CN204723355U - 一种可折叠的柔性膝关节功能恢复装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可折叠的柔性膝关节功能恢复装置，包括大腿护具、延伸架、导引架、柔性机械手和充气装置，将大腿护具固定在大腿上，延伸架从大腿护具延伸出来，工作时导引架的两根导杆分列在踝关节两侧，柔性机械手为可拆卸结构，手臂上端固定在导引架顶端，底座固定在延伸架末端，机械手握住踝关节，通过充气装置给柔性机械手充气，在导引架的引导下，柔性机械手伸长对踝关节施加向下的推力，迫使膝关节向下弯曲；通过调整充入柔性机械手的空气量改变机械手的长度而实现施力大小的改变，停止充气可以保持施力作用的时间；与现有技术相比，本装置结构简单、成本低，可折叠，适用人群广，无创伤性，调节使用方便，牢固可靠且设计人性化。

Description

一种可折叠的柔性膝关节功能恢复装置

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及一种可折叠的柔性膝关节功能恢复装置。

背景技术

人们在体育运动或发生意外事故时，膝关节周围骨折是发生率较高的骨折，然而在传统膝关节及其周围治疗和手术时，通常病人由于长时间不运动，导致关节固定在一个位置，这都可能造成关节或组织内外粘连、僵直或挛缩，导致关节僵化或畸形等，影响关节的正常功能，留下后遗症，给患者日后的工作和生活带来不便。

随着医疗技术的革新与进步，术后的康复已越来越被重视，通常膝关节功能恢复主要采用两种方法：第一种方法是通过手术进行治疗，这种方法可以将粘连和挛缩的部分组织予以处置，一定程度上恢复膝关节功能，却极有可能产生疤痕和再次粘连的后果，若术后不能及时作恢复性锻炼，还会造成二次僵直，效果不佳；第二种方法是用专门的器械使关节进行持续较长时间的缓慢被动运动，通过新陈代谢过程使已短缩的软组织发生生理变化而增长，以适应伸曲状态，比如CPM机，这种方法的效果相对较好，但是必须到专门的医疗机构，在医生的指导下使用，给行动不便的患者和家人带来了极大的麻烦，而且电动仪器不能根据患者的承受能力合理的设定锻炼，使患者因为难以承受的疼痛而难以配合治疗，无法达不到良好的恢复效果。因此，最佳的解决办法是购买可以供患者在家中即可使用的膝关节功能恢复装置。然而目前，市面上这种装置非常少，而且存在操作不方便或者较笨重、无法折叠占地面积较大且不方便携带等缺陷，且现有膝关节功能恢复装置为刚性装置，治疗体验差。

实用新型内容

针对现有技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、易于操作、可以折叠、携带方便、施力可控的柔性膝关节功能恢复装置。

本实用新型具体技术方案如下：

一种可折叠的柔性膝关节功能恢复装置，包括大腿护具、延伸架、导引架、柔性机械手和充气装置。

所述延伸架安装在所述大腿护具上，所述导引架与所述延伸架转动连接，所述柔性机械手为可拆卸装置，工作时，将所述柔性机械手安装在所述导引架内侧且位于所述延伸架下端，所述延伸架可以沿大腿方向拉伸，所述充气装置用于给柔性机械手充气。

所述大腿护具包括上固定架、下固定架、大腿护板、固定带和三根连杆；所述上固定架和所述下固定架之间通过连杆连接，所述连杆可以伸缩，可以将上、下固定架固定在大腿合适的位置，所述下固定架的中部设有两个金属隔，两个金属隔对应位置上分别有三个通孔，用于限定延伸架的滑动范围；

进一步地，所述上固定架和所述下固定架均呈圆孤形框式结构，圆弧形结构可以更好的与大腿面贴合；

进一步地，所述上固定架上侧封闭且设有卡条，卡条用于将收起的延伸杆固定；

进一步地，大腿护板及上、下固定架与大腿接触的位置均设有软垫；

进一步地，大腿护板及上、下固定架下方设有大腿护垫；

进一步地，所述三根连杆为可伸缩结构，可以根据不同的人的大腿长度进行调节。

所述延伸架包括延伸杆、上半圆形弧片和下半圆形弧片，所述延伸杆分别穿在所述下固定架上的通孔中，可以通孔中滑动；使用时可以把延伸杆从大腿护具中拉伸出来，可以根据实际需要拉伸移动，以保证好的受力效果，当上半圆形弧片接触金属隔时，延伸杆不能再向前拉伸；

所述延伸杆为2-3根，延伸杆上端固定在上半圆形弧片、下端固定在下半圆形弧片上，且分别设有固定扣环，所述固定扣环可以将延伸杆分别固定在所述大腿护具的连杆上，防止工作时延伸杆滑动；

进一步地，所述延伸架两侧的延伸杆下端分别带有长槽孔，孔内带有锯齿结构，所述长槽孔上下方均设有强化钢条，用于防止受力时延伸杆在开孔处断裂。

所述导引架包括两根导杆、两个调角片和扣带；

所述导杆通过铆钉与延伸架两边的延伸杆相连；所述调角片一端固定在导杆上，另一端通过固定螺母固定在延伸杆的长槽孔上，通过三角形的稳定性保证训练时导引架不会摆动，同时通过调整固定螺母在长槽孔中的位置能调整延伸架与导引架的夹角；所述扣带主要是用于将所述柔性机械手固定在所述导杆上，防止柔性机械手左右摆动。

所述柔性机械手包括固定圈、机械手、底座和踝关节固定垫，柔性机械手表面为波纹面，所述底座固定在所述延伸架下半圆形弧片上；所述柔性机械手上端通过所述固定圈固定在所述导杆最上端，所述机械手延长时手臂上端顶住所述底座减小所述固定圈的受力，手臂下端通过所述贴带与所述踝关节固定垫相连；所述踝关节固定垫固定在患者的踝关节上以分散踝关节的受力，防止踝关节局部受力过大而引起麻木或其它不适。

所述充气装置主要用于给柔性机械手充气，包括导气管、充气阀门、放气嘴和打气设备，充气阀门和放气嘴固定在柔性机械手臂上，并可以通过导气管延伸出来方便病人自主进行充气；导气管一端和充气阀门相连，另一端通过卡环接打气设备；打气设备为打气筒或者小型电动打气泵。

将大腿护具通过绷带固定在大腿上，延伸架从大腿护具延伸出来，导引架与延伸架通过铆钉结合，工作时导引架的两个延伸杆分列在踝关节两侧，柔性机械手为可拆卸结构，手臂上端固定在导引架顶端，机械手的底座固定在延伸架末端，机械手握住踝关节，通过充气装置给柔性机械手充气，在导引架的引导下，柔性机械手伸长对踝关节施加向下的推力，迫使膝关节向下弯曲。通过调整充入柔性机械手的空气量改变机械手的长度而实现施力大小的改变，停止充气可以保持施力作用的时间。

本实用新型的作用原理与现有的机械式膝关节功能恢复装置不同，现有的装置通过施加机械力作用在人体上，使膝关节弯曲一定角度，其作用力为刚性，强制膝盖弯曲，作用力没有缓冲，且大多数施力点为小腿部位，需要很大的作用力才能强制膝盖弯曲，而本实用新型利用杠杆原理，在进行膝关节功能训练时，膝关节相当于支撑点，本实用新型的施力部位为脚踝，因而只需要较小的作用力就能取得较大的力矩，从而迫使膝关节弯曲，装置的施力设备为柔性机械手，通过对柔性机械手充气使其伸长来施力，施加的作用力是柔性的，作用力可以通过控制充气量来随意调整，也可以通过停止充气保持施力的作用时间，将可以达到更好的治疗效果，也可以达到更好的使用体验效果。而且通过本装置的导引架可以保证机械手不需要施加很大的力就获得较大的力矩，训练膝关节时，膝盖处相当于转轴，小腿相当于杠杆，导杆与小腿垂直时，力矩可以达到最大，此时施加很小的力即可使得膝盖弯曲，使得调节使用更加简单方便。

本实用新型具有以下有益效果：

1、结构简单、成本低。该装置所用零部件均为常见零部件，构造简单且经济成本低。

2、可折叠、携带方便。本装置可折叠，可根据患者的实际情况随意安装拆卸；既可用于居家休养的膝关节弯曲有障碍的患者使用，也可用于医院和康复中心做膝关节功能恢复的辅助治疗。

3、适用人群广。大腿护具连杆可伸缩，可以适应高矮不同的人，可以供大人使用，也可以供小孩使用，适用人群广。

4、物理训练，不需要手术，无创伤性。本装置是外固定装置，主要对患处进行物理训练，无须手术，不会带来创伤。

5、调节使用方便。采用充气装置，施力大小和时间可以随意调整，操作方便，施力大小完全由患者控制，能有效的避免施力过大造成的意外；通过调节延伸架的长度和导引架与延伸架的角度来调整施力方向，施力大小由充入柔性机械手的气体量来决定，充气装置由患者控制，充气越多，柔性机械手产生向下的压力越大，膝关节的弯曲角度越大。患者可以根据自己自身的感觉调整充气量，能够很好的促进膝关节的功能恢复。

6、牢固可靠。所述调角片一端固定在导杆上，另一端通过固定螺母固定在延伸杆的长槽孔上，构造成三角形，利用三角形的稳定性保证训练时导引架不会摆动；增加了导引架，利用杠杆原理，施加较小的力可实现较大的力矩，且力矩牢固平稳；装置中多处设有稳固强化装置，如在延伸杆上设有固定扣环、长槽孔上下方均设有强化钢条等。

7、设计人性化。大腿护具绑在患者的大腿上，其长度可以根据患者的大腿长度进行调整，大腿护板起着保护大腿的作用，对于大腿动手术的患者尤为重要；柔性机械手中踝关节固定垫呈手掌状可握持住踝关节，且固定垫上带有贴带，贴带可以从多个角度将固定垫贴合在踝关节上；采用调角片控制延伸架与导引架的夹角，可以在膝关节不同的弯曲阶段，柔性机械手都有较好的施力方向。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

图2本实用新型折叠状态示意图；

图3本实用新型的大腿护具结构示意图；

图4本实用新型的侧边延伸杆结构示意图；

图5本实用新型的延伸架与导引架角度调节示意图；

图6本实用新型的安装有柔性机械手的导引架结构示意图；

图7本实用新型的扣带结构示意图；

图8本实用新型的固定扣环结构示意图；

图9本实用新型使用状态示意图。

附图标记说明：1、上固定架；2、连杆；3、大腿护板；4、大腿护垫；5、固定带；6、下固定架；7、金属隔；8、上半圆形弧片；9、固定扣环；10、延伸杆；11、下半圆形弧片；12、底座；13、固定圈；14、充气阀门与放气嘴；15、调角片；16、机械手；17、踝关节固定垫；18、贴带；19、导杆；20、长槽孔；21、锯齿结构；22、强化钢条；23、固定螺母；24、扣带。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型提供一种可折叠的柔性膝关节功能恢复装置，包括大腿护具、延伸架、导引架、柔性机械手和充气装置。

延伸架安装在大腿护具上，导引架与延伸架转动连接，所述柔性机械手为可拆卸装置，工作时，安装在所述导引架内侧且位于所述延伸架下端，所述延伸架可以沿大腿方向拉伸，所述充气装置用于给柔性机械手充气。

大腿护具包括上固定架1、下固定架6、大腿护板3、固定带5和连杆2，上固定架1和下固定架6均呈孤形框式结构，固定架下面与腿接触的地方均设有软垫；连杆2为三根且为可伸缩结构，可以根据不同人的大腿长度进行调节，其两端分别固定在上固定架1和下固定架6的上；上固定架1上侧封闭，上固定架1上有卡条，卡条用于将收起的延伸杆固定，下固定架6中部有两个金属隔7，金属隔7上面各有三个通孔；延伸架中的延伸杆10穿在通孔中，大腿护板3、上固定架1和下固定架6下方设有大腿护垫4。

延伸架包括2-3根延伸杆10、上半圆形弧片8和下半圆形弧片11；延伸杆10两端分别固定在上半圆形弧片8和下半圆形弧片11上，延伸杆10分别穿在大腿护具金属隔7的三个通孔中，延伸杆10可以在通孔中滑动，使用时可以把延伸杆10从大腿护具中拉伸出来，当上半圆形弧片8接触金属隔时，延伸杆10不能再向前拉伸。为了保证好的受力效果，延伸杆10可以根据实际需要拉伸，每根延伸杆上分别设有固定扣环9，固定扣环9可以将延伸杆10分别固定在所述大腿护具的连杆2上，防止工作时延伸杆10滑动。位于两侧的延伸杆下端带有长槽孔20，孔内有锯齿结构21，用于调整延伸架与导引架的夹角，在膝关节不同的弯曲阶段，都能保证柔性机械手有较好的施力方向。强化钢条22分别固定在长槽孔20的上下方，用于防止受力时延伸杆10在开孔处断裂。

导引架由两根导杆19、两个调角片15和扣带24组成；所述导杆19上有通过铆钉与延伸架两边的延伸杆10相连；所述调角片15一端固定在导杆上，另一端通过固定螺母23固定在延伸杆10的长槽孔20上，通过三角形的稳定性保证训练时导引架不会摆动，同时通过调整固定螺母23在长槽孔20中的位置能调整延伸架与导引架的夹角；所述扣带24主要是用于将柔性机械手固定在导杆上，防止柔性机械手左右摆动。

柔性机械手包括固定圈13、机械手16、底座12和踝关节固定垫17，柔性机械手表面为波纹面，柔性机械手上端通过固定圈13固定在导杆19最上端，底座12固定在延伸架的下半圆形弧片11上，机械手延长时手臂上端顶住底座减小固定圈13的受力，下端通过贴带18与踝关节固定垫17相连，踝关节固定垫17固定在患者的踝关节上以分散踝关节的受力，防止踝关节局部受力过大而引起麻木或其它不适。

充气装置主要用于给柔性机械手充气，包括导气管、打气设备和充气阀门与放气嘴14，充气阀门与放气嘴14固定在柔性机械手臂上，并可以通过导气管延伸出来方便病人自主进行充气；导气管一端和充气阀门相连，另一端通过卡环接打气设备，打气设备为打气筒或者小型电动打气泵。

大腿护具固定在大腿上，延伸架从大腿护具延伸出来，导引架与延伸架通过铆钉结合，工作时导引架的两根导杆分列在踝关节两侧，柔性机械手为可拆卸结构，手臂上端固定在导引架顶端，机械手的底座固定在延伸架末端，机械手握住踝关节，通过充气装置给柔性机械手充气，在导引架的引导下，柔性机械手伸长对踝关节施加向下的推力，迫使膝关节向下弯曲。通过调整充入柔性机械手的空气量改变机械手的长度而实现施力大小的改变，停止充气可以保持施力作用的时间。

以下为本实用新型的典型实施方式：

将机械手16固定在导引架上，将大腿护具置于患者大腿的适当位置，延伸架从大腿护具中拉出来，根据膝关节的活动情况调整导引架上的固定螺母23的位置和延伸架的拉出长度，尽量保证机械手16对踝关节施加的力与小腿垂直，采用固定扣环9将延伸架固定在大腿护具的连杆上，通过对机械手充气，机械手延长对踝关节施加一个向下的力使膝关节弯曲，这种力可以通过改变充气量来进行调节，当膝关节有轻微的不适感时停止充气并维持一定时间，这样迫使僵化的肌腱等组织变长。但膝关节的紧迫感消失时，可以通过继续充气加大膝关节的弯曲角度，促使肌腱等进一步的变长，通过长时间的锻炼能恢复膝关节功能。

与现有技术相比，该膝关节功能恢复装置具有结构简单、易于操作、可以折叠、携带方便、施力可控等优势。

以上是对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种可折叠的柔性膝关节功能恢复装置，其特征在于，包括大腿护具、延伸架、导引架、柔性机械手和充气装置；

所述延伸架安装在大腿护具上，所述导引架与延伸架转动连接，所述柔性机械手为可拆卸装置，工作时，将所述柔性机械手安装在所述导引架内侧且位于所述延伸架下端，所述延伸架可以沿大腿方向拉伸，所述充气装置用于给柔性机械手充气；

所述大腿护具包括上固定架(1)、下固定架(6)、大腿护板(3)、固定带(5)和三根连杆(2)；上固定架(1)和下固定架(6)之间通过连杆(2)连接；所述三根连杆(2)为可伸缩结构，并将上固定架(1)和下固定架(6)固定在大腿合适的位置；所述下固定架(6)的中部设有两个金属隔(7)，两个金属隔上分别有三个通孔；

所述延伸架包括延伸杆(10)、上半圆形弧片(8)和下半圆形弧片(11)，所述延伸杆(10)分别穿在所述下固定架(6)上的通孔中，可以在通孔中滑动；使用时可以把延伸杆(10)从大腿护具中拉伸出来，当上半圆形弧片（8）接触金属隔时，延伸杆（10）不能再向前拉伸；

所述导引架包括两根导杆(19)、两个调角片(15)和扣带(24)；所述导杆(19)通过铆钉与延伸架两边的延伸杆相连；所述调角片(15)一端固定在导杆(19)上，另一端通过固定螺母固定在延伸杆(10)的长槽孔(20)上；所述扣带(24)用于将所述柔性机械手固定在所述导杆(19)上，

所述柔性机械手包括固定圈(13)、机械手(16)、底座(12)和踝关节固定垫(17)，所述机械手(16)表面为波纹面，所述底座(12)固定在所述延伸架下半圆形弧片(11)上；所述机械手上端通过所述固定圈(13)固定在所述 导杆(19)最上端，所述机械手(16)下端通过贴带(18)与所述踝关节固定垫(17)相连；

所述充气装置包括导气管、打气设备和充气阀门与放气嘴(14)，充气阀门与放气嘴(14)固定在柔性机械手臂上，并可以通过导气管延伸出来；导气管一端和充气阀门相连，另一端通过卡环接打气设备。

2.根据权利要求1所述的一种可折叠的柔性膝关节功能恢复装置，其特征在于，所述上固定架(1)和所述下固定架(6)均呈圆孤形框式结构。

3.根据权利要求1所述的一种可折叠的柔性膝关节功能恢复装置，其特征在于，所述上固定架(1)上侧封闭且设有卡条。

4.据权利要求1所述的一种可折叠的柔性膝关节功能恢复装置，其特征在于，大腿护板(3)及上固定架(1)和下固定架(6)与大腿接触的位置均设有软垫。

5.据权利要求1所述的一种可折叠的柔性膝关节功能恢复装置，其特征在于，大腿护板(3)、上固定架(1)和下固定架(6)下方设有大腿护垫(4)。

6.据权利要求1所述的一种可折叠的柔性膝关节功能恢复装置，其特征在于，所述两个金属隔(7)上的通孔位置分别相对应。

7.据权利要求1所述的一种可折叠的柔性膝关节功能恢复装置，其特征在于，所述延伸杆(10)为2-3根，上端固定在上半圆形弧片(8)上、下端固定在下半圆形弧片(11)上，且分别设有固定扣环(9)，所述固定扣环(9)可以将延伸杆(10)分别固定在所述大腿护具的连杆(2)上。

8.据权利要求1所述的一种可折叠的柔性膝关节功能恢复装置，其特征在于，所述延伸架两侧的延伸杆下端分别带有长槽孔，孔内带有锯齿结构，所述长槽孔上下方均设有强化钢条。

9.根据权利要求1所述一种可折叠的柔性膝关节功能恢复装置，其特征在于，打气设备为打气筒或者小型电动打气泵。