专利名称：膝关节运动康复机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于医疗康复设备，特别是涉及膝关节功能障碍恢复的治疗器械。
背景技术：
膝关节功能性障碍往往因疾病或外伤后导致，陈旧性关节炎、骨质增生、膑骨老损，化脓性滑膜炎术后恢复不好，强真性关节炎等都会导致膝关节功能的障碍，外伤造成肌健损害，肌肉无力或半月板损伤等也会造成类似后果。所以，这类后遗症是常见现象，而且要从有效治疗到膝关节功能的完全康复则是十分困难而漫长的事情。现在临床所采取的手法大多是物理方法，其中包括运动疗法和电热疗法两种形式。运动疗法比较简单，例如CN1093895A公开的技术方案实际上和普通的健身机械并没有太大的区别，只不过是借助上肢驱动下肢而已。称其为偏瘫治疗轮椅，而实则为一个健身器械。其作用并不够显著，其它的如电动按摩式的装置虽然也具有一定的效果，但很难度达到理想的效果，特别是产生严重的关节功能丧失，近于偏瘫的患者而言，其现有的强迫运动式的康复治疗仪在强度和力度上均显得不足，难以达到预期的效果。另一类物理疗法的仪器如低频脉冲式电针仪它是借助于电脉冲有规律地刺激某些相关穴位，打通经络，使相当疾病得到康复。电磁式场效应仪则是借助电磁热能促进患处血液循环的加快。从而达到康复治疗的目的，以上的设置均具有相当的医疗效果而被应用在临床上。
发明内容
本实用新型的目的是设计一个用于膝关节功能恢复的高效综合康复治疗装置。特别是在现有治疗装备的基础上，将其治疗的机理、手法、措施结合起来组合成一种相互补充促进，提高膝关节功能恢复速度的新型医疗装置。
本实用新型的基本构思是要加大膝关节及周围软组织的活动，克服关节已丧失灵活性的阻滞障碍，为此，借助动力驱动装置，使下肢产生有规律的运动，特别是使小腿产生旋摆，以强迫其运动起来，克服受制活动范围，所以，这就要使本实用新型的结构能强迫机体运动起来，同时加配上适当的电疗装置，使关节及其相关的肌健，软组织，经络在外界电热刺激的作用下兴奋起来，适应膝关节受迫运后产生的能量，血流量和温度、松弛性需要。考虑到膝关节功能障碍患者多是两关节同时产生，行动不便，所以采取坐座椅式机架，装在机架前方机箱上的强迫式运动机构是一偏心式旋转机构，定位在偏心式旋转机构上的活动脚踏板是用来安放患者足部的。与偏心式旋转机构相连的包括驱动机构，它设在机箱内，供给偏心旋转机构能源，使其旋转并带动足底板做圆周转动从而带动小腿形成摆动。小腿在偏心式旋转机构带动下形成小腿以膝关节为原点的锥形摆动，摆动的频率和力量均可以调解从而形成对膝关节强化的运动过程。
与此同时在椅式支架上的电疗装置分别根据每个患者病情的特点采取相应的电疗，比如场效应热疗仪可以将热辐射垫捆扎在膝关节周围或相应损伤的软组织上，利用其热能和电磁场进行理疗还可以将电针电极设在相应的穴位上进行电刺激疗法，以促进膝关节部位经络的畅通。加快血液循环，从而使机械式的运动得到其对应的配合电疗以强化或巩固疗效，促使膝关节功能恢复加快。
以下结合附图给出的结构示意进一步描述本实用新型的发明目的是如何实现的。
图1是本实用新型整体结构示意图。
图2是脚踏板的结构示意图。
图3是十字轴设计结构与曲柄的连接示意图。
图4是时序控制式电针灸仪结构示意图。
图5是电针灸仪的输出导线结构示意图。
图6是负压吸附式针灸电极结构。
图7为红外场效应热疗仪结构示意图。
其中1代表椅式机架，2代表电疗仪主机控制箱，2A-2H代表电疗仪的各个输出插口，3代表装有电机及变速机构机箱，3A代表动力输出轴，4代表曲柄，4A代表定位短轴，5代表十字轴，6代表脚踏板，6A代表固定带，6B代表绞链板，5A代表水平轴，5B代表坚直轴套，5C代表支架，5D、5E代表限位销，7代表低频脉冲发生器，8代表时序信号发生器，K1-K6代表各电子开关，9代表输出插头，10代表输出软导线，11代表鳄鱼夹，12代表负压明附式电灸电机，13代表低压调解式变压器，14代表热辐射垫，15代表红外电热丝。
具体实施方式
本实用新型采取座椅式的机架1，将强迫运动的机械结构设在座位前方的机箱3上，偏心式旋转机构服曲柄4来担当，曲柄的一端与设置在机箱3内的驱动机构的输出轴3A相连，另一端则设有定位短轴4A，在定位短轴安装有脚踏板6，脚踏板6和定位短轴4A之间通过十字轴心5结构相连形成二维转动配合。这样在驱动机构作用下，曲柄4做圆周运动带动脚踏板6随之做圆周转动，从而使小腿产生锥形摆动，迫使膝关节运动，这也正是本实用新型所设计的目的。选择适当的转速和圆周半径即可以有效地控制运动的频率和力度，以使不同情况的患者产生不同的治疗效果。如转速可调，或曲柄长度可更换可以通过治疗不断加强运动强度，使获取康复的进展。
考虑到运动起来的惯性，所以将踏板6做成与足履相似状平板，并在平板上设有限位机构，如尼龙搭扣，系束带6A，松紧带成在平板边沿上设有限步足底板滑动的边槽，这样不至于在运动中使脚甩离踏板6。将脚踏上平板，束紧定位装置即可开动电机，由慢及快逐渐加大运动强度，使膝关节在强迫运动中不断得到恢复。
同时考虑到在运动过程中脚底板要处于不同的位置。所以与小腿所形成的角度会有很大的变化，如果在本机设计中不考虑到这一点，足板就会在旋摆过程中产生很大的机械扭力，使患者无法适应，严重时会形成损伤。所以脚踏板6和曲柄定位短轴4A之间的连接要采用十字轴结构，使脚踏板6能产生两维的转动自由度。从而使旋转摆动过程中脚踏板6可以应付自如不产生任何对抗力。本实用新型中所采用的十字轴结构是由一个与脚踏板6绞接的水平轴5A，坚直轴套5B和一个U形支架6C将其二者组合在一起。在U形支架6C上还设有二个与水平轴6A相平行的限位销轴6D、6E，其作用是使脚踏板沿水平轴的限位，使其不会因踏板过度转动而造成与机箱碰撞。将竖直定位套6C定位在短轴4A上，使脚踏板6又具有沿垂直轴向旋转的自由度，这样在踏板上的脚板才会随着电机驱动做出自由锥摆而不受任何损伤性外力和碰撞的可能性。
这样一来，在踏板6的底面上就要设定一个铰链板6B，它的结构很象一个合页，借助螺钉实现与脚踏板6的固连，绞链板6B的轴即是十字轴上的水平轴5A。即将水平轴5A穿入绞链板6B即可完成脚踏板6和十字轴5的连接。获得两个旋转自由度的踏板6使全部机构驱动转换变得灵巧而又自如。
考虑到配合膝关节功能恢复的需要，在本机电疗治疗装置中包括了两部分组成。一部分是低频脉冲电针灸仪，一部分是红外线电磁场效应热疗仪。仪器的主机部分和控制部分设在椅背上的仪表控制箱2中，输出治疗信号和能源的插头2A-2H设置在椅座下面的面板上，中向借助线路连接。应用时再将治疗信号或能量通过软导线接至固定在患者腿部或膝关节相应部位或穴位上的治疗装置上。
其中的低频脉冲式电针灸仪是由一个低频脉冲发生器7和一个4-6路的时序信号控制器6以及相应的电子开关(K1-K6)组成，相关的附属装置还有设在椅座下的面板上的插口，插头9软导线10，鳄鱼夹11和负压针灸由板口低频脉冲发生器7产生的电脉冲信号依次通过中电子开关上，并按时序通过子开关加在穴位患者身上相对应的针灸电极上。可以调整频率和输出强度，时间顺序和间隔，从而形成多种变换的治疗方法，有效地协助临床治疗过程打通经络，促进肌肉收缩放松，加快血液循环，使膝关节的机械式运动治疗效果得到补充加强。产生相互补充，相互支持的效果，从而大大增加大治疗的灵活性和多类方案的组合，为医生筛选最理想的治愈方案以及适应多变的病情而创造有利条件。
红外电磁场效应热疗是本实用新型设计中涉及的另一种电热疗结构，该部分装置主要是由红外电热丝15和绝缘辐射垫14组成，电阻丝15呈螺旋状均匀排布在辐射垫14之中，应用时通过插头、导线接在主机中的低压可调电源13上。电源13有抽头，可分别使辐射垫的温度升至60℃，50℃，65℃不同档次，使用时可用松紧带或尼龙反搭扣之类的附属物将辐射垫捆扎在膝关节周围或其它相应的肌肉软组织，受治疗部分得到热磁电辐射均匀综合治疗。使局部血液循环加快，创造良好的康复环境。
经反复实验证明，热疗，经络疏通和机械或运动三者之间的结合，使得治疗的效果有效大大提高，而且见效速度快，疗程短，为综合物理疗法提供一个重要临床工具。
权利要求1.一种膝关节运动康复机，结构中包括座椅式机架(1)，装在机架(1)上的强迫运动机构和配套的电疗装置，其特征在于强迫运动机构由偏心式旋转机构，定位在该旋转机构上的活动脚踏板(6)，及该机构的驱动机构组成，驱动机构设置在座椅式机架(1)的前端机箱(3)内。
2.根据权利要求1所述的膝关节运动康复机，其特征在于偏心式旋转机构为一曲柄(4)，曲柄(4)的一端与驱动机构的输出轴3A相连，另一端上设有定位短轴(4A)，在定位短轴(4A)上安装脚踏板(6)，二者之间通过十字轴(5)相连成转动配合。
3.根据权利要求2所说的膝关节运动康复机，其特征在于脚踏板(6)是大小与形状与足履相形的平板，平板上设有限位结构，如尼龙搭扣，系束带(6A)，松紧套，或在平板边设有限止滑移的边沿。
4.根据权利要求2所说的膝关节运动康复机，其特征在于所述十字轴(5)是由水平轴(5A)，竖直轴套(5B)和连接二者的U形支架(5C)组成，在U形支架(5C)上设有二个与水平轴(5A)平行的限销位(5D，5E)，十字轴(5)由水平轴(5A)通过铰链板(6B)与脚踏板(6)形成绞接。
5.根据权利要求4所说的膝关节运动康复机，其特征在于铰链板(6B)结构与合页板相似，板面借助螺钉与脚踏板(6)相连，铰链轴即是十字轴(5)中的水平轴(5A)。
6.根据权利要求1所说的膝关节运动康复机，其特征在于所述的驱动机构是电动机和变速箱组成，变速箱的动力输出轴(3A)由箱体(3)上伸出和曲柄(4)相连接。
7.根据权利要求1所述的膝关节运动康复机，其特征在于所述的电疗装置由低频脉冲电针仪和红外电磁场放应热疗仪两部份组成，仪器主机及控制部分设在椅背上的仪表控制箱(2)内，输出插头(2A-2H)设置在椅座下面的面板上，应用时借助软导线接至固定在患者相应部位的治疗装置上。
8.根据权利要求7所说的膝关节运动治疗康复机，其特征在于低频电脉冲电针仪是由低频脉冲发生器(7)，4-6路的时间顺序控制器(8)和相应的电子开关电路(K1-K6)，以及相配套的带插头(9)、鳄鱼夹(11)和输出软线(10)通过电子开关(2A-2F)将低频脉冲信号接顺序加载至各输出电极板上。
9.根据权利要求7所说的膝关节运动康复机，其特征在于红外电磁场效应治疗仪由红外电热丝(15)和绝缘导热辐射垫(14)组成，电热丝(15)呈螺旋状排布在导热垫(14)内，应用时通过插头、导线与主机中的低压电源(13)相连。
专利摘要本实用新型属于一种物理疗法的康复医疗机械，特别针对膝关节功能康复治疗而设计。设计结构中包括椅式机架和使患者接受小腿强迫锥形摆动的机构。同时设有红外电磁场效应治疗仪和顺时序电针经络疏通装置。医师可根据不同的患者，不同病情采取不同治疗方案的组合，使在加速血液循环和经络疏通的同时获得运疗法的最快、最佳临床效果。
文档编号A61N1/32GK2539509SQ0223355
公开日2003年3月12日 申请日期2002年4月30日 优先权日2002年4月30日
发明者李科, 李富安 申请人:李科