[發(fā)明專(zhuān)利]儲(chǔ)能式前置剛性支架截癱助行外骨骼

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410737977.1
• 申請(qǐng)日: 2014-12-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104523405A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建軍;季林紅;楊明亮;王人成;關(guān)鑫宇;高峰;杜良杰;高連軍;黃立男
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)康復(fù)研究中心;清華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61H3/04
• 分類(lèi)號(hào): A61H3/04;A61H1/02
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療人工骨骼領(lǐng)域，尤其涉及一種儲(chǔ)能式前置剛性支架截癱助行外骨骼。

背景技術(shù)

脊髓損傷常造成截癱，使患者喪失站立及行走功能，而行走功能是維持肌肉、骨骼與心肺功能的基本條件。近年來(lái)，隨著現(xiàn)代生物力學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展，截癱助行外骨骼(即步行矯形器)被廣泛使用，助行外骨骼的應(yīng)用對(duì)截癱患者的身心康復(fù)和預(yù)防并發(fā)癥均有重要意義，使用助行外骨骼進(jìn)行站立和步行能防止肌肉萎縮，以及痙攣的發(fā)生，增強(qiáng)心肺功能，減少骨質(zhì)疏松等并發(fā)癥。

截癱助行外骨骼主要分為外動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力截癱助行外骨骼和無(wú)外動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的無(wú)動(dòng)力截癱助行外骨骼兩大類(lèi)型。目前，國(guó)內(nèi)臨床上主要采用無(wú)外動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的無(wú)動(dòng)力截癱助行外骨骼，有雙側(cè)膝踝關(guān)節(jié)的長(zhǎng)腿支具(knee?ankle?foot?orthosis，KAFO)、新型交互截癱步行矯形器(Walkabout)、交互式截癱步行矯形器(reciprocating?gait?orthosis，RGO)、改進(jìn)交互式截癱步行矯形器(advanced?reciprocating?gait?orthosis，ARGO)。雙側(cè)膝踝關(guān)節(jié)的長(zhǎng)腿支具只適用于損傷平面較低的患者。此后，醫(yī)師將雙側(cè)膝踝關(guān)節(jié)的長(zhǎng)腿支具延伸至腰部，形成髖膝踝長(zhǎng)腿支具(hip?knee?ankle?foot?orthosis，HKAFO)，損傷平面較高的截癱患者通過(guò)使用它可以獲得站立平衡，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)交互行走。新型交互截癱步行矯形器由交互式鉸鏈裝置和雙側(cè)膝踝關(guān)節(jié)的長(zhǎng)腿支具構(gòu)成，交互式鉸鏈裝置安放在會(huì)陰部下方，連接雙側(cè)膝踝關(guān)節(jié)的長(zhǎng)腿支具的內(nèi)側(cè)支條。新型交互截癱步行矯形器根據(jù)鐘擺原理設(shè)計(jì)而成，當(dāng)患者穿戴新型交互截癱步行矯形器行走，軀干向一側(cè)傾斜、重心轉(zhuǎn)移，使另一側(cè)下肢離開(kāi)地面，然后重心前移，完成邁腿動(dòng)作。交互式截癱步行矯形器則能夠?qū)崿F(xiàn)交替邁步行走，它在雙側(cè)膝踝關(guān)節(jié)的長(zhǎng)腿支具的基礎(chǔ)上增加一對(duì)髖關(guān)節(jié)，以及將左右兩側(cè)髖關(guān)節(jié)連接起來(lái)的背板和實(shí)現(xiàn)交替邁步的搖板。穿戴交互式截癱步行矯形器行走時(shí)，患者以腰骶部金屬半環(huán)為杠桿支撐點(diǎn)，腰背部束帶為力點(diǎn)，一側(cè)髖關(guān)節(jié)做過(guò)伸運(yùn)動(dòng)，通過(guò)髖關(guān)節(jié)后方的搖板的等長(zhǎng)移動(dòng)，帶動(dòng)另一側(cè)的髖關(guān)節(jié)做屈曲運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)下肢向前移動(dòng)。改進(jìn)交互式截癱步行矯形器與改進(jìn)交互式截癱步行矯形器行走原理相似，改進(jìn)交互式截癱步行矯形器將連接交互式截癱步行矯形器左右兩個(gè)髖關(guān)節(jié)的搖板改為一條鋼索，另外，改進(jìn)交互式截癱步行矯形器膝關(guān)節(jié)增加了助伸氣彈簧，幫助患者實(shí)現(xiàn)從坐位到站位的轉(zhuǎn)換。

雙側(cè)膝踝關(guān)節(jié)的長(zhǎng)腿支具和新型交互截癱步行矯形器僅適用于脊髓損傷平面較低的截癱患者，而對(duì)于損傷平面高的截癱患者很難保持站立平衡；交互式截癱步行矯形器和改進(jìn)交互式截癱步行矯形器可使患者產(chǎn)生交替的邁步，但因?yàn)槠浔旧聿⒉惶峁﹥?chǔ)能助力的功能，因此在使用交互式截癱步行矯形器和改進(jìn)交互式截癱步行矯形器行走中需要消耗較多的能量，對(duì)患者的心肺功能要求較高。另外，由于交互式截癱步行矯形器連接左右髖關(guān)節(jié)的背板、搖板和改進(jìn)交互式截癱步行矯形器連接左右髖關(guān)節(jié)的鋼索均位于身體背部一側(cè)，造成穿戴困難，無(wú)法獨(dú)立完成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種儲(chǔ)能式前置剛性支架截癱助行外骨骼，所述截癱助行外骨骼易于患者穿戴、且降低體能消耗。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種儲(chǔ)能式前置剛性支架截癱助行外骨骼，包括：兩個(gè)足托，每個(gè)所述足托均適于固定截癱患者的足、踝和小腿；兩個(gè)小腿支條，所述兩個(gè)小腿支條分別連接在所述兩個(gè)足托的上部；兩個(gè)大腿支條，所述兩個(gè)大腿支條分別與所述兩個(gè)小腿支條通過(guò)可屈曲的膝關(guān)節(jié)相連；髖關(guān)節(jié)組件，所述髖關(guān)節(jié)組件包括剛性支架和連接在其兩端的端部支架，所述端部支架的下端通過(guò)髖關(guān)節(jié)可樞轉(zhuǎn)地連接至所述大腿支條的上端；以及儲(chǔ)能組件，所述儲(chǔ)能組件連接至所述端部支架和所述大腿支條之間以對(duì)儲(chǔ)存或釋放能量用于輔助所述截癱患者的站姿和坐姿之間的切換。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的儲(chǔ)能式前置剛性支架截癱助行外骨骼，將腰部在矢狀面做伸展運(yùn)動(dòng)的能量?jī)?chǔ)存在連接腰部剛性支架和髖關(guān)節(jié)之間的儲(chǔ)能元件里，向前擺腿時(shí)釋放所述能量提供擺腿助力，降低利用截癱助行外骨骼行走時(shí)的體能消耗。另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的截癱助行外骨骼還便于患者自行穿戴，使用簡(jiǎn)單且成本低。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述儲(chǔ)能式前置剛性支架截癱助行外骨骼還包括：鎖止板，所述鎖止板設(shè)在所述端部支架的下端且適于鎖止所述髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)或釋放所述髖關(guān)節(jié)。