本申請(qǐng)涉及康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助，尤其涉及一種漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、漸凍癥（amyotrophic?lateral?sclerosis，als）是一種進(jìn)行性神經(jīng)退行性疾病，其特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的逐漸損傷和死亡，導(dǎo)致患者的骨骼肌逐漸無力并萎縮，最終喪失行動(dòng)能力。漸凍癥患者的運(yùn)動(dòng)功能障礙主要表現(xiàn)為上肢無力、動(dòng)作受限，以及最終完全失去主動(dòng)運(yùn)動(dòng)能力。為了延緩肌肉萎縮的速度和改善患者的生活質(zhì)量，康復(fù)運(yùn)動(dòng)成為不可或缺的一部分。

2、對(duì)于漸凍癥患者的康復(fù)需求，應(yīng)特別注重以下幾點(diǎn)：1、低負(fù)荷：患者的肌力較弱，康復(fù)設(shè)備應(yīng)減少對(duì)患者肌肉力量的依賴，不增加額外負(fù)擔(dān)；2、高適應(yīng)性：設(shè)備需能夠適應(yīng)患者不同階段的病情發(fā)展；3、全方位康復(fù)：不僅針對(duì)上肢某一部位的單一訓(xùn)練，還需要覆蓋肘部和手部等多關(guān)節(jié)的康復(fù)；4、可持續(xù)訓(xùn)練：考慮到漸凍癥患者的日常護(hù)理需求，設(shè)備的設(shè)計(jì)需與輪椅、床等醫(yī)療器械兼容，方便患者在生活場(chǎng)景中隨時(shí)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。

3、另外，現(xiàn)有的手部康復(fù)設(shè)備或肘部康復(fù)設(shè)備多采用機(jī)械結(jié)構(gòu)輔助患者進(jìn)行被動(dòng)訓(xùn)練，缺乏對(duì)患者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋控制，難以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。此外，傳統(tǒng)設(shè)備無法根據(jù)患者的手部力量、關(guān)節(jié)角度等動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，導(dǎo)致訓(xùn)練效果受限。因此，亟需一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)手部運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并通過反饋控制實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的康復(fù)設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的實(shí)施例提供一種漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，不僅將上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)與輪椅結(jié)合，針對(duì)性適應(yīng)漸凍癥患者無法獨(dú)立站立行走的病患情況，提高了漸凍癥患者康復(fù)訓(xùn)練的便捷性，而且通過集成壓力傳感器和角度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者手部各手指及肘部的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并利用反饋信息實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制，幫助患者完成穩(wěn)定的抓取動(dòng)作。

2、為達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)的實(shí)施例提供了一種漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，包括輪椅、控制單元、檢測(cè)單元和兩組上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)；兩組上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在輪椅對(duì)應(yīng)的扶手上；上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)包括肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)和連接在肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)上的手部康復(fù)結(jié)構(gòu)；肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)肘關(guān)節(jié)的屈伸訓(xùn)練；手部康復(fù)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)手指的抓握和張開動(dòng)作訓(xùn)練；檢測(cè)單元能夠檢測(cè)患者手腕受力、各手指的抓握力及手部關(guān)節(jié)和肘部關(guān)節(jié)的屈伸角度；控制單元與檢測(cè)單元通信連接；控制單元能夠根據(jù)檢測(cè)單元的檢測(cè)值，控制肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)和手部康復(fù)結(jié)構(gòu)協(xié)同訓(xùn)練，完成穩(wěn)定的抓取動(dòng)作。

3、進(jìn)一步地，所述肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)包括橫向調(diào)節(jié)支架、縱向調(diào)節(jié)支架、步進(jìn)電機(jī)和前臂托板；橫向調(diào)節(jié)支架的內(nèi)端連接在扶手的外側(cè)，外端連接在縱向調(diào)節(jié)支架的內(nèi)側(cè)下部；步進(jìn)電機(jī)的固定端連接在縱向調(diào)節(jié)支架的頂部，活動(dòng)端連接在前臂托板的底部后側(cè)；橫向調(diào)節(jié)支架能夠調(diào)節(jié)肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)的水平位置；縱向調(diào)節(jié)支架能夠調(diào)節(jié)肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)的高度。

4、進(jìn)一步地，所述手部康復(fù)結(jié)構(gòu)包括手背板支架、五個(gè)推桿電機(jī)和五個(gè)手指?jìng)鲃?dòng)連桿；手背板支架通過卡接結(jié)構(gòu)與前臂托板連接；手指?jìng)鲃?dòng)連桿和五個(gè)推桿電機(jī)均連接在手背板支架上；五個(gè)推桿電機(jī)的固定端均連接在手背板支架上，伸縮端分別與對(duì)應(yīng)的手指?jìng)鲃?dòng)連桿連接；手指?jìng)鲃?dòng)連桿上設(shè)有指套。

5、進(jìn)一步地，所述卡接結(jié)構(gòu)包括半圓環(huán)扣、按壓按鈕、四個(gè)彈簧銷、兩個(gè)安裝基座和四個(gè)電動(dòng)伸縮桿；半圓環(huán)扣的兩端各設(shè)有兩個(gè)第一卡接孔；兩個(gè)安裝基座和四個(gè)電動(dòng)伸縮桿均位于前臂托板上；兩個(gè)安裝基座上均設(shè)有兩個(gè)第二卡接孔；四個(gè)第二卡接孔與四個(gè)第一卡接孔一一對(duì)應(yīng)；彈簧銷的兩端分別插入對(duì)應(yīng)的第一卡接孔和第二卡接孔內(nèi)；四個(gè)電動(dòng)伸縮桿分別位于對(duì)應(yīng)的第二卡接孔的外側(cè)；按壓按鈕和電動(dòng)伸縮桿均與控制單元通信連接。

6、進(jìn)一步地，所述檢測(cè)單元包括第一壓力傳感器、第一角度傳感器、多個(gè)第二壓力傳感器和多個(gè)第二角度傳感器；第一壓力傳感器設(shè)置在半圓環(huán)扣的內(nèi)側(cè)；第一角度傳感器設(shè)置在前臂托板上；多個(gè)第二壓力傳感器分別設(shè)置在對(duì)應(yīng)的指套內(nèi)；多個(gè)第二角度傳感器分別設(shè)置在對(duì)應(yīng)的手指?jìng)鲃?dòng)連桿上；控制器與第一壓力傳感器、第一角度傳感器、多個(gè)第二壓力傳感器、多個(gè)第二角度傳感器、步進(jìn)電機(jī)和推桿電機(jī)均通信連接；控制器能夠根據(jù)第一壓力傳感器、第一角度傳感器、第二壓力傳感器、第二角度傳感器的檢測(cè)值，控制步進(jìn)電機(jī)和推桿電機(jī)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)和手部康復(fù)結(jié)構(gòu)的協(xié)同訓(xùn)練。

7、進(jìn)一步地，所述橫向調(diào)節(jié)支架包括連接在扶手上的橫向連接套和設(shè)置在橫向連接套內(nèi)的橫向滑板；橫向連接套和橫向滑板之間通過橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接；橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括橫向滑槽、多個(gè)調(diào)節(jié)孔和鎖緊裝置；橫向滑槽開設(shè)在橫向滑板上；多個(gè)調(diào)節(jié)孔開設(shè)在橫向連接套上，且多個(gè)調(diào)節(jié)孔的位置和尺寸均與滑槽相適配；橫向滑板滑動(dòng)至預(yù)設(shè)位置后，鎖緊裝置插入其中一個(gè)調(diào)節(jié)孔和滑槽內(nèi)，將橫向連接套和橫向滑板鎖緊。

8、進(jìn)一步地，所述縱向調(diào)節(jié)支架與橫向調(diào)節(jié)支架的結(jié)構(gòu)相同；縱向調(diào)節(jié)支架的縱向滑板與橫向調(diào)節(jié)支架的橫向滑板連接；縱向調(diào)節(jié)支架的縱向連接套與步進(jìn)電機(jī)連接。

9、進(jìn)一步地，所述手背板支架包括前支架和后支架；前支架與手指?jìng)鲃?dòng)連桿連接，后支架與半圓環(huán)扣和推桿電機(jī)連接。

10、進(jìn)一步地，所述手背板支架的內(nèi)側(cè)和前臂托板的上表面均設(shè)有柔性內(nèi)襯。

11、進(jìn)一步地，所述半圓環(huán)扣的口部設(shè)有可調(diào)節(jié)的束緊結(jié)構(gòu)。

12、本申請(qǐng)相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：

13、1、本申請(qǐng)實(shí)施例漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，通過集成壓力傳感器和角度傳感器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)手部各手指及肘部運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)手部各關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)控制，幫助患者完成復(fù)雜的抓取動(dòng)作。

14、2、本申請(qǐng)實(shí)施例漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，能夠根據(jù)患者的實(shí)時(shí)狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整訓(xùn)練參數(shù)，提高訓(xùn)練效果和安全性。

15、3、本申請(qǐng)實(shí)施例漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，適用于多種手部康復(fù)場(chǎng)景，如中風(fēng)后康復(fù)、神經(jīng)損傷康復(fù)等，具有廣泛的臨床應(yīng)用價(jià)值。

16、4、本申請(qǐng)實(shí)施例漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，通過設(shè)置橫向調(diào)節(jié)支架和縱向調(diào)節(jié)支架實(shí)現(xiàn)對(duì)肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)的水平位置和高度的調(diào)節(jié)，從而能夠適應(yīng)不同患者的體型與訓(xùn)練需求，顯著提高設(shè)備的靈活性與適應(yīng)性。

17、5、本申請(qǐng)實(shí)施例漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，通過將肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)和手部康復(fù)結(jié)構(gòu)集成在輪椅扶手上，針對(duì)性適應(yīng)漸凍癥患者無法獨(dú)立站立行走的病患情況，使患者能夠隨時(shí)隨地進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，極大簡化了操作流程，提高了日常使用的便捷性和效率。

技術(shù)特征：

1.一種漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，其特征在于，包括輪椅、控制單元、檢測(cè)單元和兩組上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)；兩組上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在輪椅對(duì)應(yīng)的扶手上；上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)包括肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)和連接在肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)上的手部康復(fù)結(jié)構(gòu)；肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)肘關(guān)節(jié)的屈伸訓(xùn)練；手部康復(fù)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)手指的抓握和張開動(dòng)作訓(xùn)練；檢測(cè)單元能夠檢測(cè)患者手腕受力、各手指的抓握力及手部關(guān)節(jié)和肘部關(guān)節(jié)的屈伸角度；控制單元與檢測(cè)單元通信連接；控制單元能夠根據(jù)檢測(cè)單元的檢測(cè)值，控制肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)和手部康復(fù)結(jié)構(gòu)協(xié)同訓(xùn)練，完成穩(wěn)定的抓取動(dòng)作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，其特征在于，所述肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)包括橫向調(diào)節(jié)支架、縱向調(diào)節(jié)支架、步進(jìn)電機(jī)和前臂托板；橫向調(diào)節(jié)支架的內(nèi)端連接在扶手的外側(cè)，外端連接在縱向調(diào)節(jié)支架的內(nèi)側(cè)下部；步進(jìn)電機(jī)的固定端連接在縱向調(diào)節(jié)支架的頂部，活動(dòng)端連接在前臂托板的底部后側(cè)；橫向調(diào)節(jié)支架能夠調(diào)節(jié)肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)的水平位置；縱向調(diào)節(jié)支架能夠調(diào)節(jié)肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)的高度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，其特征在于，所述手部康復(fù)結(jié)構(gòu)包括手背板支架、五個(gè)推桿電機(jī)和五個(gè)手指?jìng)鲃?dòng)連桿；手背板支架通過卡接結(jié)構(gòu)與前臂托板連接；手指?jìng)鲃?dòng)連桿和五個(gè)推桿電機(jī)均連接在手背板支架上；五個(gè)推桿電機(jī)的固定端均連接在手背板支架上，伸縮端分別與對(duì)應(yīng)的手指?jìng)鲃?dòng)連桿連接；手指?jìng)鲃?dòng)連桿上設(shè)有指套。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，其特征在于，所述卡接結(jié)構(gòu)包括半圓環(huán)扣、按壓按鈕、四個(gè)彈簧銷、兩個(gè)安裝基座和四個(gè)電動(dòng)伸縮桿；半圓環(huán)扣的兩端各設(shè)有兩個(gè)第一卡接孔；兩個(gè)安裝基座和四個(gè)電動(dòng)伸縮桿均位于前臂托板上；兩個(gè)安裝基座上均設(shè)有兩個(gè)第二卡接孔；四個(gè)第二卡接孔與四個(gè)第一卡接孔一一對(duì)應(yīng)；彈簧銷的兩端分別插入對(duì)應(yīng)的第一卡接孔和第二卡接孔內(nèi)；四個(gè)電動(dòng)伸縮桿分別位于對(duì)應(yīng)的第二卡接孔的外側(cè)；按壓按鈕和電動(dòng)伸縮桿均與控制單元通信連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)單元包括第一壓力傳感器、第一角度傳感器、多個(gè)第二壓力傳感器和多個(gè)第二角度傳感器；第一壓力傳感器設(shè)置在半圓環(huán)扣的內(nèi)側(cè)；第一角度傳感器設(shè)置在前臂托板上；多個(gè)第二壓力傳感器分別設(shè)置在對(duì)應(yīng)的指套內(nèi)；多個(gè)第二角度傳感器分別設(shè)置在對(duì)應(yīng)的手指?jìng)鲃?dòng)連桿上；控制器與第一壓力傳感器、第一角度傳感器、多個(gè)第二壓力傳感器、多個(gè)第二角度傳感器、步進(jìn)電機(jī)和推桿電機(jī)均通信連接；控制器能夠根據(jù)第一壓力傳感器、第一角度傳感器、第二壓力傳感器、第二角度傳感器的檢測(cè)值，控制步進(jìn)電機(jī)和推桿電機(jī)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)和手部康復(fù)結(jié)構(gòu)的協(xié)同訓(xùn)練。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，其特征在于，所述橫向調(diào)節(jié)支架包括連接在扶手上的橫向連接套和設(shè)置在橫向連接套內(nèi)的橫向滑板；橫向連接套和橫向滑板之間通過橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接；橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括橫向滑槽、多個(gè)調(diào)節(jié)孔和鎖緊裝置；橫向滑槽開設(shè)在橫向滑板上；多個(gè)調(diào)節(jié)孔開設(shè)在橫向連接套上，且多個(gè)調(diào)節(jié)孔的位置和尺寸均與滑槽相適配；橫向滑板滑動(dòng)至預(yù)設(shè)位置后，鎖緊裝置插入其中一個(gè)調(diào)節(jié)孔和滑槽內(nèi)，將橫向連接套和橫向滑板鎖緊。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，其特征在于，所述縱向調(diào)節(jié)支架與橫向調(diào)節(jié)支架的結(jié)構(gòu)相同；縱向調(diào)節(jié)支架的縱向滑板與橫向調(diào)節(jié)支架的橫向滑板連接；縱向調(diào)節(jié)支架的縱向連接套與步進(jìn)電機(jī)連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，其特征在于，所述手背板支架包括前支架和后支架；前支架與手指?jìng)鲃?dòng)連桿連接，后支架與半圓環(huán)扣和推桿電機(jī)連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，其特征在于，所述手背板支架的內(nèi)側(cè)和前臂托板的上表面均設(shè)有柔性內(nèi)襯。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，其特征在于，所述半圓環(huán)扣的口部設(shè)有可調(diào)節(jié)的束緊結(jié)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種漸凍癥患者上肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備，涉及康復(fù)運(yùn)動(dòng)輔助技術(shù)領(lǐng)域。不僅提高了漸凍癥患者康復(fù)訓(xùn)練的便捷性，而且通過集成壓力傳感器和角度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者手部各手指及肘部的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并利用反饋信息實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制，幫助患者完成穩(wěn)定的抓取動(dòng)作。該設(shè)備包括輪椅、控制單元、檢測(cè)單元和兩組上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)；兩組上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在輪椅對(duì)應(yīng)的扶手上；上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)包括肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)和連接在肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)上的手部康復(fù)結(jié)構(gòu)；檢測(cè)單元能夠檢測(cè)患者手腕受力、各手指的抓握力及手部關(guān)節(jié)和肘部關(guān)節(jié)的屈伸角度；控制單元與檢測(cè)單元通信連接；控制單元能夠根據(jù)檢測(cè)單元的檢測(cè)值，控制肘部康復(fù)結(jié)構(gòu)和手部康復(fù)結(jié)構(gòu)協(xié)同訓(xùn)練。

技術(shù)研發(fā)人員：張園園,趙國光,魏鵬虎,單永治,宋子昂,于承良,張超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8