CN109091827B - 偏瘫康复用姿势平衡训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种偏瘫康复用姿势平衡训练装置，包括：平置底座，固定于底座顶面的主支架，设于底座顶面、供使用者站立的电动踏板，可竖向牵引使用者、让使用者减重的减重装置，防止使用者站立时膝关节屈曲的防屈曲装置，可与使用者互动的多媒体互动装置，可检测使用者反应速度的反应速度检测装置，以及可检测供使用者击打动作的击打动作检测装置。本发明偏瘫康复用姿势平衡训练装置，可对偏瘫患者进行姿势平衡训练，可在使用者保持站立位正确姿势的同时，利用同一时间双重任务的方法，增加其他任务负荷，减少站立任务认知负荷，同时提高上肢力量、运动控制能力及操作能力。

Description

偏瘫康复用姿势平衡训练装置

技术领域

本发明涉及偏瘫康复用姿势平衡训练装置。

背景技术

偏瘫是脑外伤、脑血管病等大脑损伤遗留的一种运动功能障碍。这种运动功能障碍的表现往往是两种异常情况交织存在：激进症状及消极症状。激进症状包括肌肉痉挛、抽搐、挛缩、感觉过敏等；消极症状表现为肌肉无力、感觉减退等。这些症状导致偏瘫患者的姿势和平衡问题主要包括：①静止时的姿势及力线异常，即患者不能在站立时维持正确及稳定的头、躯干、上肢、下肢静止姿势；②动态的姿势控制障碍，即患者在进行上肢运动或步行运动时，不能维持正确的头、躯干、下肢（或单侧下肢）配合性全身肌张力分布及调整；③不能灵活地姿势和平衡控制，不能在突然有需要时快速地保护性调整全身姿势平衡。

偏瘫患者姿势控制能力和平衡能力是有紧密联系的。正确立位姿势的恢复可以让偏瘫患者重新找到正确的平衡控制模式，防止代偿，使患者的姿势和平衡能力的恢复进入良性循环；而好的平衡功能则可以带来更稳定、快速、精准的静止姿势。偏瘫患者的姿势控制改善后，步行及上肢的操作均会更稳定和有效，偏瘫的肌肉将会回到原本应该在的位置，更易发挥其应有的功能。所以偏瘫患者的姿势控制障碍的治疗是偏瘫运动康复治疗的重点和难点。

但现有偏瘫患者姿势和平衡功能治疗设备的主要缺陷一是不能促使患者主动获得正确的力线及提高患者主动的平衡控制能力。

日本专利（申请号：JP2003312290）发明专利公开了一种姿势再训练装置（PostureRetaining Apparatus）,这一装置为脑瘫、偏瘫及吞咽障碍的患保持姿势用，其使用了一种由有弹性的橡胶和聚氯乙烯材料制作的坐位姿势保持装置，该装置不是为站立位设计，而且没有提高偏瘫患者主动姿势控制能力的作用，其目的是使患者被动维持一个较为标准的坐位姿势。

日本专利（申请号：JP2004290744）发明专利公开了一种改善偏瘫患者姿势的装置，该装置是一种可穿戴的外罩，穿戴以后，偏瘫患者可以在站立时，使立位的重心移向患侧，从而提高了患侧的负重能力，该装置虽然有助于改善偏瘫患者主动向健侧负重的异常姿势，但难以达到精确维持力线，以及全身、主动及动态的姿势控制的目的。

中国专利（申请号：CN201220349927.2）公开了一种下肢康复矫姿器，该装置是为脊髓损伤或偏瘫的患者在卧床期间防止踝关节挛缩和小腿肌力减退而设计的一种保持踝关节运动能力的装置，不是为站立位姿势矫正而设计。

中国专利（申请号：CN201220138323.3）公开了一种足功能位固定器，也是为了卧床患者防止踝关节的挛缩和小腿肌肉萎缩而设计，而没有解决偏瘫患者其他部分姿势控制问题。

中国专利（申请号：CN201410005225.6）公开了一种基于平衡功能评估的气囊减重步行训练装置，这一装置是帮助步行障碍的患者在减重条件下重获步行能力的装置，该装置在患者足底设置了压力测试装置，可以提供患者双足用力大小的比较。虽然该装置也使用了减重设计，但其并未就患者的站立位静态或动态姿势改善进行设计，而是越过基本的姿势稳定训练直接提供了综合的步行训练，有姿势控制障碍的偏瘫患者在这样的步行训练中难以调节全身的张力和姿势的稳定，所以其针对患者的疗效有限。

中国专利（申请号：CN201280068959.8）公开了一种用于治疗神经学障碍的装置，这种装置尝试为患者提供一种精准的足部的运动控制，但其并不针对患者整体姿势。

中国专利（申请号：CN201610644265.4）公开了一种儿童用全身力线矫正训练装置，这种装置虽然也精准地矫正了患者力线，但更强调儿童正确力线的输入和维持，而这一目标对偏瘫的成年人来说则过低。因为成年人已形成了正确的姿势及力线习惯，只是在脑损伤后失去了部分运动或认知能力，所以在姿势控制的再学习过程中，偏瘫患者最重要的不是像儿童一样维持这一正确姿势和力线，而是如何使用更少的脑力资源完成这一姿势控制，即在复杂的双重任务中提高姿势控制的能力，所以这一装置并不适用偏瘫患者。

中国专利（申请号：CN201410191718.3）和中国专利（申请号：CN201420232528.7）均公开了可以测量双侧负重分布的偏瘫平衡康复仪，通过偏瘫患者均衡地分布双侧下肢负重重量的能力，来提高偏瘫患者的平衡能力。这种训练通过视觉观察电子称读数，达到锻炼患侧下肢的力量、本体感觉等的目的。但不足的是此类设备只能调整双侧负重程度，不能帮助患者获得和纠正力线和动态平衡能力。

中国专利（申请号：CN201521055964.2）公开了一种提高偏瘫患者平衡能力的便捷式床旁站立架，这种设备可以安全有效地固定患者的立位姿势，但不足的是，这种装置并没有改善患者主动和动态站立的能力。

综上，现有的偏瘫姿势平衡相关专利有如下缺点：①大多针对踝关节活动度和小腿肌肉力量的维持；②大多针对早期卧床的截瘫或偏瘫患者，但很少是针对长期偏瘫患者；③没有调节偏瘫患者的立位整体姿势的装置；④没有可以改善患者主动姿势控制能力的装置；⑤均为辅助治疗装置，不是以提高患者自身能力为目的的康复治疗装置；⑥没有同时治疗姿势和平衡障碍的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种偏瘫康复用姿势平衡训练装置，其可对偏瘫使用者进行姿势平衡训练。

为实现上述目的，本发明提供一种偏瘫康复用姿势平衡训练装置，包括：

平置底座，

固定于底座顶面的主支架，

设于底座顶面、供使用者站立的电动踏板，

可竖向牵引使用者、让使用者减重的减重装置，

防止使用者站立时膝关节屈曲的防屈曲装置，

可与使用者互动的多媒体互动装置，

可检测使用者反应速度的反应速度检测装置，

以及可检测供使用者击打动作的击打动作检测装置；

所述减重装置包括：供使用者穿戴的减重吊带，以及可竖向牵引减重吊带的牵引机构；牵引机构设于主支架上；

所述防屈曲装置包括：设于电动踏板正前方、使用者站立时供使用者膝关节抵靠的挡板，以及支承挡板、且可调整挡板位置的活动支架；

所述多媒体互动装置包括：设于电动踏板正前方、使用者站立时供使用者操作的竖置触摸屏；

所述反应速度检测装置包括：一端位于触摸屏左侧、另一端位于触摸屏和电动踏板之间的平置左侧轨道，吊装于左侧轨道上、可供使用者操作的竖置左侧检测柱，以及驱动左侧检测柱沿左侧轨道移动的左侧驱动机构；左侧轨道固定于主支架顶部，且左侧轨道的上述另一端位于电动踏板正前方；左侧检测柱上设有：可供使用者按压的发光按钮，以及在发光按钮开始发光时触发启动计时、且在发光按钮被按压时触发停止计时的计时器；

所述击打动作检测装置包括：一端位于触摸屏右侧、另一端位于触摸屏和电动踏板之间的平置右侧轨道，吊装于右侧轨道上、可供使用者操作的竖置右侧检测柱，以及驱动右侧检测柱沿右侧轨道移动的右侧驱动机构；右侧轨道固定于主支架顶部，且右侧轨道的上述另一端位于电动踏板正前方；右侧检测柱上设有：供使用者击打的发光区域，以及使用者击打发光区域时测量击打力度和击打速度的测量装置。

优选的，所述电动踏板设有：对使用者称重的称重模块，以及驱动电动踏板保持某一工作模式的踏板工作模式驱动模块；

所述电动踏板的工作模式包括：水平固定模式，震动模式，左右慢速轮替倾斜模式，以及前后慢速轮替倾斜模式。

优选的，所述电动踏板在水平固定模式时保持水平固定；

所述电动踏板在震动模式时进行间歇式上下震动；

所述电动踏板在左右慢速轮替倾斜模式时保持左右慢速轮替倾斜，轮替倾斜为匀速过程，一个周期至少为10秒，左右倾斜的角度为±15°；

所述电动踏板在前后慢速轮替倾斜模式时保持前后慢速轮替倾斜，轮替倾斜为匀速过程，一个周期至少为10秒，前后倾斜的角度为±25°。

优选的，所述电动踏板表面设有提示使用者站立位置的足印标志。

优选的，所述牵引机构包括：牵引绳，供牵引绳跨越或缠绕的若干滑轮，连接于牵引绳一端的牵引电机，固定于牵引绳另一端、用于连接减重吊带的连接装置，以及控制牵引电机工作的控制器。

优选的，所述电动踏板外围还设有：可拍摄使用者站立姿势的摄像装置。

优选的，偏瘫康复用姿势平衡训练装置，还包括：佩戴于使用者身上、可检测使用者姿势是否平衡的平衡检测装置。

优选的，偏瘫康复用姿势平衡训练装置，还包括：可供使用者穿戴的鞋垫。

本发明的优点和有益效果在于：提供一种偏瘫康复用姿势平衡训练装置，其可对偏瘫使用者（患者）进行姿势平衡训练，本发明可在使用者保持站立位正确姿势的同时，利用同一时间双重任务的方法，增加其他任务负荷，减少站立任务认知负荷，同时提高上肢力量、运动控制能力及操作能力。

本发明可利用双重任务理论，不光通过减重下力线调整的方法，使患者获得精准的力线，而且让偏瘫患者快速实现这一姿势的主动、动态的获得。

与其他辅助装置或替代装置不同的是，本发明不光辅助患者完成主要任务（力线矫正），还在患者获得正确力线后，给予更高难度的双重任务，导致任务难度提高，从而可以使患者完成“不能正确站立-能正确站立—能精确地站立并完成多重任务”的全过程，所以本发明装置也适合不同平衡能力的成年患者；

本发明创造性地提高了患者姿势和平衡的两项功能，目前并没有将姿势和平衡共同实现的装置，本发明装置即可实现这一突破，尤其实现了两大平衡策略之一的踝策略的重获（另一策略是髋策略）。

本发明不仅适用于偏瘫患者，也可适用于帕金森、小脑萎缩、格林巴利等存在运动或感觉障碍导致立位姿势异常、站立不稳、平衡功能缺失等患者。

附图说明

图1是本发明的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明具体实施的技术方案是：

如图1所示，本发明提供一种偏瘫康复用姿势平衡训练装置，包括：

平置底座11，

固定于底座11顶面的主支架12，

设于底座11顶面、供使用者站立的电动踏板21，

可竖向牵引使用者、让使用者减重的减重装置，

防止使用者站立时膝关节屈曲的防屈曲装置，

可与使用者互动的多媒体互动装置，

可检测使用者反应速度的反应速度检测装置60，

以及可检测供使用者击打动作的击打动作检测装置70；

所述减重装置包括：供使用者穿戴的减重吊带31，以及可竖向牵引减重吊带31的牵引机构；牵引机构设于主支架12上；

所述防屈曲装置包括：设于电动踏板21正前方、使用者站立时供使用者膝关节抵靠的挡板41，以及支承挡板41、且可调整挡板41位置的活动支架42；

所述多媒体互动装置包括：设于电动踏板21正前方、使用者站立时供使用者操作的竖置触摸屏5；

所述反应速度检测装置60包括：一端位于触摸屏5左侧、另一端位于触摸屏5和电动踏板21之间的平置左侧轨道61，吊装于左侧轨道61上、可供使用者操作的竖置左侧检测柱62，以及驱动左侧检测柱62沿左侧轨道61移动的左侧驱动机构；左侧轨道61固定于主支架12顶部，且左侧轨道61的上述另一端位于电动踏板21正前方；左侧检测柱62上设有：可供使用者按压的发光按钮，以及在发光按钮开始发光时触发启动计时、且在发光按钮被按压时触发停止计时的计时器；

所述击打动作检测装置70包括：一端位于触摸屏5右侧、另一端位于触摸屏5和电动踏板21之间的平置右侧轨道71，吊装于右侧轨道71上、可供使用者操作的竖置右侧检测柱72，以及驱动右侧检测柱72沿右侧轨道71移动的右侧驱动机构；右侧轨道71固定于主支架12顶部，且右侧轨道71的上述另一端位于电动踏板21正前方；右侧检测柱72上设有：供使用者击打的发光区域，以及使用者击打发光区域时测量击打力度和击打速度的测量装置。

所述电动踏板21设有：对使用者称重的称重模块，以及驱动电动踏板21保持某一工作模式的踏板工作模式驱动模块；

所述电动踏板21的工作模式包括：水平固定模式，震动模式，左右慢速轮替倾斜模式，以及前后慢速轮替倾斜模式。

所述电动踏板21在水平固定模式时保持水平固定；

所述电动踏板21在震动模式时进行间歇式上下震动；

所述电动踏板21在左右慢速轮替倾斜模式时保持左右慢速轮替倾斜，轮替倾斜为匀速过程，一个周期至少为10秒，左右倾斜的角度为±15°；

所述电动踏板21在前后慢速轮替倾斜模式时保持前后慢速轮替倾斜，轮替倾斜为匀速过程，一个周期至少为10秒，前后倾斜的角度为±25°。

所述电动踏板21表面设有提示使用者站立位置的足印标志22。

所述牵引机构包括：牵引绳，供牵引绳跨越或缠绕的若干滑轮，连接于牵引绳一端的牵引电机32，固定于牵引绳另一端、用于连接减重吊带31的连接装置，以及控制牵引电机32工作的控制器33。

所述电动踏板21外围还设有：可拍摄使用者站立姿势的摄像装置8。

优选的，偏瘫康复用姿势平衡训练装置，还包括：佩戴于使用者身上、可检测使用者姿势是否平衡的平衡检测装置。

优选的，偏瘫康复用姿势平衡训练装置，还包括：可供使用者穿戴的鞋垫。

本发明偏瘫康复用姿势平衡训练装置的使用方法如下：

第一步：力线矫正；使用者（患者）佩戴穿上减重吊带31并站立于电动踏板21上，双足置于足印标志22的位置，且使足踝部与使用者的耳后乳突处于同一冠状面上；如使用者因腘绳肌缩短或膝关节挛缩不能直立，则调整挡板41的高度，使挡板41正对患者膝关节并供膝关节抵靠；如使用者因跟腱挛缩等原因足跟不能着地，则穿上可调节足跟或足弓高度的鞋垫，增大使用者足与地面的接触面积；使用者站直后，通过牵引机构调整减重吊带31至合适的高度，即使用者可以直立的高度；使用者（患者）每天由站立5分钟，逐渐延长至30分钟，站立位姿势可主动维持后，即逐渐减少减重重量。

第二步：使用者（患者）由双下肢站立过渡到单侧下肢交替站立，并使使用者逐渐适应该姿势，具体过程可参考上述第一步。

第三步：提高静态踝平衡功能；使用者（患者）分别在双侧下肢及单侧下肢站立下，调整电动踏板21的工作模式，使用震动模式、左右慢速轮替倾斜模式以及前后慢速轮替倾斜模式，并同时保持使用者全身姿势的稳定不变。

第四步：提高动态全身平衡功能；当使用者（患者）姿势及力线矫正以后，去掉防屈曲装置的支持，在使用者双侧下肢或单侧下肢正确站立的同时，给予患者双重任务，目标是在增加任务难度的过程中，减少患者正确站立认知负荷，即使逐渐减小正确的站立的难度；可以选择的双重任务有三种：1）使用多媒体互动装置，触摸屏5正对使用者，触摸屏5上可设置关于计算能力、执行能力、听理解力、注意力、空间认知能力、记忆力等能力的互动测试模块，使用者通过操作触摸屏5的方式，完成互动任务；2）使用反应速度检测装置60，左侧驱动机构驱动左侧检测柱62沿左侧轨道61移动至电动踏板21正前方，左侧检测柱62置于电动踏板21和触摸屏5之间，且左侧检测柱62正对使用者，左侧检测柱62与使用者距离为30-40厘米，左侧检测柱62直径25厘米，左侧检测柱62最下端距离地面1米，左侧检测柱62上的发光按钮突然发光，使用者用最快速度按压发光按钮，计时器可以记录使用者的反应速度，完成快速反应任务；快速反应任务完成后，左侧驱动机构驱动左侧检测柱62沿左侧轨道61移动至触摸屏5左侧；3）使用击打动作检测装置70，右侧驱动机构驱动右侧检测柱72沿右侧轨道71移动至电动踏板21正前方，右侧检测柱72置于电动踏板21和触摸屏5之间，且右侧检测柱72正对使用者，右侧检测柱72与使用者距离为30-40厘米，右侧检测柱直径25厘米，右侧检测柱72最下端距离地面1米，使用者用最大的力量击打右侧检测柱72上的发光区域，测量装置可在使用者击打发光区域时测量击打力度和击打速度，完成击打任务；击打任务完成后，右侧驱动机构驱动右侧检测柱72沿右侧轨道71移动至触摸屏5右侧。

使用者在第四步过程中，需要持续保持原有的正确站立姿势，如不能维持正确姿势，则减低难度或回到第三步。

本发明可为患者带来精准的力线；本发明可在使用者站立时进行主动的腘绳肌牵伸，解决腘绳肌紧张或膝关节挛缩带来的屈膝或骨盆后倾的站立问题。

可根据摄像装置8拍摄的视频，分析使用者（患者）各关节的角度即姿势变化。摄像装置8可捕捉身体力线的维持情况，当单腿站立的时候，可反馈另一侧下肢髋关节摆动的角度。

可根据使用者身上的平衡检测装置的检测信息（可检测使用者的微小三维移动）来评估使用者站立的稳定性。

可根据使用者双足足底的压力情况，分析使用者是否有前足着地或其他足部压力异常。

可根据使用者双重任务完成情况，确定使用者的训练效果和下一步任务选择。

可综合评估所有测量指标及使用者表现，根据结果调整姿势及平衡训练方案。

本发明可在使用者保持站立位正确姿势的同时，利用同一时间双重任务的方法，增加其他任务负荷，减少站立任务认知负荷，同时提高上肢力量、运动控制能力及操作能力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.偏瘫康复用姿势平衡训练装置，其特征在于，包括：

平置底座，

固定于底座顶面的主支架，

设于底座顶面、供使用者站立的电动踏板，

可竖向牵引使用者、让使用者减重的减重装置，

防止使用者站立时膝关节屈曲的防屈曲装置，

可与使用者互动的多媒体互动装置，

可检测使用者反应速度的反应速度检测装置，

以及可检测供使用者击打动作的击打动作检测装置；

所述减重装置包括：供使用者穿戴的减重吊带，以及可竖向牵引减重吊带的牵引机构；牵引机构设于主支架上；

所述防屈曲装置包括：设于电动踏板正前方、使用者站立时供使用者膝关节抵靠的挡板，以及支承挡板、且可调整挡板位置的活动支架；

所述多媒体互动装置包括：设于电动踏板正前方、使用者站立时供使用者操作的竖置触摸屏；

所述反应速度检测装置包括：一端位于触摸屏左侧、另一端位于触摸屏和电动踏板之间的平置左侧轨道，吊装于左侧轨道上、可供使用者操作的竖置左侧检测柱，以及驱动左侧检测柱沿左侧轨道移动的左侧驱动机构；左侧轨道固定于主支架顶部，且左侧轨道的上述另一端位于电动踏板正前方；左侧检测柱上设有：可供使用者按压的发光按钮，以及在发光按钮开始发光时触发启动计时、且在发光按钮被按压时触发停止计时的计时器；

所述击打动作检测装置包括：一端位于触摸屏右侧、另一端位于触摸屏和电动踏板之间的平置右侧轨道，吊装于右侧轨道上、可供使用者操作的竖置右侧检测柱，以及驱动右侧检测柱沿右侧轨道移动的右侧驱动机构；右侧轨道固定于主支架顶部，且右侧轨道的上述另一端位于电动踏板正前方；右侧检测柱上设有：供使用者击打的发光区域，以及使用者击打发光区域时测量击打力度和击打速度的测量装置。

2.根据权利要求1所述的偏瘫康复用姿势平衡训练装置，其特征在于，所述电动踏板设有：对使用者称重的称重模块，以及驱动电动踏板保持某一工作模式的踏板工作模式驱动模块；

所述电动踏板的工作模式包括：水平固定模式，震动模式，左右慢速轮替倾斜模式，以及前后慢速轮替倾斜模式。

3.根据权利要求2所述的偏瘫康复用姿势平衡训练装置，其特征在于，所述电动踏板在水平固定模式时保持水平固定；

所述电动踏板在震动模式时进行间歇式上下震动；

所述电动踏板在左右慢速轮替倾斜模式时保持左右慢速轮替倾斜，轮替倾斜为匀速过程，一个周期至少为10秒，左右倾斜的角度为±15°；

所述电动踏板在前后慢速轮替倾斜模式时保持前后慢速轮替倾斜，轮替倾斜为匀速过程，一个周期至少为10秒，前后倾斜的角度为±25°。

4.根据权利要求1所述的偏瘫康复用姿势平衡训练装置，其特征在于，所述电动踏板表面设有提示使用者站立位置的足印标志。

5.根据权利要求1所述的偏瘫康复用姿势平衡训练装置，其特征在于，所述牵引机构包括：牵引绳，供牵引绳跨越或缠绕的若干滑轮，连接于牵引绳一端的牵引电机，固定于牵引绳另一端、用于连接减重吊带的连接装置，以及控制牵引电机工作的控制器。

6.根据权利要求1所述的偏瘫康复用姿势平衡训练装置，其特征在于，所述电动踏板外围还设有：可拍摄使用者站立姿势的摄像装置。

7.根据权利要求1所述的偏瘫康复用姿势平衡训练装置，其特征在于，还包括：佩戴于使用者身上、可检测使用者姿势是否平衡的平衡检测装置。

8.根据权利要求1所述的偏瘫康复用姿势平衡训练装置，其特征在于，还包括：可供使用者穿戴的鞋垫。

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