CN103371903B - 一种物理传感治疗床 - Google Patents

Abstract

本发明是一种物理传感治疗床，包括：一个床基；一个包含至少两层的病人支撑物；每层支撑物与其相邻的支撑物之间用枢轴固定；每层支撑物包含三个压力传感器和一个加速计。本发明为治疗师提供一个可变结构物理传感治疗床，以使其可以更好地对病人身体的结构和状况进行了解。它可以主要通过身体关节在三个层面上（前后方向，横向和正向）的运动来提供拉力和/或旋转力的治疗床。本发明独特的可变结构与负荷检测器和倾斜检测器紧密相连，通过这两个检测器可以及时地获取由病人体内被动地施加的力和治疗师积极治疗期间所使用的压力。

Description

一种物理传感治疗床

技术领域

本发明涉及一种治疗床，特别是一种物理传感治疗床，它可以对病人在治疗之前和治疗之后的肌肉紧张程度进行检测。

背景技术

物理治疗床或物理治疗椅因可以进行调节和旋转而闻名，这样既可以方便治疗师对病人的患处进行准确的定位，也可以方便治疗师在其上面进行治疗操作。铰接床也因配备有手动或电动的对床身一个或者多个部位进行调节、移动的装置而著名。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足：为治疗师提供一个可变结构物理传感治疗床，以使其可以更好地对病人身体的结构和状况进行了解。

本发明所要解决的另外一个技术问题是：提供一张可以主要通过身体关节在三个层面上（前后方向，横向和正向）的运动来提供拉力和/或旋转力的治疗床。

本发明所要解决的再一个技术问题是：通过一个作用于后链（肌和肌筋膜）的，能够给出准确拉力值的显示器，对整个解剖区域的拉力进行统计。

本发明所要解决的另外一个技术问题是：拥有一个既能够实现状况调查，又能够在测评后突出理疗效果的系统。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种物理传感治疗床，其特点是，包括：一个床基；一个包含至少两层的病人支撑物；每层支撑物与其相邻的支撑物之间用枢轴固定；每层支撑物包含三个压力传感器和一个加速计。

本发明所述的物理传感治疗床中，进一步优选的技术方案或者技术特点是：

1．该物理传感治疗床设有四层支撑物。

2．该物理传感治疗床的支撑物采用垂直移动方式。

3．该物理传感治疗床装有至少三个相互之间互成120°角的负载传感器。

4．该物理传感治疗床的四个层面中的两个中心层面之间用枢轴固定，并且以垂直移动的方式进行。

5．该物理传感治疗床包含两个线性操纵控制器，以垂直运动的方式固定，在上述的两个中心层面上进行角运动。

6．该物理传感治疗床包含两个活塞，它们固定于上述两个中心层面，上述四个层面的外围能进行角运动。

7．该物理传感治疗床包含一个从负载传感器和加速计中接收信号的电脑，以及一个对信息的接收和的计算进行查看的显示屏。

8．该物理传感治疗床包含一个自由调节的动角测量惯性传感器。

本发明所要解决的技术问题也可以通过对病人在治疗之前和治疗之后的肌肉紧张程度进行检测的方法来实现，包括以下步骤：检测病人在治疗前后肌肉拉力的方法包括以下几个阶段：让病人平躺在床上，检测病人身体对床施加的负荷；让病人的身体与床面成一定角度，检测病人身体对床施加的负荷；通过之前的两个调查，对病人身体的拉力指数进行计算和存档；将物理治疗和/或控制治疗应用于上述病人的身体；所使用的荷值就能迅速地在显示屏上显现出来；在对病人进行负荷治疗之后，让其身体与床面形成跟之前一样的角度，再重新进行评估；计算现在的拉力指数；对比治疗之前和治疗之后的拉力指数。

根据本发明，物理治疗床拥有可变的结构和由电脑控制的电动传感网，它们可以用于手动治疗和体位评估。

本发明独特的可变结构与负荷检测器和倾斜检测器紧密相连，通过这两个检测器可以及时地获取由病人体内被动地施加的力和治疗师积极治疗期间所使用的压力。

体位床由四个独立的部分组成，这四个独立的部分能够收集来自身体特定区域所施加的负荷信息，如：下肢、骨盆、腰躯、肩胛躯干和头部。

每个独立的部分都能够检测到与稳定测量系统压力中心（CoP）同层的位置和所承载的负荷。

身体与体位床的支撑层形成预先确定的角度，能够在伸展或控制身体的情况下，确保身体的位置。

本发明的技术解决方案彻底地回答了身体关节运动在三个主要层面（前后向、横向和正向）上对后链拉力和旋转监测的需求，从而可以对全支撑层上拉力负荷的进展进行检测。

本发明不仅可以完整地显示身体依靠的所有部分，还可以通过独一无二的显示器获取到整个后链（肌肉和肌筋膜）上准确的拉力值。

附图说明

图1是本发明物理传感治疗床的一种结构示意图；

图2是根据本发明展示的一个关于物理传感治疗床支撑层的人物形体设计图；

图3是根据本发明展示的是一张物理传感治疗床的主视图，其部分元素被打乱；

图4是根据本发明展示的一个置于物理传感治疗床上的传感器和与其相关联的控制装置的框图；

图5是根据本发明展示的一个与物理传感治疗床相连接的电脑屏显示例。

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，一种物理传感治疗床，包括：一个床基；一个包含至少两层的病人支撑物；每层支撑物与其相邻的支撑物之间用枢轴固定；每层支撑物包含三个压力传感器和一个加速计。

该床可设有四层支撑物。

该床的支撑物可采用垂直移动方式。

该床可装有至少三个相互之间互成120°角的负载传感器。

该床的四个层面中的两个中心层面之间可用枢轴固定，并且以垂直移动的方式进行该床包含两个线性操纵控制器，以垂直运动的方式固定，在上述的两个中心层面上进行角运动。

该床可包含两个活塞，它们固定于上述两个中心层面，上述四个层面的外围能进行角运动。该床包含一个从负载传感器和加速计中接收信号的电脑，以及一个对信息的接收和的计算进行查看的显示屏。

该床可包含一个自由调节的动角测量惯性传感器。

检测病人在治疗前后肌肉拉力的方法包括以下几个阶段：让病人平躺在床上，检测病人身体对床施加的负荷；让病人的身体与床面成一定角度，检测病人身体对床施加的负荷；通过之前的两个调查，对病人身体的拉力指数进行计算和存档；将物理治疗和/或控制治疗应用于上述病人的身体；所使用的荷值就能迅速地在显示屏上显现出来；在对病人进行负荷治疗之后，让其身体与床面形成跟之前一样的角度，再重新进行评估；计算现在的拉力指数；对比治疗之前和治疗之后的拉力指数。

实施例2，参照附图1-5，一个物理传感治疗床1，包括一个承载物理传感治疗床1的床基10。

床基为带有脚柱的管形结构，该结构架于两对垂直的金属杆11和12之上。金属杆对11安装于床基10的末端，金属杆对12安装于距金属杆对11距离大约2/3处。

垂直金属杆对11和12中的每一个都是用枢轴固定于三角形结构13和14底部的角上。

三角形结构13和14底部的另一个角分别用枢轴固定于一个水平的金属杆15。

金属杆15的中心点大约固定在线性操控制器16的末端。现行操纵控制器16的另一端固又固定在床基10的末端，此处还有垂直金属杆对11，现行操纵控制器16准确地安装在金属杆对11的下方。

三角形结构13和14的顶点都分别用枢轴固定于物理传感治疗床1的支撑物17的大致中心点上。

物理传感治疗床1通过枢轴固定在支撑物17的中心上顶点。

若要将物理传感治疗床1抬起，可转动现行操纵控制器16，通过推动金属杆15使三角形结构13和14向上升起，然后支撑物17就能将物理传感治疗床1抬起。将现行操纵控制器16向相反方向转动就可以降低床的高度。

若床身整体降低，三角形结构13和14就会部分隐藏于床基10中。

在图示示例中，病人的支撑层20包括四个在棱角处连接但又相互独立的支撑层。支撑层21用于肩胛躯干和头部的倚靠。支撑层22用于腰部躯干的倚靠。支撑层23用于盆骨和腿部股骨部分的倚靠。支撑层24用于下肢（胫骨部分）的倚靠。

在较为简单的一种实现形式中，对于病人的支撑层20也可以减少相对支撑层面，例如减少为两层：一层用于支撑上部躯干，另一层用于支撑下部躯干。

支撑物17通过枢轴固定于支撑层20，特别是固定于22和23层的较靠近内部的两侧。

21-24层面的长度大致是相同的。21-24层面的长度根据不同人上半身的长度略有变化。特别是，24层为最长的一层，21层的长度比其略短一些，22和23层为最短的两层，它们两的长度基本相同。

与支撑层22的支撑物17相对的边通过枢轴固定于线性操纵控制器30的末端，而控制器30的另一端又通过枢轴固定于支撑物17的拱门侧面（图中右边）。

21层的较靠外的一边固定于手动活塞31的末端，活塞的另一端通过枢轴固定在22层的外部边缘。

与支撑层23的支撑物17相对的边通过枢轴固定于线性操纵控制器32的末端，而控制器32的另一端又通过枢轴固定于支撑物17的拱门侧面（图中左边）。

24层的较靠外的一边固定于手动活塞33的末端，活塞的另一端通过枢轴固定在23层的外部边缘。

在本发明中使用的线性操纵控制器16和30最好使用电动控制器，可以通过操纵从自身马达中突出的杆进行前后移动。但也可以用其他线性操纵控制器替换，例如：机械控制器、水力控制器和气动控制器。

线性操纵控制器16和部件13、14、15和17的结构大小可对床距地面的高度进行调节，从40厘米到120厘米。

通过操作线性操纵控制器30，可以使腰部倚靠层面22（和与其相连的肩胛部位倚靠的21层）和水平轴之间形成一个-10度到+55度的倾斜角度。

通过操作线性操纵控制器32，可以使盆骨倚靠层面23（和与其相连的下肢倚靠层24）和水平轴之间形成一个-10度到+45度的倾斜角度。

通过手动活塞31，可以使肩胛部位倚靠层面21和层面22之间形成一个-40度到+45度的倾斜角度。

通过手动活塞33，可以使腿部/脚部倚靠层面24和层面23之间形成一个-40度到+45度的倾斜角度。

从21-24层，其中每个层面都包括3层。

21-24层中，最下面的第一层40起机械支撑的作用，中间的第二层41中内置传感器，最上面一层42采用精加工手艺，既美观又实用，可以起到保护的作用。

最终，为了监测负荷和病人的相对位置，在21-24的每个相同层面41中放置了三个负载传感器45和一个单轴加速计46。

特别的是，在21-24的每个层面中，三个负载传感器45等距放置，相互之间互成120°，使用沿支撑层20的纵向轴方向放置的连接轴进行定向。

加速器46的优选安装位置为：每个层面中、两个负载传感器45的轴上和平行于层面边缘的地方。他主要用作不同平面的倾斜仪。

对于动角测量，可进一步优选一个可变化、可自由调节的惯性传感器47进行。

单个负载传感器45的最大负荷为109千克，非线性度≤0.04％和一个25克的解决方案。

加速计46的解决方案角度在+90°到-90°之间为0.2°，这样就可以确保每层的倾斜测量足够精密。

惯性传感器集陀螺仪、加速计和三轴磁强计的功能于一身，可以用于角度的测量。

体位床上集成惯性传感器的主要用途大致有两种：治疗前后的评价和在治疗操作期间对于关节区域的实时监控（例如：对极其纤弱的子宫颈的操作）。角度的检测和对施加负荷的检测都是集成的。这就意味着在保持同样的肌肉和肌筋膜拉力的情况下，若病人的活动关节在镜像模式下，左右达到相同的运动范围，系统就会对其进行检测。

除了线性操纵控制器30和32，负载传感器45、加速计46和惯性传感器47的信号也都电力连接到集中器50和电脑51上，其中包括一个置于床基10上（或在其附近）的电脑显示屏52。

所有的传感器都与集中器50相连，其中包含一个独特的A/D电子转换单元，能够对监测到的数据进行整合，并且在与配置频率20赫兹到40赫兹相同的模式下能够和电脑51进行通信。

电脑51中的程序能够从集中器50中获取不同传感器的尺寸，并且通过传感器组45的三角测量，计算出21-24层中每一层面受力的引力中心。

在进行检测和治疗时，电脑51能够即时地将所有物理变化的情况在显示屏52上形象地显示出来，如图5中所见示例，其中显示了在每一层面上纵向轴在左右方向上所承载的重量，以及在每一层面上引力中心的定位，图中T代指下肢部位，P代指盆骨部位，L代指腰躯部位，S代指肩胛躯干部位和头部，Tot.代指总荷重，整体分为左右两部分，显示其百分比和绝对值。

由主体发出的各种负荷和监测到的身体各部位的引力中心（颈背-肩胛骨、腰、盆骨和腿）都能够得到即时显示。

也可以通过视觉和听觉的反馈援助，对病人开展体位训练班。

在特殊情况下，当病人在进行训练时，可以通过电脑52在不同的水平面上对病人的关节（肩胛骨、腰部和盆骨）进行扭转以达到预期的目标。

根据发明的描述和附图，器械的功能是显而易见的，特别是一下功能。

让病人的身体水平仰卧在体位物理传感治疗床1上（0位置），然后在这种情况下测量总质量。接着，改变系统结构，拉伸主体位置，使其成120°角或105°角或其它事先确定的角度（评估位置）。

床面上所检测到的负荷将是病人体重与后链使用拉力之和，然后从中分离总的张力指数（减去病人体重），然后就能够对身体不同部位的拉力进行确定（颈背、肩胛骨、腰部、盆骨、腿和脚）。在身体被区分的四个区域处，除了可以确定拉力指数，还可以确定自身失调（即，所有肌肉链的拉力位置）。

数值和失调的情况将会在显示屏52上以合适的图示显示出来。

用于对拉力指数进行检测的物理传感治疗床1与用于进行物理治疗的床是相同的。肌肉拉力的检测功能和体位的检测功能在此相同系统下可以同时进行，该康复过程可以在不移动病人的情况下，允许治疗师闭合回路进行。

此外，该系统配有智能传感器，可以监测治疗师对病人身体实施的各项理疗措施，并通过集成惯性传感器，将施加动作的强度和应用关节的角度信息进行储存。

治疗师通过观察电脑，可以对特定操作的强度进行实时监测，如：实施的压力、肌肉的拉力和应用关节的角度。在这样的情况下，治疗师就可以通过这种可控制的、精确的临床运动来对病人进行介入治疗。

为了以防万一，所有的工作会议都应该在电脑51中进行详细归档，不仅可以用于日后的重新评估和技术比较，还可以为内部治疗提供文献。

然后重复初始阶段定位（评估位置），并对病人所施加的拉力实施监测，这样一来，治疗师和病人就都能够对通过治疗将取得的结果进行评估。

换言之，该方法包括以下步骤。

让病人平躺在床上，检测病人身体对床施加的负荷（0位置）；

让病人的身体与床面成一定角度，检测病人身体对床施加的负荷（评估位置）；

通过之前的两个调查，对病人身体的拉力指数进行计算和存档；

物理治疗和/或控制治疗；

所使用的荷值就能迅速地在显示屏上显现出来；

在物理治疗和控制治疗阶段需交替、结合进行，病人可通过显示屏上的信息反馈进行自主训练；

让病人的身体与床面成一定角度，检测病人身体对床施加的负荷；

计算当前拉力指数；

对比治疗前后拉力指数；

将数据资料进行存档。

因此，在可变结构物理传感治疗床的配合使用下，可对病人后链上的拉力进行检测，治疗师可以执行其操作（在同一张治疗床上），并且实时观察他所施加的力，随后可以重新检测在病人的肌肉拉力，最后，就可以看到通过治疗所得到改善。

取得的所有资料应妥善保存，作为病人的病历，以供日后比对之用。

在实践中，床的使用材料和尺寸大小应根据需求和技术水平决定。

理想的治疗床和方法若在脱离发明时设想的概念环境下进行，容易受到来自各种变化和改变的影响，此外，所有的细节都可由在技术支持上相等的原件代替。

Claims (8)

1.一种物理传感治疗床，其特征在于，包括：一个床基；一个包含至少两层的病人支撑物；每层支撑物与其相邻的支撑物之间用枢轴固定；每层支撑物包含三个压力传感器和一个加速计；该床包含一个从负载传感器和加速计中接收信号的电脑，以及一个对信息的接收和的计算进行查看的显示屏；检测病人在治疗前后肌肉拉力的方法包括以下几个阶段：让病人平躺在床上，检测病人身体对床施加的负荷；让病人的身体与床面成一定角度，检测病人身体对床施加的负荷；通过之前的两个调查，对病人身体的拉力指数进行计算和存档；将物理治疗和/或控制治疗应用于上述病人的身体；所使用的荷值就能迅速地在显示屏上显现出来；在对病人进行负荷治疗之后，让其身体与床面形成跟之前一样的角度，再重新进行评估；计算现在的拉力指数；对比治疗之前和治疗之后的拉力指数。

2.根据权利要求1所述的物理传感治疗床，其特征在于：该床设有四层支撑物。

3.根据权利要求1所述的物理传感治疗床，其特征在于：该床的支撑物采用垂直移动方式。

4.根据权利要求1所述的物理传感治疗床，其特征在于：该床装有至少三个相互之间互成120°角的负载传感器。

5.根据权利要求2或3所述的物理传感治疗床，其特征在于：该床的四个层面中的两个中心层面之间用枢轴固定，并且以垂直移动的方式进行。

6.根据权利要求5所述的物理传感治疗床，其特征在于：该床包含两个线性操纵控制器，以垂直运动的方式固定，在上述的两个中心层面上进行角运动。

7.根据权利要求5所述的物理传感治疗床，其特征在于：该床包含两个活塞，它们固定于上述两个中心层面，上述四个层面的外围能进行角运动。

8.根据权利要求1所述的物理传感治疗床，其特征在于：该床包含一个自由调节的动角测量惯性传感器。