WO2021049726A1 - 인공관절 수술환자의 관절운동장치 - Google Patents

인공관절 수술환자의 관절운동장치 Download PDF

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WO2021049726A1
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winding
cap
band
knee
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PCT/KR2020/003392
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김석중
조미라
김선애
고은정
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가톨릭대학교 산학협력단
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Definitions

  • the present invention relates to a joint motion apparatus for an artificial joint surgery patient capable of performing a rehabilitation exercise suitable for the patient's own condition without the help of a physical therapist.
  • the exercise equipment used for rehabilitation after knee joint surgery in orthopedic surgery is a form that allows the patient to exercise the patient's leg only by the force of a passive machine in an upright position.
  • Such a knee joint exercise device requires a lot of space since it is necessary to use the device in the longitudinal direction while lying down, and if the relative motion of the hip joint is not restricted, the exercise effect on the knee joint is greatly reduced.
  • the angle of the knee extension section should be adjusted with the force of the machine according to the degree of recovery of the patient.
  • the conventional exercise equipment must receive the help of a rehabilitation therapist so as not to cause excessive strain on the joints during knee movement during exercise.
  • An object of the present invention is to allow a patient recovering through an artificial joint operation to perform a knee joint rehabilitation exercise in bed without a caregiver or a rehabilitation therapist.
  • An object of the present invention is to enable a patient with artificial joint surgery to adjust the training stage of bending the knee during self-rehabilitation treatment to the patient's own level of recovery.
  • the present invention discloses a joint exercise device for a patient with an artificial joint surgery.
  • a first fixing member for applying a winding force generated by the adjuster of a belt worn on the waist to the ankle region through a wire
  • a second fixing member that bends an artificial joint operated knee by the traction force of the first fixing member applied to a band worn on the ankle
  • a control unit provided in the band to receive external power, and in the control unit It will be sufficiently achieved by providing a configuration comprising a muscle stimulation member to which electrical stimulation is applied through a pad that is branched and bonded to the muscle portion around the knee to which the artificial joint is mounted.
  • FIG. 1 is a state diagram in which the present invention is applied to patients with artificial joint surgery
  • FIG. 2 is a perspective view of a joint exercise device to which the present invention is applied
  • FIG. 3 is an exploded view of a second fixing member to which the present invention is applied
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the adjuster in the joint exercise device of the present invention, and a rotation stop state diagram;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a spline shaft in the joint exercise device of the present invention.
  • FIG. 6 is a state diagram in which the winding cap is pulled for rotation adjustment in the adjuster of the present invention
  • FIG. 7 is a state diagram of a joint rehabilitation exercise by wearing a joint exercise device to which the present invention is applied.
  • FIG. 1 shows a state in which the present invention is applied to patients with artificial joint surgery.
  • the joint exercise device of the present invention includes a first fixing member 100 that allows direct traction of the wearer to be applied to the ankle side while being worn on the waist, and the ankle area by the traction force of the first fixing member 100 by being worn on the ankle. It includes a second fixing member 200 that is bent to bend the knee that has been operated on the artificial joint by being pulled.
  • a muscle stimulation member 300 that provides vibration by electrical stimulation to surrounding muscles including the knee area to relieve pain as well as relieve stiffness and to stably recover the fusion of new muscles and nerve tissues.
  • FIG. 2 is a perspective view of a joint exercise device to which the present invention is applied.
  • the first fixing member 100 is worn on the waist of a patient for artificial joint surgery, and is configured in the form of a belt 101 that is fixed around the waist to obtain a winding force.
  • a first assembly 105 that is mutually coupled and separated is provided at both ends that overlap.
  • the first assembly 105 can act as a button, a hawk, etc., but all can be applied as long as it has a structure that is easily coupled and separated from each other, and in particular, it is most preferable to use a magic tape.
  • an adjuster 110 capable of rotating in the forward and backward directions by manually manipulating the wearer is installed.
  • a wire 180 having a length that is bound to the second fixing member 200 is connected to the adjuster 110 made of a material having excellent tensile strength.
  • the wire 180 is sufficient to achieve the purpose of this terminology even if any of a product made of a natural material, a synthetic resin material, and a metallic material is used.
  • FIG. 3 is a development state diagram of a second fixing member to which the present invention is applied.
  • the second fixing member 200 includes a band 201 having a length wound around the ankle and a second assembly 203 installed at both ends of the band 201 and coupled to each other.
  • the magnetic pole member 300 is provided.
  • a ring 207 for binding the wire 180 of the first fixing member 100 so that the traction force is applied is installed, and the inner surface of the band 201 is provided with electricity applied from the outside.
  • a heating wire 205 for providing heat generated by resistance by the knee is installed in a safe structure.
  • the muscle stimulation member 300 is made of a control unit 310 which is installed on the band 201 made of a square-shaped case.
  • the button 311 for controlling the external power applied to the outer surface and setting the program, the control window 312 displaying the selected item in digitization, and the circuit part 313 of the already set muscle massage pulse program Jack hole 315 is provided.
  • the adapter 340 that allows external power to be connected to the circuit unit 313 of the control unit 310, and the first and second pads 332 and 336 that form muscle massage using ultrasonic pulses that are adsorbed on the skin of the joint area of the knee and output. ) Consisting of an ultrasonic vibrating body 330.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the adjuster of the joint exercise device of the present invention, and shows a rotation stop state.
  • the adjuster 110 is in the shape of a cap and is fixed with the support 120 installed on the inner surface of the belt 101, the fixing cap 130 installed in the outer surface of the belt 101 in a cap shape, and the support 120 It is formed of a winding cap 140 installed on the cap 130.
  • the support 120 is formed with a threaded portion 122 on the circumferential surface of the cap shape that is penetrated from the inner surface of the belt 101 to the outer surface, and screwed into the inner diameter surface of the cap-shaped fixing hole 131 of the fixing cap 130
  • the groove portion 132 is formed so that the fixing cap 130 is screwed to the threaded portion 121 of the support 120, and their flanges are fixed in a state in which the inner and outer surfaces of the belt 101 are crimped. do.
  • the support hole 121 of the support 120 is pierced at the center of the blocked surface so that the shaft hole 123 is formed, and the central position of the blocked surface of the fixing hole 131 is pierced so that the rotational state of the winding cap 140 is fixed. Let the boss 135 be formed.
  • the winding cap 140 is formed in a hat (CAP) shape to form a dome-shaped handle 141 having a size suitable for hand gripping on the outer diameter surface of the winding cap 140, and the dome-shaped handle 141 has a hand A gripping groove 142 for stably providing rotational force when gripped by is formed, and a winding groove 143 in which the wire 180 is wound and unwound is formed in connection with the gripping groove 142.
  • CAP hat
  • a coupling hole 144 is formed with a diameter covered by the fixing cap 130 inside the cap shape of the winding cap 140.
  • the winding shaft 145 protrudes in the shape of a rod at the center of the coupling hole 144 so that the coupling end 147 of the winding shaft 145 penetrates the boss 135 and is formed in a length reaching the support hole 121 Let it be.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the spline shaft of the joint exercise device of the present invention.
  • the take-up shaft 145 is a configuration in which the spline shaft 146 is formed by radially protruding the teeth at the protruding start portion of the coupling hole 144. This is the spline shaft 146 of the fixing cap 130 when operating the take-up cap. When it is inserted into the boss 135, the rotation is stopped, and when the winding shaft 145 is separated from the boss 135 of the fixing cap 130, the winding cap 140 is rotated.
  • the spring 150 in a general form is mounted on the take-up shaft 145 located in the support hole 121, and the spring 150 is not separated from the coupling end 147 of the take-up shaft 145.
  • the sleeve 160 is mounted for stable sliding of the take-up shaft 145, and the diameter thereof is formed to have a size corresponding to the support hole 121 of the support 120.
  • unexplained reference numeral 170 denotes a blocking cap for closing the support hole 121 of the support 120.
  • Figure 7 shows the state of self-rehabilitation exercise by wearing a joint exercise device to which the present invention is applied.
  • the joint exercise device of the patient for artificial joint surgery of the present invention wears the first fixing member 100 on the waist of the patient for artificial joint knee surgery, the second fixing member 200 on the ankle, and the first fixing the wire 180 The tension between the member 100 and the second fixing member 200 is made.
  • the winding cap 140 provided on the first fixing member 100 worn on the waist is positioned on one side or both sides of the belt 101.
  • the patient can hold and adjust the winding cap 140 by hand, so that the artificial joint surgery patient must perform rehabilitation training for knee bending while lying on the bed without a manual treatment room or without a rehabilitation assistant. It can be tried depending on the condition and the degree of individual recovery.
  • the knee bending rehabilitation training of a patient for artificial joint surgery is caused by bending the knee as the ankle is pulled by the traction force generated by the patient's own direct or indirect rotation control of the winding cap 140.
  • a preset program is driven by the circuit unit 313 supplied with power, and generated by the hot wire 205 provided in the band 201 of the second fixing member 200.
  • Heat is provided to the skin around the knee joint to achieve thermal stimulation, and at the same time, ultrasonic vibration is generated in the first pad 332 and the second pad 336 to provide ultrasonic waves into the adsorbed skin. This is the action that causes the muscles of the body to relax.
  • the patient wraps the winding cap 140 of the first fixing member 100 by hand and pulls it outward, and the winding shaft 145 moves outward from the support hole 121 and the fixing hole 131 to move the sleeve 160 is in a state in which the spring 150 is compressed, and the spline shaft 146 of the take-up shaft 145 is moved to a position separated from the boss 135 of the fixing cap 130 and the locked state is released. .
  • the wire 180 is wound in the take-up groove 143, so that the traction force according to the degree of winding is second. It is applied to the band 201 on the side of the fixing member 200 so that the ankle on which the band 201 is worn is naturally pulled, and accordingly, the knee is gradually bent.
  • the traction force can be formed toward the second fixing member 200, and when the winding cap 140 is rotated in the reverse direction, the traction force is released and the bent knee is unfolded. do.
  • the spring 150 that was compressed when the handle 141 of the pulling cap 140 is released causes the elastic repulsive force to be applied to the sleeve 160 Since it is applied to the sleeve 160, the return shaft 145 to which the sleeve 160 is coupled is pulled toward the belt 101.
  • the spline shaft 146 formed on the take-up shaft 145 is in a state in which the spline shaft 146 formed on the fixing cap 130 is molded, and the spline shaft 146 and the boss 135 are molded into the fixed cap 130 ) Is in a state that is fixed to the first fixing member 100, so that the teeth of the spline shaft 146 are engaged in the boss 135 of the fixing cap 130, so that the winding cap 140 is in a state where the rotation is stopped.
  • the stationary state is constantly maintained.
  • the patient can select and control the rotation and rotation lock of the winding cap 145 by himself, so that the patient can perform the rehabilitation exercise of the operated leg by himself, effectively shortening the adaptation time to the area where the artificial joint was operated. You will be able to do it.

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Abstract

인공관절 수술환자의 관절운동장치가 소개된다. 이를 위해 본 발명은 허리부위에 착용되는 벨트의 조절체에서 생성되는 권취력이 와이어를 통해 발목부위로 인가되게 하는 제1고정부재, 발목부위에 착용되는 밴드로 인가되는 상기 제1고정부재의 견인력으로 인공관절 수술된 무릎이 굽혀지게 되는 제2고정부재 및 상기 밴드에 구비되어 외부 전원을 공급받는 콘트롤부와, 상기 콘트롤부에서 분기되어 인공관절이 장착된 무릎 주변의 근육부위에 접착되는 패드를 통해 전기적인 자극이 가해지는 근육자극부재를 포함한다.

Description

인공관절 수술환자의 관절운동장치
본 발명은 물리치료사의 도움 없이 환자 혼자서 본인의 상태에 적합한 재활운동을 실시할 수 있는 인공관절 수술환자의 관절운동장치에 관한 것이다.
정형외과에서 슬관절 수술 후에 재활을 위하여 사용되는 운동기구는 환자가 똑바로 누운 자세에서 오직 수동적인 기계의 힘에 의해서만 환자의 다리를 운동시켜주는 형태이다.
이러한 슬관절 운동기구는 누운 상태에서 길이방향으로 기구를 사용해야 하므로 공간을 많이 필요로 하고, 고관절의 상대운동을 제한하여 주지 않는 경우 슬관절에 대한 운동 효과가 많이 감소된다.
그리고, 효과적인 재활을 위해서는 환자의 회복 정도에 따라 기계의 힘으로 무릎을 펴는 구간의 각도를 조절하여야 한다.
그러나, 종래의 운동기구는 재활치료사의 도움을 받아야만 하는 한계가 있다.
또한, 종래의 운동기구는 운동 중 슬관절 운동 중 관절에 무리가 발생되지 않도록 반드시 재활 치료사의 도움을 받아야 한다.
이처럼 환자들에게는 재활치료사의 도움없이 환자 스스로 무릎관절운동을 하기에는 현실적으로 여러 가지 제약이 뒤따르는 것이어서 재활치료사의 도움 없이도 재활치료를 위한 운동장치가 절실하게 요구된다.
본 발명은 인공관절을 수술하여 회복 중인 환자가 간병인 또는 재활 치료사 없이 침대에서 무릎관절 재활운동을 하도록 함을 목적으로 한다.
본 발명은 인공관절수술환자가 스스로 재활 치료 진행중에 무릎 구부리는 훈련단계를 환자 자신의 회복정도에 맞출 수 있도록 함을 목적으로 한다.
종래의 문제점을 해결하기 위해 인공관절 수술환자의 관절운동장치를 개시하는 본 발명은 허리부위에 착용되는 벨트의 조절체에서 생성되는 권취력이 와이어를 통해 발목부위로 인가되게 하는 제1고정부재, 발목부위에 착용되는 밴드로 인가되는 상기 제1고정부재의 견인력으로 인공관절 수술된 무릎이 굽혀지게 되는 제2고정부재, 및 상기 밴드에 구비되어 외부 전원을 공급받는 콘트롤부와, 상기 콘트롤부에서 분기되어 인공관절이 장착된 무릎 주변의 근육부위에 접착되는 패드를 통해 전기적인 자극이 가해지는 근육자극부재를 포함하여 이루어진 구성을 제공함에 따라 충분히 달성될 것이다.
무릎인공관절 수술환자는 수술부위가 회복되면 물리치료를 통하여 무릎부분이 구부렸다가 펴는 동작을 정기적으로 하는 것 외에도 자의적인 노력으로 무릎부분이 굽혀지고 펼 수 있게 되어 인공관절부분에 대한 신체적응도를 높일 수 있다.
또한, 자의적으로 무릎 굽힘 운동을 함에 있어 무릎의 굽힌정도를 조절 및 선택할 수 있으며, 초음파 진동에 따른 인공관절 주변의 근육 및 신경에 자극을 전달할 수 있어 관절부분의 회복시간이 단축되는 이점이 있는 것이다.
도 1은 본 발명이 인공관절수술 환자에게 적용된 상태도,
도 2는 본 발명이 적용되는 관절운동장치에 대한 사시도,
도 3은 본 발명이 적용되는 제2고정부재에 대한 전개도,
도 4는 본 발명의 관절운동장치 중 조절체에 대한 내부구성을 보인 단면으로 회전정지 상태도,
도 5는 본 발명의 관절운동장치 중 스플라인축에 대한 단면도,
도 6은 본 발명의 조절체에서 권취캡이 회전 조절을 위해 당겨진 상태도,
도 7은 본 발명이 적용된 관절운동장치를 착용하여 자가 관절재활운동 상태도이다.
도 1은 본 발명이 인공관절수술 환자에게 적용된 상태를 나타내는 것이다.
본 발명의 관절운동장치는 허리부위에 착용되는 상태에서 착용자의 직접적인 견인력이 발목측으로 인가되게 하는 제1고정부재(100)와, 발목부위에 착용되어 제1고정부재(100)의 견인력에 의해 발목부위가 당겨져 인공관절 수술된 무릎이 굽혀지는 제2고정부재(200)를 포함한다.
또한, 무릎부위를 포함한 주변의 근육에 전기적인 자극에 의한 진동을 제공하여 통증해소는 물론 경직상태를 이완시키고 새로운 근육 및 신경조직의 융합이 안정되게 회복되게하는 근육육자극부재(300)로 이루어진다.
도 2는 본 발명이 적용되는 관절운동장치에 대한 사시도이다.
제1고정부재(100)는 인공관절 수술 환자의 허리부위에 착용되는 것으로, 권취력을 얻기 위하여 허리에 둘러 고정되게 하는 벨트(101) 형태로 구성된다.
벨트(101)를 허리에 둘렀을 때 겹치는 양단에는 상호결합분리되는 제1결합체(105)가 구비된다.
제1결합체(105)는 단추, 호크 등을 작용할 수 있으나, 상호 용이하게 결합되고 분리되는 구조를 갖는 것이면 모두 적용 가능하며, 특히 매직테이프를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
이와 같은 벨트(101)의 일측면 또는 양측면으로는 착용자가 직접 수동으로 조작하여 정방향과 후방향으로 회전 가능한 조절체(110)가 설치된다.
조절체(110)에는 인장력이 뛰어난 소재로 상기 제2고정부재(200)에 결속되는 길이로 된 와이어(180)가 연결된다.
와이어(180)는 자연소재, 합성수지소재 및 금속성소재로 이루어진 제품 중 어느 것을 사용하여도 본 말명의 목적을 달성하기에 충분하다.
도 3은 본 발명이 적용되는 제2고정부재에 대한 전개상태도이다.
제2고정부재(200)는 발목에 감기는 길이로 된 밴드(201)와, 밴드(201)의 양단에 설치되어 상호 결합되는 제2결합체(203)를 포함한다.
밴드(201)의 표면에 설치되어 무릎부위를 포함한 주변의 근육과 신경에 전기적 자극을 초음파 진동으로 인가되어 통증해소는 물론 경직상태를 이완시키고 새로운 근육 및 신경조직의 융합을 회복을 이롭게 하기 위한 근육자극부재(300)가 구비된다.
이러한 밴드(201)의 외면에 제1고정부재(100)의 와이어(180)가 결속되어 견인력이 인가되도록 하기 위한 고리(207)가 설치되며, 밴드(201)의 내면으로는 외부에서 인가되는 전기에 의한 저항으로 발생되는 열(熱)을 무릎부위에 제공하기 위한 열선(205)이 안전한 구조로 설치된다.
그리고, 근육자극부재(300)는,사각형태의 케이스로 이루어져 밴드(201)에 설치되는 콘트롤부(310)로 이루어진다.
외면에 인가되는 외부전원의 제어 및 프로그램 설정이 되는 버튼(311)과, 선택되는 사항이 디지털화로 표시되는 조절창(312)과, 이미 설정된 근육 마사지용 펄스 프로그램의 회로부(313)와 접속되게 하는 잭홀(315)이 구비된다.
또한, 외부전원이 콘트롤부(310)의 회로부(313)에 접속되게 하는 어댑터(340)와, 무릎의 관절부위 피부에 흡착되며 출력되는 초음파 펄스로 근육 마사지를 이루는 제1, 제2패드(332,336)로 되는 초음파진동체(330)로 구성된다.
도 4는 본 발명의 관절운동장치 중 조절체에 대한 내부구성을 보인 단면으로 회전정지 상태를 나타낸다.
조절체(110)는 캡형상으로 되어 벨트(101) 내면에 설치되는 지지대(120)와, 캡형상으로 되어 벨트(101)의 외면에 설치되는 고정캡(130)과, 지지대(120)와 고정캡(130)에 설치되는 권취캡(140)으로 형성된다.
지지대(120)는 벨트(101)의 내면에서 외면으로 관통 설치되는 캡형상의 원주면에 나사산부(122)가 형성되고, 고정캡(130)의 캡형상으로 된 고정홀(131) 내경면에 나사홈부(132)가 형성되게 하여 고정캡(130)이 지지대(120)의 나사산부(121)에 나사식 조임되는 상태를 이루어 이들의 플랜지가 상기 벨트(101)의 내외면을 압착하는 상태로 고정된다.
또한, 지지대(120)의 지지홀(121) 막힘면 중심위치를 뚫어 축공(123)이 형성되게 하고 고정홀(131)의 막힘면 중심위치를 뚫어 권취캡(140)의 회전상태가 고정되게 하는 보스(135)가 형성되게 한다.
권취캡(140)은 모자(CAP)형상으로 형성되어 권취캡(140)의 외경면에 손으로 잡기에 적당한 크기의 돔형태 손잡이(141)가 형성되고, 이러한 돔형태의 손잡이(141)에는 손으로 잡을 때 회전력을 안정감 있게 제공하기 위한 파지홈(142)이 형성되며, 파지홈(142)과 연계되어 와이어(180)가 감기고 풀리는 권취홈(143)이 형성된다.
권취캡(140)의 캡형상 내부에 고정캡(130)에 씌워지는 직경으로 결합홀(144)이 형성된다.
결합홀(144)의 중심위치에 권취축(145)이 봉형상으로 돌출되어 권취축(145)의 결합단(147)이 보스(135)를 관통하여 지지홀(121)내에 도달되는 길이로 형성되게 한다.
도 5는 본 발명의 관절운동장치 중 스플라인축에 대한 단면을 나타내는 것이다.
권취축(145)은 결합홀(144)의 돌출시작 부위에 방사형으로 치차가 돌출되게 하여 스플라인축(146)이 형성되는 구성으로 이는 권취캡 조작시 스플라인축(146)이 고정캡(130)의 보스(135)에 삽입된 위치일 때 회전정지 상태가 되고, 권취축(145)이 고정캡(130)의 보스(135)에서 분리된 위치일 때 권취캡(140)의 회전 상태가 된다.
지지홀(121)에 위치하는 권취축(145)에 일반적 형태의 스프링(150)이 장착되고, 권취축(145)의 결합단(147)에는 스프링(150)이 이탈되지 않도록 한다.
권취축(145)의 안정된 슬라이딩을 위해 슬리브(160)를 장착하되, 그 직경이 지지대(120)의 지지홀(121)에 대응되는 크기로 형성되게 한다.
도면 중 미설명 부호 170은 상기 지지대(120)의 지지홀(121)을 폐쇄하기 위한 차단캡이다.
도 7은 본 발명이 적용된 관절운동장치를 착용하여 자가 관절재활운동 상태를 표시하는 것이다.
본 발명의 인공관절 수술환자의 관절운동장치는 인공관절 무릎수술 환자의 허리에 제1고정부재(100)를 착용하고, 발목에 제2고정부재(200)를 착용하고 와이어(180)를 제1고정부재와(100)와 제2고정부재(200)사이에 긴장되게 한다.
허리에 착용되는 제1고정부재(100)에 구비된 권취캡(140)은 벨트(101) 일측면 또는 양측면에 위치하게 한다.
이로 인해 환자가 손으로 권취캡(140)을 잡고 조절할 수 있어서 인공관절 수술환자가 반드시 해야 하는 무릎 굽히는 재활훈련을 도수치료실을 가지 않고 침대에 누운 상태에서 또는 재활 도우미 없이 임의적인 시간과, 수술호전 상태 및 개인의 회복정도에 따라 시도할 수 있다.
인공관절 수술 환자의 무릎 굽힘 재활훈련은 권취캡(140)을 환자 스스로가 직접 또는 간접적으로 회전 제어함으로 발생되는 견인력에 의해 발목이 당겨짐에 따라 무릎이 굽혀지는 것에 기인 된다.
이에 더하여, 외부전원이 어댑터(340)를 통해 제2고정부재(200)의 콘트롤부(310)의 회로부(313)에 인가되게 하고, 콘트롤부(310)의 잭홀(315)에 연결된 제1패드(332)와 제2패드(336)를 무릎주변의 피부에 흡착되게 하여 근육자극부재(300)가 무릎관절 부위에 설치되게 하는 근육 이완 및 근육활성화에 의해 효율적인 재활이 되게 한다.
상기와 같은 상태에서 환자는 버튼(311)을 누르면 전원공급 되는 회로부(313)에 의해 기설정된 프로그램이 구동되어 제2고정부재(200)의 밴드(201)에 구비된 열선(205)에서 생성되는 열이 무릎관절 주변의 피부로 제공되어 열자극을 이루고, 동시에 제1패드(332)와 제2패드(336)에서는 초음파 진동이 발생되어 흡착된 피부 속으로 초음파 파장을 제공하여 인공관절을 포함한 무릎의 근육이 이완되게 하는 작용을 이루게 된다.
이후 환자는, 제1고정부재(100)의 권취캡(140)을 손으로 감싸 쥐고 외측방향으로 당기면 권취축(145)이 지지홀(121)과 고정홀(131)에서 외측 방향으로 이동하여 슬리브(160)는 스프링(150)을 압축하는 상태를 이루고, 권취축(145)의 스프라인축(146)은 고정캡(130)의 보스(135)에서 분리되는 위치로 이동되어 잠금상태가 해제된다.
환자는 권취캡(140)을 벨트(101)의 외측 바깥방향으로 당긴 상태에서 손잡이(141)를 회전시키면 와이어(180)가 권취홈(143)에 감기게 되므로 감기는 정도에 따른 견인력이 제2고정부재(200)측의 밴드(201)에 인가되어 상기 밴드(201)가 착용된 발목은 당연하게 당겨지고 이에 따라 무릎이 점차 구푸려지는 상태가 된다.
권취캡(140)을 당긴 상태에서는 제2고정부재(200)측으로 견인력이 형성되게할 수 있으며, 권취캡(140)을 역방향으로 회전시키면 견인력이 풀어지는 상태가 되어 굽혀진 무릎이 펼쳐지는 상태가 된다.
이와 같은 권취캡(140)의 회전방향 선택으로 형성된 견인력에 의해 무릎이 굽혀지고, 견인력이 해제되게 하여 굽혀진 무릎이 펼쳐지는 상태를 반복할 때 환자는 스스로 재활운동을 시간과 장소에 관계없이 할 수 있게 된다.
환자 스스로 재활운동 중 무릎이 굽혀진 상태가 유지되거나, 펼쳐진 상태가 유지되게 하는 경우에는 당기고 있는 권취캡(140)의 손잡이(141)를 놓으면 압축되었던 스프링(150)이 탄성반발력이 슬리브(160)에 작용 되므로 상기 슬리브(160)가 결합된 복귀축(145)은 벨트(101)측으로 당겨지는 상태가 된다.
따라서, 권취축(145)에 형성된 스플라인축(146)이 고정캡(130)에 형성된 보스(135)에 형합되는 상태가 되고, 스플라인축(146)과 보스(135)의 형합은 고정캡(130)이 1제고정부재(100)에 고정된 상태에 있으므로 고정캡(130)의 보스(135)에서 스프라인축(146)의 치차가 맞물려 걸린 상태가 되므로 권취캡(140)은 회전은 정지될 뿐 아니라, 정지된 상태가 지속적으로 유지된다.
이로써 와이어(150)의 견인상태로 뻗은 상태의 다리가 당겨져 무릎부위가 굽혀지는 과정에서 환자가 권취캡(140)을 놓으면 스플라인축(146)이 스프링(150)의 복귀력으로 고정캡(130)의 보스(135)에 걸려서 무릎이 세원 진 상태가 고정된다.
그리고, 환자가 권취캡(140)을 다시 잡아 당기면 스프라인축(146)이 고정캡(130)의 보스(135)에서 빠져나오므로 권취축(145)의 회전잠금은 해제되어 권취캡(140)을 정,역 방향으로 회전시킬 수 있어 구부러진 무릎이 펼쳐지거나, 굽어진 무릎부위가 더 굽어지게 함을 선택할 수 있다.
이와 같이 권취캡(145)의 회전과 회전 잠금을 환자 스스로 선택하고 제어할 수 있어서 수술받은 다리의 재활 운동을 환자 스스로 할 수 있게 되고, 인공관절을 수술받은 부위에 대한 적응시간을 효울적으로 단축 시킬 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. 허리부위에 착용되는 벨트의 조절체에서 생성되는 권취력이 와이어를 통해 발목부위로 인가되게 하는 제1고정부재;
    발목부위에 착용되는 밴드로 인가되는 상기 제1고정부재의 견인력으로 인공관절 수술된 무릎이 굽혀지게 되는 제2고정부재; 및
    상기 밴드에 구비되어 외부 전원을 공급받는 콘트롤부와, 상기 콘트롤부에서 분기되어 인공관절이 장착된 무릎 주변의 근육부위에 접착되는 패드를 통해 전기적인 자극이 가해지는 근육자극부재; 를 포함하는, 인공관절 수술환자의 관절운동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1고정부재는,
    허리를 감싸는 상기 벨트의 일단과 타단에 설치되어 상호 맞물림 또는 맞물림 해제되는 제1결합체와,
    상기 벨트의 일측면 또는 양측면에서 회전조절되게 설치되어 상기 와이어의 감김 및 풀림으로 견인력이 제어되는 조절체와,
    상기 조절체의 권취홈에 일단이 고정되며, 타단은 상기 밴드에 고정되어 상기 조절체 조작으로 긴장 및 이완되는 와이어로 이루어진 것을 특징으로 하는, 인공관절 수술환자의 관절운동장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2고정부재는,
    발목에 설치되는 상기 밴드의 일단과 타단에 설치되어 상호 맞물리고 해제되는 제2결합체와,
    상기 밴드의 외측면 하단부위에 설치되어 상기 제1고정부재의 와이어가 결속되어 견인력이 집중되게 하는 고리 및
    상기 밴드의 내면에 전기회로적인 저항으로 발열 되게 설치되는 열선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 인공관절 수술환자의 관절운동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 근육자극부재는,
    상기 밴드에 설치되어 인가되는 외부전원의 제어 및 프로그램 설정이 버튼으로 선택되어 표시되는 조절창과, 근육 마사지용 펄스 프로그램의 회로부와 접속되게 잭홀이 구비되는 상기 콘트롤부와,
    외부전원이 상기 콘트롤부의 회로부에 접속되게 하는 어댑터와, 무릎의 관절부위 피부에 흡착되며 출력되는 초음파 펄스로 근육 마사지를 이루는 제1, 제2패드로 되는 초음파진동체; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 인공관절 수술환자의 관절운동장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 조절체는,
    상기 벨트 내면에서 외면으로 관통되게 설치되는 지지대와,
    상기 벨트의 외면으로 관통된 상기 지지대에 나 사식 결합시켜 상기 벨트에 밀착 고정되게 하는 고정캡과,
    상기 고정캡과 지지대에 권취축이 관통설치 되어 당김 상태에서 회전되는 권취캡과,
    상기 지지대의 지지홀에 위치하는 상기 권취축에 스프링이 설치되되, 슬리브가 상기 스프링이 압축되는 상태로 권취축의 결합단에 장착되어 상기 조절체에 탄성복귀력이 보유되게 한 것을 특징으로 하는, 인공관절 수술환자의 관절운동장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 조절체는,
    상기 권취캡의 결합홀 중앙을 돌출시켜 형성되는 상기 권취축의 돌출부위에 회전잠금을 위한 스플라인축이 형성되고,
    상기 고정캡과 지지대에는 상기 권취축이 관통되는 축공이 형성되게 하되, 상기 고정캡에는 상기 스플라인축이 형합되게 한 보스가 형성되며
    상기 권취축의 길이를 상기 보스와 스플라인축이 이어진 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는, 인공관절 수술환자의 관절운동장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 조절체의 권취캡은,
    외경면에 상기 와이어가 감기는 권취홈과, 움켜쥐기 위해 방사형방향으로 오목하게 파지홈이 형성되고,
    내경면에 형성되는 결합홀은 상기 고정캡의 외경면과 면접촉되는 직경으로 형성되며,
    상기 고정캡을 통해 지지대에 삽입된 권취축에 장착되는 상기 슬리브는 상기 스프링을 감싸는 캡형상으로 되되, 상기 지지대의 지지홀과 면접촉되는 외경으로 형성되게 한 것을 특징으로 하는, 인공관절 수술환자의 관절운동장치.
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