转动康复设备及方法

专利名称：转动康复设备及方法
技术领域：
本发明一般涉及锻炼和康复领域。更具体地说，本发明涉及这样一种设备，其给使用者的四肢，包括主动参加或被动参与圆周动作的臂或腿的运动范围提供选择性的调节。
2.相关技术的描述最值得关注且最普遍的运动伤害之一是对膝部的伤害，公开的数据连续报道所有男人和女人中每年有四分之一到三分之一经历某种膝部伤害。每年大约有1080万人单独因为膝部受伤而去看医生。美国每年在所有肌肉和骨骼疾病方面的总的预算成本为2540亿美元。许多对人下肢的伤害使得进行康复训练成为必要。这种伤害可能包括对人腿(如膝盖、髋部)关节的伤害，人的关节的置换(如整个髋部或膝部的关节造形术[THA，TKA])，与这些关节关联的韧带和肌腱(例如，前十字韧带或内侧副韧带[ACL，MCL]，膝盖骨或四头肌)或腿的肌肉(例如Rectos或股二头肌等)。医生常常嘱咐要在手术之后进行康复训练，以进一步修复运动者四肢的受伤部位。
主躯干的伤害在美国也极其普遍。主躯干的伤害包括那些影响肩部和背部的伤害。肩关节是人体中最灵活的关节，肩关节由于意外地过度扩张范围的运动而很容易受伤。美国劳动部估计所有肌肉和骨骼伤害中的35％是主躯干伤害。每年超过四百万人由于肩部受伤而访问健康护理专业人员。此外，美国劳动部估计由于肩部受伤而不工作的平均时间为12天。相应地由于不工作的时间造成的损失预计为130-200亿美元。
在脚踏车上运动是一种常见的康复训练，并被推荐用以改善肌肉和韧带、提高脊腱力量，以及增加受伤或手术之后四肢的耐力。人的上肢和下肢在圆周路径中的运动促使分别形成肩部和肘部或髋部和膝部的关节连接运动。然而，要使康复锻炼有效，必须基于给定的人的身体尺寸、受伤的类型和康复计划等，适合他们的特殊需要。例如，如果对人腿的撕裂的ACL已经进行了手术修复，那么通常希望在康复训练的开始限制膝盖的弯曲或扩张，这样作不仅是因为疼痛，而且还是为了避免破坏修复。同样，对肩部而言，医生可能会建议在自然康复和足够复原之前，将肩部运动限制在远远小于其360度全功能的范围内。尽管周期型的锻炼机器被推荐用于某些康复训练中，但它们通常不便于调节人四肢运动的范围。此外，这些机器局限于标准的踏板或手柄结构，其中一根杆(手柄或踏板)与另一根杆环绕轮轴偏离180度。然而，有些康复训练是有益于灵活性、力量和/或耐力的，对于被动的、有协助的主动的、以及主动的运动范围来说，通过使杆或手柄偏移其他角度可以实现上述康复训练。
发明概述提出了一种转动康复设备，其允许选择参与圆周运动的人的上肢和/或下肢的运功范围。可调节的杆组件令髋部、膝部、肩部和/或肘部在受伤后得到更安全、更快速的康复，并进一步减少疼痛，增加运动范围，加强软组织和常规训练。该装置包括一根活动杆和可转动地安装于支架上的飞轮，飞轮具有沿其直径的一系列孔，活动杆或手柄可拆卸地安装于孔内。在一个示例性的结构中，转动康复设备与脚踏车型训练机械结合，例如脚踏车测力器(cycle ergometer)。使用者坐在座位上，将脚或手放置于杆上以向其施加力。随着使用者的脚或手在圆周路径中移动，四肢进行伸展和弯曲，从而使在使用者的髋部和膝部或者肩部和肘部关节处形成的关节连接运动。因此，通过将杆装入飞轮上的适当的孔中，能够控制四肢的关节连接的运动量和这些关节的运动范围。如果需要增加伸展和弯曲，可将杆安装于远离飞轮的转动轴线的孔中。相反地，如果需要小角度的伸展和弯曲，则可将杆安装于靠近飞轮的转动轴线的孔中。
在一种结构中，活动杆可拆卸地安装于飞轮的安装孔中，而另一根杆则留在满直径位置。这种结构允许一个四肢的运动范围可调，另一个四肢的运动范围固定，其允许一个四肢(例如受伤的膝部或肩部)得到更多限制性、康复性的训练，而另一个四肢得到更多费力的训练。
另一方面，多组孔横跨不同的飞轮直径延伸，因此活动杆可环绕转动轴线、相对于固定杆以各种不同的角度安装。例如，当杆之间有代表性地环绕脚踏车型训练机械上的轮轴相互呈180度时，在康复训练中可以期望将杆定位于不同的角度，以在被动的运动范围(″PROM″)、有协助的主动运动范围(″AAROM″)和主动运动范围(″AROM″)工作。
本发明的转动康复设备为康复训练提供改进的选择，在康复训练中，圆周或转动动作将有益于人的四肢从伤害中恢复。随着使用者的伤害恢复不断进展，例如四肢的力量和灵活性的增加，活动杆或手柄能被脱离并重新安装于另一孔中，因此当转动该装置时，给他们的四肢提供不同的运动范围。
通过迅速改变PROM、AAROM和AROM，本发明将缩短从四肢伤害中恢复所需的时间，增加对可测量结果的改进，例如对运动范围、水肿、本体感受、恢复到独立的步法活动，与初始功能无关的测量，力量以及调节的改进；减少住院病人和门诊病人的总的花费，加速回到工作或业余爱好活动中；以及通过加速回到自主状态，显著地提高生活质量。
附图的简要说明

图1是与脚踏车型训练机械结合的、本发明的转动康复设备的右视图；图2是与脚踏车型训练机械结合的、本发明的转动康复设备的透视图；图3是与脚踏车型训练机械结合的、本发明的转动康复设备的俯视图；图4是与脚踏车型训练机械结合的、本发明的转动康复设备的正视图；图5是具有非直线排列的孔的飞轮的一种实施方案的侧视图；图6是具有非直线排列的孔的飞轮的一种实施方案的侧视图，所述飞轮具有附加质量的连续环，所述连续环设置于飞轮的外周，以增加飞轮的惯性；图7是具有非直线排列的孔的飞轮的一种实施方案的侧视图，所述飞轮具有附加质量的非连续环，所述非连续环设置于飞轮的外周，以增加飞轮的惯性；图8是具有非直线排列的孔的飞轮的左侧透视图，其中孔内装有轮轴；图9是图8所示的飞轮的右侧透视图；图10是安装有轮轴的飞轮的分解图；图11是图8所示飞轮的正视图；图12是图8所示飞轮的右视图；图13是踏杆组件的一种实施方案的透视图；图14是踏杆组件的一种实施方案的分解图；图15是踏杆组件的一种实施方案的俯视图；图16是踏杆组件的一种实施方案的左视图；图17是踏杆组件的一种实施方案的正视图；图18是包括锁定杆和标准脚踏车踏板的有槽的轴衬的分解图；图19是在适当位置具有锁定杆的有槽的轴衬的透视图；图20是包括锁定板和锁定面的有槽的轴衬的倾斜的前面的剖视图；图21是具有仿真螺纹以连接脚踏板的有槽的轴衬的侧视图；图22是快速分离转接器的侧视图，其插入飞轮中，其中锁定面被定位成顶靠飞轮的平面；图23是转动康复设备的左侧透视图，其中示出与飞轮的一个孔接近接合的一根杆以及可转动地安装有轮轴的飞轮；
图24是转动康复设备的右侧透视图，其中示出了安装于飞轮的杆以及安装于飞轮的轮轴；图25是转动康复设备的俯视图，其中示出了安装于飞轮的一根杆和安装有轮轴的飞轮；图26是图25所示转动康复设备的正视图；图27是图25所示转动康复设备的右视图；图28是飞轮的盘的一种实施方案的侧视图，其中示出了孔沿着盘的两条直径直线排列；图29是飞轮的盘的一种实施方案的侧视图，其中示出了孔沿着盘的四条直径直线排列；图30是飞轮的一个支撑部件的侧视图；图31是图30所示的支撑部件的正视图；图32是用于将轮轴安装于飞轮的连接器的后视图；图33是图32所示的连接器的侧视图；图34是图32所示的连接器的正视图；图35和36示意性地示出在第一转动位置和第二转动位置、令脚放置在转动康复设备的杆上的腿部；图37和38示意性地示出令脚放置在转动康复设备的杆上的腿部，其中一个杆安装在与图35和36的杆不同的位置，并且杆位于第一转动位置和第二转动位置；图39是为肩部和/或肘部的上肢运动配置的转动康复设备的右视图；以及图40-44是本发明的转动康复设备的杆组件的多种视图(透视图、分解透视图、右视图、俯视平面图和正视图)。
发明的详细描述图1-4示出了一台转动康复设备10，人的单腿或双腿200利用它可以选择运动的范围。后面将详细描述用于康复人的上肢的转动康复设备的实施方案。图中示出转动康复设备10被并入脚踏车型训练机械100中。脚踏车型训练机械100具有支架102和座位104，设备10转动安装于支架102上，座位104与支架102相隔一定距离。在这种结构中，人可坐在座位104上，把脚204放在杆12a和12b上，并用脚200向其施加推力，以使飞轮14环绕在水平面中延伸的轴线、在其中心点15转动。
每条腿200的可调节的运动范围是通过使活动杆12a沿着飞轮14的一个或多个直径重新定位而实现的。飞轮14具有一组孔16，孔16横向贯穿飞轮14、平行于飞轮的转动轴线延伸，并沿着飞轮的直径排成行，从而使杆12a可拆卸地安装于孔16之一中。在图1-4所示的转动康复设备10的实施方案中，飞轮14具有两组单独的孔16，每组孔16都沿着飞轮的一条直径排成行，并且两组孔相互垂直。图5-7示出了飞轮14的实施方案，其中飞轮14采用非直线排列的两组孔。这种非直线排列给运动范围提供单独的选择，并且可以非常有益于某些在采用直线排列的孔来改善运动范围时有困难的病人。图6示出了在飞轮的外周边壁上采用连续环19的飞轮14的实施方案。图7相反采用非连续的外环17。两个实施方案都包括位于飞轮14外环上的附加质量，以增加飞轮的惯性并提高与被动转动相关的益处。通过在飞轮的周边壁上增加飞轮的质量，可以利用来自使用者四肢的减少的能量输入来保持期望的转动速度。
从图1-4还可以看出，活动杆12a安装在飞轮14上，固定杆12b安装于从轮轴20径向延伸的曲柄18上，飞轮14通过轮轴20转动地安装于中心点15。这种结构既允许杆沿着飞轮14的直径朝向或远离中心点15调节，也允许杆在飞轮14上同心地绕中心点15调节。因此，活动杆12a可关于飞轮的转动轴线、相对于固定杆12b具有90度、180度或270度的偏离角。
图8-12示出了飞轮14以及飞轮14安装到轮轴20的更多细节。飞轮14包括圆盘22、圆周环30，其中圆盘22具有相对的第一和第二平面24、26以及周边壁28，圆周环30沿周边壁28固定。圆周环30可被压在圆盘的周边壁28上而与之配合，或者可用紧固件或粘结剂固定于其上。邻近盘的第一平面24、沿着环30的内边缘34形成有第一组凹口32，第一组凹口32与各组孔16位于同一条直线上。这些凹口32便于支撑部件36在环30的直径上、横穿盘的平面26延伸以与凹口32配合。邻近盘的第二平面36、沿着环的内边缘34形成有具有弯曲轮廓的第二组凹口38。当活动杆12a安装于离中心点15最远的孔16中时，凹口38提供额外的间隙，以使得杆12邻近第二平面26适当地安装。
根据对脚踏车型练习机械100期望的功能，飞轮14可被设计成具有相对大或小的转动惯量。大转动惯量的飞轮14加速到相同的给定速度需要更多的踩踏力，但也使得飞轮14更好地抵抗速度变化，导致更平滑的“稳态”的脚踏车，这在某些康复训练中是优选的。使飞轮14更重和/或将更多的飞轮质量移出至圆周环30，可使得转动惯量更高。
通过将紧固件39插入形成飞轮14的中心点15的盘22的孔16中、以及用于与轮轴20固定的连接器(coupling)40中，使飞轮14安装在轮轴20上。具体而言，紧固件39延伸到接纳孔42中，接纳孔42形成于转动地安装在轮轴20的主体46内的杆(stem)44中。在这种结构中，轮轴的主体46固定于支架102上，而轮轴的杆和所安装的飞轮14相对于轮轴的主体46转动。轮轴20优选邻近飞轮14侧面上与活动杆12a相对的第一平面24安装。
除了控制飞轮14的转动惯量之外，还可以控制飞轮14转动的全部阻力，以增加使用者在踩脚踏时必须完成的工作量，这一点是本领域技术人员对于公知的脚踏车型训练机械意识到的。例如，摩擦阻力被结合至轮轴20的设计中，以使得杆44相对于轮轴的主体46的转动需要一定的力量，以克服在轮轴20内的静摩擦和动力学摩擦。作为一种选择，例如，摩擦表面(未示)、例如制动器，可选择性地与圆周环30结合，以产生静摩擦和动力学摩擦。
图13-17示出了活动杆12a的元件。杆的本体48具有相对的表面49和孔50，使用者的脚可放置于表面49上，孔50从侧向侧面52延伸到中间侧面54，从而贯穿主体48。在侧向侧面52的孔入口处还形成有斜面56。轴套58具有第一端60和第二端62，并被配置用来插入孔50中，从而使得第二端62从杆的中间侧面54伸出，如图15所示。销64插入轴套58中，并具有从轴套58的第二端62延伸出的钉杆(shank)66和轴环68，轴环68具有被配置成与第一端60邻接的同心基座70和可紧配合在斜面56内的斜面区域72。在钉杆66上、远离轴环68的一端附近形成有凸台74，因此销64在飞轮14的一个孔16内摩擦地配合，以将杆的本体48固定于飞轮上。如果向杆的本体48施加使其远离飞轮14的足够的拉力，凸台74便从摩擦配合的孔16中移出，并可根据重要重新定位于另一孔16中。杆的本体48和轴套58也可绕销64转动，从而随着飞轮14转动，踏板表面49之一保持成一直线。从而令使用者在圆周运动中可用脚204连续向踏板表面施加力。
在如图18所示的可选的实施方案中，标准的脚踏车踏板330可与快速分离转接器332一起使用。在该应用中，带有夹子或手柄的标准脚踏车踏板330和快速分离转接器332一起使用是非常有利的，因为如果踏板被破坏或仅仅是磨损，那么可通过在商业零售公司购买踏板来快速而便宜地替换它。此外，在康复设备中，杆可以容易地被移出和重新定位是非常重要的，因为许多病人因受伤或身体虚弱而力量变小，从而限制了他们在这些情况下能够施加的力量。虽然下面更加详细地描述脚踏车踏板在本发明中的应用，但是应当理解，还预期了其它用于从使用者的四肢施加力量的装置。例如，本发明还预期了用由使用者的手来使用的手柄来代替由脚来使用的脚踏板。
图18示出了标准的脚踏车踏板330接近与快速分离转接器332配合。快速分离转接器332包括机械加工的具有斜面338的轴衬336、直径为D1的第一轴340和直径为D2的第二轴342。轴衬336上加工有槽344，弹簧负载锁定杆346装入槽344中。锁定杆346的与斜边338最接近的部分通过弹簧348被偏压向上远离轴340、342。锁定杆346在滚动销350的协助下保持在槽344中的适当位置，滚动销350插入第二轴342上的孔352、354和锁定杆346上的孔353中。滚动销350作为枢轴点，锁定杆346能绕该枢轴点转动足够的量，以方便快速分离转接器332从飞轮14上拆下。
如图19所示，在优选实施方案中，锁定杆346采用推板356，手指或手的压力P施加到滚动销350的前部，以克服弹簧348(未示)的力，弹簧348也位于滚动销的前部和槽344内的锁定杆346下部。压力P使锁定杆346绕滚动销350向下转动。如图18所示，锁定杆轴358从推板356延伸出，因此当锁定杆346位于槽344内时，锁定杆轴358的表面360与第一轴340的外径D1平齐，或略低于第一轴340的外径D1。保持锁定杆轴358与外轴直径D1平齐，允许快速分离转接器332无障碍地插入孔14中。如图18所示，锁定板(locking pad)362邻近轴358并与推板356相对。锁定板362利用插入时和穿过孔14之后的锁定面364，将快速分离转接器332固定在适当位置，并防止无意地抽出快速分离转接器332。锁定板364的上表面366与斜面338倾斜相同的角度，以进一步便于快速分离转接器332插入而穿过孔16。一旦锁定杆362被完全插入而穿过孔16，弹簧348促使包括锁定面364的整个锁定板362向上。
如图21所示，直径为D2的第二轴342包括用于安装标准脚踏车踏板330的内螺纹370。优选的螺纹为标准的9/16英寸，每英寸20丝.然而，应当理解，还预期了其它螺纹结构。
在操作时，脚踏车踏板330通过螺纹装入快速分离转接器332的内螺纹370。然后使用者将快速分离转接器332具有斜边338的一端插入期望的飞轮孔16至锁定板362的锁定面364到达飞轮14的相对侧的位置。如图20和22所示，一旦锁定面364到达飞轮14的相对侧，弹簧348的力便推动锁定面364向上到达这样的位置在该位置，从轴340的中心线CL测量，锁定面364的尖端372超出了尺寸D1。一旦锁定面364的尖端372延伸超出D1，当试图移出快速分离转接器332时，由于尖端372阻碍飞轮14的相对面，因此如果锁定面的尖端372不至少低于D1，那么则无法从孔16中移出快速分离转接器332。为了移出快速分离转接器332，使用者必须向滚动销350前部的推板356施加力P，使得锁定杆346在滚动销350的前部向下转动。一旦锁定面364的尖端372降低至这样的位置即从中心线CL测量，尖端372在D1的范围之内，那么包括快速分离转接器和脚踏车踏板330在内的整个装置便可从飞轮14的孔16中移出，并根据需要由使用者通过重复执行上述步骤而重新定位。
图23-27示出转动康复装置10的示例性定位，其中示出活动杆12a安装于飞轮14的一个径向最外部的孔16中。图28示出了具有两组直线排列的孔16的飞轮14的实施方案。在与不同列的孔16连接的飞轮盘22上的各条同心虚线代表离飞轮14的中心点15(即，转动点)的某段距离，例如，一英寸。因此，使用者能快速确定通过将活动杆12a安装于一个特定孔16中所实现的调节角度。图29示出了飞轮14的另一实施方案，其中飞轮14具有四组孔16、且各组相互间隔45度.根据使用者四肢的需要，其它如30度和60度的孔的结构也是可以预期的。这种结构允许更细微地调节活动杆12a和固定杆12b之间的角度偏移，这可能在某些康复训练中是期望的。
图30和31示出了支撑部件36，其在与圆周环30的凹口32相对的一端具有与连接器40邻接的曲边76和位于曲边76两侧的斜边78。一个支撑部件36的各斜边78与沿着相邻行的孔16延伸的另一个支撑部件36的斜边78邻接。图32-34也详细示出了连接器40。圆柱形连接器40上形成有空穴80，空穴80被成形为接纳轮轴20的杆44。从图10以及图32-34中可以看出，从空穴80延伸有穿过连接器40的孔，该孔具有足够的长度，以允许紧固件39穿过它而延伸至杆44。通过这种方式，连接器40提供接口，以更牢固地安装绕轮轴主体46转动的飞轮14。
在图35-36中模拟了利用本发明的转动康复设备10的人腿200的运动，其中示出髋关节206、上腿208(如大腿骨)，膝关节210和下腿212(如胫骨)。在图35和36中，固定杆12b到飞轮14的转动轴线有一径向距离(如6英寸)，该距离比活动杆12a到该转动轴线的径向距离(如1英寸)大得多。这给使用者踏在固定杆12b上的腿提供了相对大的运动范围，而给使用者令活动杆12a转动的腿提供了相对小的运动范围。在这种结构中，活动杆12a将下腿212和上腿208的切线延伸之间所形成的角度的变化限制到11度，而角度保持在67度到56度之间。
当使用者不应将腿弯曲至一定角度，例如，以限制髋部206或膝部210上的压力时，就会被推荐采用该康复训练。相反地，在图37和38中，活动杆12a和固定杆12b到飞轮14的转动轴线的径向距离(例如6英寸)相同。因此，使用者的双腿踩踏装置10时，双腿都将参与大范围的运动。在图37和38所示的实施方案中，活动杆12a允许形成于下腿212和上腿208的切线延伸之间的角度在6度和88度之间循环。这种大范围运动的康复训练比图35和36所示的结构能造成更多的弯曲和伸展，因此使髋关节和膝关节得到更多的运动。因此，在受伤或手术后康复的后期，当受影响的关节如使用者的ACL或全膝关节(TKA)的灵活性和力量已经增加时，图37和图38的实施方案可以是优选的。
在图39所示的转动康复设备218的实施方案中，对于包括肩部、手腕和肘部的上肢而言，每个臂220的可调节的运动范围是通过将活动手柄222沿着飞轮224的一个或多个直径重新定位来实现的。飞轮224具有一组孔226，孔226是如上所述的直线还是非直线的取决于使用者的四肢的需要，其在侧面贯穿飞轮224而延伸，与飞轮的转动轴线平行，并沿着飞轮的直径形成行，因此手柄222可拆卸地安装于孔226之一中。在图39所示的转动康复设备218的实施方案中，飞轮224具有两组单独的孔226，每组孔沿着飞轮的一条直径排列。如前所述，图5-7示出了展示飞轮上的一组非直线排列的孔的实施方案，这也是本发明所预期的。
图40-44示出了在图39所示的飞轮224上使用的固定手柄。固定手柄安装在飞轮224上，飞轮224可转动地安装于中心点228。这种结构既允许手柄沿飞轮224的直径朝向或远离中心点228调节，也允许手柄在飞轮224上围绕中心点228同心地调节，因此手柄222可相对于固定手柄绕飞轮的转动轴线偏移30、45和90度或这些角度的倍数。
图40-44示出了活动手柄222的元件。手柄本体248可为管状或具有其它易于供人手抓握的结构。手柄具有孔250，孔250从侧向侧面252到中间侧面254、贯穿本体248延伸。在侧向侧面252的孔入口处还形成有斜面256。轴套258具有第一端260和第二端262，并被配置成插入孔250内，从而使第二端262从手柄的中间侧面254伸出。销264插入轴套258中，并具有从轴套258的第二端262延伸出的钉杆266以及轴环268，轴环268具有被配置成与第一端260邻接的同心基座270和可紧配合在斜面256内的斜面区域272。在钉杆266上、远离轴环268的一端附近形成有凸台274，因此销264在飞轮224的一个孔226内摩擦地配合，以将手柄的本体248固定于飞轮上。如果向手柄的本体248施加使其远离飞轮224的足够的拉力，凸台274便从摩擦配合的孔226中移出，并可根据重要重新定位于另一孔226中。本体248和轴套258也可绕销264转动，以便在飞轮224转动时，本体248和轴套258也转动，从而令使用者可在转动运动中用手或手臂连续向其施加力。
对于针对上肢的该实施方案的类似预期是使用如上所述的快速分离转接器332。供上肢抓握的手柄或其它类似的装置可代替图18中所描述的脚踏车踏板。
本领域普通技术人员还可做出许多变更和改进而不脱离本发明的精神和范围。因此，必须清楚地理解，所阐述的实施方案仅仅为示例目的示出，应当不被作为对本发明的限定，本发明由下述权利要求限定。因此下述权利要求应被这样理解，不仅照字面意义地包括由权利要求所阐述的内容，而且还包括以基本相同的方式、执行基本相同的功能、达到相同的效果的所有等同方案，即使这些方案在某些方面与上述描述和附图所示不同。
权利要求
1.一种设备，用于为对应于使用者四肢的关节提供可调节的关节连接运动范围，所述设备包括飞轮，所述飞轮包括圆盘，所述圆盘具有相对的基本平坦的表面和周边壁，所述飞轮可转动地安装于支架上，以围绕轴线转动，所述飞轮具有第一组相互隔开的孔，所述第一组相互隔开的孔从邻近所述飞轮的所述周边壁的一部分至所述周边壁上的沿直径相对的部分呈非直线排列，所述非直线排列的该组孔穿过所述飞轮的中心点延伸；第一杆，可拆卸地安装于所述第一组相互隔开的孔之一中，并可从一个孔到另一个孔重新定位，所述第一杆从所述飞轮的所述基本平坦的表面之一向外延伸；以及座位，与所述飞轮相隔一段距离，以便于坐在所述座位上的使用者可用四肢使用所述第一杆并使其转动，由此，所述第一杆从所述第一组孔中的一个到所述第一组孔中的另一个的重新定位，改变了位于所述第一杆上的使用者的四肢的运动路径，从而改变与使用者的相应的四肢有关的关节的关节连接运动范围。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括第二组相互隔开的孔，所述第二组相互隔开的孔从邻近所述飞轮的所述周边壁的一部分至所述周边壁上的沿直径相对的部分呈非直线排列，所述第二组相互隔开的孔的排列将基本位于所述飞轮的中心点的所述第一组孔的排列平分。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述飞轮可转动地安装于与所述支架连接的轮轴上，并且进一步包括第二杆，可拆卸地安装于所述第一组或所述第二组相互隔开的孔中的一个内，并可从一个孔到另一个孔重新定位，所述第二杆从所述飞轮的所述相对的基本平坦的表面、像所述第一杆那样向外延伸，以便使用者可通过用其四肢向所述第一杆和所述第二杆施加力而使所述飞轮转动。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一杆还包括孔，其从中间的杆侧面横向延伸至与之相对的侧向的杆侧面；轴套，其被配置成在所述杆的孔内配合；以及销，可插入所述侧向的杆侧面上的轴套，并从所述中间的杆侧面延伸出，所述销具有与所述飞轮上的一个水平对准的孔接合的凸台。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一杆进一步包括有槽的轴衬，可操作地配置有枢轴锁定杆，所述锁定杆进一步包括弹簧加载的推板、中心轴以及与所述推板相对的锁定板；所述有槽的轴衬可分离地连接至使用者的四肢在其上施力的装置，其中所述有槽的轴衬被插入所述孔中，从而将所述锁定板的锁定面顶靠所述飞轮的所述相对的基本平坦的表面定位，防止所述有槽的轴衬从所述飞轮上无意的松开，直到向所述推板施加压力、以降低所述锁定面，从而便于从所述孔中取出所述有槽的轴衬。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述飞轮还包括用于增加其惯性的装置。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述用于增加飞轮的惯性的装置包括可操作地配置用来在所述圆盘的周边壁处接纳所述飞轮的环，所述环具有内边缘；以及支撑部件，其横穿所述圆盘的所述平坦的表面之一延伸，以跨越所述环的内径。
8.一种用于康复设备的可调节的杆组件，所述可调节的杆组件包括飞轮，其可转动地安装于支架上，以绕轴线转动，所述飞轮具有圆盘、周边壁和第一组相互隔开的孔，其中所述圆盘具有相对的平面，所述第一组相互隔开的孔从邻近所述飞轮的所述周边壁的一部分至所述周边壁上的沿直径相对的部分呈非直线排列，所述非直线排列的该组孔穿过所述飞轮的中心点延伸；以及第一杆，其在所述第一组相互隔开的孔之一处可拆卸地安装于所述飞轮上，所述第一杆从所述飞轮的所述平面之一向外延伸。
9.根据权利要求8所述的设备，还包括第二组相互隔开的孔，所述第二组相互隔开的孔从邻近所述飞轮的所述周边壁的一部分至所述周边壁上的沿直径相对的部分呈非直线排列，所述第二组相互隔开的孔的排列将基本位于所述飞轮的中心点的所述第一组孔的排列平分。
10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述飞轮可转动地安装于与支架连接的轮轴上，并且进一步包括第二杆，可拆卸地安装于所述第一组或所述第二组相互隔开的孔中的一个内，并可从一个到另一个孔重新定位，所述第二杆从所述飞轮的所述相对的基面、像所述第一杆那样向外延伸，以便使用者可通过用其四肢向所述第一杆和所述第二杆施加力而使所述飞轮转动。
11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第一组相互隔开的孔中的每一个从所述飞轮的中心点延伸一段距离，并且所述第二组相互隔开的孔中的相应的孔延伸同样的距离。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，延伸穿过所述第一组孔中的所述孔和所述飞轮的中心点的第一平面、与延伸穿过所述第二组孔中的相应的孔和所述飞轮的中心点的第二平面相交而限定的角度包括由45度、60度和90度组成的一组角度中的一个。
13.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第一杆包括孔，其从中间的杆侧面横向延伸至与之相对的侧向的杆侧面；轴套，其被配置成在所述杆的孔内配合；以及销，可插入所述侧向的杆侧面上的轴套，并从所述中间的杆侧面延伸出，所述销具有与所述飞轮上的一个水平对准的孔接合的凸台。
14.根据权利要求8所述的设备，其中，所述飞轮还包括用于增加其惯性的装置。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述用于增加所述飞轮惯性的装置包括环，所述环具有质量，并且可操作地配置用来在所述圆盘的周边壁处接纳所述飞轮，所述环具有内边缘；以及支撑部件，其横穿所述圆盘的所述平面之一延伸，以跨越所述环的内径。
16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述支撑部件包括多个具有弯曲的外表面的延伸盘，并且其中所述飞轮可转动地安装有轮轴，各个所述延伸盘的所述弯曲的外表面毗邻所述轮轴。
17.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第一杆进一步包括有槽的轴衬，可操作地配置有枢轴锁定杆，所述锁定杆进一步包括弹簧加载的推板、中心轴以及与所述推板相对的锁定板；所述有槽的轴衬可分离地连接至使用者的四肢在其上施力的装置，其中所述有槽的轴衬被插入所述孔中，从而将所述锁定板的锁定面顶靠所述飞轮的所述相对的基本平坦的表面定位，防止所述有槽的轴衬从所述飞轮上无意的松开，直到向所述推板施加压力、以降低所述锁定面，从而便于从所述孔中取出所述有槽的轴衬。
18.一种用于选择性地调节参加圆周运动的使用者四肢的关节的关节连接范围的方法，包括如下步骤提供使用者可以坐的座位；提供飞轮，所述飞轮可转动地安装于与所述座位相分离的支架上，所述飞轮被配置成围绕轴线转动，所述飞轮具有第一组相互隔开的孔，所述第一组相互隔开的孔呈现从邻近所述飞轮的所述周边壁的一部分至所述周边壁上的沿直径相对的部分的排列，呈现上述排列的该组孔穿过所述飞轮的中心点延伸；提供与所述飞轮的所述孔之一可拆卸地安装的杆；以及将所述杆安装于所述飞轮的一个特定孔，从而当使用者的四肢放置于所述杆上并向其施加力时，为与使用者各四肢有关的关节选择期望的关节连接运动。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述相互隔开的孔的排列是从所述周边壁的一部分延伸穿过所述飞轮的中心点、至所述周边壁上的沿直径相对的部分的直线排列。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述相互隔开的孔的排列是从所述周边壁的一部分延伸穿过所述飞轮的中心点、至所述周边壁上的沿直径相对的部分的非直线排列。
21.一种设备，用于为对应于使用者四肢的关节提供可调节的关节连接运动范围，所述设备包括飞轮，所述飞轮包括圆盘，所述圆盘具有相对的基本平坦的表面和周边壁，所述飞轮可转动地安装于支架上，以围绕轴线转动，所述飞轮具有第一组相互隔开的孔，所述第一组相互隔开的孔从邻近所述飞轮的所述周边壁的一部分至所述周边壁上的沿直径相对的部分呈直线排列，所述直线排列的该组孔穿过所述飞轮的中心点延伸；第一杆，可拆卸地安装于所述第一组相互隔开的孔之一中，并可从一个孔到另一个孔选择性地重新定位，所述第一杆从所述飞轮的所述基本平坦的表面之一向外延伸；以及座位，与所述飞轮相隔一段距离，以便于坐在所述座位上的使用者可用四肢使用所述第一杆并使其转动，由此，所述第一杆从所述第一组孔中的一个到所述第一组孔中的另一个的重新定位，改变了位于所述第一杆上的使用者的四肢的运动路径，从而改变与使用者的相应的四肢有关的关节的关节连接运动范围。
22.根据权利要求21所述的设备，还包括第二组相互隔开的孔，所述第二组相互隔开的孔从邻近所述飞轮的所述周边壁的一部分至所述周边壁上的沿直径相对的部分呈直线排列，所述第二组相互隔开的孔的排列将基本位于所述飞轮的中心点的所述第一组孔的排列平分。
23.根据权利要求21所述的设备，其中，所述飞轮可转动地安装于与所述支架连接的轮轴上，并且进一步包括第二杆，可拆卸地安装于所述第一组或所述第二组相互隔开的孔中的一个内，并可从一个到另一个孔重新定位，所述第二杆从所述飞轮的所述相对的基本平坦的表面、像所述第一杆那样向外延伸，以便使用者可通过用其四肢向所述第一杆和所述第二杆施加力而使所述飞轮转动。
24.根据权利要求21所述的设备，其中，所述第一杆还包括孔，其从中间的杆侧面横向延伸至与之相对的侧向的杆侧面；轴套，其被配置成在所述杆的孔内配合；以及销，可插入所述侧向的杆侧面上的轴套，并从所述中间的杆侧面延伸出，所述销具有与所述飞轮上的一个水平对准的孔接合的凸台。
25.根据权利要求21所述的设备，其中所述第一杆进一步包括有槽的轴衬，可操作地配置有枢轴锁定杆，所述锁定杆进一步包括弹簧加载的推板、中心轴以及与所述推板相对的锁定板；所述有槽的轴衬可分离地连接至使用者的四肢在其上施力的装置，其中所述有槽的轴衬被插入所述孔中，从而将所述锁定板的锁定面顶靠所述飞轮的所述相对的基本平坦的表面定位，防止所述有槽的轴衬从所述飞轮上无意的松开，直到向所述推板施加压力、以降低所述锁定面，从而便于从所述孔中取出所述有槽的轴衬。
26.根据权利要求21所述的设备，其中，所述飞轮还包括用于增加其惯性的装置。
27.根据权利要求26所述的设备，其中，所述用于增加飞轮的惯性的装置包括可操作地配置用来在所述圆盘的周边壁处接纳所述飞轮的环，所述环具有内边缘；以及支撑部件，其横穿所述圆盘的所述平坦的表面之一延伸，以跨越所述环的内径。
28.一种设备，用于为对应于使用者四肢的关节提供可调节的关节连接运动范围，所述设备包括飞轮，所述飞轮包括圆盘，所述圆盘具有相对的、基本平坦的表面和周边壁，所述飞轮可转动地安装于支架上，以围绕轴线转动，所述飞轮具有第一组相互隔开的孔，所述第一组相互隔开的孔从邻近所述飞轮的所述周边壁的一部分至所述周边壁上的沿直径相对的部分呈直线排列，所述直线排列的该组孔穿过所述飞轮的中心点延伸；第一杆，可拆卸地安装于所述第一组相互隔开的孔之一中，并可从一个孔到另一个孔重新定位，所述第一杆从所述飞轮的所述基本平坦的表面之一向外延伸；以及座位，与所述飞轮相隔一段距离，以便于坐在所述座位上的使用者可用四肢使用所述第一杆并使其转动，由此，所述第一杆从所述第一组孔中的一个到所述第一组孔中的另一个的重新定位，改变了位于所述第一杆上的使用者的四肢的运动路径，从而改变与使用者的相应的四肢有关的关节的关节连接运动范围。
29.根据权利要求28所述的设备，其中，所述第一杆进一步包括孔，其从中间的杆侧面横向延伸至与之相对的侧向的杆侧面；轴套，其被配置成在所述杆的孔内配合；以及销，可插入所述侧向的杆侧面上的轴套，并从所述中间的杆侧面延伸出，所述销具有与所述飞轮上的一个水平对准的孔接合的凸台。
30.根据权利要求28所述的设备，其中所述第一杆进一步包括有槽的轴衬，可操作地配置有枢轴锁定杆，所述锁定杆进一步包括弹簧加载的推板、中心轴以及与所述推板相对的锁定板；所述有槽的轴衬可分离地连接至使用者的四肢在其上施力的装置，其中所述有槽的轴衬被插入所述孔中，从而将所述锁定板的锁定面顶靠所述飞轮的所述相对的基本平坦的表面定位，防止所述有槽的轴衬从所述飞轮上无意的松开，直到向所述推板施加压力、以降低所述锁定面，从而便于从所述孔中取出所述有槽的轴衬。
全文摘要
提供了一种用于包括关节和匹配的肌肉、肌腱、韧带在内的人的四肢康复的转动康复设备，所述转动康复设备能够根据人的需要、基于他们的身体尺寸、受伤类型和康复计划进行定制。该设备通过使活动杆以多个角度偏离固定杆，而令使用者四肢在圆周动作中的运动范围便于调节。随着使用者四肢在环形路径种移动，四肢进行伸展和弯曲，从而产生在使用者关节处形成的关节连接运动。
文档编号A63B21/22GK101065166SQ200480044465
公开日2007年10月31日 申请日期2004年11月23日 优先权日2004年11月23日
发明者肯尼斯·W·约翰逊 申请人:思维产品有限责任公司