CN104116582A - 一种颈椎控制性轴向牵引自控器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种颈椎控制性轴向牵引自控器，包括牵引本体，所述牵引本体包括定位装置、位移监测装置、三轴稳定反射板和可控头板；所述定位装置设置两个定位点，一个设置在与鼻尖在一直线上的头顶部，另一个设置在颈部正中，所述位移监测装置安装在颈部正中侧面，与三轴稳定反射板平行，所述三轴稳定反射板设置有X、Y、Z三轴加速度传感器，安装在颈部正中，所述可控头板由电机驱动设置于床板的上部，所述可控头板设有固定装置与头部固定。该种颈椎控制性轴向牵引自控器可调节性强，可根据个体差异、颈椎损伤节段差异调节控制牵引角度、重量的范围。

Description

一种颈椎控制性轴向牵引自控器

技术领域

本发明涉及一种颈椎控制性轴向牵引装置，特别涉及一种能够监测并调整牵引力量、时间和体位的颈椎控制性轴向牵引自控器。

背景技术

颈椎机械牵引是通过机械手段给颈椎施加应力，使其发生相对伸长，从而达到分离关节面、牵伸周围软组织和改变骨结构之间角度或列线等目的的一种康复治疗技术。在临床，颈椎牵引一直被认为是颈椎病尤其针对神经根或椎动脉受压等症状者的主要治疗方法之一。1968年Maitland 发明的由枕颌连接皮带、枕延长带、颌延长带3部分组成颈椎牵引带可能是目前常用的颈椎牵引带之基础，这种控制性轴向牵引的方法目前已成为现代脊柱牵引技术的基石。

影响颈椎牵引的因素很多，必须找到某一疾病，某一患者的牵引力量、时间、体位、模式、频度等因素的最佳组合才是最理想的，而始终保持其最理想的状态才能有效地发挥牵引的作用。但是在实施颈椎牵引过程中，有诸多问题存在，即使医务人员宣教到位，严格掌握适应症和禁忌症，但是患者因为长时间牵引无法保持固定姿势而稍微活动个体，或者翻身过程中、翻身后等原因改变了牵引方向，可能会导致疼痛加剧、头晕、恶心呕吐等现象。这不仅给患者本身带来痛苦，影响了治疗效果，延长了住院时间，更严重的会引发交感神经兴奋甚至休克，危及患者的生命。因此，必须保证患者的牵引角度、牵引姿势的准确性，不能盲目牵引。

发明内容

本发明目的是：提供一种颈椎控制性轴向牵引自控器，可以实时监测患者牵引的力量、时间和体位；并可在患者牵引体位偏移时自动调节体位，使之保持轴向牵引的正确角度。

本发明的技术方案是：一种颈椎控制性轴向牵引自控器，包括牵引本体，所述牵引本体包括定位装置、位移监测装置、三轴稳定反射板和可控头板；所述定位装置设置两个定位点，一个设置在与鼻尖在一直线上的头顶部，另一个设置在颈部正中，所述位移监测装置安装在颈部正中侧面，与三轴稳定反射板平行，所述三轴稳定反射板设置有X、Y、Z三轴加速度传感器，安装在颈部正中，所述可控头板由电机驱动设置于床板的上部，所述可控头板设有固定装置与头部固定。

进一步的，所述位移监测装置为激光位移监测装置，所述激光位移监测装置包括半导体激光器、信号处理器、第一镜片、第二镜片和线性CCD阵列。

进一步的，所述三轴加速度传感器的前端单元采用电容传感器，所述前端单元包含三个加速度传感块。

进一步的，所述三轴加速度传感器的测量的分辨率与传感方向和重力加速度方向之间的倾斜角度有关。

进一步的，所述三轴加速度传感器的传感方向与直角坐标成45°角，所述三轴加速度传感器的接口电路模块中设有匹配与校准电路。

进一步的，所述固定装置包括可控头板上设有与头型大小的凹槽和固定带。

本发明的优点是：

1、该种颈椎控制性轴向牵引自控器可调节性强，可根据个体差异、颈椎损伤节段差异调节控制牵引角度、重量的范围。

2、三维立体监控，确保了牵引的有效性，最大限度地发挥牵引的作用。

3、实时监控牵引方向，安全有效，在实施牵引过程中监控牵引绳、颈部正中、鼻尖是否在一条直线上，牵引角度是否发生改变，一旦发生立刻提示，避免了牵引不良反应的发生。

4、减轻护士的工作量，临床护士为了保持患者牵引的有效性，巡视病房频次增加，使用该仪器，可以及时报警，提醒护士调节牵引装置，减轻了护士的工作压力。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1是本发明一种颈椎控制性轴向牵引自控器的结构示意图；

图2是本发明一种颈椎控制性轴向牵引自控器的激光位移监测装置原理图；

图3是本发明一种颈椎控制性轴向牵引自控器的电容三轴加速度传感器方框图；

图4是本发明一种颈椎控制性轴向牵引自控器的电路原理框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例：

结合图1-4所示，本实施例的一种颈椎控制性轴向牵引自控器，包括牵引本体1，牵引本体1由电机3驱动，牵引本体1包括激光定位装置11、激光位移监测装置12、三轴稳定反射板13和可控头板14；激光定位装置11安装在激光定位架2上，设置两个定位点，一个设置在与鼻尖在一直线上的头顶部21，另一个设置在颈部正中22，激光位移监测装置12安装在颈部正中22侧面，与三轴稳定反射板13平行，三轴稳定反射板13设置有X、Y、Z三轴加速度传感器，安装在颈部正中22，可控头板14由电机驱动设置于床板100的上部，可控头板14设有固定装置与头部固定，固定装置可以为包括可控头板14上设有与头型大小的凹槽和固定带。

激光定位装置11定位采用激光两点定位，用于保持初始牵引安全方向定位，二点在同一轴线时，定位完成。

激光位移监测装置12包括半导体激光器31、信号处理器32、第一镜片33、第二镜片34和线性CCD阵列35。半导体激光器31发射激光通过第一镜片33聚焦到被测物体36，反射光被第二镜片34收集，投射到CCD阵列35上；信号处理器32通过计算线性CCD阵列35上的光点位置得到距被测物体36的位置。如被测物体36的位置发生变化，那线性CCD阵列35上的光点位置也会发生变化，此时信号处理器32的输出即为被测物体36的位置变化，参见图2。

上面的激光位移监测中的被测物体36的位置对测量结果影响很大。为消除测量误差，被测物体36的位置部位用一三轴稳定反射板13作为被测物体36的位置传感器。此三轴稳定反射板13可消除因患者原因而引起的测量误差。

三轴稳定反射板13安装在患者颈部正中22，可以在X、Y、Z方向自动调节。三轴加速度传感器为智能化倾斜角传感器作为轴加速度传感器，当它的传感方向和重力加速度方向一致时，也就是当倾斜角θ越小时，测量的分辨率就越小，当角度足够大时精度才会上升。只需得出两轴加速度传感器测量结果，就可以计算出总的倾斜度。

三轴加速度传感器可得到X、Y、Z的值，传感器前端单元采用了稳定、低功耗和噪声的电容传感器，这个前端单元包含三个加速度传感块。由于结构原因，三个加速度传感块传感方向与直角坐标成45°角，所以在接口电路模块中有一个匹配处理，加速度导致电容变化接着在信号调理电路中转化为电压变化，参见图3所示。

三轴加速度传感将信号输出到微处理器32，微处理器32根据得到的X、Y、Z方向信号，控制反射板13作X、Y、Z方向运动，以保持反射板13与激光位移监测装置12的正常工作。当三轴稳定反射板13到位后，系统发出测量开始信号，激光位移监测装置12开始工作，检测是否有偏差产生，如有偏差产生，将此偏差信号送至微处理器32，微处理器32根据偏差信号通过可控头板驱动来驱动可控头板14运动使之归位以消除偏差，然后继续实施牵引。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (6)

1.一种颈椎控制性轴向牵引自控器，包括牵引本体，其特征在于，所述牵引本体包括定位装置、位移监测装置、三轴稳定反射板和可控头板；所述定位装置设置两个定位点，一个设置在与鼻尖在一直线上的头顶部，另一个设置在颈部正中，所述位移监测装置安装在颈部正中侧面，与三轴稳定反射板平行，所述三轴稳定反射板设置有X、Y、Z三轴加速度传感器，安装在颈部正中，所述可控头板由电机驱动设置于床板的上部，所述可控头板设有固定装置与头部固定。

2.根据权利要求1所述的颈椎控制性轴向牵引自控器，其特征在于，所述位移监测装置为激光位移监测装置，所述激光位移监测装置包括半导体激光器、信号处理器、第一镜片、第二镜片和线性CCD阵列。

3.根据权利要求1所述的颈椎控制性轴向牵引自控器，其特征在于，所述三轴加速度传感器的前端单元采用电容传感器，所述前端单元包含三个加速度传感块。

4.根据权利要求1或3所述的颈椎控制性轴向牵引自控器，其特征在于，所述三轴加速度传感器的测量的分辨率与传感方向和重力加速度方向之间的倾斜角度有关。

5.根据权利要求4所述的颈椎控制性轴向牵引自控器，其特征在于，所述三轴加速度传感器的传感方向与直角坐标成45°角，所述三轴加速度传感器的接口电路模块中设有匹配与校准电路。

6.根据权利要求1所述的颈椎控制性轴向牵引自控器，其特征在于，所述固定装置包括可控头板上设有与头型大小的凹槽和固定带。