专利名称：康复锻炼辅助设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种康复锻炼辅助设备。背景本说明书中对任何现有技术的參照不是也不应认为是对下述情况的承认或任何形式的建议，即现有技术形成公共一般性知识的一部分。受伤或手术后，病人经常在康复期间进行有效范围的运动锻炼。这些锻炼经常包括例如第一身体部位相对于第二身体部位的弯曲和伸长的运动。弯曲减小了关节处肢体骨头之间的鋭角，而伸长増加了该锐角。例如，当将手置于更接近肩时，肘部弯曲。有效范围的运动锻炼最初由理疗医师或护士实施并密切地监瞀，并且可以由病人继续进行而不需要监瞀。这些锻炼需要以恒定的方式重复很多次，可能数百次，并且在康复周期内逐渐地升级。重要的是，病人和医师两者都认识到在任何锻炼中要进行正确的运动，并且实现或不实现所需要目标量的运动。提供明确的目标和反馈允许病人集中于发展和保持所需要程度的正确运动。重要的是，如果要进行为了良好恢复而需要的很多重复，则病人能够在没有密切监瞀的情况下进行很多正确的锻炼。通常，医师真没有时间在其长期康复过程期间整天和每天地向每个病人提供密切的监瞀，因此理疗医师必须将其时间分配在病人的各个密切监瞀之间并且在不同程度的时段监瞀病人。另外，在康复过程期间，ー些运动锻炼可能需要避免第一身体部位相对于第二身体部位超出安全目标的伸长或弯曲。否贝1J，引起的应カ可能再次伤害受影响的身体部位或者不正确的移动可能限制潜在的进展。虽然治疗期间，理疗医师或护士能够确保身体部位保持在安全目标内，但是当未监瞀的锻炼在家里或在体育馆中没有非常密切监瞀的情况下进行时，可能发生受伤。本发明的实施方式提供用于改进康复锻炼效率并用于在没有密切监瞀的情况下正确进行康复锻炼的辅助设备。发明概述根据本发明的一方面，提供一种康复锻炼辅助设备，其包括驱动器，其用于从第一身体部位延伸；以及警报单元，其用于紧固到第二身体部位或物体并结合到驱动器，警报单元被构造成在第一身体部位相对于第二身体部位或物体移动超过目标时发出警报。辅助设备可通过在身体部位之间的所需要程度的正确运动被实现时发出警报而帮助病人有效地进行康复锻炼。辅助设备还可通过根据对所发出警报的检测来停止第一身体部位相对于第二身体部位或物体的超过安全目标的移动而使病人能够正确地进行无人监瞀的康复训练。优选地，驱动器包括用于使警报单元朝向第一身体部位偏置的细长偏置装置。 警报单元可包括开关，开关具有弯曲和伸长位置(或界限)，在弯曲和伸长位置(或界限)处开关改变状态。此开关可包括一对环和一绝缘导体，ー对环相对于第二身体部位或物体固定，绝缘导体终止于一对终端(terminal)并用于相对于环移动，其中环位于一对终端之间。終端可相对于驱动器结合。在一种实施方式中，辅助设备可包括另ー偏置装置，以便每个终端被结合到相应的偏置装置。警报单元还可包括结合到环的操作模式开关。此操作模式开关可以是三位置开关，该三位置开关具有弯曲模式位置、伸长模式位置和断开位置，弯曲模式位置激活另ー开关的第一环，伸长模式位置激活另一开关的第二环，在断开位置中两个环均未激活。在此实施方式中，一个或多个偏置装置允许另ー开关保持在打开状态，据此激活的环不接触相应的終端，除非病人以期望的方式移动身体部位。警报单元还可包括电源。电源可以是电池。警报单元可包括与电源和三位置开关串联结合的警报器。优选地，警报器是听觉警报器。可选择地，警报器可以是视觉(例如发光)或振动警报器。警报单元可包括用于使环相对于 第二身体部位或物体紧固的紧固装置。紧固装置可包括具有钩环紧固件且用于束缚第二身体部位或物体的ー对条帯。使用中，驱动器可包括不可伸长连接件和可伸长连接件。驱动器可包括紧固装置，其包括具有钩环紧固件且用于束缚第一身体部位的锚固条带；不可伸长索，其从紧固装置延伸；第一调节器，其用于调节索的有效长度；可伸长且弹性的带，其用于结合在索和警报单元之间；以及第二调节器，其用于调节带的有效长度。索和带可每个包括分度标记，以有助于索和带的有效长度的调节。根据本发明的另一方面，提供一种康复锻炼辅助设备，其包括驱动器，其用于从第一身体部位延伸；电气部件，其用于紧固到第二身体部位或物体并结合到驱动器，以便当第一身体部位相对于第二身体部位或物体移动超出目标时，该部件改变性能。辅助设备还包括警报器，警报器用于响应于部件改变性能而发出警报。该部件可以是能改变状态(即，性能)的开关。开关可具有弯曲位置和伸长位置两者，在弯曲位置和伸长位置处开关改变性能。可选择地，该部件可以是通过长度来改变电阻或导电性(即，性能)的可伸展导体。附图
简述本发明的优选特征、实施方式和变化可以从以下详细描述中被看出，以下详细描述向本领域技术人员提供充分的信息以执行本发明。详细描述决不应被认为是限制之前的本发明概述的范围。详细描述将參照如下的多个附图图I是根据本发明的实施方式由病人穿戴的康复锻炼辅助设备的透视图；以及图2是图I的康复锻炼辅助设备的警报单元的侧示意图。优选实施方式的详细描述根据本发明的实施方式，提供如图I所示的病人穿戴的康复锻炼辅助设备2。锻炼辅助设备2包括驱动器6，驱动器6包括弹性带8且适合于使警报单元12朝着脚10轻微地偏置。驱动器6是能够驱动警报单元12的偏置装置。警报单元12紧固到腿4并结合到驱动器6。当脚10相对于腿4移动超出弯曲或伸长的目标(或界限)吋，警报单元发出警报。辅助设备2通过根据对所发出警报的检测来停止脚10相对于腿4超出弯曲或伸长的目标的移动而使得病人能够安全地进行无人监瞀的康复锻炼。以下提供辅助设备2的详细描述。驱动器6包括锚固条带14形式的脚紧固装置，锚固条带14具有钩环紧固件(例如Velcro )。条带14能够束缚脚10以锚固驱动器6。不可伸长的索16从锚固条带14延イ申，并且下部调节器18a被提供用于调节索16的有效长度。如之前所述，驱动器6包括橡胶带8，橡胶带8是弹性且可伸长的且适合于结合在索16和警报单元12之间。还提供上部调节器18b，用于调节带8的有效长度。索16和带8每ー个包括可交替顔色的带形式的分度标记，以有助于调节索16和带8的有效长度和图I中所示部位A和B 之间的有效长度。警报单元12包括腿紧固装置，用于将其牢固地紧固到腿4。腿紧固装置包括ー对条带20a、20b，其类似于锚固条带14的结构，具有钩环紧固件并且用于束缚腿4。转向图2，警报单元12包括开关22，开关22在上部終端24处具有弯曲目标并且在下部終端26处具有伸长目标，其中开关22能够从打开到关闭地改变状态。开关22包括一对静态输入环28、30和绝缘导体32, —对静态输入环28、30相对于腿4固定,绝缘导体32终止于终端24、26。输入环28、30位于终端24、26之间并且绝缘导体32能相对于环28、30移动。当输入环28接触终端24或输入环30接触终端26吋，开关22处于关闭状态，否则处于打开状态。上部終端24结合到驱动器6。辅助设备2还包括另ー偏置装置34，其为强度比带8弱的弹性带的形式，用于结合在警报单元12的下部終端26和静置锚固点之间。使用中，偏置装置6、34两者将开关22保持在打开状态，从而环28、30 (无论哪个是激活的)不接触终端24、26，除非病人移动脚10以增加或减小驱动器6中的张カ从而使得一个终端24或26与相应的激活的环28或30接触。警报单元12还包括引导环36，其像输入环28、30 —样在使用中是静置的。驱动器6的弹性带8在连接到绝缘导体32的上部終端24之前穿过引导环36。警报单元12还包括结合到环28、30的操作模式开关38。操作模式开关38是具有弯曲模式位置40、断开模式位置42和伸长模式位置44的三位置开关。警报单元12还包括电池形式的电源46。另外，警报单元12包括与电源46和开关38串联结合的听觉压电警报器48。使用中，如图I所示，病人将锻炼辅助设备2附接到腿4和脚10。条带20a、20b紧固到腿4并且锚固条带14紧固到脚10。弹性带8不移动脚10或对于脚10的移动提供相当大的阻力。替代地，当脚远离警报单元12移动到或者超过目标位置吋，弹性带8将驱动器6保持在张カ下而不过度地限制脚10的运动自由度。接下来，操作模式开关38被设定成使得病人将通过伸长脚10以使从锚固位置A到警报单元B的距离增加到大于预定目标(伸长模式)或通过弯曲脚10以使从锚固位置A到警报单元B的距离减小到小于预定目标(弯曲模式)来触发警报器48。然后调节驱动器6的有效长度，使得通过调节不可伸长连接件16而使警报器48在所需要的预定目标处被触发。运动范围超出所需用于触发警报器48的运动范围可以通过改变可伸长连接件8的有效长度来调节，以使病人能够进一歩超出设定目标伸长，而不损坏或干扰辅助设备2。当操作模式开关38被设定至弯曲模式位置40时，病人能够朝着腿4重复地弯曲脚10，从而减小点A和B之间的距离。如果脚10弯曲超出设定的弯曲目标，则上部終端24和输入环28开始接触并闭合包括绝缘导体32、开关38、警报器48和电源46的回路，从而引起警报器48发声。可选择地，当操作模式开关38被设定至伸长模式位置44时，病人能够远离腿4重复地伸长脚10，从而增加点A和B之间的距离。如果脚10延伸超过伸长目标，则下部終端26和输入环30开始接触并闭合包括开关38、警报器48和电源46的回路，从而引起警报器48发声。在脚10的过度弯曲或伸长的情形下，驱动器6的顺应性防止了对警报单元2造成损坏。锻炼完成之后，典型地由橡胶形成的条带14、20a、20b能够被去除并被擦拭干净用于另ー病人使用。辅助设备2使得病人能够正确地重复康复锻炼，不管是否存在治疗技师。由辅助 设备2发出信号的运动的目标范围能够随着病人的恢复而改变并増加。本领域技术人员将理解，很多实施方式和变化能够被做出，而不偏离本发明的范围。參照装配到病人的腿4和脚10的锻炼辅助设备2描述了优选实施方式。锻炼辅助设备2能够被轻易地装配到其他身体部位，例如包括手和臂。优选实施方式的锻炼辅助设备2包括听觉警报器48。在另ー实施方式中，警报器24可以由视觉(例如，发光)或振动警报器代替。在优选实施方式中，锻炼辅助设备2是整装的且便携式的。以此方式，限制开关22、操作模式开关38、警报器48和电源46都完好地包含在紧凑的壳体50 (框架)内，但通常不需要由病人承载。偏置装置34的固定端和环28、30、36都很好地固定到壳体50。在可选择实施方式中，驱动器6和限制开关22可以由病人承载，而操作模式开关38、警报器48和电源46包含在壳体内，不由病人承载。在优选实施方式中，警报单元12包括限制开关22，限制开关22能够响应于身体部位的弯曲和伸长而改变状态(即，电性能)。在可选择实施方式中，限制开关22可以由下述装置代替即该装置包括用于结合到驱动器6的可选择电气部件，以便该电气部件随着身体部位的相对运动超出目标而改变性能。在此情形下，辅助设备还包括用于响应于部件改变性能而发出警报的警报器。例如，电气部件可以是可伸展弹簧，其通过改变长度来改变电阻或导电性(即性能)。在一种实施方式中，弹性带8、34可以被弹簧代替。在优选实施方式中，操作模式开关38具有弯曲模式位置40和伸长模式位置44，弯曲模式位置40和伸长模式位置44可以被可选择地分别被选择用于弯曲和伸长锻炼。在可选择实施方式中，输入环28、30可以代替地位于开关38旁边且两者都直接连接到警报器48，以便在脚10的弯曲和伸长两者都超过各自的安全目标后发出警报。在另ー种实施方式中，可以包含其他的开关，以允许辅助设备2只有在身体部位处于移动(或加速)或静止时是激活的。警报器48将仅在腿处于站姿状态(因此几乎静止)或者在腿处于摆动状态(因此处于向前移动)时发声时，此实施方式使用的示例将是用于在行走时改进脚移位的辅助设备。在一种实施方式中，锻炼辅助设备可包括计数器，计数器用于计算弯曲或伸长的重复数。在优选实施方式中，警报单元12紧固到身体部位。在另ー种实施方式中，警报单元12可被代替地紧固到固定物体，例如床框架或靠墙扶手。
遵照規定，本发明已经以差不多具体到结构或方法的特征的语言进行了描述。要理解，本发明不限定于所显示或描述的具体特征，因为本文描述的设备包括使本发明实现的优选形式。因此，本发明要求保护本领域技术人员所正确解释的所附权利要求的适当范围内的任何其形式或修改。
权利要求
1.一种康复锻炼辅助设备，包括 驱动器，其用于从第一身体部位延伸；以及 警报单元，其用于紧固到第二身体部位或物体并结合到所述驱动器，所述警报单元被构造成在所述第一身体部位相对于所述第二身体部位或物体移动超过目标时发出警报。
2.根据权利要求I所述的锻炼辅助设备，其中所述驱动器包括用于使所述警报单元朝向所述第一身体部位偏置的细长偏置装置。
3.根据权利要求I所述的锻炼辅助设备，其中所述警报单元包括开关，所述开关具有弯曲和伸长位置或界限，在所述弯曲和伸长位置或界限处所述开关改变状态。
4.根据权利要求3所述的锻炼辅助设备，其中所述开关包括一对环和一绝缘导体，所述环相对于所述第二身体部位或物体固定，所述绝缘导体终止于一对终端并用于相对于所述环移动，其中所述环位于所述一对终端之间。
5.根据权利要求4所述的锻炼辅助设备，还包括另一偏置装置，以便每个终端被结合到相应的偏置装置。
6.根据权利要求4所述的锻炼辅助设备，还包括结合到所述环的操作模式开关。
7.根据权利要求6所述的锻炼辅助设备，其中所述操作模式开关是三位置开关，所述三位置开关具有弯曲模式位置、伸长模式位置和断开位置，所述弯曲模式位置激活另一开关的第一环，所述伸长模式位置激活另一开关的第二环，在所述断开位置中两个所述环均未激活。
8.根据权利要求7所述的锻炼辅助设备，其中一个或多个偏置装置能够允许所述另一开关保持在打开状态，据此激活的环不接触相应的终端。
9.根据权利要求I所述的锻炼辅助设备，其中所述警报单元包括电池形式的电源。
10.根据权利要求9所述的锻炼辅助设备，其中所述警报单元还包括与所述电源和开关串联结合的警报器。
11.根据权利要求10所述的锻炼辅助设备，其中所述警报器是听觉警报器、视觉警报器或振动警报器。
12.根据权利要求I所述的锻炼辅助设备，其中所述警报单元包括用于使环相对于所述第二身体部位或物体紧固的紧固装置。
13.根据权利要求12所述的锻炼辅助设备，其中所述紧固装置包括具有钩环紧固件的一对条带，所述条带能够束缚所述第二身体部位或物体。
14.根据权利要求I所述的锻炼辅助设备，其中所述驱动器包括不可伸长连接件和可伸长连接件。
15.根据权利要求I所述的锻炼辅助设备，其中所述驱动器包括 紧固装置，其包括具有钩环紧固件且用于束缚所述第一身体部位的锚固条带； 不可伸长索，其从所述紧固装置延伸； 第一调节器，其用于调节所述索的有效长度； 可伸长且弹性的带，其用于结合在所述索和所述警报单元之间；以及 第二调节器，其用于调节所述带的有效长度。
16.根据权利要求15所述的锻炼辅助设备，其中所述索和所述带每个包括分度标记，以有助于所述索和所述带的有效长度的调节。
17.根据权利要求I所述的锻炼辅助设备，还包括计数器，所述计数器用于计算弯曲或伸长的重复次数。
18.一种康复锻炼辅助设备，包括 驱动器，其用于从第一身体部位延伸； 电气部件，其用于紧固到第二身体部位或物体并结合到所述驱动器，以便当所述第一身体部位相对于所述第二身体部位或物体移动超出目标时，所述部件改变性能。
19.根据权利要求18所述的锻炼辅助设备，还包括警报器，所述警报器用于响应于所述部件改变性能而发出警报。
20.根据权利要求18所述的锻炼辅助设备，其中所述部件是能改变状态的开关，所述开关具有弯曲位置和伸长位置两者，在所述弯曲位置和伸长位置处所述开关改变状态。
21.根据权利要求18所述的锻炼辅助设备，其中所述部件是通过长度来改变电阻或导电性的可伸展导体。
全文摘要
本发明涉及一种康复锻炼辅助设备。锻炼辅助设备包括用于从第一身体部位延伸的驱动器。警报单元能紧固到第二身体部位并结合到驱动器。警报单元被构造用于在第一身体部位相对于第二身体部位移动超过目标时发出警报。在一种实施方式中，驱动器包括用于使警报单元朝向第一身体部位偏置的细长偏置装置。
文档编号A61B5/103GK102665828SQ201080053558
公开日2012年9月12日 申请日期2010年11月19日 优先权日2009年11月30日
发明者乔尔·安斯汀 申请人:乔尔·安斯汀