专利名称：自动腰椎定点旋转复位机的制作方法
技术领域：
本发明创造涉及医疗器械，是一种能治疗多种脊柱相关疾病的医疗器械，尤其是
一种以纠正脊柱椎间三维方向改变为特征的自动腰椎定点旋转复位机。对骨盆旋移有纠正 作用，主要用于治疗胸腰椎小关节紊乱、肋间神经痛、骶髂关节错位(又称骶髂关节错缝、骶 髂关节半脱位)、腰扭伤、腰肌劳损及由骶髂关节错位引发的腰椎间盘突出症等腰腿痛疾病 和产后骨盆损伤综合症。
背景技术：
根据原河南中医学院副教授，硕士研究生导师，现香港浸会大学中医学院副教授 孙峰于2009年2月发表在《中医药通报 海外中医》上的《香港中医门诊腰腿痛病人就诊 病种统计分析》 一文报导，在香港引起腰腿痛的主要病种为骶髂关节错缝，达到77%。可见 骶髂关节错位、腰椎间盘突出症、胸腰椎后关节紊乱症等脊柱软组织损伤性疾病，是一些常 见病、多发病，给患者带了很大的痛苦，而药物治疗效果不够明显，手术疗法又有严重的禁 忌，都不宜广泛采用。众所周知，基于利用牵引等力学方法的医用牵引器械在医学界已经得 到了广泛的应用，但目前未有能对腰椎小关节进行精确定位固定并进行复位的治疗机。市 场上出现了多种牵引床如"机械三维牵引床"(中国专利200720026239. 1)、"可左右摆动的 三维多功能牵引床"(中国专利03237440. 2)、"脊柱三维牵引床"(中国专利95112202. 9) 等，但由于其在治疗形式上只能简单进行直线牵引、成角和旋转运动，且这三种治疗方式在 治疗过程中都没有能有效地两两或两两以上组合起来，即在同一时间同一方向内只进行牵 引、成角或旋转三种运动中的一种，无法实现真正的三维一体治疗。又如"旋转式腰椎缓拔 复位机"(中国专利200520085920. 4)，尽管采用了坐式治疗，但由于其只能进行旋转，无法 进行三维治疗，而且固定点在骨盆上，定位不精确，不能针对具体情况做出相应治疗方案； 旋转角度由人工调拨行程开关进行控制，无法准确量化；正反旋转还是通过人工切换开关 实现，操作不方便，无法体现自动化的理念；由于在旋转时腰下方摆动幅度不同，故所设置 的缓拔器对腰椎只能起轻微的摩擦，治疗效果都不明显。我们知道人体腰部的活动度在正 常状态(即直立状态)下，前屈90度，背伸30度，左侧屈与右侧屈各为30度，左旋与右旋各 为30度。当腰椎受到损伤，活动受限时，可以通过正骨推拿来治疗，也可通过三维牵引来 治疗，但目前的三维牵引床所设置的角度为上下成角各为0 20度，左右旋转各为(T25度， 完全在正常活动范围内，加上固定点是在骨盆上，定位不精确，要完全整复腰骶部错位的关 节，存在一定困难，也最终导致疗效不够理想。在设计目的上，由于其主要用于治疗腰椎间 盘突出症，而对腰椎小关节紊乱及骶髂关节错位的整复只是能做到简单的旋转与牵引，缺 乏灵活性，且不能精确定位，进而缺乏有效性，常要配合人工推拿来纠正错位。在实际操作 上还要进行繁杂的捆扎，治疗时采用了仰卧或俯卧姿势，身体动作笨拙，患者自我调整能力 差，加上绑带的紧紧捆扎，治疗过程中如果患者身体稍感不适，卧位的姿势和繁杂的捆扎则 会导致患者无法通过自我调节达到最佳的状态，会造成严重的二次伤害。在动力源的选取 上，如"机械三维牵引床"(中国专利200720026239. 1 )，采用人工作为动力源对床体进行机械地拉伸摆动，存在重大的弊端，动作过快过粗，从而也导致控制角度的精确性及牵引力度 无法得到保证，治疗后病人痛苦大，要绝对卧硬板床休息3 7天， 一般病人不肯接受，又如 "成角旋转式多功能牵引床"(中国专利90210642. 2，德国G91019s1. 1，日本平3-28757)，快 速牵引用是液压驱动，速度不够快，噪音大，只能单方向运动，转角装置采用了丝杠调节旋 转角度、液压动力实现旋转的方式，每次只能向某一方向转动，不能连续左右摇摆，因无锁 定装置，床板不稳，易晃动。治疗腰椎间盘突出症时，常需用手平推病变部位，没有用机械力 代替，治疗麻烦效果还不甚明显。 总的而言，现有的三维牵引床都是基于传统的牵引床基础上稍加改进，大同小异， 治疗时都要取卧位，还有繁杂的捆扎装置，操作不方便，且牵引形式单一，动力源皆为液压 驱动，噪声大同时控制还不甚精确，导致治疗效果都不明显，患者耗了时间又耗金钱，还耽 误了病情。本发明的目的是为了克服上述缺陷而提供的一种能治疗多种脊柱相关疾病的医 疗器械，尤其是一种以纠正脊柱椎间三维方向改变为特征的自动腰椎定点旋转复位机，对 骨盆旋移有纠正作用，它由计算机控制且计量精确、控制精准、自动化程度高、易于操作等， 前屈侧摆旋转三套动作的连惯衔接真正地实现集三维治疗于一体，主要用于治疗胸腰椎小 关节紊乱、肋间神经痛、骶髂关节错位、腰扭伤、腰肌劳损及由骶髂关节错位引发的腰椎间 盘突出症等腰腿痛疾病和产后骨盆损伤综合症，尤其对腰椎小关节能够做到精确定位固定 并进行复位，在治疗时不需要牵引，不需要在腰部及骨盆处捆绑，只在坐位状态下，通过精 准定点旋转就能对错位腰椎小关节进行复位，时间短，效率高，治疗后不用卧床休息就能正 常活动，可重复操作性强，疗效显著。
发明内容
2006年8月发表在《中华现代临床医学杂志》 一篇文章《冯氏坐姿旋转复位法治 疗腰椎间盘突出症46例疗效观察》总结了腰椎旋转复位治疗腰椎相关疾病的临床观察，以 软组织损伤与脊柱相关疾病为研究方向的副主任医师梁伍于2009年6月发表在《山东中 医杂志》上的一篇文章《三维牵引治疗骶髂关节错位68例临床研究》中创造性地总结报导 了利用腰椎旋转复位法在加大旋转角度下能对骶髂关节错位实行整复的临床经验，可见采 用坐式定点腰椎旋转治疗由骶髂关节错位引发的腰椎间盘突出症等腰腿痛疾病已得到了 医学界的一致认可。而我们知道人体腰部的活动度正常状态(直立状态)下是前屈90度， 背伸30度，左侧屈与右侧屈各为30度，左旋与右旋各为30度，当腰椎受到损伤，活动受限 时，可以通过正骨推拿来治疗，也可通过三维牵引来治疗，但目前的三维牵引床所设置的角 度为上下成角各为0 20度，左右旋转各为0 25度，完全在正常活动范围内，加上固定点是 在骨盆上，定位不精确，要完全整复腰骶部错位的关节，存在一定困难。
为了解决上述问题，本发明吸收了全新的治疗理念，在整体的设计上采用端坐位， 因为在屈髋屈膝的状态下，腰部软组织容易得到充分放松，为旋转复位创造了更为有利的 条件，本发明的侧摆角度左右各为0 60度可调，坐位下前屈角度0 60度可调，左右旋转角 度0 120度可调，各参数的灵活组合，完全能满足整复腰部错位关节所需要的活动范围。
为了体现本发明更为人性化的设计理念，本机通过模仿医生在做旋转复位治疗时 双手的动作与姿态，形象逼真地设计出了能前后与上下活动的双手模型，并将其用做背部 固定装置，治疗时可将其沿着脊椎分别从两边上下移动，对腰骶某处做到精确定位，背部固定器还有弹簧装置，当背部固定器活动时，该弹簧装置还可起缓冲作用，防止由于瞬间压力 过大而对患者背部造成伤害。结合相应的机械驱动机构及检测装置，所设计的背部固定器 还有自动跟进的功能，其原理为先由移位电液推杆机传感器检测移位电液推杆机推杆所受 的压力信息，然后反馈回复位机控制器，复位控制器对采集来的信息进行处理实现闭环控 制，按要求控制背部固定器的具体位置。先编程设定一个压力值，该压力值同时也是所选 取腰部固定点处与模型手间的压力值，治疗前，先对所选取的固定点定位，按下前进移位开 关，在移位电液推杆机得电工作带动背部固定器前进移位固定的过程中，当移位电液推杆 机的推杆所受的压力值小于设定值时，则继续前进，当恰好等于该压力值时移位电液推杆 机失电停止；治疗过程中，当患者腰部前屈，移位电液推杆机传感器反馈回的信息显示移位 电液推杆机的推杆所受压力小于设定值时，则移位电液推杆机得电继续跟进，直到等于设 定值为止；在前屈复位时，推杆压力大于设定值时，电液推杆机得电后退，直到所受压力等 于设定值为止，如此循环。 由于脊椎的后关节与棘突都呈现从上向下的叠瓦状排列，所设计的活动杆的前弯 有利于治疗时患者侧摆后旋转而不会造成后关节损伤。两腿上方设计了大腿压板作为大腿 固定装置，能有效的防止旋转复位时双腿的左右摆动，大腿压板装置升降旋钮的设置是为 了适应不同体形的人的需要，跨部处设置有跨部固定装置，主要与背部固定器联合使用，利 于背部固定对腰骶某处精确定位和固定，胸靠板与大腿压板之间利用活动杆连接，能有效 减小与腹部的接触面积，防止旋转复位时对腹部的压伤。整机底座采用厚重的钢结构，能起 到稳定重心的作用。 区别于牵引床的是本发明不用卧位而取坐位，不需要腰带捆扎，也不采用牵引来 治疗，只要在腰椎某处棘突旁进行定点固定，通过旋转就能达到整复关节错位的目的。由于 不采用沿脊椎方向的牵引，故胸背只采用了交叉尼龙带就能对上胸背部实行固定，省去了 三维牵引时捆扎的繁杂，这样更有利于患者的自身调整适应，加强了治疗过程中的安全可 靠性，有效地防止二次伤害的发生。 在控制系统的整体设计上，为提高本发明的可操作性，利用计算机做为上位机，并
通过VisualBasic6. 0设计友好的用户操作接口 ，下位机采用享有现代工业自动化控制"三
大支柱"之一著称的可编程控器(PLC)，背部固定器的移位、活动杆的前屈和侧摆运动均采
用控制精准的电动液压推杆机控制，为了克服以往牵引床采用液压推杆而导致旋转角度不
够的缺点，本发明胸靠板的旋转控制采用了伺服电机，通过与伺服电机驱动器、编码器、传
感器的联合使用便可达到要求，上位机与下位机通过RS232串口进行通信动态地进行控制
指令传输和数据的交换，通过传感器实时采集电液推杆的机位置信息送回上位机进行闭环
控制，动态数据的处理实现了精确的实时的控制。在电液推杆机最大行程的两端分别设置
最大行程保护开关并将其用作第二个安全保护措施，当传感器可能出现的对位置信息采集
不准确时，在保证患者能安全适应的情况下做好了停止电动机的准备。 治疗时，患者只用坐位。然后通过手形背部固定装置对腰椎某处棘突旁进行精确
固定，并以此为受力点，利用杠杆原理，在电液推杆机和伺服电机的作用下，通过前屈机构、
侧摆机构、旋转机构，活动杆实现前屈、侧摆，接着胸靠板旋转，三种有效治疗动作的连惯衔
接、往复操作，达到了通过旋转胸椎来纠正腰椎小关节紊乱及骶髂关节错位，达到解除滑膜
嵌顿、松解粘连、调整神经根与周围组织的关系，从而达到治病的目的，实现真正的三维治疗。利用本复位机主要能治疗胸腰椎小关节紊乱，肋间神经痛，骶髂关节错位，腰扭伤，腰肌 劳损，及由骶髂关节错位引发的腰椎间盘突出症等腰腿痛疾病以及产后骨盆损伤综合征。
概括地说，本发明在角度控制上加大了活动范围，克服了现有牵引床角度小，治疗
不到位的弊端；在治疗姿势上采用了端坐式前倾位，适合脊椎后关节从上向下呈叠瓦状排
列的特殊要求，更有利于患者的放松和自身调整；在控制上采用伺服系统联合各种传感器 等构成了循环控制系统，因此在旋转角度上得到了精确的控制，克服了以往控制系统动力 源只单纯采用电液推杆机而存在旋转角度小，控制不精确的弊端，伺服电机的多级变速功 能，还改善了电机启动或停止时的稳定性，克服了以往牵引床速度快、动作粗大、治疗后患 者抱怨痛苦大的不良结果，真正地做到了结构简单、原理清晰、控制精确、自动化程度高、操 作方便，可重复操作性强，无痛苦，治疗时间短。本复位机适合在广大医院的骨科，康复科， 理疗科，推拿科使用，也适合在广大小区门诊，私人诊所推广应用。本发明定位精确，整复效 果明显，填补了国内，甚至国外无腰椎定点旋转复位机的空白，开创了用机器进行坐式腰椎 旋转复位的先河。
图1是本发明的整个系统控制原理图。
图2是本发明的主视图。
图3是本发明的左视图。
图4是本发明的俯视图。
图5是本发明的胸靠板结构图。 图中椅体(1)、背部固定器(2)、轮子(3)、背部固定器高度调整杆(4)、活动杆高 度调整轴外轴(5)、活动杆高度调整内轴(6)、活动杆(7)、胸靠板(8)、上胸背绑带(9)、胸靠 板旋转轴(10)、大腿压板固定装置(11)、移位电液推杆机(12)、背部固定器升降旋钮(13)、 大腿压板装置升降旋钮(14)、活动杆高度调整旋钮(15)、移位电液推杆机传动轴(16)、复 位机控制器(17)、侧摆电液推杆机(18)、侧摆电液推杆机传感器(19)、侧摆电液推杆机最 大行程保护开关(20)、侧摆电液推杆机传动轴(21)、前屈电液推杆机(22)、前屈电液推杆 机传感器(23)、前屈电液推杆机最大行程保护开关(24)、前屈电液推杆机传动轴(25)、胸 靠板旋转伺服电机(26)、旋转伺服电机驱动器(27)、胸板编码器(28)、跨部固定装置(29)、 球柱头(30)、活动支点1 (31)、活动支点2 (32)、活动支点3 (33)、活动杆前弯段(34)、轴垫 子(35)、横杆(36)、定齿轮(37)、动齿轮(38)、连接杆(39)、伺服电机传感器(40)、伺服电 机最大行程保护开关(41)、模型手(42)、塑料套件(43)、弹簧(44)、套杆(45)、卡点(46)、 移位电液推杆传感器(47)，移位电液推杆最大行程保护开关(48)、 T型槽(49)、插销(50)、 前进移位开关(51)、后退移位开关(52)、滑动轮(53)、RS232串行通信接口(54)。
具体实施例方式
实施例(l):如图2所示，实观整台腰椎旋转复位机可知，本发明主要由椅体(1)、 背部固定器(2)、轮子(3)、大腿压板固定装置(11)、跨部固定装置(29)、活动杆(7)、胸靠板 (8)、上胸背绑带(9)构成，在治疗前，先按下后退移位开关(52)，使得背部固定器(2)后退 到合适位置，然后患者背对着背部固定器(2)，跨坐在跨部固定装置(29)和背部固定器(2)之间的椅体(1)上，并保持着脚板与小腿、小腿与大腿均成90度的姿势，调节大腿压板固定 装置(11)上的两个大腿压板装置升降旋钮(14)，使得患者的两条大腿能方便地放在大腿 压板固定装置(11)和跨部固定装置(29 )之间，然后大腿内侧紧靠着跨部固定装置(29 )，调 节活动杆高度调整旋钮(15)，使得患者的上胸部能舒适地挨靠在胸靠板(8)上，选准患者 经体查发现阳性体征的腰椎某处棘突旁做为固定点，调节背部固定器升降旋钮(13)，使得 背部固定器(2)上的模型手(42)与固定点同侧的拇指恰对准所选的固定点，按下前进移位 开关(51)，使得背部固定器(2)前进，直到模型手(42)将患者背部准备定位并固定后才停 止前进，调节大腿压板装置升降旋钮(14)，使得大腿压板固定装置(11)紧压着两条大腿， 防止在摆动旋转治疗过程中大腿顺势抬起，影响治疗效果。最后患者双手紧抱住后脑头枕 部，用成交叉型的上胸背绑带(9)紧扣住患者的上胸背，至此，治疗前的准备工作已做完。在 上述步骤做完之后，治疗过程开始，由于RS232通信电缆的一端连接复位控制器(17)上的 RS232串行通信接口(54)，另一端连接计算机，实现计算机与复位机控制器(17)的通信，当 复位机控制器(17)从计算机操作平台中得到控制指令，传送给相应的电机驱动器，继而控 制活动杆(7)先是前屈、再侧摆，胸靠板接着旋转，暂停片刻，然后胸靠板(8)旋转复位，活 动杆(7)侧摆复位、前屈复位，活动杆(7)和胸靠板(8)都回到了工作前的状态，至此一个治 疗过程完成。当背部固定器(2)上的模型手(42)在相邻两个不同的椎体棘突旁进行固定 后，治疗可以左右交替进行，并可视患者的情况设定不同数目的治疗过程。
实施例(2):如图2所示，活动杆(7)主要由四大部分构成，分别为活动杆高度调 整旋钮(15)、活动杆高度调整内轴(6)、活动杆高度调整外轴(5)、活动杆前弯段(34)。活 动杆(7)的主要动作有三个，第一个动作是前屈，活动杆(7)最下端与侧摆电液推杆机传动 轴(21)相衔接处通过插销(50)连接并做成活动支点1 (31)，前屈电液推杆机(22)在从复 位机控制器(17)处得到控制指令后通过推杆的伸出带动前屈电液推杆机传动轴(25)向前 走，继而活动杆(7)就能以活动支点1 (31)为支点实现前倾，通过前屈电液推杆机传感器 (23)、前屈电液推杆机最大行程保护开关(24)等装置随时检测前屈电液推杆机(22)推杆 的状态，然后反馈回复位机控制器(17)进行循环控制处理，精确地实现所需的前屈角。第二 个动作是侧摆，前屈电液推杆传动轴(25)最右端与球柱头(30)固定连接，球柱头(30)内嵌 在活动杆(7)中以此做成活动支点2 (32)，活动杆(7)可以活动支点2 (32)为支点左右自 由摆动，侧摆电液推杆机传动轴(21)中间处与横杆(36)十字相交处做成活动支点3 (33)， 其中横杆(36)是固定的，而侧摆电液推杆机传动轴(21)可以绕着活动支点3 (33)摆动，侧 摆电液推杆机传动轴(21)的最左端与侧摆电液推杆机(18 )相铰接，最右端与活动杆(7 )相 接，侧摆电液推杆机(18)在从复位机控制器(17)处得到侧摆指令后，侧摆电液推杆机(18) 的推杆动作伸出，推动侧摆电液推杆机传动轴(21)，侧摆电液推杆机传动轴(21)在绕着活 动支点3 (33)摆动的同时也会带着活动杆(7)摆动，侧摆电液推杆机(18)旁边装有侧摆 电液推杆机传感器(19)，侧摆电机最大行程保护开关(20)用来随时检测侧摆电液推杆机 (18)推杆的位置信息，然后反馈回复位机控制器(17)处进行对比处理，实现循环控制，精确 实现所需的摆角。上述过程的复位只是逆过程，原理一样。第三个动作是活动杆(7)高度 的调整，这个动作主要由活动杆高度调整旋钮(15)、活动杆高度调整内轴(6)、活动杆高度 调整外轴(5)三部分联合完成，动作简单人工完成即可无需要机械控制，其原理如下，活动 杆高度调整内轴(6)嵌套在活动杆高度调整外轴(5)内，当调节活动杆高度调整旋钮(15)时，活动杆高度调整内轴(6)就会相对于活动杆高度调整外轴(5)而上下移动，且由于活动 杆高度调整内轴(6)最上端与活动杆前弯段(34)相连接，故在活动杆高度调整内轴(6)上 下移动的同时也会带动活动杆前弯段(34)上下移动，从而实现活动杆(7)高度的调整。
实施例(3):如图4所示，背部固定器主要由背部固定器高度调整杆(4)、背部固 定器升降旋钮(15)、模型手(42)、塑料套件(43)、弹簧(44)、套杆(45)、卡点(46)七部分构 成。套杆(45)的一端与模型手(42)固定，另一端将弹簧(44)套住，通过卡点(46)将弹簧 (44)的一头固定，弹簧(44)的另一头则是通过塑料套件(43)固定，这样模型手(42)有了 弹性，能够伸縮，就可以在受力不同的情况下随时跟进患者的腰骶某处，并保持对该处的精 确固定，同时也起到了缓冲作用。背部固定器调整轴(16)的一端与移位电液推杆机连接
(16) ，另一端与连接杆(39)焊接固定，移位电液推杆机传动轴(16)的中间处的轴垫子(35) 与其咬合，起托起作用，两根手形背部固定器高度调整杆(4)下端通过与连接杆(39)固定 形成U型装置，在移位电液推杆机(12)得到移位信号即前进移位开关(51)或后退移位开关
(52) 有闭合时，移位电液推杆机(12)得电工作，其推杆的伸出或收縮带动移位电液推杆机 传动轴(16)的移动，继而就实现了背部固定器(2)的位置控制，在此后的过程中移位电液 推杆机传感器(47)随时都在检测移位电液推杆机(12)推杆的受力情况，当小于设定值时， 则移位电液推杆机继续工作；当等于设定值时，则移位电液推杆机(12)停止工作，移位结 束；当大于设定值时，则移位电液推杆机得电后退移位，直到压力值等于设定值。通过移位 电液推杆最大行程保护开关(48)可以对推杆的位置进行最大限度控制，防止移位电液推杆 机传感器(47)失灵而出现的失控的状况，为患者安全提供了保障。大腿压板固定装置(ll) 一侧做成T字型，内嵌于跨部固定装置(29)的T型槽(49)，然后通过大腿压板装置升降旋 钮(14)可以调节大腿压板固定装置(11)的上下距离以适应不同体形的患者。 实施例(4):如图5所示，图中描述胸靠板(8 )的工作机构，由图知，胸靠板(8 )主 要由旋转伺服电机(26)、旋转伺服电机驱动器(27)、胸板编码器(28)、胸靠板旋转轴(10)、 定齿轮(37)、动齿轮(38)、伺服电机传感器(40)、伺服电机最大行程保护开关(41)、滑动轮
(53) 九部分构成。其中滑动轮(53)内轮套紧在胸靠板旋转轴(10)上，外轮则与胸靠板(8) 固定相连，定齿轮(37)套紧在胸靠板旋转轴(10)中心处，动齿轮(38)套紧在旋转伺服电 机(26)的转子上，定齿轮(37)和动齿轮(38)相互咬接，胸靠板旋转轴(10)与活动杆前弯 段(34)最上端相连接，伺服电机传感器(40)和伺服电机最大行程保护开关(41)装在动齿 轮(38)附近，用以检测动齿轮(38)的状态。在旋转伺服电机驱动器(27)从复位机控制器
(17) 处得到旋转指令后，就会驱动旋转伺服电机(26)按照指令要求的速度方向转动，而旋 转伺服电机(26 )转子的转动带动动齿轮(38 )转动，最后通过动齿轮(38 )和定齿轮(37 )的 相互作用，胸靠板(8)就会绕着胸靠板旋转轴(10)转动，而经过对胸板编码器(28)的编程 实现对旋转角的精确控制及旋转伺服电机(26)启动和停止的稳定控制。
权利要求
一种医用自动腰椎定点旋转复位机,由椅体(1)、背部固定器(2)、跨部固定器(29)、大腿压板固定装置(11)、活动杆(7)、胸靠板(8)、轮子(3)、复位机控制器(17)、移位机构(12、16、17、35、39、47、48、51、52)、前屈机构(17、22、23、24、25、30、31、32、50)、侧摆机构(17、18、19、20、21、31、32、33、36、50)、旋转机构(10、17、26、27、28、37、38、40、41、53)及相关电气控制系统组成,其特征在于椅体(1)为一中空的长方体,用钢板做成, 移位机构(12、16、17、35、47、48、51、52)、前屈机构(17、22、23、24、25、30、32、50)、侧摆机构(17、18、19、20、21、31、33、36、50)均藏置其中，在椅体(1)的右边有一活动杆(7),活动杆的最上端与胸靠板(8)相连,在椅体(1)在右上方有一跨部固定器(29),在该跨部固定器(29)两侧嵌插有大腿压板装置(11),在椅体(1)左上方有背部固定器(2)，背部固定器(2)由移位机构(12、16、17、35、39、47、48、51、52)控制后可前进或后退,活动杆(7)经前屈机构(17、22、23、24、25、30、31、32、50)和侧摆机构(17、18、19、20、21、31、32、33、36、50)联合控制后可前屈和前屈复位，可向左侧摆和向右侧摆,旋转机构(10、17、26、27、28、37、38、40、41、53) 藏置于胸靠板(8)中并控制其使之实现顺时针旋转或逆时针旋转。
2. 根据权利要求l所述的自动腰椎定点旋转复位机，其特征在于背部固定器(2)由 背部固定器高度调整杆(4)、背部固定器升降旋钮(15)、模型手(42)、塑料套件(43)、弹簧 (44)、套杆(45)、卡点(46)七部分构成，其中套杆(45)的一端与模型手(42)固定连接，然 后将弹簧(44)套住，通过卡点(46)将弹簧(44)的一头固定，弹簧(44)的另一头则是通过 塑料套件(43)固定，塑料套件(43)套在背部固定器高度调整杆(4)并通过背部固定器升 降旋钮(15)可以调整背部固定器(2)的高度，模型手(42)为模仿医生做治疗时的形态做 成，共两只，模型手(42)的拇指与四指垂直，在同一水平位上时，两模型手(42)拇指指 端相距3厘米，两中指指端相距38厘米。
3. 根据权利要求1和权利要求2所述的自动腰椎定点旋转复位机，其特征在于背部 固定器(2)上的模型手(42)主要由移位机构控制，有缓冲和自动定位的功能，它能根据移 位电液推杆传感器(47)反馈回来的压力信息，经复位机控制器(17)的控制，实现自动跟进 或后退定位，对复位机控制器(17)编程设定一个压力值，该压力值同时也是所选取腰部固 定点处与模型手(42)间的压力值，治疗前，先对所选取的固定点定位，按下前进移位开关 (51)，在移位电液推杆机(12)得电工作带动背部固定器(2)的模型手(42)前进移位固定的 过程中，当移位电液推杆机(12)的推杆所受的压力值小于设定值时，则继续前进，当恰好等 于该压力值时，移位电液推杆机(12)失电停止；治疗过程中，当患者腰部前屈，移位电液推 杆机传感器(47)反馈回的信息显示移位电液推杆机(12)的推杆所受压力小于设定值时， 则移位电液推杆机(12)得电继续跟进，直到等于设定值为止；在前屈复位时，推杆压力大 于设定值时，移位电液推杆机(12)得电后退，直到所受压力等于设定值为止，如此循环。
4. 根据权利要求l所述的自动腰椎定点旋转复位机，其特征在于活动杆(7)为一中空 的圆柱体，其主要由活动杆高度调整旋钮(15)、活动杆高度调整内轴(6)、活动杆高度调整 外轴(5)、活动杆前弯段(34)四部分构成，其中活动杆高度调整内轴(6)直径为IO厘米， 活动杆高度调整外轴(5)直径为13厘米，活动杆高度调整内轴(6)上端与活动杆前弯段 (34)相接，下端套在活动杆高度调整外轴(5)里，由活动杆高度调整旋钮(15)可调节活 动杆高度调整内轴(6)的高度，活动杆前弯段(34)有两处弯折，使用时，距椅体(1)上平 面20厘米处向前弯15度，距主板平面40厘米处向再前弯30度。
5. 根据权利要求l所述的自动腰椎定点旋转复位机，其特征在于移位机构是由移 位电液推杆机(12)、移位电液推杆机传动轴(16)、复位机控制器(17)、轴垫子(35)、连接 杆(39)、移位电液推杆传感器(47)、移位电液推杆最大行程保护开关(48)、前进移位开关 (51)、后退移位开关(52)九部分构成，其中移位电液推杆机(12)与复位机控制器(17)通过 电缆相连，移位电液推杆机传动轴(16)的一端与移位电液推杆机连接(16)、另一端与连接 杆(39)焊接固定，中间处与轴垫子(35)与咬合，使得固定的轴垫子(35)对其起托起作用， 两根手形背部固定器高度调整杆(4)下端通过与连接杆(39)固定形成U型装置，移位电液 推杆机可对与背部固定器高度调整杆(4)相套接的背部固定器(2)进行整体的位置控制， 移位电液推杆传感器(47)、移位电液推杆最大行程保护开关(48)均装在移位电液推杆机 传动轴(16)旁作闭环控制的检测装置，检测到的信号通过线缆输送到复位机控制器(17) 的输入端。
6. 根据权利要求1所述的自动腰椎定点旋转复位机，其特征在于前屈机构是由复位机 控制器(17)、前屈电液推杆机(22)、前屈电液推杆机传感器(23)、前屈电液推杆机最大行 程保护开关(24)、前屈电液推杆机传动轴(25)、球柱头(30)、活动支点1 (31)、活动支点2 (32)、插销(50)九部分构成，其中复位机控制器(17)输出端和前屈电液推杆机(22)通过 线缆相连，前屈电液推杆机传动轴(25)的一端与前屈电液推杆机(22)相接，另一端与球柱 头(30)固定相接，球柱头(30)内嵌于活动杆(7)做成活动支点2(32)，侧摆电液推杆机传 动轴(21)与活动杆通过插销(50)做成活动支点1 (31)，在前屈电液推杆机的驱动下活动 杆以活动支点1 (31)为支点实现前屈，前屈电液推杆机传感器(23)、前屈电液推杆机最大 行程保护开关(24)均装在前屈电液推杆机传动轴(25)旁作闭环控制的检测装置，检测到 的信号通过线缆输送到复位机控制器(17)的输入端。
7. 根据权利要求1所述的自动腰椎定点旋转复位机，其特征在于侧摆机构是由复位机 控制器(17)、侧摆电液推杆机(18)、侧摆电液推杆机传感器(19)、侧摆电液推杆机最大行 程保护开关(20)、侧摆电液推杆机传动轴(21)、活动支点1 (31)、活动支点2 (32)、活动支 点3 (33)、横杆(36)、插销(50)十部分构成，其中复位机控制器(17)输出端与侧摆电液推 杆机(18)通过线缆相连，侧摆电液推杆机传动轴(21)最左端与侧摆电液推杆机(18)连接， 中间处与横杆(36)十字相交并做成活动支点3 (33)，最右端通过插销(50)与活动杆做成活 动支点1(31)，横杆(36)是固定的，侧摆电液推杆机传动轴(21)可以绕着活动支点3 (33) 摆动，侧摆电液推杆机传动轴(21)的摆动带动活动杆(7)以活动支点2 (32)为支点进行摆 动，侧摆电液推杆机传感器(19)、侧摆电液推杆机最大行程保护开关(20)均装在侧摆电液 推杆机传动轴(21)旁作闭环控制的检测装置，检测到的信号通过线缆输送到复位机控制器 (17)的输入端。
8. 根据权利要求l所述的自动腰椎定点旋转复位机，其特征在于旋转机构是由胸靠板 旋转轴(10)、复位机控制器(17)、胸靠板旋转伺服电机(26)、旋转伺服电机驱动器(27)、胸 板编码器(28)、定齿轮(37)、动齿轮(38)、伺服电机传感器(40)、伺服电机最大行程保护开 关(41)、滑动轮(53)十部分构成，其中伺服电机驱动器(27)输出端与复位机控制器(17)通 过线缆相连，滑动轮(53)内轮套紧在胸靠板旋转轴(10)上，外轮则与胸靠板(8)固定相连， 定齿轮(37)套紧在胸靠板旋转轴(10)中心处，动齿轮(38)套紧在旋转伺服电机(26)的转 子上，定齿轮(37)和动齿轮(38)相互咬合，胸靠板旋转轴(10)与活动杆前弯段(34)最上端相连接，胸板编码器(28 )、伺服电机传感器(40 )和伺服电机最大行程保护开关(41)装在 动齿轮(38)附近，作检测和闭环控制器件用，检测到的信号通过线缆输送到复位机控制器 (17)的输入端。
9. 根据权利要求l所述的自动腰椎定点旋转复位机，其特征在于跨部固定器(29)和 大腿压板固定装置(11)，其中跨部固定器(29)为半圆柱体，下方与椅体(1)相接，两侧上方 均开有T型槽(49)，而大腿压板固定装置一侧做有T字插头，能与T型槽(49)插合，并能通 过跨部固定器(29)—旁的大腿压板装置升降旋钮(14)调整它的高度，大腿压板固定装置 (11)下方做成弧形，以便与大腿紧靠并压合。
10. 根据权利要求l所述的自动腰椎定点旋转复位机，其特征在于复位机控制器 (17)，其选型为可编程控制器(PLC)，通过RS232串行通信接口 (54)和RS232通信线缆可实 现复位机控制器(17)与计算机的连接通信，在计算机的用户操作界面上设置的相应治疗参 数可以输送到复位机控制器(17)上，实现自动腰椎定点旋转复位机的微机控制。
全文摘要
本发明提供一种坐式治疗软组织损伤与脊柱相关疾病的自动腰椎定点旋转复位机，该复位机由椅体、跨部固定器、大腿压板装置、背部固定器、活动杆、胸靠板、移位机构、前屈机构、侧摆机构、旋转机构及相关电气控制系统组成。移位机构、前屈机构、侧摆机构均采用电液推杆机驱动，控制平稳，速度适中，而旋转机构则采用伺服系统控制，配合相应传动机构，精确实现旋转所需的速度及角度，背部固定器设有仿真的模型手，该模型手还有缓冲装置和自动跟进或后退定位的功能。由相关传感器与可编程控制器构成闭环控制系统，通过RS232串口通信技术与计算机通信，配合计算机用户界面的使用，使得该复位机操作简单、自动化程度高、控制精准、疗效明显。
文档编号A61F5/04GK101791256SQ20101015425
公开日2010年8月4日 申请日期2010年4月24日 优先权日2010年4月24日
发明者梁伍, 梁持 申请人:梁伍;梁持