[发明专利]一种肢关节功能康复器

说明书

本发明是一种用于医院或家庭四肢骨折患者在手述后进行肢关节功能康复锻炼的辅助医疗器械。

医院的骨伤科四肢骨折患者，在通过石膏或内固定等手述治疗后，由于骨折部位的痊愈时间较长，肢关节受到长期制动，会引起关节僵硬，肌肉萎缩的后遗症，需要加强关节部位的活动锻炼，以恢复肢关节的正常功能，但如靠患者自己主动锻炼，由于骨胳肌肉容易产生疲劳，不能长时间地连续活动，所以一般医生都建议患者采用电动的机械装置进行被动的活动锻炼，目前国内这类机械装置主要有下肢，上肢，踝及手指等“肢关节功能康复器”。这种靠电动的机械装置对肢关节进行连续的被动的活动锻炼的方法，英文名称为“Continuous Passive Motion”，所以国内习惯上也简称这类器械为“CPM”康复器。

本发明的目的是要设计一种无需底座(支架)，能直接安装在患者肢关节部位上工作，并能根据不同使用对象的关节所能弯曲的最大位置，自动(调整最佳的工作角度)作往复运动，适合患者在家庭等场合个人使用的简易“肢关节功能康复器”。

本发明的设计原理及解决方法在于：利用永磁可逆电机在遇到阻力大于其输出转矩时能自动改变旋转方向的特点，将电机固定在摇臂上，摇臂直接安装在患者肢体上带动关节运动，当关节运动到所能转动的最大角度时，阻力(反作用力)大于电机的转矩，电机自动反转，摇臂带动肢关节回到起始位置。当摇臂回到起始位置时，因结构的形状(或关节)阻力使电机再次反转，如此往复遁环达到对肢关节进行连续的被动活动的目的，电机的输出转矩可(由电机的输入功率控制电路)根据不同的应用场合，不同的使用对象及使用者本人感觉需要，调节其大小以获得最佳的工作角度。

目前医院病房普遍使用的“CPM”肢关节功能康复器，主要由底座支架。搁架。齿轮传动往复机构。限位机构。电机转向开关等部件组成，使用时由于这类肢(踝)关节功能康复器的底座是静态的，所以需要有一定的体积及重量安放在固定的位置上，患者将需活动的关节部位放在搁架上，电机带动搁架(由限位机构控制)作往复运动，由于这类康复器体积大，重量重，造价高等原因只能局限于医院，供住院病人使用，以往这类病人常因需康复锻炼而延长住院期，因此带来诸多不便。与已有的技术相比，本发明的特点在于结构上可省略底座(支架)，限位机构，转向开关等部件，由于体积小，重量轻，可将整套装置直接安装在患者肢体上带动关节运动，能在动态状态下工作，方便患者携带，及在家庭等场合使用。本发明的另一特点是：能通过控制电机的转矩大小来自动选择最佳的工作(活动)角度。

本发明可根据需要，分别设计成用于下肢、上肢、手指、踝、肘关节等应用场合(部位)的系列产品，具体的主要结构可以用下列方法实现，见说明书附图：摇臂[1]与摇臂[2]通过中心轴可相对转动，电机[3]固定在摇臂[1]上通过传动机构与摇臂[2]连动，电机控制盒[4]安装在摇臂[1]上，电机[3]的输出转矩由控制盒[4]上的电机输入功率调节旋扭[5]控制。使用时摇臂[1]与摇臂[2]用柔性材料分别固定在关节两边的肢体上，电机[3]带动摇臂[2]与摇臂[1]作相对转动时也带动关节一起转动，当摇臂[2]转动到患者关节所能弯曲的最大角度时，阻力(反作力)逐浙增大，当阻力大于电机的转矩(电机转矩由调节旋扭[5]根据需要调节，也可预先设定)时，摇臂[2]停止转动，由于永磁可逆电机的可逆特性，当旋转方向遇到的阻力大于其转矩时，电机自动改变运动方向，因而带动摇臂[2]反向旋转，回到起始位置。同理，电机在起始位置遇到形状阻力(或关节阻力)时，再次反转，如此往复循环，达到使肢关节连续的被动运动的目的。摇臂[1]与摇臂[2]可做成平面状用柔性材料与关节两边的肢体固定，也可做成U型槽将肢体搁在槽内，其形状及大小应根据不同应用场合的关节两边肢体形状分别确定。控制盒[4]可安装在摇臂[1]上方便使用，也可单独设计，通过电缆与电机连结以减轻整机重量。如有必要，也可设置摇臂活动角度限位机构，这种限位机构只需形状阻力，无需限位开关控制。