[发明专利]一种绳索型脊椎侧弯康复医疗机器人

说明书

技术领域

本发明涉及康复医疗机器人领域，具体涉及一种用于特发性脊椎矫形的绳索型脊椎侧弯康复医疗机器人。

背景技术

脊椎侧弯是指脊椎发生横向异常弯曲。现有研究表明，脊椎侧弯不仅导致患者外观畸形，还严重危及人体的消化系统、内分泌系统、肌肉系统、骨骼组织和神经系统。脊椎病态弯曲挤压骨骼、肌肉、神经和内脏等，使人产生疼痛，严重时甚至累及脊髓，导致人体机能丧失，出现完全性或不完全性瘫痪。特别是对于青少年骨骼发育时期，如未接受治疗，病情有严重恶化趋势。

目前脊椎侧弯治疗主要有手术疗法和非手术疗法两种。其中手术疗法风险较大，对于特发性脊椎侧弯青少年患者主要采用非手术疗法。近年来，非手术疗法主要应用脊椎侧弯矫形器，且研究表明脊椎侧弯矫形器能够有效阻止青少年特发性脊椎侧弯进一步恶化，避免手术治疗。目前典型脊椎侧弯矫形器主要有密尔沃基(Milwaukee)型[主要适用于年龄较小,20—50度侧凸,病情进展缓慢的脊椎侧弯患者]、波士顿(Boston)型矫形器[主要适用于腰部侧凸患者]、大阪医大(OMC)型矫形器、法国人发明的色努(Cheneau)型矫形器[适用于第6胸椎以下,45度左右的侧凸患者]及其改型CBW[色努一波士顿一威士巴登]型矫形器等。但此类固定矫形器顺应性差，限制患者肌肉发育，妨碍患者正常生活。为改善顺应性，近期提出了采用柔性带方式实现矫形的SpineCor矫形概念，改善了患者身体机能灵活性，但大大降低了矫形效果。综合国内外研究现状及医疗应用表明，现有脊椎侧弯矫形器均为被动矫形器，矫正力无法良好控制；制作及佩戴需根据临床医师或技师的经验；没有考虑患者姿势的改变对支具所产生矫形力的影响；导致矫形器治疗效果有限。而主动矫形器(动态矫形器)尚未有学者研究涉及。

发明内容

为了克服现有脊椎侧弯矫形器矫形力无法控制、顺应性差等不足,且考虑近年来发展迅速的绳驱动技术具有结构简单、惯性小、质量轻、安全性好等优点，本发明提供一种绳索型动态脊椎侧弯矫形器—特发性脊椎侧弯康复医疗机器人，通过智能化机器人控制方式实现脊椎侧弯矫形力控制，有效阻止脊椎侧弯的进一步恶化，并实现青少年特发性脊椎侧弯疾病、脊椎运动损伤、脊椎术后等的康复和辅助治疗，并可用于实时监测佩戴者脊椎健康状态。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明特发性脊椎侧弯康复医疗机器人的特征在于结构框架包括上1、中2、下3三层椭圆形矫正环。上层矫正环1固定在佩戴者胸部，中层矫正环2固定在佩戴者腰部，而下层矫正环3固定在佩戴者胯部。呈与患者躯干匹配整体曲线形状，每层椭圆环上下端沿周向均布小孔。且每层矫正圆环均通过扣带连接，成对开门结构，方便佩戴者穿戴。其中上、中两层通过3根绳索连接，中、下两层通过4根绳索进行连接，上、下两层通过固定装置7进行固定连接，下层放置滚筒6。上1、下3两层椭圆矫正环可以采用多种刚性连接方式保证相对位置不变，利于患者穿戴治疗。

本发明中上层环1和中层环2通过3根绳索驱动，沿周向均布布置，可提供3个自由度。中层环2和下层环3通过4根绳索进行连接，沿周向均布布置，可提供4个自由度。佩戴者进行运动的时候，绳索驱动可以响应地进行伸缩，保证上、中、下三层矫正环不阻碍佩戴者进行运动。在保证治疗效果的前提下，极大提升了产品的舒适性与方便性。

矫正环内圈配有内衬，增加佩戴舒适感，减少矫形器对佩戴者皮肤伤害。在内衬中具有压力传感器，能够测量佩戴者与矫正环的相对作用力，并能实时监测佩戴者脊椎恢复情况及健康状态。

本发明的有益效果是能够用于治疗脊椎侧弯疾病、脊椎运动损伤、脊椎术后等的康复和辅助治疗，并可用于实时监测佩戴者脊椎健康状态。且能根据患者的不同病情，通过产品自身控制采用不同的控制算法对佩戴者进行治疗，改善了治疗效果。同时，矫正环间采用绳索进行连接，结构简单、质量轻、安全性高，利于佩戴者日常活动，增加了佩戴舒适度。

附图说明

图1：绳索型脊椎侧弯康复医疗机器人示意图。

图2：绳索型脊椎侧弯康复医疗机器人侧视图。

图中：1.上层矫正圆环2.中层矫正圆环3.下层矫正圆环4.绳索5.出索孔6.滚筒7.固定装置

具体实施方式