本發(fā)明涉及膝關(guān)節(jié)康復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種膝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置。

背景技術(shù)：

膝關(guān)節(jié)僵直是由于關(guān)節(jié)滑膜及軟骨等膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)萎縮、退變和黏連，導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)不能自由彎曲或伸直，或者在正?；顒?dòng)過程中產(chǎn)生劇烈疼痛的現(xiàn)象；其限制著患者的膝關(guān)節(jié)功能，對(duì)患者的生活及工作質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。

目前治療膝關(guān)節(jié)僵直的方法有兩類：一是手術(shù)治療，即通過手術(shù)直接松解黏連的組織，或者直接延長(zhǎng)已短縮部分的肌鍵等組織；另外一類是以手法松解及cpm機(jī)為代表的保守治療，其原理是在膝關(guān)節(jié)施加外力，將黏連組織緩慢拉開，并通過組織的代謝作用，使縮短的肌腱等組織緩慢延長(zhǎng)，從而改善屈曲功能。

然而手術(shù)治療為一種有創(chuàng)的治療手段，再次手術(shù)為患者帶來新的創(chuàng)傷和痛苦，同時(shí)手術(shù)松解后仍然極有可能產(chǎn)生疤痕和粘連，術(shù)后仍需配合手法松解、cpm等保守治療，否則仍會(huì)造成二次僵直。

手法松解，由于其效果與治療師的手法技能水平直接關(guān)聯(lián)，而手法本身就是一個(gè)很難量化的技術(shù)，因此手法松解的療效不穩(wěn)定，且難以大范圍推廣。同時(shí)為達(dá)到拉長(zhǎng)攣縮組織的目的，需要在患肢長(zhǎng)時(shí)間施加外力，如單純依靠治療師的人力，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低下。

cpm機(jī)是通過支撐桿帶動(dòng)膝關(guān)節(jié)在一定角度范圍內(nèi)作伸曲運(yùn)動(dòng)，它對(duì)恢復(fù)和鍛煉膝關(guān)節(jié)的靈活性很較大幫助，但是由于其固定套常常發(fā)生松動(dòng)，因此其屈曲力度欠佳，同時(shí)也容易產(chǎn)生角度丟失。

因此需要一種可以對(duì)膝關(guān)節(jié)持續(xù)施加較大力度，且屈曲角度精準(zhǔn)的膝關(guān)節(jié)牽拉儀器，對(duì)于改善膝關(guān)節(jié)僵直的療效，具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供膝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置，以緩解了現(xiàn)在對(duì)膝關(guān)節(jié)恢復(fù)和鍛煉的效果差的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的一種膝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置，包括牽拉裝置、角度測(cè)量裝置、牽引固定裝置和懸吊器；

所述牽拉裝置用于安裝在患肢上，所述角度測(cè)量裝置固定在患肢的小腿末端，用于測(cè)量患者的彎曲角度；所述懸吊器用于懸吊患肢；

所述牽引固定裝置固定在人體上，所述牽拉裝置上設(shè)置有與牽引固定裝置連接的牽拉繩。

進(jìn)一步地，所述牽拉裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、固定板、控制裝置和放線卷；

所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在所述固定板上，所述控制裝置通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制放線卷的收卷；在所述放線卷上收卷有所述牽拉繩。

進(jìn)一步地，所述固定板為弧形板，在所述固定板上用于將牽拉裝置固定在患肢上的固定帶。

進(jìn)一步地，所述牽拉繩上設(shè)置有掛鉤，在所述牽引固定裝置上設(shè)置有與掛鉤配合的掛耳。

進(jìn)一步地，還包括下肢固定支架，所述下肢固定支架上設(shè)置有調(diào)節(jié)卡盤，所述調(diào)節(jié)卡盤用于調(diào)節(jié)下肢固定支架的彎曲度。

進(jìn)一步地，所述懸吊器包括支撐架和懸吊架；所述懸吊架鉸接在所述支撐架上。

進(jìn)一步地，所述懸吊架包括鉸接桿和懸吊軸；

所述鉸接桿一端設(shè)置在所述懸吊軸上，另一端鉸接在支撐架上。

進(jìn)一步地，所述支撐架上并列設(shè)置有兩個(gè)所述懸吊器。

進(jìn)一步地，所述牽引固定裝置為牽引固定帶；所述牽引固定帶套設(shè)在人體上，且所述掛耳正好位于患者的臀部。

進(jìn)一步地，所述角度測(cè)量裝置為兩個(gè)，另一個(gè)角度測(cè)量裝置固定在大腿上端。

本發(fā)明提供的膝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置的牽拉裝置與牽引固定裝置連接，患者將患肢懸吊在懸吊器上，牽拉裝置改變牽拉繩放卷的長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)患者的膝關(guān)節(jié)的牽拉，同時(shí)角度測(cè)量裝置能夠測(cè)量患者膝關(guān)節(jié)屈曲的角度，精確控制膝關(guān)節(jié)的屈曲的角度，對(duì)恢復(fù)和鍛煉膝關(guān)節(jié)的靈活性有很大的幫助。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的膝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置的使用狀態(tài)示意圖；

圖2為圖1中所示的牽拉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中所示的角度測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1中所示的牽引固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖1中所示的下肢固定支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖1中所示的懸吊器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100-固定板；200-固定帶；300-牽拉繩；400-掛鉤；500-牽引固定裝置；600-掛耳；700-下肢固定支架；800-支撐架；900-鉸接桿；110-懸吊軸；120-角度測(cè)量裝置。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“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)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“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，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

如圖1-圖6所示，本發(fā)明提供的一種膝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置，包括牽拉裝置、角度測(cè)量裝置120、牽引固定裝置500和懸吊器；

所述牽拉裝置用于安裝在患肢上，所述角度測(cè)量裝置120固定在患肢的小腿末端，用于測(cè)量患者的彎曲角度；所述懸吊器用于懸吊患肢；

所述牽引固定裝置500固定在人體上，所述牽拉裝置上設(shè)置有與牽引固定裝置500連接的牽拉繩300。

在一些實(shí)施例中，將角度測(cè)量裝置120安裝在患者的患肢上，通過角度測(cè)量裝置120測(cè)量患肢屈曲的角度的范圍，由于膝關(guān)節(jié)在一定角度范圍內(nèi)伸曲運(yùn)動(dòng)，對(duì)恢復(fù)和鍛煉膝關(guān)節(jié)的靈活性有很大的幫助，角度測(cè)量裝置120能夠精確的控制膝關(guān)節(jié)的活動(dòng)的角度的范圍，有助于膝關(guān)節(jié)的康復(fù)。

角度測(cè)量裝置120包括藍(lán)牙芯片、imu芯片、可充電電池、電池管理模塊等以及可以和角度測(cè)量裝置120連接的控制終端，控制終端可以為手機(jī)、平臺(tái)電腦等。

在角度測(cè)量裝置120內(nèi)有單點(diǎn)角度傳感器，可以測(cè)量關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)角度，由于每個(gè)關(guān)節(jié)部分由一個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)和兩個(gè)關(guān)節(jié)臂組成，每個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)到關(guān)節(jié)臂端點(diǎn)都可以看作一個(gè)矢量，因此膝關(guān)節(jié)的夾角等于兩個(gè)矢量的夾角，即只要能測(cè)量?jī)蓚€(gè)矢量于東的夾角，二者作減，即可求出關(guān)節(jié)兩臂夾角的大小。

通過手機(jī)對(duì)單點(diǎn)角度傳感器進(jìn)行連接通訊，通訊協(xié)議以低功率藍(lán)牙4.0協(xié)議為佳，手機(jī)app分時(shí)復(fù)用程序，通過輪詢尋址讀取兩個(gè)單節(jié)點(diǎn)角度傳感器的角度信息。

在膝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置中，由于一個(gè)關(guān)節(jié)臂的位置是不變的是始終垂直的，這樣需要一個(gè)單點(diǎn)角度傳感器的姿態(tài)角信號(hào)和另一個(gè)固定的姿態(tài)角信號(hào)分別減法計(jì)算，最終得到關(guān)節(jié)兩臂的夾角。

角度測(cè)量裝置120的藍(lán)牙芯片可選擇t1的cc2540，其中包含8051內(nèi)核。imu芯片可采用bosch的bno055，ldo可選用t1的lp5907。

如圖2所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，所述牽拉裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、固定板100、控制裝置和放線卷；

所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在所述固定板100上，所述控制裝置通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制放線卷的收卷；在所述放線卷上收卷有所述牽拉繩300。

在一些實(shí)施例中，控制裝置包括通訊模塊和控制模塊，能夠接受到手機(jī)控制端發(fā)出的指令，并根據(jù)指令調(diào)整放線卷的力度及速度，同時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置還設(shè)置有緊急制動(dòng)按鈕，供使用者在緊急情況下使用。

根據(jù)通訊模塊的不同，可以采用藍(lán)牙或者無線進(jìn)行連接；通過控制模塊控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制。

手機(jī)app與角度測(cè)量裝置120和牽拉裝置連接，通過在手機(jī)app內(nèi)編排程序?qū)οリP(guān)節(jié)進(jìn)行牽拉，從而實(shí)現(xiàn)牽拉的自動(dòng)化及模式可變。

控制裝置接收到手機(jī)app內(nèi)發(fā)出的指令，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)；驅(qū)動(dòng)電機(jī)空盒子放線卷運(yùn)動(dòng)，這樣放線卷收卷牽拉繩300，這樣小腿向患者的臀部運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)的屈曲。

在一些實(shí)施例中，手機(jī)通過wifi或者藍(lán)牙方式連接到牽拉裝置的通訊模塊上，通訊模塊與單片機(jī)連接，單片機(jī)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，所述固定板100為弧形板，在所述固定板100上用于將牽拉裝置固定在患肢上的固定帶200。

為了更好的將牽拉裝置固定在患肢上，固定板100為弧形板，這樣能夠更好的與患肢貼合，在固定板100上有固定帶200，在牽拉裝置對(duì)患肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的時(shí)候，牽拉裝置會(huì)在患肢上移動(dòng)，為了使?fàn)坷b置固定的牢固，固定板100的固定帶200套在腳上，這樣能夠防止?fàn)坷b置在使用的時(shí)候移動(dòng)，將牽拉裝置的位置牢牢固定。

固定板100上可以設(shè)置多個(gè)固定帶200，部分固定帶200用于將固定板100固定在患肢上，在固定板100上可以設(shè)置硅膠層或者海綿層等，用于防止局部軟組織受壓。

參照?qǐng)D2所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，所述牽拉繩300上設(shè)置有掛鉤400，在所述牽引固定裝置500上設(shè)置有與掛鉤400配合的掛耳600。

牽拉繩300上有掛鉤400，在牽引固定裝置500上有掛耳600，這樣牽拉繩300能夠與牽引固定裝置500快速的連接和拆分；牽拉繩300上的掛鉤400和牽引固定裝置500上的掛耳600能夠互換，牽拉繩300上也可以為掛耳600，牽引固定裝置500上為掛鉤400。

如圖5所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，還包括下肢固定支架700，所述下肢固定支架700上設(shè)置有調(diào)節(jié)卡盤，所述調(diào)節(jié)卡盤用于調(diào)節(jié)下肢固定支架700的彎曲度。

在患者上安裝下肢固定支架700，下肢固定支架700安裝在患者下肢上，這樣就能夠控制患者下肢的彎曲的范圍，比如讓患者膝關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍設(shè)置在0-90°，在膝關(guān)節(jié)牽拉系統(tǒng)對(duì)膝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練的時(shí)候，膝關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍得到了控制，同時(shí)在未進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的時(shí)候，也可以固定下肢的彎曲角度，從而避免下肢在重力作用下，使患肢過度屈曲。

下肢固定支架700上的卡盤用于調(diào)節(jié)下肢固定之間的活動(dòng)范圍和固定，下肢固定支架700可以采用麥德威md177或者其他的能夠滿足要求的下肢固定支架700。

如圖6所示，在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，所述懸吊器包括支撐架800和懸吊架；所述懸吊架鉸接在所述支撐架800上。

所述懸吊器包括支撐架800和懸吊架；所述懸吊架鉸接在所述支撐架800上。

為了配合牽拉裝置的時(shí)候，患肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的時(shí)候，需要將患肢掉起，這樣才能通過牽拉裝置使下肢進(jìn)行屈曲的運(yùn)動(dòng)。

懸吊器的支撐架800支撐懸吊架，將患肢的膝關(guān)節(jié)放在懸吊架上，再將牽拉裝置的牽拉繩300的掛鉤400掛在牽引固定帶200上的掛耳600上，這樣牽拉裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制放線卷運(yùn)動(dòng)，使?fàn)坷K300變短，這樣小腿向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)下肢的彎曲達(dá)到指定的角度的時(shí)候，放線卷釋放牽拉繩300，下肢恢復(fù)到為牽引的狀態(tài)；這樣反復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練。

在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，所述懸吊架包括鉸接桿900和懸吊軸110；

所述鉸接桿900一端設(shè)置在所述懸吊軸110上，另一端鉸接在支撐架800上。

在一些實(shí)施例中，懸吊架包括鉸接桿900和懸吊軸110，懸吊軸110兩端連接鉸接桿900，鉸接桿900鉸接在支撐架800上，這樣下肢的膝關(guān)節(jié)放在懸吊軸110上，懸吊軸110能夠前后的運(yùn)動(dòng)，以更好的適應(yīng)患肢。

患者通過懸吊器掉起以后，牽拉裝置才能讓患肢進(jìn)行屈曲運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)康復(fù)的目的。

在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，所述支撐架800上并列設(shè)置有兩個(gè)所述懸吊器。

由于患者的患肢不一定是一個(gè)，也可能兩個(gè)下肢的膝關(guān)節(jié)均有問題，為了是患者的兩個(gè)患肢同時(shí)能夠進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，在支撐架800上設(shè)置兩個(gè)懸吊器，這樣患者的雙腿能夠同時(shí)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。

在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，所述牽引固定裝置500為牽引固定帶200；所述牽引固定帶200套設(shè)在人體上，且所述掛耳600正好位于患者的臀部。

牽引固定裝置500為牽引固定帶200，牽引固定帶200套患者身上，牽拉裝置通過牽拉繩300的掛鉤400連接在牽引固定帶200上，當(dāng)患者套上牽引固定裝置500，牽引固定裝置500的掛耳600正好位于患者的臀部，這樣通過牽引固定帶200將牽拉繩300的拉力傳遞至前部，從而牽拉裝置提供另外一個(gè)錨定點(diǎn)。從而將屈曲動(dòng)力的著力點(diǎn)從股骨處轉(zhuǎn)移，不但可降低以往的軟組織壓迫壞死的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)使得近端固定點(diǎn)位置不易變化，從而保證了屈曲角度的確切。

在上述實(shí)施例基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步地，所述角度測(cè)量裝置120為兩個(gè)，另一個(gè)角度測(cè)量裝置120固定在大腿上端。

為了更精確的測(cè)量膝關(guān)節(jié)的活動(dòng)角度，在大腿上端也設(shè)置一個(gè)角度測(cè)量裝置120，小腿末端的角度測(cè)量裝置120和大腿上端的角度測(cè)量裝置120分別的單點(diǎn)的角度傳感器的姿態(tài)角信號(hào)分別作減法計(jì)算，最終得到膝關(guān)節(jié)的彎曲角度。

通過手機(jī)對(duì)兩個(gè)單點(diǎn)角度傳感器進(jìn)行星型連接通信，通信協(xié)議為低功率藍(lán)牙4.0協(xié)議，手機(jī)app分時(shí)復(fù)用程序，通過輪詢尋址，分別讀取2個(gè)單節(jié)點(diǎn)傳感器的角度信息，將兩個(gè)單點(diǎn)的角度傳感器的姿態(tài)角信號(hào)分別作減法計(jì)算，最終得到大腿和小腿的夾角。

患者佩戴好下肢固定支架700，并在下肢固定支架700上調(diào)節(jié)膝關(guān)節(jié)活動(dòng)的角度的范圍，穿戴上牽引固定帶200和角度測(cè)量裝置120后，將膝關(guān)節(jié)放置在懸吊器上，將固定板100安裝在小腿上，牽拉裝置的牽拉繩300的掛鉤400掛在牽引固定帶200的掛耳600上；通過手機(jī)端設(shè)定好參數(shù)，進(jìn)行膝關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練。

將帶有通訊模塊的角度測(cè)量裝置120固定在腳踝附近，保證了測(cè)量的角度是真實(shí)反映患者膝關(guān)節(jié)屈曲的角度；牽拉裝置能夠通過智能手機(jī)的app進(jìn)行程序編排，根據(jù)編排的程序進(jìn)行對(duì)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行牽拉，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的康復(fù)訓(xùn)練。

懸吊器將患肢屈膝的體位進(jìn)行了調(diào)整，即直接從患者屈髖90°進(jìn)行訓(xùn)練，這樣減輕了股四頭肌的對(duì)抗，同時(shí)還利用了下肢的重力作用，從而便于屈膝。

膝關(guān)節(jié)的康復(fù)裝置的牽拉裝置、懸吊器、角度測(cè)量裝置120和下肢固定支架700均是可以拆分的，同時(shí)可以快捷組裝，大大提高了便捷性能，同時(shí)能夠通過智能終端控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，并且還能夠在患者家中進(jìn)行治療，大大提高醫(yī)療效率。

本發(fā)明提供的膝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置的牽拉裝置與牽引固定裝置連接，患者將患肢懸吊在懸吊器上，牽拉裝置改變牽拉繩放卷的長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)患者的膝關(guān)節(jié)的牽拉，同時(shí)角度測(cè)量裝置能夠測(cè)量患者膝關(guān)節(jié)屈曲的角度，精確控制膝關(guān)節(jié)的屈曲的角度，對(duì)恢復(fù)和鍛煉膝關(guān)節(jié)的靈活性有很大的幫助。

膝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置能夠使下肢進(jìn)行伸曲的運(yùn)動(dòng)，這樣有利于黏連組織緩慢拉開，并通過組織的代謝作用，使縮短的肌腱等組織緩慢延長(zhǎng)，從而改善屈曲功能。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。