-place steppingdevice to promote workplace physical activityBr J Sports Med 2007；41(12):903-907描述了一种容易移动的踏步装置，它可以容纳在桌子下面，并能够以标准快递箱进行运输。该装置具有一个包含加速计的微电子系统，其检测该踏步装置使用当中的运动。该加速计为三轴微机电系统加速计，其带有USB功能，使传感器能够经由标准USB电缆与个人计算机(PC)相联接。然后，软件使得用户能够从PC监控该办公场所踏步设备的使用。然而，正如上面所讨论的跑步机办公桌，这个装置需要用户的主动运动，因此需要多任务处理，限制了用户的工作效率。
[0072]Shimomura K，Murase N,Osada T et al.，“A study of passive weight-bearing lower limb exercise effects on local muscles and whole body oxidativemetabolism:a comparison with simulated horse riding，bicycle，and walkingexercise/Oyn Med 2009;8:4包括了对用于被动锻炼下肢的样机的描述。该设备是由一个可供受试者就坐的鞍座、支承鞍座的支承杆和安装在斜前方位置的两个脚踏板组成。该鞍座的高度可调，使该受试者能够在膝盖弯曲角度保持不变情况下进行半载运动。从而该受试者的体重由鞍座和两个脚踏板进行三点支撑。该装置引起机动运动，以向前倾斜的方向反复移动鞍座。
[0073]为了降低运动时可能发生的与膝关节运动相关疼痛，脚踏板设计为与支承杆的运动协调一致地向下移动，由于鞍座和脚踏板之间的距离是恒定的，因此使得受试者能够在保持膝关节角度的情况下进行运动。由于四肢运动以恢复身体平衡，由支承杆的倾斜运动引起的受试者重心的左右侧反复交替变换将更大的负载施加到倾斜杆侧面的下肢。运动强度可以通过改变斜面的周期而改变。强度为0.8、1.2和1.6赫兹，每个进行3分钟，并且休息5分钟以便对性能进行研究。使用这台机器进行的被动负重下肢运动可以提供大约3代谢当量(MET)的运动以及相当于80瓦的自行车骑行或17公里/小时的步行运动的大腿展现肌肉活动。
[0074]然而，由于需要大量的运动，这种器械不能在办公室环境中使用，并且在与工作相关的活动中需要困难的多任务处理。此外，这种装置的被动运动是由座椅的机动摇动来控制，而不是脚的被动运动来控制。
[0075]鉴于上述情况，有必要提供一种便携式装置，其允许用户在实现将应用脉动剪切应力施加至内皮的好处的同时仍然能够执行其他任务，例如多任务处理。
【发明内容】
[0076]鉴于上述情况，本发明的一个目的是提供一种不需要用户太费力就能够发挥运动的治疗潜力的装置，具体来说，本发明通过摇动用户的脚部和将敲击施加到脚部而使有益物质治疗性释放(therapeutic release)至用户的血液循环，从而增加作用于内皮的脉动剪切应力，同时允许用户进行多任务处理。
[0077]根据本发明的第一个方面，用于向用户脚底被动地施加敲击力的机动器械包括:壳体;联接至所述壳体的轴限定机构，所述轴限定机构构造成限定摇摆轴;至少一个踏板，定位成支承用户的脚，并安装在所述摇摆轴上以实现所述至少一个踏板的摇摆运动;布置在所述壳体的马达，所述马达构造成使所述马达的输出轴产生旋转运动;联接至所述输出轴并由所述马达驱动的踏板摇摆机构，所述踏板摇摆机构构造成将所述马达产生的旋转运动转换为所述至少一个踏板绕所述摇摆轴的上下往复摇摆运动;至少一个缓冲器，其高度可调节地联接至所述壳体，并位于所述至少一个踏板的底部下方。所述马达、所述踏板摇摆机构、所述至少一个踏板和所述至少一个缓冲器构造成在所述马达的操作期间相互协作，以使所述至少一个踏板的底部按压所述至少一个缓冲器，以便向用户的脚底提供脉动加速，所述脉动加速具有足够大的力以增加作用于内皮的脉动剪切应力，其大小足以引起有益介质的释放。
[0078]在另一个方面，所述至少一个踏板包括两个踏板，每个踏板对应于用户的一只脚；所述至少一个缓冲器包括两个缓冲器，每个缓冲器对应于一个所述踏板。
[0079]在另一个方面，所述两个踏板中的一个踏板的摆动与另一个踏板的摆动是反相的。
[0080]在另一个方面，所述两个踏板中的一个踏板的摆动与另一个踏板的摆动是同相的。
[0081]在另一个方面，所述踏板摇摆机构具有；凸轮轴，其联接至所述马达的输出轴;两个凸轮，每个凸轮偏心联接至所述凸轮轴的端部;和两个踏板联接机构，每个踏板联接机构对应于所述两个踏板当中的一个踏板，并且每个踏板联接机构构造为接触所述两个凸轮中的一个凸轮，所述凸轮与所述踏板联接机构协作以将所述凸轮的旋转运动转换为所述踏板联接机构的往复运动，从而引起所述踏板的摇摆运动。
[0082]在另一个方面，所述凸轮轴通过带轮及传动带机构联接至所述马达的输出轴。
[0083]在另一个方面，所述凸轮轴通过齿轮机构联接至所述马达的输出轴。
[0084]在另一个方面，所述两个缓冲器的高度调节向所述缓冲器提供大约0.1至0.5克的敲击力。
[0085]在另一个方面，所述有益介质包括从以下物质所组成的群组中选择的至少一种物质:一氧化氮，前列环素，组织纤溶酶原激活剂，肾上腺髓质素，沉默信息调节因子1(SIRT1)，大脑和神经胶质源性神经营养因子(BDNF和⑶NF)，Kruppel样因子2，超氧化物歧化酶，谷胱甘肽过氧化物酶1，过氧化氢酶，总抗氧化能力，及抗凋亡蛋白；P_Akt，Bcl2，和Bcl2/Bax，热休克蛋白 27(HSP27)。
[0086]在另一个方面，作用于用户的所述脉动加速具有足够大的力以增加作用于内皮的脉动剪切应力，所述脉动加速的大小足以抑制炎症因子和促致癌物因子，包括从以下物质所组成的群组中选择的至少一种物质:核因子kappal内皮素-1，信号转导与转录激活因子3(STAT3)，和促凋亡蛋白:Fas，肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体受体2(TRAILR2)，Bad，半胱天冬酶3，8。
[0087]在另一个方面，所述敲击向用户提供了脉动加速，所述脉动加速具有足够大的力以增加脉动剪切应力，该脉动剪切应力与增加到血管循环、心脏、淋巴管、间隙空间、骨骼肌和骨间隙的脉冲相关，并且与血管和淋巴管的循环应变的轻微增加相关。
[0088]在另一个方面，所述敲击向用户提供了脉动加速，所述脉动加速具有足够大的力以增加血管、心脏和骨骼肌当中的内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的活性和含量，以及增加心脏和骨骼肌当中的神经元型一氧化氮合酶(nNOS)的活性。
[0089]在另一个方面，使用所述机动器械经过单次或多次治疗时间，每次治疗从约10分钟至30分钟或更长时间，其治疗功效可以通过以下的一种或多种指标检测出释放到血液循环中的一氧化氮进行确定:a)采用放置在手指和/或耳朵的光体积描记器传感器、通过提供原始动脉脉搏波形的任意非侵入性或侵入性技术检测的脉搏波形的重搏切迹的下降，b)在治疗过程中通过常规手段测量的血压从基线下降，治疗终止后这种下降可能会持续几分钟，和/或c)温暖和刺痛的主观愉悦感会从下肢的皮肤朝头部上升。
[0090]在另一个方面，所述马达是直流无刷马达。
[0091]在另一个方面，所述器械进一步包括用于将电力供应至所述马达的输入端。
[0092]根据本发明的另一个方面，使用所述机动器械而进行的治疗方法包括:通过利用所述缓冲器与所述脚踏板的撞击，反复地增加脉冲并且最低限度地增加循环应变到人体的流体通道并叠加在人体自身的脉搏上，使得即使在没有赋予脉冲的期间，有益介质的生物利用度也大于所述预操作期间。
[0093]根据本发明的另一个方面，使用所述机动器械而进行的治疗方法包括:通过利用所述缓冲器与所述脚踏板的撞击，将脉冲增加到人体的流体通道并叠加在人体自身的脉搏上，足以激发以下至少一种物质的内皮释放:一氧化氮、前列环素、组织纤溶酶原激活剂(t_PA)、肾上腺髓质素、内皮依赖性超极化因子(EDHF)、内皮依赖性舒张因子、内皮生长因子和转录因子。
[0094]根据本发明的另一个方面，使用所述机动器械而进行的治疗方法包括:通过利用所述缓冲器与所述脚踏板的撞击，将脉冲增加到人体的流体通道并叠加在人体自身的脉搏上，足以增加血管、心脏和骨骼肌当中的内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的活性和含量，以及增加心脏和骨骼肌当中的神经元型一氧化氮合酶(nNOS)的活性。
[0095]在另一个方面，由增加脉冲而带来的脉动剪切应力所刺激的从eNOS当中释放的一氧化氮，增加了从骨髓释放到血液循环当中的内皮祖和CD34细胞，其对于发生在动脉硬化中的受损血管内皮具有修复作用。
[0096]在另一个方面，由增加脉冲而带来的脉动剪切应力所刺激的神经元型一氧化氮合酶(nNOS)的活化，增加了通过心脏心率变异测量的迷走神经张力，以便产生几种有益作用，所述有益作用包括抑制能够在疾病状态时升高的不良免疫物质，例如肿瘤坏死因子(TNF-a)0
[0097]在另一个方面，当所述脚踏板由所述马达驱动而摇摆运动时，所述脚踏板构造成被动地将脚部移动作相互的正弦上下运动，其中所述脚踏板的一端主动地上升和下降大约
1.25”，而另一端作为绕摇摆轴线的枢转点，并且两个脚踏板设置为在水平面上分开大约12”。
[0098]在另一个方面，所述器械还包括设置在所述器械的底部的安装支架，以便于所述器械在立式支座上的安装，从而使用户能够躺在床上对所述器械加以使用。
【附图说明】
[0099]通过结合附图，从所公开的实施例的以下描述中，本发明这些和/或其它方面及优点将会变得清楚，并且更易于理解。
[0100]图1是表示本发明的关于手指脉搏波的重搏切迹的效果图。
[0101]图2是根据本发明一种实施方式的器械的平面图。
[0102]图3是图2沿剖切线3-3,剖切的剖视图。
[0103]图4是图2沿剖切线4-V剖切的剖视图。
[0104]图5是图2沿剖切线5-5,剖切的剖视图。
[0105]图6是图2沿剖切线6-6线'剖切的剖视图。
[0106]图7是图1所示器械的立体图，图中移除了顶盖和一个脚踏板。
[0107]图8是根据本发明一种实施方式的脚踏板的下侧的立体图。
[0108]图9包括示出作为一氧化氮释放进入血液循环的反映的重搏切迹下降的图表。
[0109]图10是根据本发明的器械的效果图。
[0110]图11是图1所示器械设置有立式安装支架的示意图。
[0111]图12是现有技术的锻炼器械的示意图。
【具体实施方式】
[0112]本发明的原理
手指脉搏波的重搏切迹
人的全身周期加速(WBPA)产生的增加的对内皮的脉动剪切应力，随后释放一氧化氮进入血液循环的验证是基于数字脉搏波的分析。由于N0在4秒钟内就已代谢，因此对人体中的N0进行直接测量是不可能的。沿着舒张期降支(diastolic limb)的重搏切迹或数字脉搏波的下降反映了 N0因脉搏波反射延迟而对于阻力血管的血管扩张作用。在有机硝酸酯内皮独立制剂以及内皮依赖性剂(如沙丁胺醇、特布他林、通过N0途径起作用的肾上腺素能激动剂)当中已注意到这种现象。重搏切迹或波位置的变化，通过测量数字脉搏波的幅度与重搏切迹或高于舒张末期水平的波的高度的比值(a/b比值)来计算;或者，也可以报告重搏切迹或高于舒张末期水平的波的高度与数字脉搏波的幅度的比值。在目前的研究中，利用重搏切迹而非重博波来计算所述a/b比值，这是由于在老年受试者当中，反射波的峰值(特别是在基线)通常是难以检测。当一氧化氮释放到血液循环当中时，a/b比值增大，特别是一氧化氮在血液循环中的急性上升时会发生这种变化。
[0113]图1示出了纤维肌痛患者的重搏切迹的循环变化。图的左边显示脉搏和触发基线脉搏波的R波心电图的七节拍整体平均值。整体平均脉搏的每个脉搏波代表七个先前脉搏的