一种神经外科床旁化脊柱康复装置的制作方法

本发明涉及神经外科医疗器械领域，尤其涉及一种神经外科床旁化脊柱康复装置。

背景技术：

在神经外科收治有很多因意外事故导致脊柱或者大脑损伤的患者，这些患者尽管在采取一定的手术治疗措施后，由于神经系统受到损伤，导致肢体部分功能受限，其中有一些患者因神经系统损伤导致腰部以下肢体功能丧失，不能下地正常行走活动。该类患者由于经常坐卧在病床上，长时间不运动会造成脊柱周边肌肉群功能退化，因此需要进行主动或被动训练，保证肌肉力量，促进后期身体机能的康复。该类患者在锻炼时存在以下不便：首先患者在进行自主康复锻炼时，由于脊柱及腰部力量不足，不能自主进行仰卧起坐锻炼，且对于康复初期的换患者而言，自主进行仰卧起坐锻炼强度过大，难度较高，不利于患者自主康复锻炼；其次，对于康复初期患者而言，脊柱和腰部肌肉力量不足，锻炼时一般需要陪护或者护理人员协助进行锻炼，虽然能具有较好的锻炼效果，但是增强了者护理人员的工作量，工作效率不高。因此需要一种神经外科床旁化脊柱康复装置以解决腰部功能损伤患者康复初期自主康复锻炼强度大，锻炼难度高，护理人员协助患者被动锻炼时工作量大，工作效率不高的问题。

技术实现要素：

本申请实施例通过提供一种神经外科床旁化脊柱康复装置以解决腰部功能损伤患者康复初期自主康复锻炼强度大，锻炼难度高，护理人员协助患者被动锻炼时工作量大，工作效率不高的问题。

本申请实施例提供了一种神经外科床旁化脊柱康复装置，包括底板，所述底板端部的轴套通过轴承和键销与第一转轴相连接，所述第一转轴通过轴承和键销与支撑板的轴套相连接，所述支撑板的下表面上设有上连接板，所述上连接板上设有上立板，所述上立板上的圆孔之间设有第二转轴，所述第二转轴两端通过螺栓与所述上立板相连接，所述第二转轴外套接有上套筒，所述上套筒连接有伸缩杆，所述伸缩杆另一端连接有下套筒，所述下套筒内套接有第三转轴，所述第三转轴贯穿两侧的下立板并通过螺栓与所述下立板相连接，所述下立板固定在下连接板上，所述下连接板通过螺栓与所述底板相连接，所述伸缩杆外部活动套接有弹性阻尼装置，所述支撑板上分为腰椎支撑部和胸椎支撑部，所述腰椎支撑部的支撑板上设有第一气囊，所述第一气囊上设有第一气压传感器，所述第一气囊通过管路及第一电动气阀与气泵相连接；所述第一气囊被挤压，所述第一气压传感器压力值变大，所述气泵打开第一电动气阀并向第一气囊内充气并使第一气囊达到最大气压值，所述第一电动气阀关闭，所述伸缩杆开始回缩，所述控制器打开第一电动气阀对第一气囊放气，第一气囊放气到初始气压值，伸缩杆回缩到最短；所述胸椎支撑部的支撑板上设有第二气囊，所述第二气囊上设有第二气压传感器，所述第二气囊通过管路及第二电动气阀与气泵相连接，所述控制器启动伸缩杆伸长，所述第二电动气阀打开，所述气泵开始向第二气囊内充气，当伸缩杆伸长到最长长度时，第二气囊内气压充气到最大；当患者胸椎离开第二气囊后，第二气压传感器检测气压数值减小，控制器打开第二电动气阀，第二气囊放气并回到初始气压值；所述第一气囊沿从第一转轴到缓冲板方向的内部设置有多个相互独立的第一腔体，每个所述第一腔体上连接有相对应的第一气压传感器，每个所述第一腔体分别通过相对应的第一电动气阀与气泵相连接，且每个所述第一腔体上的第一气压传感器、第一电动气阀与控制器内部控制单元相一一对应；通过控制向第一腔体内的充气量，使每个第一腔体具有大小不同的体积，且沿着从第一转轴到缓冲板方向，多个第一腔体的体积由小到大再到小分布；所述第二气囊沿从第一转轴到缓冲板方向的内部设置有多个相互独立的第二腔体，每个所述第二腔体上连接有相对应的第二气压传感器，每个所述第二腔体分别通过相对应的第二电动气阀与气泵相连接，且每个所述第二腔体上的第二气压传感器、第二电动气阀与控制器内部控制单元相一一对应；通过控制向第二腔体内的充气量，使每个第二腔体具有大小不同的体积，且沿着从第一转轴到缓冲板方向，多个第二腔体的体积由大到小再到大分布；多个第一腔体的体积由小到大再到小的分布结合多个第二腔体的体积由大到小再到大的分布形成与锻炼者脊椎生理曲度相适应的“S”曲线；所述支撑板的一侧设有绑带，所述支撑板的另一侧与所述绑带对应处设有卡扣，所述支撑板配套设有拉绳，所述拉绳上设有固定扣，所述拉绳的另一端连接固定有拉手。

优选的，所述底板两侧对称设有支撑腿，所述底板的端部通过合页连接有加长板，所述加长板端部垂直固定有挡板。

优选的，所述弹性阻尼装置为弹簧，所述弹簧的长度不大于所述伸缩杆伸展开后的长度。

优选的，所述按摩头包括下部的固定头和上部的缓冲头，所述缓冲头采用医用硅胶材质。

优选的，所述伸缩杆伸展到最大长度，所述支撑板与所述底板之间的夹角为75°，所述伸缩杆收缩到最小长度，所述支撑板与所述底板之间的夹角为30°。

优选的，所述支撑板的上方设有缓冲板，所述缓冲板的上表面设有缓冲气囊，所述缓冲板的下表面与所述支撑板的下表面连接有多道加强筋。

优选的，所述拉手数量为两个，所述拉手上设有橡塑材质的防滑护套。

优选的，所述连接杆的一端设有螺纹并与所述上套筒上的螺孔相活动连接，所述连接杆的另一端设有螺纹并与所述下套筒的螺孔相活动连接。

优选的，所述所述支撑板的上表面上均匀分布固定有按摩头，所述按摩头分别与所述第一气囊和所述第二气囊一体注塑而成。

优选的，所述所述第一气囊与所述第二气囊相邻的第一腔体和第二腔体的体积相等。

本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1.本发明通过在支撑板上设置腰椎支撑部、胸椎支撑部、第一气囊、第二气囊、第一气压传感器、第一电动气阀、第二气压传感器、第二电动气阀等，当患者使用该装置向后倒时背部先接触支撑板上的腰椎支撑部，第一气囊被挤压，第一气压传感器压力值变大，气泵打开第一电动气阀并向第一气囊内充气并使第一气囊达到最大气压值，第一电动气阀关闭，第一气囊对患者腰部提供足够支撑，在患者上身向后倒下的过程中，被充气的第一气囊能够接住患者，起到缓冲作用，防止患者运动幅度过大，对腰部造成损伤；当患者完成后倒动作需前倾回到初始坐姿时，第二电动气阀打开，气泵开始向第二气囊内充气，在伸缩杆伸长的过程中，第二气囊体积逐渐变大，伸缩杆的动态伸长过程结合第二气囊28体积变大的动态过程，一起作用于患者胸椎部位，对患者坐起起到推动的作用；在保证患者脊柱及相关部位得到有效锻炼的同时，提高了锻炼的安全性。

2.本申请实施例中能通过控制向第一腔体内的充气量，使每个第一腔体具有大小不同的体积，且沿着从第一转轴到缓冲板方向，多个第一腔体的体积由小到大再到小分布；通过控制向第二腔体内的充气量，使每个第二腔体具有大小不同的体积，且沿着从第一转轴到缓冲板方向，多个第二腔体的体积由大到小再到大分布；且多个第一腔体的体积由小到大再到小的分布结合多个第二腔体的体积由大到小再到大的分布形成与锻炼者脊椎生理曲度相适应的“S”曲线，患者躺在支撑板上，对患者的脊椎生理曲度进行矫正，减轻由于脊柱曲度变化造成对腰椎、胸椎部位肌肉的压迫，释放肌张力，提高患者舒适度，矫正患者的脊椎生理曲度。

3.本申请实施例中患者通过自主运动，使腰椎或胸椎相对应的肌肉群向下挤压相对应的第一腔体或第二腔体，使第一腔体或第二腔体内的气体排出，当腰椎或胸椎相对应的肌肉群向下挤压第一腔体或第二腔体到最大幅度后，第一气压传感器或第二气压传感器检测不再变化，气泵向第一腔体或第二腔体内部充气，充气量等于放气量，使第一腔体或第二腔体内部的气体量回到初始气压值，第一腔体或第二腔体充气能对腰椎或胸椎相对应的肌肉群进行反作用力的挤压，促进康复锻炼。如此通过腰椎或胸椎相对应的肌肉群反复挤压第一腔体或第二腔体，第一腔体或第二腔体进行放气——充气——放气——充气的动态主动训练过程，患者对腰椎或胸椎相对应的肌肉群进行主动训练，恢复肌肉力量，促进康复。

附图说明

图1为本申请实施例正视结构示意图；

图2为本申请实施例左视结构示意图；

图3为本申请实施例伸缩杆及弹性阻尼装置固定结构示意图；

图4为本申请实施例A部上连接板、上立板及上套筒连接结构示意图；

图5为本申请实施例B部上连接板、上立板及上套筒连接结构示意图；

图6为本申请实施例拉绳、固定卡及拉手结构示意图；

1、底板；2、第一转轴；3、支撑板；4、上连接板；5、上立板；6、第二转轴；7、上套筒；8、伸缩杆；9、下套筒；10、第三转轴；11、下立板；12、下连接板；13、弹性阻尼装置；14、按摩头；15、绑带；16、卡扣；17、拉绳；18、固定扣；19、拉手；20、加长板；21、挡板；22、固定头；23、缓冲头；24、缓冲板；25、缓冲气囊；26、防滑护套；27、第一气囊；28、第二气囊；29、第一腔体；30、第二腔体。

具体实施方式

实施例1

如图1-6所示，一种神经外科床旁化脊柱康复装置，包括底板1，底板1用于支撑整个装置及患者的重量；底板1两侧对称设有支撑腿，支撑腿可以增加底板1在使用过程中的稳定性；底板1的端部通过合页连接有加长板20，加长板20可以折叠，便于存放；加长板20端部垂直固定有挡板21，挡板21与病床的床头相接触，为整个装置提供支撑，防止患者在使用装置坐仰卧起坐锻炼时整个装置后移，提高使用装置时的稳定性。底板1端部的轴套通过轴承和键销与第一转轴2相连接，第一转轴2通过轴承和键销与支撑板3的轴套相连接，支撑板3的上方设有缓冲板24，缓冲板24用于为患者的颈部和头部提供支撑，防止患者锻炼动作幅度过大造成颈部和头部拉伤；缓冲板24的上表面设有缓冲气囊25，可以对患者的颈部和头部缓冲，提高保护效果；缓冲板24的下表面与支撑板3的下表面连接有多道加强筋，以增强缓冲板24的强度。支撑板3的下表面上设有上连接板4，上连接板4上设有上立板5，上立板5上的圆孔之间设有第二转轴6，第二转轴6两端通过螺栓与上立板5相连接，第二转轴6外套接有上套筒7，上套筒7连接有伸缩杆8，伸缩杆8和上套筒7能绕第二转轴6转动，通过拆除第二转轴6上的螺栓，从上立板5上取下第二转轴6，再拆下上套筒7和升缩杆8的一端，伸缩杆8的一端设有螺纹并与上套筒7上的螺孔相活动连接，可分离上套筒7和伸缩杆8；伸缩杆8另一端连接有下套筒9，下套筒9内套接有第三转轴10，第三转轴10贯穿两侧的下立板11并通过螺栓与下立板11相连接，下立板11固定在下连接板12上，下连接板12通过螺栓与底板1相连接，通过拆除第三转轴10两侧的螺栓，从下立板11上取下第三转轴10，再拆掉下套筒9和伸缩杆8的另一端，伸缩杆8的另一端设有螺纹并与下套筒9的螺孔相活动连接，可分离下套筒9和伸缩杆8；伸缩杆8外部活动套接有弹性阻尼装置13，弹性阻尼装置13用以在患者做仰卧起坐锻炼时一方面吸收患者下压的力量，一方面在恢复弹性形变的时候对患者产生推力，协助患者坐起；在拆掉伸缩杆8后，可从伸缩杆8上取下弹性阻尼装置13，并更换不同弹力系数的弹性阻尼装置13以满足可满足不同体重，不同腰部损伤程度及不同腰部力量患者锻炼的需求，提高了整个装置的适用性。伸缩杆8伸展到最大长度，支撑板3与底板1之间的夹角为75°，该角度的支撑板3处于初始状态，该角度与垂直角度90°相差15°，便于患者后靠压下支撑板3，伸缩杆8收缩到最小长度，支撑板3与底板1之间的夹角为30°，便于弹性阻尼装置13被下压后弹性形变的恢复，同时防止患者卧下角度过大，起立不便。弹性阻尼装置13为弹簧，弹簧的长度不大于伸缩杆8伸展开后的长度，防止伸缩杆8伸展到最大长度时弹性阻装置13仍处于被压缩的状态。支撑板3的上表面上均匀分布固定有按摩头14，可在患者背部下压支撑板3的时候对患者的背部进行按摩，促进背部血液循环，对长期卧床的病人作用较好；按摩头14包括下部的固定头22和上部的缓冲头23，固定头22与支撑板3固定连接，缓冲头23用于按摩患者背部，缓冲头23采用医用硅胶材质，便于清理和消毒。支撑板3的一侧设有绑带15，支撑板3的另一侧与绑带15对应处设有卡扣16，在患者使用该装置锻炼时，把绑带15穿过卡扣16并固定，可把患者与支撑板3固定，防止锻炼时患者从支撑板3上掉落，造成安全风险。支撑板3配套设有拉绳17，拉绳17上设有固定扣18，拉绳17的另一端连接固定有拉手19,拉绳17、固定扣18、拉手19用以为上肢功能完好的患者提供支持，在患者锻炼时，可把拉绳17通过固定扣18固定在病床床尾栏杆上，调节好拉绳17的长度，患者双手拉住拉手19，使用双手及双臂发力，同时借助装置进行仰卧起坐锻炼，可灵活根据腰部力量控制使用上肢力量的大小，自主进行康复锻炼，解决了护理人员协助患者被动锻炼时工作量大，工作效率不高的问题，同时能对患者上肢的力量进行锻炼。拉手19数量为两个，分别对应左手和右手；拉手19上设有橡塑材质的防滑护套26，可增加患者手部和拉手19之间的摩擦力，防止打滑，提高安全性。

支撑板3上分为腰椎支撑部和胸椎支撑部，腰椎支撑部的支撑板3上设有第一气囊27，第一气囊27上设有第一气压传感器，第一气囊27通过管路及第一电动气阀与气泵相连接。

当患者使用该装置向后倒时背部先接触支撑板上的腰椎支撑部，第一气囊27被挤压，第一气压传感器压力值变大，气泵打开第一电动气阀并向第一气囊27内充气并使第一气囊27达到最大气压值，第一电动气阀关闭，第一气囊27对患者腰部提供足够支撑，在患者上身向后倒下的过程中，被充气的第一气囊27能够接住患者，起到缓冲作用，防止患者运动幅度过大，对腰部造成损伤；第一气囊27充气完成后，患者平稳躺倒第一气囊27上，第一气压传感器检测的压力值达到最大，控制器启动伸缩杆8回缩，患者跟随支撑板3慢慢下倒，对腰部肌肉群进行锻炼；伸缩杆8开始回缩，控制器打开第一电动气阀对第一气囊27放气，第一气囊27放气到初始气压值，伸缩杆8回缩到最短；伸缩杆8回缩的动态过程与第一气囊27放气的动态过程相结合，能最大程度的对患者后倒提供有效缓冲，最大程度上对患者腰部肌肉群进行力量训练；第一气压传感器检测第一气囊27内的气压回到初始气压值后，控制器关闭第一电动气阀，第一气囊27内初始气压的气体能对腰椎部位进行一定程度的缓冲，保护腰椎；

胸椎支撑部的支撑板3上设有第二气囊28，第二气囊28上设有第二气压传感器，第二气囊27通过管路及第二电动气阀与气泵相连接。

当患者完成后倒动作后，胸椎部位挤压第二气囊28，第二气囊28内初始气压的气体能对胸椎进行缓冲；当患者完成后倒动作需前倾回到初始坐姿时，在伸缩杆8收缩到最短后，控制器启动伸缩杆8伸长，第二电动气阀打开，气泵开始向第二气囊28内充气，在伸缩杆8伸长的过程中，第二气囊28体积逐渐变大，伸缩杆8的动态伸长过程结合第二气囊28体积变大的动态过程，一起作用于患者胸椎部位，对患者坐起起到推动的作用；当伸缩杆8伸长到最长长度时，第二气囊28内气压充气到最大，患者通过拉绳17的辅助，回到初始位置，再次过程中对腰部肌肉群进行锻炼；当患者胸椎离开第二气囊28后，第二气压传感器检测气压数值减小，控制器打开第二电动气阀，第二气囊28放气并回到初始气压值，控制器关闭第二电动气阀，此时第二气囊28内初始气压值的气体，能对患者在后倒时后对患者的胸椎进行缓冲保护。

按摩头14分别与第一气囊27和第二气囊28一体注塑而成，在患者后倒或前倾的过程中能对患者的背部进行按摩，促进血液循环，提高康复质量。

伸缩杆8采用电动型伸缩杆，第一气压传感器、第二气压传感器、第一电动气阀、第二电动气阀、气泵、伸缩杆8与控制器电连接，以实现患者后倒、前倾锻炼过程中的自动化控制，降低护理人员的工作量。

实施例2

申请人在实施本发明的过程中发现，由于人体具有独特的脊椎生理曲度，具体为腰椎生理性前凸，胸椎生理性后凸，而在患者躺到本发明中支撑板3上时，支撑板3不能与人体脊椎生理曲度相匹配，造成对人体腰椎、胸椎支撑不足或支撑过度的问题，引起患者锻炼时脊椎及肌肉支撑不适，存在对患者的锻炼效果较差的问题，因此申请人对该装置进行了进一步改进。

如图1-2所示，第一气囊27沿从第一转轴2到缓冲板24方向的内部设置有多个相互独立的第一腔体29，每个第一腔体29上连接有相对应的第一气压传感器，每个第一腔体29分别通过相对应的第一电动气阀与气泵相连接，且每个第一腔体29上的第一气压传感器、第一电动气阀与控制器内部控制单元相一一对应；

第二气囊28沿从第一转轴2到缓冲板24方向的内部设置有多个相互独立的第二腔体30，每个第二腔体30上连接有相对应的第二气压传感器，每个第二腔体30分别通过相对应的第二电动气阀与气泵相连接，且每个第二腔体30上的第二气压传感器、第二电动气阀与控制器内部控制单元相一一对应；

当患者在使用该装置进行锻炼时，一方面在多个第一腔体29及相对应的第一气压传感器、第一电动气阀、伸缩杆8共同作用，能实现实施例1中患者后倒时接住患者，对患者腰椎部分进行缓冲的作用；另一方面多个第二腔体30及相对应的第二气压传感器、第二电动气阀、伸缩杆8共同作用，能实现实施例1中患者前倾恢复初始坐姿时推动患者，对患者腰部进行锻炼的作用，保证了实施例1的正常实施。

而当患者需要对脊椎生理曲度进行锻炼时，患者躺在支撑板3上后，通过对多个第一腔体29、多个第二腔体30对患者的脊椎生理曲度进行锻炼。具体操作为：当患者躺在支撑板3上后，控制器同时打开多个第一腔体29上的第一电动气阀，通过控制向第一腔体29内的充气量，使每个第一腔体29具有大小不同的体积，且沿着从第一转轴2到缓冲板24方向，多个第一腔体29的体积由小到大再到小分布；通过控制向第二腔体30内的充气量，使每个第二腔体30具有大小不同的体积，且沿着从第一转轴2到缓冲板24方向，多个第二腔体30的体积由大到小再到大分布；第一气囊27与第二气囊28相邻的第一腔体29和第二腔体30的体积相等，在两者充满气后不会造成高度差而导致对人体的腰椎和胸椎支撑时过渡的不平缓，造成支撑不适。多个第一腔体29的体积由小到大再到小分布结合多个第二腔体30的体积由大到小再到大分布形成与锻炼者脊椎生理曲度相适应的“S”曲线，患者躺在支撑板3上，对患者的脊椎生理曲度进行矫正，减轻由于脊柱曲度变化造成对腰椎、胸椎部位肌肉的压迫，释放肌张力，提高患者舒适度，矫正患者的脊椎生理曲度。

护理人员可针对每个患者不同的脊椎生理曲度，通过对每个第一腔体29、第二腔体30的进气量的控制，进而形成与该患者脊椎生理曲度相匹配的个性化“S”曲线，提供针对性的康复治疗方案，效果更为显著。

实施例3

上述实施例2中护理人员针对每个患者不同的脊椎生理曲度，对患者的脊椎生理曲度进行被动训练和康复。患者也可根据上身肌肉恢复情况利用该装置进行主动训练。

如图1-2所示，具体操作为：患者躺在第一气囊27和第二气囊28上后，通过对每个第一腔体29、第二腔体30的进气量的控制形成与该患者脊椎生理曲度相匹配的个性化“S”曲线后，患者通过自主运动，使腰椎或胸椎相对应的肌肉群向下挤压相对应的第一腔体29或第二腔体30，相对应的第一腔体29或第二腔体30受到挤压后相连接的第一气压传感器或第二气压传感器检测的压力值增大，此时控制器打开相对应的第一电动气阀或第二电动气阀，使第一腔体29或第二腔体30内的气体排出，当腰椎或胸椎相对应的肌肉群向下挤压第一腔体29或第二腔体30到最大幅度后，第一气压传感器或第二气压传感器检测不再变化，此时，气泵向第一腔体29或第二腔体30内部充气，充气量等于放气量，使第一腔体29或第二腔体30内部的气体量回到初始气压值，第一腔体29或第二腔体30充气能对腰椎或胸椎相对应的肌肉群进行反作用力的挤压，促进康复锻炼。如此通过腰椎或胸椎相对应的肌肉群反复挤压第一腔体29或第二腔体30，第一腔体29或第二腔体30进行放气——充气——放气——充气的动态主动训练过程，患者对腰椎或胸椎相对应的肌肉群进行主动训练，恢复肌肉力量，促进康复。

综上所述，本申请实施例中设置底板、支撑板、伸缩杆、弹性阻尼装置等，患者靠在支撑板上以仰卧起坐姿势使用背部向下压支撑板，使伸缩杆收缩，支撑板压缩弹性阻尼装置，在弹性阻尼装置收缩到一定程度后弹性形变恢复，患者借助弹性阻尼装置形变恢复的力量坐立，然后可以再次使用背部下压支撑板并坐立，在这个过程中通过借助装置进行仰卧起坐锻炼，使腰部肌肉及脊柱力量得到锻炼，促进康复质量，解决了腰部功能损伤患者康复初期自主康复锻炼强度大，锻炼难度高的问题；设置的弹性阻尼装置和伸缩杆活动连接，伸缩杆两端带有螺纹并分别和上套筒、下套筒相活动连接，上套筒和上立板、第二转轴活动连接，下套筒和下立板、第三转轴活动连接，通过拆分各个部件，可把伸缩杆从上套筒、下套筒上取下，进而把弹性阻尼装置从伸缩杆上取下，更换不同弹力系数的弹性阻尼装置，以控制压缩、释放弹性阻尼装置所需要的不同力量，进而可满足不同体重，不同腰部损伤程度及不同腰部力量患者锻炼的需求，提高了整个装置的适用性；同时还针对上肢功能完好，腰部力量不足患者设置了锻炼所需的拉绳、固定扣和拉手部件，在患者锻炼时，可把拉绳通过固定扣固定在病床床尾栏杆上，调节好拉绳的长度，患者双手拉住拉手，使用双手及双臂发力，同时借助装置进行仰卧起坐锻炼，可灵活根据腰部力量控制使用上肢力量的大小，自主进行康复锻炼，解决了护理人员协助患者被动锻炼时工作量大，工作效率不高的问题。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。