一種智能腰椎牽引床的製作方法

2023-10-04 17:58:44

本發明涉及一種醫療器械，特別是涉及一種多功能智能化進行腰椎牽引的智能腰椎牽引床。

背景技術：

由於人們工作壓力的增大，很多腰椎、頸椎、肩頸的職業病逐漸顯現，患病者苦不堪言，腰椎鍵盤突出是其中一種常見的腰椎疾病，腰椎間盤突出症是由於腰椎間盤變性，纖維環破裂，髓核突出(包括膨出、突出和脫出)刺激或壓迫神經根、馬尾神經所表現出來的一系列臨床症狀和體徵，俗稱「腰突症」，而且腰椎間盤突出往往同時伴隨坐骨神經痛等症的並發，是臨床的常見病和引起腰腿痛最主要的原因，常給患者的生活和工作帶來諸多痛苦，甚至造成殘疾，喪失勞動能力。

目前醫院及一些理療診所使用帶有治療與輔助治療功能的智能理療床對患者的病症進行調整。但是目前的智能理療床基本上只是帶著牽引或者拉伸的功能，對部分患者甚至腰椎病、頸椎病嚴重的患者，並不適合，如果醫生操作不到位，很可能引起可怕的醫療事故。另外，現有技術中機構的調節以及裝置的啟動均需要人工進行，因而容易出現誤差和調整不到位的問題。

現有技術中採用的牽引大多需要在醫生等專業人士的指導下進行，患者無法根據自身情況，在家裡進行的安全和有效的腰椎牽引，且目前的技術無法讓患者了解自身在牽引過程中身體指數的變化，進而根據患者的情況調整牽引過程，以實現智能和自動化的牽引。

技術實現要素：

本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種能實時監測患者的牽引過程，並根據患者的身體狀況調整牽引過程的智能化和自動化的智能腰椎牽引床。

本發明為實現上述目的採用的技術方案是：智能腰椎牽引床包括床身、用於支撐床身的支腳、腰椎康復單元、肩頸康復單元和控制單元，所述的床身包括與支腳連接的支撐架，以及與支撐架連接的床板，在所述的床板沿床身長度方向上設置齒條及引導槽，沿床身方向為方向y，垂直該上下方向定義為左右方向x。

所述腰椎康復單元包括第一移動裝置、第二移動裝置和滾軸康復器，第一移動裝置底面沿上下方向y設置多個第一移動裝置引導凸塊，該第一移動裝置以各該第一移動裝置引導凸塊可滑移地套設於該床板的引導槽，該第一移動裝置上沿左右方向x設置多個第一移動裝置引導凸塊，並沿上下方向設置一方向限止槽，且該第一移動裝置上設置第一電機、第一電機第一齒輪、第一電機第二齒輪、第一電機第三齒輪以及第一電機第四齒輪，該第一電機具有一旋轉軸心，該第一電機第一齒輪可樞轉地設置於該第一移動裝置內並與該第一電機的旋轉軸心嚙合，該第一電機第二齒輪與該第一電機第一齒輪同心層迭設置並與其同動，第一電機第三齒輪可樞轉地設置於該床板上並與該第一電機第二齒輪嚙合，而該第一電機第四齒輪與該第一電機第三齒輪同軸心設置並與其同動，且該該第一電機第四齒輪穿出該第一移動裝置與床板的齒條嚙合。

運作時，開啟該第一電機，該第一電機的旋轉軸心驅動與其嚙合的該第一電機第一齒輪旋轉，該第一電機第一齒輪連動該第一電機第二齒輪旋轉，該第一電機第二齒輪驅動與其嚙合的第一電機第三齒輪旋轉，該第一電機第三齒輪連動該第一電機第四齒輪，而當該第一電機第四齒輪旋轉，嚙合於齒條的該第一電機第四齒輪便會相對齒條形成線性運動，且會帶動整組該第一移動裝置沿上下方向y移動，同時，設置於第一移動裝置上的第二移動裝置及設置於該第二移動裝置上的滾軸康復器也產生上下方向y的移動，以實現對使用者產生上下滑移康復的目的。

所述第二移動裝置底面沿左右方向x設置第二移動裝置引導槽，該第二移動裝置以第二移動裝置導引槽可滑移地套覆於該第一移動裝置的第一移動裝置引導凸塊上，而該第二移動裝置內設置第二電機、第二電機第一齒輪、第二電機第二齒輪、第二電機第三齒輪、第二電機第四齒輪、第二電機第五齒輪以及第二電機第六齒輪，第二移動裝置的上下兩端的上表面沿x方向設置兩條滑軌。

若開啟該第二電機，該第二電機的驅轉軸心旋轉並驅動第二電機第一齒輪轉動，第二電機第一齒輪連動第二電機第二齒輪轉動，第二電機第二齒輪驅動與其嚙合的第二電機第三齒輪旋轉，第二電機第三齒輪驅動與其嚙合的第二電機第四齒輪轉動，第二電機第四齒輪連動該第二電機第五齒輪，而該第二電機第五齒輪便能驅動與其嚙合的第二電機第六齒輪轉動，當該第二電機第六齒輪轉動時，由於該第二電機第六齒輪是設置於該第二移動裝置上，而該第二移動裝置受第一移動裝置引導凸塊的左右方向x移動限制，且該第二電機第六齒輪又受方向限止軸於方向限止槽內的上下方向y移動限制，因此當該第二電機第六齒輪轉動時，會將轉動的轉動量轉換成沿左右方向x及上下方向y的移動量，亦即，該方向限止軸會於方向限止槽內沿上下方向y產生上下移動；而第二移動裝置則受限於第一移動裝置引導凸塊沿左右方向x產生左右移動。

所述滾軸康復器包括兩個滾輪、滾軸和牽引軸，兩個滾輪分別設於滾軸的兩端，並分別與第二移動裝置上的兩條滑軌配合，牽引軸沿長度方向的軸線位置設置貫穿於牽引軸的孔，滾軸穿過該孔使牽引軸套設於滾軸的中間位置，滾軸康復器還可設置多個限位塊，限位塊可拆卸的卡設於滑軌上，以限定滾輪在滑軌上的滑動，牽引軸的長度可選，以適應不同體型的患者的腰部尺寸，牽引軸還可設計成在長度方向具有曲面外周，以適應人體的腰部生物曲線。

所述肩頸康復單元設在床板的床頭一端，其包括驅動部件、振動部件、支架，左右滑道機構和其它輔助機構；支架設在床板的端部；驅動部件包括電機導軌、第三電機、電機鏈輪、鏈條、立板、從動鏈輪、迴轉軸、支撐座、垂直導軌、外擋板和加強筋；電機導軌通過螺栓固定在床板上，電機通過螺栓與電機導軌固定，電機鏈輪通過鍵與電動機電機軸連接，立板通過螺栓與床板固定，加強筋通過螺栓連接與立板、底板固定，垂直導軌通過螺栓連接與立板固定，垂直導軌通過與滑塊配合確定左右滑道機構上下運動方式，支撐座通過螺栓連接固定在底板上，迴轉軸與支撐座中間通過軸承連接，迴轉軸的一端與從動鏈輪通過鍵連接。

左右滑道機構由滑塊、滑動軸承、左右滑道、擋板、曲柄盤組成；左右兩個滑塊通過螺栓連接在左右滑道的兩端，曲柄盤的凸出軸端與滑動軸承的內圈過渡配合，擋板的通孔與曲柄盤的凸出軸間隙配合，擋板在滑動軸承與曲柄盤之間，擋板、滑動軸承在曲柄盤凸出軸的帶動下一起在左右滑道內滑動。

振動部件包括振動裝置、拉杆和拉手；振動裝置由導杆、螺母、下端彈簧、第一固定塊、上端彈簧、第二固定塊、振動側板組成；上端彈簧套在導杆上並頂住導杆上階梯軸，第一固定塊套在導杆上，第一固定塊上端面頂住上端彈簧的另一端，下端彈簧套在導杆上頂住第一固定塊的下端面，螺母與導杆的螺紋部分連接頂住下端彈簧的另一端，第二固定塊套在導杆的另一端，兩塊振動側板通過螺栓與第一固定塊、第二固定塊連接對稱分布在第一固定塊、第二固定塊的兩側。

迴轉軸另一端通過鍵連接與左右滑道機構的曲柄盤固定，外擋板通過螺栓連接與左右滑道機構的左右滑道固定，兩個振動裝置中的振動側板通過螺栓與左右滑道機構中的左右滑道固定連接，拉杆與左右兩自由振動裝置中的導杆端孔配合，拉手分別與拉杆的兩端配合。

所述控制單元具有設在床板、腰椎康復單元和肩頸康復單元處的多個力傳感器，控制單元還包括單片機、顯示屏和控制面板，多個力傳感器可以實時測量牽患者的身體各部位受力情況，例如設在腰椎康復單元的傳感器為壓力傳感器，其可以測量人體的重心分布，進而決定腰椎康復單元的滾軸康復器的位置，設在肩頸康復單元為拉力傳感器，實時測量裝置對肩頸的拉力，以使患者可以根據自身情況設定合理的拉力閾值，顯示屏可以顯示人體的二維模型，進而輔助患者快速選定滾軸康復器進行牽引的部位，顯示屏還可以編輯操作程序，通過患者設定多個自動執行的程序，實現自動化和智能化牽引的目的，單片機分別和第一驅動電機、第二驅動電機、第三電機、顯示屏，以及多個傳感器電連接，通過傳感器傳回來的實時數據，輔助患者確定下一步牽引方案，控制單元還可在腰椎康復單元和肩頸康復單元設置多個心率和血壓傳感器，實時測量患者在康復的過程中的身體狀況。

本發明的有益效果是：

(1)本發明通過控制單元實時監測患者的牽引過程，實現了自動化和智能化的牽引過程，便於患者在家進行安全的腰椎牽引。

(2)本發明在進行腰椎牽引的同時，還能實現肩頸部位的康復治療，利於患者的身體全面康復。

(3)本發明可不利用電力的情況下，通過患者的自身動力可實現人力驅動的腰椎康復治療。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的腰椎康復單元示意圖；

圖3為本發明的腰椎康復單元的驅動和傳動結構的示意圖；

圖4為本發明的滾軸康復器的示意圖；

圖5為本發明的肩頸康復單元示意圖；

圖6為本發明的肩頸康復單元的左右滑道機構結構示意圖；

圖7為本發明的肩頸康復單元的振動裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1所示，智能理療床，包括床身、用於支撐床身的支腳2、腰椎康復單元3、肩頸康復單元4和控制單元5，所述的床身包括與支腳連接的支撐架1，以及與支撐架1連接的床板11，在所述的床板11沿床身長度方向上設置一齒條111及引導槽112，沿床身方向為y方向，垂直該上下方向y定義為左右方向x。

如圖2、3、4所示，所述腰椎康復單元3包括第一移動裝置31、第二移動裝置32和滾軸康復器33，第一移動裝置31底面沿上下方向y設置多個第一移動裝置引導凸塊311，該第一移動裝置31以各該第一移動裝置引導凸塊311可滑移地套設於該床板11的引導槽112，該第一移動裝置31上沿左右方向x設置多個第一移動裝置引導凸塊312，並沿上下方向y設置一方向限止槽313，且該第一移動裝置31上設置第一電機314、第一電機第一齒輪315、第一電機第二齒輪316、第一電機第三齒輪317以及第一電機第四齒輪318，該第一電機314具有一旋轉軸心3141，該第一電機第一齒輪315可樞轉地設置於該第一移動裝置內並與該第一電機314的旋轉軸心3141嚙合，該第一電機第二齒輪316與該第一電機第一齒輪315同心層迭設置並與其同動，第一電機第三齒輪317可樞轉地設置於該床板11上並與該第一電機第二齒輪316嚙合，而該第一電機第四齒輪318與該第一電機第三齒輪317同軸心設置並與其同動，且該該第一電機第四齒輪318穿出該第一移動裝置31與床板11的齒條111嚙合。

運作時，開啟該第一電機314，該第一電機314的旋轉軸心3141驅動與其嚙合的該第一電機第一齒輪315旋轉，該第一電機第一齒輪315連動該第一電機第二齒輪316旋轉，該第一電機第二齒輪316驅動與其嚙合的第一電機第三齒輪317旋轉，該第一電機第三齒輪317連動該第一電機第四齒輪318，而當該第一電機第四齒輪318旋轉，嚙合於齒條111的該第一電機第四齒輪318便會相對齒條111形成線性運動，且會帶動整組該第一移動裝置31沿上下方向y移動，同時，設置於第一移動裝置31上的第二移動裝置32及設置於該第二移動裝置32上的滾軸康復器33也產生上下方向y的移動，以實現對使用者產生上下滑移康復的目的。

所述第二移動裝置32底面沿左右方向x設置第二移動裝置引導槽321，該第二移動裝置32以第二移動裝置導引槽321可滑移地套覆於該第一移動裝置31的第一移動裝置引導凸塊312上，而該第二移動裝置32內設置第二電機322、第二電機第一齒輪323、第二電機第二齒輪324、第二電機第三齒輪325、第二電機第四齒輪326、第二電機第五齒輪327以及第二電機第六齒輪328，第二移動裝置32的上下兩端的上表面沿x方向設置兩條滑軌329。

若開啟該第二電機322，該第二電機322的驅轉軸心3221旋轉並驅動第二電機第一齒輪323轉動，第二電機第一齒輪323連動第二電機第二齒輪324轉動，第二電機第二齒輪324驅動與其嚙合的第二電機第三齒輪325旋轉，第二電機第三齒輪325驅動與其嚙合的第二電機第四齒輪326轉動，第二電機第四齒輪326連動該第二電機第五齒輪327，而該第二電機第五齒輪327便能驅動與其嚙合的第二電機第六齒輪328轉動，當該第二電機第六齒輪328轉動時，由於該第二電機第六齒輪328是設置於該第二移動裝置32上，而該第二移動裝置32受第一移動裝置引導凸塊312的左右方向x移動限制，且該第二電機第六齒輪328又受方向限止軸3281於方向限止槽313內的上下方向y移動限制，因此當該第二電機第六齒輪328轉動時，會將轉動的轉動量轉換成沿左右方向x及上下方向y的移動量，亦即，該方向限止軸3281會於方向限止槽313內沿上下方向y產生上下移動；而第二移動裝置32則受限於第一移動裝置引導凸塊312沿左右方向x產生左右移動。

所述滾軸康復器33包括滾輪331和332、滾軸333和牽引軸334，滾輪331和332設於滾軸333的兩端，並分別與第二移動裝置32上的兩條滑軌329配合，牽引軸334沿長度方向的軸線位置設置貫穿於牽引軸334的孔335，滾軸333穿過該孔335使牽引軸334套設於滾軸333的中間位置，滾軸康復器33還可設置多個限位塊336，限位塊336可拆卸的卡設於滑軌329上，以限定滾輪331和332在滑軌329上的滑動，牽引軸334的長度可選，以適應不同體型的患者的腰部尺寸，牽引軸334還可設計成在長度方向具有曲面外周，以適應人體的腰部生物曲線。

如圖5所示，所述肩頸康復單元4設在床板11的床頭一端，其包括驅動部件、振動部件、支架43、左右滑道機構44和其它輔助機構；支架43設在床板11的端部；驅動部件包括電機導軌4101、第三電機4102、電機鏈輪4103、鏈條4104、立板4105、從動鏈輪4106、軸4107、支撐座4108、垂直導軌4109、外擋板4110和加強筋4111；電機導軌4101通過螺栓固定在床板11上，電機4102通過螺栓與電機導軌4101固定，電機鏈輪4103通過鍵與電動機4102電機軸連接，立板4105通過螺栓與床板11固定，加強筋4111通過螺栓連接與立板4105、底板431固定，垂直導軌4109通過螺栓連接與立板4105固定，垂直導軌4109通過與滑塊441配合確定左右滑道機構44上下運動方式，支撐座4108通過螺栓連接固定在底板431上，軸4107與支撐座4108中間通過軸承連接，軸4107的一端與從動鏈輪4106通過鍵連接。

如圖6所示，左右滑道機構44由滑塊441、滑動軸承442、左右滑道443、擋板444、曲柄盤445組成；左右兩個滑塊441通過螺栓連接在左右滑道443的兩端，曲柄盤445的凸出軸端與滑動軸承442的內圈過渡配合，擋板444的通孔與曲柄盤445的凸出軸間隙配合，擋板444在滑動軸承442與曲柄盤445之間，擋板444、滑動軸承442在曲柄盤445凸出軸的帶動下一起在左右滑道443內滑動。

如圖7所示，振動部件包括振動裝置421、拉杆422和拉手423；振動裝置421由導杆4211、螺母4212、下端彈簧4213、第一固定塊4214、上端彈簧4215、第二固定塊4216、振動側板4217組成；上端彈簧4215套在導杆4211上並頂住導杆4211上階梯軸，第一固定塊4214套在導杆4211上，第一固定塊4214上端面頂住上端彈簧4215的另一端，下端彈簧4213套在導杆4211上頂住第一固定塊4214的下端面，螺母4212與導杆4211的螺紋部分連接頂住下端彈簧4213的另一端，第二固定塊4216套在導杆4211的另一端，兩塊振動側板4217通過螺栓與第一固定塊4214、第二固定塊4216連接對稱分布在第一固定塊4214、第二固定塊4216的兩側。

軸4107另一端通過鍵連接與左右滑道機構44的曲柄盤445固定，外擋板4110通過螺栓連接與左右滑道機構44的左右滑道443固定，兩個振動裝置421中的振動側板4217通過螺栓與左右滑道機構44中的左右滑道443固定連接，拉杆422與左右兩自由振動裝置421中的導杆4211端孔配合，拉手423分別與拉杆422的兩端配合。

所述控制單元5具有設在床板11、腰椎康復單元3和肩頸康復單元4處的多個力傳感器，控制單元5還包括單片機51、顯示屏52和控制面板53，多個力傳感器可以實時測量牽患者的身體各部位受力情況，例如設在腰椎康復單元3的傳感器為壓力傳感器，其可以測量人體的重心分布，進而決定腰椎康復單元3的滾軸康復器33的位置，設在肩頸康復單元4為拉力傳感器，實時測量裝置對肩頸的拉力，以使患者可以根據自身情況設定合理的拉力閾值，顯示屏53可以顯示人體的二維模型，進而輔助患者快速選定滾軸康復器33進行牽引的部位，顯示屏53還可以編輯操作程序，通過患者設定多個自動執行的程序，實現自動化和智能化牽引的目的，單片機51分別和第一驅動電機314、第二驅動電機322、第三電機4102、顯示屏53,和多個傳感器電連接，通過傳感器傳回來的實時數據，輔助患者確定下一步牽引方案，控制單元5還可在腰椎康復單元3和肩頸康復單元4設置多個心率和血壓傳感器，實時測量患者在康復的過程中的身體狀況。

上述實施例只是為了說明本發明的技術構思及特點，其目的是在於讓本領域內的普通技術人員能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡是根據本發明內容的實質所作出的等效的變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。