CN108888471B - 一种膝关节康复装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种膝关节康复装置，属于医疗器械领域，包括与床面呈30°夹角的斜面滑道及通过转轴转动连接与斜面滑道上的小腿托板，小腿托板前端设有脚板锻炼机构；转轴位于小腿托板的中部，小腿托板可绕转轴转动，斜面滑道的相应位置设有供转轴沿斜面上下移动的滑槽；脚板锻炼机构包括两侧通过连杆固定连接的脚背压板和脚底推板，脚底推板的两侧均设有与小腿托板前端转动连接的转动杆；空腔内在转轴的后方设有可拆卸的液压缸，转动杆连接小腿托板一端的所在侧延长形成与转轴或液压缸连接的驱动部。本发明能实现腿部的屈伸运动和脚板的转动运动，促进膝关节的康复；驱动操控方便，对屈伸运动的控制较为稳定，应用价值较高。

Description

一种膝关节康复装置
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，具体的涉及一种膝关节康复装置。
背景技术
膝关节是支承人体行走运动非常重要的关节，国内膝关节疾病和各种原因造成膝关节损伤的患者很多，这些病人的行走运动功能受到影响。膝盖是练不了的，我们只能通过增加膝盖润滑和加强腿部肌肉来减轻膝关节负担、保护膝关节，改善关节的营养状况。膝盖软组织之间的空隙内有润滑液，当双腿伸直时大腿骨和小腿骨之间的距离最大，软组织之间就能产生一定的空间。腿伸直用力上抬，实质是肌肉用力，就可以把润滑液压入膝盖软组织之间的空隙，给软组织补充营养，长时间如此可加强软组织的耐磨性能。减轻体重，改负重、跑跳运动为游泳、骑车活动，避免如爬山和爬楼梯等使疾病症状加重的运动，也有利于防护膝关节。为减轻或消除病痛、恢复功能，需要实施各类手术进行治疗，但真正恢复膝关节功能需要在手术治疗后还要进行康复治疗，其中，腿部的屈伸运动是训练患者膝关节的一大重要措施。
在申请公布号为CN 107184363 A的专利中公开了一种坐式被动膝关节康复机，其包括互相平行且倾斜设置的一对同步带传动机构，该同步带传动机构由双轴步进电机驱动，同步带传动机构之间固定连接有固定杆，所述固定杆上固定安装的小腿架，该小腿架两端分别对应转动连接大腿架和脚踏板。应用时，传动带启动后，带动固定杆沿倾斜设置的传送带上下移动，带动小腿架上下移动，实现膝关节的屈伸运动。其存在如下缺点：一，在锻炼帮助膝关节康复方面，仅进行直接的腿部的屈伸运动，功能作用相对较差，这也是现有技术中大多数膝关节康复装置的普遍缺点；二，固定杆与小腿架之间是滑动连接的关系，应用时，人体小腿部的作用点会发生变化，不利于屈伸运动的稳定控制。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题在于提供一种膝关节康复装置，其能实现腿部的屈伸运动和脚板的转动运动，促进膝关节的康复；驱动操控方便，对屈伸运动的控制较为稳定；能应用于被动训练和主动训练，应用价值较高。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：
一种膝关节康复装置，包括放置在床面上并与床面呈30°夹角的斜面滑道及通过转轴转动连接与斜面滑道上的小腿托板，所述小腿托板前端设有脚板锻炼机构；
所述斜面滑道上部设有连通其斜面的空腔，所述转轴两端分别对应架设于空腔的两个三角形侧面上，所述斜面滑道的相应位置设有供转轴沿斜面上下移动的滑槽，所述转轴上并列设有两个与转轴垂直并位于斜面滑道上斜面内的小腿托板，所述转轴位于小腿托板的中部，所述小腿托板可绕转轴转动，所述小腿托板的前后两端均设有绑定带；所述转轴的后方设有可拆卸的液压缸，所述空腔内设有固定在其侧壁上用来支撑安置液压缸的安装槽，所述液压缸的输出轴与转轴之间连接有弹簧；
所述脚板锻炼机构包括两侧通过连杆固定连接的脚背压板和脚底推板，所述脚背压板和脚底推板之间的空间能够容纳人体脚板，所述脚底推板的两侧均设有与小腿托板前端转动连接的转动杆，所述转动杆连接小腿托板一端的所在侧延长形成驱动部，脚底推板两侧转动杆的驱动部通过连接杆连接；所述连接杆与转轴或液压缸的输出轴之间连接有推动杆，且推动杆连接连接杆的一端设有弹簧二。
进一步地，所述小腿托板上表面为与人体小腿后侧结构相适配的弧形一，且小腿托板对应人体膝关节所在的一端为外凸的弧形二，小腿托板对应人体脚后跟所在的一端为内凹的弧形三，各弧形之间顺滑连接。弧形一可更好的贴合人体小腿部位，弧形二和弧形三可防止小腿托板的棱边伤害到人体相关部位。
更进一步地，所述弧形一、弧形二及弧形三上均设有软垫层。软垫层可加强防止伤害人体的防护效果并增加使用者的使用舒适感。
进一步地，所述绑定带上设有子母扣。子母扣的设置较为简单且连接稳定性较高，可保证运动过程中小腿托板的穿戴稳定性。
进一步地，所述脚背压板后侧端固定有软质垫层。可防止脚背压板在转动过程中伤害到人体脚背。
进一步地，所述滑槽内在转轴的后方设有可在滑槽内滑动的调节块，所述调节块上还设有紧固螺钉。将调节块锁定在滑槽内的不同位置后，转轴移动的距离有所不同，从而可调整小腿与大腿之间弯屈角度的大小。
3.有益效果
(1)本发明包括放置在床面上并与床面呈30°夹角的斜面滑道，斜面滑道上部设有连通其斜面的空腔。应用中，腿在斜面滑道上向上移动到位，即可实现腿部的伸直动作，较比于水平面上的移动，斜面滑道的设置更有利于腿部伸直；当腿在斜面滑道上伸直时，与床面呈30°夹角，可锻炼腿部肌肉，从而可缓解膝关节承受的压力，有利于膝关节的康复。
(2)本发明包括通过转轴转动连接与斜面滑道上的小腿托板，所述转轴位于小腿托板的中部，小腿托板可绕转轴转动，斜面滑道的相应位置设有供转轴沿斜面上下移动的滑槽。应用时，在小腿的弯屈过程中，小腿托板的前侧受重力作用绕转轴向下转动，使得小腿托板的后侧绕转轴向上转动，促进膝关节进行弯屈动作；在小腿的伸直过程中，小腿托板的前侧受重力作用产生阻止小腿伸直的力，使小腿负重，有利于提升对膝关节伸直动作的锻炼强度。在进行膝关节的屈伸运动过程中，转轴与小腿托板之间的位置相对固定，应用时，人体小腿部的作用点不会发生变化，利于屈伸运动的稳定控制。
(3)本发明的小腿托板前端设有脚板锻炼机构，脚板锻炼机构包括两侧通过连杆固定连接的脚背压板和脚底推板，脚底推板的两侧均设有与小腿托板前端转动连接的转动杆。应用中，转动杆的转动可带动脚背压板和脚底推板同步转动，从而带动脚板发生向下的转动和向上的抬起运动，可锻练小腿的比目鱼鱼肌和大腿肌肉及相关韧带，有利于膝关节软骨的代谢及防止肌肉废用性萎缩，起到促进膝关节康复的作用。
(4)本发明在空腔内转轴的后方设有可拆卸的液压缸，液压缸的输出轴与转轴之间连接有弹簧；脚底推板的两侧均设有与小腿托板前端转动连接的转动杆，转动杆连接小腿托板一端的所在侧延长形成与转轴或液压缸的输出轴连接的驱动部，且驱动部所在端设有弹簧二。应用中，液压缸驱动转轴上下移动，同时推动转动杆的驱动部，使得转动杆发生转动，带动脚背压板和脚底推板转动，实现脚板的运动。由此可知，本发明仅通过一个驱动机构就能同时实现对膝关节屈伸运动和脚板运动的同时控制，操控方便。
(5)本发明中液压缸的输出轴与转轴之间连接有弹簧，转动杆的驱动部所在端设有弹簧二。弹簧和弹簧二可缓冲相应作用力，避免瞬时用力过度对人体造成损伤；且通过调整弹簧和弹簧二的弹力可调整训练时的强度，应用价值较高。
(6)本发明中作为驱动机构的液压缸可拆卸，小腿托板的转动、转轴的移动及脚板锻炼机构的转动都能人为自主驱动。结合上述内容可知，本发明既能应用于被动训练又能应用于主动训练，应用价值较高。
综上，本发明结构优化，既可实现腿部的屈伸运动，又能实现脚板的转动运动，以使腿部肌肉和韧带得到锻炼，从而能促进膝关节的康复；驱动操控方便，对屈伸运动的控制较为稳定；能应用于被动训练和主动训练，应用价值较高。
附图说明
图1为本发明的结构示意侧视图；
图2为小腿托板4及脚板锻炼机构的结构示意图；
图3为本发明的结构示意俯视图。
附图标记：1-床面，2-斜面滑道，3-转轴，4-小腿托板，5-空腔，6-滑槽，7-绑定带，8-液压缸，9-安装槽，10-弹簧，11-连杆，12-脚背压板，13-脚底推板，14-转动杆，15-连接杆，16-推动杆，17-弹簧二，18-子母扣，19-软质垫层，20-调节块，21-紧固螺钉，41-弧形一，42-弧形二，43-弧形三，44-软垫层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例
如图1所示的一种膝关节康复装置，包括放置在床面1上并与床面1呈30°夹角的斜面滑道2及通过转轴3转动连接与斜面滑道2上的小腿托板4，所述小腿托板4前端设有脚板锻炼机构；
所述斜面滑道2上部设有连通其斜面的空腔5，如图3所示，所述转轴3两端分别对应架设于空腔5的两个三角形侧面上，所述斜面滑道2的相应位置设有供转轴3沿斜面上下移动的滑槽6，所述转轴3上并列设有两个与转轴3垂直并位于斜面滑道2上斜面内的小腿托板4，所述转轴3位于小腿托板4的中部，所述小腿托板4可绕转轴3转动，所述小腿托板4的前后两端均设有绑定带7；所述转轴3的后方设有可拆卸的液压缸8，所述空腔5内设有固定在其侧壁上用来支撑安置液压缸8的安装槽9，所述液压缸8的输出轴与转轴3之间连接有弹簧10；
如图2所示，所述脚板锻炼机构包括两侧通过连杆11固定连接的脚背压板12和脚底推板13，所述脚背压板12和脚底推板13之间的空间能够容纳人体脚板，所述脚底推板13的两侧均设有与小腿托板4前端转动连接的转动杆14，所述转动杆14连接小腿托板4一端的所在侧延长形成驱动部，脚底推板13两侧转动杆14的驱动部通过连接杆15连接；所述连接杆15与转轴3或液压缸8的输出轴之间连接有推动杆16(图中所示推动杆16设于连接杆15与转轴3之间)，且推动杆16连接连接杆15的一端设有弹簧二17。
在本实施例中，所述小腿托板4上表面为与人体小腿后侧结构相适配的弧形一41，且小腿托板4对应人体膝关节所在的一端为外凸的弧形二42，小腿托板4对应人体脚后跟所在的一端为内凹的弧形三，各弧形之间顺滑连接。弧形一41可更好的贴合人体小腿部位，弧形二42和弧形三可防止小腿托板4的棱边伤害到人体相关部位。
在本实施例中，所述弧形一41、弧形二42及弧形三43上均设有软垫层44。软垫层44可加强防止伤害人体的防护效果并增加使用者的使用舒适感。
在本实施例中，所述绑定带7上设有子母扣18。子母扣19的设置较为简单且连接稳定性较高，可保证运动过程中小腿托板4的穿戴稳定性。
在本实施例中，所述脚背压板12后侧端固定有软质垫层19。可防止脚背压板12在转动过程中伤害到人体脚背。
在本实施例中，所述滑槽6内在转轴3的后方设有可在滑槽6内滑动的调节块20，所述调节块20上还设有紧固螺钉21。将调节块20锁定在滑槽6内的不同位置后，转轴3移动的距离有所不同，从而可调整小腿与大腿之间弯屈角度的大小。
上述膝关节康复装置的具体应用过程为：
一，被动训练：
(1)膝关节弯屈及脚板的转动：启动液压缸8，使其输出轴后缩，经过弹簧10拉动转轴3沿滑槽6向下移动，小腿托板4前侧受使用者小腿重力向下转动，使得小腿托板4的后侧绕转轴3向上转动，促进膝关节进行弯屈动作；同时，通过推动杆16拉动连接杆15，即拉动转动杆14的驱动部，使得转动杆14转动，带动脚背压板12和脚底推板13向下转动，从而带动脚板发生向下的转动，可锻练小腿的比目鱼鱼肌和大腿肌肉及相关韧带，促进膝关节康复。
(2)膝关节伸直及脚板的转动：启动液压缸8，使其输出轴伸出，经过弹簧10推动转轴3沿滑槽6向上移动，小腿托板4前侧受使用者小腿重力绕转轴3向下转动，使小腿负重，有利于提升对膝关节伸直动作的锻炼强度；同时，通过推动杆16推动连接杆15，即推动转动杆14的驱动部，使得转动杆14转动，带动脚背压板12和脚底推板13向上转动，从而带动脚板发生向上的抬起运动，可锻练小腿的比目鱼鱼肌和大腿肌肉及相关韧带，促进膝关节康复，此时，伸直的腿部与床面1呈30°夹角，可锻炼腿部肌肉，从而可缓解膝关节承受的压力，有利于膝关节的康复。
二，主动训练：
拆下液压缸8后，可以调整弹簧10和弹簧二17的弹力，从而改变训练强度，使用者自主控制小腿托板4前侧绕转轴3转动的角度，小腿托板4绕转轴3转动的过程中推动转轴3上下移动，符合实际需要，成功实现自主的屈伸运动；转轴3的移动带动转动杆14转动，即可带动脚板发生向下的转动和向上的抬起运动；也可以人为自主控制进行脚板的运动。
由上述内容可知，本发明结构优化，既可实现腿部的屈伸运动，又能实现脚板的转动运动，以使腿部肌肉和韧带得到锻炼，从而能促进膝关节的康复；驱动操控方便，对屈伸运动的控制较为稳定；能应用于被动训练和主动训练，应用价值较高。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种膝关节康复装置，其特征在于，包括放置在床面(1)上并与床面(1)呈30°夹角的斜面滑道(2)及通过转轴(3)转动连接与斜面滑道(2)上的小腿托板(4)，所述小腿托板(4)前端设有脚板锻炼机构；
所述斜面滑道(2)上部设有连通其斜面的空腔(5)，所述转轴(3)两端分别对应架设于空腔(5)的两个三角形侧面上，所述斜面滑道(2)的相应位置设有供转轴(3)沿斜面上下移动的滑槽(6)，所述转轴(3)上并列设有两个与转轴(3)垂直并位于斜面滑道(2)上斜面内的小腿托板(4)，所述转轴(3)位于小腿托板(4)的中部，所述小腿托板(4)可绕转轴(3)转动，所述小腿托板(4)的前后两端均设有绑定带(7)；所述转轴(3)的后方设有可拆卸的液压缸(8)，所述空腔(5)内设有固定在其侧壁上用来支撑安置液压缸(8)的安装槽(9)，所述液压缸(8)的输出轴与转轴(3)之间连接有弹簧(10)；
所述脚板锻炼机构包括两侧通过连杆(11)固定连接的脚背压板(12)和脚底推板(13)，所述脚背压板(12)和脚底推板(13)之间的空间能够容纳人体脚板，所述脚底推板(13)的两侧均设有与小腿托板(4)前端转动连接的转动杆(14)，所述转动杆(14)连接小腿托板(4)一端的所在侧延长形成驱动部，脚底推板(13)两侧转动杆(14)的驱动部通过连接杆(15)连接；所述连接杆(15)与转轴(3)或液压缸(8)的输出轴之间连接有推动杆(16)，且推动杆(16)连接连接杆(15)的一端设有弹簧二(17)。
2.根据权利要求1所述的一种膝关节康复装置，其特征在于，所述小腿托板(4)上表面为与人体小腿后侧结构相适配的弧形一(41)，且小腿托板(4)对应人体膝关节所在的一端为外凸的弧形二(42)，小腿托板(4)对应人体脚后跟所在的一端为内凹的弧形三(43)，各弧形之间顺滑连接。
3.根据权利要求2所述的一种膝关节康复装置，其特征在于，所述弧形一(41)、弧形二(42)及弧形三(43)上均设有软垫层(44)。
4.根据权利要求1所述的一种膝关节康复装置，其特征在于，所述绑定带(7)上设有子母扣(18)。
5.根据权利要求1所述的一种膝关节康复装置，其特征在于，所述脚背压板(12)后侧端固定有软质垫层(19)。
6.根据权利要求1所述的一种膝关节康复装置，其特征在于，所述滑槽(6)内在转轴(3)的后方设有可在滑槽(6)内滑动的调节块(20)，所述调节块(20)上还设有紧固螺钉(21)。
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