CN107595543A - 基于数据分类的脊椎康复治疗器械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于数据分类的脊椎康复治疗器械，本发明包括：支撑架，其固定身体并且沿着长度方向移动地牵引脊椎，旋转中心为基准进行上下旋转而左右扭曲脊椎；传感器单元，安装在上述支撑架，对于上述支撑架的牵引与上下旋转能够检测出作用在身体的脊椎部分的信号输出值；及控制单元，连接上述传感器单元，接受上述信号输出值的输入并加以数据化与比较，根据已设定的程序控制上述支撑架的上下旋转角度。

Description

基于数据分类的脊椎康复治疗器械

技术领域

本发明涉及一种基于数据分类的脊椎康复治疗器械，该器械针对脊椎动作把左右筋骨系统的不均衡加以数据化后控制而让脊椎筋骨系统的左右均衡。

背景技术

人的脊椎是支持上身的支柱，其分成颈部的颈椎、背部的胸椎、腰部的腰椎。

因此，治疗脊椎的代表性方法包括：扩大脊椎之间的间距的牵引治疗法、舒缓脊椎肌肉的指压法、通过矫正脊椎姿势的左右旋转移动进行侧向运动或上下旋转的扭身运动法，人们正在努力开发能够辅助该脊椎运动的医疗器械，还着手开发上述功能集成于单一器械的医疗器。

一般的脊椎治疗器械中牵引、侧向移动、扭身等功能可以根据各器械的设定内容而调整方向与强度。该设定则由器械使用者任意进行。

然而，每个患者的脊椎形状或脊椎弯曲状态不同而使得脊椎筋骨系统的疾病也呈现出相异形态。支撑脊椎的骨骼与肌力也会根据个别患者的脊椎疾病而不同，因此在进行脊椎扭曲时施加定型化的强度反而会发生副作用。

支持脊椎、进行运动、参与腰部痛症的肌肉有很多，其主要包括：在前面拉住脊椎的髂腰肌与腹直肌、在后面拉住脊椎的脊椎竖脊肌与背阔肌、维持骨盆稳定的诸多臀肌、支撑脚部的股四头肌与腿筋、在深部支持脊椎的多裂肌、腰方肌等，这些肌肉不均衡时会导致骨盆扭曲、腿长不同、脊椎弯曲之类的现象。

因此需要根据患者状态维持脊椎筋骨系统的均衡以便强化较弱的肌肉、舒缓僵硬的肌肉并消除疼痛。

【先前技术文献】

【专利文献】

(专利文献1)KR10-1326035 B1

发明内容

【解决的技术课题】

本发明旨在解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于数据分类的脊椎康复治疗器械，把上下旋转所导致的脊椎筋骨系统的状态信号加以数据化并且以数据为基础实现脊椎筋骨系统的左右均衡，从而达到治疗目的。

【解决课题的技术方案】

能够达到上述目的的本发明的基于数据分类的脊椎康复治疗器械包括：支撑架，其固定身体并且沿着长度方向移动地牵引脊椎，以旋转中心为基准让左、右进行上下旋转而左右扭曲脊椎；传感器单元，安装在上述支撑架，对于上述支撑架的牵引与上下旋转能够检测出作用在身体的脊椎部分的信号输出值；及控制单元，连接上述传感器单元，接受上述信号输出值的输入并加以数据化与比较，根据已设定的程序控制上述支撑架的上下旋转角度。

上述传感器单元是负荷传感器(Load Cell)。

上述控制单元在上述支撑架进行上下旋转时针对身体脊椎的左右扭曲运动所导致的信号输出值各自进行比较并控制上述支撑架的上下旋转角度以便让相互之间的偏差介于范围内。

上述信号输出值针对由于上述支撑架的上下旋转而作用在身体脊椎筋骨系统的抵抗值进行测量，上述控制单元控制上述支撑架的上下旋转角度以便让通过上述支撑架的上下旋转测量出来的右侧最大值与左侧最大抵抗值到达上述控制单元所设定的目标值。

上述支撑架由固定身体的上身支撑架和支撑下身的下身支撑架构成，上述下身支撑架连接到牵引气缸而使得上述下身支撑架被牵引，上述下身支撑架的端部则连接到侧向气缸而进行上下旋转。

上述上身支撑架以旋转中心为基准进行上下旋转地构成而和上述下身支撑架相对地旋转。

上述支撑架由固定身体的上身支撑架和支撑头部的头部支撑架构成，上述头部支撑架连接到牵引气缸而使得上述头部支撑架被牵引，上述头部支撑架的端部则连接到侧向气缸而进行上下旋转。

【有益效果】

根据如前所述地构成的本发明，其可发挥出下列效果。

牵引脊椎并且上下旋转地进行治疗时，利用负荷传感器接受作用在身体脊椎筋骨系统的抵抗值并将其数据化而得以确认患者的脊椎筋骨系统的左右状态的不均衡，根据该脊椎筋骨系统的状态控制旋转角度地治疗而能为各个患者提供最佳治疗环境。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的基于数据分类的脊椎康复治疗器械的结构图；

图2是控制单元上显示出脊椎抵抗值的例示图。

<图中主要符号的说明>

100：支撑架 120：上身支撑架

140：下身支撑架 142：牵引气缸

144：侧向气缸 160：头部支撑架

162：牵引气缸 164：侧向气缸

200、200’：负荷传感器 300：控制单元

具体实施例

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

图1是根据本发明的实施例的基于数据分类的脊椎康复治疗器械的结构图。

图2是控制单元上显示出脊椎抵抗值的例示图。

请参阅图1，本发明的基于数据分类的脊椎康复治疗器械主要包括支撑架100，传感器单元200、200’及控制单元300。

上述支撑架100是一种支撑身体后面部分并且把身体加以固定的构成要素。上述支撑架100可以沿着长度方向移动并且进行脊椎牵引运动，以旋转中心为基准让左、右在上下方向旋转而进行脊椎扭曲运动。

在此，旋转中心在实施例为中心轴141、161，在附图上，以长度方向连接到支撑架100中的下身支撑架140与头部支撑架160而让下身支撑架140与头部支撑架160的左、右能够进行上下旋转。

在此，支撑架100的长度方向指的是长度较长的方向，以身体为基准而表示从头部到脚尾的方向。

而且，上述支撑架100能制作成各种形态，在本发明制作成安装了框架的床型支撑架，优选地，其支撑身体的后面部分并能够进行牵引地制成分割式床型支撑架。

而且，上述支撑架100形成有固定带(未图示)并且固定身体后进行牵引及上下旋转运动地治疗脊椎。

下面进一步说明本发明的上述支撑架I00，以分割方式配置于框架上部，以上身支撑架120为基准，一侧安装下身支撑架140而另一侧则安装头部支撑架160，也可以在上身支撑架120另外安装下身支撑架140与头部支撑架160中的某一个支撑架地实现脊椎康复治疗器械。

上述支撑架100由支撑上身的上身支撑架120和支撑下身的下身支撑架140构成，上述下身支撑架140连接到牵引气缸142并且凭借着牵引气缸的运作而牵引上述下身支撑架140在长度方向移动，上述下身支撑架140的端部则连接侧向气缸144而让左、右进行上下旋转。

亦即，上述下身支撑架140在上述牵引气缸142牵引了身体的下身的状态下进行上下旋转运动。

另外，上述支撑架100由支撑上身的上身支撑架120和支撑头部的头部支撑架160构成，上述头部支撑架160连接到牵引气缸162而使得上述头部支撑架160受到牵引，上述头部支撑架160的端部则连接侧向气缸164而进行上下旋转。

亦即，上述头部支撑架160在上述牵引气缸162牵引了身体的头部的状态下以中心轴为基准进行上下旋转。

在此，上述牵引气缸142、162与上述侧向气缸144、164以球形接头连接到框架地安装而得以尽量减少旋转方向的干涉。

分隔上述下身支撑架140与头部支撑架160的理由如下，下身支撑架140能够治疗脊椎疾病中腰部的腰椎与背部的胸椎而头部支撑架160则主要能够治疗颈部颈椎。

另一方面，牵引上述下身支撑架140与头部支撑架160时除了牵引气缸以外，还能使用气室(air-cell)、线性导轨(LM guide)、基于马达的运作等其它牵引装置，本发明并不限制。而且，上述侧向气缸也能以其它牵引装置替代。

而且，上身支撑架120也把中央部分作为旋转中心进行轴连接并且和上述下身支撑架140与头部支撑架160的旋转方向相反地通过侧向气缸122进行上下旋转，从而能够尽量增加身体的脊椎扭曲。

上述传感器单元200是一种针对由于上述支撑架100的牵引与上下旋转而作用在身体脊椎部分的信号输出值进行检测的构成要素。

上述传感器单元200安装在上述支撑架100而能够对显示出上述支撑架100被牵引并进行上下旋转运动而引起的身体脊椎部分的筋骨系统状态的信号输出值进行检测。

信号输出值能够通过输出方式显示出脊椎部分的筋骨系统的左右运动而作用的肌肉缩短、肌肉的可动骨骼异常等多种信号，在本发明中，其为以数值显示出在进行左右运动时脊椎部分筋骨系统左右不对称的信号而可以在控制单元进行相对比较的信号。

亦即，以数值表现出脊椎部分的筋骨系统的左右不均衡。

在此，上述传感器单元200可以使用检测脊椎部分的动作的任何传感器(激光传感器、拉伸传感器、压力传感器、位置检测传感器等)，本发明则使用了针对由于上述支撑架100的上下旋转而作用在身体脊椎部分的抵抗值进行检测的负荷传感器，其各自安装在上述牵引气缸142、162的杆端部并且以电信号接收并测量抵抗值，该抵抗值是在固定身体的状态下由于牵引气缸的加压力量和对应于各牵引气缸地安装的上述侧向气缸144、164的加压力量而作用在身体脊椎附近的抵抗值。(在此，抵抗值是由于支撑架的牵引与上下旋转运动而作用在身体的脊椎部分的筋骨系统的抵抗力。)

在此，抵抗值是脊椎动作与作为给予支持的肌肉的髂腰肌与腹直肌、竖脊肌、背阔肌、臀肌、多裂肌、腰方肌等多种肌肉与骨骼针对支撑架的牵引与上下旋转运动所给予的复合抵抗力。

上述控制单元300是一种能接收上述传感器单元200的信号后以数值或曲线图显示并且控制上述支撑架100的运作的构成要素。

上述控制单元300连接上述传感器单元200并接收上述抵抗值信号后加以数据化，在已设定的程序上对上述数据进行比较分析而控制上述支撑架100的上下旋转角度。

上述控制单元300在上述支撑架100上下旋转时针对基于身体左右脊椎扭曲运动的抵抗值各自进行控制而使得相互之间的偏差介于误差范围，更详细地说，把通过上述支撑架的上下旋转测量出来的身体左、右脊椎部分的最大抵抗值进行相互比较并且控制上述支撑架100的上下旋转角度以便让左侧最大抵抗值与右侧最大抵抗值到达所设定的目标值。

上述控制单元300以上述右侧最大抵抗值与上述左侧最大抵抗值中相对较高的抵抗值为基准设定目标值并且控制上述支撑架100的上下旋转角度以便让相对较低的抵抗值逐渐到达目标值，也可以相反地以相对较低的抵抗值为基准设定目标值后调整支撑架100的上下旋转角度。

因此，让上述支撑架在抵抗值较低的部分更多地旋转而强化该较弱的肌肉，让上述支撑架在抵抗值较高的部分更多地旋转而让肌肉松弛。

图2是控制单元上显示出脊椎抵抗值的例示图。

请参阅图2，上述控制单元300以支撑架的上下旋转移动作为周期并且以波形显示，x轴为时间(t)、y轴为抵抗力(p)。以下身支撑架的上下旋转为例，y轴上部表示下身支撑架旋转而让左侧上升、右侧下降的状态的抵抗力，y轴下部则表示下身支撑架旋转而让右侧上升、左侧下降的状态的抵抗力。

此时，患者的身体固定在上身支撑架上并且凭借着下身支撑架进行上下旋转的话，比较左侧与右侧的上升与下降旋转时的抵抗力，在左侧旋转中出现低于所设定的上死点的现象的话表示患者的脊椎右侧肌肉僵直，上述控制单元300则调整上述侧向气缸的杆动作增加下身支撑架的左侧旋转角度地治疗脊椎，从而能够更均衡地矫正脊椎肌肉。

除此之外，在控制单元上把脊椎的左、右部分的抵抗力事先设定为基准值，当出现超过或低于基准值的值时调整支撑架的上下旋转角度以实现符合基准值的抵抗力而能够及时矫正身体脊椎部分的左、右筋骨系统的不均衡。

当然，也能同样适用于上述头部支撑架而维持作用在头部支撑架上的颈椎的脊椎均衡。

因此，本发明把各患者的脊椎筋力的左右不均衡加以数据化并且以该数据为基础控制上下旋转角度而得以实现脊椎部分的筋骨系统的左右均衡地进行治疗。

由前文可知本发明的基本技术思想是提供一种基于数据分类的脊椎康复治疗器械，本发明所属领域中具有通常知识者能够在前述本发明的基本思想范畴内实现各种变形。

Claims (7)

1.一种基于数据分类的脊椎康复治疗器械，其包括：

支撑架(100)，其固定身体并且沿着长度方向移动地牵引脊椎，以旋转中心为基准让左、右进行上下旋转而左右扭曲脊椎；

传感器单元(200)，安装在上述支撑架，对于上述支撑架的牵引与上下旋转能够检测出作用在身体的脊椎部分的信号输出值；及

控制单元(300)，连接上述传感器单元(200)，接受上述信号输出值的输入并加以数据化与比较，根据已设定的程序控制上述支撑架的上下旋转角度。

2.根据权利要求1所述的基于数据分类的脊椎康复治疗器械，其特征在于，

上述传感器单元(200)是负荷传感器。

3.根据权利要求1所述的基于数据分类的脊椎康复治疗器械，其特征在于，

上述控制单元(300)在上述支撑架上下旋转时针对身体脊椎的左右扭曲运动所导致的上述信号输出值各自进行比较并控制上述支撑架的上下旋转角度以便让相互之间的偏差介于范围内。

4.根据权利要求3所述的基于数据分类的脊椎康复治疗器械，其特征在于，

上述信号输出值针对由于上述支撑架的上下旋转而作用在身体脊椎筋骨系统的抵抗值进行测量，上述控制单元(300)控制上述支撑架的上下旋转角度以便让通过上述支撑架的上下旋转测量出来的右侧最大值与左侧最大抵抗值到达上述控制单元所设定的目标值。

5.根据权利要求1所述的基于数据分类的脊椎康复治疗器械，其特征在于，

上述支撑架(100)由固定身体的上身支撑架和支撑下身的下身支撑架构成，

上述下身支撑架连接到牵引气缸而使得上述下身支撑架被牵引，上述下身支撑架的端部则连接到侧向气缸而进行上下旋转。

6.根据权利要求5所述的基于数据分类的脊椎康复治疗器械，其特征在于，

上述上身支撑架以旋转中心为基准进行上下旋转地构成而和上述下身支撑架相对地旋转。

7.根据权利要求1所述的基于数据分类的脊椎康复治疗器械，其特征在于，

上述支撑架(100)由固定身体的上身支撑架和支撑头部的头部支撑架构成，

上述头部支撑架连接到牵引气缸而使得上述头部支撑架被牵引，上述头部支撑架的端部则连接到侧向气缸而进行上下旋转。