一种运动医学用关节外科术后康复训练装置

1.本发明涉及康复训练技术领域，具体涉及一种运动医学用关节外科术后康复训练装置。


背景技术：

2.肘关节骨折是临床较常见的疾病，肘关节为复合关节，由肱尺、肱桡和尺桡三个关节组成，关节囊上起肱骨下端的关节软骨缘，肱骨内外上髁基底和鹰嘴窝上缘，向下至桡骨头及尺骨上端关节软骨缘。关节囊在关节内外两侧的纤维增厚形成内外侧副韧带，肘关节的主要运动为屈、伸和前臂的旋前旋后，通过肘关节极大地扩展了手和腕的功能活动半径，肘关节骨折后，由于骨骼的解剖形态异常，关节软骨损伤，关节内粘连，关节囊以及关节周围软组织损伤后容易发生关节挛缩造成关节僵直。手术内固定为肘关节骨折愈合创造了条件，但为了避免肘关节功能障碍，必须尽早进行肘关节术后以关节运动为主的康复治疗。骨折术后尽快开展功能训练，进行肱二肱三头肌等长收缩，肌肉活动能促进血液和淋巴循环，防止废用性萎缩，同时肌肉收缩产生的生物电有助于钙离子沉积骨骼，促进骨折愈合，防止骨萎缩。
3.肘关节能够直接影响腕关节等的正常活动。肘关节术后康复训练的同时对腕关节等进行训练，能牵伸肘关节关节囊及韧带、肌腱以及关节周围软组织，防止其痉挛，促进关节内滑液的分泌与循环，可防止或减轻关节内的粘连，目前现有的肘关节康复训练装置和腕关节训练装置大多都是独立的两套训练设备，肘关节以及腕关节的训练的相互协调性差。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种运动医学用关节外科术后康复训练装置。
5.本发明提供了一种运动医学用关节外科术后康复训练装置，包括大臂固定部，可拆卸的固定在患侧肘关节上部的大臂处；
6.小臂固定部，可拆卸的固定在患侧肘关节下部的小臂处；
7.腕部固定部，固定在患侧的腕关节处；
8.第一气囊，设于所述大臂固定部和小臂固定部之间，且位于大臂和小臂伸展和屈臂时形成的夹角处；
9.第二气囊，位于所述腕部固定部与手部之间，所述第一气囊和第二气囊之间设有气体输送管；
10.挤压装置，用于挤压第二气囊使其内部气体进入第一气囊。
11.较佳地，挤压装置包括活塞缸、活塞、活塞杆、导气管、气缸以及挤压件，所述活塞位于活塞缸内，活塞杆一端与活塞连接，活塞杆的另一端与小臂固定部铰接，所述导气管的一端与活塞缸的底部连通，导气管的另一端与气缸连通，所述挤压件位于气缸内，且与气缸
内壁密封连接，气缸远离导气管的一侧为开口端，所述第二气囊位于气缸开口端处，且与导气管分别位于挤压件两侧，所述气体输送管包括第一输气管和第二输气管连接，所述第一输气管上设有允许气体从第一气囊进入第二气囊的第一单向阀，所述第二输气管上设有允许气体从第二气囊进入第一气囊的第二单向阀。
12.较佳地，第二气囊的外部设有伸缩导向筒，所述伸缩导向筒包括两端开口的固定筒以及一端开口的伸缩筒，所述伸缩筒滑动套设在固定筒的内壁，第二气囊与伸缩筒封口端内壁固定连接；所述固定筒固定在气缸的开口端，伸缩筒的封口端位于气缸内。
13.较佳地，第二气囊与手部接触的部分为球形气囊，所述球形气囊上还连接有能够套在指关节附近的指关节套环。
14.较佳地，指关节套环与球形气囊之间还设有弹簧。
15.较佳地，活塞杆上设有用于读取活塞杆伸缩长度的刻度线。
16.较佳地，大臂固定部和小臂固定部之间还设有用于测量两者夹角的量角器，所述量角器包括固定在大臂固定部上带刻度的弧形件以及设于所述小臂固定部上的套筒，所述弧形件远离大臂固定部的端部穿设在套筒内。
17.较佳地，大臂固定部上还连接有弧形滑槽，所述小臂固定部上连接有伸缩支撑件，所述伸缩支撑件远离小臂固定部的端部位于所述弧形滑槽内，且伸缩支撑件上还铰接用于锁定伸缩支撑件与弧形滑槽相对位置的位置锁定装置。
18.较佳地，大臂固定部和小臂固定部内壁设有软质内衬。
19.较佳地，指关节套环内壁设有软质内衬。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的康复训练装置通过大臂固定部和小臂固定部对患侧肘关节的上下部位进行固定后，通过患者自主屈臂或伸直手臂，使得夹持在大臂和小臂之间的第一气囊内的气体进入第二气囊，与此同时由于在大臂和小臂夹紧阶段活塞杆处于向外拉伸状态，当大臂和小臂伸开后，活塞杆向下移动，使得气缸内挤压件靠近导气管一侧的气体压力变大，随着活塞向下移动挤压件不断挤压第二气囊，当第二气囊不断膨胀实现对手部支撑的目的，使得手腕活动，继续挤压第二气囊，则第二气囊内的气压达到使单向阀打开的气压后，第二气囊内的气体回流至第一气囊，同时随着手臂的伸直，挤压件的挤压作用消除，第二气囊收缩，对手部的支撑作用消除，手腕复位，如此反复，实现了对肘关节以及腕部的同时训练，且腕关节与肘关节的训练相互协调，训练器械的动力来自患者的自主用力，无需其他外部动力。
21.本发明还通过第二气囊的收缩和膨胀使与之连接的指关节套环实现带动手指弯曲以及伸直的动作训练，因此本发明能够在无需动力的情况下，实现肘关节、腕关节以及指关节的同步协调训练，利于关节损伤患者的术后恢复。
22.另外对于不能主动训练的患者，可以在本发明的基础上通过设置用于驱动小臂固定部上下运动的动力设备来实现，扩大了本发明的适用范围。
附图说明
23.图1为本发明的结构示意图；
24.图2为本发明腕部固定部的原理结构示意图；
25.图3为本发明伸缩导向筒的结构示意图；
26.图4为本发明弧形件和套筒的连接结构示意图。
27.附图标记说明：
28.1.大臂固定部，2.小臂固定部，3.腕部固定部，4.第一气囊，5.第二气囊，6.挤压装置，61.活塞缸，62.活塞，63.活塞杆，64.导气管，65.气缸，66.挤压件，7.弧形滑槽，8.伸缩支撑件，9.第一输气管，10.第二输气管，11.伸缩导向筒，111.固定筒，112.伸缩筒，121.弧形件，122.套筒，13.指关节套环，14.弹簧。
具体实施方式
29.下面结合附图1
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4，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.实施例1
31.本发明提供的一种运动医学用关节外科术后康复训练装置，大臂固定部1，可拆卸的固定在患侧肘关节上部的大臂处；
32.小臂固定部2，可拆卸的固定在患侧肘关节下部的小臂处；
33.腕部固定部3，固定在患侧的腕关节处；
34.第一气囊4，设于所述大臂固定部1和小臂固定部2之间，且位于大臂和小臂伸展和屈臂时形成的夹角处；
35.第二气囊5，位于所述腕部固定部3与手部之间，通过第二气囊5的膨胀或缩小实现对手部进行支撑或取消支撑，促使腕关节活动，所述第一气囊4和第二气囊5之间设有气体输送管；
36.挤压装置6，用于挤压第二气囊5使其内部气体进入第一气囊4。
37.本实施例中通过在大臂固定部1和小臂固定部2之间，大臂和小臂伸展和屈臂时形成的夹角处设置第一气囊4并在腕部固定部3与手部之间设置第二气囊5，且第一气囊4和第二气囊5之间设有气体输送管，实现在大臂小臂屈臂时气体从第一气囊4进入第二气囊5，由于第二气囊5还连接有挤压装置6，挤压装置6用于使第二气囊5膨大并在压力大于第一气囊4的压力后，第二气囊5内部气体进入第一气囊4，因此当大臂小臂伸直时，挤压装置6动作，使得第二气囊5内的气体进入第一气囊4，在此过程中第二气囊5经历了一次膨胀与缩小，当第二气囊5受挤压膨胀后会对手部进行支撑抬高，使得腕部活动，在第二气囊5排气后，第二气囊5体积缩小，挤压装置6的挤压作用消除，第二气囊5对手部的支撑作用消除，因此腕部再次活动并复位，随着大臂小臂多次循环屈臂、伸直，实现对肘关节的康复训练，同时每次的肘关节康复训练配合腕关节的训练，实现上下关节运动协调统一，对肘关节外周肌肉力量进行增强，且牵引关节囊及韧带、肌腱以及关节周围软组织，促进关节内滑液的分泌与循环，防止或减轻关节内的粘连。
38.需要说明的是，第一气囊4的作用在于通过调节大臂小臂的夹角实现对大臂小臂运动幅度的调节，且要实现将第一气囊4内的气体挤压进入第二气囊5需要克服气体阻力，因此也提高了大臂小臂的力量训练，且大臂和小臂直接因第一气囊4的存在，避免了因运动幅度过大或用力过猛造成肘关节二次损伤，第一气囊4还具有缓冲以及软连接作用，提高康复训练的安全性。
39.第二气囊5的作用在于实现对手部的支撑以及取消对手部的支撑，其气体来源于第一气囊4，因此能够实现将腕部运动和大臂小臂的运动相协调，如此轻柔、缓慢、规律的多次训练后可以明显的改善受损关节，以及受损关节周边的血液及淋巴循环，锻炼肌肉以及韧带等，实现整个肢体的协调动作，促进受损关节的恢复。
40.实施例2
41.为了实现挤压装置6的自动运动，避免引入新的动力装置，避免增加成本且浪费能源，因此本实施例的挤压装置6包括活塞缸61、活塞62、活塞杆63、导气管64、气缸65以及挤压件66，所述活塞62位于活塞缸61内，活塞杆63一端与活塞62连接，活塞杆63的另一端与小臂固定部2铰接，所述导气管64的一端与活塞缸61的底部连通，导气管64的另一端与气缸65连通，所述挤压件66位于气缸65内，且与气缸65内壁密封连接，气缸65远离导气管64的一侧为开口端，所述第二气囊5位于气缸65开口端处，且与导气管64分别位于挤压件66两侧，所述气体输送管包括第一输气管9和第二输气管10连接，所述第一输气管9上设有允许气体从第一气囊4进入第二气囊5的第一单向阀，所述第二输气管10上设有允许气体从第二气囊5进入第一气囊4的第二单向阀。
42.本实施例中活塞杆63与小臂固定部2铰接，当小臂伸直时，小臂固定部2向下运动，实现对活塞杆63的下压动作，活塞缸61的活塞62与挤压件66之间为密封结构，且提前预充有气体，当活塞62向下移动则气体压力增大，促使挤压件66向外移动，由于挤压件66的另一侧为第二气囊5，因此挤压件66向外移动实现了第二气囊5的压缩，第二气囊5向外延伸并膨大，实现对手部的支撑，当压力大于第一气囊4内的气体压力后第二气囊5内的气体进入第一气囊4，第二气囊5体积缩小，手部及腕关节复位，实现一次循环，经多次循环训练后，效果更佳。
43.本实施例中挤压件66的动力来源为活塞62施加给气体的压力，通过气压变化实现挤压件66的移动，实现了不增加外部动力设备的情况下，挤压装置6的自主运动。
44.本实施例中整体循环原理如下，在康复训练中，第一气囊4以及活塞62与挤压件66之间提前预充气体，当小臂屈臂后，小臂和大臂之间的夹角变小，因此第一气囊4受到挤压，使得第一单向阀打开，第一气囊4内的气体不断进入第二气囊5，第二气囊5内不断充入气体，由于当小臂屈臂时，小臂固定部2随小臂向靠近大臂的方向移动，因此小臂固定部2会带动活塞杆63向外移动，当小臂在到达目标位置后开始伸直动作时，活塞杆63也随着小臂固定部2随小臂向远离大臂的方向移动，驱动活塞62向下移动，此时活塞62与挤压件66之间的气体压强增大，挤压件66开始向外移动并挤压第二气囊5，第二气囊5内的气体压力变大，第二气囊5不断膨胀，实现对手部的支撑，当第二气囊5内的气压达到使第二单向阀打开的气压后，第二气囊内的气体回流至第一气囊，随着下一个屈臂动作的开始，挤压件的挤压作用消除，第二气囊收缩，对手部的支撑作用消除，因此手部和腕部复位，完成一个循环的训练。
45.实施例3
46.为了避免第二气囊5对挤压件66运动的影响，本实例的第二气囊5的外部设有伸缩导向筒11，所述伸缩导向筒11包括两端开口的固定筒111以及一端开口的伸缩筒112，所述伸缩筒112滑动套设在固定筒111的内壁，第二气囊5与伸缩筒112封口端内壁固定连接；所述固定筒111固定在气缸65的开口端，伸缩筒112的封口端位于气缸65内。
47.由于第二气囊5位于伸缩导向筒11的伸缩筒112内，固定筒111固定在气缸65的开
口端，当挤压杆66对伸缩筒112的封口端进行挤压时，伸缩筒112向固定筒111内移动，伸缩筒112与手部之间的间距减小，第二气囊5内的气体不断集中使得第二气囊5膨大，当第二气囊5内的气体进入第一气囊4后，第二气囊5内气体减少且随着下次循环的小臂屈臂，活塞62向外移动，挤压件66对第二气囊5的挤压作用消除，同时第二气囊5进气，挤压件66复位准备下次挤压，以此循环。
48.需要说明的是，实际应用中可以通过第一气囊4内气体进入第二气囊5的气体流速调节第一气囊4施加给小臂和大臂的阻力，具体可以在气体输送管上设置气体流量阀实现。
49.实施例4
50.为了充分利用第二气囊5的收缩和膨胀，本实施例的第二气囊5与手部接触的部分为球形气囊，所述球形气囊上还连接有能够套在指关节前侧的指关节套环13；使用时将关节套环13带在指关节附近，在第二气囊5收缩或膨胀时，指关节套环13带动指关节活动，实现对使关节训练的目的。
51.作为一种优选方式，指关节套环13与球形气囊之间还设有弹簧14。
52.实施例5
53.为了获知小臂的屈臂以及伸直情况，所述活塞杆63上设有用于读取活塞杆63伸缩长度的刻度线。所述大臂固定部1和小臂固定部2之间还设有用于测量两者夹角的量角器，所述量角器包括固定在大臂固定部1上带刻度的弧形件121以及设于所述小臂固定部2上的套筒122，所述弧形件121远离大臂固定部1的端部穿设在套筒122内。可以通过刻度线以及量角器直观的获知每次运动的幅度，并结合自身情况适当的定量增加训练难度。
54.实施例6
55.为了更有效的调节大臂固定部1和小臂固定部2的活动范围，本实施例还在所述大臂固定部1上还连接有弧形滑槽7，所述小臂固定部2上连接有伸缩支撑件8，所述伸缩支撑件8远离小臂固定部2的端部位于所述弧形滑槽7内，且伸缩支撑件8上还铰接有用于锁定伸缩支撑件8与弧形滑槽7相对位置的位置锁定装置。使用时，将伸缩支撑件8沿弧形滑槽7滑行至合适位置后通过位置锁定装置锁定伸缩支撑件8与弧形滑槽7的相对位置，由于伸缩支撑件8能够相对于位置锁定装置转动，但不会相对弧形滑槽7滑动，因此不会影响小臂固定部2的运动，同时还可以通过调控伸缩支撑件8的伸缩范围实现控制小臂固定部2的运动幅度的目的。
56.作为一种优选方式，大臂固定部1和小臂固定部2内壁设有软质内衬。
57.作为一种优选方式，指关节套环13内壁设有软质内衬。提高大臂固定部1和小臂固定部2以及指关节套环13与人体接触的舒适度。
58.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。