本發(fā)明創(chuàng)造屬于醫(yī)學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，為物理康復(fù)治療設(shè)備，尤其是涉及一種對(duì)患者的關(guān)節(jié)實(shí)施的脈沖式關(guān)節(jié)水平側(cè)向加載、屈伸加載和轉(zhuǎn)動(dòng)加載的三維立體關(guān)節(jié)治療儀。

背景技術(shù)：

骨骼是處于動(dòng)態(tài)平衡的組織，其結(jié)構(gòu)不斷改變以適應(yīng)其機(jī)械環(huán)境。前期研究表明，通過(guò)對(duì)骨骼實(shí)施機(jī)械加載刺激可以影響骨骼重建過(guò)程，促進(jìn)骨生長(zhǎng)。目前已經(jīng)證實(shí)，多種機(jī)械刺激方式如全身震動(dòng)、軸向加載和彎曲加載均可以影響骨骼的重建過(guò)程，但是該三種機(jī)械加載方式不同程度上對(duì)身體造成傷害。例如，全身震動(dòng)的治療屬于非特異性，治療療程長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月左右，對(duì)孕婦、有出血傾向的患者、急性脊髓損傷、關(guān)節(jié)/軟組織腫瘤、關(guān)節(jié)結(jié)核、骨髓炎的多種病人禁止使用；軸向加載和彎曲加載僅僅在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中獲得了良好的促進(jìn)骨生長(zhǎng)、改善刺激骨質(zhì)量的作用，但均需要較大的推力，容易損傷所機(jī)械加載的局部骨骼和組織。

經(jīng)過(guò)申請(qǐng)人進(jìn)一步研發(fā)發(fā)現(xiàn)，內(nèi)源性間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)通過(guò)組織再生治療疾病有著重大的意義。內(nèi)源性間充質(zhì)干細(xì)胞存在于關(guān)節(jié)處的長(zhǎng)骨端骨髓腔內(nèi)，因此怎樣更有效地刺激關(guān)節(jié)，進(jìn)而動(dòng)員內(nèi)源性間充質(zhì)干細(xì)胞的組織修復(fù)能力成為科研人員的重要研發(fā)課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種三維立體關(guān)節(jié)治療儀，以通過(guò)對(duì)關(guān)節(jié)部位的機(jī)械加載刺激達(dá)到治療骨關(guān)節(jié)炎、骨質(zhì)疏松和股骨頭壞死等骨科疾病治療的目的。并且，應(yīng)用該三維立體關(guān)節(jié)治療儀對(duì)代謝性疾病、心血管疾病等疾病同樣起到康復(fù)治療作用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種三維立體關(guān)節(jié)治療儀，包括支架，所述支架設(shè)有脈沖式關(guān)節(jié)側(cè)向加載裝置、關(guān)節(jié)屈伸加載裝置和關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)加載裝置，所述脈沖式關(guān)節(jié)側(cè)向加載裝置設(shè)置在支架頂部，所述關(guān)節(jié)屈伸加載裝置和關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)加載裝置分別設(shè)置在支架底部；

所述關(guān)節(jié)屈伸加載裝置包括踏板，以及設(shè)置在支架底部、帶動(dòng)踏板沿水平直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述脈沖式關(guān)節(jié)側(cè)向加載裝置、關(guān)節(jié)屈伸加載裝置和關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)加載裝置位于支架同側(cè)，所述關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)加載裝置設(shè)置在踏板上。

進(jìn)一步的，所述脈沖式關(guān)節(jié)側(cè)向加載裝置包括加載觸頭及控制加載觸頭水平直線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的音圈電機(jī)，該音圈電機(jī)和支架連接，所述加載觸頭和音圈電機(jī)活塞桿輸出端連接。

進(jìn)一步的，所述音圈電機(jī)和支架間設(shè)有供音圈電機(jī)上下移動(dòng)的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述音圈電機(jī)和支架通過(guò)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。

進(jìn)一步的，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)為第一絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)，該第一絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)中的絲杠豎直設(shè)置在支架上，所述音圈電機(jī)固接在第一絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)中的滑塊上。

進(jìn)一步的，所述加載觸頭正下方水平方向上設(shè)有支撐板，所述支撐板位于關(guān)節(jié)屈伸加載裝置的上方，該支撐板和音圈電機(jī)相對(duì)位置固定。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為第二絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)，該第二絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)中的絲杠水平設(shè)置在支架上，所述踏板連接在第二絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)中的滑塊上，所述第二絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)中的絲杠由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，該伺服電機(jī)固接在支架上。

進(jìn)一步的，所述關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)加載裝置包括水平設(shè)置的轉(zhuǎn)臺(tái)，以及設(shè)置在所述轉(zhuǎn)臺(tái)底部的基座，所述基座和支架連接，所述基座內(nèi)豎直方向上設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)臺(tái)固接在轉(zhuǎn)軸頂部，所述轉(zhuǎn)軸連接有伺服電機(jī)，該伺服電機(jī)和基座間位置相對(duì)固定。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)軸連接的伺服電機(jī)活塞桿水平設(shè)置，該轉(zhuǎn)軸連接的伺服電機(jī)和轉(zhuǎn)軸間設(shè)有錐齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種三維立體關(guān)節(jié)治療儀具有以下優(yōu)勢(shì)：

(1)本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種三維立體關(guān)節(jié)治療儀中，包括關(guān)節(jié)屈伸加載裝置，通過(guò)該關(guān)節(jié)屈伸加載裝置對(duì)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行屈伸加載，通過(guò)對(duì)關(guān)節(jié)處的刺激，進(jìn)而動(dòng)員構(gòu)成關(guān)節(jié)的長(zhǎng)骨端內(nèi)的骨髓來(lái)源干細(xì)胞的增殖、遷移、歸巢和分化，實(shí)現(xiàn)治療疾病的目的。

(2)本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種三維立體關(guān)節(jié)治療儀中，設(shè)置了關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)加載裝置，通過(guò)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)加載裝置對(duì)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)加載，從而進(jìn)一步刺激構(gòu)成關(guān)節(jié)的長(zhǎng)骨端內(nèi)的骨髓來(lái)源干細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的治療。

(3)本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種三維立體關(guān)節(jié)治療儀中，還設(shè)置了脈沖式關(guān)節(jié)側(cè)向加載裝置，通過(guò)此脈沖式關(guān)節(jié)側(cè)向加載裝置對(duì)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行水平方向脈沖式震動(dòng)加載刺激，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)節(jié)處的直接刺激，進(jìn)而動(dòng)員構(gòu)成關(guān)節(jié)的長(zhǎng)骨端內(nèi)的骨髓內(nèi)源性干細(xì)胞治療疾病。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明創(chuàng)造的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)一步理解，本發(fā)明創(chuàng)造的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明創(chuàng)造，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的一種三維立體關(guān)節(jié)治療儀主視圖；

圖2為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的一種三維立體關(guān)節(jié)治療儀俯視圖；

圖3為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的一種三維立體關(guān)節(jié)治療儀左視圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-支架； 2-脈沖式關(guān)節(jié)側(cè)向加載裝置； 21-音圈電機(jī)；

22-加載觸頭， 23-支撐板； 3-關(guān)節(jié)屈伸加載裝置；

31-踏板； 4-關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)加載裝置； 41-轉(zhuǎn)臺(tái)；

42-錐齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)； 43-基座； 44-轉(zhuǎn)軸；

5-絲杠； 6-滑塊； 7-伺服電機(jī)。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明創(chuàng)造和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過(guò)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明創(chuàng)造中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明創(chuàng)造。

如圖1、圖2和圖3所示，一種三維立體關(guān)節(jié)治療儀，包括支架1，所述支架1設(shè)有脈沖式關(guān)節(jié)側(cè)向加載裝置2、關(guān)節(jié)屈伸加載裝置3和關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)加載裝置4，另外，本三維立體關(guān)節(jié)治療儀還包括三臺(tái)伺服電機(jī)7；所述脈沖式關(guān)節(jié)側(cè)向加載裝置2、關(guān)節(jié)屈伸加載裝置3和關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)加載裝置4位于支架1同側(cè)，所述脈沖式關(guān)節(jié)側(cè)向加載裝置2設(shè)置在支架1頂部，所述關(guān)節(jié)屈伸加載裝置3和關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)加載裝置4分別設(shè)置在支架1底部；所述脈沖式關(guān)節(jié)側(cè)向加載裝置2包括加載觸頭22及控制加載觸頭22水平直線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的音圈電機(jī)21，該音圈電機(jī)21和支架1連接，所述加載觸頭22和音圈電機(jī)21活塞桿輸出端連接；所述關(guān)節(jié)屈伸加載裝置3包括踏板31，以及設(shè)置在支架1底部、帶動(dòng)踏板31沿水平直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)加載裝置4包括水平設(shè)置的轉(zhuǎn)臺(tái)41，以及設(shè)置在所述轉(zhuǎn)臺(tái)41底部的基座43，所述基座43固接在踏板31上，所述基座43內(nèi)豎直方向上設(shè)有轉(zhuǎn)軸44，所述轉(zhuǎn)臺(tái)41固接在轉(zhuǎn)軸44頂部，所述轉(zhuǎn)軸44由第一臺(tái)伺服電機(jī)7驅(qū)動(dòng)，該第一臺(tái)伺服電機(jī)7固裝在基座43上，通過(guò)第一臺(tái)伺服電機(jī)7不間斷的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸44繞其中軸線的正反轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)41繞其中心線按設(shè)定角度正反轉(zhuǎn)，具體結(jié)構(gòu)為：驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸44的伺服電機(jī)7活塞桿水平設(shè)置，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸44的伺服電機(jī)7和轉(zhuǎn)軸44間設(shè)有錐齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)42，通過(guò)錐齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)42實(shí)現(xiàn)第一臺(tái)伺服電機(jī)7對(duì)轉(zhuǎn)軸44的驅(qū)動(dòng)，本設(shè)備實(shí)現(xiàn)了膝關(guān)節(jié)水平側(cè)向加載、屈伸加載和轉(zhuǎn)動(dòng)加載三維刺激，進(jìn)而動(dòng)員構(gòu)成關(guān)節(jié)的長(zhǎng)骨端內(nèi)的骨髓來(lái)源干細(xì)胞的增殖、遷移、歸巢和分化，實(shí)現(xiàn)治療疾病的目的。

為了滿足不同高度患者的需求，所述音圈電機(jī)21和支架1間設(shè)有供音圈電機(jī)21上下移動(dòng)的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述音圈電機(jī)21和支架1通過(guò)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)為第一絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)，由于絲杠滑臺(tái)式滑動(dòng)結(jié)構(gòu)為成熟技術(shù)，在此對(duì)其具體結(jié)構(gòu)形式不做詳細(xì)介紹，該第一絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)中的絲杠5豎直設(shè)置在支架1上，本治療儀中，第二臺(tái)伺服電機(jī)7和該第一絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)設(shè)置，第二臺(tái)伺服電機(jī)7固定在支架1上，該第一絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)中的絲杠5由該第二臺(tái)伺服電機(jī)7驅(qū)動(dòng)，所述音圈電機(jī)21固接在第一絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)中的滑塊6上，在所述加載觸頭22正下方水平方向上設(shè)有支撐板23，所述支撐板23位于關(guān)節(jié)屈伸加載裝置3的上方，該支撐板23設(shè)置在第一絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)中的滑塊6上，支撐板23對(duì)患者關(guān)節(jié)具有支撐作用，保證康復(fù)治療的舒適度和準(zhǔn)確性，使用時(shí)，第二臺(tái)伺服電機(jī)7帶動(dòng)第一絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)中的絲杠5旋轉(zhuǎn)，用于調(diào)整第一絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)中的滑塊6的上下位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)支撐板23的上下位置直至合適高度，將膝關(guān)節(jié)放置在支撐板23上且膝關(guān)節(jié)和加載觸頭22正對(duì)，開(kāi)啟音圈電機(jī)21并調(diào)整音圈電機(jī)21的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率，應(yīng)用該加載觸頭22對(duì)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行脈沖式關(guān)節(jié)側(cè)向機(jī)械加載刺激。

本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為第二絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)，該第二絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)中的絲杠5水平設(shè)置在支架1上，所述踏板31連接在第二絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)中的滑塊6上，本治療儀中，第三臺(tái)伺服電機(jī)7與該第二絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)設(shè)置，該第三臺(tái)伺服電機(jī)7設(shè)置在支架1上，第三臺(tái)伺服電機(jī)7驅(qū)動(dòng)所述第二絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)中的絲杠5，通過(guò)第三臺(tái)伺服電機(jī)7不間斷的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)該第二絲杠滑臺(tái)結(jié)構(gòu)中的滑塊6的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)踏板31直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由此帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)41直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)41直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)41可以繞該轉(zhuǎn)臺(tái)41中軸線按設(shè)定角度往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)關(guān)節(jié)部位的屈伸刺激和轉(zhuǎn)動(dòng)刺激，進(jìn)一步刺激長(zhǎng)骨端內(nèi)的骨髓來(lái)源干細(xì)胞。

以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。