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CN111202949A - 一种膝关节肌力训练装置及其使用方法 - Google Patents

一种膝关节肌力训练装置及其使用方法 Download PDF

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CN111202949A
CN111202949A CN202010048653.2A CN202010048653A CN111202949A CN 111202949 A CN111202949 A CN 111202949A CN 202010048653 A CN202010048653 A CN 202010048653A CN 111202949 A CN111202949 A CN 111202949A
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plate
fixing device
connecting arm
knee joint
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聂涌
裴福兴
周宗科
沈彬
杨静
李康
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West China Hospital of Sichuan University
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West China Hospital of Sichuan University
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Abstract

本发明公开一种膝关节肌力训练装置及其使用方法，包括上部固定装置、下部固定装置、数据终端，上部固定装置与下部固定装置通过第一铰接组件转动连接；上部固定装置适配人体大腿；下部固定装置适配人体小腿；第一铰接组件包括两个同轴设置的内摩擦片和外摩擦片，内摩擦片与外摩擦片的转轴处设有调节螺栓，调节螺栓用于调节内摩擦片与外摩擦片相对转动时的阻力，内摩擦片与外摩擦片之间设有压力传感器、角度传感器、信号发射器，信号发射器电连接压力传感器、加速度传感器、角度传感器；数据终端包括信号接收器、处理中心、电子时钟、计数器、存储装置。本发明结构简洁，控制简单，舒适耐用，可以方便老年人进行膝关节等张肌力训练。

Description

一种膝关节肌力训练装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种膝关节肌力训练装置及其使用方法。
背景技术
肌肉力量是对人的生活质量影响最大的基本功能之一。在日常生活中，肌肉可以在活动中支持身体和保持姿势，稳定关节、产生热量。人的站立、行走、伸手等动作都需要一定的肌肉力量。随着人口老龄化程度日益加剧，神经性疾病如脑卒中和大脑偏瘫对老年人的正常生活工作造成了巨大影响，其中重要的体现就是老年人膝关节灵活性变差、肌肉力量不足，甚至丧失了基本的生活自理能力。对膝关节进行肌力训练，可以有效锻炼和提升老人的膝关节肌肉力量，进而提升膝关节的稳定性和协调性，恢复膝关节的功能和生活自理能力。
膝关节肌力训练装置要求患者膝关节的前屈后伸能得到有效的锻炼，且结构简洁，控制简单，舒适耐用，能够将训练与日常生活相结合。装置复杂，外形不美观、训练流程过于复杂都容易使患者产生抵触情绪；调节功能不灵活会影响患者的舒适度。
发明内容
本发明旨在提供一种膝关节肌力训练装置及其使用方法，结构简洁，控制简单，舒适耐用。
为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：
本发明公开一种膝关节肌力训练装置，包括上部固定装置、下部固定装置、数据终端，上部固定装置与下部固定装置通过第一铰接组件转动连接；
上部固定装置包括上固定板，上固定板为适配人体大腿的弧形板，上固定板外表面边沿处设有第一绑带通道；
下部固定装置包括下固定板，下固定板为适配人体小腿的弧形板，下固定板外表面边沿处设有第二绑带通道；
第一铰接组件包括两个同轴设置的内摩擦片和外摩擦片，内摩擦片连接上固定板，外摩擦片连接下固定板，内摩擦片与外摩擦片的转轴处设有调节螺栓，调节螺栓用于调节内摩擦片与外摩擦片相对转动时的阻力，内摩擦片与外摩擦片之间设有压力传感器、角度传感器、加速度传感器、信号发射器，信号发射器电连接压力传感器、角度传感器、加速度传感器；
数据终端包括信号接收器、处理中心、电子时钟、计数器、存储装置，处理中心电连接信号接收器、电子时钟、计数器、存储装置，信号接收器信号连接信号发射器。
优选的，内摩擦片边沿固连上连接臂，上连接臂滑动连接上固定板，上连接臂与上固定板之间设有第一锁定销，外摩擦片边沿通过第二铰接组件转动连接下连接臂，下连接臂滑动连接下固定板，下连接臂与下固定板之间设有第二锁定销。
优选的，上固定板外表面设有第一滑动通道，上连接臂插入第一滑动通道内，上连接臂与第一滑动通道滑动配合，上连接臂沿长度方向设有多个第一调节孔，第一锁定销贯穿上连接臂后插入第一调节孔内，
下固定板外表面设有第二滑动通道，下连接臂插入第二滑动通道内，下连接臂与第二滑动通道滑动配合，下连接臂沿长度方向设有多个第二调节孔，第二锁定销贯穿下连接臂后插入第二调节孔内。
优选的，第二铰接组件包括同轴设置的第一套环、第二套环、插销，第一套环固连外摩擦片，第二套环固连下连接臂，第一套环套设于插销外周，锁定螺钉贯穿第一套环侧壁，锁定螺钉螺纹连接第一套环，第二套环套设于插销外周，第二套环固连插销。
优选的，上固定板、下固定板均为镂空结构。
优选的，数据终端具有与互联网数据交互的能力。
本发明还公开了上述训练装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
S100、穿戴训练装置，将上部固定装置固定在大腿处，将下部固定装置固定在小腿处，调节第一铰接组件的位置，是的第一铰接组件位于膝关节外侧；
S200、调节内摩擦片与外摩擦片之间的阻力，在数据终端设定训练强度；
S300、使用者开始训练，记录活动时间、次数。
优选的，步骤S200中，内摩擦片与外摩擦片之间的阻力为0kg、1kg、2kg、3kg中任一。
优选的，步骤S300中，记录活动次数按照以下逻辑，
S310、检测膝关节活动度，
S320、若伸直到角度A，记录一次有效伸膝锻炼次数，记录时间T1，
S330、若屈曲到角度B，记录一次有效屈膝锻炼次数，记录时间T2，
S340、若连续两次锻炼次数均为有效伸膝锻炼次数，则保留在先的有效伸膝锻炼次数，
S350、若连续两次锻炼次数均为有效屈膝锻炼次数，则保留在先的有效屈膝锻炼次数。
优选的，角度A为0°，角度B为100°。
本发明的有益效果：
1、本发明可以使患者膝关节的前屈后伸能得到有效的锻炼，且结构简洁，控制简单，舒适耐用，能够将训练与日常生活相结合。
2、本发明装置简单，外形美观、训练流程简洁，患者不易产生抵触情绪。
3、本发明调节功能灵活，不会影响患者的舒适度。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为本发明的主视图；
图3位本发明的侧视图。
图中：1-上固定板、2-第一绑带通道、3-下固定板、4-第二绑带通道、5-内摩擦片、6-外摩擦片、7-调节螺栓、8-上连接臂、9-下连接臂、10-第一锁定销、11-第二锁定销、12-第一滑动通道、13-第二滑动通道、14-第一套环、15-第二套环、16-插销、17-锁定螺钉。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
如图1～3所示，本发明包括上部固定装置、下部固定装置、数据终端，上部固定装置与下部固定装置通过第一铰接组件转动连接；
上部固定装置包括上固定板1，上固定板1为适配人体大腿的弧形板，上固定板1外表面边沿处设有第一绑带通道2，穿戴时绑带穿过第一绑带通道2进而固定在大腿处；
下部固定装置包括下固定板3，下固定板3为适配人体小腿的弧形板，下固定板3外表面边沿处设有第二绑带通道4，穿戴时绑带穿过第二绑带通道4进而固定在小腿处；
第一铰接组件包括两个同轴设置的内摩擦片5和外摩擦片6，内摩擦片5连接上固定板1，外摩擦片6连接下固定板3，内摩擦片5与外摩擦片6的转轴处设有调节螺栓7，调节螺栓7用于调节内摩擦片5与外摩擦片6相对转动时的阻力，内摩擦片5与外摩擦片6之间设有压力传感器、角度传感器、信号发射器，信号发射器电连接压力传感器、角度传感器；
数据终端包括信号接收器、处理中心、电子时钟、计数器、存储装置，处理中心电连接信号接收器、电子时钟、计数器、存储装置，信号接收器信号连接信号发射器。
内摩擦片5边沿固连上连接臂8，上连接臂8滑动连接上固定板1，上连接臂8与上固定板1之间设有第一锁定销10，外摩擦片6边沿通过第二铰接组件转动连接下连接臂9，下连接臂9滑动连接下固定板3，下连接臂9与下固定板3之间设有第二锁定销11。
上固定板1外表面设有第一滑动通道12，上连接臂8插入第一滑动通道12内，上连接臂8与第一滑动通道12滑动配合，上连接臂8沿长度方向设有多个第一调节孔，第一锁定销10贯穿上连接臂8后插入第一调节孔内，第一调节孔沿宽度方向设有两列，第一锁定销10共有四个销爪，进行插入、固定，可以提高稳定性，
下固定板3外表面设有第二滑动通道13，下连接臂9插入第二滑动通道13内，下连接臂9与第二滑动通道13滑动配合，下连接臂9沿长度方向设有多个第二调节孔，第二锁定销11贯穿下连接臂9后插入第二调节孔内，第二调节孔沿宽度方向设有两列，第二锁定销11共有四个销爪，进行插入、固定，可以提高稳定性。
第二铰接组件包括同轴设置的第一套环14、第二套环15、插销16，第一套环14固连外摩擦片6，第二套环15固连下连接臂9，第一套环14套设于插销16外周，锁定螺钉17贯穿第一套环14侧壁，锁定螺钉17螺纹连接第一套环14，第二套环15套设于插销16外周，第二套环15固连插销16，以适应于不同患者膝关节内外翻畸形程度。
上固定板1、下固定板3均为镂空结构，上固定板1、下固定板3均为弹性材料，在减轻装置重量的同时提高透气能力，提高穿戴舒适度。
数据终端具有与互联网数据交互的能力，将数据传输至移动端APP中，APP通过互联网将数据传输至数据中心，进而对患者进行分析、更新锻炼计划。
本发明还公开了上述训练装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
S100、穿戴训练装置，将上部固定装置固定在大腿处，将下部固定装置固定在小腿处，调节第一铰接组件的位置，是的第一铰接组件位于膝关节外侧；
S200、调节内摩擦片5与外摩擦片6之间的阻力，在数据终端设定训练强度；
S300、使用者开始训练，记录活动次数。
步骤S200中，内摩擦片5与外摩擦片6之间的阻力为0kg、1kg、2kg、3kg中任一。
步骤S300中，记录活动时间、次数按照以下逻辑：
S310、检测膝关节活动度，
S320、若伸直到0°，记录一次有效伸膝锻炼次数，记录时间T1，
S330、若屈曲到100°，记录一次有效屈膝锻炼次数，记录时间T2，
S340、若连续两次锻炼次数均为有效伸膝锻炼次数，则保留在先的有效伸膝锻炼次数，
S350、若连续两次锻炼次数均为有效屈膝锻炼次数，则保留在先的有效屈膝锻炼次数、
S360、根据最先记录的T1或T2与最后记录的T1或T2计算运动时间。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种膝关节肌力训练装置，其特征在于：包括上部固定装置、下部固定装置、数据终端，上部固定装置与下部固定装置通过第一铰接组件转动连接；
上部固定装置包括上固定板(1)，上固定板(1)为适配人体大腿的弧形板，上固定板(1)外表面边沿处设有第一绑带通道(2)；
下部固定装置包括下固定板(3)，下固定板(3)为适配人体小腿的弧形板，下固定板(3)外表面边沿处设有第二绑带通道(4)；
第一铰接组件包括两个同轴设置的内摩擦片(5)和外摩擦片(6)，内摩擦片(5)连接上固定板(1)，外摩擦片(6)连接下固定板(3)，内摩擦片(5)与外摩擦片(6)的转轴处设有调节螺栓(7)，调节螺栓(7)用于调节内摩擦片(5)与外摩擦片(6)相对转动时的阻力，内摩擦片(5)与外摩擦片(6)之间设有压力传感器、角度传感器、信号发射器，信号发射器电连接压力传感器、角度传感器；
数据终端包括信号接收器、处理中心、电子时钟、计数器、存储装置，处理中心电连接信号接收器、电子时钟、计数器、存储装置，信号接收器信号连接信号发射器。
2.根据权利要求1所述的训练装置，其特征在于：内摩擦片(5)边沿固连上连接臂(8)，上连接臂(8)滑动连接上固定板(1)，上连接臂(8)与上固定板(1)之间设有第一锁定销(10)，外摩擦片(6)边沿通过第二铰接组件转动连接下连接臂(9)，下连接臂(9)滑动连接下固定板(3)，下连接臂(9)与下固定板(3)之间设有第二锁定销(11)。
3.根据权利要求2所述的训练装置，其特征在于：上固定板(1)外表面设有第一滑动通道(12)，上连接臂(8)插入第一滑动通道(12)内，上连接臂(8)与第一滑动通道(12)滑动配合，上连接臂(8)沿长度方向设有多个第一调节孔，第一锁定销(10)贯穿上连接臂(8)后插入第一调节孔内，
下固定板(3)外表面设有第二滑动通道(13)，下连接臂(9)插入第二滑动通道(13)内，下连接臂(9)与第二滑动通道(13)滑动配合，下连接臂(9)沿长度方向设有多个第二调节孔，第二锁定销(11)贯穿下连接臂(9)后插入第二调节孔内。
4.根据权利要求2所述的训练装置，其特征在于：第二铰接组件包括同轴设置的第一套环(14)、第二套环(15)、插销(16)，第一套环(14)固连外摩擦片(6)，第二套环(15)固连下连接臂(9)，第一套环(14)套设于插销(16)外周，锁定螺钉(17)贯穿第一套环(14)侧壁，锁定螺钉(17)螺纹连接第一套环(14)，第二套环(15)套设于插销(16)外周，第二套环(15)固连插销(16)。
5.根据权利要求1中任一所述的训练装置，其特征在于：上固定板(1)、下固定板(3)均为镂空结构。
6.根据权利要求1所述的训练装置，其特征在于：数据终端具有与互联网数据交互的能力。
7.根据权利要求1～6中任一所述的训练装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
S100、穿戴训练装置，将上部固定装置固定在大腿处，将下部固定装置固定在小腿处，调节第一铰接组件的位置，是的第一铰接组件位于膝关节外侧；
S200、调节内摩擦片(5)与外摩擦片(6)之间的阻力，在数据终端设定训练强度；
S300、使用者开始训练，记录活动时间、次数。
8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于：步骤S200中，内摩擦片(5)与外摩擦片(6)之间的阻力为0kg、1kg、2kg、3kg中任一。
9.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于：步骤S300中，记录活动次数按照以下逻辑，
S310、检测膝关节活动度，
S320、若伸直到角度A，记录一次有效伸膝锻炼次数，记录时间T1，
S330、若屈曲到角度B，记录一次有效屈膝锻炼次数，记录时间T2，
S340、若连续两次锻炼次数均为有效伸膝锻炼次数，则保留在先的有效伸膝锻炼次数，
S350、若连续两次锻炼次数均为有效屈膝锻炼次数，则保留在先的有效屈膝锻炼次数。
10.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于：角度A为0°，角度B为100°。
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