CN210278131U - 一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型申请属于等长肌力测试技术领域，具体公开了一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置，包括座椅和支座，所述座椅与支座固定连接，所述座椅两侧设有支撑杆，所述支撑杆与支座转动连接，所述支撑杆上固定连接有脚踏板；还包括屈伸力量测量机构和股四头肌锻炼机构，所述股四头肌锻炼机构位于座椅两侧且与支座固定连接，所述屈伸力量测量机构与支撑杆可拆卸连接。本实用新型使得本装置既可以进行膝关节屈伸力量测量，又可以进行股四头肌锻炼可满足不同的使用需求。

Description

一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置

技术领域

本实用新型申请属于等长肌力测试技术领域，具体公开了一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置。

背景技术

对于患有膝关节蜕变、膝关节骨关节炎和髌骨软化的人群来说，他们膝关节的力量比正常人差一些，临床上建议这类人群进行股四头肌功能性锻炼，锻炼的目的在于提升他们膝关节屈伸肌肉的力量，锻炼后会对其膝关节屈伸力量进行评估。

目前，主要评估方式是采用手持式肌力测量仪对受试者的膝关节屈伸力量进行测试，虽然手持式肌力测量仪体积小、使用方便，但在测试存在以下问题，第一，医生(测试者)手持仪器，受试者以坐姿屈伸小腿，进行测试，测试时，医生需要用力，与受试者的力量形成对抗，比较费力，会给医生造成较大的工作负担；第二，手持仪器测量会带来误差，因为手的力量无法固定维持在一个恒定的平衡力量上，且受试者和医生的力量也无法保证一直处于平衡状态，导致测量结果不准确。

现有技术中有将肌力测量仪固定安装在座椅上进行膝关节屈伸力量测试的装置，也有可用于进行股四头肌进行锻炼的装置，但二者都是分开设置的，功能单一，无法同时实现测试和锻炼两种功能；同时，上述装置结构设计不合理，器械调整不灵活，在患者需求不同时调整比较麻烦，无法适用于不同体型的人群使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置，旨在既可以进行膝关节屈伸力量测量，又可以进行股四头肌锻炼，从而实现在一个装置上满足不同的使用需求。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案为：一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置，包括座椅和支座，所述座椅与支座固定连接，所述座椅两侧设有支撑杆，所述支撑杆与支座转动连接，所述支撑杆上固定连接有脚踏板；还包括屈伸力量测量机构和股四头肌锻炼机构，所述股四头肌锻炼机构位于座椅两侧且与支座固定连接，所述屈伸力量测量机构与支撑杆可拆卸连接。

本基础方案的工作原理和有益效果在于：本装置的座椅两侧设有股四头肌锻炼机构，且与座椅铰接的支撑杆上还设有屈伸力量测量机构，能够使得本装置既可以进行膝关节屈伸力量测量，又可以进行股四头肌锻炼；且屈伸力量测试机构与座椅上铰接的支撑杆为可拆卸连接，这样的设置，可以根据受试者的实际情况对屈伸力量测试机的位置进行变换，既可以对受试者的左腿进行测量，又可以在受试者的右腿进行测量。

本技术方案中在座椅的两侧均设有股四头肌锻炼机构，这样受试者的左腿和右腿都能够得到锻炼，而且当受试者的其中一只腿进行测量时，受试者的另一只腿能够进行锻炼，如此设置，使得一个装置具有两种功能，可满足不同的使用需求。

另外，屈伸力量测试机构可拆卸的连接在支撑杆上，避免了手持仪器带来的测量误差。

进一步，所述屈伸力量测量机构包括肌力测量仪、固定机构和压板，所述肌力测量仪与固定机构固定连接，所述固定机构可拆卸连接在支撑杆上，所述压板与脚踏板可拆卸连接。

本技术方案中肌力测量仪能够自动对受试者的膝关节力量进行测试，而本技术方案中压板的设置，则能够使受试者的脚与脚踏板的位置固定，同时对受试者的脚产生一定的压力，使受试者的脚背受到阻力，便于准确测量膝关节的力量，同时本技术方案中固定机构与支撑杆可拆卸连接，可以实现左右替换，分别实现对位于左侧和位于右侧的膝关节肌肉力量进行测试。

进一步，所述压板的顶部固定连接有加压柱，所述加压柱上部开设有螺纹；所述压板的底部固定连接有连接杆，脚踏板上设有通孔，所述连接杆能够穿出通孔，所述连接杆外侧设有螺纹。

加压柱的设置能够根据不同体重的人进行适当的调整，通过在加压柱上增加或者减少具有一定重量的环形配重块于压板上，从而实现踢腿锻炼时阻力可调，以满足不同的测试需求。

进一步，所述压板的纵截面呈弧形。

本技术方案中的压板的纵截面呈弧形能够更加贴合人体脚背的形状，这样受试者在进行力量测试的时候，压板对受试者脚背所产生的压力会大大减小，使受试者更加舒适。

进一步，所述股四头肌锻炼机构包括足部固定带和具有弹性形变的阻力带；所述阻力带设有至少两根，所述足部固定带的一端与脚踏板固定连接，足部固定带的另一端为自由端，所述阻力带的一端与支座固定连接，阻力带的另一端可拆卸连接在脚踏板上。

本技术方案中阻力带与脚踏板相连形成阻力，有利用受试者的腿部进行伸展拉伸运动，从而使受试者的腿部得到锻炼，并且可以根据训练强度的不同，在支座上连接有至少两根阻力带，并且可以使各个阻力带具有不同的弹性系数，由于阻力带与脚踏板可拆卸连接，因此可以根据不同训练强度的人群灵活改变阻力大小，非常实用方便；而足部固定带的设置能够使受试者的脚部固定在脚踏板上，从而确保受试者在进行锻炼的时候保持相对稳定的状态，锻炼效果更好。

进一步，所述阻力带和脚踏板之间还设有拉力显示器。

设置拉力显示器，在使用时可以使患者清晰的看到股四头肌的拉力数值，可以精确的显示股四头肌的拉力，一方面增强患者自信心，促进患者进一步进行功能锻炼，另一方面，为医护人员提供直观的功能锻炼效果，方便制定锻炼计划。

进一步，所述支撑杆包括导杆和滑套，所述导杆与支座铰接，所述滑套与导杆滑动连接，所述滑套上设有用于限定滑套滑动的固定件。

本技术方案中导杆与滑套滑动连接，如此设置，使得支撑杆整体的长度可以调节，可根据不同人的腿的长度进行适应性调整，使用灵活方便。

进一步，所述座椅上设置有用于固定受试者腰部的腰部绑带和用于固定受试者大腿远端的腿部绑带。

座椅上设置有用于绑住腰部的腰部绑带和用于绑住大腿远端的腿部绑带，能够防止躯干肌、骨盆肌和大腿肌肉对膝关节屈伸力量的测试产生干扰，提高测量结果的准确性。

进一步，所述座椅包括靠背和坐垫，所述靠背与坐垫之间设有调节其角度的调节结构。

本技术方案中的靠背的角度可以调节，在进行锻炼和测量的时候提高了受试者的舒适度。

进一步，所述支座底部设有滚轮，所述支座上设有用于阻止滚轮滚动的制动件。

滚轮的设置便于移动整个装置，而制动件的设置能够使整个装置移动当合适位置后，限制滚轮移动，从而使整个装置的状态稳定，避免受试者在进行测量力量或进行锻炼的时候出现移动的情况。

附图说明

图1为本实用新型一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置实施例一的立体图；

图2为导杆与滑套的连接示意图；

图3为图1中A处的局部放大图；

图4为图1中B处的局部放大图；

图5为固定机构、肌力测量仪和导杆的连接示意图；

图6为本实用新型一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置实施例二的立体图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：坐垫1、靠背2、座椅调节器201、底板3、固定架4、前支撑腿5、后支撑腿6、横板7、滚轮8、前横梁9、后横梁10、支杆11、滑动杆12、固定筒13、导杆14、滑套15、脚踏板16、通孔17、足部固定带18、压板19、连接杆20、加压柱21、固定机构22、卡套221、连接板222、旋钮223、肌力测量仪23、阻力带24、腿部绑带25、腰部绑带26、第一螺栓孔27、第二螺栓孔28。

实施例一

实施例基本如附图1、图2和图3所示：一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置，包括座椅、支座、屈伸力量测量机构和股四头肌锻炼机构。本实施例中支座包括前横梁9、后横梁10、两块底板3、两根前支撑腿5和两根后支撑腿6，两块底板3之间焊接有横板7，前支撑腿5和后支撑腿6分别沿底板3的长度方向前后设置，前支撑腿5与底板3的侧壁焊接，后支撑腿6的底部与横板7焊接。前横梁9与两根前支撑腿5的上表面焊接，后横梁10 与两根后支撑腿6的上表面焊接。底板3底端设有四个滚轮8，底板3上通过螺栓固定连接有用于阻止滚轮8滚动的制动件，本实施例中的制动件采用现有技术中型号为35E-01113的滚轮制动蹄。

本实施例中座椅包括坐垫1和靠背2，坐垫1位于前横梁9和后横梁10的上表面，坐垫 1底部与前横梁9和后横梁10通过螺栓固定连接。靠背2与坐垫1铰接，且靠背2与坐垫1之间设有用于调节靠背2与坐垫1之间的角度的调节结构，调节结构可以采用市面上汽车座椅通常所使用的座椅调节器，本实施例中采用型号为GS5 Super的座椅调节器。

前横梁9的两侧设有固定架4，固定架4的一端与前横梁9焊接，固定架4的另一端与底板3焊接，固定架4上固定连接有支撑部，该支撑部包括支杆11、滑动杆12和固定筒13，支杆11与固定架4垂直且通过焊接固定，支杆11远离固定架4的一端与固定筒13的外侧焊接，固定筒13内部中空，滑动杆12与固定筒13竖直滑动连接，固定筒13的上部开设有第一螺栓孔27，通过螺栓和螺母的配合，使螺栓穿过第一螺栓孔27并与滑动杆12接触从而使滑动杆12位置固定，为了保证对滑动杆12的有效固定，在滑动杆12上竖直开设有供螺栓插入的凹槽。本实施例中座椅的设计可保持很好的力学稳定性，可避免侧翻、后退等情况的发生。

结合图2所示，滑动杆12上部转动连接有支撑杆，本实施例中支撑杆包括导杆14和滑套15，滑动杆12上部转动连接有转动轴(图中未示出)，导杆14通过转动轴与滑动杆12 转动连接，实现导杆14与滑动杆12在0°～90°范围内摆动，导杆14的另一端伸入滑套 15内，且与滑套15滑动连接，滑套15上部开设有第二螺栓孔28，导杆14在滑套15内滑动改变长度后，通过螺栓和螺母的配合限制导杆14滑动。

如图1所示，座椅两侧的滑套15均焊接有脚踏板16，结合图3所示，每一个脚踏板16上均开设有四个通孔17，脚踏板16与滑套15通过螺栓固定连接。如图1所示，股四头肌锻炼机构包括足部固定带18和具有弹性形变的阻力带24，足部固定带18的一端绑在脚踏板 16上，足部固定带18的另一端为自由端。可以根据训练强度的不同设置多根具有不同弹性系数的阻力带24，本实施例中的阻力带24采用天然乳胶制成，这样使得阻力带24具有弹性，阻力带24的一端与前支撑腿5通过螺钉固定，阻力带24的另一端与脚踏板16的后侧可拆卸连接，为了实现阻力带24与脚踏板16之间可拆卸，可以在脚踏板16的后侧固定一个挂钩(图中未示出)，阻力带24与脚踏板16连接的一端可以设置一个孔，通过阻力带24上的设置孔与脚踏板16上的挂钩配合，就能够实现阻力带24与脚踏板16相连接，当需要变化阻力大小时，将阻力带24上设置的孔从挂钩上取出即可更换另一个具有相应弹性系数的阻力带24。

阻力带24为受试者在进行腿部锻炼时对受试者产生阻力，使受试者在训练的时候不能借助外力，而需要完全自己用力伸展腿部，这样所达到的训练效果更佳。

屈伸力量测量机构包括肌力测量仪23、固定机构22和压板19，本实施例中肌力测量仪 23采用美国Hoggan公司microFET2型肌力测量仪，结合图5所示，固定机构22包括卡套221、连接板222和旋钮223，连接板222与卡套221焊接固定，卡套221可产生形变，卡套 221开设有缺口，卡套221通过该缺口扣合在导杆14外侧，旋钮223从卡套221的侧部穿入缺口内并与卡套221之间螺纹连接，旋钮223位于缺口内的一端与导杆14表面相抵，从而使卡套221固定在导杆14上。肌力测量仪23固定在连接板222上。本实施例中卡套221的内径大于导杆14的外径，这样的设置能够使卡套221在导杆14上滑动和旋转，从而改变肌力测量仪23的角度，当肌力测量仪23的角度确定后，只需要旋紧旋钮223就能够使肌力测量仪23位置固定。

结合图4所示，压板19的纵截面呈弧形，压板19的顶部固定连接有加压柱21，本实施例中压板19与加压柱21一体成型，加压柱21上套设有多个环形配重块(图中未示出)，加压柱21的设置能够根据不同体重的人进行适当的调整，通过在加压柱21上增加或者减少具有一定重量的环形配重块于压板19上，从而实现踢腿锻炼时阻力可调。加压柱21外侧设有螺纹；压板19的底部焊接固定有连接杆20，本实施例中连接杆20的数量与通孔17的数量相同，均为四个，连接杆20能够穿出通孔17，连接杆20外侧设有螺纹。

使用时，受试者坐于坐垫1上，并调节座椅调节器201，从而改变靠背2的角度来适应受试者的坐姿。受试者将脚放置在脚踏板16上，若需要对受试者的左脚进行膝关节力量测试，则将压板19放置于位于左侧的脚踏板16上，使压板19上的连接杆20从通孔17中穿出脚踏板16，调整压板19与受试者脚部的位置后，用螺母从连接杆20的底端旋入，直到使压板19与脚踏板16固定，在连接杆20和脚踏板16固定之前，应当使压板19与足背之间留有足够空隙而不压迫足背，目的在于固定后为环形配重块提供支撑，调节踢腿的阻力。根据不同身高体型的受试者，可以在加压柱21上增加或减少具有一定重量的环形配重块，来改变压板19对脚部的压力，从而实现踢腿锻炼时阻力可调的效果。当增加或者减少环形配重块后，通过在加压柱21上旋入螺母使环形配重块固定在加压柱21上，避免受试者在抬脚时环形配重块掉落。

将固定机构22中的卡套221扣合在导杆14外侧，然后使卡套221沿导杆14上下滑动，也可以沿导杆14旋转，使肌力测量仪23位于小腿中下三分之一的适当位置，然后调节旋钮223，使肌力测量仪23的位置固定。

测试膝关节伸肌群时，调节固定机构22，使肌力测量仪23上的力垫与小腿中下部1/3 处的前侧贴合，可以保证测试者向前踢腿用力时测出膝关节最大等长伸肌力量；测试膝关节屈肌力量时，调节固定机构22，使卡套221沿导杆14向后旋转，使肌力测量仪23上的力垫与小腿中下部1/3处的后侧贴合，可以保证测试者向后屈腿用力时测出膝关节最大等长屈肌力量，测试另一侧膝关节周围肌肉力量。

测试前可以把由压板19、连接杆20，加压柱21组成的装置拆下或者安装到另一侧，不影响邻近的固定机构22的安装，然后在调节导杆14上的肌力测量仪23位于小腿中下部1/3 处的合适位置，这样就可以实现在设置的不同膝关节角度下测量膝关节屈和伸的最大等长力量，此过程中要求测试者以最快速度到达最大力量，并坚持5秒钟，每种模式的测试进行3 次，取其中的最大值作为膝关节最大等长伸肌或屈肌力量。

本实施例中由于滑动杆12与固定筒13滑动连接，可以根据不同体型患者膝关节的位置的不同，使滑动杆12伸长或缩短，从而使转动轴中心与不同患者膝关节的外髁中心位置高度平齐，使用灵活、方便。并且还可以通过导杆14和滑套15，改变滑套15与导杆14之间的长度，从而来适应不同身高体型的患者。

当受试者完成上述步骤后，就可以进行膝关节力量测量。受试者通过屈伸小腿，进行测试。当受试者需要锻炼不同侧的膝关节肌肉力量时，可以成套拆下由压板19、连接杆20和加压柱21所组成的一套调节阻力的结构。如果只是锻炼股四头肌(属于膝关节周围肌肉)时，足部放于脚踏板16中，并由足部固定带18固定(此时把由压板19、连接杆20，加压柱21组成的装置安装好，拆下用于测试的固定机构22或者将固定机构22安装到另一侧)，选择合适的阻力带24，并将阻力带24固定在脚踏板16的挂钩上，然后受试者做踢腿运动带动导杆14实现0°～90°的自由摆动。

股四头肌功能锻炼的过程中的阻力来自于两部分，一个是阻力带24与脚踏板16相连形成阻力，当受试者向前踢腿时，阻力带24向后牵拉形成阻力；另一个阻力来自于脚踏板16 上方的加压柱21，加压柱21上可以增加或减少具有一定重量的环形配重块于压板19上，实现踢腿锻炼时阻力可调。

实施例二

如图6所示，一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置，与实施例一的区别在于：座椅上设置有用于固定受试者腰部的腰部绑带26和用于固定受试者大腿远端的腿部绑带25。腰部绑带26的一端与靠背2的一侧固定连接，另一端为自由端且与靠背2的另一侧可拆卸连接。腿部绑带25设有两根，且两根腿部绑带25分别位于靠近坐垫1的两侧，且腿部绑带25 的一端与坐垫1固定连接，腿部绑带25的另一端为自由端且与坐垫1的侧面可拆卸连接，腰部绑带26与靠背2的连接方式以及腿部绑带25与坐垫1的连接方式与现有技术中汽车座椅中安全带的连接方式相同。

腰部绑带26和腿部绑带25可以防止躯干肌、骨盆肌和大腿肌肉对膝关节屈伸力量的测试产生干扰，提高测量结果的准确性。

阻力带24和脚踏板16连接处还设有拉力显示器(图中未示出)。设置拉力显示器，在使用时可以使患者清晰的看到股四头肌的拉力数值，可以精确的显示股四头肌的拉力，一方面增强患者自信心，促进患者进一步进行功能锻炼，另一方面，为医护人员提供直观的功能锻炼效果，方便制定锻炼计划。

使用的时候，受试者坐在坐垫1上之前，应该先将腰部绑带26的自由端与靠背2脱离连接，同时使腿部绑带25的自由端与坐垫1脱离连接，当受试者坐于坐垫1后，使腰部绑带26和靠背2连接，腿部绑带25与坐垫1连接，从而使受试者的腰部和大腿远端的位置相对固定，防止躯干肌、骨盆肌和大腿肌肉出现较大幅度的摆动而影响测试的准确性。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置，包括座椅和支座，所述座椅与支座固定连接，其特征在于，所述座椅两侧设有支撑杆，所述支撑杆与支座转动连接，所述支撑杆上固定连接有脚踏板；还包括屈伸力量测量机构和股四头肌锻炼机构，所述股四头肌锻炼机构位于座椅两侧且与支座固定连接，所述屈伸力量测量机构与支撑杆可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置，其特征在于，所述屈伸力量测量机构包括肌力测量仪、固定机构和压板，所述肌力测量仪与固定机构固定连接，所述固定机构可拆卸连接在支撑杆上，所述压板与脚踏板可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置，其特征在于，所述压板的顶部固定连接有加压柱，所述加压柱上部开设有螺纹；所述压板的底部固定连接有连接杆，脚踏板上设有通孔，所述连接杆能够穿出通孔，所述连接杆外侧设有螺纹。

4.根据权利要求3所述的一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置，其特征在于，所述压板的纵截面呈弧形。

5.根据权利要求1所述的一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置，其特征在于，所述股四头肌锻炼机构包括足部固定带和具有弹性形变的阻力带；所述阻力带设有至少两根，所述足部固定带的一端与脚踏板固定连接，足部固定带的另一端为自由端，所述阻力带的一端与支座固定连接，阻力带的另一端可拆卸连接在脚踏板上。

6.根据权利要求5所述的一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置，其特征在于，所述阻力带和脚踏板之间还设有拉力显示器。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置，其特征在于，所述支撑杆包括导杆和滑套，所述导杆与支座铰接，所述滑套与导杆滑动连接，所述滑套上设有用于限定滑套滑动的固定件。

8.根据权利要求1所述的一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置，其特征在于，所述座椅上设置有用于固定受试者腰部的腰部绑带和用于固定受试者大腿远端的腿部绑带。

9.根据权利要求1所述的一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置，其特征在于，所述座椅包括靠背和坐垫，所述靠背与坐垫之间设有调节其角度的调节结构。

10.根据权利要求1所述的一种膝关节等长屈伸力量锻炼和测试装置，其特征在于，所述支座底部设有滚轮，所述支座上设有用于阻止滚轮滚动的制动件。

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