CN115025459A - 一种类风湿关节炎康复装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种类风湿关节炎康复装置，有效的解决了现有装置缺乏安全保护和强度控制的问题；解决的技术方案包括床板，床板的中部铰接有两个壳体，每个壳体的右端均铰接有胫固定座，两个壳体的内侧均固定有股固定座，每个壳体内均设有两个带轮，右侧的带轮通过转轴与胫固定座固定连接，且两个带轮之间设有同步带，每个股固定座内均设有两个气囊，每个壳体内均设有气缸，气缸内设有活塞，同侧的两个气囊与气缸的联通，且每个气囊与气缸之间均设有第一泄压阀，每个壳体内均设有一个抽气机，抽气机由同步带带动始终抽气，活塞与气缸底部之间设有压簧，活塞上端固定有顶杆，顶杆上端伸出气缸且能插入同步带的齿槽内。

Description

一种类风湿关节炎康复装置

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，具体是一种类风湿关节炎康复装置。

背景技术

类风湿关节炎在目前的医疗手段下是不可治愈的，只能做到控制关节破坏的进展，缓解患者的病情，且治疗过程大致可分为急性期和缓解期，在急性期内关节不宜做运动，肌肉只能进行静力性收缩，以预防受累关节处周围肌肉的萎缩，在缓解期内关节可以进行活动或抗阻锻炼，增加关节活动度的锻炼，维持关节活动度，但无论对关节是进行被动或主动的锻炼时，都要保持在关节能耐受的情况下进行缓和、轻微的锻炼，尤其是对于刚脱离急性期的患者，关节活动度锻炼更要在无痛、无抗阻的状态下进行缓慢的活动；

目前虽然已有一些针对类风湿关节炎患者的康复装置，如申请号为202011399705.7的发明创造，通过改变弹力绳的数量控制患者在锻炼时是否设有阻力以及改变阻力大小，但此类的康复装置都未设置安全保护装置，一旦患者在锻炼过程中因关节疼痛而中断肌肉发力，弹力绳会立刻拉动患者关节伸直，对关节造成强烈冲击，并且此类康复装置无控制锻炼强度的措施，经常有患者无意或有意地加快关节活动速度，以期望能加快康复，然而最终却加重病情，得不偿失。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种类风湿关节炎康复装置，有效的解决了现有装置缺乏安全保护和强度控制的问题。

其解决的技术方案是，一种类风湿关节炎康复装置，包括床板，床板的中部铰接有两个壳体，两个壳体前后对称且铰接轴均沿前后方向，每个壳体的右端均铰接有一个胫固定座，两个壳体的内侧均固定有一个股固定座；

每个壳体内均设有两个左右布置的带轮，左侧的带轮与壳体转动连接，右侧的带轮通过转轴与胫固定座固定连接，且两个带轮之间设有同步带；

每个股固定座内均设有两个上下布置的气囊，每个壳体内均设有一个气缸，气缸内设有活塞，同侧的两个气囊均通过出气管与同侧的气缸的上端联通，且每个气囊与气缸之间均设有第一泄压阀，每个壳体内均设有一个抽气机，抽气机由同步带带动始终抽气，抽气机的抽气口通过导管与气缸上端连接，抽气机的排气口开放；

活塞与气缸底部之间设有压簧，活塞上端固定有顶杆，顶杆上端伸出气缸且能插入同步带的齿槽内。

所述的股固定座与胫固定座的形状相同，均为横截面为“C”形的筒体，每个胫固定座的筒体内壁光滑，每个股固定座的筒体内均设有两个所述的气囊，两个气囊上下布置且均与筒体内壁固定，筒体侧壁开口的上下两侧均固定有捆绑带，上下两侧的捆绑带相互捆扎后筒体的侧壁开口能被捆扎带关闭。

每个所述的壳体外侧均固定有气泵，气泵的出气口处设有第二泄压阀，第二泄压阀的另一端固定有单向阀，单向阀另一端通过进气管与同侧的两个气囊联通，使得气泵能同时对两个气囊进行充气，且气囊内的气压达到第二泄压阀的最大压力时第二泄压阀打开，使得气泵无法继续对气囊充气，且单向阀能保证气囊内的气体不外泄，每个壳体内的两个第一泄压阀与气缸之间均设有一个柱塞式截止阀，柱塞式截止阀一端通过三通管与两个第一泄压阀联通，另一端通过导管与气缸上端联通，使得两个气囊内的气体在穿过第一泄压阀后能经同一柱塞式截止阀流入气缸。

所述的床板下方固定有蓄电池，蓄电池通过导线与两个气泵接通，且蓄电池上固定有总开关，每个股固定座下方的床板上均设有一个按钮开关，总开关闭合后，股固定座转至水平状态时能使同侧的按钮开关处于闭合状态，使得蓄电池能驱动同侧的气泵工作。

所述的气缸下端设有开口，避免活塞向下移动时活塞下方形成高压，气缸上端设有让位孔，所述的顶杆穿过让位孔伸至气缸上方，且让位孔内设有密封环，密封环能在顶杆上下移动时保证让位孔不漏气。

所述的床板右端设有两个前后对称的竖板，每个竖板上均开有前后通透且为水平的通槽，每个胫固定座上均固定有一个短杆，短杆始终位于通槽内且能在通槽内左右滑动，短杆另一端伸出通槽且开有外螺纹，竖板外侧的短杆上装有螺母，拧紧螺母能使短杆固定在通槽上。

所述的壳体内固定有两个短轴，其中一个短轴上设有小带轮和主动齿轮，小带轮与同步带啮合，抽风机的转轴上同轴固定有被动齿轮，另一短轴上设有与被动齿轮等大的中间齿轮，中间齿轮始终与被动齿轮啮合，且中间齿轮与主动齿轮之间的距离等于被动齿轮与主动齿轮之间的距离，主动齿轮与被动齿轮之间的壳体内壁上设有弧形的滑槽，滑槽的圆心位于小带轮的轴线上，滑槽内设有滑块，滑块上转动连接有小齿轮，小齿轮始终与主动齿轮啮合，且随着主动齿轮的转向不同小齿轮能分别与被动齿轮或中间齿轮啮合，以使无论带轮转向如何变化，抽风机的转轴总处于正转抽气状态。

所述的胫固定座的右端固定有能拆卸的弹力绳，弹力绳的另一端与床板右端固定，方便患者进行抗阻锻炼。

两个所述的壳体的内侧的侧壁上开有圆槽，右侧的带轮上的转轴穿过圆槽与胫固定座固定，两个壳体的外侧的侧壁上开有排气口，抽气机抽出的气体从排气口处排出壳体。

本发明在使用时不仅能避免患者在锻炼过程中由于疼痛而中断施力导致关节被急速抻直的情况，还能控制患者膝关节转动的最大速度，保证患者锻炼过程中的安全性。

附图说明

图1为本发明在腿部伸直时的主视图。

图2为本发明在屈膝过程中的主视图。

图3为本发明在腿部伸直时的俯视图。

图4为本发明壳体部分的剖视图。

图5为本发明图4中A处放大图。

图6为本发明股固定座的结构示意图。

图7为本发明壳体去除前侧壁后的立体图。

图8为本发明抽气机动力传输图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图8给出，本发明包括床板1，床板1的中部铰接有两个壳体2，两个壳体2前后对称且铰接轴均沿前后方向，每个壳体2的右端均铰接有一个胫固定座3，两个壳体2的内侧均固定有一个股固定座4；

每个壳体2内均设有两个左右布置的带轮5，左侧的带轮5与壳体2转动连接，右侧的带轮5通过转轴与胫固定座3固定连接，且两个带轮5之间设有同步带6；

每个股固定座4内均设有两个上下布置的气囊7，每个壳体2内均设有一个气缸8，气缸8内设有活塞9，同侧的两个气囊7均通过出气管与同侧的气缸8的上端联通，且每个气囊7与气缸8之间均设有第一泄压阀10，每个壳体2内均设有一个抽气机11，抽气机11由同步带6带动始终抽气，抽气机11的抽气口通过导管与气缸8上端连接，抽气机11的排气口开放；

活塞9与气缸8底部之间设有压簧，活塞9上端固定有顶杆12，顶杆12上端伸出气缸8且能插入同步带6的齿槽内。

所述的股固定座4与胫固定座3的形状相同，均为横截面为“C”形的筒体，每个胫固定座3的筒体内壁光滑，每个股固定座4的筒体内均设有两个所述的气囊7，两个气囊7上下布置且均与筒体内壁固定，筒体侧壁开口的上下两侧均固定有捆绑带，上下两侧的捆绑带相互捆扎后筒体的侧壁开口能被捆扎带关闭。

每个所述的壳体2外侧均固定有气泵13，气泵13的出气口处设有第二泄压阀，第二泄压阀的另一端固定有单向阀，单向阀另一端通过进气管与同侧的两个气囊7联通，使得气泵13能同时对两个气囊7进行充气，且气囊7内的气压达到第二泄压阀的最大压力时第二泄压阀打开，使得气泵13无法继续对气囊7充气，且单向阀能保证气囊7内的气体不外泄，每个壳体2内的两个第一泄压阀10与气缸8之间均设有一个柱塞式截止阀14，柱塞式截止阀14一端通过三通管与两个第一泄压阀10联通，另一端通过导管与气缸8上端联通，使得两个气囊7内的气体在穿过第一泄压阀10后能经同一柱塞式截止阀14流入气缸8。

所述的床板1下方固定有蓄电池15，蓄电池15通过导线与两个气泵13接通，且蓄电池15上固定有总开关，每个股固定座4下方的床板1上均设有一个按钮开关16，总开关闭合后，股固定座4转至水平状态时能使同侧的按钮开关16处于闭合状态，使得蓄电池15能驱动同侧的气泵13工作。

所述的气缸8下端设有开口，避免活塞9向下移动时活塞9下方形成高压，气缸8上端设有让位孔，所述的顶杆12穿过让位孔伸至气缸8上方，且让位孔内设有密封环，密封环能在顶杆12上下移动时保证让位孔不漏气。

所述的床板1右端设有两个前后对称的竖板17，每个竖板17上均开有前后通透且为水平的通槽，每个胫固定座3上均固定有一个短杆18，短杆18始终位于通槽内且能在通槽内左右滑动，短杆18另一端伸出通槽且开有外螺纹，竖板17外侧的短杆18上装有螺母，拧紧螺母能使短杆18固定在通槽上。

所述的壳体2内固定有两个短轴19，其中一个短轴19上设有小带轮20和主动齿轮21，小带轮20与同步带6啮合，抽风机的转轴上同轴固定有被动齿轮22，另一短轴19上设有与被动齿轮22等大的中间齿轮23，中间齿轮23始终与被动齿轮22啮合，且中间齿轮23与主动齿轮21之间的距离等于被动齿轮22与主动齿轮21之间的距离，主动齿轮21与被动齿轮22之间的壳体2内壁上设有弧形的滑槽，滑槽的圆心位于小带轮20的轴线上，滑槽内设有滑块，滑块上转动连接有小齿轮24，小齿轮24始终与主动齿轮21啮合，且随着主动齿轮21的转向不同小齿轮24能分别与被动齿轮22或中间齿轮23啮合，以使无论带轮5转向如何变化，抽风机的转轴总处于正转抽气状态。

所述的胫固定座3的右端固定有能拆卸的弹力绳，弹力绳的另一端与床板1右端固定，方便患者进行抗阻锻炼。

两个所述的壳体2的内侧的侧壁上开有圆槽25，右侧的带轮5上的转轴穿过圆槽25与胫固定座3固定，两个壳体2的外侧的侧壁上开有排气口，抽气机11抽出的气体从排气口处排出壳体2。

值得注意的是，如图8所示，若小带轮20顺时针转动，则小齿轮24在主动齿轮21带动下位于滑槽的左端，被动齿轮22经小齿轮24带动也顺时针转动，若小带轮20逆时针转动，则小齿轮24在主动齿轮21带动下滑动至滑槽右端，被动齿轮22经小齿轮24与中间轮带动仍顺时针转动。

本发明在使用前，患者平躺在床板1上，先将股固定座4上的捆绑带解开，再将大腿从筒体开口处放入两个气囊7之间，同时小腿也放入胫固定座3内，最后将股固定座4上下两侧的捆绑带重新捆扎固定，保证患者腿部不会从股固定座4内脱出；

患者在锻炼前，胫固定座3与股固定座4均处于水平状态，虽然此时股固定座4已将按钮开关16闭合，但由于蓄电池15上的总开关处于断开状态，所以气泵13仍未通电工作，陪护人员先调整第二泄压阀的最大压力，使得第二泄压阀泄压时的气压小于第一泄压阀10的开启压力，保证在对气囊7充气时气体不会流向气缸8，然后闭合总开关，气泵13开始通电工作，气泵13对患者大腿上下两侧的气囊7同时充气，气囊7内的气压达到第二泄压阀的泄压压力时第二泄压阀打开，气泵13无法继续对气囊7进行充气，同时单向阀与第一泄压阀10也会使气囊7内的气体无法外泄；同时气缸8内的活塞9在压簧作用下位于最高点，顶杆12上端嵌入同步带6的齿槽内，使得同步带6无法转动，所以右侧的带轮5也无法转动，即胫固定座3与股固定座4此时被固定；

患者想要锻炼时，虽然胫固定座3与股固定座4均被固定，但患者可以进行屈膝动作，大腿部位挤压股固定座4内上侧的气囊7，使得气囊7内的压力大于第一泄压阀10的开启压力，第一泄压阀10被打开，上侧的气囊7内的气体穿过出气管流入气缸8内，使得活塞9向下移动，顶杆12上端与同步带6分离，此时胫固定座3与股固定座4之间可以进行相对转动，患者可以带动胫固定座3与股固定座4进行屈膝动作，并且在屈膝过程中上侧的气囊7始终被挤压，始终有气体流向气缸8，同时胫固定座3与股固定座4之间的相对转动角速度越大，被同步带6带动的抽气机11单位时间内的抽气量越大，若患者屈膝动作过快，则会导致单位时间内抽气机11的抽气量大于气囊7的排气量，活塞9在下方压簧的作用下回至最高点，顶杆12再次嵌入同步带6齿槽内，使患者无法继续屈膝，所以患者若要继续锻炼，必须继续挤压上侧气囊7，并保持缓和的屈膝动作，避免动作过快；并且患者在锻炼时若突然关节疼痛无法继续施力，则患者腿部对气囊7的挤压同步取消，气囊7停止向气缸8通气，胫固定座3与股固定座4在自重下向伸直状态转动，所以抽气机11仍能被带轮5带动抽气，使得活塞9向上移动，顶杆12再次嵌入同步带6内，胫固定座3与股固定座4被固定，防止患者关节被强行伸直震荡；

并且在顶杆12嵌入同步带6的过程中，由于活塞9的上升速度与单位时间内气缸8内的气体排出量有关，所以活塞9带动顶杆12的向上移动也是逐步靠近同步带6内的一个过程，当顶杆12刚与同步带6上的齿顶接触时，由于同步带6为橡胶材质具有一定的弹性，所以先与顶杆12接触的第一个齿顶并不能直接被顶杆12阻挡，而是会产生形变从顶杆12上端挤过，在此过程中同步带6虽然不会停止转动，但仍会由于顶杆12 的阻挡而减速，在下一个齿顶与顶杆12接触时，由于顶杆12上端伸入同步带6的部分更长，所以此时同步带6才会被顶杆12卡死，但同步带6仍能在左右方向上产生一定的拉伸变形，进而实现再次减速并制动，所以在顶杆12嵌入同步带6内使同步带6制动的过程中，同步带6自身的弹性形变能使胫固定座3与股固定座4从相对转动到相对固定的过程中产生两次缓冲，避免胫固定座3与股固定座4瞬间从相对转动到相对固定的情况，进一步提高装置对关节的保护效果；

患者在锻炼屈膝过程中，既可以将上侧的气囊7的气体全部挤出后再进行伸直动作，也可以在屈膝一定角度后进行伸直动作，在进行伸直动作时患者会挤压股固定座4内的下侧的气囊7，下侧的气囊7内的气体同样会穿过第一泄压阀10和柱塞式截止阀14进入气缸8内，并且只有在患者伸直后股固定座4闭合按钮开关16时，气泵13才会通电工作使得气囊7重新充气，若患者反复进行屈膝伸直，但始终未将腿伸至水平状态，则气囊7始终无法充气，待气囊7内的气体被完全排出后，装置无法活动，需陪护人员手动按压按钮开关16，使得气囊7充气后方能继续使用；

在使用时可以根据患者病情需要，调节柱塞式截止阀14的开口大小，在康复初期柱塞式截止阀14的开口不宜过大，在康复一段时间后可以逐步增大柱塞式截止阀14的开口大小，以增大气囊7向气缸8单位时间内的通气量，使得抽风机11单位时间内的抽风量在不大于气囊7向气缸8单位时间内的通气量的前提下，患者能相对康复初期有更快的关节转动速度，避免在柱塞式截止阀14小流量的情况下导致顶杆12反复限制关节活动情况，提高锻炼效率；

并且也可以在胫固定座3与床板1右端之间固定弹力绳，并根据病情调整弹力绳的数量，使得病人能进行抗阻锻炼；

还可以在保证第二泄压阀泄压压力小于第一泄压阀10的开启压力的前提下，调整第二泄压阀的泄压压力，进而改变患者未活动时气囊7内的压力大小，在患者舒适的情况下进行锻炼，同时气囊7的挤压也能起到按摩效果；

若患者处于急性期，肌肉只能进行等长收缩，则可以转动螺母，将短杆18固定在通槽最右端，使得股固定座4与胫固定座3无法转动，并关闭柱塞式截止阀14，避免气囊7泄气，方便病人进行锻炼。

本发明具有以下显著的优点：

1.本发明通过设置与胫固定座3固定的带轮5，使得患者在屈膝时能通过带轮5带动同步带6转动，同时又在股固定座4内设置气囊7，只有患者在主动施力时气囊7内的气体才会流至气缸8内，使得同步带6能够转动，一旦患者因疼痛骤然停止施力，则气囊7便不再进行对气缸8充气，在一段延迟后，抽气机11将气缸8内气体排完时顶杆12便能将同步带6固定，进而将装置固定，且延迟时间能通过改变气缸8的大小进行调整，避免延迟时间过长，无论患者是否进行抗阻锻炼，都能避免患者在锻炼过程中由于疼痛而中断施力导致关节被急速抻直的情况，锻炼过程更加安全。

2.本发明在使用时，不仅能在患者无法施力而装置却在弹力绳或自重作用下仍在运动时启动制动保护装置，并且在制动过程中，顶杆12与同步带6的配合还能利用同步带6自身的弹性，为装置制动提供两次短暂的缓冲，进一步提高装置在使用时对关节的保护效果。

3.本发明在使用时右侧的带轮5的转动能带动抽气机11工作，与气囊7向气缸8充气相反，通过调整柱塞式截止阀14的开启程度便能控制患者在运动时膝关节的最大转动角速度，能强制避免患者不结合自身情况盲目加大锻炼强度，更加适合类风湿性关节炎的日常锻炼，安全性更高。

4.本发明不仅可以通过转动螺母适应患者的急性期和缓和期，并且还能增减弹力绳数量，改变患者锻炼时的阻力大小，功能可调多变，能用于患者的整个康复过程，实用性强。

5.本发明的气囊7不仅能感应患者是否在主动施力，并且还能在肌肉未施力时按压肌肉，模仿运动员训练时佩戴的腕带，在不施力时促进肌肉内的血液回流，避免乳酸聚集，提高康复效果。

Claims (9)

1.一种类风湿关节炎康复装置，其特征在于，包括床板（1），床板（1）的中部铰接有两个壳体（2），两个壳体（2）前后对称且铰接轴均沿前后方向，每个壳体（2）的右端均铰接有一个胫固定座（3），两个壳体（2）的内侧均固定有一个股固定座（4）；

每个壳体（2）内均设有两个左右布置的带轮（5），左侧的带轮（5）与壳体（2）转动连接，右侧的带轮（5）通过转轴与胫固定座（3）固定连接，且两个带轮（5）之间设有同步带（6）；

每个股固定座（4）内均设有两个上下布置的气囊（7），每个壳体（2）内均设有一个气缸（8），气缸（8）内设有活塞（9），同侧的两个气囊（7）均通过出气管与同侧的气缸（8）的上端联通，且每个气囊（7）与气缸（8）之间均设有第一泄压阀（10），每个壳体（2）内均设有一个抽气机（11），抽气机（11）由同步带（6）带动始终抽气，抽气机（11）的抽气口通过导管与气缸（8）上端连接，抽气机（11）的排气口开放；

活塞（9）与气缸（8）底部之间设有压簧，活塞（9）上端固定有顶杆（12），顶杆（12）上端伸出气缸（8）且能插入同步带（6）的齿槽内。

2.根据权利要求1所述的一种类风湿关节炎康复装置，其特征在于，所述的股固定座（4）与胫固定座（3）的形状相同，均为横截面为“C”形的筒体，每个胫固定座（3）的筒体内壁光滑，每个股固定座（4）的筒体内均设有两个所述的气囊（7），两个气囊（7）上下布置且均与筒体内壁固定，筒体侧壁开口的上下两侧均固定有捆绑带。

3.根据权利要求1所述的一种类风湿关节炎康复装置，其特征在于，每个所述的壳体（2）外侧均固定有气泵（13），气泵（13）的出气口处设有第二泄压阀，第二泄压阀的另一端固定有单向阀，单向阀另一端通过进气管与同侧的两个气囊（7）联通，每个壳体（2）内的两个第一泄压阀（10）与气缸（8）之间均设有一个柱塞式截止阀（14），柱塞式截止阀（14）一端通过三通管与两个第一泄压阀（10）联通，另一端通过导管与气缸（8）上端联通。

4.根据权利要求1所述的一种类风湿关节炎康复装置，其特征在于，所述的床板（1）下方固定有蓄电池（15），蓄电池（15）通过导线与两个气泵（13）接通，且蓄电池（15）上固定有总开关，每个股固定座（4）下方的床板（1）上均设有一个按钮开关（16）。

5.根据权利要求1所述的一种类风湿关节炎康复装置，其特征在于，所述的气缸（8）下端设有开口，气缸（8）上端设有让位孔，所述的顶杆（12）穿过让位孔伸至气缸（8）上方，且让位孔内设有密封环。

6.根据权利要求1所述的一种类风湿关节炎康复装置，其特征在于，所述的床板（1）右端设有两个前后对称的竖板（17），每个竖板（17）上均开有前后通透且为水平的通槽，每个胫固定座（3）上均固定有一个短杆（18），短杆（18）始终位于通槽内且能在通槽内左右滑动，短杆（18）另一端伸出通槽且开有外螺纹，竖板（17）外侧的短杆（18）上装有螺母。

7.根据权利要求1所述的一种类风湿关节炎康复装置，其特征在于，所述的壳体（2）内固定有两个短轴（19），其中一个短轴（19）上设有小带轮（20）和主动齿轮（21），小带轮（20）与同步带（6）啮合，抽风机的转轴上同轴固定有被动齿轮（22），另一短轴（19）上设有与被动齿轮（22）等大的中间齿轮（23），中间齿轮（23）始终与被动齿轮（22）啮合，且中间齿轮（23）与主动齿轮（21）之间的距离等于被动齿轮（22）与主动齿轮（21）之间的距离，主动齿轮（21）与被动齿轮（22）之间的壳体（2）内壁上设有弧形的滑槽，滑槽的圆心位于小带轮（20）的轴线上，滑槽内设有滑块，滑块上转动连接有小齿轮（24），小齿轮（24）始终与主动齿轮（21）啮合，且随着主动齿轮（21）的转向不同小齿轮（24）能分别与被动齿轮（22）或中间齿轮（23）啮合。

8.根据权利要求1所述的一种类风湿关节炎康复装置，其特征在于，所述的胫固定座（3）的右端固定有能拆卸的弹力绳，弹力绳的另一端与床板（1）右端固定。

9.根据权利要求1所述的一种类风湿关节炎康复装置，其特征在于，两个所述的壳体（2）的内侧的侧壁上开有圆槽（25），右侧的带轮（5）上的转轴穿过圆槽（25）与胫固定座（3）固定，两个壳体（2）的外侧的侧壁上开有排气口。

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