[發(fā)明專利]踝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練裝置及其工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910996856.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN111166606B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊凱盛;徐穎俊;季建;楊會(huì)成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江省海洋開發(fā)研究院
• 主分類號(hào): A61H1/02
• 分類號(hào): A61H1/02
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;丁昱

本發(fā)明公開了踝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練裝置，包括底座、腿部支撐架、腳掌支撐板和繩索驅(qū)動(dòng)模塊，腿部支撐架鉸接在底座上，腳掌支撐板與腿部支撐架可拆卸連接，繩索驅(qū)動(dòng)模塊上連有可分別對(duì)腳掌支撐板上、下端及左右側(cè)施加拉力的拉索，拉索穿過腿部支撐架與腳掌支撐板連接，腳掌支撐板上設(shè)有拉索轉(zhuǎn)向調(diào)整機(jī)構(gòu)。本發(fā)明還公開了該踝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練裝置的工作方法。本發(fā)明可對(duì)受傷踝關(guān)節(jié)進(jìn)行三個(gè)維度的運(yùn)動(dòng)鍛煉，功能更為全面。此外本發(fā)明較多地采用了拉索作為傳動(dòng)件，可以減少剛性傳動(dòng)產(chǎn)生的沖擊、振動(dòng)，使得運(yùn)動(dòng)更為柔順，防止受傷踝關(guān)節(jié)二次損傷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種康復(fù)運(yùn)動(dòng)器械，更具體地說，它涉及一種踝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練裝置及相關(guān)工作方法。

背景技術(shù)

踝關(guān)節(jié)作為人體與地面接觸的樞紐，在日常生活中發(fā)揮著重要的作用，包括足部壓力的緩沖、承重以及步行等方面。如果踝關(guān)節(jié)發(fā)生損傷，除了會(huì)給人帶來疼痛感，影響人的正常活動(dòng)之外，情況嚴(yán)重的話，還會(huì)進(jìn)一步影響下肢、盆骨、脊椎等其他部位力學(xué)功能的正常發(fā)揮。踝關(guān)節(jié)由小腿的脛骨以及腓骨末端關(guān)節(jié)面和距骨滑車組成，所以又常常被稱為距骨小腿關(guān)節(jié)。正常人的踝關(guān)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)跖屈/背屈俯仰、內(nèi)翻/外翻腳掌面翻轉(zhuǎn)、內(nèi)旋/外旋腳尖轉(zhuǎn)向三個(gè)自由度的旋轉(zhuǎn)。對(duì)于踝關(guān)節(jié)損傷患者，往往不能完全實(shí)現(xiàn)這三個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)。受損傷的踝關(guān)節(jié)如果不能得到及時(shí)和徹底的治療，容易造成重復(fù)扭傷和功能缺失，從而給現(xiàn)代人快節(jié)奏的生活造成極大的不便。踝關(guān)節(jié)損傷患者人數(shù)眾多，對(duì)踝關(guān)節(jié)康復(fù)治療的需求也越來越大。目前，踝關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練主要依賴?yán)懑煄煟懑煄煾鶕?jù)患者的恢復(fù)狀態(tài)，調(diào)整力道帶動(dòng)踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)直到恢復(fù)知覺，這種依賴?yán)懑煄煹闹委煼绞酱嬖谝韵虏蛔悖豪懑煄煿ぷ鲝?qiáng)度大；治療過程主要依靠理療師經(jīng)驗(yàn)，難以量化；這種不精確的治療方式限制了療效的提高；由于治療方式難以量化，因而不適合大面積推廣應(yīng)用。因此，研究和開發(fā)踝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備，替代理療師對(duì)患者的踝關(guān)節(jié)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練非常有必要。目前國(guó)內(nèi)外研發(fā)的各種踝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備不同程度地存在以下一些問題：

1.機(jī)構(gòu)功能單一。一些踝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目不足，只能繞1個(gè)或2個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不能實(shí)現(xiàn)繞踝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)的3自由度轉(zhuǎn)動(dòng)，影響恢復(fù)效果；

2.機(jī)構(gòu)存在冗余自由度。一些機(jī)構(gòu)既包括1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，還包括1個(gè)移動(dòng)自由度，機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)時(shí)，若小腿不能隨動(dòng)或隨動(dòng)不及時(shí)，由于患者腳踝固定，此時(shí)踝關(guān)節(jié)被強(qiáng)制帶動(dòng)，易造成踝關(guān)節(jié)二次損傷；

3.踝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)中心不重合。現(xiàn)有踝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的轉(zhuǎn)動(dòng)中心絕大多數(shù)在機(jī)構(gòu)內(nèi)部，踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)中心不能與其相重合，在康復(fù)訓(xùn)練過程中，踝關(guān)節(jié)隨機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)必然伴有移動(dòng)，此時(shí)小腿就被迫隨動(dòng)，對(duì)小腿的協(xié)調(diào)性要求增加，如果小腿協(xié)調(diào)得不到位，輕則達(dá)不到指定運(yùn)動(dòng)角度影響康復(fù)進(jìn)度，重則導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)二次損傷；

4.多數(shù)機(jī)構(gòu)采用剛性連桿作為傳動(dòng)介質(zhì)，柔順性差，慣性大，不易進(jìn)行結(jié)構(gòu)改變，康復(fù)訓(xùn)練過程中剛性連桿易產(chǎn)生有害沖擊，導(dǎo)致患者不適；

5.現(xiàn)有踝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大、價(jià)格昂貴，只有少數(shù)條件好的醫(yī)院或康復(fù)中心能承受得起。

公開號(hào)為CN109172091A的發(fā)明專利于2019年1月11日公開了一種踝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置，包括：腳托，小腿板，轉(zhuǎn)軸，控制器，電機(jī)，距離傳感器，繩索和滑輪。該發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的踝關(guān)節(jié)牽伸裝置上，增加設(shè)置了控制器和距離傳感器，該傳感器可以檢測(cè)足跟與地面的距離，當(dāng)患者的腳跟與地面的距離達(dá)到峰值范圍時(shí)，將數(shù)據(jù)傳送給控制器，然后控制器根據(jù)實(shí)時(shí)的反饋數(shù)據(jù)對(duì)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的周期性的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。該發(fā)明方案的優(yōu)點(diǎn)在于，可以根據(jù)不同個(gè)體情況，以及同一個(gè)體在不同的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)下的情況，有針對(duì)性地動(dòng)態(tài)調(diào)整適合用戶的牽伸機(jī)構(gòu)的拉伸角度，通過距離傳感器捕捉足跟的位置作為動(dòng)作條件，而不是現(xiàn)有技術(shù)中簡(jiǎn)單的固定牽伸，能夠更精準(zhǔn)的捕捉踝背屈的時(shí)間點(diǎn)，進(jìn)行干預(yù)，提高治療效果。但該發(fā)明只能實(shí)現(xiàn)踝關(guān)節(jié)俯仰狀態(tài)的調(diào)整，不具備三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整能力，踝關(guān)節(jié)恢復(fù)效果有限。

發(fā)明內(nèi)容