改善膝关节僵直度和灵活性的便携式锻炼装置及使用方法

摘要

本发明公开改善膝关节僵直度和灵活性的便携式锻炼装置及使用方法，包括底架、立杆、摆杆以及推杆，立杆的上部左右两侧均设有大腿支撑杆，立杆的前上部设有固定块；立杆的下端与底架的前端联接；摆杆的一侧上部设有转动连接杆，摆杆的另一侧下端设有踏板；转动连接杆与固定块转动联接；转动连接杆的旋转中心轴与大腿支撑杆平行；摆杆的上端设有推杆固定块，推杆固定块的上端面为弧面，弧面均匀设有若干推杆连接杆；推杆连接杆与推杆的下端相匹配。本发明结构简单、适用范围广、安全可靠、能够有效的改善膝关节僵直度和灵活性。

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特指改善膝关节僵直度和灵活性的便携式 锻炼装置及使用方法。

背景技术

在临床上，膝关节或者下肢手术后需要对病人的膝关节进行训练以帮助其 恢复活动功能。膝关节的康复训练包括膝关节弯曲度训练和膝关节灵活度训练， 两种训练都通过施加外力使膝关节被动运动，通过长时间的训练使膝关节的功 能逐步得到恢复。目前市场上使用的CPM机通过杠杆收缩带动膝关节作弯曲运 动，但电动提供的外力不能根据患者的承受能力而改变，容易造成腿部疲劳甚 至二次伤害，而且康复的最大角度不超过90度。

中国专利201020149255.1公开了一种膝关节功能锻炼器，它利用小腿自身 的重力使膝关节摆动来进行锻炼，该方法能促进膝关节的血液循环，能够恢复 膝关节的灵活性和改善下肢肌肉的僵硬，但对于改变膝关节的僵直状态效果并 不明显。中国专利201520438058.4公开了一种膝关节功能恢复装置，该装置通 过病人自主调节施力大小迫使膝关节弯曲，对膝关节僵直的功能恢复有较好的 作用，该装置主要适合于膝关节的早期锻炼。中国专利201520818241.7公开了 一种膝关节后期康复训练椅，主要针对活动度大于90度后的膝关节进行康复训 练。中国专利200520114883.5公布了一种卡盘调节式膝关节训练装置，能够实 现对膝关节全阶段的弯曲训练。但这些专利都不能对膝关节的灵活性和下肢肌 肉进行训练。

在膝关节康复训练中，需要一种安全可靠、能方便病人自主进行康复训练 的装置，以提高病人膝关节的弯曲度和灵活度，促进膝关节运动功能的完全恢 复。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种改善膝关节僵直度和灵活性 的便携式锻炼装置并公开其使用方法。

本发明为解决现有技术存在的问题所采用的技术方案为：改善膝关节僵直 度和灵活性的便携式锻炼装置，包括底架、立杆、摆杆以及推杆，立杆的上部 左右两侧均设有大腿支撑杆，立杆的前上部设有固定块；立杆的下端与底架的 前端联接；摆杆的一侧上部设有转动连接杆，摆杆的另一侧下端设有踏板；转 动连接杆与固定块转动联接；转动连接杆的旋转中心轴与大腿支撑杆平行；摆 杆的上端设有推杆固定块，推杆固定块的上端面为弧面，弧面均匀设有若干推 杆连接杆；推杆连接杆与推杆的下端相匹配。

进一步，固定块的左右两侧均设有滚动轴承，摆杆的数量为2，转动连接杆 通过滚动轴承与固定块的左右两侧相连。

进一步，底架包括连杆以及四个平衡杆；平衡杆的一端设有防滑脚，平衡 杆的另一端与连杆联接；防滑脚与平衡杆螺纹联接；平衡杆两两对称设于连杆 的两侧。

进一步，滚动轴承的左右两侧均设有半环形刻度盘，半环形刻度盘与滚动 轴承的外圈下半部分联接，半环形刻度盘设有刻度，半环形刻度盘沿圆周方向 均匀设有若干个圆孔，滚动轴承的内圈均匀设有三个凹槽，转动连接杆与滚动 轴承的内圈匹配联接。

本发明还包括座板、大腿护具以及小腿护具，座板的下端设有座板支撑杆 以及与座板支撑杆相连的倒“U”型结构，连杆包括前部连杆以及后部连杆，前 部连杆与后部连杆滑动联接；后部连杆的后部两侧均设有固定筒，倒“U”型结 构的下端与固定筒匹配联接；摆杆的一侧均匀设有三根平行的固定杆，固定杆 与踏板设于摆杆的同一侧。

进一步，大腿支撑杆设有软套筒；座板的上表面设有软垫；座板的内部设 有卷筒，卷筒设有金属片，大腿支撑杆设有金属片固定装置；金属片的活动端 与金属片固定装置相匹配。

进一步，大腿护具包括保护架Ⅰ、护板Ⅰ以及衬垫Ⅰ；衬垫Ⅰ设于保护架 Ⅰ的下表面；保护架Ⅰ包括弧形金属片Ⅰ以及弧形金属片Ⅱ，弧形金属片Ⅰ的 两侧设有滑动杆Ⅰ，弧形金属片Ⅱ的两侧设有滑动杆Ⅱ，弧形金属片Ⅰ覆盖在 弧形金属片Ⅱ之上，滑动杆Ⅰ与对应的滑动杆Ⅱ滑动联接；护板Ⅰ为可伸缩结 构，护板Ⅰ的两侧设有固定带Ⅰ，固定带Ⅰ将保护架Ⅰ与护板Ⅰ固定在大腿上；

小腿护具包括保护架Ⅱ、护板Ⅱ以及衬垫Ⅱ；衬垫Ⅱ设于保护架Ⅱ的下表 面；保护架Ⅱ包括弧形金属片Ⅲ以及弧形金属片Ⅳ，弧形金属片Ⅲ的两侧设有 滑动杆Ⅲ，弧形金属片Ⅳ的两侧设有滑动杆Ⅳ，弧形金属片Ⅲ覆盖在弧形金属 片Ⅳ之上，滑动杆Ⅲ与对应的滑动杆Ⅳ滑动联接；护板Ⅱ为可伸缩结构，护板 Ⅱ的两侧设有固定带Ⅱ，固定带Ⅱ将保护架Ⅱ与护板Ⅱ固定在小腿上。

进一步，推杆为“F”型，推杆包括可伸缩的金属杆、与金属杆的上端相连 的上横杆以及与金属杆转动联接的下横杆，上横杆以及下横杆均横向设置，下 横杆设于上横杆的下方，下横杆的旋转轴为金属杆的中心轴；推杆的数量为2； 推杆对称设于立杆的两侧；下横杆的末端设有联接件。

进一步，立杆与摆杆均为可伸缩结构。

改善膝关节僵直度和灵活性的便携式锻炼装置的使用方法，包括以下步骤：

a、将立杆和座板固定在底架上，调节立杆的高度使得座板与大腿支撑杆平 齐，根据患者大腿的长度调整底架的连杆长度，保证患者坐在座板上时大腿能 够挂在大腿支撑杆上，将摆杆安装在立杆上，进行单腿训练时可以选择单个摆 杆以及与摆杆对应的推杆，进行双腿训练时即选用两个摆杆及与摆杆相对应的 推杆，将座板内部的金属片拉出并固定在金属片固定装置上，调节大腿护具以 及小腿护具以适应患者大小腿，将大腿护具固定在大腿上，将大腿护具固定在 金属片上，调节摆杆的长度，将固定杆安装在摆杆上，将小腿护具固定在小腿 上，将小腿护具固定在摆杆的固定杆上，将脚部放置在踏板上，根据患者情况， 调节推杆的长度，选择适当的推杆连接杆与推杆相连；

b、在进行膝关节僵直康复训练时，患者向前推动推杆，带动摆杆向后运动， 从而带动小腿向后摆动，迫使膝关节弯曲，当使患者感到膝关节有些紧时，将 销轴插入一组半环形刻度盘上的两个对应的圆孔中以锁住摆杆，保持施力一段 时间，迫使膝关节的肌腱等软组织做拉伸运动，当膝关节逐渐失去拉紧感，将 摆杆解锁，继续推动推杆便可增大膝关节弯曲角度，使膝关节的肌腱等软组织 再次拉伸，膝关节弯曲角度通过半环形刻度盘读取，通过长时间的反复锻炼能 够使膝关节逐渐恢复至理想的可运动角度；在进行膝关节灵活性训练时，通过 前后推动推杆使膝关节在一定角度范围内做伸曲运动，为了防止惯性作用下膝 关节弯曲过度造成伤害，可以根据膝关节的弯曲程度用销轴限制摆杆的摆动幅 度；在进行下肢力量锻炼时，可以通过小腿反复带动摆杆运动而实现。

本发明相对于现有技术，其优点在于

(1)本发明结构简单，整个装置由可拆卸部件构成，方便携带，容易组装；

(2)本发明的立杆、推杆以及底架等主要部件都是可伸缩结构，能够适应 不同身体特征的患者，推杆和摆杆数可以根据患者的实际情况进行选择，适用 范围广；

(3)本发明安全可靠，患者可以根据自身的实际情况进行训练，训练强度 完全由患者确定，能够避免二次损伤；

(4)本发明既可以对膝关节僵直的功能进行恢复训练，还可以针对膝关节 的灵活性和腿部力量进行训练，此外，也可以用于正常人的腿部锻炼；本发明 综合性能强。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图；

图2为图1实施例中立杆的正面结构示意图；

图3为图2中立杆的侧面结构示意图；

图4为图1实施例中摆杆的正面结构示意图；

图5为图4中摆杆的侧面结构示意图；

图6为图1实施例中推杆的结构示意图；

图7为图1实施例中底架的结构示意图；

图8为图1实施例中座板的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

参照图1、图4以及图5，本实施例包括底架、立杆、摆杆以及推杆，立杆 的上部左右两侧均设有大腿支撑杆1，立杆的前上部设有固定块；立杆的下端与 底架的前端联接；摆杆的一侧上部设有转动连接杆2，摆杆的另一侧下端设有踏 板3；转动连接杆2与固定块转动联接；转动连接杆2的旋转中心轴与大腿支撑 杆1平齐；摆杆的上端设有推杆固定块4，推杆固定块4的上端面为弧面，弧面 均匀设有若干推杆连接杆5；推杆连接杆5与推杆的下端相匹配。

参照图2以及图3，固定块的左右两侧均设有滚动轴承6，摆杆的数量为2， 转动连接杆2通过滚动轴承6与固定块的左右两侧相连。

滚动轴承6的左右两侧均设有半环形刻度盘7，半环形刻度盘7与滚动轴承 6的外圈下半部分联接，半环形刻度盘7设有刻度，半环形刻度盘7沿圆周方向 均匀设有若干个圆孔8，滚动轴承6的内圈均匀设有三个凹槽，转动连接杆2与 滚动轴承6的内圈匹配联接。

参照图7，底架包括连杆9以及四个平衡杆10；平衡杆10的一端设有防滑 脚11，平衡杆10的另一端与连杆9联接；防滑脚11与平衡杆10螺纹联接；平 衡杆10两两对称设于连杆9的两侧。

参照图8，本实施例还包括座板12(图1中未示出)、大腿护具以及小腿护 具，座板12的下端设有座板支撑杆13以及与座板支撑杆13相连的倒“U”型 结构14，连杆9包括前部连杆以及后部连杆，前部连杆与后部连杆滑动联接； 后部连杆的后部两侧均设有固定筒15，倒“U”型结构14的下端与固定筒15 匹配联接；摆杆的一侧均匀设有三根平行的固定杆16，固定杆16与踏板3设于 摆杆的同一侧。

大腿支撑杆1设有软套筒；座板12的上表面设有软垫；座板12的内部设 有卷筒，卷筒设有金属片，大腿支撑杆1设有金属片固定装置；金属片的活动 端与金属片固定装置相匹配。

大腿护具包括保护架Ⅰ、护板Ⅰ以及衬垫Ⅰ；衬垫Ⅰ设于保护架Ⅰ的下表 面；保护架Ⅰ包括弧形金属片Ⅰ以及弧形金属片Ⅱ，弧形金属片Ⅰ的两侧设有 滑动杆Ⅰ，弧形金属片Ⅱ的两侧设有滑动杆Ⅱ，弧形金属片Ⅰ覆盖在弧形金属 片Ⅱ之上，滑动杆Ⅰ与对应的滑动杆Ⅱ滑动联接；护板Ⅰ为可伸缩结构，护板 Ⅰ的两侧设有固定带Ⅰ，固定带Ⅰ将保护架Ⅰ与护板Ⅰ固定在大腿上；

小腿护具包括保护架Ⅱ、护板Ⅱ以及衬垫Ⅱ；衬垫Ⅱ设于保护架Ⅱ的下表 面；保护架Ⅱ包括弧形金属片Ⅲ以及弧形金属片Ⅳ，弧形金属片Ⅲ的两侧设有 滑动杆Ⅲ，弧形金属片Ⅳ的两侧设有滑动杆Ⅳ，弧形金属片Ⅲ覆盖在弧形金属 片Ⅳ之上，滑动杆Ⅲ与对应的滑动杆Ⅳ滑动联接；护板Ⅱ为可伸缩结构，护板 Ⅱ的两侧设有固定带Ⅱ，固定带Ⅱ将保护架Ⅱ与护板Ⅱ固定在小腿上。

参照图6，推杆为“F”型，推杆包括可伸缩的金属杆17、与金属杆17的 上端相连的上横杆18以及与金属杆17转动联接的下横杆19，上横杆18以及下 横杆19均横向设置，下横杆19设于上横杆18的下方，下横杆19的旋转轴为 金属杆17的中心轴；推杆的数量为2；推杆对称设于立杆的两侧；下横杆19的 末端设有联接件。

立杆与摆杆均为可伸缩结构。

将立杆和座板12固定在底架上，调节立杆的高度使得座板12与大腿支撑 杆1平齐，根据患者大腿的长度调整底架的连杆9长度，保证患者坐在座板12 上时大腿能够挂在大腿支撑杆1上，将摆杆安装在立杆上，本实施例进行双腿 训练，选用两个摆杆及与摆杆相对应的推杆，推杆的下横杆19均转动180度， 将两个推杆的下横杆19联接在一起，方便同时带动双腿进行康复训练；将座板 12内部的金属片拉出并固定在金属片固定装置上，调节大腿护具以及小腿护具 以适应患者大小腿，将大腿护具固定在大腿上，将大腿护具固定在金属片上， 调节摆杆的长度，将固定杆16安装在摆杆上，将小腿护具固定在小腿上，将小 腿护具固定在摆杆的固定杆16上，将脚部放置在踏板3上，根据患者情况，调 节推杆的长度，选择适当的推杆连接杆5与推杆相连；

在进行膝关节僵直康复训练时，患者向前推动推杆，带动摆杆向后运动， 从而带动小腿向后摆动，迫使膝关节弯曲，当使患者感到膝关节有些紧时，将 销轴插入一组半环形刻度盘7上的两个对应的圆孔8中以锁住摆杆，保持施力 一段时间，迫使膝关节的肌腱等软组织做拉伸运动，当膝关节逐渐失去拉紧感， 将摆杆解锁，继续推动推杆便可增大膝关节弯曲角度，使膝关节的肌腱等软组 织再次拉伸，膝关节弯曲角度通过半环形刻度盘7读取，通过长时间的反复锻 炼能够使膝关节逐渐恢复至理想的可运动角度；在进行膝关节灵活性训练时， 通过前后推动推杆使膝关节在一定角度范围内做伸曲运动，为了防止惯性作用 下膝关节弯曲过度造成伤害，可以根据膝关节的弯曲程度用销轴限制摆杆的摆 动幅度；在进行下肢力量锻炼时，可以通过小腿反复带动摆杆运动而实现。

实施例2

本实施例相对于实施例1唯一的区别在于：本实施例进行单腿训练，选择 单个摆杆以及与摆杆对应的推杆。

实施例3

本实施例相对于实施例1唯一的区别在于：不使用座板12以及座板12的 相关附件，患者将底架伸入床下并自主调节大腿支撑杆1与床之间的距离，调 节立杆的长度使得大腿支撑杆1与床面平齐，患者直接坐在床上进行康复训练。