CN113520690B - 一种医用脊柱矫正机的矫正架机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种医用脊柱矫正机的矫正架机构，包括紧固架、紧固板，紧固架与紧固板构成矩形框架，矩形框架内部固定安装有点阵结构，点阵结构由多个点阵单元相互拼接构成的36列74行的整体结构，矫正架机构可前后移动，点阵单元作为位移传感器时，矫正架机构向前移动并使点阵结构按压患者背部，从而点阵结构可拓印出患者背部形状，电脑可根据点阵结构采集的信息建立患者背部的三维模型，进而计算出患者脊柱弯曲情况并制定相应的矫正计划，建模机构可根据电脑修正后的脊柱三维模型在点阵结构上建立新的点阵模型，之后矫正架机构向前移动后并根据需要对患者背部进行周期静压和脉冲按压的方式进行矫正治疗，直至完成矫正计划。

Description

一种医用脊柱矫正机的矫正架机构

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种医用脊柱矫正机的矫正架机构。

背景技术

脊柱弯曲病是一种难以快速根治的骨科疾病，其中最为常见的便是胸椎异常后突症状，俗称驼背，驼背中最常见的是能够被纠正的活动性驼背，活动性驼背又主要包括长期坐姿不良引起的姿势型驼背、疾病导致躯干肌无力引起的麻痹型驼背和继发于腰椎过度前凸的代偿性驼背；驼背除了对人体外形产生损害以外，也为日常生活带来很多不便。

驼背的主要位置在腹部与胸部之间的脊椎骨长期处于弯曲或深度弯曲，这也是目前青少年近视发病率较高的主要原因，年轻时的轻微驼背如果不及时矫正，驼背程度会加大，随着年龄的增加难以恢复。在公开号为CN206961296U、CN206414375U和CN304114646S的专利中公开了背部姿态矫正等相关产品，这些产品在一定程度上起到了矫正脊椎的作用，但使用者腋下普遍存在被弹性物压迫的不适感，所以很难进行长期佩戴。

公开号为CN103300620B的发明专利公开了一种防驼背座椅，其特征在于上半腿和下半腿可以在接近竖直方向上相互平移，坐姿感测单元位于椅背上，用于感测人对所述椅背的压力，锁紧装置用于锁紧第一齿条和第一齿轮，缩紧装置与坐姿感测单元连接，当坐姿不端正时，会发出提醒。上述方案存在以下问题：在实际使用中，长时间坐在椅子上的人需要或者是不自觉的会活动身体，此时也容易出现桌腿的失衡，给正常使用带来不便，存在一定的局限性。

公开号为CN111514529B的发明专利公开了一种骨科医疗矫正装置的使用方法，包括：靠板、把手、四个压力传感器，靠板为使用者背部提供支撑，两个把手供使用者握持，四个压力传感器分别监测头部、肩部和臀部是否压紧靠板。上述方案存在以下问题：①使用者只能站立进行操作，驼背患者本身由于脊椎存在非正常弯曲，使腰椎支撑身体的能力降低，长时间的站立姿态会使患者在矫正过程中疲乏不堪；②让位槽可在滑杆上滑动并且靠板也可相对于滑杆进行翻转，这就导致在使用过程中，使用者对靠板的压力中心必须在滑杆上，操作难度过高，否则靠板会相对于滑杆滑动并向后翻转，使患者向后摔倒，造成人身伤害；③人的脊柱是存在正常生理弯曲的，而靠板是平面结构，患者将背部长时间贴合于靠板上反而使脊柱得不到正确的矫正，甚至会出现矫枉过正的情况；④四个压力触点的位置是固定的，而患者身高体型各不相同，体型较小的青少年无法同时触发四个压力触点，从而使矫正装置存在较大的受众局限性。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种医用脊柱矫正机的矫正架机构，采用点阵原理，能够根据不同患者体型和病情，针对性地进行矫正，自动化程度高，智能化程度高。

本发明采取的技术方案为：一种医用脊柱矫正机的矫正架机构，以下称矫正架机构，包括紧固架、紧固板、第五导轨、第二齿条、第六导轨、第三齿条、第二电机、齿轮、背盖，其特征在于：紧固架与紧固板构成矩形框架，矩形框架内部固定安装有点阵结构，点阵结构由多个点阵单元相互拼接构成的36列74行的整体结构，矫正架机构可前后移动，点阵单元作为位移传感器时，矫正架机构向前移动并使点阵结构按压患者背部，从而点阵结构可拓印出患者背部形状，电脑可根据点阵结构采集的信息建立患者背部的三维模型，进而计算出患者脊柱弯曲情况并制定相应的矫正计划，建模机构可根据电脑修正后的脊柱三维模型在点阵结构上建立新的点阵模型，之后矫正架机构向前移动后并根据需要对患者背部进行周期静压和脉冲按压的方式进行矫正治疗，直至完成矫正计划。

作为优选，点阵单元上侧设有四个定位孔和两个镜像设置的T形定位槽，插板为H形结构，T形定位槽的尺寸与插板一半的尺寸相同，从而两个左右相邻的点阵单元进行拼接时可采用一个插板插入两个点阵单元相邻的T形定位槽中，实现左右相邻两个点阵单元纵向和横向位置的锁定。

作为优选，矩形框架内部下侧的紧固架上横向设置有36组定位孔，每组定位孔的尺寸与点阵单元上侧的四个定位孔尺寸相同，矩形框架内部上侧的紧固板上横向设置有36组定位杆，每组定位杆的尺寸与点阵单元下侧的四个定位杆尺寸相同，点阵结构由36列点阵单元和74行点阵单元经相应的插板拼接后安装于紧固架与紧固板构成矩形框架内，最底下一行点阵单元的定位杆插入位于紧固架上对应的定位孔内，紧固板上的定位杆插入最上位置一行相应点阵单元的定位孔内，从而点阵结构与紧固架和紧固板构成一个整体，为美化设备外观并为点阵结构提供保护，背盖紧固安装于紧固架背侧，其下端设有供线束穿过的开口。

作为优选，紧固架左侧纵向固定设置有第五导轨和第二齿条，紧固架右侧纵向固定设置有第六导轨和第三齿条，第二齿条和第三齿条为斜齿条，紧固架下端两侧所设的八个滑块分别与对应的四个导轨配合安装并构成移动副，第二电机集成有编码器并通过螺钉固定安装于紧固架背侧下端，齿轮与第二电机的输出轴同轴紧固连接，齿轮与齿条啮合安装构成的齿轮齿条传动，从而第二电机可通过齿轮齿条驱动矫正架机构的前后移动。

本发明的有益效果：

①点阵单元可实现位移传感器的技术效果，从而可使矫正架机构拓印出患者背部的形状，电脑可根据各点位置建立患者背部三维模型，进而分析出患者脊柱弯曲数据，自动化程度高，智能化程度高；

②矫正架机构中的点阵结构由多个点阵单元相互拼接构成，点阵单元通过定位杆和定位孔的配合，实现上下相邻的两个点阵单元纵向和横向的位置锁定，通过插板的作用可实现左右相邻两个点阵单元纵向和横向位置的锁定，这样的相互拼接定位结构简单有效，连接稳固，从而可使矫正架机构拓印患者背部模型并对脊柱进行矫正治疗。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体结构示意图。

图3为本发明后端局部剖视图。

图4为本发明的爆炸示意图。

图5为座椅机构示意图。

图6为座椅机构的爆炸示意图。

图7为座椅机构的局部放大示意图。

图8为座椅机构的局部放大示意图。

图9为座椅机构的局部放大示意图。

图10为安全销安装位置的局部剖面示意图。

图11为拔下安全销后的状态示意图。

图12为点阵单元的整体结构示意图。

图13为点阵单元的剖面结构示意图。

图14为点阵单元相互拼接的结构示意图。

图15为建模机构的爆炸示意图。

图16为建模过程的状态示意图。

图17为建模机构停置于矫正架机构上方时的状态示意图。

图18为第一滑台安装位置的局部放大结构示意图。

图19为底座的结构示意图。

图20为支撑板的结构示意图。

图21为上转杆的结构示意图。

图22为滑杆的结构示意图。

附图标号：1基座机构、101底座、101.1气棒连接耳、101.2丝杠安装耳、102第一齿条、103第一导轨、104第二导轨、105丝杠、106第一电机、107第三导轨；2座椅机构、201坐垫、202支撑板、202.1左连接耳、202.2右连接耳、202.3拉手槽、202.4滑杆槽、202.5上接口座、203上滑板、204第四导轨、205滑杆、205.1滑轴、205.2滑槽、206拉手、207第一支杆、208第二支杆、209拉线、210压杆、211第三支杆、212第四支杆、213下滑板、214上转杆、214.1压杆座、214.2下接口座、215气压棒、216下转套；3矫正架机构、301紧固架、302紧固板、303第五导轨、304第二齿条、305第六导轨、306第三齿条、307第二电机、308齿轮、309背盖；4建模机构、401压板、402电推杆组、403摆转架、404第一蜗轮杆、405第一摆杆、406第一滑台、407第一蜗杆、408第三电机、409第一支架、410第二蜗杆、411第一同步带、412第四电机、413第二蜗轮杆、414第二摆杆、415第二滑台、416第三蜗杆、417第五电机、418第二支架、419第四蜗杆、420第二同步带、421第六电机；5支撑机构、501下滑杆、501.1丝杠螺母、502电推杆、503安全绳、504安全销、504.1锁紧盖、504.2弹簧、504.3顶珠、505上滑杆、506挡板、506.1插销槽；6点阵单元、601顶杆、602单元主体、602.1前仓、602.2锁止仓、602.3后仓、603磁屏蔽环、604调整环、605推杆、606液压传感器、607快插座、608快插头、609加磁线、609.1电感线圈、610插板、611复位弹簧。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2所示，一种医用智能脊柱矫正机，包括基座机构1、座椅机构2、矫正架机构3、建模机构4、支撑机构5、点阵单元6，其特征在于：基座机构1固定于地面并为设备提供稳定支撑，座椅机构2安装于基座机构1前端上侧，座椅机构2为使用者提供乘坐支撑，并可根据使用者身高体型调节座椅至合适高度，座椅机构2中的拉手206向外拉出可控制气压棒215的伸长，从而实现座椅的高度调节，拉手206亦可实现隐藏，为使用者提供舒适的腿部活动空间，矫正架机构3安装于基座机构1上侧并可进行前后移动，多个点阵单元6相互拼接固定安装于矫正架机构3内部构成点阵结构，点阵单元6中的顶杆601受压后向后移动，通过液压传感器606实时监测其内部的磁流变液压强，并通过压强换算出顶杆601的移动距离，从而使点阵单元6具有位移传感器的功能，对磁流变液施加磁场可实现顶杆601的位置固定，从而使点阵单元6可用于脊柱的矫正治疗中，建模机构4安装于矫正架机构3上，并可相对于矫正架机构3上下移动，建模机构4上设置的一列电推杆组402可依次对矫正架机构3上各个点阵单元6的顶杆601进行定位，从而在整个点阵结构上针对于患者脊柱弯曲情况，建立合适的矫正模型，支撑机构5下端滑动安装于基座机构1侧面，支撑机构5上端设有的挡板506可根据患者身高体型进行调整高度和位置，以使挡板506可压附于患者胸前，在进行脊柱矫正时为患者提供水平支撑，挡板506解除锁定后可快速向前转动90°，以使患者能够迅速脱离座椅，保证人身安全。

将座椅机构2调整至合适高度后，患者端坐于座椅上，挡板506调整至合适高度后向后移动并压附于患者胸前，矫正架机构3向前移动使点阵结构中点阵单元6内的顶杆601接触患者后背，直至至少一个顶杆601到达行程极限位置后，矫正架机构3开始向后移动至基座机构1后端，从而点阵结构中的点阵单元6可以得到患者背部的骨骼形状，经电脑内的数据库智能对比分析后可得到患者的脊柱弯曲情况，并制定科学有效的矫正计划，之后建模机构4中的摆转架403向前转动后再向下移动，依次将点阵结构中的所有点阵单元6进行建模，完成建模后的矫正架机构3向前移动直至与患者背部接触，并按照一定规律间歇对患者背部施压，直至完成矫正计划。

如图3、图4、图5、图19所示，所述的基座机构1包括底座101、第一齿条102、第一导轨103、第二导轨104、丝杠105、第一电机106、第三导轨107，其中底座101为H形结构，其底部通过地脚螺栓紧固安装于地面，底座101上侧后端两侧壁上纵向设置有两对第一导轨103，上侧前端设置有气棒连接耳101.1和一对第三导轨107，底座101右侧面设置有一对丝杠安装耳101.2，丝杠105转动安装于一对丝杠安装耳101.2上，第一电机106集成有编码器并通过螺钉紧固安装于底座101右侧面，且第一电机106的输出轴通过联轴器与丝杠105后端同轴连接，第二导轨104纵向设置于底座101右侧面，第一齿条102紧固安装于底座101上侧后端。

如图5、图6、图7、图8、图9、图20、图21、图22所示，所述的座椅机构2包括坐垫201、支撑板202、上滑板203、第四导轨204、滑杆205、拉手206、第一支杆207、第二支杆208、拉线209、压杆210、第三支杆211、第四支杆212、下滑板213、上转杆214、气压棒215、下转套216，其中支撑板202通过柔软的坐垫201为患者提供稳定且舒适的支撑，上滑板203、第四导轨204、第一支杆207、第二支杆208、第三支杆211、第四支杆212、下滑板213构成X形升降结构实现支撑板202的高度调节，以使不同身高的患者均能调整到合适的坐姿，气压棒215通过上转杆214和下转套216为X形升降结构的升高提供驱动力，可隐藏的拉手206通过拉线209和压杆210控制气压棒215的打开和关闭。

升高座椅时，在空载状态下，将拉手206向前拉出后再向上拉动，拉手206可通过拉线209使压杆210按动气压棒215顶端的开关，从而气压棒215伸长，实现座椅的升高；降低座椅时，患者坐于坐垫201上，将拉手206向前拉出后再向上拉动，气压棒215顶端的开关被打开，在患者自身重力作用下，气压棒215长度被压缩，实现座椅的降低。

所述的支撑板202下侧前端两侧设有左连接耳202.1和右连接耳202.2，支撑板202下侧前端中间位置设有拉手槽202.3、滑杆槽202.4和上接口座202.5，支撑板202下侧后端固定安装有一对第四导轨204，为保证患者长时间静坐时的舒适性，坐垫201采用硅胶材质并紧固安装于支撑板202上侧，上滑板203通过两个滑块与两个第四导轨204配合安装，使上滑板203与支撑板202构成移动副，下滑板213通过两个滑块与两个第三导轨107配合安装，使下滑板213与底座101构成移动副，第一支杆207上端与上滑板203右端转动连接，下端与底座101前端右侧壁转动连接，第二支杆208上端与左连接耳202.1转动连接，下端与下滑板213右端转动连接，第一支杆207中间位置与第二支杆208中间位置转动连接，第三支杆211上端与上滑板203左端转动连接，下端与底座101前端左侧壁转动连接，第四支杆212上端与右连接耳202.2转动连接，下端与下滑板213左端转动连接，第三支杆211中间位置与第四支杆212中间位置转动连接。

所述的上转杆214中间位置设有供气压棒215安装的圆孔，圆孔前侧设有下接口座214.2，圆孔后侧设有压杆座214.1，上转杆214安装于第二支杆208和第四支杆212之间，并与后两者均构成转动副，压杆210下端转动安装于压杆座214.1上，下转套216转动安装于气棒连接耳101.1上，气压棒215下端与下转套216紧固连接，气压棒215上端与上转杆214紧固连接。

所述的滑杆205左端设有滑轴205.1，右端为方形结构，方形结构纵向设有右端开口的空槽，横向设有滑槽205.2，滑杆205可在滑杆槽202.4内前后滑动，拉手206前端设有方便握持的环状结构，后端设有斜滑槽，拉手206可在拉手槽202.3内滑动，滑轴205.1安装于拉手206后端的斜滑槽内，并可在斜滑槽内滑动，拉线209外部设有双丝管，双丝管为一种具有一定柔性但长度不可压缩的管，双丝管上端安装于上接口座202.5内，双丝管下端安装于下接口座214.2内，拉线209上端设有横杆，横杆安装于滑槽205.2内，拉线209下端与压杆210上端连接。

升高座椅高度：座椅空载状态下，向前拉动拉手206，将拉手206从支撑板202下侧拉出，同时滑杆205向前移动直至滑槽205.2后端与拉线209上端的横杆接触，向上拉动拉手206，拉手206后端的斜滑槽将滑轴205.1继续向前拉动，从而滑杆205向前移动，滑槽205.2将拉线209上端的横杆向前拉动，同时拉线下端拉动压杆210向下转动，从而压杆210按动气压棒215顶端的开关，使气压棒215解除锁止状态，在气压棒215弹力和拉手206向上拉力的作用下，支撑板202向上移动，座椅高度调整到合适高度位置后，松开拉手206，使气压棒215长度锁止，从而实现座椅高度位置的锁定；完成调节后，将拉手206向下转动并向后推动，使其进入拉手槽202.3并隐藏于支撑板202下侧。

降低座椅高度：患者坐于坐垫201上，将拉手206从支撑板202下侧拉出后再向上拉动，从而滑杆205通过拉线209拉动压杆210转动，使其按动气压棒215顶端的开关，使气压棒215解除锁止状态，在患者自身重力的压力作用下，支撑板202向下移动，座椅降低到合适位置后，松开拉手206，使气压棒215长度锁止，从而锁定座椅位置；完成调节后，将拉手206收纳隐藏于支撑板202下侧。

如图4、图10、图11所示，所述的支撑机构5包括下滑杆501、电推杆502、安全绳503、安全销504、上滑杆505、挡板506，其中下滑杆501下端设置有丝杠螺母501.1，并通过四个滑块与两个第二导轨104配合安装，使下滑杆501可相对于底座101前后移动，并且丝杠螺母501.1与丝杠105配合安装，从而第一电机106可通过丝杠105驱动下滑杆501的移动，上滑杆505安装于下滑杆501上端，两者构成移动副，上滑杆505和下滑杆501之间安装有电推杆502，电推杆502驱动上滑杆505的上下移动，从而可根据患者身高调节挡板506的高度。

所述的挡板506为弧面结构，从而使患者在受到挡板506支撑时身体保持在设备横向中线位置，挡板506右端与上滑杆505转动连接，挡板506上靠近右端位置还设有插销槽506.1，插销槽506.1顶端为圆孔下侧为方形槽，插销槽506.1内横向设置有一个盲孔，上滑杆505上端与插销槽506.1顶端圆孔对应的位置设置有一个等直径的插销孔。

所述的安全销504顶端为圆柱结构，下侧为方形结构，方形结构上横向设置有一个阶梯孔，阶梯孔内依次安装有顶珠504.3、弹簧504.2和锁紧盖504.1，锁紧盖504.1通过压紧弹簧504.2使顶珠504.3紧贴于阶梯孔小端，并从阶梯孔小端冒出，安全销504下端与安全绳503上端紧固连接，安全绳503下端连接一个便于向下拉拽施力的圆盘结构。

所述的安全销504安装于插销槽506.1上端，并且安全销504上端的圆柱结构穿过插销槽506.1顶端的圆孔后插入上滑杆505上端的插销孔内，同时顶珠504.3卡入插销槽506.1内横向设置的盲孔内，使安全销504不会自然掉落，从而挡板506的位置被安全销504锁定，使挡板506的弧形结构可以正对患者前胸位置。

患者在进行脊柱矫正治疗过程中，挡板506压附于患者前胸用以提供水平支撑，若患者感受到痛苦并需要立即停止治疗过程时，只需用手向下拉动安全绳503，使安全销504从插销槽506.1内脱离，挡板506便可向前转动90°打开，患者便可起身脱离座椅。

如图12、图13、图14所示，所述的点阵单元6包括顶杆601、单元主体602、磁屏蔽环603、调整环604、推杆605、液压传感器606、快插座607、快插头608、加磁线609、插板610、复位弹簧611，其中插板610为H形结构，单元主体602前端上侧设有四个定位孔和两个镜像设置的T形定位槽，T形定位槽的尺寸与插板610一半的尺寸相同，从而两个左右相邻的点阵单元6进行拼接时可采用一个插板610插入两个单元主体602相邻的T形定位槽中，实现左右相邻两个点阵单元6纵向和横向位置的锁定，单元主体602前端下侧设有四个定位杆，四个定位杆与四个定位孔的位置相对应，从而两个上下相邻的点阵单元6进行拼接时，上方单元主体602的四个定位杆和插入下方单元主体602的四个定位孔中，实现上下相邻的两个点阵单元6纵向和横向的位置锁定，单元主体602内部设置有相互连通的前仓602.1、锁止仓602.2和后仓602.3，前仓602.1和后仓602.3具有光滑的侧壁，锁止仓602.2为中间粗两端细的结构。

为使患者在脊柱矫正过程中尽量感觉舒适，顶杆601左端设置为球面结构，顶杆601右端设有的活塞结构安装于前仓602.1内，从而顶杆601与单元主体602构成移动副，推杆605左端设有的活塞结构安装于后仓602.3内，从而推杆605与单元主体602构成移动副，顶杆601右端与锁止仓602.2和推杆605左端之间所构成的密闭空间中充满磁流变液，无磁场时磁流变液为液体形态，在强磁场中磁流变液为固体形态，单元主体602右端通过螺纹与调整环604连接，调整环604左端与推杆605左端的活塞结构之间安装有复位弹簧611，转动调整环604使其向左移动可增大复位弹簧611的预紧弹力，调整环604向右移动可减小复位弹簧611的预紧弹力。

所述的推杆605右端紧固安装有液压传感器606，推杆605中心设有管道可将后仓602.3中的磁流变液与液压传感器606导通，从而液压传感器606可实时监测磁流变液的压强，液压传感器606右端紧固安装有快插座607，液压传感器606的数据线路与快插座607内的插针接通，加磁线609中间位置在锁止仓602.2外侧按照一定顺序缠绕成电感线圈609.1，从而加磁线609通电后电感线圈609.1产生强磁场，使锁止仓602.2内的磁流变液变为固态，锁止磁流变液的流动，加磁线609两端均绕成可伸缩的弹簧状结构后与快插座607内的插针接通，电感线圈609.1外侧设置有磁屏蔽环603，磁屏蔽环603采用波莫合金材质，从而将电感线圈609.1产生的磁场限制于锁止仓602.2上，快插头608内设置的插口数量与快插座607内的插针数量相等并一一对应，快插头608可与快插座607进行快速接通和拆卸，快插头608后端的线缆与电脑接通。

所述的电感线圈609.1不通电时，磁流变液处于可自由流动的液体形态，在复位弹簧611弹力作用下，推杆605向左移动并将后仓602.3中的磁流变液通过锁止仓602.2推入前仓602.1中，使顶杆601向左移动。

所述的电感线圈609.1通电后，在锁止仓602.2内产生强磁场，从而锁止仓602.2内的磁流变液变为固体形态，由于锁止仓602.2为中间粗两端细的结构，其内部的磁流变液变为固态后便锁止了前仓602.1和后仓602.3之间的连通，从而锁止顶杆601位置。

所述的顶杆601左端受力并向右移动后，前仓602.1中的磁流变液通过锁止仓602.2进入后仓602.3，使推杆605向右移动并压缩复位弹簧611，从而使磁流变液内部的压强升高，顶杆601的移动量和磁流变液内部压强是线性关系，经过标定后电脑可根据液压传感器606检测到的磁流变液的压强，进而得知顶杆601的移动量，从而使点阵单元6实现位移传感器的技术效果。

如图4、图16、图17所示，所述的矫正架机构3包括紧固架301、紧固板302、第五导轨303、第二齿条304、第六导轨305、第三齿条306、第二电机307、齿轮308、背盖309，其中紧固架301与紧固板302构成矩形框架，矩形框架内部下侧的紧固架301上横向设置有36组定位孔，每组定位孔的尺寸与单元主体602上侧的四个定位孔尺寸相同，矩形框架内部上侧的紧固板302上横向设置有36组定位杆，每组定位杆的尺寸与单元主体602下侧的四个定位杆尺寸相同，点阵结构由36列点阵单元6和74行点阵单元6经相应的插板610拼接后安装于紧固架301与紧固板302构成矩形框架内，最底下一行点阵单元6的定位杆插入位于紧固架301上对应的定位孔内，紧固板302上的定位杆插入最上位置一行相应点阵单元6的定位孔内，从而点阵结构与紧固架301和紧固板302构成一个整体，为美化设备外观并为点阵结构提供保护，背盖309紧固安装于紧固架301背侧，其下端设有供线束穿过的开口。

所述的紧固架301左侧纵向固定设置有第五导轨303和第二齿条304，紧固架301右侧纵向固定设置有第六导轨305和第三齿条306，第二齿条304和第三齿条306为斜齿条，紧固架301下端两侧所设的八个滑块分别与对应的四个第一导轨103配合安装并构成移动副，第二电机307集成有编码器并通过螺钉固定安装于紧固架301背侧下端，齿轮308与第二电机307的输出轴同轴紧固连接，齿轮308与第一齿条102啮合安装，从而第二电机307可通过齿轮308与第一齿条102构成的齿轮齿条啮合传动结构驱动矫正架机构3在基座机构1上的前后移动。

如图4、图16、图17、图18、图2所示，所述的建模机构4包括压板401、电推杆组402、摆转架403、第一蜗轮杆404、第一摆杆405、第一滑台406、第一蜗杆407、第三电机408、第一支架409、第二蜗杆410、第一同步带411、第四电机412、第二蜗轮杆413、第二摆杆414、第二滑台415、第三蜗杆416、第五电机417、第二支架418、第四蜗杆419、第二同步带420、第六电机421，其中第一滑台406和第二滑台415分别安装于紧固架301左右两侧并可上下滑动，摆转架403和压板401实现电推杆组402的夹紧，第一蜗轮杆404、第一摆杆405、第二蜗轮杆413、第二摆杆414参与构成的两个平行四边形结构可实现电推杆组402的摆转，第三电机408和第五电机417可通过第一蜗杆407和第三蜗杆416驱动电推杆组402的摆转，第二蜗杆410和第四蜗杆419分别与第二齿条304和第三齿条306构成蜗杆齿条传动，第四电机412可通过第一同步带411驱动第二蜗杆410转动，第六电机421可通过第二同步带420驱动第四蜗杆419转动，从而第四电机412和第六电机421可实现建模机构4在矫正架机构3上的上下滑动和定位。

所述的第一滑台406通过两个滑块安装于第五导轨303上，从而第一滑台406可在矫正架机构3左侧上下滑动，第一支架409紧固安装于第一滑台406上，第二蜗杆410转动安装于第一支架409里侧，第二蜗杆410与第二齿条304啮合构成具有自锁性能的蜗杆齿条传动，第四电机412集成有编码器并通过螺钉紧固安装于第一支架409外侧，第四电机412输出轴上设有同步带轮，同步带轮与第二蜗杆410之间安装有第一同步带411，从而第四电机412可通过第一同步带411驱动第二蜗杆410的转动，实现第一滑台406的移动和定位；矫正架机构3右侧第二滑台415、第二支架418、第四蜗杆419、第二同步带420、第六电机421、第三齿条306之间的连接关系和技术原理与上述矫正架机构3左侧对应的各部件相同。

摆转架403上横向设置有电推杆组402，电推杆组402由36个电推杆横向并排设置，并由压板401压紧固定；第一摆杆405和第一蜗轮杆404上端均与摆转架403左端转动连接，第一摆杆405和第一蜗轮杆404下端均与第一滑台406转动连接，从而摆转架403、第一摆杆405、第一蜗轮杆404和第一滑台406构成平行四边形结构，第一蜗轮杆404下端为不完全蜗轮结构，第一蜗杆407转动安装于第一滑台406外侧，并与第一蜗轮杆404下端的蜗轮结构啮合构成蜗轮蜗杆传动，第三电机408集成有编码器并通过螺钉紧固安装于第一滑台406外侧，第三电机408输出轴通过联轴器与第一蜗杆407连接，从而第三电机408可通过第一蜗杆407驱动第一蜗轮杆404的摆转；第二摆杆414和第二蜗轮杆413上端均与摆转架403右端转动连接，第二摆杆414和第二蜗轮杆413下端均与第二滑台415转动连接，从而摆转架403、第二摆杆414、第二蜗轮杆413和第二滑台415构成平行四边形结构，第二蜗轮杆413下端为不完全蜗轮结构，第三蜗杆416转动安装于第二滑台415外侧，并与第二蜗轮杆413下端的蜗轮结构啮合构成蜗轮蜗杆传动，第五电机417集成有编码器并通过螺钉紧固安装于第二滑台415外侧，第五电机417输出轴通过联轴器与第三蜗杆416连接，从而第五电机417可通过第三蜗杆416驱动第二蜗轮杆413的摆转。

对患者脊柱进行数据采集和矫正过程中，建模机构4位于矫正架机构3上方：第三电机408和第五电机417同时分别驱动第一蜗杆407和第三蜗杆416正向转动，使第一蜗轮杆404和第二蜗轮杆413同时向上转动，摆转架403在两个平行四边形结构的作用下向上摆转直至到达矫正架机构3正上方。

对矫正架机构3进行建模时：第三电机408和第五电机417同时分别驱动第一蜗杆407和第三蜗杆416反向转动，使第一蜗轮杆404和第二蜗轮杆413同时向下转动，摆转架403在两个平行四边形结构的作用下向下摆转到预定位置，电推杆组402依次对点阵结构中的所有点阵单元6进行建模，使各个点阵单元6中的顶杆601按指定程序压缩一定长度后，加磁线609通电使电感线圈609.1产生磁场从而锁止顶杆601的位置，整个点阵结构可按照患者修正后的脊柱三维模型形成新的点阵模型，并对患者脊柱进行矫正治疗。

本发明的实施例：如图2所示，待机状态时，支撑机构5位于基座机构1前端，从而挡板506与座椅机构2之间可具有较大空隙，方便患者上下座椅；建模机构4位于矫正架机构3正上方，电感线圈609.1不通电，顶杆601位于点阵单元6左端。

如图1所示，进行脊柱矫正治疗时：

①患者上身穿单层薄衣，并端坐于坐垫201上，双脚支撑地面，调节座椅高度直至大腿部位成水平状态，背部挺直并与大腿部位成直角；

②电推杆502通电并调整挡板506至患者胸部高度后，第一电机106通电，使支撑机构5向后移动，直至挡板506压附于患者胸部，为患者提供水平支撑；

③第二电机307电机转动，使矫正架机构3向前移动，点阵结构接触到患者背部，与患者背部接触的点阵单元6中的顶杆601被压缩，从而在点阵结构上拓印出患者背部的形状，电脑将各个点阵单元6的压缩量进行统计建模可以得到患者背部的三维模型，电脑将三维模型进行分析可得到患者脊柱的弯曲数据，从而制定矫正计划；

④得到患者脊柱弯曲数据后，矫正架机构3向后移动至基座机构1后端，建模机构4向前摆转并根据电脑修正后的脊柱三维模型在点阵结构上建立新的点阵模型，新的点阵模型建立后，建模机构4向上移动并向上转动直至处于矫正架机构3正上方；

⑤矫正架机构3向前移动后可根据需要对患者背部进行周期静压和脉冲按压的方式进行矫正治疗，直至完成矫正计划；

⑥矫正计划完成后，重复步骤③，在电脑中建立矫正治疗后患者的脊柱弯曲数据模型，若患者脊柱呈现正常生理弯曲，则要求患者进行定期复查；若患者脊柱仍存在非正常弯曲，则再制定下一个矫正计划，直至患者脊柱呈现正常弯曲后，定期复查；

每个患者设置有唯一编号并在电脑中建设有档案，档案中可记录患者身体数据、治疗计划和治疗效果的数据。

“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

Claims (3)

1.医用脊柱矫正机的矫正架机构，以下称矫正架机构（3），包括紧固架（301）、紧固板（302）、第五导轨（303）、第二齿条（304）、第六导轨（305）、第三齿条（306）、第二电机（307）、齿轮（308）、背盖（309），其特征在于：紧固架（301）与紧固板（302）构成矩形框架，矩形框架内部固定安装有点阵结构，点阵结构由多个点阵单元（6）相互拼接构成的36列74行的整体结构，矫正架机构（3）可前后移动，点阵单元（6）作为位移传感器时，矫正架机构（3）向前移动并使点阵结构按压患者背部，从而点阵结构可拓印出患者背部形状，电脑可根据点阵结构采集的信息建立患者背部的三维模型，进而计算出患者脊柱弯曲情况并制定相应的矫正计划，建模机构可根据电脑修正后的脊柱三维模型在点阵结构上建立新的点阵模型，之后矫正架机构（3）向前移动后并根据需要对患者背部进行周期静压和脉冲按压的方式进行矫正治疗，直至完成矫正计划；

所述的矩形框架内部下侧的紧固架（301）上横向设置有36组定位孔，每组定位孔的尺寸与点阵单元（6）上侧的四个定位孔尺寸相同，矩形框架内部上侧的紧固板（302）上横向设置有36组定位杆，每组定位杆的尺寸与点阵单元（6）下侧的四个定位杆尺寸相同，点阵结构由36列点阵单元（6）和74行点阵单元（6）经相应的插板（610）拼接后安装于紧固架（301）与紧固板（302）构成矩形框架内，最底下一行点阵单元（6）的定位杆插入位于紧固架（301）上对应的定位孔内，紧固板（302）上的定位杆插入最上位置一行相应点阵单元（6）的定位孔内，从而点阵结构与紧固架（301）和紧固板（302）构成一个整体，为美化设备外观并为点阵结构提供保护，背盖（309）紧固安装于紧固架（301）背侧，其下端设有供线束穿过的开口；

所述的紧固架（301）左侧纵向固定设置有第五导轨（303）和第二齿条（304），紧固架（301）右侧纵向固定设置有第六导轨（305）和第三齿条（306），第二齿条（304）和第三齿条（306）为斜齿条，紧固架（301）下端两侧所设的八个滑块分别与对应的四个导轨配合安装并构成移动副，第二电机（307）集成有编码器并通过螺钉固定安装于紧固架（301）背侧下端，齿轮（308）与第二电机（307）的输出轴同轴紧固连接，齿轮（308）与齿条啮合安装构成的齿轮齿条传动，从而第二电机（307）可通过齿轮齿条驱动矫正架机构（3）的前后移动。

2.根据权利要求1所述的医用脊柱矫正机的矫正架机构，其特征在于：所述的点阵单元（ 6） 包括顶杆（ 601） 、单元主体（ 602） 、磁屏蔽环（ 603） 、调整环（ 604） 、推杆（ 605）、液压传感器（ 606） 、快插座（ 607） 、快插头（ 608） 、加磁线（ 609） 、插板（ 610） 、复位弹簧（ 611） ，点阵单元（6）上侧设有四个定位孔和两个镜像设置的T形定位槽，插板（610）为H形结构，T形定位槽的尺寸与插板（610）一半的尺寸相同，从而两个左右相邻的点阵单元（6）进行拼接时可采用一个插板（610）插入两个点阵单元（6）相邻的T形定位槽中，实现左右相邻两个点阵单元（6）纵向和横向位置的锁定；单元主体（602）前端下侧设有四个定位杆，四个定位杆与四个定位孔的位置相对应，从而两个上下相邻的点阵单元（6）进行拼接时，上方单元主体（602）的四个定位杆和插入下方单元主体（602）的四个定位孔中，实现上下相邻的两个点阵单元（6）纵向和横向的位置锁定，单元主体（602）内部设置有相互连通的前仓（602.1）、锁止仓（602.2）和后仓（602.3），前仓（602.1）和后仓（602.3）具有光滑的侧壁，锁止仓（602.2）为中间粗两端细的结构；

所述的顶杆（601）左端设置为球面结构，顶杆（601）右端设有的活塞结构安装于前仓（602.1）内，从而顶杆（601）与单元主体（602）构成移动副，推杆（605）左端设有的活塞结构安装于后仓（602.3）内，从而推杆（605）与单元主体（602）构成移动副，顶杆（601）右端与锁止仓（602.2）和推杆（605）左端之间所构成的密闭空间中充满磁流变液，单元主体（602）右端通过螺纹与调整环（604）连接，调整环（604）左端与推杆（605）左端的活塞结构之间安装有复位弹簧（611），转动调整环（604）使其向左移动可增大复位弹簧（611）的预紧弹力，调整环（604）向右移动可减小复位弹簧（611）的预紧弹力；

所述的推杆（605）右端紧固安装有液压传感器（606），推杆（605）中心设有管道可将后仓（602.3）中的磁流变液与液压传感器（606）导通，从而液压传感器（606）可实时监测磁流变液的压强，液压传感器（606）右端紧固安装有快插座（607），液压传感器（606）的数据线路与快插座（607）内的插针接通，加磁线（609）中间位置在锁止仓（602.2）外侧按照一定顺序缠绕成电感线圈（609.1），从而加磁线（609）通电后电感线圈（609.1）产生强磁场，使锁止仓（602.2）内的磁流变液变为固态，锁止磁流变液的流动，加磁线（609）两端均绕成可伸缩的弹簧状结构后与快插座（607）内的插针接通，电感线圈（609.1）外侧设置有磁屏蔽环（603），磁屏蔽环（603）采用波莫合金材质，从而将电感线圈（609.1）产生的磁场限制于锁止仓（602.2）上，快插头（608）内设置的插口数量与快插座（607）内的插针数量相等并一一对应，快插头（608）可与快插座（607）进行快速接通和拆卸，快插头（608）后端的线缆与电脑接通。

3.根据权利要求2所述的医用脊柱矫正机的矫正架机构，其特征在于：所述的顶杆（601）左端受力并向右移动后，前仓（602.1）中的磁流变液通过锁止仓（602.2）进入后仓（602.3），使推杆（605）向右移动并压缩复位弹簧（611），从而使磁流变液内部的压强升高，顶杆（601）的移动量和磁流变液内部压强是线性关系，经过标定后电脑可根据液压传感器（606）检测到的磁流变液的压强，进而得知顶杆（601）的移动量，从而使点阵单元（6）实现位移传感器的技术效果；所述的电感线圈（609.1）通电后，在锁止仓（602.2）内产生强磁场，从而锁止仓（602.2）内的磁流变液变为固体形态，由于锁止仓（602.2）为中间粗两端细的结构，其内部的磁流变液变为固态后便锁止了前仓（602.1）和后仓（602.3）之间的连通，从而锁止顶杆（601）位置。

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