一种多轴运动排石床的制作方法

本发明涉及一种医疗器械，尤其涉及一种多轴运动排石床。

背景技术

我国泌尿系结石的发病率为1%-5%，即全国有1400万-7000万患者。南方发病率高达5%-10%；常见发病年龄为30-40岁，男女发病比率为3:1，其中25%的患者需要住院治疗。由于结石病与体质、居住环境、生活习惯、工作性质和饮食偏好有关，而这些都较难改变，所以泌尿系结石的复发率很高，并随着治疗后时间的推移而逐渐增加，并且越大的结石可能术后复发率越高。在美国，泌尿系结石5-10年的复发率为50%左右；而我国超过80%。我国泌尿系结石复发情况多发生在排石等治疗后2-3年，5年累积总复发率为50%，9年超过70%。如何治疗泌尿系结石并防止复发是一个严峻的问题。

人体的结石都是慢慢从小变大的，以肾结石为例，在尿液检查中都能在显微镜下发现一些小结晶。这些小结晶会聚集成小结石。小结石可通过做跑步、跳跃运动排出体外。但肾脏有上中下三组近十个网兜状的肾盏，共用一个肾盂出口，其中下组的3-4个肾盏出口向上，如同开口向上的瓶子，结石却被重力吸引瓶底，难以自行向上。如果小结石长时间不能排出，会进一步长大成难以排出的大结石，会引发肾绞痛和肾积水，甚至丧失肾功能。

对于肾下盏结石的疗法，一般采用倒立运动或手术，手术对人体伤害较大；徒手倒立运动对大部分人都难以长时间坚持,且体位也不一定能做到结石排出肾盂的最佳角度。结石也可能因为卡顿或粘连而难以脱离肾下盏，需要通过振动施加外力辅助排石。

医院治疗临床结石时首选采用体外冲击波碎石，体外冲击波碎石后，被粉碎的结石都是通过患者的尿液自行排出体外。但许多粉碎后的结石常常因为沉积在肾下盏不容易排出，常常需要数周甚至三个月才能排干净，这样既增加了患者心理负担或可能的痛苦，也易造成残石复发。为了加快排石过程，医生常建议患者除了术后多喝水、还要辅以跳动、拍打，跑步或者倒立等等排石措施。为了解决加快碎石排出尿路这样的问题，有人制造了一种排石机，其结构和原理主要是让患者躺在一张可以改变平面角度的床，医生手持有振动功能的机械装置对患者体位进行振动，以帮助排石，并配以专门的b超机观察排石的效果。但这样的设备价格极其昂贵，只有医院才有能力配置，患者必须到医院使用，而且这种设备的俯仰角度一般小于40°。因此为了方便患者治疗加预防结石，并降低费用，迫切需要发明一种多轴运动排石床体。

技术实现要素：

本发明提供一种多轴运动排石床，可在家中或社区内随时使用，及时排出小结石，起到治疗结石病的效果。俯仰角度可以达到90°，侧翻角度可以达到45°，还做垂直颠跳运动，配合振动装置可以起到更好的排石的效果。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种多轴运动排石床，其特征在于，包括：背板、振动装置、运动机构和床架，所述背板上安装所述振动装置和所述运动机构，所述运动机构包括俯仰机构和侧翻机构，所述运动机构连接至床架上；所述床架用于支撑运动机构和背板进行多轴运动。

进一步地，所述俯仰机构包括第一旋转件和第一支架，所述第一支架可以沿第一旋转件的旋转轴线实现旋转，带动床体做俯仰运动。第一旋转件优选有轴套的旋转轴。进一步优选滚珠轴承。

进一步地，所述侧翻机构包括第二旋转件和第二支架，所述第二支架可以沿第二旋转件的旋转轴线实现旋转，带动床体做侧翻运动。第二旋转件优选有轴套的旋转轴。进一步优选滚珠轴承。

进一步地，所述床体连接在所述侧翻机构上，所述侧翻机构连接在所述俯仰机构上，所述俯仰机构连接在所述床架上。优选长方形床体，床架安装在床体纵轴的两侧，与床体的第一支架连接，第一支架可以俯仰。第一支架上还安装与之垂直的第二支架，第二支架可以侧翻。

进一步地，所述运动机构还包括平移机构，所述平移机构的平移方向与床体纵轴线平行。

进一步地，所述平移机构包括不完全齿轮、齿条、驱动装置、弹簧、滑动轴套和第三支架，所述平移机构通过所述第三支架连接在所述滑动轴套上，所述滑动轴套固定连接在侧翻机构上。优选在第二支架的一端安装驱动平移机构的驱动装置，用于驱动不完全齿轮，不完全齿轮与齿条啮合，齿条连接在背板上。弹簧一端连接第三支架，另一端连接第二支架。

进一步地，所述运动机构包括限位件，所述限位件用于限制所述运动机构的运动。用于限制床体运动的角度和方向。优选在支架上安装限位孔和限位插销做限位件。

进一步地，所述运动机构包括球头和球窝，所述球头与球窝组成球窝关节。所述球窝关节可以带动床体做侧翻运动或俯仰运动，通过限位件将床体限制在需要的角度。

进一步地，所述床架包括可折叠结构，所述可折叠结构用于减少所述床架的体积。优选包括前床架、后床架和旋转轴；所述前床架和后床架通过旋转轴连接，并能够绕旋转轴转动进行折叠。

进一步地，所述运动机构由伺服电机驱动。优选在俯仰机构、侧翻机构和平移机构上安装伺服电机和减速机组成的驱动装置。

进一步地，所述运动机构由手摇的齿轮组驱动。优选在俯仰机构、侧翻机构和平移机构上安装齿轮组和手摇曲柄组成的驱动装置。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：（1）排石床可同时进行俯仰、侧翻和平移转动。（2）结合振动，振动头力度和频率可调节，并且通过腹背两面振动进行有效排石；（3）具备可折叠功能从而节省空间；（4）通过多轴运动可以将结石经生理通道引导出，运动角度范围大；（5）实用性强，也可以当做按摩保健仪器，缓解腰部肌肉酸痛和改善大脑供血，达到预防保健的效果。还可配合家用b超监测排石效果，具有结构简单、使用方便、不占空间、俯仰角度大、排石效果好、成本低廉的优点。

附图说明

图1为实施例1中有球窝关节的排石床结构示意图；

图2为实施例1中有球窝关节的排石床的球窝关节剖面示意图；

图3为实施例1中有球窝关节的排石床的侧翻时示意图；

图4为实施例1中有球窝关节的排石床折叠时示意图；

图5为实施例1中有球窝关节的排石床使用时示意图；

图6为实施例2中有第二支架的排石床的结构示意图；

图7为实施例2中有第二支架的排石床的剖面示意图；

图8为实施例2中有第二支架的排石床的侧翻时示意图；

图9为实施例3中有伺服电机驱动侧翻的排石床的分解示意图；

图10为实施例4中可三轴联合运动的排石床的结构示意图；

图11为实施例4中可三轴联合运动的排石床的运动前平移机构示意图；

图12为实施例4中可三轴联合运动的排石床的运动后平移机构示意图；

其中：1-头垫，2-背板，3-振动装置，4-倒立扶手，5-床架，6-护脚海绵，7-脚踝固定器，8-角度系带，9-防倾倒支架，10-球头，11-球窝，12-第一支架，13-第一旋转轴，14-第二支架，15-第二旋转件，16-侧翻限位孔，17-侧翻调节支杆，18-长度调节轴，19-长度调节轴套，20-长度限位孔，21-限位栓，22-俯仰限位孔，23-限位杆，24-二折撑杆，25-滚轮，26-伺服电机，27-减速机，28-第一齿轮，29-第二齿轮，30-不完全齿轮，31-齿条，32-弹簧，33-第三支架，34-滑动轴套。

具体实施方式

实施例一

如图1-3所示，本实施例中多轴运动排石床包括：背板2、振动装置3、运动机构和床架5，背板2上安装振动装置3和运动机构，运动机构包括俯仰机构和侧翻机构，运动机构连接至床架5上，床架5用于支撑运动机构和背板2进行多轴运动。

俯仰机构包括第一旋转件13和第一支架12，第一旋转件13是滚珠轴承。第一支架12是u型架，可以沿滚轴轴承的旋转轴线旋转。u型凹陷深度使背板2平面与俯仰旋转的轴线大致在同一平面。背板2两端均连接有长度调节轴套19，内部穿设有长度调节轴18，长度调节轴18上分别连接头垫1和脚踝固定器7。支架上面有俯仰限位孔22，内部插有限位杆23，可以挡住长度调节轴18，实现俯仰角度的固定。防倾倒支架9打开后紧贴地面并分别向支架外侧延伸，并用螺丝固定，形成丁字形结构保证排石床整体的稳定性与安全性。防倾倒支架9可以向床架5内侧合拢，不占空间。

床体包括沿直线顺次设置的头垫1、背板2、脚踝固定器7。第一支架12中间设有球窝关节。球窝关节的球头10固定在第一支架12上，振动装置3上表面安装在背板2上，下表面设有球窝11，与球头10组合成球窝关节，球窝10包裹三分之二的球头11，在自由活动时也不会脱落。

侧翻角度都是通过固定在振动装置3上并插入第一支架12的侧翻调节杆17来控制。第一支架12有空心限位槽，限制球窝11、侧翻调节杆17和背板2在俯仰运动上必须与第一支架12同步。第一支架12上还有侧翻限位孔16，调整好侧翻角度后，插入限位栓21后可以固定背板2侧翻的角度。

如图4所示，床架包括前床架、后床架和旋转轴；前床架和后床架通过旋转轴连接，并能够绕旋转轴转动进行折叠。排石床不使用时收拢折叠后可以像折叠椅一样放在房间的角落，不占空间。可以通过支架5底部的滚轮来移动位置。

结合图4和图5，本实施例中家用折叠振动排石床的使用步骤如下：

1、通过长度调节轴18调节背板2、脚踝固定器7之间的距离，从而与不同身高的使用者匹配，调整至合适的身高；

2、根据结石所在位置调整侧翻角度，如结石在左肾则向右侧翻，如结石在右肾则向左侧翻；调整好角度后，插入限位栓21固定背板2侧翻的角度。

3、使用者将双脚放入脚踝固定器7，固定脚踝；沿导轨移动振动装置3，置于人体腰后部结石投影位置，调节角度系带8至合适的松紧程度；

4、向头部伸展手臂使重心上移，通过调节使床体沿第一旋转轴13俯仰转动，开始倒立；

5、振动1分钟后，手握倒立扶手4，通过调节床体沿第一旋转轴13俯仰转动复原正立体位，再振动1分钟。

6、以上操作可以循环进行5-10次，根据使用者的耐受性增加或减少循环次数。可配合家用b超监测排石效果。

在另一个实施例中，还设有第二振动器，通过手持或束带绑在与振动装置3相对的人体另一侧，与振动装置3在人体前后联合使用。振动头的振动力度可调节，频率可调节。

腰部的振动可以使沉淀在肾盏内的小结石悬浮在尿液中，倒立振动可以让这些小结石进入肾盂口或上盏。正立振动可以让这些小结石进入输尿管。循环进行可以不断排石。

本发明也可以排胆结石，也可以当做按摩保健仪器，缓解腰部肌肉酸痛和改善大脑供血，达到预防保健的效果。

实施例二

如图6所示，本实施例与实施例一相似，区别在于侧翻机构不使用球窝关节，而是使用第二支架14和第二旋转件15。在第一支架12中央安装有与之垂直固定连接的第二旋转件15，是滚轴轴承，第二支架14从第二旋转件14中穿过，与第一支架12轴向垂直。第二支架14向两端延伸，均连接有长度调节轴套19，内部穿设有长度调节轴18，长度调节轴18上分别连接头垫1和脚踝固定器7。

如图7和图8所示，侧翻角度都是通过固定在振动装置3上并插入俯仰旋转轴的侧翻调节杆17来控制。第一支架12有空心限位槽，限制第二支架14、侧翻调节杆17和背板2在俯仰运动上必须与第一支架12同步。第一支架12上还有俯仰限位孔16，调整好侧翻角度后，向侧翻调节杆17临近的俯仰限位孔16内插入限位栓21，可以固定背板2侧翻的角度。

本实施例其他操作步骤同实施例一。

实施例三

如图9所示，本实施例与实施例二相似，区别在于侧翻角度由伺服电机26控制。第二支架14上安装第二齿轮29。伺服电机26安装在第一支架12上，通过减速机27与第一齿轮28动力连接。第一齿轮28与从第二齿轮29啮合，可以驱动第二支架14在第二旋转件15内沿轴心旋转。

第二支架14通过固定支架与振动装置3或背板2固定连接，也随之一起旋转。固定支架也可以起到限位作用，限制第二支架14在轴套内不能大范围前后滑动。

本实施例其他操作步骤同实施例一。

实施例四

如图10-12所示，本实施例与实施例三相似，区别在于第二支架14上还有平移运动机构。第二支架14上固定连接滑动轴套34，振动装置3上固定连接第三支架33，第三支架33可以在滑动轴套34内前后平移运动。滑动轴套34内部有方孔，与方形的第三支架33契合，限制其不能转动，只能前后平移运动。滑动轴套34与第二支架14固定连接，可随之同步旋转。滑动轴套34也可以起到限位作用，限制第二支架14在第二旋转件15内不能前后滑动，只能做侧翻运动。

第二支架14一端还安装有伺服电机26、减速机27和不完全齿轮30，与背板2上安装的齿条31啮合。第二支架14安装拉力弹簧32，弹簧32一端与第三支架33连接，另一端与第二支架14的一端连接。弹簧32与不完全齿轮30组合后可以驱动背板2前后平移运动。

不完全齿轮30旋顺时针旋转后会驱动背板2向头垫1一侧运动，背板2带动与其固定连接的振动装置3和第三支架33向头垫侧运动，并使弹簧32拉长。当不完全齿轮30的无齿面与齿条31相对时，伸长的弹簧32会将第三支架33拉回。当不完全齿轮30的有齿面与齿条31啮合时，下一轮平移运动再开始。

本实施例其他操作步骤同实施例一。

实施例五

本实施例与实施例一相似，区别在于背板2上开设多个孔。用于减轻重量并能透气，也可以通过孔安装尺寸适合的按摩、叩击或理疗设备。

综上所述，在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是磁连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“俯仰”“侧翻”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。