CN102525781B - 智能立坐卧功能康复训练器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能立坐卧功能康复训练器，其特征在于，包括带活动床面的床架，所述活动床面包括对应足至膝关节的下段，对应膝关节至臀部的中段、对应臀部至头部的上段，下段与中段及中段与上段之间分别用铰链相连接，执行机构设置在床架上，每段床面下还设置有压力传感器，计算机系统分别与压力传感器和执行机构相连接；计算机系统实时测量床面的压力，计算出各执行机构需要输出的推力、速度及行程，实现预定功能。与现有技术相比，本发明的有益效果是：治疗师可依据患者的身体条件，设定本装置向患者提供所需辅助力量，以帮助患者进行卧、坐、立位的运动治疗，使患者的运动器官和神经系统得到循序渐进的训练与恢复，减轻治疗师的体力劳动强度。

Description

智能立坐卧功能康复训练器

技术领域

本发明涉及康复医学设备领域，尤其涉及一种智能立坐卧功能康复训练器。

背景技术

康复医学起源于十九世纪初，在我国发展已有20多年历史。康复医学以研究解决功能障碍为核心，主要服务对象是伤残、病残和各种退行性功能障碍者。

运动疗法是康复治疗的基本治疗方法之一，又称为治疗性运动，是以预防残疾和提高功能障碍者日常生活活动的能力为目的，根据病残的功能状况，利用力学和人体力学原理，应用各种治疗器械和(或)治疗师的手法操作，以及病人自身的参与，通过主动和(或)主动助力运动(亦称辅助主动运动)及被动运动的方式，最大限度地提高或改善病人的局部或整体功能，使之满足日常生活需求，回归家庭和社会的一种治疗方法。

对于神经系统疾病(如脑血管意外、脑外伤、脑瘫、周围神经损伤等)、运动器官疾病(如下肢骨折、脊柱骨折、关节手术后等)等病症患者，由卧位至坐位、再至立位的功能恢复具有多方面的价值。既是身体健康的需要，也是回归正常生活的需要，还是恢复行走功能的前提条件。所以，这一基本功能的恢复，对患者的康复治疗具有重大意义。

现阶段的治疗方式为：1)当患者肌力处于0级时，采用被动运动，以维持正常或现存关节活动范围和防止挛缩、变形为目的，无肌肉主动收缩参与运动，借助他人或器械来完成。2)当患者肌力处于1～2级时，采用主动助力运动(亦称辅助主动运动)，肌肉有部分主动收缩参与运动，依赖治疗师辅助完成。3)当患者肌力处于3级以上时，采用主动运动，由患者自主完成。现在的问题是，当患者处于第二种情况时，完全依赖治疗师的帮助才能完成治疗，而治疗师也只能依赖经验与感觉，难于准确控制辅助力量，不利于患者实现渐进式的康复。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能立坐卧功能康复训练器，在对患者进行卧位至坐位、再至立位的康复治疗过程中，给予患者准确、可调的力量辅助，以实现患者渐进式的康复，同时降低治疗师的劳动强度。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

智能立坐卧功能康复训练器，包括活动床面、床架、执行机构、计算机系统，所述活动床面包括对应足至膝关节的下段，对应膝关节至臀部的中段、对应臀部至头部的上段，下段与中段及中段与上段之间分别用铰链相连接，每段床面下还设置有多个压力传感器，活动床面通过执行机构与床架相连接，计算机系统实时测量患者身体对床面的压力，结合患者体重及治疗师对辅助力量和动作的设定，计算出各活动床面执行机构需要输出的推力、速度及行程，控制执行机构实现预定功能，其具体控制过程如下：

1)工作开始前，先让患者仰卧于治疗床上，用绑带将患者躯干固定在床面上，治疗师结合患者需求确定运动功能，将助力百分比和治疗时间参数输入到计算机系统中；

2)启动计算机系统，计算机系统测量患者对每段床面的静压力，并以此静压力值作为助力基准值，计算相应床段助力值，床身运动至初始位置后，开始执行设定动作；

3)床面移动中，计算机系统不断测量各段床面压力，当压力大于设定值时，相应减少执行机构的推力，当压力小于设定值时，相应增加执行机构的推力，同时不断检测床身运动行程，到位后，执行机构回复初始位置；

4)当治疗时间到后，各床段回复水平卧位，治疗程序结束。

所述执行机构为直线驱动器或液压缸。所述压力传感器在床面上阵列排列。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)治疗师可依据患者的身体条件，设定本装置向患者提供不同的辅助力量，以帮助患者进行由卧位至坐位、由坐位至立位、由卧位连续动作至立位或由卧位直接起立至立位(同直立床)的运动治疗；2)通过对辅助力量的准确控制，使患者得到由大到小的辅助力量，使患者的运动器官和神经系统得到循序渐进的训练与恢复；3)既减轻了治疗师的体力劳动强度，又避免了由于治疗师的感觉不够准确给患者治疗带来的不利影响。

附图说明

图1是本发明实施例卧位到坐位变换结构示意图；

图2是本发明实施例坐位到立位变换结构示意图；

图3是本发明实施例卧位到立位变换结构示意图；

图4是本发明计算机系统控制框图。

图中：1-床架 2-执行机构 3-计算机系统 4-下段 5-中段 6-上段 7-铰链 8-压力传感器 9-绑带

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1，是本发明智能立坐卧功能康复训练器实施例由卧位到坐位变换结构示意图，包括带活动床面的床架1、执行机构2、计算机系统3，所述活动床面包括对应足至膝关节的下段4，对应膝关节至臀部的中段5、对应臀部至头部的上段6，下段4与中段5及中段5与上段6之间分别用铰链7相连接，执行机构2设置在床架1上，每段床面下还阵列设置有压力传感器8，压力传感器8和执行机构2分别与计算机系统3相连接；计算机系统实时测量患者身体对床面的压力，结合患者体重及治疗师对辅助力量和动作的设定，计算出相应活动床面执行机构需要输出的推力、速度及行程，控制执行机构实现预定功能。

所述执行机构2可选用直线驱动器或液压缸。所述各段活动床面上还设有绑带9。

见图2、图3，分别实现从坐位到立位、从卧位到立位的位置变换功能，满足患者的康复要求。

见图4，是本发明计算机系统控制框图，工作开始前，先让患者仰卧于治疗床上，用绑带将患者躯干固定在床面上，治疗师结合患者需求确定运动功能，设定助力百分比和治疗时间，然后启动计算机系统，计算机系统测量患者对每段床面的静压力，并以此静压力值作为助力基准值，计算相应床段助力值，床身运动至初始位置后，开始执行设定动作，床面移动中，计算机系统不断测量各段床面压力，当压力大于设定值时，相应减少执行机构的推力，当压力小于设定值时，相应增加执行机构的推力，同时不断检测床身运动行程，到位后，执行机构回复初始位置，当治疗时间到后，各床段回复水平卧位，治疗程序结束。

本发明操作实例一：

对于双下肢骨折患者，经治疗后普遍存在下肢肌肉萎缩及关节强直现象，特别是采用非手术保守治疗的患者，由于需要卧床三个月，其下肢肌肉萎缩及关节强直现象尤为严重，普遍不能完成自主起立与行走，可在本发明装置的辅助支持下每天进行数次由坐位至立位的起立动作训练。

工作开始前，先让患者仰卧于治疗床上，用绑带将患者躯干固定在床面上，治疗师选择卧位到立位的功能，根据患者的自身能力设定助力值比例为0％～100％和治疗时间为1～10分钟，然后启动系统，治疗床先由卧位运动至坐位，计算机系统测量患者对中段床面的静压力，此静压力值即为助力基准值。

床身开始执行设定动作，床面移动中，计算机系统不断测量中段床面压力，当压力大于设定助力值时，相应减少执行机构的推力，当压力小于设定值时，相应增加执行机构的推力，保证执行机构的平稳，同时不断检测执行机构的运动行程，到达立位后，执行机构回复到坐位，再次执行设定动作，当治疗时间到后，各床段回复水平卧位，本次治疗程序结束，适当休息后再进行下一次训练，直至完成当日治疗训练计划。

本发明操作实例二：

对于脑血管病患者，治疗后普遍丧失行动能力，不能自主完成卧、坐、立位体位转换，在经常规PT、OT治疗一个月后，可在本发明装置的辅助支持下进行由卧、坐、立位的体位转换训练。

工作开始前，先让患者仰卧于治疗床上，用绑带将患者躯干固定在床面上，治疗师选择卧位-坐位-立位的功能，根据患者的自身能力设定助力值比例，设定助力值比例为0％～100％和治疗时间为1～10分钟，然后启动系统，计算机系统测量患者对上段床面的静压力，此静压力值即为助力基准值。

床身运动至初始卧位后，先开始执行卧位-坐位设定动作，床面移动中，计算机系统不断测量上段床面压力，当压力大于设定助力值时，相应减少执行机构的推力，当压力小于设定值时，相应增加执行机构的推力，保证执行机构的平稳，同时不断检测执行机构的运动行程，到达坐位后，计算机系统开始测量患者对中段床面的静压力，并以此静压力值作为助力基准值。床身接着执行坐位-立位动作，床面移动中，计算机系统不断测量中段床面压力，当压力大于设定助力值时，相应减少执行机构的推力，当压力小于设定值时，相应增加执行机构的推力，保证执行机构的平稳，同时不断检测执行机构的运动行程，到达立位后，执行机构回复到卧位，再次执行卧位-坐位-立位动作，当治疗时间到后，各床段回复水平卧位，本次治疗程序结束，适当休息后再进行下一次训练，直至完成当日治疗训练计划。

Claims (3)

1.智能立坐卧功能康复训练器，包括活动床面、床架、执行机构、计算机系统，所述活动床面包括对应足至膝关节的下段，对应膝关节至臀部的中段、对应臀部至头部的上段，下段与中段及中段与上段之间分别用铰链相连接，每段床面下还设置有多个压力传感器，活动床面通过执行机构与床架相连接，其特征在于，计算机系统实时测量患者身体对床面的压力，结合患者体重及治疗师对辅助力量和动作的设定，计算出各活动床面执行机构需要输出的推力、速度及行程，控制执行机构实现预定功能，其具体控制过程如下：

1)工作开始前，先让患者仰卧于治疗床上，用绑带将患者躯干固定在床面上，治疗师结合患者需求确定运动功能，将助力百分比和治疗时间参数输入到计算机系统中；

2)启动计算机系统，计算机系统测量患者对每段床面的静压力，并以此静压力值作为助力基准值，计算相应床段助力值，床身运动至初始位置后，开始执行设定动作；

3)床面移动中，计算机系统不断测量各段床面压力，当压力大于设定值时，相应减少执行机构的推力，当压力小于设定值时，相应增加执行机构的推力，同时不断检测床身运动行程，到位后，执行机构回复初始位置；

4)当治疗时间到后，各床段回复水平卧位，治疗程序结束。

2.根据权利要求1所述的智能立坐卧功能康复训练器，其特征在于，所述执行机构为直线驱动器或液压缸。

3.根据权利要求1所述的智能立坐卧功能康复训练器，其特征在于，所述压力传感器在床面上阵列排列。