改进的康复锻炼机 |
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| 申请号 | CN201080053363.1 | 申请日 | 2010-10-06 | 公开(公告)号 | CN102665827A | 公开(公告)日 | 2012-09-12 |
| 申请人 | 马东纳康复医院; 内布拉斯加大学董事会; | 发明人 | J·M·伯恩菲尔德; 于澍; A·泰勒; T·巴斯特; C·A·纳尔逊; | ||||
| 摘要 | 提供了一种改进的康复锻炼机，其允许具有身体 缺陷 、残疾或者慢性病的人使用所述康复锻炼机，以便康复肌肉、改善关节的灵活性并且增强心血管的健康。装置的 实施例 包括 机架 、第一和第二 曲柄 臂、第一和第二把手、第一和第二 脚踏 板 、 电动机 与皮带轮组件、第一和第二联接器 连杆 和具有速度旋钮的电动机 控制器 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种康复锻炼机，包括： |
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| 说明书全文 | 改进的康复锻炼机[0001] 相关申请的交叉引用 [0003] 联邦政府资助的研究或者开发 [0004] 本发明是在美国国家残疾和康复研究院（NIDRR）授予的No.H133G070209的政府资助下做出的。政府具有本发明的一定权利。 技术领域背景技术[0006] 生活在美国的大约5千3百万人具有某种慢性病或者残疾，其中估计有1千5百万成人行走困难。在过去已经开发出许多创新的疗法，以帮助人们重新学习行走、移动并改善他们的总体健康。在这方面，开发出了体重支撑跑步机训练（BWSTT），其涉及到患者在体重被身体吊带部分地支撑的情况下在跑步机上行走，以减小行走时每条腿必须承载的载荷。随着力量和移动控制改善，逐渐降低吊带支撑的程度。该技术已经导致了行走的改善，以便患者的使用效果超出了由传统疗法所获得的效果。 [0007] 然而，BWSTT在许多场合中是得不到的，这是由于在训练课程期间需要两到三个治疗者或者临床医师和/或体能教练来引导腿和躯干的运动，因而成本很高。另外，提供辅助对于临床医师来说在体力上非常有挑战并且有受伤的危险。结果，机构和临床医师通常满足于传统的地面步态训练疗法，因此使许多患者无法采用有前途的介入。 [0008] 最近，已经出现了机械化的步态再训练装置（包括机器人），以部分地应对与BWSTT有关的挑战；然而，这些装置主要被用于研究分支机构和大城市地区。装置的费用（大约$100,000到$275,000）限制了许多诊所、医院和/或医疗中心购买装置。因此，在更偏远的农村地区接受护理的人通常缺乏使用合适康复技术的途径。 [0009] 具有残疾和慢性病的人比没有残疾的人更容易产生另外的医学问题，这部分地是由于不能在足够有挑战的水平下锻炼。虽然在大多数城市中有大量保健中心和健身中心可用，但是许多具有活动限制的人不能使用这些设施。不能使用可用设施的共同因素是难以进入的设备并且缺少在如何为具有慢性病的人安全地开发和实施健康计划方面更专业的人员。缺乏可用的设备是令人遗憾的，因为参加适度的持久锻炼有助于防止或者延迟其他慢性病的发病。另外，锻炼能够防止或者减小与废用和不活动有关的功能衰退。不适合的设备的一个实例是椭圆训练机（也称为交叉训练机）。椭圆训练机沿着大致椭圆形曲线引导脚，以模拟行走、慢跑和攀登的运动。在专利文献中已经公开了许多椭圆训练机。Rogers，Jr在美国专利No.5,527,246、5,529,555、5,540,637、5,549,526、5,573,480、5,591,107、5,593,371、5,593,372、5,595,553、5,611,757、5,637,058、5,653,662 和 5,743,834 中公开了借助于各种往复运动构件和齿轮联接系统的椭圆踏板运动。Miller在美国专利No.5,518,473、5,562,574、5,611,756、5,518,473、5,562,574、5,577,985、5,755,642 和 5,788,609中也公开了利用往复运动构件和各种连杆机构以及摆动引导连杆（具有控制连杆，以确定踏板的角度）的椭圆踏板运动。许多情况中椭圆训练机提供了帮助踏板换向的惯性，使得锻炼更平稳和舒适（例如，参见Miller的美国专利No.5,242,343；Miller的美国专利No.5,383,829；Miller的美国专利No.5,518,473；Miller的美国专利No.5,755,642； Miller的美国专利No.5,577,985；Miller的美国专利No.5,611,756；Miller的美国专利No.5,911,649；Miller的美国专利No.6,045,487；Miller的美国专利No.6,398,695； Eschenbach的美国专利No.5,913,751；Eschenbach的美国专利No.5,916,064；Eschenbach的美 国 专利No.5,921,894；Eschenbach的 美国 专 利No.5,993,359；Esehenbach 的美国 专 利No.6,024,676；Esehenbach的 美 国专 利No.6,042,512；Eschenbach的 美国 专 利 No.6,045,488；Esehenbach 的 美 国 专 利 No.6,077,196；Esehenbach 的 美国专 利No.6,077,198；Eschenbach的美 国 专利 No.6,090,013；Eschenbach的 美 国专利 No.6,090,014；Eschenbach的 美国 专 利No.6,142,915；Esehenbach 的美 国 专利No.6,168,552；Eschenbach 的 美 国 专 利No.6,210,305；Eschenbach的 美 国 专利No.6,361,476；Esehenbach 的 美 国 专 利 No.6,409,632；Eschenbach的 美 国 专利No.6,422,976；Eschenbach 的 美 国 专 利 No.6,422,977；Esehenbach的 美 国 专利No.6,436,007；Eschcnbach的 美 国专 利No.6,440,042；Esehenbach的 美国 专 利No.6,482,132；Esehenbach的美国专利No.6,612,969）。 [0010] 椭圆训练机在健身中心以及许多保健与家庭环境中广泛地可得到。目前设计的椭圆训练机抵抗了具有足够力量的、试图进一步增加力量/耐久性的个人的运动。这些椭圆训练机尚不能适合并帮助虚弱的、关节痛或者有运动引发问题的人运动。该局限的影响对于具有身体缺陷的个人来说是明显的。许多具有中风、帕金森氏症、关节炎或者全关节置换（具有废用性虚弱）的人不能在椭圆训练机上开始或者持续锻炼，除非临床医师提供体力帮助来移动踏板。一旦提供了所要求的帮助，许多人喜欢锻炼，由于其与行走的相似性、运动的平稳性以及把躯干与手臂结合到活动中的机会。在椭圆训练机上锻炼时的运动方式和肌肉需求与行走的相似性表明，除了作为锻炼工具以外，椭圆锻炼可以帮助人恢复行走所需的力量和灵活性。例如，在健康状况不佳的老年人和曾患过中风的个人中常见的腓无力限制了行走速度，这是因为降低了跨出足够步长的能力。椭圆训练机要求腓肌肉活动，以稳定小腿，特别是当腿移动成后肢姿势时。具有髋关节骨关节炎的人或者一天中大部分时间坐在轮椅中的人的关节和肌肉的紧度导致了行走时过度折曲（弯曲）的姿势，这增加了肌肉的需要并且减慢了行走速度。可治疗性地使用具有可动步长的椭圆训练机，以在训练期间提供轻柔的重复拉伸来使髋部处的肌肉变紧。椭圆训练和行走之间的显著区别是：在椭圆训练期间两个下肢保持与支撑表面接触，而对于行走来说有些时期中仅通过一条腿来支撑体重。在椭圆训练期间两个脚与支撑表面的恒定接触减小了与在每行走一步期间反复使下肢加载有关的震击力。这对关节痛的个人有好处。 [0011] 身体有限制或者康复中的使用者在自己进入并定位在椭圆训练机上时会有若干困难。将要面对困难，这是由于许多康复中的个人面临的挑战是潜在的肌肉萎缩、关节僵硬和总体上丧失平衡与协调性。因此，有时患者难以在训练装置例如椭圆训练机上保持其姿势和定位。除了在临床环境中需要工具来帮助具有残疾的个人恢复其行走功能以外，还需要易进入的且适当地有挑战性的锻炼设备，以便在治疗课程结束后解决心血管和行走功能问题。 发明内容[0012] 本文公开了一种改进的康复锻炼机，其可允许具有身体缺陷或者残疾的人使用所述康复锻炼机，以便康复肌肉、关节灵活性和心血管健康。该康复锻炼机可包括便于进入的若干特征以及电动机，该电动机能够帮助或者独立地转动康复锻炼机上的脚踏板和连杆系统。还公开了一种新方法，用于使用改进的康复锻炼机来作为更广泛康复训练课程的一部分。所公开的康复锻炼机的最终目的是提高传统椭圆机的进入性，以使具有残疾的人可以参加有效的治疗性锻炼和步态课程，以便提升最佳的健康、生活品质和最大的独立性。康复锻炼机可被用于住院部和门诊部、健身中心和家庭中，以帮助个人在发生大的医学事件例如中风、脑损伤、截肢或者不完全的脊髓损伤之后提高行走能力，以及促进具有慢性病例如脑瘫、多发性硬化、帕金森氏症、关节炎、全关节置换、髋部骨折或者糖尿病的人保持行走技能。康复机构也将受益，因为本发明为训练提供了不太耗费体力的工具并且降低了由于人力步态训练技术而引起的雇员受到累积性伤害的风险。因为设计特征并不阻止具有正常运动功能的个人使用，所以该康复锻炼机还可以由没有残疾的个人使用。附图说明 [0013] 参照以下附图可最好地理解本文中所描述的改进的康复锻炼机，其中： [0014] 图1示出了根据本发明的原理构造的改进的康复锻炼机的立体图； [0015] 图2示出了现有技术中已知的椭圆机的立体图。 [0016] 图3示出了用于图1的改进康复锻炼机的电动机控制器和微控制单元； [0017] 图4示出了用于图1的改进康复锻炼机的停机机构； [0018] 图5示出了用于图1的改进康复锻炼机的电动机与皮带轮组件和离合器； [0019] 图6示出了连接到图1的改进康复锻炼机上的一对脚踏板的脚套和绑带组件的立体图； [0020] 图7是右视图，高度可调的平台附连至图1的改进康复锻炼机100； [0021] 图8示出了图1的改进康复锻炼机100的控制系统；以及 [0022] 图9示出了用在图1的改进康复锻炼机100中的远程心率监控器。 [0023] 现有技术中的普通技术人员将明白，附图中的元件是为了简单和清晰起见而示出并且不必是按比例绘制的。例如，附图中一些元件的尺寸相对于其他元件可以被夸大，以便增进对本发明的各方面和示例性实施例的理解。 具体实施方式[0024] 通过所附权利要求中的特征来给出本文中公开并描述的改进的康复锻炼机的特征，其被认为是新颖的。以下详述的各个实施例的说明是用于理解本发明的。应理解，本发明不限于本文所描述的特殊实施例，而是能够在不脱离本发明范围的情况下进行各种改进、重新布置和替换，这对本领域技术人员来说是显而易见的。因此，以下的权利要求旨在涵盖落入到本发明的精神和范围内的所有改进和变化。 [0026] 本文中所用的术语“一”定义为一个或多个而不只是一个。本文中所用的术语“另一”定义为至少第二个或更多个。本文中所用的术语“包括”和/或“具有”定义为“包括”（即，开放式转折语）。本文中所用的术语“联接”或者“操作性地联接”定义为“连接”，尽管不是必须直接地附连和不是必需机械地附连。 [0027] 参见图1，改进的康复锻炼机100包括标准的后驱动式椭圆机。标准的后驱动式椭圆机包括用于将椭圆机支承在地板上的机架。在机架的后部附连有第一和第二曲柄臂（未显示）。第一曲柄臂连接至具有第一和第二端的第一联接器连杆109的第一端，并且第二曲柄臂连接至具有第一和第二端的第二联接器连杆109的第一端。在第一和第二联接器连杆109中的每一个上有一脚踏板104。第一联接器连杆109的第二端枢转地连接至第一可动把手107，并且第二联接器连杆109的第二端枢转地连接至第二可动把手107。设置有皮带和皮带轮的飞轮122操作性地连接至第一和第二曲柄臂中的每一个。由可动把手107的推拉运动产生的力经由联接器连杆109被传递至曲柄臂和操作性地连接的飞轮122。所传递的力促使曲柄臂和操作性地连接的飞轮122转动。曲柄臂和操作性地连接的飞轮122的转动促使脚踏板104的椭圆运动。 [0028] 图1具有的若干部件解决了标准后驱动式椭圆机中的缺点。所公开的改进的康复锻炼机100允许具有身体残疾或者缺陷的人使用康复锻炼机100。在一个实施例中，使用者可以是患者、个人和/或所公开的康复锻炼机的使用者。 [0029] 改进的康复锻炼机100可包括围绕康复锻炼机100的机架设置的平台101，该平台101可包括：台阶101a、101b；供轮椅及能走的使用者登上康复锻炼机100所用的倾斜部分 101c；和/或沿着平台101的边缘设置的凸缘101d，以便当康复锻炼机100运转时保护使用者和/或临床医师不受任何伤害。在改进的康复锻炼机100中可包括一对安全把手121，以便进一步帮助使用者登上康复锻炼机100。改进的康复锻炼机还可包括高度可调整的升高平台113。改进的康复锻炼机100还可包括联接至康复锻炼机100后端的一长凳102和一对附连至平台101的高度可调整的扶栏103。改进的康复锻炼机100还可包括电动机与皮带轮组件110，以经由飞轮122而为第一和第二曲柄臂提供外力。改进的康复锻炼机还可包括停机机构111，以便使电动机与皮带轮组件110的电动机停机，该停机机构111包括按压开关111a和/或拉拔开关111b，拉拔开关包括连接件111c。改进的康复锻炼机还可包括遥控装置114，以用于允许临床医师控制电动机与皮带轮组件110的电动机。改进的康复锻炼机100还可包括为康复锻炼机100的使用者提供所需的重量平衡支承的体重支撑系统115、吊带支承件116和用于控制体重支撑系统115的操作的控制机构117。改进的康复锻炼机100还可包括微控制单元119，该微控制单元用来接收并处理从位于康复锻炼机100各处的不同传感器处收集到的数据，并将所述数据发送至计算装置120以用于解码、显示、存储和/或进一步的处理。微控制单元119（也称为微控制器）还可被配置成根据使用者的输入而接收并处理来自计算装置120的指令，并将所述指令传送至电动机与皮带轮组件 110的电动机，以控制电动机与皮带轮组件110的电动机的速度。 [0030] 在一个实施例中，台阶101a和101b和/或倾斜部分101c的跨度可从地平面至一对脚踏板104所处的高度。台阶101a和101b和/或倾斜部分101c的配置可供先前难以从地平面登上脚踏板104的使用者现在能舒服地登上直至处于与脚踏板104相同高度。在另一实施例中，凸缘101d防止临床医师和/或使用者的脚卡到踏板104和底座101之间。 [0031] 具有肌无力、协调问题和/或平衡缺陷的使用者通常难以登上现有技术中已知的椭圆训练机，因为踏板基本上从地面升高并且是可动的。在一个实施例中，升高的长凳102可位于康复锻炼机100的后端。使用者可以在将脚放置在一对脚踏板104上之前坐到长凳102上。然后，使用者能在法线方向上横过长凳102滑动，直到使用者的身体居中地位于康复锻炼机100上。在一个实施例中，长凳102能够沿竖直方向或水平方向移动，以便适应不同体型的使用者。台阶101a和101b、倾斜部分101c和长凳102的组合可供具有身体残疾或者缺陷的使用者进入康复锻炼机100上。长凳102还可供具有平衡缺陷和/或极度虚弱的使用者从坐姿进行训练运动。以坐姿进行的椭圆训练可让使用者得到平衡和力量，以进行立姿的椭圆训练运动。在一个实施例中，长凳102的大小、尺寸和位置可供没有任何残疾的使用者操作康复锻炼机100。在一个实施例中，长凳102以及包括台阶101a与101b和倾斜部分101c的平台101的大小、尺寸和位置还可让临床医师、理疗师、职业治疗师、理疗医师、体能训练师、娱乐治疗师、言语治疗师、健身教练、锻炼人体运动学家、护士、看护者和/或医生（在下文中都被称为临床医师）在椭圆旋转运动锻炼期间坐或站在使用者后面，以便进一步治疗性地帮助使用者的腿、躯干、臂及其他身体部分的正常运动。 [0032] 现有技术中已知椭圆训练机的脚踏板通常很难供身体缺陷或者康复使用者的脚维持安全的完全接触。异常的肌肉活动或者松紧度会使脚在踏板上抬起或者扭动，使得椭圆机的使用变危险和无效果。在一个实施例中，所公开的康复锻炼机100可包括如图6所示具有脚套105的一对脚踏板104，脚套可延伸越过每个脚踏板104前部的顶端。在这种情况下，当使用者将每只脚放到每个脚踏板104上时，可使脚在位于每个脚踏板104前部的脚套105下面滑动。在每个脚踏板104的前部设置脚套105可防止使用者的脚无意中主要沿向上方向移动。此外，脚套105可防止使用者的脚非被迫地移离该对脚踏板104。在一个实施例中，脚套105的配置可构造成用于（但不限于）肌肉失衡或者脚麻木的个人（在本文中称为使用者）。在一个实施例中，脚套105可以由任何材料或者材料组合制成，但是为了理解本实施例，脚套105是由塑料制成的。脚套105可以由任何替代材料或者材料组合制成，以便防止脚抬起离开脚踏板104。另外，所公开的康复锻炼机100还可包括脚绑带106，该脚绑带可位于每个脚踏板104的后部。设置的脚绑带106可环绕使用者脚跟的后面，脚绑带106的端部附连至每个脚踏板104。在一个实施例中，脚套105和绑带106的设置可以防止使用者的脚向后滑动和从脚踏板104上抬出。当不用时，绑带106可以固定到该对脚踏板 104中每一个的后部。本实施例可使用钩环系统来将每个绑带106固定到所需位置，然而本领域技术人员将明白，有各种其他方法来在用时或者不用时固定绑带。每一脚踏板104还包括沿着每个脚踏板104的搁脚部位的衬垫。沿每一脚踏板104的搁脚部位设置的衬垫有助于防止因反复使用例如椭圆训练设备的任何训练设备而出现的脚溃疡和与压力有关的损伤。在一个实施例中，对于具有损伤或者疾病的使用者和不能察觉到普通使用者所受疼痛的使用者来说，该对脚踏板104中每一个上的衬垫是有用的。 [0033] 如图2所示的标准的后部驱动式椭圆训练机200大体上包括一对具有握柄203的可动把手202，握柄203可允许使用者抓握住可动把手202并推拉把手202，以帮助椭圆旋转运动。椭圆旋转运动可让使用者训练并移动上、下肢，以实现脚踏板及其连杆系统201的转动。在一个实施例中，该对可动把手202可供使用者在例如图2中所公开的椭圆训练设备200上动作时维持平衡。然而，该对可动把手202的所述配置和功能不能帮助具有身体缺陷或者残疾的使用者在同时地移动腿部并且相对于脚踏板与连杆系统201保持立足点时保持抓紧移动中的可动把手202。此外，具有身体缺陷、残疾和平衡缺陷的使用者欣赏具有更宽支承平台的支承元件。 [0034] 因此，如图1所示的所公开的改进的康复锻炼机100可包括一对高度可调整的扶栏103，该对扶栏可在康复锻炼机100的两侧竖直向上和/或水平向前和/或向后地延伸。该对高度可调整的扶栏103可用于帮助不同体重和身高的使用者在操作康复锻炼机100和/或上下康复锻炼机100时维持身体平衡。在一个实施例中，该对高度可调整的扶栏103可以附连到康复锻炼机100的平台101上。在另一实施例中，该对高度可调整的扶栏103可以直接附连到康复锻炼机100的机架上。 [0035] 改进的康复锻炼机100设计用于供具有身体残疾和平衡缺陷的使用者进行康复和锻炼。一种残疾是心脏病，导致需要监控心率，以便实现安全和治疗的锻炼课程。因此，具有握柄112的该对可动把手107优选包括传感器，传感器可以当使用者在所公开的康复锻炼机100上操作时测量使用者的心率。在理想位置中，当在所述康复锻炼机上操作时使用者的手可接触握柄112。借助金属板把传感器集成到握柄112中。传感器产生与使用者的心率相一致的电脉冲。脉冲以电信号的形式传送给用于处理和显示的装置。然而，某些肌无力或者具有运动控制问题的使用者不能保持通过握柄112中的心率传感器记录精确心率所需的恒定抓握。就此而言，所公开的康复锻炼机100可包括如图9所示的远程心率监控系统，该远程心率监控系统可便于当使用者的手不与握柄112接触时测量使用者的心率。在一最优选的实施例中，远程心率监控系统包括至少一个集成到抗静电腕带123中的心率传感器118。腕带123中的心率传感器118操作性地连接至导线的一端，导线另一端连接至标准的香蕉插头。香蕉插头插入到由导电材料制成的接线柱中，该接线柱附连至金属夹的基部。该金属夹构造成接触该对握柄112中至少一个握柄112的金属板中的心率传感器。该远程心率监控系统允许在使用者的手和该对握柄112中至少一个握柄112上的至少一个心率传感器118之间没有直接接触的情况下测量使用者的心率。 [0036] 结合改进的康复锻炼机100来进行身体锻炼或者康复的使用者通常由临床医师来监督并帮助，临床医师指导和监督进行康复的使用者的锻炼课程。在一个实施例中，为了帮助临床医师，所公开的康复锻炼机100可具有高度可调整的升高平台113（图7），该升高平台113可在半圆形方向上围绕康复锻炼机100的前部延伸。理想地，该可动平台的高度可以使临床医师处于与使用者相同的平视高度。这使得临床医师能够站在高度可调整的升高平台113上，要么监督使用者对康复锻炼机100的使用，要么同使用者一道进行康复活动。 [0037] 图2的标准的后部驱动式椭圆训练机200具有本质上有阻力的脚踏板与连杆系统201。此外，椭圆训练机200包括一对可动把手202和一对附连至可动把手202的握柄203。 该对可动把手202联接至包括曲柄和飞轮的脚踏板与连杆系统201。使用者通过脚踏板与连杆系统201或者通过可动把手202施加力来致动和维持椭圆训练机200的椭圆旋转运动。脚踏板与连杆系统201需要初始力来致动椭圆训练机200的旋转运动。然而，进行康复的具有身体残疾、慢性病和平衡缺陷的使用者通常很难自己启动和/或维持椭圆训练机 200的脚踏板与连杆系统201的椭圆旋转运动。 [0038] 因此，改进的康复锻炼机100可经由电动机与皮带轮组件110来提供脚踏板104的辅助椭圆运动。在该实施例中，电动机与皮带轮组件110操作性地连接至可旋转的飞轮122，该飞轮操作性地连接至第一和第二曲柄臂。在操作中，电动机与皮带轮组件110的电动机提供允许飞轮122转动的外力，从而致动第一和第二曲柄臂，以分别移动第一和第二联接器连杆109，从而致动该对脚踏板104的相同的椭圆旋转运动，该对脚踏板104中的每个脚踏板附连至第一和第二联接器连杆109。脚踏板104的椭圆旋转运动的致动不依赖于任何使用者施加的力。电动机与皮带轮组件110可以位于康复锻炼机100上的任何位置处。 然而，在一优选实施例中，电动机与皮带轮组件110位于康复锻炼机100的后端。电动机与皮带轮组件110可有助于所公开的康复锻炼机100以每分钟0到100转范围内的转速无级地转动。在一个实施例中，电动机与皮带轮组件110包括滚柱-坡道型超越离合器127。离合器127允许使用者以比电动机与皮带轮组件110的电动机的目标速度更快的速度进行训练。在此情况下，电动机与皮带轮组件110与飞轮122脱开联接，并且不给使用者提供电动机助力。在一个实施例中，电动机与皮带轮组件110可供无论身体残疾和/或平衡缺陷程度有多重的使用者开始康复计划。此外，电动机与皮带轮组件110可供行走运动和速度的模拟所用，使用者无须运用或施加正常的所需力。另外，所公开的康复锻炼机100可以在帮助康复锻炼机100的使用者重新学习为了行走和/或达到所需的步态运动身体的不同部分必须进行的运动的方面提供显著的治疗和康复价值。取决于需要进行康复的损伤或萎缩肌肉的类型和性质，使用者在行走迈步的特定阶段会有困难，而在行走迈步的其余阶段则运动容易。为了给使用者提供帮助以度过使用者行走迈步时有问题的阶段，可以调节电动机与皮带轮组件110的电动机，以经由操作性地联接的飞轮122和第一与第二曲柄臂来给联接器连杆109提供所需的爆发力。电动机与皮带轮组件110的电动机可以是现有技术中已知的能够经由操作性地联接的飞轮122来致动第一和第二曲柄臂的任何电动机。 [0039] 所公开的改进的康复锻炼机100适合供具有和没有身体残疾和平衡缺陷的使用者使用。在一个实施例中，改进的康复锻炼机100可包括停机机构111，该停机机构111能够使电动机与皮带轮组件110的电动机停止。在紧急状况中，例如康复锻炼机100的使用者在操作康复锻炼机100时遇到意外时，可以致动停机机构111。停机机构111可以由使用者通过接触停机开关111a或者111b来致动。在另一实施例中，停机机构111包括按压式停机开关111a。可以通过猛击按压式停机开关111a来致动该按压式停机开关111a。在一个实施例中，停机机构111包括拉拔式停机开关111b。拉拔式停机开关111b包括具有第一和第二部分的连接件111c。连接件的第一部分附连至拉拔式停机开关111b，并且连接件的第二部分附连至使用者。如果拉拔式停机开关111b的连接件111c受到所需的力，则停止电动机与皮带轮组件110的电动机。停机机构111可以位于康复锻炼机100内的区域中，以便让康复锻炼机100的使用者在例如心率和/或脉搏突然增加或异常的紧急情况中和在康复锻炼机100的使用者有任何伤害的情况中能够容易地触及停机机构111。可以增加一安全机构，以便如果已经触发停机机构111，则电动机与皮带轮轮组件110的电动机不能重新启动，直到速度已经置零为止。这防止使用者意外地以全速启动康复锻炼机。 [0040] 可以由第三人从远程的地点来控制电动机与皮带轮组件110的电动机的速度，例如由临床医师用遥控装置114来控制。在一个实施例中，遥控装置114可具有用于将遥控装置114放置在康复锻炼机100内或周围任何位置的系统。在一个实施例中，遥控装置114可包括磁系统，其用于将遥控装置附连至康复锻炼机100内的任何预定位置（如图1所示）。 [0041] 在一个实施例中，电动机与皮带轮组件110的电动机由电动机控制器301来控制。电动机控制器301包括用于手动调节电动机速度的速度旋钮302。电动机的速度还可以通过微控制单元119来控制。在该实施例中，从计算装置120向微控制单元119提供指令信号。如图8所示，信号被微控制单元119处理，并传输给集成到电动机控制器301中的步进电动机801。步进电动机包括连接至速度旋钮302的轴802。接收的信号用于使步进电动机801的轴802双向转动，该轴802转动电动机控制器301的速度旋钮302，从而使电动机速度增加或减小。 [0042] 在一个实施例中，体重支撑系统115可用于适应在直立、步态和/或站立姿势时支撑自身体重有困难的患者。在一个实施例中，体重支撑系统可包括吊带支承件116，其可当使用者在康复锻炼机100上操作时向使用者提供用于维持站立、步态和/或直立姿势所需的支撑。根据使用者的重量平衡要求和/或使用者在康复锻炼机100上进行的身体活动的类型，吊带支承件116可以将使用者保持在一位置处，或者可以沿竖直方向动作。在另一实施例中，体重支撑系统115可包括控制机构117，该控制机构117控制并管理体重支撑系统115的操作。 [0043] 再参见图8，微控制单元119可以操作性地联接至位于康复锻炼机100各处的多个传感器118。所述多个传感器118能够获取数据，并将所述数据传输至微控制单元119，以用于处理并且传输至计算装置120，以用于进一步解码、处理、显示和存储。所述多个传感器包括：位于可动把手107的握柄112中和远程心率监控系统的腕带123中的心率传感器118；设置成面向飞轮122的光电传感器118，其中，飞轮122的边缘具有交替的明、暗条纹，以便当飞轮124转动时，由传感器118来获取代表飞轮旋转运动的明/暗图案；电动机电流传感器118，其测量流过电动机与皮带轮组件110的电动机的电流；和测力传感器118，其可以位于具有握柄112的可动把手107和脚踏板104上，并且获取使用者经由握柄112或者脚踏板104向每个可动把手107施加多大力的数据。微控制单元119中可包括计时器，以用于计算与速度有关的变量（例如，每分钟转数RPM）并用于帮助与时间有关的操作（例如， 10秒的高速训练时间段）。 [0044] 微控制单元119提供了在传感器118和计算装置120之间基本的I/O功能。微控制单元119从传感器118接收电信号形式的数据，并对其处理以便由计算装置120识别。存在于计算装置120中的解码程序读取并解码从微控制单元119接收的电信号，并将其转换成实数以用于显示，或者作为输入到在计算装置120上运行的控制程序中的数据输入。控制程序还可接收外部数据输入。基于所述数据输入，计算装置通过控制程序可以向微控制单元119提供指令，以用于如本文中先前描述的那样控制电动机与皮带轮组件110的电动机。在一个实施例中，以Visual Basic 6.0的程序设计语言来编写计算装置120上的控制程序。微控制单元119可以采用单板计算机，从而无需使用计算装置120，该单板计算机具有程序设计语言C，例如Jackrabbit BL1800，并且该单板计算机包括可编程处理器和存储器，以允许将程序存储到单板上。 [0045] 本文中描述的方法和系统可以将物理的和/或无形项目从一种状态转换为另一种状态。本文中描述的方法和系统可以将代表物理的和/或无形项目的数据从一种状态转换为另一种状态。 [0046] 本文中所描述和描绘的元件，包括在全部附图的流程图和框图中所描述的元件，隐含了元件之间的逻辑边界。然而，根据软件或者硬件工程实践，可以通过计算机可执行媒体在机器上实施所描绘的元件及其功能，机器具有处理器，能够执行存储在计算机可执行媒体上的程序指令，这些程序指令作为整体式软件结构、独立软件模块或者是采用外部程序、代码、服务等的模块或它们的任意组合，并且所有的这些实施方式都在本申请公开的范围内。所述机器的实例可包括但不限于个人数字助理、膝上型电脑、个人电脑、移动电话、其他手提式计算装置、医疗设备、有线或无线通讯装置、传感器、芯片、计算器、卫星、平板电脑、电子图书、小工具（gadget）、电子装置、具有人工智能的装置、计算装置、网络设备、服务器和/或路由器。此外，流程图和框图中所描绘的元件或者任何其它逻辑构件可以在能执行程序指令的机器上实施。因此，尽管上述的附图和说明阐述了所公开系统的功能性方面，但不应从这些说明中推断出用于实现所述功能性方面的特殊的软件配置，除非明确地指出或者以另外的方式从上下文中清楚得出。类似地，应该理解，以上确认和描述的各个步骤可变化，并且步骤的次序可改变为适合于本文所公开的技术的特殊应用。所有这样的变化和改进将落入本申请公开的范围内。因而，各个步骤的次序的描绘和/或说明不应被理解为要求执行这些步骤的特殊次序，除非是特殊应用的要求或者是明确地指出或以其它方式从上下文中表明。 [0047] 上述的方法和/或过程及其步骤可由硬件、软件或者适用于特殊应用的硬件和软件的任意组合来实现。硬件可包括通用计算机和/或专用计算装置或者特殊计算装置或特殊计算装置的特殊方面或构件。所述过程可以在一个或多个微处理器、微控制器、嵌入式微控制器、可编程数字信号处理器或者其他可编程装置以及内部和/或外部存储器中实现。所述过程还可以或者作为替代在专用集成电路、可编程门阵列、可编程阵列逻辑或者任何其他装置或可以用来处理电子信号的装置的组合中实现。进一步应理解，所述过程中的一个或多个可以作为能在机器可读媒体上执行的计算机可执行代码来实现。 [0048] 可以利用结构化编程语言例如C语言、面向对象的编程语言例如C++或者任何其他高级或者低级编程语言（包括汇编语言、硬件描述语言和数据库编程语言及技术）来创建计算机可执行代码，这些编程语言可被存储、编译或者解释，以便在上述装置之一以及处理器、处理器架构的异构组合、或者不同硬件和软件的组合、或者能执行程序指令的任何其他机器上运行。 [0049] 因此，在一个方面，上述每种方法及其组合可以包含在计算机可执行代码中，当所述计算机可执行代码在一个或多个计算装置上执行时执行这些方法的步骤。在另一方面，这些方法可以包含在执行其步骤的系统中，并且可以按多种方式分布在装置中，或者所有的功能可以集成到专用的独立装置或者其他硬件中。在另一方面，用于执行与上述过程有关的步骤的装置可包括如上所述的任何硬件和/或软件。所有这样的排列与组合落入本申请公开的范围内。 [0050] 虽然已经结合详细地示出并描述的优选实施例公开了本发明，但是对本发明进行的各种改进和改善对本领域技术人员来说是显而易见的。因此，本发明的精神和范围不受上述实例的限制，而是应按法律允许的最宽泛意义来理解。 [0051] 工作实例 [0052] 由于受伤和疾病（例如脑或脊髓损伤、中风或者变性疾病）而丧失运动能力的人一直期待机械式步态康复以用于恢复健康功能。该过程提供了反复运动的手段，其模拟正常的步态，以便恢复有效行走所必需的肌肉力量和神经系统处理能力。已经开发出各种机器，以促进正常的步态运动和肌肉激活模式。 [0053] 跑步机已经用在减重支持训练（PBWS）系统中，以适应那些难以在站立姿势支撑自身重量的患者。如果患者不能提供行走的力量，则理疗师手动地引导下肢经过像步态那样的路径。该过程会产生人体工程学问题：因为患者经受由PBWS吊带引起的不适，并且临床医师由于为了提供帮助必须反复处于尴尬和不舒服的姿势而易受肌与骨的损伤。另一个担心是实际步态周期的运动学精度，因为临床医师只能帮助模拟所需的运动。 [0054] 椭圆机与跑步机和机器人系统的不同之处在于：椭圆机为患者提供了用于治疗训练的买得起的、易买到的装置。当虚弱程度极小时，两条腿和两只臂的联合使保健专业人员无需手动地移动患者的下肢。另外，由于每个完整的运动周期中都能够提供与双脚的恒定接触，所以增加了稳定性。 [0055] 不幸的是，当极度缺乏力量、平衡或者心血管健康时，许多个人发现难以进入椭圆机。一旦已到达装置上，具有身体残疾的人通常发现难以启动/维持脚踏板的运动。 [0056] 为了解决上述阻碍，开发了一种改进的椭圆训练机。主要目的是开发一种买得起的步态康复机，其可被用于康复机构、健身机构和患者的家中，以帮助具有身体残疾的个人恢复行走能力和心血管健康。这种设计的约束集中于克服现有康复机内在的阻碍：提供买得起且易进入的设备，同时提供一种容易使用的产品，以避免患者和临床工作人员的人体工程学和专门技能问题。 [0057] 简而言之，开发阶段集中于验证椭圆机提供正确的步态力学的能力，并且然后集中于设计必要的机械改进，以增加椭圆机对于具有残疾的个人的可进入性、安全性和可用性。对行走模式和椭圆训练运动模式进行实证比较，以确定非常接近地模拟步态的椭圆机。具体地说，二十个没有残疾的人在地面上行走并且在四种市场上可买到的椭圆装置上锻炼，同时12台照相机的运动分析记录完整的身体运动学特性，表面肌电图记录下肢肌肉的激活模式，并且脚踏开关鞋垫限定脚与地板接触的模式和迈步特征。 [0058] 分析表明，SportsArt Fitness E870（SportsArt Fitness，19510144th Ave NE，Suite A-1，Woodinville，WA 98072）椭圆机表现出在运动学特性方面最类似于在地面行走。肌肉激活的EMG分析进一步证实了SportsArt有效模拟行走肌肉要求的能力。 [0059] 开发和设计过程然后集中于开发一整套改进，以使具有残疾的个人能够安全地且舒服地进入四种椭圆机。具体地说，二十个具有不同医学疾病（包括中风、截肢、脑损伤、关节炎、糖尿病、帕金森氏症、多发性硬化、髋部骨折、大脑性麻痹）和不同机能能力的成人评估四种椭圆机的安全性、可进入性、可用性和舒适性。系统地确定改进使用性的阻碍和方案。开发了对原型机的改进，包括台阶、栏杆、改进的搁脚空间、长凳和单手操纵的心率监控器在内的一体化系统。参与者重新评价改进的椭圆机。 [0060] 该一体化系统显著地减少了参与者当试图使用未改进椭圆机时最初遇到的阻碍。具体地说，虽然至少四分之一的参与者需要身体的辅助以登上并离开每个改进前的椭圆机，但是在改进之后仅一个参与者要求这种程度的帮助。在改进之前，仅一个参与者能够独立地登上每个装置，与之形成鲜明对比的是，在改进之后30-40%的参与者能够独立地进入每个装置。另外，虽然差不多四分之三的参与者（65-75%）需要两个或更多个看护者帮助以安全地登上/离开每个未改进状态的椭圆机，但是在改进之后仅30-35%需要该相同数量的帮助者。 [0061] 在椭圆机改进之前，15%到35%的参与者需要帮助来启动并维持在各个不同椭圆机上的脚踏板运动。虽然在改进后5%到25%的参与者仍然需要协助来启动踏板，但是参与者能够明显更独立地短时间维持运动，证据是在改进后仅0-15%的参与者需要帮助来维持脚踏板的运动。然而，心血管训练课程所需的长时间脚踏板运动对于许多人来说仍然是不能获得的。 [0062] 与改进前相比，对于椭圆机的安全性（直观模拟分数增加了54.7%）、舒适性（高42.9%）、达到良好锻炼的能力（高23.4%）和总体可用性（增加了23.7%），参与者对改进后椭圆机的评价显著更高。参与者的更大功效反映了一整套改进对降低使用障碍方面的影响。 [0063] 接下来，设计过程集中于提供辅助力来取代椭圆机固有的阻力。集成了可调整的电动机控制，以帮助患者执行模拟正常步态的重复循环，同时允许改变患者的费力程度。然后开发出详细的反馈系统，并且以基于计算机的数据收集和分析来利用，以发展出使用所述系统的临床指南。 [0064] 将电动机应用到现有椭圆机中的特定目的是提供启动和维持在椭圆机上循环运动所需的外部转矩，虚弱的个人或者欠缺电动机控制不能完成这种循环运动。设定了60转/分（rpm）的最大受控步速目标，同时控制转矩并满足空间约束。 [0065] 最初，期望把所有的改进设计成使得它们可位于现有椭圆机的壳体内。这是通过把集成的12V电池重新换位并且利用该空间来安装电动机和相关部件来实现的。选择380W（1/2马力）的直流（DC）刷式电动机，以满足大转矩的需求和用来将电动机放置到现有椭圆机上的有限空间的需求。最初是选定具有模拟输入及数字输入和速度控制（脉宽调制或者PWM）的Cricket微控制器来用于控制电动机。微控制器的主要任务是读取一编码器信号和两个电位计模拟信号，以控制速度极限并维持转矩极限。选择Cricket微控制器是因为其简单性。然而，在微控制器上用于控制速度的半H桥（功率计量和放大）不能应付电动机所需的电流水平。因此，选择独立的双向数字PWM电动机速度控制器，并且其输入/输出端口（I/O）要求微控制器进行变化，以便适应数据通道的数量和种类的增加。Basic Stamp II型微控制器的相对简单的结构和编程允许装置连接至正交解码器和AD板，将输入信号输送至电动机驱动器并且从已经集成到椭圆机上的转速计信号接收输入。采用具有集成编码器的电动机的实验室实验是成功的，并且表明BS-II可以读取编码器信号并且控制所需速度。然而，一旦微控制器与椭圆机连接，则椭圆机的集成电子设备与编码器信号干扰并妨碍在BS-II上的正确实施。因此，接下来考虑用于直接控制电动机驱动器的模拟模式。 [0066] 速度控制器上的模拟模式与电位计一起使用来控制转矩。该方案证明了其可以产生转矩以协助对象在椭圆机上循环运动，但不能提供足够的转矩以从完全停止状态使患者开始运动。这是由于电动机的特性（设计用于高速条件下而不是低速条件下的最佳性能）决定的。 [0067] 需要更高的起动转矩导致了空间限制的减轻；决定使用更大的电动机并且设计新的外壳来包封它。因此，下一种设计迭代包括具有厂商匹配的速度控制器的90V的齿轮型电动机。这可以很好地控制速度并提供足够的转矩。然而，因为该电动机被减速，所以即使在改变了用于将电动机联接到椭圆机上的皮带轮直径比之后，也不能提供足以满足60转/分的目标输出速度。利用该齿轮型电动机获得了接近10转/分的总体最大系统速度。该特殊电动机的另一局限是所受阻力的大小；在关掉速度控制器的情况下，由于变速箱的缘故椭圆机很难在其无源模式下使用。 [0068] 然后，将电动机换成使用相同速度控制器的3/4马力的电动机。该设计可以很好地控制速度，特别是在较高速度控制。调节皮带轮的直径导致最高转速超过60转/分的目标值。如果需要，还增加滚柱-坡道式超越离合器,以允许使用者比控制器的目标速度更快地驱动椭圆机。该改进为整个系统提供了重要的功能性增强。 [0069] 皮带轮系统设计用来通过椭圆机的发电机将电动机联接至椭圆机上，该发电机给电池充电以给装置的集成电子设备供给电力。皮带轮设计成以滑动配合、止动螺钉的方式附连到现有发电机皮带轮外侧上和以键接方式附连到电动机轴上。由于电动机轴和发电机轴之间的间距，约束了直径。在该范围内，直径选择为6.0和10.3厘米（分别为从动和驱动），以便获得60转/分的输出目标速度值。 [0070] 首先，传动系统中采用了V形皮带的皮带轮系统。这是一种低成本的解决方案，其可允许通过使用模块化的V形皮带连接件来调节。该方案还对任何未对准不敏感。然而，与平皮带系统相比摩擦损失方面的差异导致了平皮带传动的采用。对于相同的速度设定在临床评估方面，平皮带与定制的凸面皮带轮（采用与V形带系统相同的有效直径）一起使用实际上提供了更高的输出转矩，并且这成为最终设计的规格。 [0071] 系统更改的动态评价表明了系统推动人从每分钟零到60步同时在所需的路径中维持脚踏板的能力。强加的限制包括原始椭圆机最大允许使用者重量为300磅，不能提供任何规定路径的辅助力。 [0072] SportsArt Fitness E870利用曲柄摇杆机构的有趣变化，以获得良好的运动生物仿真度并维持可调整性。正如在许多椭圆机中那样，曲柄设置在后部并通过长联接器连杆连接到枢转握柄（摇杆）上。在简单的曲柄摇杆式椭圆机中，脚踏板设置在联接器上。在该变型中，附加的联接器型连杆实际上参与了滑块式副连杆的小位移，主连杆的摇杆锚固到副连杆上。该辅助联接器具有弯曲轮廓，并且脚踏板处于在该弯曲轮廓的一小部分上移动的滚柱从动件上。这能够微调运动路径，并且在整个运动周期中允许精细地调整而适应踝关节的运动。飞轮经由一组皮带和皮带轮附连至后部曲柄。椭圆机系统包括辅助连杆机构，该辅助连杆机构调节步长（通过改变摇杆的长度），并且相对于更简单的四杆椭圆机设计而言伸展了踏板路径的形状。在未改进的系统中通过附连至飞轮的交流发电机来控制阻尼（从而控制锻炼）。在该辅助结构中，交流发电机的负载维持在其最小值，仅为机载电池充电，以运行系统的电子设备。 [0073] 在系统中使用安全开关，以确保需要时可以快速地切断向电动机提供的电力。首先，开发出包含一对对置弹簧接触板的定制设计的开关，并且在原型机中实施。首先，由塑料制成三角形基座，以便为两个导电条提供平台。导电条被安装在三角形基座的两侧，以使导电条在三角形的顶点处相会。导电条的弯曲部允许塑料卡插入并且断开导电条之间的电路。引线连接至电动机控制器上的中断电路。在连接的导电条之间插入小塑料卡断开了电路，并允许电动机驱动器接收电力。第二，设计并制造铝支架，以便使安全开关定位成靠近使用者，从而塑料卡可以佩戴在拉绳上，类似于家用训练设备中的安全键。第三，用塑料快速成型盖子，以便防止金属触头发生意外短路事件。这是一种顶部具有狭槽的简单的箱式外壳，卡片可以插入到该狭槽中，以便断开电路。盖子包括在两侧上的两个安装片，用于附连到安全开关支架上。 [0074] 该设计未实现的一种期望的安全特征是防止椭圆机在远远超过零的速度设定下启动。因此，设计出一种基于继电器的更耐用的安全电路，这样中断电路中的任何中断可促使主电路断开，直到电位计返回到零点位置。因为通过断开电路而不是如之前设计中那样的闭合中断电路来实现系统切断，所以拉绳式设计可改变为更简单的磁性附连。当附连好时该磁部件闭合电路，从而启动电动机。磁铁的分离促使电动机电路断开并切断电力。安全开关的试验表明，通过以大范围的拉拔方向在拉绳中施加适当水平的拉力，成功地将磁铁从安全开关平台上移除。 [0075] 随后的设计和改进过程集中于评估整套改进对有残疾和没有残疾的个人进行椭圆机训练的能力的影响。目标是不但确保增大具有残疾的个人的可用性，而且确保改进不会阻碍没有残疾的个人使用。二十个成人参与了该阶段的实验。十个人具有慢性疾病或者身体残疾（例如，中风、糖尿病、多发性硬化、创伤性脑损伤、截肢或者关节炎），而十个人没有已知的身体残疾。全部能够独立行走。六个人需要使用辅助装置（例如，手杖、助步车、单侧/两侧踝-足矫形器）。一个人使用了膝上假肢，并且一个人需要使用膝上假肢和膝下假肢。 [0076] 考虑到关于在SportsArt Fitness E870椭圆训练机上训练时关节和肌肉需求与在行走期间关节和肌肉需求的相似性的先前发现，选择该椭圆机来用完全集成的系统进行改进，该集成系统包括两个台阶、一长凳、改进的脚踏板、扶栏、单手操纵的的心率监控器、电动机、皮带轮和离合器及速度控制系统。参与者使用改进的系统和未改进的系统，并且提供与改进的影响有关的反馈。台阶提高了100%具有残疾的个人和60%没有残疾的个人使用装置的能力。类似地，改进的脚踏板系统使100%具有残疾的个人和40%没有残疾的个人提高了使用能力，而仅妨碍10%的没有残疾的人的使用能力。开发了一种随后的踏板设计，其允许前脚和脚跟绑带机构有更大的可调整性，以更有效地适应不同使用者的需求。电动机使90%具有残疾的人使用椭圆机的能力提高了，并且使60%没有残疾的人使用椭圆机的能力提高了。一个具有残疾的参与者指出电动机妨碍了设备的使用。扶栏使80%的残疾使用者和50%的非残疾使用者的使用改善了，而仅一个残疾使用者由于其腰围而妨碍了使用。随后的设计允许扶栏在水平方向和竖直方向上有更大的可调整性，以分别适应具有不同腰围和身高的用户。长凳使70%具有残疾的人和30%没有残疾的人使用椭圆机的能力提高了，而不妨碍任何人使用。在该评估阶段确定了扩展高度范围的需要，以适应具有不同力量能力和高度的用户的需求。单手操纵的心率监控器对40%的残疾使用者和20%的非残疾使用者有利，而不妨碍任何人使用。选择心率监控器的影响是可以预料到的，因为不是所有参与者具有上肢缺陷，上肢缺陷要求使用单手操纵的心率监控器。 [0077] 该整套改进显著地增加了在两组（VAS，改进前=7.0，改进后=8.8；p=0.005）之间取平均时的安全感，主要是由于具有残疾的人从改进前到改进后的安全感显著增加（改进前=4.6，改进后=8.3），与之相比，没有残疾的人的安全感增加极小（改进前=9.3，改进后=9.4；相互作用p=0.006）。这些改进显著地增加了在两组（VAS，改进前=7.1，改进后=8.5；p=0.045）之间取平均时的舒适感。具有残疾的人从改进前到改进后的舒适感显著增加（改进前=5.7，改进后=8.6），与之相比，确定没有残疾的人在改进之后的舒适感降低极少（改进前=8.5，改进后=8.3；相互作用p=0.028）。这些改进显著地增加了在两组（VAS，改进前=7.0，改进后=9.1，p=0.010）之间取平均时的可用性感觉。具有残疾的人感觉从改进前到改进后的可用性增加较大（改进前=5.6，改进后=9.5），与之相比，没有残疾的人确定可用性的增加较为适中（改进前=8.3，改进后=8.9；相互作用p=0.032）。 [0078] 总起来说，该整套改进减少了具有身体残疾的个人当试图使用椭圆机时经受的阻碍，以及增加了没有残疾的个人的可用性感觉。设计过程的该阶段进一步证明，实施该集成系统可以使更多人使用该装置，同时不妨碍“常规的”无残疾使用者的使用。 [0079] 随后，超过30个具有残疾的人在三种环境测试完整集成的系统，以改进治疗指南并使功能最大化。具体地说，十个参与了强化住院病人中风康复的住院病人和一个从由于被淹没在水中超过30分钟导致严重脑损伤中康复的年轻妇女在集成的改进椭圆机系统上训练。因为许多使用者仍然不能行走，所以给平台系统增加了坡道通路。坡道增加了临床医师帮助用户上、下装置的能力，并且降低了与将严重残疾的用户转送到装置上有关的受伤风险。另外，改进了平台以能够与市场上可买到的体重支撑系统集成到一起，因为许多用户由于极度虚弱并欠缺平衡而不能独立地支撑其体重。此外，在装置的前部增加一平台，以使临床医师能够把言语治疗活动和职业治疗活动与已经利用改进椭圆机执行的功能训练活动和心血管训练活动结合起来。所获得的双任务训练机会使患者更好地准备迎接其必须“行走和交谈”的“现实世界”的挑战。 [0080] 此外，十个因各种疾病（包括半身不遂、脑干中风、不完全的脊髓损伤、多发性硬化、帕金森氏症和变性关节病）接受门诊理疗的人各自在改进的椭圆训练机上参与达12期训练。最终的测试环境是健身机构。对于由于各种慢性病和/或进展性神经和整形外科病症而具有残疾的用户，健身教练将改进的椭圆机系统和治疗计划结合到他们的健身训练中。模块化系统容易适合于适应门诊部和健身机构的空间限制，同时还确保具有不同医学疾病的个人的可达性和可用性。来自临床医师、健身教练、患者和用户的反馈是积极的，一旦完成形式上的测试就希望“拥有”该装置。 [0081] 总起来说，这些人体工程学的、机械的和电子的开发活动提供了具有验证过的临床结果、完全成品的、易使用的步态康复机。 |
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