專利名稱：康復鍛煉輔助設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種康復鍛煉輔助設備。背景本說明書中對任何現有技術的參照不是也不應認為是對下述情況的承認或任何形式的建議，即現有技術形成公共一般性知識的一部分。受傷或手術后，病人經常在康復期間進行有效范圍的運動鍛煉。這些鍛煉經常包括例如第一身體部位相對于第二身體部位的彎曲和伸長的運動。彎曲減小了關節處肢體骨頭之間的鋭角，而伸長増加了該銳角。例如，當將手置于更接近肩時，肘部彎曲。有效范圍的運動鍛煉最初由理療醫師或護士實施并密切地監瞀，并且可以由病人繼續進行而不需要監瞀。這些鍛煉需要以恒定的方式重復很多次，可能數百次，并且在康復周期內逐漸地升級。重要的是，病人和醫師兩者都認識到在任何鍛煉中要進行正確的運動，并且實現或不實現所需要目標量的運動。提供明確的目標和反饋允許病人集中于發展和保持所需要程度的正確運動。重要的是，如果要進行為了良好恢復而需要的很多重復，則病人能夠在沒有密切監瞀的情況下進行很多正確的鍛煉。通常，醫師真沒有時間在其長期康復過程期間整天和每天地向每個病人提供密切的監瞀，因此理療醫師必須將其時間分配在病人的各個密切監瞀之間并且在不同程度的時段監瞀病人。另外，在康復過程期間，ー些運動鍛煉可能需要避免第一身體部位相對于第二身體部位超出安全目標的伸長或彎曲。否貝1J，引起的應カ可能再次傷害受影響的身體部位或者不正確的移動可能限制潛在的進展。雖然治療期間，理療醫師或護士能夠確保身體部位保持在安全目標內，但是當未監瞀的鍛煉在家里或在體育館中沒有非常密切監瞀的情況下進行時，可能發生受傷。本發明的實施方式提供用于改進康復鍛煉效率并用于在沒有密切監瞀的情況下正確進行康復鍛煉的輔助設備。發明概述根據本發明的一方面，提供一種康復鍛煉輔助設備，其包括驅動器，其用于從第一身體部位延伸；以及警報單元，其用于緊固到第二身體部位或物體并結合到驅動器，警報單元被構造成在第一身體部位相對于第二身體部位或物體移動超過目標時發出警報。輔助設備可通過在身體部位之間的所需要程度的正確運動被實現時發出警報而幫助病人有效地進行康復鍛煉。輔助設備還可通過根據對所發出警報的檢測來停止第一身體部位相對于第二身體部位或物體的超過安全目標的移動而使病人能夠正確地進行無人監瞀的康復訓練。優選地，驅動器包括用于使警報單元朝向第一身體部位偏置的細長偏置裝置。 警報單元可包括開關，開關具有彎曲和伸長位置(或界限)，在彎曲和伸長位置(或界限)處開關改變狀態。此開關可包括一對環和一絕緣導體，ー對環相對于第二身體部位或物體固定，絕緣導體終止于一對終端(terminal)并用于相對于環移動，其中環位于一對終端之間。終端可相對于驅動器結合。在一種實施方式中，輔助設備可包括另ー偏置裝置，以便每個終端被結合到相應的偏置裝置。警報單元還可包括結合到環的操作模式開關。此操作模式開關可以是三位置開關，該三位置開關具有彎曲模式位置、伸長模式位置和斷開位置，彎曲模式位置激活另ー開關的第一環，伸長模式位置激活另一開關的第二環，在斷開位置中兩個環均未激活。在此實施方式中，一個或多個偏置裝置允許另ー開關保持在打開狀態，據此激活的環不接觸相應的終端，除非病人以期望的方式移動身體部位。警報單元還可包括電源。電源可以是電池。警報單元可包括與電源和三位置開關串聯結合的警報器。優選地，警報器是聽覺警報器。可選擇地，警報器可以是視覺(例如發光)或振動警報器。警報單元可包括用于使環相對于 第二身體部位或物體緊固的緊固裝置。緊固裝置可包括具有鉤環緊固件且用于束縛第二身體部位或物體的ー對條帯。使用中，驅動器可包括不可伸長連接件和可伸長連接件。驅動器可包括緊固裝置，其包括具有鉤環緊固件且用于束縛第一身體部位的錨固條帶；不可伸長索，其從緊固裝置延伸；第一調節器，其用于調節索的有效長度；可伸長且彈性的帶，其用于結合在索和警報單元之間；以及第二調節器，其用于調節帶的有效長度。索和帶可每個包括分度標記，以有助于索和帶的有效長度的調節。根據本發明的另一方面，提供一種康復鍛煉輔助設備，其包括驅動器，其用于從第一身體部位延伸；電氣部件，其用于緊固到第二身體部位或物體并結合到驅動器，以便當第一身體部位相對于第二身體部位或物體移動超出目標時，該部件改變性能。輔助設備還包括警報器，警報器用于響應于部件改變性能而發出警報。該部件可以是能改變狀態(即，性能)的開關。開關可具有彎曲位置和伸長位置兩者，在彎曲位置和伸長位置處開關改變性能。可選擇地，該部件可以是通過長度來改變電阻或導電性(即，性能)的可伸展導體。附圖
簡述本發明的優選特征、實施方式和變化可以從以下詳細描述中被看出，以下詳細描述向本領域技術人員提供充分的信息以執行本發明。詳細描述決不應被認為是限制之前的本發明概述的范圍。詳細描述將參照如下的多個附圖圖I是根據本發明的實施方式由病人穿戴的康復鍛煉輔助設備的透視圖；以及圖2是圖I的康復鍛煉輔助設備的警報單元的側示意圖。優選實施方式的詳細描述根據本發明的實施方式，提供如圖I所示的病人穿戴的康復鍛煉輔助設備2。鍛煉輔助設備2包括驅動器6，驅動器6包括彈性帶8且適合于使警報單元12朝著腳10輕微地偏置。驅動器6是能夠驅動警報單元12的偏置裝置。警報單元12緊固到腿4并結合到驅動器6。當腳10相對于腿4移動超出彎曲或伸長的目標(或界限)吋，警報單元發出警報。輔助設備2通過根據對所發出警報的檢測來停止腳10相對于腿4超出彎曲或伸長的目標的移動而使得病人能夠安全地進行無人監瞀的康復鍛煉。以下提供輔助設備2的詳細描述。驅動器6包括錨固條帶14形式的腳緊固裝置，錨固條帶14具有鉤環緊固件(例如Velcro )。條帶14能夠束縛腳10以錨固驅動器6。不可伸長的索16從錨固條帶14延イ申，并且下部調節器18a被提供用于調節索16的有效長度。如之前所述，驅動器6包括橡膠帶8，橡膠帶8是彈性且可伸長的且適合于結合在索16和警報單元12之間。還提供上部調節器18b，用于調節帶8的有效長度。索16和帶8每ー個包括可交替顔色的帶形式的分度標記，以有助于調節索16和帶8的有效長度和圖I中所示部位A和B 之間的有效長度。警報單元12包括腿緊固裝置，用于將其牢固地緊固到腿4。腿緊固裝置包括ー對條帶20a、20b，其類似于錨固條帶14的結構，具有鉤環緊固件并且用于束縛腿4。轉向圖2，警報單元12包括開關22，開關22在上部終端24處具有彎曲目標并且在下部終端26處具有伸長目標，其中開關22能夠從打開到關閉地改變狀態。開關22包括一對靜態輸入環28、30和絕緣導體32, —對靜態輸入環28、30相對于腿4固定,絕緣導體32終止于終端24、26。輸入環28、30位于終端24、26之間并且絕緣導體32能相對于環28、30移動。當輸入環28接觸終端24或輸入環30接觸終端26吋，開關22處于關閉狀態，否則處于打開狀態。上部終端24結合到驅動器6。輔助設備2還包括另ー偏置裝置34，其為強度比帶8弱的彈性帶的形式，用于結合在警報單元12的下部終端26和靜置錨固點之間。使用中，偏置裝置6、34兩者將開關22保持在打開狀態，從而環28、30 (無論哪個是激活的)不接觸終端24、26，除非病人移動腳10以增加或減小驅動器6中的張カ從而使得一個終端24或26與相應的激活的環28或30接觸。警報單元12還包括引導環36，其像輸入環28、30 —樣在使用中是靜置的。驅動器6的彈性帶8在連接到絕緣導體32的上部終端24之前穿過引導環36。警報單元12還包括結合到環28、30的操作模式開關38。操作模式開關38是具有彎曲模式位置40、斷開模式位置42和伸長模式位置44的三位置開關。警報單元12還包括電池形式的電源46。另外，警報單元12包括與電源46和開關38串聯結合的聽覺壓電警報器48。使用中，如圖I所示，病人將鍛煉輔助設備2附接到腿4和腳10。條帶20a、20b緊固到腿4并且錨固條帶14緊固到腳10。彈性帶8不移動腳10或對于腳10的移動提供相當大的阻力。替代地，當腳遠離警報單元12移動到或者超過目標位置吋，彈性帶8將驅動器6保持在張カ下而不過度地限制腳10的運動自由度。接下來，操作模式開關38被設定成使得病人將通過伸長腳10以使從錨固位置A到警報單元B的距離增加到大于預定目標(伸長模式)或通過彎曲腳10以使從錨固位置A到警報單元B的距離減小到小于預定目標(彎曲模式)來觸發警報器48。然后調節驅動器6的有效長度，使得通過調節不可伸長連接件16而使警報器48在所需要的預定目標處被觸發。運動范圍超出所需用于觸發警報器48的運動范圍可以通過改變可伸長連接件8的有效長度來調節，以使病人能夠進一歩超出設定目標伸長，而不損壞或干擾輔助設備2。當操作模式開關38被設定至彎曲模式位置40時，病人能夠朝著腿4重復地彎曲腳10，從而減小點A和B之間的距離。如果腳10彎曲超出設定的彎曲目標，則上部終端24和輸入環28開始接觸并閉合包括絕緣導體32、開關38、警報器48和電源46的回路，從而引起警報器48發聲。可選擇地，當操作模式開關38被設定至伸長模式位置44時，病人能夠遠離腿4重復地伸長腳10，從而增加點A和B之間的距離。如果腳10延伸超過伸長目標，則下部終端26和輸入環30開始接觸并閉合包括開關38、警報器48和電源46的回路，從而引起警報器48發聲。在腳10的過度彎曲或伸長的情形下，驅動器6的順應性防止了對警報單元2造成損壞。鍛煉完成之后，典型地由橡膠形成的條帶14、20a、20b能夠被去除并被擦拭干凈用于另ー病人使用。輔助設備2使得病人能夠正確地重復康復鍛煉，不管是否存在治療技師。由輔助 設備2發出信號的運動的目標范圍能夠隨著病人的恢復而改變并増加。本領域技術人員將理解，很多實施方式和變化能夠被做出，而不偏離本發明的范圍。參照裝配到病人的腿4和腳10的鍛煉輔助設備2描述了優選實施方式。鍛煉輔助設備2能夠被輕易地裝配到其他身體部位，例如包括手和臂。優選實施方式的鍛煉輔助設備2包括聽覺警報器48。在另ー實施方式中，警報器24可以由視覺(例如，發光)或振動警報器代替。在優選實施方式中，鍛煉輔助設備2是整裝的且便攜式的。以此方式，限制開關22、操作模式開關38、警報器48和電源46都完好地包含在緊湊的殼體50 (框架)內，但通常不需要由病人承載。偏置裝置34的固定端和環28、30、36都很好地固定到殼體50。在可選擇實施方式中，驅動器6和限制開關22可以由病人承載，而操作模式開關38、警報器48和電源46包含在殼體內，不由病人承載。在優選實施方式中，警報單元12包括限制開關22，限制開關22能夠響應于身體部位的彎曲和伸長而改變狀態(即，電性能)。在可選擇實施方式中，限制開關22可以由下述裝置代替即該裝置包括用于結合到驅動器6的可選擇電氣部件，以便該電氣部件隨著身體部位的相對運動超出目標而改變性能。在此情形下，輔助設備還包括用于響應于部件改變性能而發出警報的警報器。例如，電氣部件可以是可伸展彈簧，其通過改變長度來改變電阻或導電性(即性能)。在一種實施方式中，彈性帶8、34可以被彈簧代替。在優選實施方式中，操作模式開關38具有彎曲模式位置40和伸長模式位置44，彎曲模式位置40和伸長模式位置44可以被可選擇地分別被選擇用于彎曲和伸長鍛煉。在可選擇實施方式中，輸入環28、30可以代替地位于開關38旁邊且兩者都直接連接到警報器48，以便在腳10的彎曲和伸長兩者都超過各自的安全目標后發出警報。在另ー種實施方式中，可以包含其他的開關，以允許輔助設備2只有在身體部位處于移動(或加速)或靜止時是激活的。警報器48將僅在腿處于站姿狀態(因此幾乎靜止)或者在腿處于擺動狀態(因此處于向前移動)時發聲時，此實施方式使用的示例將是用于在行走時改進腳移位的輔助設備。在一種實施方式中，鍛煉輔助設備可包括計數器，計數器用于計算彎曲或伸長的重復數。在優選實施方式中，警報單元12緊固到身體部位。在另ー種實施方式中，警報單元12可被代替地緊固到固定物體，例如床框架或靠墻扶手。
遵照規定，本發明已經以差不多具體到結構或方法的特征的語言進行了描述。要理解，本發明不限定于所顯示或描述的具體特征，因為本文描述的設備包括使本發明實現的優選形式。因此，本發明要求保護本領域技術人員所正確解釋的所附權利要求的適當范圍內的任何其形式或修改。
權利要求
1.一種康復鍛煉輔助設備，包括 驅動器，其用于從第一身體部位延伸；以及 警報單元，其用于緊固到第二身體部位或物體并結合到所述驅動器，所述警報單元被構造成在所述第一身體部位相對于所述第二身體部位或物體移動超過目標時發出警報。
2.根據權利要求I所述的鍛煉輔助設備，其中所述驅動器包括用于使所述警報單元朝向所述第一身體部位偏置的細長偏置裝置。
3.根據權利要求I所述的鍛煉輔助設備，其中所述警報單元包括開關，所述開關具有彎曲和伸長位置或界限，在所述彎曲和伸長位置或界限處所述開關改變狀態。
4.根據權利要求3所述的鍛煉輔助設備，其中所述開關包括一對環和一絕緣導體，所述環相對于所述第二身體部位或物體固定，所述絕緣導體終止于一對終端并用于相對于所述環移動，其中所述環位于所述一對終端之間。
5.根據權利要求4所述的鍛煉輔助設備，還包括另一偏置裝置，以便每個終端被結合到相應的偏置裝置。
6.根據權利要求4所述的鍛煉輔助設備，還包括結合到所述環的操作模式開關。
7.根據權利要求6所述的鍛煉輔助設備，其中所述操作模式開關是三位置開關，所述三位置開關具有彎曲模式位置、伸長模式位置和斷開位置，所述彎曲模式位置激活另一開關的第一環，所述伸長模式位置激活另一開關的第二環，在所述斷開位置中兩個所述環均未激活。
8.根據權利要求7所述的鍛煉輔助設備，其中一個或多個偏置裝置能夠允許所述另一開關保持在打開狀態，據此激活的環不接觸相應的終端。
9.根據權利要求I所述的鍛煉輔助設備，其中所述警報單元包括電池形式的電源。
10.根據權利要求9所述的鍛煉輔助設備，其中所述警報單元還包括與所述電源和開關串聯結合的警報器。
11.根據權利要求10所述的鍛煉輔助設備，其中所述警報器是聽覺警報器、視覺警報器或振動警報器。
12.根據權利要求I所述的鍛煉輔助設備，其中所述警報單元包括用于使環相對于所述第二身體部位或物體緊固的緊固裝置。
13.根據權利要求12所述的鍛煉輔助設備，其中所述緊固裝置包括具有鉤環緊固件的一對條帶，所述條帶能夠束縛所述第二身體部位或物體。
14.根據權利要求I所述的鍛煉輔助設備，其中所述驅動器包括不可伸長連接件和可伸長連接件。
15.根據權利要求I所述的鍛煉輔助設備，其中所述驅動器包括 緊固裝置，其包括具有鉤環緊固件且用于束縛所述第一身體部位的錨固條帶； 不可伸長索，其從所述緊固裝置延伸； 第一調節器，其用于調節所述索的有效長度； 可伸長且彈性的帶，其用于結合在所述索和所述警報單元之間；以及 第二調節器，其用于調節所述帶的有效長度。
16.根據權利要求15所述的鍛煉輔助設備，其中所述索和所述帶每個包括分度標記，以有助于所述索和所述帶的有效長度的調節。
17.根據權利要求I所述的鍛煉輔助設備，還包括計數器，所述計數器用于計算彎曲或伸長的重復次數。
18.一種康復鍛煉輔助設備，包括 驅動器，其用于從第一身體部位延伸； 電氣部件，其用于緊固到第二身體部位或物體并結合到所述驅動器，以便當所述第一身體部位相對于所述第二身體部位或物體移動超出目標時，所述部件改變性能。
19.根據權利要求18所述的鍛煉輔助設備，還包括警報器，所述警報器用于響應于所述部件改變性能而發出警報。
20.根據權利要求18所述的鍛煉輔助設備，其中所述部件是能改變狀態的開關，所述開關具有彎曲位置和伸長位置兩者，在所述彎曲位置和伸長位置處所述開關改變狀態。
21.根據權利要求18所述的鍛煉輔助設備，其中所述部件是通過長度來改變電阻或導電性的可伸展導體。
全文摘要
本發明涉及一種康復鍛煉輔助設備。鍛煉輔助設備包括用于從第一身體部位延伸的驅動器。警報單元能緊固到第二身體部位并結合到驅動器。警報單元被構造用于在第一身體部位相對于第二身體部位移動超過目標時發出警報。在一種實施方式中，驅動器包括用于使警報單元朝向第一身體部位偏置的細長偏置裝置。
文檔編號A61B5/103GK102665828SQ201080053558
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月19日 優先權日2009年11月30日
發明者喬爾·安斯汀 申請人:喬爾·安斯汀