专利名称：下肢运动模式塑型训练装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种康复训练装置，尤其涉及一种用于偏瘫、截瘫患者行走重塑下肢运动模式的专用康复训练装置。
背景技术：
人类运动模式的形成是首先在脑皮质运动中枢内建立起运动程序-即脑发放到参与关节活动的肌肉的驱动信号，经过长时间反复的实际运动使该运动程序不断得到精化，逐渐形成人类日常生活和生产劳动所必须的实际运动功能-运动模式。形成运动程序所需的时间与物种的进化程度密切相关。物种的进化程度越高，其运动程序建立所需的时间就越长。比如人出生后大约需要一年左右的时间才具有行走和跑跳的能力，而羊出生后几小时就具有行走、跳跃和奔跑的能力。运动模式则是脑皮质运动中枢内运动程序的外在表现形式，其形成的质量直接影响运动的灵活度、复杂程度、速度、持续时间、能量消耗和外在表现形式等。在运动模式形成之前、形成过程中和形成之后，由于某种原因使中枢神经系统(CNS)受到损伤，则会使运动程序遭到不同程度的破坏，运动程序所司的运动模式也随之产生各种异常、甚至完全丧失。长期异常运动模式下的运动，可导致异常运动程序的形成。下肢常见的异常运动模式包括偏瘫患者的“划圈步态”、“拖拉步态”，小儿脑瘫的 “剪刀步态”和脊髓损伤的“摇摆步态”等。其形成原因是CNS损伤后导致某些肌肉瘫痪，患者在运动时由于瘫痪的肌肉不能发挥作用，其功能靠身体姿势变化和由其他肌肉代偿而导致下肢在运动中的异常形式。异常运动模式的矫正治疗必须从两方面入手，一是重建运动程序、是形成正常运动模式的基础；二是矫正异常运动模式，以防止异常运动模式下的运动影响正常的运动程序。两者相辅相成，缺一不可，两者的密切合理配合应用，才有可能重建正常运动模式、重新恢复丧失运动功能的可能。目前，国内外普遍应用Bobath、Rood、Brunnstrom、PNF和电刺激等传统康复技术， 因多以原始反射、被动运动和输入性刺激诱发肢体的自主运动，促进CNS功能恢复的作用甚弱，使康复治疗的效果受到影响。虽然这些疗法已被国内外多数康复机构采用，但国内外康复医学界对此存有不同看法。更为重要的是，目前国内外应用的所有康复方法中，存在的共同缺点是“不能有效限制活动中不需要的活动”，即缺乏矫正异常运动模式和重建正常运动模式的作用。行走辅具的主要功能是承重和防止关节活动，其作用是使截瘫的患者被动站立以及靠躯干向健侧的摆动的被动行走时，锁死关节以使患肢承重，而非重建运动模式之用。因此，研究运动程序重建基础上的运动模式重塑的训练方法、尤其是配合方法应用的、能够“有效限制活动中不需要的活动”的配套设备，是重要的研究方向和康复临床所急需的。
发明内容
本发明的目的在于发明一种适用于运动模式重塑训练方法的、能够有效防止下肢行走时不需要的关节活动、以在矫正异常运动模式的基础上、逐步重塑下肢正常运动模式的训练装置。本发明是这样实现的下肢运动模式塑型训练装置的基本结构包括腰围、角度可调的髋、膝、踝关节活动限制器、单支或多支的铝(镁)合金枝条、足底板和固定带组成。 所述的合金枝条通过铆钉依次与髋、膝关节活动限制器相连并与腰围单侧或双侧连为一体。所述的合金枝条的下部通过踝关节活动限制器与足底板相连；足底板在矫正足下垂的同时不影响踝关节矢状方向(额状轴)的活动。其中腰围采用高温热塑版板材料按腰臀部形状成型而成；起支撑和限制肢体内收、外展等运动的作用。所述的足底板是合金足底板或高温热塑版材料制作的足矫形器。穿戴时，通过末端缝合有尼龙粘扣的固定带使两侧腰围连为一体，并固定于骨盆； 方便穿脱。合金枝条通过铆钉分别固定于各个关节限制器和腰围上；训练时根据患者的具体情况选用相应型号，患者穿戴后进行行走运动模式训练，只允许髋关节、膝关节、踝关节进行矢状轴上的活动，充分限制髋关节的外展和内收、膝关节的过伸和足的内外翻，以限制异常的运动模式，通过反复训练使正常运动模式逐渐得到重新建立。进行行走运动模式训练时治疗师帮助患者穿戴运动模式塑型训练装置，调节好髋、膝、踝关节位置，穿戴好腰围， 系好尼龙搭扣，根据患者的具体情况决定减重的量，以能够有效限制异常活动、重塑正常运动模式为度。所述的行走运动模式训练时治疗师位于患者的患侧，根据患者的实际情况调节患者行走时辅助力度的大小进行步态训练。所述的步态训练时治疗师按照神经训导行走运动模式的康复训练方法，在使用该装置下指导患者正常屈髋、伸膝、足背屈及足外翻，行走时注意重心转移，防止髋外展和内收、膝过伸、足下垂和内外翻异常关节活动。本发明相较于现有技术的积极效果在于下肢运动模式重塑训练装置是通过只允许关节进行正常方向上的活动、有效限制活动中不需要的活动(如划圈、剪刀步态等)，配合运动模式重塑训练方法应用的康复训练设备。通过有效限制“活动中不需要的活动”的训练，使已形成的异常运动模式得到矫正，并通过反复训练使重建的运动程序逐渐转化成正常运动模式。以此，改善患者的运动功能，提高其日常生活能力。运动模式重塑训练装置与行走辅具无论从用途、还是在结构等方面均有质的明显差别。行走辅具的作用只是用于患者站立时锁死关节和支撑体重的作用。而运动模式重塑训练装置是将建立的运动程序，通过训练转化成实际运动功能的专有主动运动训练设备。 使用时各关节均呈活动状态，根据关节有否异常角度(如膝反张)予以适当限制，而且只允许关节进行正常方向上的活动，限制异常方向活动，是治疗师指导下的主动重塑运动模式的训练。本发明的训练型主要适用于在医院康复厅的早期训练，在异常运动模式得到矫正、正常运动模式基本形成后，为减少住院时间，患者可穿戴家用型在家中继续穿戴一段时间，以维持疗效，确保运动模式的正常，在正常运动模式得到固化后去除。
图1是本发明的单侧结构示意图。
图2是本发明的双侧结构示意图。
具体实施例方式如图1、图2所示的本发明的结构示意图可知，下肢运动模式塑型训练装置的基本结构包括腰围1、角度可调关节活动限制器(髋、膝、踝)2、铝(镁)合金枝条3、足底板4、 固定带5和铆钉6组成。关节活动限制器2可限定关节转动范围和初始关节角度(如15 屈曲位或伸直位等)。铝(镁)合金枝条3的长度可调，以适应于不同身高的患者使用。关节活动限制器2只允许髋、膝、踝关节做矢状方向(额状轴)上的活动。枝条3下部通过只允许矢状方向活动的踝关节活动限制器2与铝合金足底板4 (家庭型改为由高温热塑版材料制作的足矫形器)相连。双侧枝条3通过用高温热塑板制成的腰围1连为一体。起支撑和限制肢体内收、外展等运动的作用。足底板4在矫正足下垂和足内、外翻等异常关节位置的同时，不影响踝关节矢状方向(额状轴)上的活动。穿戴时，通过末端缝合有尼龙粘扣的固定带5使两侧腰围连为一体，并固定于骨盆。采用尼龙粘扣固定是为了在固定牢靠的同时方便穿脱。枝条3通过铆钉6分别固定于各个关节限制器2和腰围1上。训练时根据患者的具体情况选用相应型号，以能够有效限制异常活动、重塑正常运动模式为度。患者穿戴后进行行走运动模式训练，只允许髋关节、膝关节、踝关节进行矢状轴上的活动，充分限制髋关节的外展和内收、膝关节的过伸和足的内外翻，以限制异常的运动模式，通过反复训练使正常运动模式逐渐得到重新建立。适应证适用于脑卒中和脑外伤后肢体运动功能障碍伴异常运动模式、但病情稳定患者的下肢行走运动模式的训练，尤其适用于经其它康复方法治疗无效的下肢异常运动模式患者的康复训练。禁忌证1、未得到有效控制的高血压和糖尿病患者；2、脑卒中后病情不稳定者； 3、伴有上下肢骨折、关节软骨和韧带损伤愈合不牢固者；4、肋骨骨折未愈合，或伴有胸部、 骨盆软组织损伤未愈者。每次训练20-30分钟，20次为一个疗程，休息1周后重新进行评估，并制定下一疗程的训练方案。患者进行运动模式塑型训练治疗前应先应用神经训导康复方法进行神经潜能开发和运动程序重建的训练，然后应用运动模式塑型训练装置进行行走运动模式的训练。训练应循序渐进，如训练中患者有不适症状，可通过增加减重量或缩短训练时间进行调控，切忌盲目大强度训练。训练中注意充分调动患者的积极性、活跃训练气氛，使用鼓励性言语、切忌使用训斥和批评性用语。进行行走运动模式训练时治疗师帮助患者穿戴运动模式塑型训练装置，调节好髋、膝、踝关节位置，穿戴好腰围，系好尼龙搭扣，根据患者的具体情况决定减重的量。治疗师位于患者的患侧，根据患者的实际情况调节患者行走时辅助力度的大小进行步态训练； 步态训练时治疗师按照神经训导行走运动模式的康复训练方法，在使用该装置下指导患者正常屈髋、伸膝、足背屈及足外翻，行走时注意重心转移，防止髋外展和内收、膝过伸、足下垂和内外翻等异常关节活动。下肢运动模式塑型训练装置根据用途分为训练型和家用型两种。根据部位分为双肢型、单肢型、躯干双肢型、躯干单肢型和局部型五种。各型的原理和结构基本相同，即均通过可调关节活动限制器2和枝条3的限制作用，有效限制关节活动中的异常角度和异常活动。 训练型和家用型运动模式塑型训练装置的差别在于训练型适用于训练早期、一般在医院康复厅进行的训练。由于刚开始进行运动模式重塑训练的患者，异常运动模式较重，故需要选用抗弯曲强度较高的双铝合金枝条3、以坚固整体、加强支撑和关节活动限制能力。该型训练装置佩戴时穿在衣服外。家用型适用于经过运动模式塑型训练后，正常运动模式已经基本建立的患者。为防止出院后在自我锻炼过程中因关节活动异常而导致异常运动模式的复发，而研发的一种轻便型用于维持已形成的正常运动模式的限制性装置。该型训练装置选用抗弯强度稍差、但自身重量仅为铝合金枝条三分之一的镁合金枝条3，且多为单枝条3。该型具有如下特点(1)枝条重量轻，可穿在裤内；(2)拆卸灵活，可根据需要组装；C3)穿戴方便，可较长期穿戴，一般可穿戴6-12个月；(4)能有效限制关节活动时不需要的活动，但不影响关节正常方向上活动；(5)能有效矫正关节位置异常、如足下垂和内外翻等。
权利要求
1.一种下肢运动模式塑型训练装置，包括有腰围、角度可调关节活动限制器、合金枝条、足底板、固定带和铆钉组成；其特征在于所述关节活动限制器分别是髋、膝、踝关节活动限制器；所述的合金枝条通过铆钉依次与髋、膝关节活动限制器相连并与腰围连为一体； 所述的合金枝条其下部通过踝关节活动限制器与足底板相连。
2.如权利要求1所述的训练装置，其特征在于所述的合金枝条为可伸缩的单支或多支铝合金或镁合金枝条。
3.如权利要求1所述的训练装置，其特征在于所述的腰围采用高温热塑版板材料按腰臀部形状成型而成。
4.如权利要求1所述的训练装置，其特征在于所述的足底板是合金足底板或高温热塑版材料制作的足矫形器。
5.如权利要求1所述的训练装置，其特征在于所述的固定带其末端缝合有尼龙粘扣。
6.如权利要求1所述的训练装置，其特征在于所述的合金枝条通过铆钉依次与髋、膝关节活动限制器相连并与腰围单侧或双侧连为一体。
7.一种下肢运动模式塑性训练装置的使用方法，其特征在于穿戴时，通过末端缝合有尼龙粘扣的固定带使两侧腰围连为一体，并固定于骨盆；合金枝条通过铆钉分别固定于各个关节限制器和腰围上；训练时根据患者的具体情况选用相应型号；患者穿戴后进行行走运动模式训练，只允许髋关节、膝关节、踝关节进行矢状轴上的活动，充分限制髋关节的外展和内收、膝关节的过伸和足的内外翻，以限制异常的运动模式，通过反复训练使正常运动模式逐渐得到重新建立。
8.如权利要求7所述的使用方法，其特征在于所述的行走运动模式训练时治疗师帮助患者穿戴运动模式塑型训练装置，调节好髋、膝、踝关节位置，穿戴好腰围，系好尼龙搭扣，根据患者的具体情况决定减重的量，以能够有效限制异常活动、重塑正常运动模式为度；所述的行走运动模式训练其治疗师位于患者的患侧，根据患者的实际情况调节患者行走时辅助力度的大小进行步态训练。
9.如权利要求8所述的使用方法，其特征在于所述的步态训练时治疗师按照神经训导行走运动模式的康复训练方法，在使用该装置下指导患者正常屈髋、伸膝、足背屈及足外翻，行走时注意重心转移，防止髋外展和内收、膝过伸、足下垂和内外翻异常关节活动。
全文摘要
一种下肢运动模式塑型训练装置，包括腰围、角度可调关节活动限制器、合金枝条、足底板和固定带组成；关节活动限制器分别是髋、膝、踝关节活动限制器；合金枝条通过铆钉依次与髋、膝关节活动限制器相连并与腰围连为一体；合金枝条下部通过踝关节活动限制器与足底板相连。穿戴时，通过末端缝合有尼龙粘扣的固定带使两侧腰围连为一体，并固定于骨盆；合金枝条通过铆钉分别固定于各个关节限制器和腰围上；训练时根据患者的具体情况选用相应型号；患者穿戴后进行行走运动模式训练，只允许各个关节进行矢状轴上的活动，充分限制髋关节的外展和内收、膝关节的过伸和足的内外翻，以限制异常的运动模式，通过反复训练使正常运动模式逐渐得到重新建立。
文档编号A61F5/01GK102441252SQ201110240408
公开日2012年5月9日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者孙爱萍, 张学敏, 曹效, 李欣, 王峥, 赵文汝, 赵海红, 霍剑菲 申请人:国家康复辅具研究中心