KR100942968B1 - A movement machine for rehabilitation medical cure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 재활치료용 운동기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장애인, 재활치료환자, 노인은 물론 일반인의 치료 및 운동기능을 갖는 복합형 다기능 운동기구에 관한 것이다.The present invention relates to an exercise device for rehabilitation treatment, and more particularly, to a multifunctional exercise device having a treatment and exercise function of a disabled person, a rehabilitation patient, an elderly person, as well as the general public.
일반적으로, 단위근력 약화나 수술로 인해 보행 능력이 떨어지는 사람들은 장기간 움직이지 못하기 때문에 보행에 필요한 관절과 단위근력이 약화되고 굳어지게 된다. 특히, 골절환자는 골유합을 위해 장기간 깁스를 하거나 고정 장치에 의해 움직이지 않는 상태로 있기 때문에 깁스나 고정장치를 푼 후에는 관절과 전체 골격에 갑작스런 움직임을 주어서는 안 된다.In general, people who have poor walking ability due to weakened unit strength or surgery cannot move for a long time, and thus, joints and unit strength required for walking are weakened and hardened. In particular, fracture patients should not give a sudden movement to the joints and the entire skeleton after loosening the cast or fixation device because of the long periods of cast or fixation for bone union.
따라서, 노화로 인한 보행근력이 약화되어 활동성이 저하된 노인, 단위근력약화로 인해 보행능력이 약화된 사람에게는 지속적으로 단위근력을 증가시켜줄 수 있는 운동이 필요하고 골절로 인해 골유합을 시도해 장기간 움직이지 않은 환자들은 점진적으로 관절을 운동시켜 줌으로서 무리 없이 보행을 시도할 수 있는 상태로 만들어야 한다.Therefore, the elderly who have lost their walking activity due to aging weakened, and those whose walking ability has weakened due to weakened unit muscle strength need exercise that can continuously increase the unit muscle strength, and they try bone union due to fracture and do not move for a long time. Patients who do not have to gradually move their joints should be able to walk without difficulty.
보행능력은 고관절과 무릎관절 및 발목관절의 운동이 원활하게 이루어질 때 향상될 수 있고, 이들 각 관절은 부드러운 물렁뼈로 된 관절막과 근육 및 힘줄로 둘려 싸여 있어 보행능력의 향상을 위한 재활운동장치는 이들 요소에 효과적인 운동을 부여할 수 있도록 요구되어 진다.Gait ability can be improved when the hip, knee and ankle joint movement is smooth, each of these joints are surrounded by a soft medullary joint membrane, muscles and tendons, so that the rehabilitation exercise device for improving walking ability is It is required to give an element an effective exercise.
종래 사용되는 재활운동기구는 기계적으로 관절부위에 반복적인 굴신운동을 제공함으로서 관절의 수동운동에 의해 점진적으로 근력을 회복시킴으로서 보행능력을 효과적으로 향상시킬 수 있다는 점에 착안된 것으로 다리를 받치는 프레임에 동력화 된 링크 기구를 사용하여 구부렸다 폈다하는 굴신운동을 제공함으로서 관절을 운동시키도록 구성되어 진다.The rehabilitation apparatus used in the prior art is mechanically provided with repetitive stretching movements at the joints, thereby gradually recovering muscle strength by passive movement of the joints. It is configured to exercise the joints by providing flexion movements using flexed link mechanisms.
이와 같은 연속 수동운동(CPM, Continuous Passive Motion)을 위한 기구는 US4,825,852, US6,267,735 B1에 제시된바와 같이, 길이가 긴 형태의 프레임(베이스)과, 프레임의 한쪽 끝에 링크절과 피봇구조로 결합된 허벅지 지지대와, 허벅지 지지대의 끝에 링크절과 피봇구조로 결합되는 장딴지 지지대와, 장딴지 지지대의 한쪽 끝에 장착되는 발 지지대와, 베이스의 길이 방향으로 결합되고 모터에 연결된 스크류축과, 상기 스크류 축에 결합되어 전 후진 운동하는 가동부와, 상기 가동부와 장딴지 지지대를 U형으로 연결하여 안정되게 하는 부재로 이루어져 모터에 의해 상기 가동부가 전진 또는 후진하면 링크절의 운동에 의해 무릎 관절 부위가 구부려졌다 펴졌다 하면서 관절운동을 부여하도록 구성되어 있다. 이와 같이 일반적인 CPM 기구는 무릎관절 위주의 운동기구로서 보행능력의 향상에 필수적인 고관절 운동을 위해서는 별도의 고관절 운동기구를 이용하여야 하는 단점이 있었다.Such a mechanism for continuous passive motion (CPM) is a long frame (base), as shown in US 4,825,852, US 6,267,735 B1, and a link clause and a pivot structure at one end of the frame. Coupled thigh support, calf support coupled to the linkage and pivot structure at the end of the thigh support, foot support mounted at one end of the calf support, a screw shaft coupled to the motor in the longitudinal direction of the base, and the screw shaft It is composed of a movable part coupled to the front and backward movement, and a member for connecting the movable part and the calf support in a U-shape to stabilize the movable part forward or backward by a motor, the knee joint is bent by the movement of the linkage It is configured to give joint motion. As such, the general CPM mechanism is a knee joint-oriented exercise apparatus, which requires a separate hip exercise apparatus for the hip joint exercise, which is essential for improving walking ability.
또한, 대한민국 특허등록제 0386701호 및 특허공개 1999-0045112는 베이스부 재와, 베이스 부재에 대하여 일단이 회동 가능하게 결합되고 복수의 파트가 꺾여지고 펴지게 힌지 결합되어 이용자의 다리를 얹을 수 있도록 된 프레임과, 베이스부재의 타단을 중심으로 회동 가능하게 결합되고 상기 프레임의 일단을 지지함과 더불어 모터에 의해 동작되는 이송수단으로 상기 프레임의 일단을 왕복 운동시키는 구동수단으로 이루어져 환자의 다리를 프레임에 얹고 베이스부재와 구동수단을 직선상으로 하여 구동 수단에 의해 프레임의 일단을 왕복 운동시킴으로서 무릎관절을 굴신운동 시키고, 구동수단을 베이스부재로 부터 회전시킨 상태에서 프레임의 일단을 왕복 운동시킴으로서 이용자의 다리가 벌어지는 힙 운동을 하도록 구성된 것으로서 무릎운동과 힙(고관절운동)을 각기 수행할 수 있도록 하는 장점을 제공하고 있다. 그러나 상기한 기구에 의한 고관절운동은 무릎운동을 종료한 상태에서 독립적으로 이루어지는 것으로서 고관절과 무릎관절 및 발목관절이 상호 관련되고 유기적으로 움직임으로서 비로소 보행이 가능해지는 골근운동의 원리에 비추어 고관절운동과 무릎운동을 각기 따로 실시하는 운동요법은 비 효율적일 수밖에 없다.In addition, the Republic of Korea Patent Registration No. 0386701 and Patent Publication No. 1999-0045112 is a frame that is coupled to the base member, one end is rotatably coupled to the base member and a plurality of parts are folded and hinged to place the user's legs And a driving means pivotally coupled to the other end of the base member and supporting one end of the frame and reciprocating one end of the frame with a transfer means operated by a motor, thereby placing a patient's leg on the frame. The user's legs are moved by flexing the knee joint by reciprocating one end of the frame by the driving means with the base member and the driving means in a straight line, and reciprocating one end of the frame by rotating the driving means from the base member. It's designed to do hip movements, And it provides the advantage of allowing you to perform range of motion), respectively. However, the hip joint movement by the above-described mechanism is performed independently after the knee movement is completed, and the hip joint movement and the knee joint in view of the principle of the skeletal muscle movement where the hip joint, the knee joint and the ankle joint are related to each other and are organically movable is possible. Exercise therapy, which is a separate exercise, is inefficient.
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 하반신 마비환자 및 신체부자유자 등의 하지 고관절 재활치료는 물론 상하부 전신을 고르게 운동시켜줄 수 있는 복합 다기능 재활운동기구를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been proposed to improve the above problems in the prior art, the purpose of providing a multifunctional rehabilitation exercise equipment that can evenly exercise the upper and lower body as well as lower extremity hip rehabilitation treatment such as paraplegic patients and physically disabled people. There is this.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 재활 운동기구는, 하부에 구성되는 하부하우징 상부에 제1힌지축을 중심으로 회동 가능하게 구성되어진 베이스프레임; 상기 베이스프레임 상부에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어지는 이동프레임; 상기 이동프레임 상부에 구성되어지는 베드; 상기 베이스프레임의 일단부에 구성되어지며, 환자의 양측 발을 개별적으로 받쳐주기 위해 2개가 쌍을 이루는 발받침대; 상기 이동프레임의 슬라이딩 이동을 안내하기 위해 베이스프레임 양측에 구성된 가이드레일; 상기 이동프레임을 가이드레일을 따라 슬라이딩 이동시키기 위한 구동력을 전달하는 슬라이딩 구동부재;를 포함하는 구성을 이룸을 특징으로 한다.Rehabilitation exercise device of the present invention for achieving the above object, the base frame is configured to be rotatable around the first hinge axis in the upper upper housing; A moving frame coupled to the base frame to be slidably movable; A bed configured above the moving frame; Is composed of one end of the base frame, two pairs of foot support to support the feet of both sides of the patient individually; Guide rails configured at both sides of the base frame to guide sliding movement of the moving frame; And a sliding drive member for transmitting a driving force for sliding the moving frame along the guide rails.
이러한 본 발명은, 다양한 하지 마비환자를 비롯하여 척추 및 관절이 불편한 장애인 노약자 등의 다양한 운동요법에 의한 치료 및 재활을 실시할 수 있는 효과를 나타낸다.The present invention has the effect of being able to perform treatment and rehabilitation by a variety of exercise therapy, such as the paralyzed patients with paralysis of the lower limbs, the elderly and the disabled disabled.
특히, 여러 복합기능의 수행이 가능하기 때문에 장애부위 및 환자 상태에 따 라 최적의 재활운동이 이루어질 수 있게 되어 수술 후 회복 및 일상생활 능력을 극대화 할 수 있게 된다.In particular, since multiple functions can be performed, optimal rehabilitation exercises can be made according to the disability and the patient's condition, thus maximizing recovery after surgery and daily living ability.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 실시 예에 따른 재활운동기구의 전체적인 구조를 도 1의 외관 사시도 및 도 2의 측면 투시도를 통해 살펴보면, 높이 승강을 위한 통상의 X링크 구조의 승강부재(미도시)가 내부에 구비되어져 있는 하부하우징(10)과, 상기 하부하우징(10)의 상부에서 회동축(29)을 중심으로 회동 가능하게 구성되어져 있는 베이스프레임(20)과, 상기 베이스프레임(20)을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 구성된 이동프레임(30)과, 상기 이동프레임(30) 상부에 구성되어진 베드(40)와, 베이스 프레임(20) 타측에 연결 되어져 있는 발받침대(50)로 구성되어져 있다.First, looking at the overall structure of the rehabilitation exercise device according to the present embodiment through an external perspective view and a side perspective view of FIG. 2, a lifting member (not shown) of a conventional X-link structure for height lifting is provided therein. A
그중 하부하우징(10)에는 내부에 모터가 내장되어져 있으며, 신축로드의 일단이 베이스 프레임(20) 저면에 연결되어져 있는 제1승강부재(28)가 설치되어 있고, 이동 프레임(30)에는 신축로드의 일단이 베드(40)의 등받이부(41)에 연결되어져 있는 제2승강부재(48)가 설치되어져 있어, 등받이부(41)가 회동축(49)을 기준으로 각도 조절이 가능한 구조를 이루고 있다.Among them, the
그리고, 도 3a에서와 같이 베이스 프레임(20) 양측에는 가이드레일(21)이 구비되어져 있으며, 이동프레임(30)에는 가이드레일(21)을 따라 원활한 슬라이딩 이동이 이루어질 수 있도록 안내로울러(36)가 장착되어져 있다.3A,
한편, 이동프레임(30)을 슬라이딩 구동시키기 위한 슬라이딩 구동부재로서, 도 3b에서와 같이 이동프레임(30)의 저면에 연결되어진 구동벨트(34)와, 상기 구동벨트(34)에 동력을 전달하기 위해 베이스프레임(20)에 고정 설치된 서브모터(35)가 구성되어져 있다.On the other hand, as a sliding drive member for sliding the moving
이에 따라, 서브모터(35)의 정/역 구동에 의해 구동벨트(34)가 구동되어짐으로서 이동프레임(30)을 좌/우로 슬라이딩 이동시킬 수 있게 된다.Accordingly, the
또한, 베드(40)의 선단측에는 환자 고정용 벨트가 거치되어질 수 있도록 고리부(31a)가 양측에 구비된 벨트거치 프레임(31)이 연장 구성되어져 있으며, 등받치부(41) 양측에는 도 4에서와 같이 팔걸이부(33)가 착탈 가능하도록 착탈홈(32)이 형성되어져 있어서, 팔걸이부(33) 장착 후 환자가 팔걸이부(33)에 팔을 걸은 상태에서 이동프레임(30)의 슬라이딩 이동 동작을 통해 척추 견인 기능이 수행되어질 수 있도록 하였다.In addition, the front end of the
그리고, 베이스프레임(20) 양측에는 일정 길이를 이루는 안내로드(22)가 장착되어져 있으며, 상기 안내로드(22)에는 길이방향으로 이동이 가능하도록 핸들고정 브라켓(23)이 도 5a에서와 같이 결합되어져 있고, 상기 핸들고정 브라켓(23)에는 손잡이핸들(24)이 착탈 가능하게 구성되어짐과 함께 안내로드(22)의 특정 위치에 가압 고정되어질 수 있도록 잠그거나 풀어주기 위한 조임쇠(22')가 구성되어져 있다.And, both sides of the
특히, 상기 손잡이핸들(24) 일단에는 2개의 통공(24a,24b)이 형성되어져 있는데, 그중 하나의 통공(24a)은 핸들고정 브라켓(23)에서 핸들 회동축(25)에 의해 회동 지지되며, 다른 하나의 통공(24b)은 핸들고정 브라켓(23)에 탄성핀(26)에 의해 선택적으로 지지됨으로 회동이 가능한 구조를 이루게 된다.In particular, two
따라서, 핸들 회동축(25)으로 손잡이 핸들(24)을 회동 가능하게 장착시킨 상태에서 손잡이핸들(24)을 세우고자 하는 경우에는 탄성핀(26)이 통공(24b)에 삽입되어지도록 하고, 손잡이핸들(24)을 내리고자 하는 경우에는 탄성핀(26)을 살짝 당겨서 통공(24b) 삽입상태를 해지시키면 도 5b에서와 같이 손잡이 핸들(24)을 용이하게 내릴 수 있게 된다.Therefore, when the
그리고, 발받침대(50)는 도 6에 도시된 바와 같이 각도 조절이 가능하도록 일측에서 제1연결핀(51)에 의해 베이스프레임(20)과 회동 가능한 연결구조를 이루고 있으며, 타측에는 제2연결핀(52)을 통해 제1지지로드(53)와 연결되어져 있고, 상기 제1지지로드(53)에는 내부스프링(미도시)에 의해 탄성 지지되는 탄성핀(54)이 구성되며, 상기 제1지지로드(53) 일단에는 베이스프레임(20)측에 제3연결핀(58)에 의해 연결되어져 있는 제2지지로드(55)의 단부가 삽입되어지고, 상기 제2지지로드(55)에는 탄성핀(54)의 선택적인 삽입이 이루어지도록 다수의 체결공(56)이 일정 간격으로 형성되었다.In addition, the
따라서, 도 6a,b에 도시된 바와 같이 탄성핀(54)을 적절한 체결공(56)에 체결하여 제1지지로드(53) 및 제2지지로드(55)의 연결 길이를 조절함으로서 발받침대(50)의 각도를 용이하게 조절할 수 있게 된다.Therefore, as shown in Figure 6a, b by tightening the
또한, 이동프레임(30)의 후단측에는 다리 관절을 지지하기 위해 힌지축(61)을 중심으로 일정 꺽임각도를 조절 및 유지할 수 있는 관절지지대(60)가 도 7에서 와 같이 일측에 연결 구성되는데, 상기 관절지지대(60)의 타측은 발받침대(50)측에 연결되어져 있으며, 관절지지대(60) 양측에는 환자의 정강이 및 허벅지가 받쳐질 수 있는 받침막(62)이 거치되어져 있어 무릎수술 환자나 관절이 굳은 환자 사용시 무릎관절이 올려져 일정 각도로 지지되어질 수 있도록 하였다.In addition, the rear end side of the moving
한편, 본 발명의 장치 일측에는 각 기능동작의 구동 제어를 위한 제어판넬(미도시)이 설치되어지게 된다.On the other hand, the control panel (not shown) for driving control of each functional operation is provided on one side of the device of the present invention.
도면 중 미설명 부호 11은 베이스프레임(20)의 각도조절을 완충하기 위한 완충쇼바를 나타낸다.In the figure,
이와 같은 구조를 이루는 본 발명 재활운동기구의 사용에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.The effect of using the rehabilitation exercise device of the present invention constituting such a structure will be described.
본 발명의 재활운동기구는 재활 및 운동 치료를 위한 다양한 복합 기능을 수행하게 되는데, 기능별로는 테이블 승.하강 기능과, 테이블 각도조절기능, 테이블 슬라이딩 기능, 발판 각도조절 기능, 환자 척추 견인기능, 기립보조기능 및 무릅관절 지지기능 등이 있다.The rehabilitation exercise device of the present invention is to perform a variety of complex functions for rehabilitation and exercise treatment, by function table lifting and lowering function, table angle adjustment function, table sliding function, scaffold angle adjustment function, patient spine traction function, standing Assistive function and knee joint support function.
도 8은 그중 일 예를 나타낸 것으로서, 환자가 베드(40)에 수평으로 누운 상태에서 테이블 승하강에 따른 높낮이 조절이 이루어지거나, 이동프레임(30)이 베드(40)와 함께 슬라이딩 이동됨으로서 하지관절의 직선운동을 수동 또는 자동으로 수행되어질 수 있게 된다.Figure 8 shows one example, the patient is horizontally lying on the
도 9는 기립보조기능 사용시 상태를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이 하지마비 환자의 경우 전신벨트를 착용시켜 벨트거치 프레임(31)에 거치시킨 후 베 드(40)를 수직방향으로 상승시킴으로서 환자에 대한 자동기립 보조기능을 수행토록 한 것이다.Figure 9 shows the state when using the stand-up support function, as shown in the case of paraplegic patients by wearing the whole body belt mounted on the
도 10은 테이블 등받이 각도조절 기능시 상태를 나타낸 것으로서, 하지운동시 등받이부(41) 각도를 상승시킨 상태에서 환자에 대한 하지운동을 실시토록 한 것이다.Figure 10 shows the state of the table back angle adjustment function, to perform the lower leg movement for the patient in the state of raising the angle of the
도 11은 기립보조기능의 응용예를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이 전신벨트를 착용시킨 상태에서 베이스프레임(20)을 수직으로 기립시킴과 동시에 등받이부(41)를 일정 각도로 상승시켜서 환자의 체중을 들어준 상태에서 비 중력 걷기 운동을 할 수 있게 됨을 알 수 있다.Figure 11 shows an example of the application of the standing support function, as shown in the body while wearing the whole body belt vertically standing the
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 재활운동기구의 구조 및 활용기능이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.In addition, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is obvious that the structure and utilization functions of the rehabilitation exercise device of the present invention may be variously modified and implemented by those skilled in the art.
그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.However, such modified embodiments should not be understood individually from the spirit or scope of the present invention, such modified embodiments will be included within the appended claims of the present invention.
도 1은 본 발명 재활운동기구의 외관 사시도.1 is an external perspective view of the rehabilitation apparatus of the present invention.
도 2는 본 발명 재활운동기구의 측면 구조도.Figure 2 is a side structural view of the present invention rehabilitation exercise mechanism.
도 3은 본 발명에서의 베드 슬라이딩 구동부재 구성을 나타낸 것으로서,Figure 3 shows the configuration of the bed sliding drive member in the present invention,
3a는 요부 정면도.3a is a front view of the main part.
3b는 요부 측면도.3b is a lumbar side view.
도 4는 본 발명에서 팔걸이부 장착 구성도,Figure 4 is an armrest mounting configuration in the present invention,
도 5는 본 발명에서의 손잡이핸들 장착상태를 나타낸 것으로서,Figure 5 as showing the handle handle mounting state in the present invention,
5a는 손잡이핸들 분리 상태도.5a is a handle handle detached state.
5b는 손잡이핸들 회동시 상태도.5b is a state when the handle handle rotated.
도 6a,b는 본 발명에서의 발받침대 동작상태도.Figure 6a, b is a footrest operating state in the present invention.
도 7은 본 발명 재활운동기구의 관절지지대 장착상태 사시도.Figure 7 is a perspective view of the joint support mounting state of the present invention rehabilitation exercise mechanism.
도 8은 본 발명 재활운동기구의 사용상태도.8 is a state diagram used in the rehabilitation exercise device of the present invention.
도 9는 본 발명 재활운동기구의 각도 승강시 상태도.9 is a state diagram when the angle of the rehabilitation exercise device of the present invention.
도 10은 본 발명 재활운동기구의 등받이 각도 조절시 상태도. Figure 10 is a state diagram when adjusting the backrest angle of the present invention rehabilitation exercise mechanism.
도 11은 본 발명 재활운동기구의 기립보조기능시 상태도.Figure 11 is a state diagram of the standing auxiliary function of the rehabilitation exercise device of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 하부하우징 11 : 완충쇼바10: lower housing 11: shock absorber
20 : 베이스프레임 21 : 가이드레일20: base frame 21: guide rail
22 : 안내로드 23 : 핸들고정 브라켓22: guide rod 23: handle fixing bracket
24 : 손잡이 핸들 25 : 핸들 회동축24: handle handle 25: handle pivot
26 : 탄성핀 27 : 체결공26: elastic pin 27: fastening hole
28 : 제1승강부재 29 : 회동축28: first lifting member 29: rotating shaft
30 : 이동프레임 31 : 벨트거치 프레임30: moving frame 31: belt bracket frame
31a: 고리부 32 : 착탈홈31a: ring portion 32: removable groove
33 : 팔걸이부 34 : 구동벨트33: armrest portion 34: driving belt
35 : 서브모터 36 : 안내로울러35: sub motor 36: guide roller
40 : 베드 41 : 등받이부40 bed 41: backrest
48 : 제2승강부재 49 : 회동축48: second lifting member 49: rotating shaft
50 : 발받침대 51 : 제1연결핀50: footrest 51: first connecting pin
52 : 제2연결핀 53 : 제1지지로드52: second connecting pin 53: the first support rod
54 : 탄성핀 55 : 제2지지로드54: elastic pin 55: second support rod
56 : 체결공 57 : 체결벨트56 fastening hole 57 fastening belt
58 : 제3연결핀 60 : 관절지지대58: third connection pin 60: joint support
61 : 힌지축 62 : 받침막61: hinge axis 62: support film
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