專利名稱：自動腰椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造涉及醫(yī)療器械，是一種能治療多種脊柱相關(guān)疾病的醫(yī)療器械，尤其是
一種以糾正脊柱椎間三維方向改變?yōu)樘卣鞯淖詣友刀c(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)。對骨盆旋移有糾正 作用，主要用于治療胸腰椎小關(guān)節(jié)紊亂、肋間神經(jīng)痛、骶髂關(guān)節(jié)錯位(又稱骶髂關(guān)節(jié)錯縫、骶 髂關(guān)節(jié)半脫位)、腰扭傷、腰肌勞損及由骶髂關(guān)節(jié)錯位引發(fā)的腰椎間盤突出癥等腰腿痛疾病 和產(chǎn)后骨盆損傷綜合癥。
背景技術(shù)：
根據(jù)原河南中醫(yī)學(xué)院副教授，碩士研究生導(dǎo)師，現(xiàn)香港浸會大學(xué)中醫(yī)學(xué)院副教授 孫峰于2009年2月發(fā)表在《中醫(yī)藥通報 海外中醫(yī)》上的《香港中醫(yī)門診腰腿痛病人就診 病種統(tǒng)計分析》 一文報導(dǎo)，在香港引起腰腿痛的主要病種為骶髂關(guān)節(jié)錯縫，達(dá)到77%。可見 骶髂關(guān)節(jié)錯位、腰椎間盤突出癥、胸腰椎后關(guān)節(jié)紊亂癥等脊柱軟組織損傷性疾病，是一些常 見病、多發(fā)病，給患者帶了很大的痛苦，而藥物治療效果不夠明顯，手術(shù)療法又有嚴(yán)重的禁 忌，都不宜廣泛采用。眾所周知，基于利用牽引等力學(xué)方法的醫(yī)用牽引器械在醫(yī)學(xué)界已經(jīng)得 到了廣泛的應(yīng)用，但目前未有能對腰椎小關(guān)節(jié)進(jìn)行精確定位固定并進(jìn)行復(fù)位的治療機(jī)。市 場上出現(xiàn)了多種牽引床如"機(jī)械三維牽引床"(中國專利200720026239. 1)、"可左右擺動的 三維多功能牽引床"(中國專利03237440. 2)、"脊柱三維牽引床"(中國專利95112202. 9) 等，但由于其在治療形式上只能簡單進(jìn)行直線牽引、成角和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，且這三種治療方式在 治療過程中都沒有能有效地兩兩或兩兩以上組合起來，即在同一時間同一方向內(nèi)只進(jìn)行牽 引、成角或旋轉(zhuǎn)三種運(yùn)動中的一種，無法實現(xiàn)真正的三維一體治療。又如"旋轉(zhuǎn)式腰椎緩拔 復(fù)位機(jī)"(中國專利200520085920. 4)，盡管采用了坐式治療，但由于其只能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，無法 進(jìn)行三維治療，而且固定點(diǎn)在骨盆上，定位不精確，不能針對具體情況做出相應(yīng)治療方案； 旋轉(zhuǎn)角度由人工調(diào)撥行程開關(guān)進(jìn)行控制，無法準(zhǔn)確量化；正反旋轉(zhuǎn)還是通過人工切換開關(guān) 實現(xiàn)，操作不方便，無法體現(xiàn)自動化的理念；由于在旋轉(zhuǎn)時腰下方擺動幅度不同，故所設(shè)置 的緩拔器對腰椎只能起輕微的摩擦，治療效果都不明顯。我們知道人體腰部的活動度在正 常狀態(tài)(即直立狀態(tài))下，前屈90度，背伸30度，左側(cè)屈與右側(cè)屈各為30度，左旋與右旋各 為30度。當(dāng)腰椎受到損傷，活動受限時，可以通過正骨推拿來治療，也可通過三維牽引來 治療，但目前的三維牽引床所設(shè)置的角度為上下成角各為0 20度，左右旋轉(zhuǎn)各為(T25度， 完全在正?；顒臃秶鷥?nèi)，加上固定點(diǎn)是在骨盆上，定位不精確，要完全整復(fù)腰骶部錯位的關(guān) 節(jié)，存在一定困難，也最終導(dǎo)致療效不夠理想。在設(shè)計目的上，由于其主要用于治療腰椎間 盤突出癥，而對腰椎小關(guān)節(jié)紊亂及骶髂關(guān)節(jié)錯位的整復(fù)只是能做到簡單的旋轉(zhuǎn)與牽引，缺 乏靈活性，且不能精確定位，進(jìn)而缺乏有效性，常要配合人工推拿來糾正錯位。在實際操作 上還要進(jìn)行繁雜的捆扎，治療時采用了仰臥或俯臥姿勢，身體動作笨拙，患者自我調(diào)整能力 差，加上綁帶的緊緊捆扎，治療過程中如果患者身體稍感不適，臥位的姿勢和繁雜的捆扎則 會導(dǎo)致患者無法通過自我調(diào)節(jié)達(dá)到最佳的狀態(tài)，會造成嚴(yán)重的二次傷害。在動力源的選取 上，如"機(jī)械三維牽引床"(中國專利200720026239. 1 )，采用人工作為動力源對床體進(jìn)行機(jī)械地拉伸擺動，存在重大的弊端，動作過快過粗，從而也導(dǎo)致控制角度的精確性及牽引力度 無法得到保證，治療后病人痛苦大，要絕對臥硬板床休息3 7天， 一般病人不肯接受，又如 "成角旋轉(zhuǎn)式多功能牽引床"(中國專利90210642. 2，德國G91019s1. 1，日本平3-28757)，快 速牽引用是液壓驅(qū)動，速度不夠快，噪音大，只能單方向運(yùn)動，轉(zhuǎn)角裝置采用了絲杠調(diào)節(jié)旋 轉(zhuǎn)角度、液壓動力實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的方式，每次只能向某一方向轉(zhuǎn)動，不能連續(xù)左右搖擺，因無鎖 定裝置，床板不穩(wěn)，易晃動。治療腰椎間盤突出癥時，常需用手平推病變部位，沒有用機(jī)械力 代替，治療麻煩效果還不甚明顯。 總的而言，現(xiàn)有的三維牽引床都是基于傳統(tǒng)的牽引床基礎(chǔ)上稍加改進(jìn)，大同小異， 治療時都要取臥位，還有繁雜的捆扎裝置，操作不方便，且牽引形式單一，動力源皆為液壓 驅(qū)動，噪聲大同時控制還不甚精確，導(dǎo)致治療效果都不明顯，患者耗了時間又耗金錢，還耽 誤了病情。本發(fā)明的目的是為了克服上述缺陷而提供的一種能治療多種脊柱相關(guān)疾病的醫(yī) 療器械，尤其是一種以糾正脊柱椎間三維方向改變?yōu)樘卣鞯淖詣友刀c(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)，對 骨盆旋移有糾正作用，它由計算機(jī)控制且計量精確、控制精準(zhǔn)、自動化程度高、易于操作等， 前屈側(cè)擺旋轉(zhuǎn)三套動作的連慣銜接真正地實現(xiàn)集三維治療于一體，主要用于治療胸腰椎小 關(guān)節(jié)紊亂、肋間神經(jīng)痛、骶髂關(guān)節(jié)錯位、腰扭傷、腰肌勞損及由骶髂關(guān)節(jié)錯位引發(fā)的腰椎間 盤突出癥等腰腿痛疾病和產(chǎn)后骨盆損傷綜合癥，尤其對腰椎小關(guān)節(jié)能夠做到精確定位固定 并進(jìn)行復(fù)位，在治療時不需要牽引，不需要在腰部及骨盆處捆綁，只在坐位狀態(tài)下，通過精 準(zhǔn)定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)就能對錯位腰椎小關(guān)節(jié)進(jìn)行復(fù)位，時間短，效率高，治療后不用臥床休息就能正 常活動，可重復(fù)操作性強(qiáng)，療效顯著。

發(fā)明內(nèi)容
2006年8月發(fā)表在《中華現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)雜志》 一篇文章《馮氏坐姿旋轉(zhuǎn)復(fù)位法治 療腰椎間盤突出癥46例療效觀察》總結(jié)了腰椎旋轉(zhuǎn)復(fù)位治療腰椎相關(guān)疾病的臨床觀察，以 軟組織損傷與脊柱相關(guān)疾病為研究方向的副主任醫(yī)師梁伍于2009年6月發(fā)表在《山東中 醫(yī)雜志》上的一篇文章《三維牽引治療骶髂關(guān)節(jié)錯位68例臨床研究》中創(chuàng)造性地總結(jié)報導(dǎo) 了利用腰椎旋轉(zhuǎn)復(fù)位法在加大旋轉(zhuǎn)角度下能對骶髂關(guān)節(jié)錯位實行整復(fù)的臨床經(jīng)驗，可見采 用坐式定點(diǎn)腰椎旋轉(zhuǎn)治療由骶髂關(guān)節(jié)錯位引發(fā)的腰椎間盤突出癥等腰腿痛疾病已得到了 醫(yī)學(xué)界的一致認(rèn)可。而我們知道人體腰部的活動度正常狀態(tài)(直立狀態(tài))下是前屈90度， 背伸30度，左側(cè)屈與右側(cè)屈各為30度，左旋與右旋各為30度，當(dāng)腰椎受到損傷，活動受限 時，可以通過正骨推拿來治療，也可通過三維牽引來治療，但目前的三維牽引床所設(shè)置的角 度為上下成角各為0 20度，左右旋轉(zhuǎn)各為0 25度，完全在正常活動范圍內(nèi)，加上固定點(diǎn)是 在骨盆上，定位不精確，要完全整復(fù)腰骶部錯位的關(guān)節(jié)，存在一定困難。
為了解決上述問題，本發(fā)明吸收了全新的治療理念，在整體的設(shè)計上采用端坐位， 因為在屈髖屈膝的狀態(tài)下，腰部軟組織容易得到充分放松，為旋轉(zhuǎn)復(fù)位創(chuàng)造了更為有利的 條件，本發(fā)明的側(cè)擺角度左右各為0 60度可調(diào)，坐位下前屈角度0 60度可調(diào)，左右旋轉(zhuǎn)角 度0 120度可調(diào)，各參數(shù)的靈活組合，完全能滿足整復(fù)腰部錯位關(guān)節(jié)所需要的活動范圍。
為了體現(xiàn)本發(fā)明更為人性化的設(shè)計理念，本機(jī)通過模仿醫(yī)生在做旋轉(zhuǎn)復(fù)位治療時 雙手的動作與姿態(tài)，形象逼真地設(shè)計出了能前后與上下活動的雙手模型，并將其用做背部 固定裝置，治療時可將其沿著脊椎分別從兩邊上下移動，對腰骶某處做到精確定位，背部固定器還有彈簧裝置，當(dāng)背部固定器活動時，該彈簧裝置還可起緩沖作用，防止由于瞬間壓力 過大而對患者背部造成傷害。結(jié)合相應(yīng)的機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)及檢測裝置，所設(shè)計的背部固定器 還有自動跟進(jìn)的功能，其原理為先由移位電液推桿機(jī)傳感器檢測移位電液推桿機(jī)推桿所受 的壓力信息，然后反饋回復(fù)位機(jī)控制器，復(fù)位控制器對采集來的信息進(jìn)行處理實現(xiàn)閉環(huán)控 制，按要求控制背部固定器的具體位置。先編程設(shè)定一個壓力值，該壓力值同時也是所選 取腰部固定點(diǎn)處與模型手間的壓力值，治療前，先對所選取的固定點(diǎn)定位，按下前進(jìn)移位開 關(guān)，在移位電液推桿機(jī)得電工作帶動背部固定器前進(jìn)移位固定的過程中，當(dāng)移位電液推桿 機(jī)的推桿所受的壓力值小于設(shè)定值時，則繼續(xù)前進(jìn)，當(dāng)恰好等于該壓力值時移位電液推桿 機(jī)失電停止；治療過程中，當(dāng)患者腰部前屈，移位電液推桿機(jī)傳感器反饋回的信息顯示移位 電液推桿機(jī)的推桿所受壓力小于設(shè)定值時，則移位電液推桿機(jī)得電繼續(xù)跟進(jìn)，直到等于設(shè) 定值為止；在前屈復(fù)位時，推桿壓力大于設(shè)定值時，電液推桿機(jī)得電后退，直到所受壓力等 于設(shè)定值為止，如此循環(huán)。 由于脊椎的后關(guān)節(jié)與棘突都呈現(xiàn)從上向下的疊瓦狀排列，所設(shè)計的活動桿的前彎 有利于治療時患者側(cè)擺后旋轉(zhuǎn)而不會造成后關(guān)節(jié)損傷。兩腿上方設(shè)計了大腿壓板作為大腿 固定裝置，能有效的防止旋轉(zhuǎn)復(fù)位時雙腿的左右擺動，大腿壓板裝置升降旋鈕的設(shè)置是為 了適應(yīng)不同體形的人的需要，跨部處設(shè)置有跨部固定裝置，主要與背部固定器聯(lián)合使用，利 于背部固定對腰骶某處精確定位和固定，胸靠板與大腿壓板之間利用活動桿連接，能有效 減小與腹部的接觸面積，防止旋轉(zhuǎn)復(fù)位時對腹部的壓傷。整機(jī)底座采用厚重的鋼結(jié)構(gòu)，能起 到穩(wěn)定重心的作用。 區(qū)別于牽引床的是本發(fā)明不用臥位而取坐位，不需要腰帶捆扎，也不采用牽引來 治療，只要在腰椎某處棘突旁進(jìn)行定點(diǎn)固定，通過旋轉(zhuǎn)就能達(dá)到整復(fù)關(guān)節(jié)錯位的目的。由于 不采用沿脊椎方向的牽引，故胸背只采用了交叉尼龍帶就能對上胸背部實行固定，省去了 三維牽引時捆扎的繁雜，這樣更有利于患者的自身調(diào)整適應(yīng)，加強(qiáng)了治療過程中的安全可 靠性，有效地防止二次傷害的發(fā)生。 在控制系統(tǒng)的整體設(shè)計上，為提高本發(fā)明的可操作性，利用計算機(jī)做為上位機(jī)，并
通過VisualBasic6. 0設(shè)計友好的用戶操作接口 ，下位機(jī)采用享有現(xiàn)代工業(yè)自動化控制"三
大支柱"之一著稱的可編程控器(PLC)，背部固定器的移位、活動桿的前屈和側(cè)擺運(yùn)動均采
用控制精準(zhǔn)的電動液壓推桿機(jī)控制，為了克服以往牽引床采用液壓推桿而導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)角度不
夠的缺點(diǎn)，本發(fā)明胸靠板的旋轉(zhuǎn)控制采用了伺服電機(jī)，通過與伺服電機(jī)驅(qū)動器、編碼器、傳
感器的聯(lián)合使用便可達(dá)到要求，上位機(jī)與下位機(jī)通過RS232串口進(jìn)行通信動態(tài)地進(jìn)行控制
指令傳輸和數(shù)據(jù)的交換，通過傳感器實時采集電液推桿的機(jī)位置信息送回上位機(jī)進(jìn)行閉環(huán)
控制，動態(tài)數(shù)據(jù)的處理實現(xiàn)了精確的實時的控制。在電液推桿機(jī)最大行程的兩端分別設(shè)置
最大行程保護(hù)開關(guān)并將其用作第二個安全保護(hù)措施，當(dāng)傳感器可能出現(xiàn)的對位置信息采集
不準(zhǔn)確時，在保證患者能安全適應(yīng)的情況下做好了停止電動機(jī)的準(zhǔn)備。 治療時，患者只用坐位。然后通過手形背部固定裝置對腰椎某處棘突旁進(jìn)行精確
固定，并以此為受力點(diǎn)，利用杠桿原理，在電液推桿機(jī)和伺服電機(jī)的作用下，通過前屈機(jī)構(gòu)、
側(cè)擺機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，活動桿實現(xiàn)前屈、側(cè)擺，接著胸靠板旋轉(zhuǎn)，三種有效治療動作的連慣銜
接、往復(fù)操作，達(dá)到了通過旋轉(zhuǎn)胸椎來糾正腰椎小關(guān)節(jié)紊亂及骶髂關(guān)節(jié)錯位，達(dá)到解除滑膜
嵌頓、松解粘連、調(diào)整神經(jīng)根與周圍組織的關(guān)系，從而達(dá)到治病的目的，實現(xiàn)真正的三維治療。利用本復(fù)位機(jī)主要能治療胸腰椎小關(guān)節(jié)紊亂，肋間神經(jīng)痛，骶髂關(guān)節(jié)錯位，腰扭傷，腰肌 勞損，及由骶髂關(guān)節(jié)錯位引發(fā)的腰椎間盤突出癥等腰腿痛疾病以及產(chǎn)后骨盆損傷綜合征。
概括地說，本發(fā)明在角度控制上加大了活動范圍，克服了現(xiàn)有牽引床角度小，治療
不到位的弊端；在治療姿勢上采用了端坐式前傾位，適合脊椎后關(guān)節(jié)從上向下呈疊瓦狀排
列的特殊要求，更有利于患者的放松和自身調(diào)整；在控制上采用伺服系統(tǒng)聯(lián)合各種傳感器 等構(gòu)成了循環(huán)控制系統(tǒng)，因此在旋轉(zhuǎn)角度上得到了精確的控制，克服了以往控制系統(tǒng)動力 源只單純采用電液推桿機(jī)而存在旋轉(zhuǎn)角度小，控制不精確的弊端，伺服電機(jī)的多級變速功 能，還改善了電機(jī)啟動或停止時的穩(wěn)定性，克服了以往牽引床速度快、動作粗大、治療后患 者抱怨痛苦大的不良結(jié)果，真正地做到了結(jié)構(gòu)簡單、原理清晰、控制精確、自動化程度高、操 作方便，可重復(fù)操作性強(qiáng)，無痛苦，治療時間短。本復(fù)位機(jī)適合在廣大醫(yī)院的骨科，康復(fù)科， 理療科，推拿科使用，也適合在廣大小區(qū)門診，私人診所推廣應(yīng)用。本發(fā)明定位精確，整復(fù)效 果明顯，填補(bǔ)了國內(nèi)，甚至國外無腰椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)的空白，開創(chuàng)了用機(jī)器進(jìn)行坐式腰椎 旋轉(zhuǎn)復(fù)位的先河。


圖1是本發(fā)明的整個系統(tǒng)控制原理圖。
圖2是本發(fā)明的主視圖。
圖3是本發(fā)明的左視圖。
圖4是本發(fā)明的俯視圖。
圖5是本發(fā)明的胸靠板結(jié)構(gòu)圖。 圖中椅體(1)、背部固定器(2)、輪子(3)、背部固定器高度調(diào)整桿(4)、活動桿高 度調(diào)整軸外軸(5)、活動桿高度調(diào)整內(nèi)軸(6)、活動桿(7)、胸靠板(8)、上胸背綁帶(9)、胸靠 板旋轉(zhuǎn)軸(10)、大腿壓板固定裝置(11)、移位電液推桿機(jī)(12)、背部固定器升降旋鈕(13)、 大腿壓板裝置升降旋鈕(14)、活動桿高度調(diào)整旋鈕(15)、移位電液推桿機(jī)傳動軸(16)、復(fù) 位機(jī)控制器(17)、側(cè)擺電液推桿機(jī)(18)、側(cè)擺電液推桿機(jī)傳感器(19)、側(cè)擺電液推桿機(jī)最 大行程保護(hù)開關(guān)(20)、側(cè)擺電液推桿機(jī)傳動軸(21)、前屈電液推桿機(jī)(22)、前屈電液推桿 機(jī)傳感器(23)、前屈電液推桿機(jī)最大行程保護(hù)開關(guān)(24)、前屈電液推桿機(jī)傳動軸(25)、胸 靠板旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(26)、旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動器(27)、胸板編碼器(28)、跨部固定裝置(29)、 球柱頭(30)、活動支點(diǎn)1 (31)、活動支點(diǎn)2 (32)、活動支點(diǎn)3 (33)、活動桿前彎段(34)、軸墊 子(35)、橫桿(36)、定齒輪(37)、動齒輪(38)、連接桿(39)、伺服電機(jī)傳感器(40)、伺服電 機(jī)最大行程保護(hù)開關(guān)(41)、模型手(42)、塑料套件(43)、彈簧(44)、套桿(45)、卡點(diǎn)(46)、 移位電液推桿傳感器(47)，移位電液推桿最大行程保護(hù)開關(guān)(48)、 T型槽(49)、插銷(50)、 前進(jìn)移位開關(guān)(51)、后退移位開關(guān)(52)、滑動輪(53)、RS232串行通信接口(54)。
具體實施例方式
實施例(l):如圖2所示，實觀整臺腰椎旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)可知，本發(fā)明主要由椅體(1)、 背部固定器(2)、輪子(3)、大腿壓板固定裝置(11)、跨部固定裝置(29)、活動桿(7)、胸靠板 (8)、上胸背綁帶(9)構(gòu)成，在治療前，先按下后退移位開關(guān)(52)，使得背部固定器(2)后退 到合適位置，然后患者背對著背部固定器(2)，跨坐在跨部固定裝置(29)和背部固定器(2)之間的椅體(1)上，并保持著腳板與小腿、小腿與大腿均成90度的姿勢，調(diào)節(jié)大腿壓板固定 裝置(11)上的兩個大腿壓板裝置升降旋鈕(14)，使得患者的兩條大腿能方便地放在大腿 壓板固定裝置(11)和跨部固定裝置(29 )之間，然后大腿內(nèi)側(cè)緊靠著跨部固定裝置(29 )，調(diào) 節(jié)活動桿高度調(diào)整旋鈕(15)，使得患者的上胸部能舒適地挨靠在胸靠板(8)上，選準(zhǔn)患者 經(jīng)體查發(fā)現(xiàn)陽性體征的腰椎某處棘突旁做為固定點(diǎn)，調(diào)節(jié)背部固定器升降旋鈕(13)，使得 背部固定器(2)上的模型手(42)與固定點(diǎn)同側(cè)的拇指恰對準(zhǔn)所選的固定點(diǎn)，按下前進(jìn)移位 開關(guān)(51)，使得背部固定器(2)前進(jìn)，直到模型手(42)將患者背部準(zhǔn)備定位并固定后才停 止前進(jìn)，調(diào)節(jié)大腿壓板裝置升降旋鈕(14)，使得大腿壓板固定裝置(11)緊壓著兩條大腿， 防止在擺動旋轉(zhuǎn)治療過程中大腿順勢抬起，影響治療效果。最后患者雙手緊抱住后腦頭枕 部，用成交叉型的上胸背綁帶(9)緊扣住患者的上胸背，至此，治療前的準(zhǔn)備工作已做完。在 上述步驟做完之后，治療過程開始，由于RS232通信電纜的一端連接復(fù)位控制器(17)上的 RS232串行通信接口(54)，另一端連接計算機(jī)，實現(xiàn)計算機(jī)與復(fù)位機(jī)控制器(17)的通信，當(dāng) 復(fù)位機(jī)控制器(17)從計算機(jī)操作平臺中得到控制指令，傳送給相應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動器，繼而控 制活動桿(7)先是前屈、再側(cè)擺，胸靠板接著旋轉(zhuǎn)，暫停片刻，然后胸靠板(8)旋轉(zhuǎn)復(fù)位，活 動桿(7)側(cè)擺復(fù)位、前屈復(fù)位，活動桿(7)和胸靠板(8)都回到了工作前的狀態(tài)，至此一個治 療過程完成。當(dāng)背部固定器(2)上的模型手(42)在相鄰兩個不同的椎體棘突旁進(jìn)行固定 后，治療可以左右交替進(jìn)行，并可視患者的情況設(shè)定不同數(shù)目的治療過程。
實施例(2):如圖2所示，活動桿(7)主要由四大部分構(gòu)成，分別為活動桿高度調(diào) 整旋鈕(15)、活動桿高度調(diào)整內(nèi)軸(6)、活動桿高度調(diào)整外軸(5)、活動桿前彎段(34)?；?動桿(7)的主要動作有三個，第一個動作是前屈，活動桿(7)最下端與側(cè)擺電液推桿機(jī)傳動 軸(21)相銜接處通過插銷(50)連接并做成活動支點(diǎn)1 (31)，前屈電液推桿機(jī)(22)在從復(fù) 位機(jī)控制器(17)處得到控制指令后通過推桿的伸出帶動前屈電液推桿機(jī)傳動軸(25)向前 走，繼而活動桿(7)就能以活動支點(diǎn)1 (31)為支點(diǎn)實現(xiàn)前傾，通過前屈電液推桿機(jī)傳感器 (23)、前屈電液推桿機(jī)最大行程保護(hù)開關(guān)(24)等裝置隨時檢測前屈電液推桿機(jī)(22)推桿 的狀態(tài)，然后反饋回復(fù)位機(jī)控制器(17)進(jìn)行循環(huán)控制處理，精確地實現(xiàn)所需的前屈角。第二 個動作是側(cè)擺，前屈電液推桿傳動軸(25)最右端與球柱頭(30)固定連接，球柱頭(30)內(nèi)嵌 在活動桿(7)中以此做成活動支點(diǎn)2 (32)，活動桿(7)可以活動支點(diǎn)2 (32)為支點(diǎn)左右自 由擺動，側(cè)擺電液推桿機(jī)傳動軸(21)中間處與橫桿(36)十字相交處做成活動支點(diǎn)3 (33)， 其中橫桿(36)是固定的，而側(cè)擺電液推桿機(jī)傳動軸(21)可以繞著活動支點(diǎn)3 (33)擺動，側(cè) 擺電液推桿機(jī)傳動軸(21)的最左端與側(cè)擺電液推桿機(jī)(18 )相鉸接，最右端與活動桿(7 )相 接，側(cè)擺電液推桿機(jī)(18)在從復(fù)位機(jī)控制器(17)處得到側(cè)擺指令后，側(cè)擺電液推桿機(jī)(18) 的推桿動作伸出，推動側(cè)擺電液推桿機(jī)傳動軸(21)，側(cè)擺電液推桿機(jī)傳動軸(21)在繞著活 動支點(diǎn)3 (33)擺動的同時也會帶著活動桿(7)擺動，側(cè)擺電液推桿機(jī)(18)旁邊裝有側(cè)擺 電液推桿機(jī)傳感器(19)，側(cè)擺電機(jī)最大行程保護(hù)開關(guān)(20)用來隨時檢測側(cè)擺電液推桿機(jī) (18)推桿的位置信息，然后反饋回復(fù)位機(jī)控制器(17)處進(jìn)行對比處理，實現(xiàn)循環(huán)控制，精確 實現(xiàn)所需的擺角。上述過程的復(fù)位只是逆過程，原理一樣。第三個動作是活動桿(7)高度 的調(diào)整，這個動作主要由活動桿高度調(diào)整旋鈕(15)、活動桿高度調(diào)整內(nèi)軸(6)、活動桿高度 調(diào)整外軸(5)三部分聯(lián)合完成，動作簡單人工完成即可無需要機(jī)械控制，其原理如下，活動 桿高度調(diào)整內(nèi)軸(6)嵌套在活動桿高度調(diào)整外軸(5)內(nèi)，當(dāng)調(diào)節(jié)活動桿高度調(diào)整旋鈕(15)時，活動桿高度調(diào)整內(nèi)軸(6)就會相對于活動桿高度調(diào)整外軸(5)而上下移動，且由于活動 桿高度調(diào)整內(nèi)軸(6)最上端與活動桿前彎段(34)相連接，故在活動桿高度調(diào)整內(nèi)軸(6)上 下移動的同時也會帶動活動桿前彎段(34)上下移動，從而實現(xiàn)活動桿(7)高度的調(diào)整。
實施例(3):如圖4所示，背部固定器主要由背部固定器高度調(diào)整桿(4)、背部固 定器升降旋鈕(15)、模型手(42)、塑料套件(43)、彈簧(44)、套桿(45)、卡點(diǎn)(46)七部分構(gòu) 成。套桿(45)的一端與模型手(42)固定，另一端將彈簧(44)套住，通過卡點(diǎn)(46)將彈簧 (44)的一頭固定，彈簧(44)的另一頭則是通過塑料套件(43)固定，這樣模型手(42)有了 彈性，能夠伸縮，就可以在受力不同的情況下隨時跟進(jìn)患者的腰骶某處，并保持對該處的精 確固定，同時也起到了緩沖作用。背部固定器調(diào)整軸(16)的一端與移位電液推桿機(jī)連接
(16) ，另一端與連接桿(39)焊接固定，移位電液推桿機(jī)傳動軸(16)的中間處的軸墊子(35) 與其咬合，起托起作用，兩根手形背部固定器高度調(diào)整桿(4)下端通過與連接桿(39)固定 形成U型裝置，在移位電液推桿機(jī)(12)得到移位信號即前進(jìn)移位開關(guān)(51)或后退移位開關(guān)
(52) 有閉合時，移位電液推桿機(jī)(12)得電工作，其推桿的伸出或收縮帶動移位電液推桿機(jī) 傳動軸(16)的移動，繼而就實現(xiàn)了背部固定器(2)的位置控制，在此后的過程中移位電液 推桿機(jī)傳感器(47)隨時都在檢測移位電液推桿機(jī)(12)推桿的受力情況，當(dāng)小于設(shè)定值時， 則移位電液推桿機(jī)繼續(xù)工作；當(dāng)?shù)扔谠O(shè)定值時，則移位電液推桿機(jī)(12)停止工作，移位結(jié) 束；當(dāng)大于設(shè)定值時，則移位電液推桿機(jī)得電后退移位，直到壓力值等于設(shè)定值。通過移位 電液推桿最大行程保護(hù)開關(guān)(48)可以對推桿的位置進(jìn)行最大限度控制，防止移位電液推桿 機(jī)傳感器(47)失靈而出現(xiàn)的失控的狀況，為患者安全提供了保障。大腿壓板固定裝置(ll) 一側(cè)做成T字型，內(nèi)嵌于跨部固定裝置(29)的T型槽(49)，然后通過大腿壓板裝置升降旋 鈕(14)可以調(diào)節(jié)大腿壓板固定裝置(11)的上下距離以適應(yīng)不同體形的患者。 實施例(4):如圖5所示，圖中描述胸靠板(8 )的工作機(jī)構(gòu)，由圖知，胸靠板(8 )主 要由旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(26)、旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動器(27)、胸板編碼器(28)、胸靠板旋轉(zhuǎn)軸(10)、 定齒輪(37)、動齒輪(38)、伺服電機(jī)傳感器(40)、伺服電機(jī)最大行程保護(hù)開關(guān)(41)、滑動輪
(53) 九部分構(gòu)成。其中滑動輪(53)內(nèi)輪套緊在胸靠板旋轉(zhuǎn)軸(10)上，外輪則與胸靠板(8) 固定相連，定齒輪(37)套緊在胸靠板旋轉(zhuǎn)軸(10)中心處，動齒輪(38)套緊在旋轉(zhuǎn)伺服電 機(jī)(26)的轉(zhuǎn)子上，定齒輪(37)和動齒輪(38)相互咬接，胸靠板旋轉(zhuǎn)軸(10)與活動桿前彎 段(34)最上端相連接，伺服電機(jī)傳感器(40)和伺服電機(jī)最大行程保護(hù)開關(guān)(41)裝在動齒 輪(38)附近，用以檢測動齒輪(38)的狀態(tài)。在旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動器(27)從復(fù)位機(jī)控制器
(17) 處得到旋轉(zhuǎn)指令后，就會驅(qū)動旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(26)按照指令要求的速度方向轉(zhuǎn)動，而旋 轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(26 )轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動帶動動齒輪(38 )轉(zhuǎn)動，最后通過動齒輪(38 )和定齒輪(37 )的 相互作用，胸靠板(8)就會繞著胸靠板旋轉(zhuǎn)軸(10)轉(zhuǎn)動，而經(jīng)過對胸板編碼器(28)的編程 實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)角的精確控制及旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(26)啟動和停止的穩(wěn)定控制。
權(quán)利要求
一種醫(yī)用自動腰椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī),由椅體(1)、背部固定器(2)、跨部固定器(29)、大腿壓板固定裝置(11)、活動桿(7)、胸靠板(8)、輪子(3)、復(fù)位機(jī)控制器(17)、移位機(jī)構(gòu)(12、16、17、35、39、47、48、51、52)、前屈機(jī)構(gòu)(17、22、23、24、25、30、31、32、50)、側(cè)擺機(jī)構(gòu)(17、18、19、20、21、31、32、33、36、50)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(10、17、26、27、28、37、38、40、41、53)及相關(guān)電氣控制系統(tǒng)組成,其特征在于椅體(1)為一中空的長方體,用鋼板做成, 移位機(jī)構(gòu)(12、16、17、35、47、48、51、52)、前屈機(jī)構(gòu)(17、22、23、24、25、30、32、50)、側(cè)擺機(jī)構(gòu)(17、18、19、20、21、31、33、36、50)均藏置其中，在椅體(1)的右邊有一活動桿(7),活動桿的最上端與胸靠板(8)相連,在椅體(1)在右上方有一跨部固定器(29),在該跨部固定器(29)兩側(cè)嵌插有大腿壓板裝置(11),在椅體(1)左上方有背部固定器(2)，背部固定器(2)由移位機(jī)構(gòu)(12、16、17、35、39、47、48、51、52)控制后可前進(jìn)或后退,活動桿(7)經(jīng)前屈機(jī)構(gòu)(17、22、23、24、25、30、31、32、50)和側(cè)擺機(jī)構(gòu)(17、18、19、20、21、31、32、33、36、50)聯(lián)合控制后可前屈和前屈復(fù)位，可向左側(cè)擺和向右側(cè)擺,旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(10、17、26、27、28、37、38、40、41、53) 藏置于胸靠板(8)中并控制其使之實現(xiàn)順時針旋轉(zhuǎn)或逆時針旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動腰椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)，其特征在于背部固定器(2)由 背部固定器高度調(diào)整桿(4)、背部固定器升降旋鈕(15)、模型手(42)、塑料套件(43)、彈簧 (44)、套桿(45)、卡點(diǎn)(46)七部分構(gòu)成，其中套桿(45)的一端與模型手(42)固定連接，然 后將彈簧(44)套住，通過卡點(diǎn)(46)將彈簧(44)的一頭固定，彈簧(44)的另一頭則是通過 塑料套件(43)固定，塑料套件(43)套在背部固定器高度調(diào)整桿(4)并通過背部固定器升 降旋鈕(15)可以調(diào)整背部固定器(2)的高度，模型手(42)為模仿醫(yī)生做治療時的形態(tài)做 成，共兩只，模型手(42)的拇指與四指垂直，在同一水平位上時，兩模型手(42)拇指指 端相距3厘米，兩中指指端相距38厘米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的自動腰椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)，其特征在于背部 固定器(2)上的模型手(42)主要由移位機(jī)構(gòu)控制，有緩沖和自動定位的功能，它能根據(jù)移 位電液推桿傳感器(47)反饋回來的壓力信息，經(jīng)復(fù)位機(jī)控制器(17)的控制，實現(xiàn)自動跟進(jìn) 或后退定位，對復(fù)位機(jī)控制器(17)編程設(shè)定一個壓力值，該壓力值同時也是所選取腰部固 定點(diǎn)處與模型手(42)間的壓力值，治療前，先對所選取的固定點(diǎn)定位，按下前進(jìn)移位開關(guān) (51)，在移位電液推桿機(jī)(12)得電工作帶動背部固定器(2)的模型手(42)前進(jìn)移位固定的 過程中，當(dāng)移位電液推桿機(jī)(12)的推桿所受的壓力值小于設(shè)定值時，則繼續(xù)前進(jìn)，當(dāng)恰好等 于該壓力值時，移位電液推桿機(jī)(12)失電停止；治療過程中，當(dāng)患者腰部前屈，移位電液推 桿機(jī)傳感器(47)反饋回的信息顯示移位電液推桿機(jī)(12)的推桿所受壓力小于設(shè)定值時， 則移位電液推桿機(jī)(12)得電繼續(xù)跟進(jìn)，直到等于設(shè)定值為止；在前屈復(fù)位時，推桿壓力大 于設(shè)定值時，移位電液推桿機(jī)(12)得電后退，直到所受壓力等于設(shè)定值為止，如此循環(huán)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動腰椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)，其特征在于活動桿(7)為一中空 的圓柱體，其主要由活動桿高度調(diào)整旋鈕(15)、活動桿高度調(diào)整內(nèi)軸(6)、活動桿高度調(diào)整 外軸(5)、活動桿前彎段(34)四部分構(gòu)成，其中活動桿高度調(diào)整內(nèi)軸(6)直徑為IO厘米， 活動桿高度調(diào)整外軸(5)直徑為13厘米，活動桿高度調(diào)整內(nèi)軸(6)上端與活動桿前彎段 (34)相接，下端套在活動桿高度調(diào)整外軸(5)里，由活動桿高度調(diào)整旋鈕(15)可調(diào)節(jié)活 動桿高度調(diào)整內(nèi)軸(6)的高度，活動桿前彎段(34)有兩處彎折，使用時，距椅體(1)上平 面20厘米處向前彎15度，距主板平面40厘米處向再前彎30度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動腰椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)，其特征在于移位機(jī)構(gòu)是由移 位電液推桿機(jī)(12)、移位電液推桿機(jī)傳動軸(16)、復(fù)位機(jī)控制器(17)、軸墊子(35)、連接 桿(39)、移位電液推桿傳感器(47)、移位電液推桿最大行程保護(hù)開關(guān)(48)、前進(jìn)移位開關(guān) (51)、后退移位開關(guān)(52)九部分構(gòu)成，其中移位電液推桿機(jī)(12)與復(fù)位機(jī)控制器(17)通過 電纜相連，移位電液推桿機(jī)傳動軸(16)的一端與移位電液推桿機(jī)連接(16)、另一端與連接 桿(39)焊接固定，中間處與軸墊子(35)與咬合，使得固定的軸墊子(35)對其起托起作用， 兩根手形背部固定器高度調(diào)整桿(4)下端通過與連接桿(39)固定形成U型裝置，移位電液 推桿機(jī)可對與背部固定器高度調(diào)整桿(4)相套接的背部固定器(2)進(jìn)行整體的位置控制， 移位電液推桿傳感器(47)、移位電液推桿最大行程保護(hù)開關(guān)(48)均裝在移位電液推桿機(jī) 傳動軸(16)旁作閉環(huán)控制的檢測裝置，檢測到的信號通過線纜輸送到復(fù)位機(jī)控制器(17) 的輸入端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動腰椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)，其特征在于前屈機(jī)構(gòu)是由復(fù)位機(jī) 控制器(17)、前屈電液推桿機(jī)(22)、前屈電液推桿機(jī)傳感器(23)、前屈電液推桿機(jī)最大行 程保護(hù)開關(guān)(24)、前屈電液推桿機(jī)傳動軸(25)、球柱頭(30)、活動支點(diǎn)1 (31)、活動支點(diǎn)2 (32)、插銷(50)九部分構(gòu)成，其中復(fù)位機(jī)控制器(17)輸出端和前屈電液推桿機(jī)(22)通過 線纜相連，前屈電液推桿機(jī)傳動軸(25)的一端與前屈電液推桿機(jī)(22)相接，另一端與球柱 頭(30)固定相接，球柱頭(30)內(nèi)嵌于活動桿(7)做成活動支點(diǎn)2(32)，側(cè)擺電液推桿機(jī)傳 動軸(21)與活動桿通過插銷(50)做成活動支點(diǎn)1 (31)，在前屈電液推桿機(jī)的驅(qū)動下活動 桿以活動支點(diǎn)1 (31)為支點(diǎn)實現(xiàn)前屈，前屈電液推桿機(jī)傳感器(23)、前屈電液推桿機(jī)最大 行程保護(hù)開關(guān)(24)均裝在前屈電液推桿機(jī)傳動軸(25)旁作閉環(huán)控制的檢測裝置，檢測到 的信號通過線纜輸送到復(fù)位機(jī)控制器(17)的輸入端。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動腰椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)，其特征在于側(cè)擺機(jī)構(gòu)是由復(fù)位機(jī) 控制器(17)、側(cè)擺電液推桿機(jī)(18)、側(cè)擺電液推桿機(jī)傳感器(19)、側(cè)擺電液推桿機(jī)最大行 程保護(hù)開關(guān)(20)、側(cè)擺電液推桿機(jī)傳動軸(21)、活動支點(diǎn)1 (31)、活動支點(diǎn)2 (32)、活動支 點(diǎn)3 (33)、橫桿(36)、插銷(50)十部分構(gòu)成，其中復(fù)位機(jī)控制器(17)輸出端與側(cè)擺電液推 桿機(jī)(18)通過線纜相連，側(cè)擺電液推桿機(jī)傳動軸(21)最左端與側(cè)擺電液推桿機(jī)(18)連接， 中間處與橫桿(36)十字相交并做成活動支點(diǎn)3 (33)，最右端通過插銷(50)與活動桿做成活 動支點(diǎn)1(31)，橫桿(36)是固定的，側(cè)擺電液推桿機(jī)傳動軸(21)可以繞著活動支點(diǎn)3 (33) 擺動，側(cè)擺電液推桿機(jī)傳動軸(21)的擺動帶動活動桿(7)以活動支點(diǎn)2 (32)為支點(diǎn)進(jìn)行擺 動，側(cè)擺電液推桿機(jī)傳感器(19)、側(cè)擺電液推桿機(jī)最大行程保護(hù)開關(guān)(20)均裝在側(cè)擺電液 推桿機(jī)傳動軸(21)旁作閉環(huán)控制的檢測裝置，檢測到的信號通過線纜輸送到復(fù)位機(jī)控制器 (17)的輸入端。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動腰椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)，其特征在于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由胸靠板 旋轉(zhuǎn)軸(10)、復(fù)位機(jī)控制器(17)、胸靠板旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(26)、旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動器(27)、胸 板編碼器(28)、定齒輪(37)、動齒輪(38)、伺服電機(jī)傳感器(40)、伺服電機(jī)最大行程保護(hù)開 關(guān)(41)、滑動輪(53)十部分構(gòu)成，其中伺服電機(jī)驅(qū)動器(27)輸出端與復(fù)位機(jī)控制器(17)通 過線纜相連，滑動輪(53)內(nèi)輪套緊在胸靠板旋轉(zhuǎn)軸(10)上，外輪則與胸靠板(8)固定相連， 定齒輪(37)套緊在胸靠板旋轉(zhuǎn)軸(10)中心處，動齒輪(38)套緊在旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(26)的轉(zhuǎn) 子上，定齒輪(37)和動齒輪(38)相互咬合，胸靠板旋轉(zhuǎn)軸(10)與活動桿前彎段(34)最上端相連接，胸板編碼器(28 )、伺服電機(jī)傳感器(40 )和伺服電機(jī)最大行程保護(hù)開關(guān)(41)裝在 動齒輪(38)附近，作檢測和閉環(huán)控制器件用，檢測到的信號通過線纜輸送到復(fù)位機(jī)控制器 (17)的輸入端。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動腰椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)，其特征在于跨部固定器(29)和 大腿壓板固定裝置(11)，其中跨部固定器(29)為半圓柱體，下方與椅體(1)相接，兩側(cè)上方 均開有T型槽(49)，而大腿壓板固定裝置一側(cè)做有T字插頭，能與T型槽(49)插合，并能通 過跨部固定器(29)—旁的大腿壓板裝置升降旋鈕(14)調(diào)整它的高度，大腿壓板固定裝置 (11)下方做成弧形，以便與大腿緊靠并壓合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動腰椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)，其特征在于復(fù)位機(jī)控制器 (17)，其選型為可編程控制器(PLC)，通過RS232串行通信接口 (54)和RS232通信線纜可實 現(xiàn)復(fù)位機(jī)控制器(17)與計算機(jī)的連接通信，在計算機(jī)的用戶操作界面上設(shè)置的相應(yīng)治療參 數(shù)可以輸送到復(fù)位機(jī)控制器(17)上，實現(xiàn)自動腰椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)的微機(jī)控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種坐式治療軟組織損傷與脊柱相關(guān)疾病的自動腰椎定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)復(fù)位機(jī)，該復(fù)位機(jī)由椅體、跨部固定器、大腿壓板裝置、背部固定器、活動桿、胸靠板、移位機(jī)構(gòu)、前屈機(jī)構(gòu)、側(cè)擺機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及相關(guān)電氣控制系統(tǒng)組成。移位機(jī)構(gòu)、前屈機(jī)構(gòu)、側(cè)擺機(jī)構(gòu)均采用電液推桿機(jī)驅(qū)動，控制平穩(wěn)，速度適中，而旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)則采用伺服系統(tǒng)控制，配合相應(yīng)傳動機(jī)構(gòu)，精確實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)所需的速度及角度，背部固定器設(shè)有仿真的模型手，該模型手還有緩沖裝置和自動跟進(jìn)或后退定位的功能。由相關(guān)傳感器與可編程控制器構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過RS232串口通信技術(shù)與計算機(jī)通信，配合計算機(jī)用戶界面的使用，使得該復(fù)位機(jī)操作簡單、自動化程度高、控制精準(zhǔn)、療效明顯。
文檔編號A61F5/04GK101791256SQ20101015425
公開日2010年8月4日 申請日期2010年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月24日
發(fā)明者梁伍, 梁持 申請人:梁伍;梁持