力值即為助力基準(zhǔn)值。床身開始執(zhí)行設(shè)定動(dòng)作，床面移動(dòng)中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不斷測(cè)量中段床面壓力，當(dāng)壓力大于設(shè)定助力值時(shí)，相應(yīng)減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力，當(dāng)壓力小于設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)增加執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力，保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)，同時(shí)不斷檢測(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)行程，到達(dá)立位后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)回復(fù)到坐位，再次執(zhí)行設(shè)定動(dòng)作，當(dāng)治療時(shí)間到后，各床段回復(fù)水平臥位，本次治療程序結(jié)束， 適當(dāng)休息后再進(jìn)行下一次訓(xùn)練，直至完成當(dāng)日治療訓(xùn)練計(jì)劃。本發(fā)明操作實(shí)例二 對(duì)于腦血管病患者，治療后普遍喪失行動(dòng)能力，不能自主完成臥、坐、立位體位轉(zhuǎn)換，在經(jīng)常規(guī)PT、OT治療一個(gè)月后，可在本發(fā)明裝置的輔助支持下進(jìn)行由臥、坐、立位的體位轉(zhuǎn)換訓(xùn)練。工作開始前，先讓患者仰臥于治療床上，用綁帶將患者軀干固定在床面上，治療師選擇臥位-坐位-立位的功能，根據(jù)患者的自身能力設(shè)定助力值比例，設(shè)定助力值比例為 0% 100%和治療時(shí)間為1 10分鐘，然后啟動(dòng)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)測(cè)量患者對(duì)上段床面的靜壓力，此靜壓力值即為助力基準(zhǔn)值。床身運(yùn)動(dòng)至初始臥位后，先開始執(zhí)行臥位-坐位設(shè)定動(dòng)作，床面移動(dòng)中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不斷測(cè)量上段床面壓力，當(dāng)壓力大于設(shè)定助力值時(shí)，相應(yīng)減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力，當(dāng)壓力小于設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)增加執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力，保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)，同時(shí)不斷檢測(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)行程，到達(dá)坐位后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開始測(cè)量患者對(duì)中段床面的靜壓力，并以此靜壓力值作為助力基準(zhǔn)值。床身接著執(zhí)行坐位-立位動(dòng)作，床面移動(dòng)中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不斷測(cè)量中段床面壓力，當(dāng)壓力大于設(shè)定助力值時(shí)，相應(yīng)減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力，當(dāng)壓力小于設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)增加執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力，保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)，同時(shí)不斷檢測(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)行程，到達(dá)立位后， 執(zhí)行機(jī)構(gòu)回復(fù)到臥位，再次執(zhí)行臥位-坐位-立位動(dòng)作，當(dāng)治療時(shí)間到后，各床段回復(fù)水平臥位，本次治療程序結(jié)束，適當(dāng)休息后再進(jìn)行下一次訓(xùn)練，直至完成當(dāng)日治療訓(xùn)練計(jì)劃。
權(quán)利要求
1.智能立坐臥功能康復(fù)訓(xùn)練器，其特征在于，包括活動(dòng)床面、床架、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述活動(dòng)床面包括對(duì)應(yīng)足至膝關(guān)節(jié)的下段，對(duì)應(yīng)膝關(guān)節(jié)至臀部的中段、對(duì)應(yīng)臀部至頭部的上段，下段與中段及中段與上段之間分別用鉸鏈相連接，每段床面下還設(shè)置有多個(gè)壓力傳感器，活動(dòng)床面通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與床架相連接，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量患者身體對(duì)床面的壓力，結(jié)合患者體重及治療師對(duì)輔助力量和動(dòng)作的設(shè)定，計(jì)算出各活動(dòng)床面執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要輸出的推力、速度及行程，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能，其具體控制過(guò)程如下1)工作開始前，先讓患者仰臥于治療床上，用綁帶將患者軀干固定在床面上，治療師結(jié)合患者需求確定運(yùn)動(dòng)功能，將助力百分比和治療時(shí)間參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中；2)啟動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)測(cè)量患者對(duì)每段床面的靜壓力，并以此靜壓力值作為助力基準(zhǔn)值，計(jì)算相應(yīng)床段助力值，床身運(yùn)動(dòng)至初始位置后，開始執(zhí)行設(shè)定動(dòng)作；3)床面移動(dòng)中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不斷測(cè)量各段床面壓力，當(dāng)壓力大于設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力，當(dāng)壓力小于設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)增加執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力，同時(shí)不斷檢測(cè)床身運(yùn)動(dòng)行程，到位后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)回復(fù)初始位置；4)當(dāng)治療時(shí)間到后，各床段回復(fù)水平臥位，治療程序結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能立坐臥功能康復(fù)訓(xùn)練器，其特征在于，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)為直線驅(qū)動(dòng)器或液壓缸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能立坐臥功能康復(fù)訓(xùn)練器，其特征在于，所述壓力傳感器在床面上陣列排列。
全文摘要
本發(fā)明涉及智能立坐臥功能康復(fù)訓(xùn)練器，其特征在于，包括帶活動(dòng)床面的床架，所述活動(dòng)床面包括對(duì)應(yīng)足至膝關(guān)節(jié)的下段，對(duì)應(yīng)膝關(guān)節(jié)至臀部的中段、對(duì)應(yīng)臀部至頭部的上段，下段與中段及中段與上段之間分別用鉸鏈相連接，執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)置在床架上，每段床面下還設(shè)置有壓力傳感器，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分別與壓力傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量床面的壓力，計(jì)算出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要輸出的推力、速度及行程，實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是治療師可依據(jù)患者的身體條件，設(shè)定本裝置向患者提供所需輔助力量，以幫助患者進(jìn)行臥、坐、立位的運(yùn)動(dòng)治療，使患者的運(yùn)動(dòng)器官和神經(jīng)系統(tǒng)得到循序漸進(jìn)的訓(xùn)練與恢復(fù)，減輕治療師的體力勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)A61H1/00GK102525781SQ20101060160
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者于春江 申請(qǐng)人:鞍山鋼鐵集團(tuán)公司