一种具有脊柱牵引功能的轮椅 |
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| 申请号 | CN201611202614.3 | 申请日 | 2016-12-23 | 公开(公告)号 | CN106821622A | 公开(公告)日 | 2017-06-13 |
| 申请人 | 上海交通大学; | 发明人 | 方晔阳; 苑兆涵; 余瀚珅; 杨丹; 彭翔宇; 顾力强; 刘孟奇; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种具有脊柱牵引功能的 轮椅 ，包括：轮椅本体；牵引吊带，垂悬于所述轮椅本体上方；牵引吊带升降调节单元，包括竖向设置的 支撑 架、绕有牵引绳的绕线器以及用于驱动绕线器旋转的 电机 ，所述支撑架下端连接在所述轮椅本体的背侧，上端固定有 滑轮 ，所述绕线器及电机设置在所述支撑架下端部，所述牵引绳从绕线器引出后绕过滑轮连接所述牵引吊带；控制单元，与所述电机连接，通过控制电机的正转、反转或自 锁 ，使得牵引绳上提、下放或保持当前 位置 ，进而通过牵引吊带对使用者施加不同大小的 牵引 力 或保持当前的牵引力大小。与 现有技术 相比，本发明结合牵引装置的 治疗 用途 和轮椅的移动功能于一体，便于病人在治疗过程中的行动。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有脊柱牵引功能的轮椅，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种具有脊柱牵引功能的轮椅技术领域[0001] 本发明属于医疗器械领域，尤其是涉及一种具有脊柱牵引功能的轮椅。 背景技术[0002] 脊柱类疾病的临床治疗，牵引术是一种应用较多的手段。脊柱牵引疗法，即通过应用外力对身体某一部位或关节施加牵拉力，使其发生一定的分离，周围软组织得到适当的牵伸，从而达到治疗目的的一种方法。根据治疗时使用者体位不同，分为坐位牵引、卧位牵引；根据牵引力来源不同，分为用使用者自身重量牵引、手法牵引、电动牵引、滑车-重锤牵引；根据牵引持续时间不同，分为持续牵引与间歇牵引。 [0003] 通常用于脊柱牵引的牵引器都是拉力式牵引器，使用时，需要依附于固定的牵引器支架，空间范围受限，不便于移动，影响使用者日常活动，且一般只能手动调整力的大小，也无法实现对受力大小和受力时间的个性化设定和显示。但是，功能丰富的牵引床，使用者在使用时不能移动，长时间使用会引起不适，且价格昂贵。 [0004] 如申请号为201520755489.3的中国实用新型专利，公开了一种脊柱侧弯牵引装置，包括一轮椅型立体架，轮椅型立体架上端设有支撑架，支撑架的前端和后端分别设有第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮通过牵引线相连接；头部牵引装置通过牵引线与第一齿轮相接；牵引线的另一端与第三齿轮连接，第三齿轮通过牵引线连接到第四齿轮并与手动摇杆相连，轮椅型立体架前端设有扶手架和拆卸座椅，扶手架与可收取的学习小桌相连接。但该装置是通过配重牵引而非自重，存在配重装置掉落的危险，而且该装置不能记录牵引过程的力以及牵引时间的功能。 [0005] 再如申请号为201310134376.7的中国发明专利，公开了一种无重锤牵引力可视化脊柱畸形坐位牵引装置，包括悬挂支架，下牵引带，卷取式牵引提升机构和电子拉力计，卷取式牵引提升机构包括可卷取拉紧的上牵引带；悬挂支架由悬挂杆，立杆，斜杆，上连接杆和下连接杆连接组成；悬挂杆的固定连接在立杆的顶端，斜杆连接在悬挂杆和立杆之间，构成三角形稳定支撑结构；立杆通过上连接杆和下连接杆连接到轮椅的后背侧；卷取式牵引提升机构悬挂在悬挂杆的另一端；上牵引带的末端连接到电子拉力计的上端，但是该装置在使用时必须依靠他人来调节牵引力，而且没有实时显示或疗程记录功能。 发明内容[0007] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种具有脊柱牵引功能的轮椅，包括： [0008] 轮椅本体； [0009] 牵引吊带，垂悬于所述轮椅本体上方； [0010] 牵引吊带升降调节单元，包括竖向设置的支撑架、绕有牵引绳的绕线器以及用于驱动绕线器旋转的电机，所述支撑架下端连接在所述轮椅本体的背侧，上端固定有滑轮，所述绕线器及电机设置在所述支撑架下端部，所述牵引绳从绕线器引出后绕过滑轮连接所述牵引吊带； [0011] 控制单元，与所述电机连接，通过控制电机的正转、反转或自锁，使得牵引绳上提、下放或保持当前位置，进而通过牵引吊带对使用者施加不同大小的牵引力或保持当前的牵引力大小。通过牵引吊带升降调节单元一方面可灵活调节牵引吊带的高度，以适应不同身高的使用者，另一方面，在牵引过程中，可灵活调节牵引力的大小。 [0012] 所述支撑架为L形板架，包括垂直板架和水平板架，所述垂直板架一端与所述水平板架连接，另一端可拆卸连接在所述轮椅本体的背侧，所述滑轮设置在所述水平板架上。通过可拆卸的连接方便拆装支撑架，一方面便于维修，另一方面可适应不同的轮椅本体。同时，L形板架结构简单、稳定性高。 [0013] 所述滑轮包括第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮设置在所述水平板架与所述垂直板架的连接处，所述第二滑轮设置在所述水平板架的悬空端，所述牵引绳从绕线器引出后首先绕过第一滑轮，最后绕过第二滑轮，再向下伸出部分后连接所述牵引吊带。 [0015] 所述控制单元包括相互连接的单片机与按键控制器，所述单片机与所述电机连接，所述按键控制器安装在轮椅本体的扶手边，牵引过程中，使用者使用按键控制器通过单片机控制电机的正转、反转或自锁，使得牵引绳上提、下放或保持当前位置，进而通过牵引吊带对使用者施加不同大小的牵引力或保持当前的牵引力大小。将控制器安装在轮椅本体的扶手边，牵引过程中，使用者触手可及，操控自如。同时，单片机成本低，而且目前单片机用于控制电机的技术比较成熟，应用起来比较方便。 [0016] 该轮椅还包括依次连接的力传感器、变送器和无纸记录仪，所述力传感器位于所述绕线器与滑轮之间，用于检测牵引绳上牵引力的大小，所述变送器将所述力传感器检测的牵引力转换成电信号后输出至所述无纸记录仪，所述无纸记录仪用于显示实时牵引力大小和牵引时间并存储历史牵引力和对应的牵引时间数据。 [0018] 所述无纸记录仪与所述单片机连接，当牵引力的大小超过预设值时，所述单片机自动控制电机回转，卸除牵引力，保证使用者的安全。 [0019] 所述无纸记录仪通过一支撑单元安装在轮椅本体的扶手上，所述无纸记录仪可360度自由旋转，一方面可根据使用者的身高、和环境光线等调节无纸记录仪的角度，方便使用者查看，另一方面，方便医生等以不同角度来看无纸记录仪上的数据。 [0020] 所述电机为直流电动机，且由蓄电池供电，所述蓄电池和单片机由壳体封装安装在所述轮椅本体的下方且靠近轮椅本体的前端。将蓄电池和单片机由壳体封装，保证不受外界环境的影响，安放在轮椅本体的下方且靠近轮椅本体的前端充分利用轮椅下方的空间并平衡重心。 [0021] 与现有技术相比，本发明具有以下优点： [0022] (1)将脊柱牵引装置和轮椅结合为一体，在实现脊椎牵引的同时可以满足基本的活动，灵活便捷。 [0023] (2)同时，集电控于一体，利用单片机、力传感器、无纸记录仪等装置，让使用者可以方便的知晓自己受牵引力的大小和持续时间，并能自己设定所需牵引力的大小和时长，这也便于医护人员等对使用者使用情况的监控和了解，有利于治疗。 [0025] 图1是本发明的侧视图； [0026] 图2是本发明的部分结构示意图； [0027] 图中标识为：1、支撑架，2、第二滑轮，3、第一滑轮，4、力传感器，5、绕线器，6、电机，7、蓄电池，8、按键控制器，9、无纸记录仪，10、左支撑杆，11、右支撑杆，12、前横杆，13、后横杆，14、牵引吊带。 具体实施方式[0028] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。 [0029] 如图1和2所示，一种具有脊柱牵引功能的轮椅，包括：轮椅本体、垂悬于轮椅本体上方的牵引吊带14、牵引吊带升降调节单元和控制单元，具体的，牵引吊带升降调节单元包括竖向设置的支撑架1、绕有牵引绳的绕线器5以及用于驱动绕线器5旋转的电机6，支撑架1下端连接在轮椅本体的背侧，上端固定有滑轮，绕线器5及电机6设置在支撑架1下端部，牵引绳从绕线器5引出后绕过滑轮连接牵引吊带14。控制单元，与电机6连接，通过控制电机6的正转、反转或自锁，使得牵引绳上提、下放或保持当前位置，进而通过牵引吊带14对使用者施加不同大小的牵引力或保持当前的牵引力大小。通过牵引吊带升降调节单元一方面可灵活调节牵引吊带14的高度，以适应不同身高的使用者，另一方面，在牵引过程中，可灵活调节牵引力的大小。本发明用于脊柱牵引，牵引力可达到30—40kg的重物的重力。 [0030] 进一步的，如图1和2所示，支撑架1为L形板架，包括垂直板架和水平板架，垂直板架一端与水平板架连接，另一端可拆卸连接在轮椅本体的背侧，滑轮设置在水平板架上。通过可拆卸的连接方便拆装支撑架1，一方面便于拆装维修，另一方面可适应不同的轮椅本体，同时，L形板架结构简单、稳定性高。本申请对垂直板架和水平板架的具体构成不作限制，当然，本申请的支撑架1的形状和具体组成并不限定为前述的结构，也可以为其他的结构以实现用于固定滑轮使牵引吊带14悬垂于轮椅本体上方的目的。 [0031] 当然，本发明还可以用滚动丝杠副来调节牵引吊带14的升降，在此不再赘述。或者，本发明的牵引绳在特殊情况下，也可手动拉动，以代替电动控制。 [0032] 进一步的，如图2所示，滑轮包括第一滑轮3和第二滑轮2，第一滑轮3设置在水平板架与垂直板架的连接处，第二滑轮2设置在水平板架的悬空端，牵引绳从绕线器5引出后首先绕过第一滑轮3，最后绕过第二滑轮2，再向下伸出部分后连接牵引吊带14。本申请对滑轮尺寸等不作限制。 [0033] 本发明一实施例，如图2所示，垂直板架为由两根平行的竖向支撑杆构成的框架结构，水平板架为由左支撑杆10、右支撑杆11、前横杆12和后横杆13构成矩形的框架结构，第二滑轮2和第一滑轮3分别安装在前横杆12和后横杆13的正中央，保证整体结构的稳定性，防止支撑架1变形。 [0034] 本发明一实施例中，第一滑轮3和第二滑轮2处于同一水平面，保证两者之间的牵引绳为水平状态，以此减小牵引绳与滑轮之间的接触面积，减小摩擦力，在所需牵引力相同的情况下，减小电机6的输出功，节省电能。 [0035] 本发明一优选实施例中，控制单元包括相互连接的单片机与按键控制器8，单片机与电机6连接，按键控制器8安装在轮椅本体的扶手边，牵引过程中，使用者使用按键控制器8通过单片机控制电机6的正转、反转或自锁，使得牵引绳上提、下放或保持当前位置，进而通过牵引吊带14对使用者施加不同大小的牵引力或保持当前的牵引力大小。当然，也通过按键控制器8控制电机6的启停。本实施例将控制器安装在轮椅本体的扶手边，牵引过程中，使用者触手可及，操控自如。同时，单片机成本低，而且目前单片机用于控制电机6的技术比较成熟，应用起来比较方便。当然，本申请并不以此为限，也可采用arm、DSP等来控制电机6。 [0036] 本发明一实施例中，该轮椅还包括依次连接的力传感器4、变送器和无纸记录仪9，力传感器4位于绕线器5与滑轮之间，用于检测牵引绳上牵引力的大小，变送器将力传感器4检测的牵引力转换成电信号后输出至无纸记录仪9，无纸记录仪9用于显示实时牵引力大小和牵引时间并存储历史牵引力和对应的牵引时间数据，在牵引过程中，使用者可通过无纸记录仪9上显示的实时数据并结合自身状况，通过操作按键控制器8，随时调节牵引力大小。 [0037] 进一步的，无纸记录仪9具有USB接口，使用者可以通过U盘等介质拷出历史数据，方便用于后续治疗。 [0038] 本发明一实施例中，无纸记录仪9与单片机连接，当牵引力的大小超过预设值时，单片机自动控制电机6回转，卸除牵引力，保障使用者的安全。当然，本发明并不以此为限，紧急状况下，也可手动切断牵引绳以快速卸除牵引力。 [0039] 本发明一实施例中，无纸记录仪9通过一支撑单元安装在轮椅本体的扶手上，无纸记录仪9可360度自由旋转，一方面可根据使用者的身高、和环境光线等调节无纸记录仪9的角度，方便使用者查看，另一方面，方便医生等以不同角度来看无纸记录仪9上的数据。 [0040] 本发明一实施例中，电机6为直流电动机，且由蓄电池7供电，蓄电池7和单片机由壳体封装安装在轮椅本体的下方且靠近轮椅本体的前端。将蓄电池7和单片机由壳体封装，保证不受外界环境的影响，安放在轮椅本体的下方且靠近轮椅本体的前端充分利用轮椅下方的空间并平衡重心。 [0041] 下面对本发明的原理作进一步阐述： [0042] 使用时，使用者坐在轮椅上，并将下颌置于牵引吊带14上，通过按键控制器8启动电机6，通过牵引绳带动牵引吊带14上提，产生向上的牵引力，同时，力传感器4实时检测牵引绳中牵引力的大小，并通过变送器将其检测的牵引力转换为电信号后输出至无纸记录仪9，使用者可通过无纸记录仪9观察到当前的牵引力大小，进而结合自身状况，通过按键控制器8控制电机6的正转、反转或自锁灵活调节牵引力的大小或保持当前的牵引力大小，通过无纸记录仪9使用者可得知牵引时间，在牵引完成后，通过按键控制器8控制电机6转动，卸除牵引力，完成牵引过程。 [0043] 在使用过程中，如果由于使用者的疏忽或者设备故障，比如按键控制器8不灵敏等原因，导致牵引力超过预设值时，单片机根据无纸记录仪9的实时牵引力数据，自动使电机6回转，卸除牵引力，保障使用者的安全，在某些紧急情况下，也可手动切断牵引绳。 [0044] 综上，本发明将脊柱牵引装置和轮椅结合为一体，在实现脊椎牵引的同时可以满足基本的活动，灵活便捷。同时，集电控于一体，利用单片机、力传感器4、无纸记录仪9等装置，让使用者可以方便的知晓自己受牵引的外力的大小和持续时间，也便于医护人员等对使用者使用情况的监控和了解，有利于治疗。 [0045] 虽然本发明对以上实施例进行说明，但是应当理解，这并不意味着本发明将局限于以上实施例。相反，本发明将包括可以包含在由所附的权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的所有替代，变更和等同方案。 |
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