專利名稱：減重式靜態(tài)平衡訓(xùn)練測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種平衡功能障礙患者的康復(fù)訓(xùn)練醫(yī)療器械，尤其涉及一種減重
式靜態(tài)平衡訓(xùn)練測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)腦血管病、帕金森病、顱腦外傷、脊髓損傷年發(fā)病率各為219/10萬(wàn)、100/10萬(wàn)、55. 4/10萬(wàn)和6/10萬(wàn)。而且由于老齡化、自然災(zāi)害頻發(fā)和意外事故增加的緣故，發(fā)病率在逐年增加。這些疾病和損傷會(huì)造成平衡功能障礙，乃至殘疾。以目前存活的320 400萬(wàn)腦血管病重殘患者為例，平衡功能障礙是主要致殘因素之一。多個(gè)循證醫(yī)學(xué)證據(jù)表明，平衡功能練習(xí)是改善功能的重要方式，而對(duì)平衡功能進(jìn)行功能評(píng)定則是訓(xùn)練的前提和總結(jié)療效的必要措施。 靜態(tài)平衡是基本平衡方式，即人體在靜止的支撐面上維持姿勢(shì)穩(wěn)定的能力。國(guó)外發(fā)展平衡評(píng)定/訓(xùn)練系統(tǒng)多年，較先進(jìn)的產(chǎn)品有ultracare和Biodex平衡測(cè)試訓(xùn)練系統(tǒng)等，國(guó)內(nèi)平衡評(píng)定和訓(xùn)練的數(shù)字化設(shè)備發(fā)展則相對(duì)滯后，專利多局限為基礎(chǔ)評(píng)定/訓(xùn)練設(shè)
備。針對(duì)缺乏獨(dú)立站立能力的患者，如何早期進(jìn)行平衡訓(xùn)練是需要進(jìn)行解決的問(wèn)題。目前的主要康復(fù)訓(xùn)練方式是使用另外一套懸吊設(shè)備進(jìn)行減重訓(xùn)練。懸吊設(shè)備使用懸吊帶向上牽引患者體重，需束縛患者軀干部，操作較繁瑣，且易帶來(lái)患者不適。 此外，以往的功能訓(xùn)練產(chǎn)品往往缺乏游戲化訓(xùn)練軟件和視覺(jué)反饋系統(tǒng)，這樣患者和儀器就不能進(jìn)行互動(dòng)，而患者也不能判斷通過(guò)一段時(shí)間的康復(fù)訓(xùn)練，自己恢復(fù)的情況如何，使得訓(xùn)練激發(fā)不起病人的興趣，使病人對(duì)訓(xùn)練顯得沒(méi)有多少信心。這種長(zhǎng)期而乏味的訓(xùn)練，會(huì)影響患者的康復(fù)進(jìn)程，導(dǎo)致康復(fù)效果不理想。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種減重式靜態(tài)平衡訓(xùn)練測(cè)試裝置。 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案一種減重式靜態(tài)平衡訓(xùn)練測(cè)試裝置，包括床座、床架和床板，床架安裝在床座上并與床座可轉(zhuǎn)動(dòng)相連，床板固定在床架上，在床架的前端連接有左、右腳踏板組件，在床架與床座之間設(shè)有床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含一臺(tái)直線步進(jìn)電機(jī)；在床座上安裝有控制箱，該控制箱內(nèi)設(shè)有傳感器接口電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電源模塊，電源模塊分別為傳感器接口電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊提供電源；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的直線步進(jìn)電機(jī)電信號(hào)相連。[0007] 所述的左、右腳踏板組件結(jié)構(gòu)對(duì)稱相同，各包括腳踏板支架、腳前端緩沖器、腳后跟導(dǎo)向軸和腳踏板；腳踏板支架與床架固定相連；腳前端緩沖器和腳后跟導(dǎo)向軸分別連接在腳踏板與腳踏板支架之間；在腳踏板周圍設(shè)有足底壓力傳感裝置，足底壓力傳感裝置與控制箱內(nèi)的傳感器接口電路電信號(hào)相連。 所述的足底壓力傳感裝置由貼有四根應(yīng)變片的懸臂梁組成，貼有四根應(yīng)變片的懸臂梁插裝在由腳踏板、腳踏板支架、腳前端緩沖器和腳后跟導(dǎo)向軸組成的腳底受力部件內(nèi)，足底壓力傳感裝置的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是靜態(tài)姿勢(shì)圖以及重心評(píng)估的基礎(chǔ)。 所述的訓(xùn)練床的床座上安裝有多個(gè)萬(wàn)向調(diào)節(jié)腳輪，并相應(yīng)設(shè)有多個(gè)用于調(diào)節(jié)腳輪上下伸縮的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。 還包括床板角度顯示器，該床板角度顯示器安裝在床架上隨床架一起移動(dòng)。[0011] 本實(shí)用新型的減重式靜態(tài)平衡訓(xùn)練測(cè)試裝置配合計(jì)算機(jī)程序和顯示裝置使用，在使用時(shí)，患者在背部依靠可以傾斜的床板或獨(dú)立站立的狀態(tài)下，進(jìn)行靜態(tài)平衡的功能評(píng)定和訓(xùn)練。 一方面，它利用角度可調(diào)的床板對(duì)背部的支撐作用產(chǎn)生不同的減重效果，另一方面，它利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制和傳感器技術(shù)反映人體的重心和姿勢(shì)變化。它可以進(jìn)行減重訓(xùn)練，開(kāi)展早期康復(fù)，而又避免了懸吊減重的缺點(diǎn)，還具有智能化平衡系統(tǒng)的技術(shù)。

圖1是本實(shí)用新型減重式靜態(tài)平衡訓(xùn)練測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖l，本實(shí)用新型減重式靜態(tài)平衡訓(xùn)練測(cè)試裝置l，包括床座11、床架12和床板13，床架12安裝在床座11上并與床座11通過(guò)轉(zhuǎn)軸6可轉(zhuǎn)動(dòng)相連，并通過(guò)兩頂桿9 (分別設(shè)置在兩側(cè))支撐在床座11上方。床板13固定在床架12上，在床架12的前端連接有左、右腳踏板組件14，在床架12與床座11之間設(shè)有床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15，該床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含一臺(tái)直線步進(jìn)電機(jī)。在訓(xùn)練床的床座11上安裝有多個(gè)萬(wàn)向調(diào)節(jié)腳輪lll，并相應(yīng)設(shè)有多個(gè)用于調(diào)節(jié)腳輪上下伸縮的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)112。在床架12上還安裝有床板角度顯示器8，床板角度顯示器8隨床架12 —起移動(dòng)用于顯示床架12及床板13傾斜的角度。[0014] 本實(shí)用新型中的左、右腳踏板組件14結(jié)構(gòu)對(duì)稱相同，各包括腳踏板支架141、腳前端緩沖器142、腳后跟導(dǎo)向軸143和腳踏板144。腳踏板支架141與床架12固定相連；腳前端緩沖器142和腳后跟導(dǎo)向軸143分別連接在腳踏板144與腳踏板支架141之間。在腳踏板144周圍設(shè)有足底壓力傳感裝置(未圖示出來(lái))，該足底壓力傳感裝置由貼有四根應(yīng)變片的懸臂梁組成，貼有四根應(yīng)變片的懸臂梁插裝在由腳踏板、腳踏板支架、腳前端緩沖器和腳后跟導(dǎo)向軸組成的腳底受力部件內(nèi)，并分別與控制箱2內(nèi)的傳感器接口電路電信號(hào)相連。[0015] 在訓(xùn)練床的床座11上安裝有控制箱2，控制箱2內(nèi)設(shè)有傳感器接口電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電源模塊(未圖示出來(lái))，電源模塊分別為傳感器接口電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊提供電源；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊分別與床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、左下肢支架移動(dòng)機(jī)構(gòu)和右下肢支架移動(dòng)機(jī)構(gòu)中的直線步進(jìn)電機(jī)電信號(hào)相連。 本實(shí)用新型配合主控計(jì)算機(jī)和兩個(gè)顯示屏(主顯示屏和患者用顯示屏)使用，通過(guò)主控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)中心控制，由兩個(gè)顯示屏進(jìn)行顯示。其中主顯示屏放置在操作臺(tái)上，供醫(yī)護(hù)人員使用。主顯示屏能顯示包含病人信息、測(cè)試報(bào)告、功能訓(xùn)練、游戲訓(xùn)練、生成報(bào)告、系統(tǒng)設(shè)置等所有內(nèi)容，同時(shí)能控制患者用顯示屏的內(nèi)容?；颊哂蔑@示屏位于患者訓(xùn)練時(shí)的前方，便于患者觀察訓(xùn)練過(guò)程中力量大小的變化，實(shí)時(shí)主動(dòng)調(diào)節(jié)平衡，患者用顯示屏能顯示訓(xùn)練過(guò)程、游戲的參與過(guò)程以及訓(xùn)練的結(jié)果等內(nèi)容，供患者掌握。 本實(shí)用新型中數(shù)據(jù)的采集和處理，由壓力傳感器組采集足底壓力數(shù)據(jù)，傳輸?shù)娇刂葡鋬?nèi)的傳感器接口電路，由多路傳感變送集成卡(經(jīng)過(guò)信號(hào)放大、濾波、采樣保持)進(jìn)入數(shù)據(jù)采集卡，然后輸出到主控計(jì)算機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，使左右足部用力大小以直觀的柱狀圖，數(shù)字大小的形式顯示出來(lái)，從而使病人可以了解到自己的實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)節(jié)姿勢(shì)和力度。當(dāng)然病人也可以直觀的了解到通過(guò)一段時(shí)間的訓(xùn)練，自己取得了多大的進(jìn)步，有利于幫助病人建立康復(fù)的信心，激發(fā)他們的訓(xùn)練欲望。同時(shí)能通過(guò)采集的各種信號(hào)，進(jìn)行額狀面擺動(dòng)頻率、平均重心、額狀面最大擺幅、額狀面平均擺幅、重心移動(dòng)軌跡總長(zhǎng)度、重心移動(dòng)軌跡總面積和額狀面?zhèn)确綌[速等參數(shù)的計(jì)算及顯示。 本實(shí)用新型中的主控計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)有運(yùn)動(dòng)控制模塊，主控計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制模塊驅(qū)動(dòng)床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的直線步進(jìn)電機(jī)。通過(guò)同步控制步進(jìn)電機(jī)使其正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)床板的轉(zhuǎn)動(dòng)，以此來(lái)達(dá)到床板0 90度任意傾斜的效果。這樣患者就可以實(shí)現(xiàn)平躺、斜躺甚至站立進(jìn)行訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)了各種角度減負(fù)狀態(tài)下的評(píng)估與訓(xùn)練。床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的直線步進(jìn)電機(jī)控制床板運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)身體的傾斜程度。 所述的主控計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)有靜態(tài)平衡評(píng)定訓(xùn)練系統(tǒng)軟件，該減重式靜態(tài)平衡訓(xùn)練測(cè)試裝置使用包括以下步驟 a、讓患者傾斜躺在訓(xùn)練床上，并讓其左右腳分別踩在左右腳踏板上，使左右腳踏板處于同一水平面上； b、根據(jù)患者的實(shí)際情況確定所需的減重重量，并通過(guò)調(diào)節(jié)訓(xùn)練床的傾斜角度以實(shí)現(xiàn)該減重重量； c、患者根據(jù)患者顯示屏的左右下肢用力大小以直觀的柱狀圖以及用力大小，使病人可以了解到自己的實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)節(jié)姿勢(shì)和力度，維持站立平衡。進(jìn)行靜態(tài)平衡測(cè)試評(píng)估以及訓(xùn)練； d、對(duì)病人做靜態(tài)平衡測(cè)試，以得到靜態(tài)姿勢(shì)圖各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)試評(píng)估結(jié)果，所述靜態(tài)姿勢(shì)圖參數(shù)包括額狀面擺動(dòng)頻率、平均重心、額狀面最大擺幅、額狀面平均擺幅、重心移動(dòng)軌跡總長(zhǎng)度、重心移動(dòng)軌跡總面積和額狀面?zhèn)确綌[速。[0024] e 、對(duì)病人做靜態(tài)平衡訓(xùn)練。
權(quán)利要求一種減重式靜態(tài)平衡訓(xùn)練測(cè)試裝置，其特征在于包括床座、床架和床板，床架安裝在床座上并與床座可轉(zhuǎn)動(dòng)相連，床板固定在床架上，在床架的前端連接有左、右腳踏板組件，在床架與床座之間設(shè)有床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含兩臺(tái)直線步進(jìn)電機(jī)和兩付頂桿；在床座上安裝有控制箱，該控制箱內(nèi)設(shè)有傳感器接口電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電源模塊，電源模塊分別為傳感器接口電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊提供電源；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的直線步進(jìn)電機(jī)電信號(hào)相連。
2. 如權(quán)利要求1所述的減重式靜態(tài)平衡訓(xùn)練測(cè)試裝置，其特征在于所述的左、右腳踏板組件結(jié)構(gòu)對(duì)稱相同，各包括腳踏板支架、腳前端緩沖器、腳后跟導(dǎo)向軸和腳踏板；腳踏板支架與床架固定相連；腳前端緩沖器和腳后跟導(dǎo)向軸分別連接在腳踏板與腳踏板支架之間；在腳踏板周圍設(shè)有足底壓力傳感裝置，足底壓力傳感裝置與控制箱內(nèi)的傳感器接口電路電信號(hào)相連。
3. 如權(quán)利要求2所述的減重式靜態(tài)平衡訓(xùn)練測(cè)試裝置，其特征在于所述的足底壓力傳感裝置由貼有四根應(yīng)變片的懸臂梁組成，貼有四根應(yīng)變片的懸臂梁插裝在由腳踏板、腳踏板支架、腳前端緩沖器和腳后跟導(dǎo)向軸組成的腳底受力部件內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求1所述的減重式靜態(tài)平衡訓(xùn)練測(cè)試裝置，其特征在于所述的訓(xùn)練床的床座上安裝有多個(gè)萬(wàn)向調(diào)節(jié)腳輪，并相應(yīng)設(shè)有多個(gè)用于調(diào)節(jié)腳輪上下伸縮的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求1所述的減重式靜態(tài)平衡訓(xùn)練測(cè)試裝置，其特征在于還包括床板角度顯示器，該床板角度顯示器安裝在床架上隨床架一起移動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種減重式靜態(tài)平衡訓(xùn)練測(cè)試裝置，它包括床座、床架和床板，床架安裝在床座上并與床座可轉(zhuǎn)動(dòng)相連，床板固定在床架上，在床架的前端連接有左、右腳踏板組件，左右腳踏板組件上分別設(shè)有足底壓力傳感裝置，在床架與床座之間設(shè)有床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在床座上安裝有控制箱。通過(guò)本實(shí)用新型的裝置可獲取病人背部支撐減重(或不減重)形式下的維持站立平衡過(guò)程中雙下肢用力的數(shù)據(jù)，用于評(píng)估靜態(tài)姿勢(shì)下的多種參數(shù)。本實(shí)用新型能在任意傾斜角度背部支撐減重狀態(tài)下進(jìn)行靜態(tài)平衡功能的測(cè)試和訓(xùn)練。
文檔編號(hào)A63F13/00GK201516133SQ20092021047
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者劉穎, 吳毅, 安美君, 張峰, 徐秀林, 李放, 胡永善, 胡秀枋, 賈杰, 鄒任玲 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院;上海理工大學(xué)