CN111135056B

CN111135056B - 一种基于红外传感技术的骨关节康复机

Info

Publication number: CN111135056B
Application number: CN202010141201.9A
Authority: CN
Inventors: 柳翔云
Original assignee: Affiliated Hospital of University of Qingdao
Current assignee: Affiliated Hospital of University of Qingdao
Priority date: 2020-03-04
Filing date: 2020-03-04
Publication date: 2022-03-22
Anticipated expiration: 2040-03-04
Also published as: CN111135056A

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，其涉及一种基于红外传感技术的骨关节康复机，该康复机用于膝关节的康复治疗，其包括操作平台、运动组件、红外监控辅助治疗组件；该骨关节康复机能够针对膝关节不同损伤状态的患者进行分阶段康复锻炼，第一阶段，膝关节不能发力时，能够利用气缸等组件强制带动膝关节运动；第二阶段，当关节状态有所恢复或者病症较轻时，能够利用腿部和关节处的肌肉做屈膝动作，腿部和关节处的肌肉克服弹簧的弹力来进行康复锻炼；另外，本申请康复机的红外监控辅助治疗组件能够感测膝关节的红外辐射以监控关节处温度、对关节进行雾化降温治疗，缓解运动造成的膝关节不适。

Description

一种基于红外传感技术的骨关节康复机

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种基于红外传感技术的骨关节康复机。

背景技术

目前，国内、外为脑卒中等引起的肢癣，手术后遗症等引起的肢体关节强直的患者所研制的肢体关节康复健身器械种类很多，但实际应用时存在许多问题，如专利号为91222440.1的床边肢体关节运动器，它具有驱使患者上肢的肩、肘、腕、掌指关节，下肢的髋、膝、踝关节被动运动，加速肢体功能恢复，改善血液循环，防止肌肉萎缩的功能。但是，该运动器的构成是将一个长形的机体固定在机体支架上，上肢伸缩支架和下肢支架分别固定在机体的两端，下胺弹性托固定于机体的中部。这种结构的各个组合件比较分散，中间机械传动环节多，运动器整体体积大，给医护人员在病房应用带来诸多不便。另外，该结构只适合于患者被动运动，而对具有一定主动功能的患者，却无法使其发挥主动运动的作用，影响其功能的恢复速度。

而公开号为CN2239830Y的用于活动人体四肢关节的运动器械，主要由主机和与主机组配的掌指关节运动器，下肢关节运动器，腕关节运动器，摇把构成。其特点是主机为一个箱体，装配有一个起落架，起落架上部有一个可以与掌指、下肢、腕关节运动器、摇把连接的转套，通过装配在箱体内的电机、链轮、链条，把动力传递给起落架内的主轴，带动转套转动。该结构适用于脑卒中后偏瘫早期的卧床患者在床边进行肢体关节主、被动运动，但该设备监控功能不足，对于关节脆弱的患者，盲目的运动易造成关节的二次伤害。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于红外传感技术的骨关节康复机，该康复机用于膝关节的康复治疗，其包括操作平台、运动组件、红外监控辅助治疗组件；所述操作平台包括底板、工作台，所述底板、工作台之间设置多根高度可调的支柱，所述底板下方设置多个万向轮；所述工作台上中间位置放置有控制器，所述控制器上设置有操控显示面板；所述工作台上控制器左右两侧分别设置有前后方向上的滑轨，所述滑轨上滑动设置有与所述控制器相连的左升降气缸、右升降气缸；所述左升降气缸、右升降气缸上分别安装有可升降的左L型气缸杆、右L型气缸杆，所述左L型气缸杆、右L型气缸杆分别包括竖杆和横杆，其中左L型气缸杆、右L型气缸杆的竖杆分别与左升降气缸、右升降气缸连接；所述运动组件包括底座，所述底座表面沿长度方向上开设有滑槽，所述滑槽内滑动安装有滑块，所述滑块铰接安装有支架，所述支架远离滑块的一端套筒，所述套筒内转动安装有转轴，所述转轴两端面分布开设有四个螺纹孔，转轴通过螺纹孔、螺钉可拆卸的安装于所述左L型气缸杆或右L型气缸杆的横杆上；所述红外监控辅助治疗组件与控制器相连，用于实时监控膝关节的状态。

进一步的，所述红外监控辅助治疗组件包括护膝和多功能药熏冷却装置；其中护膝为可套附在膝关节处的筒状结构，其从外向内依次包括均由弹性材料制成的外层、中间层和透气层，所述中间层内间隔设置有多个红外传感元件和输汽管路，所述红外传感元件与所述控制器相连，用于感测膝关节的红外辐射以监控关节处温度；所述多功能药熏冷却装置与控制器相连，其包括冷却单元和药剂蒸汽输送单元；输汽管路与所述药剂蒸汽输送单元相连，所述药剂蒸汽输送单元能够将药剂雾化，雾化后的药剂经所述输汽管路、透气层活化膝关节；所述冷却单元能够对雾化后的药剂降温，当红外传感元件检测到膝关节的温度超过阈值时，冷却单元工作，使雾化后的药剂降温，降温后的药剂经皮肤降低膝关节的温度，缓解运动造成的膝关节不适。

进一步的，所述滑槽中可拆卸的安装有弹簧，所述弹簧的一端与所述滑槽靠近膝盖的一侧连接，另一端与所述滑块连接；使用时，将所述转轴从右L型气缸杆或左升降气缸上拆下来，使运动组件的底座平放在小腿下方的病床上，腿放在支架上伸直与支架绑缚在一起，且保证膝盖关节部位搭在所述套筒上，利用腿部和关节处的肌肉做屈膝动作，滑块滑动逐步压缩弹簧，腿部和关节处的肌肉克服所述弹簧的弹力来进行康复锻炼。

进一步的，所述套筒两侧分别设置有一护板，用于从两侧对膝关节进行定位。

进一步的，该装置根据患者膝关节的恢复状态选择相应弹力的弹簧。

进一步的，所述操作平台的工作台下表面安装有抽屉，抽屉用于容纳所述弹簧、护膝。

进一步的，所述多功能药熏冷却装置放置在操作平台的底板上。

进一步的，通过操控显示面板可预设右升降气缸和左升降气缸的升降速度、药剂降温的温度、控制冷却单元开启的温度阈值。

进一步的，支架靠近滑块的上端面设置有可调节的脚踏板。

本发明的有益效果为：

本申请的基于红外传感技术的骨关节康复机，可用于膝关节的康复治疗，主要针对卧床的病患，恢复其膝关节的曲张运动及膝关节肌肉的状态；

本申请的骨关节康复机能够针对膝关节不同损伤状态的患者进行分阶段康复锻炼，第一阶段，能够利用气缸等组件强制带动膝关节运动，主要针对的是病患由于手术等原因，膝关节不能发力进行运动，其利用该康复机进行康复锻炼时，若想对左腿膝关节进行康复治疗，患者平躺于病床上，将右升降气缸的右L型气缸杆调制最低位，也即初始位置，将运动组件的转轴左侧面通过螺钉与左L型气缸杆的横杆端部固定连接，调节支柱的高度，使运动组件的底座平放在左小腿下方的病床上，腿伸直，左小腿放在支架上伸直与支架绑缚在一起，且保证膝盖关节部位搭在套筒上，这时候，开启右升降气缸，右升降气缸通过右L型气缸杆带动转轴向上运动，运动组件带动左腿膝关节弯曲向上运动，完成屈膝动作；右升降气缸通过右L型气缸杆带动转轴向下运动，运动组件带动左腿膝关节舒张向下运动，恢复原位；

第二阶段，当患者关节状态有所恢复或者病症较轻，为了进一步恢复膝关节处和腿部的肌肉，该康复机能够将所述转轴从右L型气缸杆或左升降气缸上拆下来，使运动组件的底座平放在小腿下方的病床上，腿放在支架上伸直与支架绑缚在一起，且保证膝盖关节部位搭在所述套筒上，利用腿部和关节处的肌肉做屈膝动作，滑块滑动逐步压缩弹簧，腿部和关节处的肌肉克服所述弹簧的弹力来进行康复锻炼；

另外，本申请的康复机还包括红外监控辅助治疗组件，所述红外监控辅助治疗组件包括护膝和多功能药熏冷却装置；其中护膝为可套附在膝关节处的筒状结构，其从外向内依次包括均由弹性材料制成的外层、中间层和透气层，所述中间层内间隔设置有多个红外传感元件和输汽管路，所述红外传感元件与所述控制器相连，用于感测膝关节的红外辐射以监控关节处温度；所述多功能药熏冷却装置与控制器相连，其包括冷却单元和药剂蒸汽输送单元；输汽管路与所述药剂蒸汽输送单元相连，所述药剂蒸汽输送单元能够将药剂雾化，雾化后的药剂经所述输汽管路、透气层活化膝关节；所述冷却单元能够对雾化后的药剂降温，当红外传感元件检测到膝关节的温度超过阈值时，冷却单元工作，使雾化后的药剂降温，降温后的药剂经皮肤降低膝关节的温度，缓解运动造成的膝关节不适。

附图说明

图1为本发明基于红外传感技术的骨关节康复机整体结构示意图；

图2为本发明骨关节康复机运动组件的结构示意图之一；

图3为本发明骨关节康复机运动组件的结构示意图之二；

图4为本发明骨关节康复机护膝的示意图；

图5为本发明骨关节康复机护膝的截面示意图；

其中，万向轮11，底板12，支柱13，多功能药熏冷却装置14，抽屉15，工作台16，控制器17，操控显示面板18，右升降气缸19，右L型气缸杆20，左升降气缸21，左L型气缸杆22，支撑组件23，底座24，滑槽25，滑块26，支架27，脚踏28，转轴19，套筒30，护板31，弹簧32，护膝33，外层34，中间层35，透气层36，红外传感元件37，输汽管路38。

具体实施方式

本发明的优点、特征以及达成所述目的的方法通过附图及后续的详细说明将会明确。

参见图1-5，提供一种基于红外传感技术的骨关节康复机，该康复机用于膝关节的康复治疗，其包括操作平台、运动组件、红外监控辅助治疗组件；所述操作平台包括底板12、工作台16，所述底板12、工作台16之间设置多根高度可调的支柱13，所述底板12下方设置多个万向轮11；所述工作台16上中间位置放置有控制器17，所述控制器17上设置有操控显示面板18；所述工作台16上控制器17左右两侧分别设置有前后方向上的滑轨，所述滑轨上滑动设置有与所述控制器17相连的左升降气缸21、右升降气缸19；所述左升降气缸21、右升降气缸19上分别安装有可升降的左L型气缸杆22、右L型气缸杆20，所述左L型气缸杆22、右L型气缸杆20分别包括竖杆和横杆，其中左L型气缸杆22、右L型气缸杆20的竖杆分别与左升降气缸21、右升降气缸19连接；所述运动组件包括底座24，所述底座24表面沿长度方向上开设有滑槽25，所述滑槽25内滑动安装有滑块26，所述滑块26铰接安装有支架27，所述支架27远离滑块26的一端套筒30，所述套筒30内转动安装有转轴19，所述转轴19两端面分布开设有四个螺纹孔，转轴19通过螺纹孔、螺钉可拆卸的安装于所述左L型气缸杆22或右L型气缸杆20的横杆上；所述红外监控辅助治疗组件与控制器相连，用于实时监控膝关节的状态。

工作时，若想对左腿膝关节进行康复治疗，患者平躺于病床上，将右升降气缸19的右L型气缸杆20调制最低位，也即初始位置，将运动组件的转轴19左侧面通过螺钉与左L型气缸杆22的横杆端部固定连接，调节支柱13的高度，使运动组件的底座24平放在左小腿下方的病床上，腿伸直，左小腿放在支架27上伸直与支架27绑缚在一起，且保证膝盖关节部位搭在套筒30上，这时候，开启右升降气缸19，右升降气缸19通过右L型气缸杆20带动转轴19向上运动，运动组件带动左腿膝关节弯曲向上运动，完成屈膝动作；右升降气缸19通过右L型气缸杆20带动转轴19向下运动，运动组件带动左腿膝关节舒张向下运动，恢复原位。

进一步的，所述红外监控辅助治疗组件包括护膝33和多功能药熏冷却装置14；其中护膝33为可套附在膝关节处的筒状结构，其从外向内依次包括均由弹性材料制成的外层34、中间层35和透气层36，所述中间层35内间隔设置有多个红外传感元件37和输汽管路38，所述红外传感元件37与所述控制器17相连，用于感测膝关节的红外辐射以监控关节处温度；所述多功能药熏冷却装置14与控制器17相连，其包括冷却单元和药剂蒸汽输送单元；输汽管路38与所述药剂蒸汽输送单元相连，所述药剂蒸汽输送单元能够将药剂雾化，雾化后的药剂经所述输汽管路38、透气层36活化膝关节；所述冷却单元能够对雾化后的药剂降温，当红外传感元件37检测到膝关节的温度超过阈值时，冷却单元工作，使雾化后的药剂降温，降温后的药剂经皮肤降低膝关节的温度，缓解运动造成的膝关节不适。

进一步的，为了恢复膝关节处和腿部的肌肉，所述滑槽25中可拆卸的安装有弹簧32，所述弹簧32的一端与所述滑槽25靠近膝盖的一侧连接，另一端与所述滑块26连接；使用时，将所述转轴19从右L型气缸杆20或左升降气缸21上拆下来，使运动组件的底座24平放在小腿下方的病床上，腿放在支架27上伸直与支架27绑缚在一起，且保证膝盖关节部位搭在所述套筒30上，利用腿部和关节处的肌肉做屈膝动作，滑块26滑动逐步压缩弹簧32，腿部和关节处的肌肉克服所述弹簧32的弹力来进行康复锻炼。

进一步的，所述套筒30两侧分别设置有一护板31，用于从两侧对膝关节进行定位。

进一步的，该装置根据患者膝关节的恢复状态选择相应弹力的弹簧32。

进一步的，所述操作平台的工作台16下表面安装有抽屉15，抽屉15用于容纳所述弹簧32、护膝33。

进一步的，所述多功能药熏冷却装置14放置在操作平台的底板12上。

进一步的，通过操控显示面板18可预设右升降气缸19和左升降气缸21的升降速度、药剂降温的温度、控制冷却单元开启的温度阈值。

进一步的，所述支架27靠近滑块的上端面设置有可调节的脚踏板28，以适应不同的患者。

以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种基于红外传感技术的骨关节康复机，其特征在于，该康复机用于膝关节的康复治疗，其包括操作平台、运动组件、红外监控辅助治疗组件；所述操作平台包括底板（12）、工作台（16），所述底板（12）、工作台（16）之间设置多根高度可调的支柱（13），所述底板（12）下方设置多个万向轮（11）；所述工作台（16）上中间位置放置有控制器（17），所述控制器（17）上设置有操控显示面板（18）；所述工作台（16）上控制器（17）左右两侧分别设置有前后方向上的滑轨，所述滑轨上滑动设置有与所述控制器（17）相连的左升降气缸（21）、右升降气缸（19）；所述左升降气缸（21）、右升降气缸（19）上分别安装有可升降的左L型气缸杆（22）、右L型气缸杆（20），所述左L型气缸杆（22）、右L型气缸杆（20）分别包括竖杆和横杆，其中左L型气缸杆（22）、右L型气缸杆（20）的竖杆分别与左升降气缸（21）、右升降气缸（19）连接；所述运动组件包括底座（24），所述底座（24）表面沿长度方向上开设有滑槽（25），所述滑槽（25）内滑动安装有滑块（26），所述滑块（26）铰接安装有支架（27），所述支架（27）远离滑块（26）的一端套筒（30），所述套筒（30）内转动安装有转轴（29），所述转轴（29）两端面分布开设有四个螺纹孔，转轴（29）通过螺纹孔、螺钉可拆卸的安装于所述左L型气缸杆（22）或右L型气缸杆（20）的横杆上；所述红外监控辅助治疗组件与控制器相连，用于实时监控膝关节的状态；

所述红外监控辅助治疗组件包括护膝（33）和多功能药熏冷却装置（14）；其中护膝（33）为可套附在膝关节处的筒状结构，其从外向内依次包括均由弹性材料制成的外层（34）、中间层（35）和透气层（36），所述中间层（35）内间隔设置有多个红外传感元件（37）和输汽管路（38），所述红外传感元件（37）与所述控制器（17）相连，用于感测膝关节的红外辐射以监控关节处温度；所述多功能药熏冷却装置（14）与控制器（17）相连，其包括冷却单元和药剂蒸汽输送单元；输汽管路（38）与所述药剂蒸汽输送单元相连，所述药剂蒸汽输送单元能够将药剂雾化，雾化后的药剂经所述输汽管路（38）、透气层（36）活化膝关节；所述冷却单元能够对雾化后的药剂降温，当红外传感元件（37）检测到膝关节的温度超过阈值时，冷却单元工作，使雾化后的药剂降温，降温后的药剂经皮肤降低膝关节的温度，缓解运动造成的膝关节不适；

所述滑槽（25）中可拆卸的安装有弹簧（32），所述弹簧（32）的一端与所述滑槽（25）靠近膝盖的一侧连接，另一端与所述滑块（26）连接；使用时，将所述转轴（2 9）从右L型气缸杆（20）或左升降气缸（21）上拆下来，使运动组件的底座（24）平放在小腿下方的病床上，腿放在支架（27）上伸直与支架（27）绑缚在一起，且保证膝盖关节部位搭在所述套筒（30）上，利用腿部和关节处的肌肉做屈膝动作，滑块（26）滑动逐步压缩弹簧（32），腿部和关节处的肌肉克服所述弹簧（32）的弹力来进行康复锻炼。

2.根据权利要求1所述的一种基于红外传感技术的骨关节康复机，其特征在于：所述套筒（30）两侧分别设置有一护板（31），用于从两侧对膝关节进行定位。

3.根据权利要求1所述的一种基于红外传感技术的骨关节康复机，其特征在于：该装置根据患者膝关节的恢复状态选择相应弹力的弹簧（32）。

4.根据权利要求3所述的一种基于红外传感技术的骨关节康复机，其特征在于：所述操作平台的工作台（16）下表面安装有抽屉（15），抽屉（15）用于容纳所述弹簧（32）、护膝（33）。

5.根据权利要求1所述的一种基于红外传感技术的骨关节康复机，其特征在于：所述多功能药熏冷却装置（14）放置在操作平台的底板（12）上。

6.根据权利要求1所述的一种基于红外传感技术的骨关节康复机，其特征在于：通过操控显示面板（18）可预设右升降气缸（19）和左升降气缸（21）的升降速度、药剂降温的温度、控制冷却单元开启的温度阈值。

7.根据权利要求1所述的一种基于红外传感技术的骨关节康复机，其特征在于：支架（27）靠近滑块的上端面设置有可调节的脚踏板（28）。