CN102885683A - 高位截瘫肩动力迈步行走辅具用的关节自锁辅助行走装置 - Google Patents

Abstract

高位截瘫肩动力迈步行走辅具用的关节自锁辅助行走装置属于高位截瘫患者关节辅助行走技术领域，其特征在于，共同约束在一个环锁内的人工辅具膝关节和一个为其提供一个受患者肩动力迈步控制的活动关节组成，该活动关节包括受肩动力牵引线控制的为所述辅具关节提供屈膝力的L型片和供给提升力的锁舌以及为所述锁舌提供夹层式倒梯形自锁导轨共同构成，所述锁舌通过固定在内侧导轨上的复位弹簧自动复位，所述活动关节还包括一个用环锁和该内侧导轨共同构成的人工关节，所述活动关节和原来的人工辅具膝关节同轴，处于同一水平方向以保证两者同步，这种新型的高位截瘫患者用的人工自锁式辅具关节能使患者在平地和不平路面上自主行走，甚至具有上台阶的能力。

Description

高位截瘫肩动力迈步行走辅具用的关节自锁辅助行走装置

技术领域

高位截瘫肩动力迈步行走辅具用的关节自锁辅助行走装置，是属于高位截瘫患者关节辅助行走技术领域，是一种在完全性高位截瘫患者行走辅具的基础上，以耸肩为源动力动力屈曲髋、膝关节抬高下肢，完成迈步和自主行走的装置。通过关节自锁系统在下肢下落时将髋、膝关节锁定于伸直状态，通过刚性辅具支条支撑身体的重量并保持站立姿势。综合作用的结果，使之具有主动行走能力。

背景技术

完全性高位截瘫是各种原因的颈髓损伤所致的肢体运动、感觉及植物神经功能的完全丧失，从对患者生活质量影响的程度而言，当属运动功能完全丧失最为严重。患者常有不同平面以下的躯干及肢体的肌肉瘫痪，导致无法站立和行走。。现有的完全性截瘫患者使用的行走辅具，是由固定患者部分躯干的腰围和起支撑及连接作用的铝合金刚性支条组成，为穿戴方便，设置有可活动的人工辅具髋、膝关节，穿戴后由他人使患者站立并锁死髋、膝关节，使患者在使用其他辅助设施（如平衡杠、双拐等）的情况下，能够保持站立状态。而后，通过重心转移与摇摆训练，在平衡杠和双拐等器械的辅助下，通过晃动躯干甩动下肢向前。由于无法屈髋、屈膝而不能抬高下肢，仅能在水平光滑的地面上十分困难的移动。因此，高位截瘫患者应用的行走辅具，实际上并不能使患者真正行走。国外报道的自动化高位截瘫行走装置，虽可实现被动行走（设备带着人行走），但也不是真正意义上的行走，但该装置造价昂贵，一般需要15万美元左右，一般家庭难以承受。但目前为主，国内外未见用自身动力的纯机械装置，使完全性高位截瘫患者自动行走的报道。

发明内容

本发明的目的在于：研制一种以耸肩为动力、纯机械、能够实现完全性高位截瘫患者在平整和不平整的表面上辅助自主行走的装置。

高位截瘫肩动力迈步行走辅具用的关节自锁辅助行走装置，含有一个人工辅具膝关节，由内侧面与固定患者部分躯干的腰围相连的上铝合金支条、内侧面与所述高位截瘫肩动力迈步行走辅具下侧相连的下铝合金支条以及辅具关节共同构成，所述上铝合金支条下端呈园形嵌入所述下铝合金支条上端的圆形开口孔内，所述辅具关节的上端有一个开口槽所述上铝合金支条通过所述开口槽把园形下端导入所述下铝合金支条上端的圆形开口槽内，所述辅具关节上端与所述上铝合金支条下端铆接，所述辅具关节的下端与插入所述园形开口槽内的所述上铝合金支条的呈圆形的下端用销钉轴转动连接，其特征在于：还含有一个与所述人工辅具膝关节中的辅具关节处于同一个水平方向且位于所述人工辅助膝关节中的上铝合金枝条外侧面上的受肩动力迈步控制的活动关节，所述辅助关节和活动关节的上方部位有一个用横向螺钉把所述上铝合金枝条和活动关节固定套接在一起的锁套，其中：所述活动关节，包括：受套在患者肩上的从肩带引出的肩动力牵引线，在患者迈步时控制的L形片和锁舌、夹层式导轨、环锁和夹层片。其中：夹层式导轨，包括：内侧导轨，外侧导轨和套有滚动轴承的多个螺柱。其中：内侧导轨，内侧紧贴在辅具关节下端的外侧面上，所述内侧导轨的纵向长度大于外侧导轨，所述内侧导轨下端与所述人工辅助膝关节的下铝合金枝条的外侧面用嵌入式螺钉连接，中间有块所述的夹层片；外侧导轨，位于所述内侧导轨的外侧，纵向两侧有二排用于连接所述内侧导轨和外侧导轨的多个所述的螺柱，在所述内侧导轨的外侧面和外侧导轨的内侧面间形成一个夹层，在所述夹层内的每个螺柱上外套有一个起滚动作用的套式轴承，在所述两排套式轴承之间的夹层内形成一条倒梯形的滚动式导轨，上宽下窄地向下倾斜，使锁舌自锁。环锁：内侧面沿纵向紧贴在所述辅具关节上端的外侧面上，所述环锁下端呈圆形嵌入，在所述内侧导轨上端的开口圆形槽内，作沿圆周方向的滑动，滑动的角度取决于圆形槽开口处的弧度。锁舌：下端呈倒梯形，插入所述倒梯形滚动式导锁内，下端的头部伸出所述外侧导轨外，连接着一个固定在所述内侧导轨外侧面上的复位弹簧，所述锁舌上端的头部开有一个穿入所述肩动力牵引线的线孔，且伸出所述环锁外，在肩动力作用下，使所述的锁舌能在所述环锁的约束下在所述倒梯形滚动式导轨内上下滑动，向上滑动时，锁舌与夹层式导轨上端间隙增大，环锁打开，允许人工膝关节屈曲，反之，锁舌向上滑动时，锁舌与夹层式导轨上端间隙缩小，环锁锁死，人工膝关节锁死。Ｌ形片：位于所述辅具关节上方且被螺钉把所述Ｌ形片向上的垂直部分连接在所述上铝合金枝条外侧面和所述锁舌的内侧面之间，所述Ｌ形片的水平部分向行走方向伸出、顶端部开有一个穿入第二条所述肩动力牵引线的线孔。在所述肩动力作用下，带动所述上铝合金枝条下端在所处的下铝合金枝条的开口圆形槽内作小幅度转动，产生一个向前屈膝并带动屈髋的力，从而在所述提升力共同作用下实现辅助抬腿迈步样行走。

本发明相较于现有技术的积极效果在于：截至目前，未见有关高位截瘫肩动力迈步、关节自锁辅助行走装置的报道，属原始创新。

该装置以患者自身耸肩为源动力，通过带动瘫痪肢体屈髋、屈膝，使下肢抬高迈步，下肢下落时将髋、膝关节锁定于伸直状态，通过钢性辅具支条支撑身体的重量并保持站立姿势，综合作用的结果，使之具有主动行走能力。

该装置安装在行走辅具上，将行走辅具关节调到自由活动状态，即可实现高位截瘫患者在平面或不平的表面上行走，并使行走模式接近正常，提高截瘫患者的生活质量，可作为行走辅具配件使用，经适当训练即可具有行走能力，具有较强的适配性，并明显减少开支。

支配耸肩的主要肌肉为斜方肌和肩胛提肌，其中斜方肌由副神经支配，属第十一对颅脑神经，即使是高位脊髓损伤，也不会伤及此神经。故高位截瘫患者多保留有耸肩能力，并且此肌力可通过康复训练进一步得到明显提高。实验研究表明，普通人耸肩的力量是下肢重量的2倍，能轻松提起下肢，完成迈步动作。如进一步进行耸肩训练，则其提升能力更大。

附图说明：

图1高位截瘫肩动力迈步行走辅具用的关节自锁辅助行走装置装在患者左侧且向前行走时的左侧示图；

图2.相对于图1而言的后视图；

图3.相对于图1而言的右侧视图。

附图标志说明：

1.人工辅具膝关节，其中：

11.是上铝合金支条，    12.是下铝合金支条，    13是辅具关节；

2.活动关节，其中：

21.是夹层式导轨，其中：211.是内测导轨，    212.是外测导轨，

213.是外套有滚动圆环的螺柱，

22.是环锁，            23.是锁舌，

24.是L形片，           25.是弹簧，

26.是夹层片，

271，272.是肩动力牵引线；

3.是锁套。

具体实施方式

自锁装置的活动关节与辅具关节处在同一平面，锁舌23上提时，两个关节均呈可活动状态，靠肩动力屈髋屈膝，提起下肢向前迈步；锁舌23回归原位时，两个关节均呈锁死状态，髋膝关节固定在伸直位使下肢能够承重。

将该装置固定在患者的行走辅具支条11,12上，穿戴后活动关节开关打开成自由活动状态。站立时，由于自锁关节呈锁死状态，使活动关节固定在伸直位，患者能够稳定站立。行走时，患者主动耸肩，耸肩向上的力通过肩动力牵引线271向上提起活动关节的锁舌24，同时通过肩动力牵引线272向上提起下肢，使髋膝关节呈屈曲状态，产生正常向前迈步行走时的效果。患者停止耸肩后，下肢落地时，锁舌23在T型导轨211、212、213内的双斜面上，靠身体自身重量自动向下，并在弹簧25牵拉下，呈锁死状态，将活动关节锁定于伸直状态，通过钢性辅具支条支撑身体的重量并保持站立姿势，综合作用的结果，使单侧肢体具有主动迈步行走的能力。对侧辅具关节和关节自锁装置重复上述过程，两侧交替，可较好的完成下肢迈步行走过程。

适应症：1、高位截瘫患者，需满足以下条件：①耸肩肌力3级以上；②具有一定的重心转移能力；2、不具备屈髋能力的截瘫患者也可使用。

禁忌症：1、心血管应激能力差，站立时产生体位性低血压者；2、脊柱骨折固定后不稳定者；3、肋骨骨折未愈合，或伴有胸部、骨盆软组织损伤未愈者。

注意事项：

需进行循序渐进的系列训练，并需注意保护，防止跌倒摔伤。必要时可使用手杖或个体化减重步行装置协助行走。

Claims (1)

1.高位截瘫肩动力迈步行走辅具用的关节自锁辅助行走装置，含有一个人工辅具膝关节，其特征在于，还含有一个与所述人工辅具膝关节中的辅具关节处于同一个水平方向且位于所述人工辅助膝关节中的上铝合金枝条外侧面上的受肩动力迈步控制的活动关节，所述辅助关节和活动关节的上方部位有一个用横向螺钉把所述上铝合金枝条和活动关节固定套接在一起的锁套，其中：

所述活动关节，包括：套在患者肩上的从肩带引出的两条肩动力牵引线，在患者迈步时控制的L形片和锁舌、夹层式导轨、环锁和夹层片，其中：

夹层式导轨，包括：内侧导轨，外侧导轨和套有滚动圆环的多个螺柱，其中：

内侧导轨，内侧紧贴在辅具关节下端的外侧面上，所述内侧导轨的纵向长度大于外侧导轨，所述内侧导轨下端与所述人工辅助膝关节的下铝合金枝条的外侧面用螺钉连接，中间有块所述的夹层片；

外侧导轨，位于所述内侧导轨的外侧，纵向两侧有二排用于连接所述内侧导轨和外侧导轨的多个所述的螺柱，在所述内侧导轨的外侧面和外侧导轨的内侧面间形成一个夹层，在所述夹层内的每个螺柱上外套有一个起滚动轴承作用的圆环，在所述两排滚动的圆环之间的夹层内形成一条倒梯形的滚动式导轨，上宽下窄地向下倾斜，使锁舌自锁，

环锁，内侧面沿纵向紧贴在所述辅具关节上端的外侧面上，所述环锁下端呈圆形嵌入在所述内侧导轨上端的开口的圆形槽内，作沿圆周方向的滑动，滑动的角度取决于圆形槽开口处的弧度，

锁舌，下端呈倒梯形，插入所述倒梯形滚动式导轨内，下端的头部伸出所述外侧导轨外，连接着一个固定在所述内侧导轨外侧面上的复位弹簧，所述锁舌上端的头部开有一个穿入第一条所述肩动力牵引线的线孔，且伸出所述环锁外，在肩动力作用下，使所述的锁舌能在所述环锁的约束下在所述倒梯形滚动式导轨内上下滑动，给所述人工辅助膝关节中的下铝合金枝条提供一个向上的提升力，

Ｌ形片，位于所述辅具关节上方且被螺钉把所述Ｌ形片向上的垂直部分连接在所述上铝合金枝条外侧面和所述锁舌的内侧面之间，所述Ｌ形片的水平部分向行走方向伸出、端部开有一个穿入第二条所述肩动力牵引线的线孔，在所述肩动力作用下，带动所述上铝合金枝条下端在所处的下铝合金枝条的开口圆形槽内作小幅度转动，产生一个向前屈膝力，从而在所述提升力共同作用下实现辅助行走。

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