用于往复式治疗设备的装置、系统及方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年6月20日提交的名称为“用于往复式治疗设备的装置、系统及方法”的美国临时专利申请62/182,525的权益，该美国临时专利申请通过引用并入本文。

技术实现要素：

实施例提供了一种往复式治疗设备。该往复式治疗设备包括电池、马达、启动器、致动输出部以及治疗结构。启动器与电池及马达电连通。启动器选择性地将来自电池的电能提供给马达。致动输出部可操作地连接至马达，并被构造成响应于马达的致动而往复运动。治疗结构可操作地连接至致动输出部。还描述了往复式治疗设备的其它实施例。

附图说明

图1描绘了往复式治疗设备的一个实施例的侧视图。

图2描绘了图1的往复式治疗设备的一个实施例的侧视图。

图3a和图3b描绘了用于与图1的往复式治疗设备一起使用的可互换附接件的实施例的侧视图。

图4a至图4d描绘了用于与图1的往复式治疗设备一起使用的可互换附接件的实施例的侧视图。

图5描绘了图3a的可互换附接件的治疗结构的一个实施例的侧视图。

图6描绘了图3a的可互换附接件的柄部的一个实施例的侧视图。

图7描绘了图3a的可互换附接件的柄部的一个实施例的侧视图。

图8a至图8b描绘了可互换附接件的柄部和治疗结构的一个实施例的侧视图。

图9a至图9c描绘了可互换附接件的柄部和治疗结构的另一个实施例的视图。

图10a至图10c描绘了可互换附接件的柄部和治疗结构的又一个实施例的视图。

图11a至图11c描绘了治疗结构的一个实施例的视图。

图12a至图12c描绘了治疗结构的另一个实施例的视图。

图13a至图13b描绘了可互换附接件的柄部的一个实施例的视图。

在整个说明书中，相似的附图标记可用于标识相似的元件。

具体实施方式

在以下描述中，提供了各种实施例的具体细节。然而，可以通过少于所有这些具体细节来实践一些实施例。在其它实例中，为了简洁和清楚起见，某些方法、过程、部件、结构和/或功能没有像实现本发明的各种实施例那样被详细地描述。

在本文中描述了许多实施例，所描述的实施例的其中至少一些尤其提供了用于往复式治疗设备的装置、系统及方法。

图1描绘了往复式治疗设备100的一个实施例的侧视图。该往复式治疗设备100包括动力输入部102、启动器104、马达106以及致动输出部108。在一些实施例中，该往复式治疗设备100在致动输出部108处产生运动以治疗患者。

在一些实施例中，动力输入部102被构造以接收来自动力源(未示出)的动力输入。该动力源可以是能够给马达106提供动力的任何类型的动力源。在一个实施例中，该动力输入部102接收来自动力源的电输入。例如，该动力源可以是提供电流的电池。在一个实施例中，该电池是可充电电池。在一些实施例中，该电池可附接至往复式治疗设备100，使得包括动力源的往复式治疗设备100是便携且无绳的。在可选择的实施例中，往复式治疗设备100使用外部电池组。

该电池可以是本领域已知的任何类型的电池。例如，该电池可以包括基于锂离子(liion)的可再充电电池。在另一个示例中，该电池可以包括可再充电镍氢(nimh)电池。在又一个示例中，该电池可以包括可再充电锂聚合物(lipo)电池。在一些实施例中，该电池包括镍镉(nicad)电池。在一个实施例中，该电池使用不可再充电的电池。

在可选择的实施例中，该动力输入部102包括用于接收来自输电网络的电力的电线。例如，往复式治疗设备100可以包括具有插头的电线，该插头被构造成与用于提供电力的墙壁插座对接。

在另一个可选择的实施例中，该动力输入部102是非电的。例如，该动力输入部102可以接收来自压力容器或压缩空气网络的压缩空气。在另一个实施例中，该动力输入部可以包括用于给往复式治疗设备100的运行提供能量的一种或多种反应性材料(reactivematerial)。

在一些实施例中，该启动器104控制动力到马达106的传送。该启动器104可以是被构造成在被触发时允许电流通过的电开关。在一些实施例中，该启动器104是二进制通/断开关。在另一个实施例中，该启动器104是可变启动器。该可变启动器控制被传送到马达106的动力的大小。通过可变启动器104传送到马达106的相对高的动力使得马达106的速度增加。通过可变启动器104传送到马达106的相对低的动力使得马达106的速度降低。在一个实施例中，可变启动器104是可变电阻器，该可变电阻器响应于对启动器104的逐渐增大的触发而使得逐渐增大的动力流向马达106。

在一个实施例中，马达106将来自动力源102的动力转换成运动。在一些实施例中，马达106是电动马达。该电动马达可以是本领域已知的任何类型的电动马达，包括但不限于有刷马达、无刷马达、直流(dc)马达、交流(ac)马达、机械换向式马达、电子换向式马达或外部换向式马达。

在一些实施例中，马达106以能够由启动器104的不同触发水平改变的速度运行。例如，马达106可以响应于启动器104的最大触发而以最大频率运行。马达106可以响应于比启动器104的最大触发小的触发而以较低频率运行。

马达106可以产生转动运动。在一些实施例中，往复式治疗设备100可以包括用于将马达106的转动运动转换成往复运动的连杆机构(未示出)。例如，该马达106可以是产生转动运动的无刷dc马达，并且该连杆机构可以包括用于将转动运动转换成线性运动的曲柄。

在可选择的实施例中，马达106可以产生往复运动。例如，该马达106可以包括响应于压缩空气的输入而往复运动的往复式气缸。

在一些实施例中，致动输出部108响应于来自马达106的输入而往复运动。例如，马达106可产生转动运动。曲柄(未示出)可以连接至马达106，以将该转动运动转换成所连接的滑块(未示出)的往复运动。该滑块可以连接至致动输出部108。

在一些实施例中，致动输出部108以大约65hz的速度往复运动。在一些实施例中，致动输出部108以大于50hz的频率往复运动。在一些实施例中，往复式治疗设备100提供频率范围在50hz和80hz之间的往复运动。在一些实施例中，致动输出部108具有在50hz和80hz之间的最大铰接运动频率(articulationrate)。在另一个实施例中，致动输出部108具有在30hz和80hz之间的铰接运动频率。在某些实施例中，致动输出部108具有大约37hz的铰接运动频率。在一个实施例中，致动输出部108具有大约60hz的铰接运动频率。

致动输出部108可以在预先确定的往复运动范围内移动。例如，致动输出部108可以被构造成具有二分之一英寸的幅度。在另一个实施例中，致动输出部108可以被构造成具有四分之一英寸的幅度。如本领域技术人员将理解到的，致动输出部108可以被构造成具有被认为有益于治疗的任何幅度。

在一些实施例中，致动输出部108能够在可变的往复运动范围内调节。例如，往复式治疗设备100可以包括用于将往复运动幅度从四分之一英寸调节到高达一英寸的范围的输入。

在某些实施例中，往复式治疗设备100包括响应于在动力输入部102处提供的动力水平的变化调节致动输出部108的铰接运动频率的一个或多个部件。例如，往复式治疗设备100可以包括电压调节器(未示出)以给马达106提供在输入电压范围内的大致恒定电压。在另一个实施例中，可以调节被提供给马达106的电流。在一些实施例中，可以响应于输入电压低于预设值而限制往复式治疗设备100的运行。

在一些实施例中，致动输出部108包括用于连接附接件的连接插座110。以下在图3a至图7中描述了附接件的几个实施例。

在一些实施例中，致动输出部108包括用于将附接件固定在连接插座110中的固定机构112。例如，固定机构112可以包括用于朝着锁定位置偏压固定机构112的诸如弹簧的偏压结构。固定机构112在锁定位置可以限制附接件的移除。偏压结构可以由使用者铰接，以使固定机构112朝着解锁位置移动。该固定机构在解锁位置可以允许附接件的移除。

在一些实施例中，固定机构112包括用于与附接件上的键互相配合的键槽。该键槽可以根据固定机构112的铰接运动而选择性地打开和闭合。可以响应于键槽闭合来限制附接件的移除。

图2描绘了图1的往复式治疗设备100的一个实施例的侧视图。该往复式治疗设备100包括启动器104、启动器锁202、铰接头204、铰接锁206以及致动输出部108。往复式治疗设备100在致动输出部108处提供往复运动。

在一些实施例中，启动器104控制动力到往复式治疗装置100的其它元件的传送。在一个实施例中，启动器锁202限制启动器104的触发。启动器锁202可以诸如被弹簧偏压到妨碍启动器104的运动的位置。使用者可以致动启动器锁202，使得该启动器锁202不妨碍启动器104的运动，以使得启动器104能够被触发。例如，启动器锁202可以是按钮，并且启动器104可以被启动器锁202锁定，使得除非使用者按压该按钮以停用启动器锁202，否则往复式治疗设备100不能被操作。

在另一个实施例中，启动器锁202被构造成被致动以将启动器104锁定在触发位置。启动器锁202可以诸如通过弹簧而被偏压到不妨碍启动器104的运动的位置。使用者可以启用启动器锁202，使得该启动器锁202妨碍启动器104的停用，以使得该启动器104能够被锁定在触发位置。例如，启动器锁202可以是按钮，并且启动器104可以响应于启动器锁202被使用者停用而由启动器锁202解锁。响应于使用者在启动器104处于触发位置时通过按压该按钮来启用启动器锁202，启动器104可以被锁定在触发位置。在一些实施例中，使用者可以通过致动启动器104或启动器锁202的其中一个来停用启动器锁202。在一些实施例中，启动器102和启动器锁202是分立的部件。在另一个实施例中，启动器102和启动器锁202被集成到同一部件中。

在一些实施例中，铰接头204允许往复式治疗设备100的包括致动输出部108的部件的转动。铰接头204的铰接改变了致动输出部108相对于往复式治疗设备100的诸如启动器104的其它部件的位置。改变致动输出部108相对于启动器104的位置可使得对往复式治疗设备100的操作更舒适、方便或有效。

在一些实施例中，铰接头204能够绕着轴线转动。在某些实施例中，该铰接头204能够在预先确定的运动范围内转动。例如，该铰接头204能够在大约90度的范围内转动。如本领域技术人员将理解到的，该铰接头可具有任何范围的铰接。

在一些实施例中，铰接头204可通过铰接锁206固定以限制铰接，并且可通过铰接锁206解除固定以允许铰接。铰接锁206可以包括本领域已知的用于限制结构的转动的任何锁定机构。例如，铰接锁206可以包括杆体，该杆体在被启用时对两个表面形成妨碍，并且在被停用时使两个表面脱离妨碍。

在一个实施例中，铰接头204包括多个预设位置，铰接头204可以被锁定在这些预设位置。例如，铰接头204可以具有以大约十三度大致均匀间隔开的八个预设位置。在另一个示例中，铰接头204可以具有以变化间距布置的四个预设位置。如本领域技术人员将理解到的，铰接头204可以具有任何数量和位置的预设位置。

图3a和图3b描绘了与图1的往复式治疗设备100一起使用的可互换附接件300a及300b(统称为“300”)的实施例的侧视图。可互换附接件300包括柄部302a及302b(统称为“302”)以及治疗结构304a及304b(统称为“304”)。可互换附接件300提供使用者可选择的治疗类型以用于不同类型的疗法。

柄部302被构造成与往复式治疗设备100的连接插座110配合。在一些实施例中，柄部302包括用于与固定机构112配合以使得附接件300能够固定至连接插座110的结构。

在一些实施例中，治疗结构304被构造成将往复式治疗设备100的运动传递给患者。在一些实施例中，治疗结构304包括能够在载荷作用下变形的顺应材料。治疗结构304可以包括挠性聚合物。在一个示例中，治疗结构304包括聚氨酯泡沫、包括但不限于苯乙烯类嵌段共聚物(tpe-s)、聚烯烃共混物(tpe-o)、弹性体合金(tpe-v或tpv)的热塑性弹性体(“tpe”)、热塑性聚氨酯(tpu)、热塑性共聚酯或热塑性聚酰胺。在另一个示例中，治疗结构304可以包括聚氯乙烯(pvc)、低硬度pvc或氨基甲酸乙酯。

在一些实施例中，治疗结构304包括外壳。该外壳通过保护治疗结构304的内部材料免受使用时的磨损或其它损坏来提高附接件300的耐久度。在另一个实施例中，该外壳可以是被构造成增加患者的舒适度或增强治疗效果的材料。该外壳可以包括任何材料，包括但不限于挠性聚合物。

治疗结构304可以具有不同的尺寸。例如，治疗结构304a可以是大致球形的且具有大约一英寸的直径，并且治疗结构304b可以是大致球形的且具有大约两英寸的直径。如本领域技术人员将理解到的，治疗结构304可以具有任何形状和尺寸。例如，该治疗结构可以是直径为二分之一英寸的球体。在另一个示例中，该治疗结构可以是直径为三英寸的球体。在一些实施例中，可以提供在从二分之一英寸到三英寸范围内的大致球形的治疗结构。

图4a至图4d描绘了用于与图1的往复式治疗设备100一起使用的可互换附接件400a-400d(统称为“400”)的实施例的侧视图。可互换附接件400包括柄部402a-402d(统称为“402”)以及治疗结构404a-404d(统称为“404”)。可互换附接件400提供使用者可选择的治疗类型以用于不同类型的疗法。

柄部402被构造成与往复式治疗设备100的连接插座110配合。在一些实施例中，柄部402包括用于与固定机构112配合以使得附接件400能够固定至连接插座110的结构。

治疗结构404提供变化的形状或尺寸以便提供不同的治疗效果。例如，治疗结构404a和404b可以分别是具有一又二分之一英寸和两又二分之一英寸的尺寸的大致球形结构。相对小的治疗结构404a和相对大的治疗结构404b可分别适于对相对小和相对大的肌肉进行治疗。

在一些实施例中，治疗结构404具有非球形的形状。例如，在图4c所示的实施例中，治疗结构404c为大致圆锥形状。在一些实施例中，治疗结构404c可以包括倒圆的顶点。

在一些实施例中，治疗结构400具有多个凸起部。例如，在图4d所示的实施例中，治疗结构404d具有包括两个凸起部的轮廓，在该两个凸起部之间具有凹部。双凸起部结构可用于对诸如脊柱的骨结构两侧上的肌肉进行治疗。

如本领域技术人员将理解到的，治疗结构400可以采取包括几何形状或模拟手或手指的形状的任何形状。此外，治疗结构400可以包括任何材料，包括顺应材料、半刚性材料以及刚性材料。

图5描绘了图3b的可互换附接件300b的治疗结构304b的一个实施例的侧视图。治疗结构304b包括顺应材料502以及柄部配合腔504。治疗结构304b将由往复式治疗设备100提供的力传递给患者。

顺应材料502可以减轻由往复式治疗设备100提供的一些冲击载荷。例如，顺应材料502可以响应于致动输出部108的延伸而变形。顺应材料502的变形可以减少由往复式治疗设备100产生的一些冲击载荷，并且具有治疗效果。在可选择的实施例中，治疗结构304b可以包括刚性或半刚性材料，以向患者传递更多的冲击力。

在一个实施例中，柄部配合腔504提供用于接收柄部302b的配合部。在一个实施例中，柄部配合腔504的尺寸被设计成小于柄部302b，以提供与柄部304b的过盈配合。在一些实施例中，柄部302b例如通过粘合剂固定在柄部配合腔中。

图6描绘了图3a的可互换附接件300a的柄部302a的一个实施例的侧视图。柄部302a包括插入部602、锁定结构604、肩部606以及治疗结构配合部608。柄部302a可移除地连接至往复式治疗设备100并将运动传递至治疗结构304a。

在一些实施例中，插入部602被构造成可移除地插入到往复式治疗设备100的连接插座110中。插入部602的尺寸可以被设计成使得该插入部602的横截面小于连接插座110的横截面。在一些实施例中，插入部602的横截面形状与连接插座110的横截面形状相对应。例如，插入部602和连接插座110可以具有圆形的横截面。在另一个示例中，插入部602和连接插座110可以具有六边形的横截面。

在一些实施例中，插入部602包括锥形表面610。该锥形表面610可以包括横截面轮廓小于插入部602的其它区域的部分。该锥形表面610可以有助于插入插入部602插入到连接插座110中。在另一个实施例中，锥形表面110能够被固定机构112选择性地接合，以使柄部302a被固定在连接插座110中。

在一些实施例中，柄部302a包括锁定结构604。该锁定结构604能够被固定机构112选择性地接合，以使柄部302a被固定在连接插座110中。在一个实施例中，锁定结构604包括销，该销安装在横向穿过柄部302a形成的孔中。销可以被构造成在固定机构112的开口键槽内滑动。销可以被构造成响应于被固定机构112接合而限制柄部302相对于连接插座110的移动。

在一些实施例中，肩部606限制柄部302a可以插入到连接插座110中的深度。在一个实施例中，肩部606的横截面大于连接插座110的内部的横截面。

如本领域技术人员将理解到的，柄部302a和连接插座110的构型可以颠倒，使得柄部连接至致动输出部108，并且可互换附接件300a包括用于配合在柄部302a上并与该柄部302a接合的插口。这种布置位于本公开的范围内。

在一个实施例中，治疗结构配合部608提供用于将柄部302a连接至治疗结构304a的配合部。在一个实施例中，治疗结构配合部608包括不平坦的表面，以促进与治疗结构304a的牢固连接。在一些实施例中，治疗结构配合部608包括螺纹，以提供可靠的配合并促进治疗结构配合部608与治疗结构304a的连接。在另一个实施例中，治疗结构配合部608是大致平滑的。

图7描绘了图3a的可互换附接件300a的柄部302a的一个实施例的侧视图。柄部302a包括治疗结构配合部702。柄部302a可移除地连接至往复式治疗设备100并将运动传递至治疗结构304a。

在一个实施例中，治疗结构配合部702提供用于将柄部302a连接至治疗结构304a的配合部。治疗结构配合部702可以包括沿着柄部302a的纵向轴线变化的横截面轮廓。在一个实施例中，治疗结构配合部702具有横截面积相对较大的区域以及横截面积相对较小的区域。治疗结构配合部702的横截面积的变化可以使得柄部302a与治疗结构304a之间的连接相对可靠。

图8a至图8b描绘了可互换附接件的柄部802和治疗结构804的一个实施例的侧视图。柄部802包括插入部806、锁定结构808、肩部810以及基部812。柄部802可移除地连接至往复式治疗设备100并将运动传递到治疗结构804。

在一些实施例中，治疗结构804、插入部806、锁定结构808以及肩部810与上文描述的名称相同的结构类似。在一些实施例中，基部812包括大致垂直于插入部806的轴线定向的凸缘。在某些实施例中，该凸缘横穿治疗结构804的相当大部分。例如，该凸缘的横截面可以是大致圆形的，并且具有一英寸的直径。该凸缘可以与直径为一又二分之一英寸的球形治疗结构804配合。

在一些实施例中，该凸缘的横截面积可以等于治疗结构804的最大横截面积的大约一半。在另一个实施例中，该凸缘的横截面积可以等于治疗结构804的最大横截面积的大约三分之二。在某些实施例中，该凸缘的横截面积可以在治疗结构804的最大横截面积的四分之一至四分之三之间。

图9a至图9c描绘了可互换附接件的柄部902和治疗结构904的另一个实施例的视图。柄部902包括插入部906、锁定结构908以及基部910。柄部902可移除地连接至往复式治疗设备100并将运动传递至治疗结构904。在一些实施例中，治疗结构904和基部910类似于上文描述的名称相同的结构。

在一些实施例中，插入部906具有非圆形的横截面形状。在一个实施例中，插入部906具有六边形的横截面形状。插入部的横截面形状可以对应于连接插座110的横截面形状。

在一个实施例中，锁定机构908包括设置在插入部906上的凹入结构。该凹入结构可以与连接插座的对应结构配合，以选择性地将柄部902固定至连接插座110。例如，连接插座110可以包括弹簧偏压结构，该弹簧偏压结构与该凹入结构配合并限制柄部906的移除。

在所示的实施例中，虽然治疗结构904是球形的，但是也可以采用任何形状的治疗结构。

图10a至图10c描绘了可互换附接件的柄部1002和治疗结构1004的另一个实施例的视图。柄部1002包括插入部1006、锁定结构1008以及基部1010。柄部1002可移除地连接至往复式治疗设备100并将运动传递至治疗结构1004。在一些实施例中，插入部1006、锁定机构1008以及基部1010与上文描述的名称相同的结构类似。在所示的实施例中，治疗结构1004为大致圆锥形。

图11a至图11c描绘了治疗结构1102的一个实施例的视图。这些附图分别示出俯视图、侧视图和前视图。所示的治疗结构1102具有大致楔形的形状，该楔形形状在远离治疗装置100的平面上具有大致恒定的宽度以及大致减小的深度。在一些实施例中，治疗结构1102包括设置在治疗结构1102相对于被附接至该治疗结构1102的柄部的最远侧部分处的倒圆端部1104。下文参考图13a至图13b描述了能够与所示的治疗设备一起使用的柄部的示例。

图12a至图12c描绘了治疗结构1202的另一实施例的视图。这些附图分别示出了俯视图、侧视图和前视图。所示的治疗结构1202具有多个凸起部1204。凸起部1204可以具有大致半球形的远侧表面。下文参考图13a至图13b描述了能够与所示的治疗装置一起使用的柄部的示例。

图13a至图13b描绘了可互换附接件的柄部1302的一个实施例的视图。柄部1302包括插入部1306、锁定结构1308、肩部1310以及基部1312。柄部1302可移除地连接至往复式治疗设备100并将运动传递至治疗结构。

在一些实施例中，插入部1306、锁定结构1308以及肩部1310类似于上文描述的名称相同的结构。在一些实施例中，基部1312包括大致垂直于插入部1306的轴线定向的凸缘。在某些实施例中，该凸缘具有细长的横截面形状。基部1312的细长横截面形状可以提供与具有细长横截面形状的治疗结构的相对有效的配合。

尽管本文的方法(多个方法)的操作以特定的顺序示出和描述，但是可以改变每个方法的操作的顺序，使得某些操作能够以相反的顺序执行或者某些操作能够至少部分地与其它操作同时执行。在另一个实施例中，能够以间歇和/或交替的方式来实现不同操作的指令或子操作。

还应该注意到，可以使用存储在计算机可用存储介质上以由计算机执行的软件指令来实现用于本文描述的方法的操作中的至少一些操作。本发明的实施例可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例或包含硬件和软件元素的实施例的形式。在一个实施例中，本发明被以软件实现，该软件包括但不限于固件、常驻软件、微码等。

此外，本发明的实施例可以采取可从计算机可用或计算机可读存储介质访问的计算机程序产品的形式，该计算机可用或计算机可读存储介质提供由计算机或任何指令执行系统使用或与计算机或任何指令执行系统相结合使用的程序代码。为了描述的目的，计算机可用或计算机可读存储介质可以是能够存储由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备相结合使用的程序的任何装置。

计算机可用或计算机可读存储介质可以是电子、磁、光学、电磁、红外或半导体系统(或装置或设备)或传播介质。计算机可读存储介质的示例包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机磁盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、刚性磁盘以及光盘。光盘的现有示例包括具有只读存储(cd-rom)的光盘、具有读/写(cd-r/w)的光盘以及数字视频盘(dvd)。

适于存储和/或执行程序代码的数据处理系统的实施例包括通过诸如数据、地址和/或控制总线的系统总线直接或间接联接至存储元件的至少一个处理器。存储元件可以包括在程序代码的实际执行期间使用的本地存储器、大容量存储器以及提供至少一些程序代码的临时存储以便减少在执行期间必须从大容量存储器检索代码的次数的高速缓冲存储器。

输入/输出或i/o设备(包括但不限于键盘、显示器、指示设备等)可以直接或通过中间i/o控制器联接至系统。此外，网络适配器还可以联接至系统，以使得数据处理系统能够通过中间私人或公共网络来联接至其它数据处理系统或远程打印机或存储设备。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡只是当前可用类型的网络适配器中的少数几个。

虽然已经描述和示出了本发明的具体实施例，但是本发明不限于如此描述和示出的部件的具体形式或布置。本发明的范围由所附的权利要求及其等同物限定。