一種下肢癱瘓的復健機的製作方法

2023-06-28 03:38:51 2

專利名稱：一種下肢癱瘓的復健機的製作方法
技術領域：
急性腦血管疾病(一般稱腦中風)及脊椎病變常使患者產生下肢癱瘓的現象，下肢癱瘓後，其髖關節、膝關節及踝關節，常因缺乏被動性關節運動而導致關節僵直、肌肉萎縮，並可能進一步造成患者長久臥病而產生褥瘡。因此在病情未惡化前，應予及時而適當的物理復健。
然現今復鍵師人力嚴重缺乏，多數患者無法得到充分的復健治療，導致下肢殘廢、無法適應家庭及社會生活，且為家庭、社會增加許多負擔。
而目前所使用的機械式復健機僅能幫助下肢作單純的彎曲、伸張動作，無法幫助髖、膝及踝關節作旋轉運動，其功能仍十分簡單，因此下腳的肌肉或關節未能充分使用到，造成其功能持續退化。故現有的復健機仍無法有效替代人工復健方式。
基於上述原因，若能提供一臺復健功能完整的機械則可有效替代部分人力。利用機械方式代替人工，使上述的關節能作有規律且定時定量的運動，以減少關節發生僵直、肌肉萎縮及產生褥瘡的機會，對患者及其家人而言應具有相當大的助益。
本實用新型涉及一種復健機，特別是涉及一種下肢癱瘓的復健機，其具有多個運動自由度的功能；可協助癱瘓的下肢作更多自由度的運動，有利於腦血管及脊椎病變的患者下肢的復健，在積極方面可幫助其早日康復；消極方面可減少病情持續惡化發生。
本實用新型的復健機是以電力為能源驅動滑動機構作機械位移，產生三度空間的運動，且該運動範圍及速度可調整，可帶動患者下肢的髖關節、膝關節、踝關節作適當周期及負荷之上下及外展與內縮的被動運動。
本實用新型的復健機包括；一橫向移動滑塊機構、一大腿支撐滑動機構及一腳掌支撐滑動機構；其中該橫向移動滑塊機構乃利用具有球接頭的橫向移動滑塊產生機構的旋轉運動，使患者的肢體可向左右兩側轉動；該大腿支撐滑動機構除具有支撐大腿之功能外，並利用一大腿滑座，使下肢在收縮及伸展之過程中得以順暢進行，而患者亦不致受傷；該腳掌支撐滑動機構，其可供在腳體曲膝及伸展期間，腳掌得自由移動而不致受到不當之壓迫，此滑動機械並可設定與水平面呈某一角度，使腳掌向內彎曲在適當的角度範圍內。
本實用新型的目的有三方面(1)增加癱瘓下肢的髖關節、膝關節及踝關節的活動範圍，有利患者肢體功能的增強；(2)增進癱瘓肢體的血液循環及關節活動以減少褥瘡的發生；及(3)可機動地為患者作復健，有利患者肢體功能上的庚復。
本實用新型的技術方案在於提供一種下肢癱瘓的復健機，其特徵在於包括-底座，由前向後之縱長方向定義一縱軸Y，該底座可穩定地平置於任一平面上；-橫向移動滑塊機構，其具有一橫向螺杆、一對橫向滑軌、一橫向滑塊、一球接頭、一球接頭座、一大腿前滑軌固定座、一對縱向滑軌與一縱向螺杆，該對橫向滑軌是垂直該縱軸Y而固定在底座之靠近前端處，該橫向螺杆位在該對橫向滑軌之間，該橫向滑軌可被該橫向螺杆驅動而在該對橫向滑軌上移動，該橫向滑塊前端具有一球接頭而與該球接頭座作連接，該球接頭座連接該對縱向滑軌之一端，而該縱向滑軌之另一端固定在底座上；-大腿支撐滑動機構，其位於底座之前半部，具有一第一及第二長杆、一大腿滑座及一縱向滑座，該第一長杆之一端與該底座是以樞軸方式連接，另一端則與該第二長杆之一端以樞軸方式連接，該第二長杆之另一端與該縱向滑座以樞軸方式連接，而該滑座可在該縱向滑軌上移動；-腳撐支撐滑動機構，位於該底座之後半部，具有一對滑軌及一腳滑座，該滑軌之前端兩端各固定在該底座。
所述的下肢癱瘓的復健機，其特徵在於橫向機構的橫向螺杆及縱向螺杆各以一具馬達驅動旋轉。
所述的肢癱瘓的復健機，其特徵在於該橫向滑塊移動的距離使該球接頭座順時針與逆時針轉動之角度均為35°。
所述的下肢癱瘓的復健機，其特徵在於該腳掌支撐滑動機構的滑軌與水平面間的傾斜角度範圍為12°至18°。
所述的下肢癱瘓的復健機，其特徵在於該大腿支撐滑動機構另包括一大腿支撐座，該大腿支撐座是用於支撐大腿並可在該第一長杆上自由滑動。
所述的下肢癱瘓的復健機，其特徵在於該縱向螺杆與馬達之間以一撓性接頭連接。
所述的下肢癱瘓的復健機，其特徵在於，所述產生腳掌向內彎的角度範圍為5°-15°。
本實用新型與已有技術相比優點和積極效果非常明顯，由上述技術方案可知本實用新型的優點在於，除了開動馬達52可作一般下肢彎曲之動作，亦可開動另一馬達51使該大腿支撐滑動機構3作小輻度的旋動，如此，可令患者之髖關節作旋轉運動，即圖2所示的之大腿內縮、外展角度。本實用新型的復健機，經實際測試的結果，可使患者之髖關節最大屈曲角度在90°-100°之範圍，內縮與外展角度可達30°-35°，可適合不同身高的患者，並能在髖關節屈曲、大腿內縮、外展、踝關節小角度壓迫運動之三方向運動，且不會使患者造成二次傷害。
本實用新型的復健機是一種新穎而獨特的機構設計，並經多次模擬試用，均可獲得極佳效果，足見具有醫學復健上的利用價值。
下面參照附圖通過最佳實施例對本實用新型一種下肢癱瘓的復健機進行詳細描述。附圖中


圖1顯示本實用新型中有關髖關節屈曲角度的定義；圖2顯示本實用新型中有關大腿部位內縮及外展的定義；
圖3為本實用新型復健機內部機構組合的俯視圖；圖4為本實用新型復健機內部機構組合之前視圖；圖5為本實用新型復健機構中之橫向平移滑動機構，利用橫向螺杆帶動橫向滑塊，進而帶動縱向滑軌旋轉之示意圖；圖6為本實用新型復健機支撐大腿支撐滑動機構圖；圖7為本實用新型復健機支撐腳掌部位之腳掌支撐滑動機構圖；圖8顯示本實用新型復健機之大腿滑座在大腿伸張時的位置；圖9顯示本實用新型復健機之大腿滑座在大腿屈曲時的位置；及
圖10顯示髖關節向上屈曲時，大腿、大小與腳掌之相關位置。
茲配合圖式將本實用新型較佳實施例詳細說明如下。
圖1及2分別顯示有在髖關節屈曲角度之定義及有關大腿部位內縮及外展之定義。有關本實新型，如圖3及圖4所示，該功能復健機包括一橫向移動滑塊機構2、一大腿支撐滑動機構3及一腳掌支撐滑動機構4；諸機構分別固定在一底座1上。其中定義底座1之縱長方向為座標軸Y，橫方向為X軸向，垂直X-Y平面為Z軸向。
本復健機結構中，該大腿支撐滑動機構3包括一第一長杆31、一第二長杆32、一大腿滑座33、一大腿支撐座34及一縱向滑座35。當一馬達52啟動時，經由一撓性接頭53使與其連接之一縱向螺杆27被帶動旋轉，該縱向滑座35便以Y軸向沿著兩平行之縱向滑軌26及該縱向螺杆27移動。當該縱向滑座35移動時，便與該第一長杆31及第二長杆32構成一基本之曲柄滑塊機構。該第一長杆31得以因改變該縱向滑座35的位移而改變角度，並可由該縱向螺杆27的正反向交互轉動，使該縱向滑座35產生往復式運動，並進而使該第一長杆31產生正反向旋轉運動。另外，支撐大腿之該大腿滑座33採用可滑動之機構，可自由地在該第一長杆31上滑動，其詳圖如圖6所示。
該橫向移動滑塊機構2包括一對平行之橫向滑軌21、一橫向螺杆22、一橫向滑塊23、一球接頭24、一球接頭座25、一對平行之縱向滑軌26、一縱向螺杆27、一對橫向滑軌支架28；其中該橫向螺杆22連接至馬達51，該馬達51轉動時帶動該橫向螺杆22旋轉，進而帶動其上之該橫向滑塊23朝X軸向沿著該橫向滑軌21及橫向螺杆22上平移。該球接頭24設置於該橫向滑塊23上，並與球接頭座25相接，而該球接頭座25是繞該縱向螺杆27軸心旋轉，圖5顯示其連接之詳細情形。再同時參閱圖3及圖4，當該橫向滑塊23平移時，其上之該球接頭24驅動該球接頭座25作旋轉運動，進而使連接於其上之縱向滑軌26旋轉。當該縱向滑軌26旋轉時，位於其上之該縱向滑座25跟著旋轉，並驅使該第二長杆32及第一長杆31旋轉。
由於不同的患者之小腿長度可能亦不同，本實用新型因應不同患者在小腿長度上之差異，特設計一腳撐支滑動機構4。將固定腳掌之一腳掌支撐座45安置在特別設計的兩互相平行之傾斜滑軌41上，其詳圖如圖7所示，其中該滑軌41之傾斜角度約15°。傾斜角之設計目的乃考慮病患之髖關節在往上屈曲時，避免其腳掌過度受力而對腳踝造成傷害。如圖4及
圖10所示，當大腿、小腿與腳掌固定在起始位置(即大腿屈曲)時，小腿與腳掌夾角為A1，且A1=90°。當大腿髖關節往上屈曲時，若採用水平滑軌，則小腿與腳掌的夾角為A2。若採用傾斜滑軌，則小腿與腳掌的夾角為A3，由圖上顯示A2＜A3，角度越小，表示腳掌所受的壓力越大，產生疼痛或受傷的機率也越高，因此滑軌設計適當的傾斜角是必要的。此外，若傾斜角度為15°，則髖關節屈曲90°時，A3約等於85°，亦即，病患的腳底將受到小角度(5°)之壓迫，相當於對腳踝關節施予被動性的運動，如此亦可減輕踝關節僵硬之現象。簡言之，此腳掌支撐滑動機構4的特徵是可適合不同小腿長度之患者以避免踝關節受傷，並能同時對踝關節施予小角度的往復運動。
如圖4所示，使用本復健機時，先使患者平躺，將需要復健之大腿放置在該大腿滑座33之大腿支撐座34上，腳掌放置在該腳掌支撐座45上，並繫緊固定。開動復健機時可先使用慢速度，待確定無任何問題時，再以正常速度進行。
在髖關節上下屈曲及內外展的時候，上述的運動方式會使大腿承受上拉或下壓的外力，此種外力會引起復健患者的不適，甚至引起二次傷害。為避免此現象，支撐大腿之該大腿滑座33採用可滑動之機構，如圖8、圖8及圖4所示。當髖關節屈曲時，可發現該大腿滑座33亦相對於該第一長杆31向上滑動。此設計除了能解除上述大腿受拉式或受壓之外力作用外，亦因應不同病患大腿長度的不同，而可作一適合的調整，此亦為本機構特徵之一。
本實用新型的構造和特徵，經上述詳細說明及例示後，將更為具體，惟欲強調，該實施例是僅作為例示說明本實用新型較佳操作狀態之用，而非用以局限本實用新型的範圍，其他任何不脫離本實用新型精神下所為之改良或變更，皆屬本實用新型保護範圍。
權利要求1.一種下肢癱瘓的復健機，其特徵在於包括-底座，由前向後之縱長方向定義一縱軸Y，該底座可穩定地平置於任一平面上；-橫向移動滑塊機構，其具有一橫向螺杆、一對橫向滑軌、一橫向滑塊、一球接頭、一球接頭座、一大腿前滑軌固定座、一對縱向滑軌與一縱向螺杆，該對橫向滑軌是垂直該縱軸Y而固定在底座之靠近前端處，該橫向螺杆位在該對橫向滑軌之間，該橫向滑軌可被該橫向螺杆驅動而在該對橫向滑軌上移動，該橫向滑塊前端具有一球接頭而與該球接頭座作連接，該球接頭座連接該對縱向滑軌之一端，而該縱向滑軌之另一端固定在底座上；-大腿支撐滑動機構，其位於底座之前半部，具有一第一及第二長杆、一大腿滑座及一縱向滑座，該第一長杆之一端與該底座是以樞軸方式連接，另一端則與該第二長杆之一端以樞軸方式連接，該第二長杆之另一端與該縱向滑座以樞軸方式連接，而該滑座可在該縱向滑軌上移動；一腳撐支撐滑動機構，位於該底座之後半部，具有一對滑軌及一腳滑座，該滑軌之前端兩端各固定在該底座。
2.根據權利要求1所述的下肢癱瘓的復健機，其特徵在於橫向機構的橫向螺杆及縱向螺杆各以一具馬達驅動旋轉。
3.根據權利要求1所述的下肢癱瘓的復健機，其特徵在於該橫向滑塊移動的距離使該球接頭座順時針與逆時針轉動之角度均為35°。
4.根據權利要求1所述的下肢癱瘓的復健機，其特徵在於該腳掌支撐滑動機構的滑軌與水平面間的傾斜角度範圍為12°至18°。
5.根據權利要求1所述的下肢癱瘓的復健機，其特徵在於該大腿支撐滑動機構另包括一大腿支撐座，該大腿支撐座是用於支撐大腿並可在該第一長杆上自由滑動。
6.根據權利要求2所述的下肢癱瘓的復健機，其特徵在於該縱向螺杆與馬達之間以一撓性接頭連接。
7.根據權利要求4所述的下肢癱瘓的復健機，其特徵在於，所述產生腳掌向內彎的角度範圍為5°-15°。
專利摘要本實用新型涉及一種復健機,特別是一涉及一種下肢癱瘓的復健機。該復健機包括:一橫向平移滑塊機構,其可利用定向定量移動的橫向滑塊,藉著一球接頭帶動縱向滑軌的旋轉,並進而使大腿部位作外展或內縮的往復運動,外展或內縮的角度範圍在0°—35°之間;一大腿支撐滑動機構,其適用於大腿長度在20—60公分的範圍內,及一腳掌支持滑動機構,其中支撐腳掌支撐座的滑軌傾斜角度範圍為12°—18°。
文檔編號A61H1/02GK2330349SQ9724933
公開日1999年7月28日 申請日期1997年11月20日 優先權日1997年11月20日
發明者陳佳萬, 張安欣, 郭有順 申請人:私立亞東工業專科學校, 財團法人徐元智先生醫藥基金會附設, 亞東紀念醫院, 朱耀棠