基于下肢功能差异的多功能下肢康复训练系统

技术领域：

本发明属于康复医疗技术领域，具体涉及一套下肢功能训练结构组合，用于患者下肢平衡、踝关节屈伸及步行能力的康复训练。

技术背景：

脑卒中是一种常见的神经系统疾病，会导致患者出现偏瘫、平衡失调、步态异常、姿势异常等运动功能障碍。为了恢复患者的下肢功能，需要进行长期的康复训练，目前常用的康复训练方式有基于康复站立床的训练方式和基于步态跑台的训练方式。这两种康复训练方式各有优缺点，适用于不同阶段和程度的偏瘫患者。

康复站立床主要锻炼患者的站立支撑能力，例如公告号为CN110420439A的中国发明专利公开的“一种用于康复理疗的站立床”，这种静态的训练方式不能模拟正常人类步行过程，只局限于单纯的下肢肌力、感觉等方面的训练，缺少对运动觉、本体觉、平衡觉和协调能力的有效整合，适用于长期卧床或下肢功能很差，需要逐渐恢复站立能力的患者，当患者达到能够保持站立的程度时，需要转向更高级别的训练方式。步态跑台主要是通过模拟步行来进行康复训练，例如公告号为CN103656985A的中国发明专利公开的“康复跑步机”，这种动态化的训练方式无法针对腓肠肌和胫骨前肌等步行所需的关键肌群进行有针对性地强化，此外，步态跑台对患者的健侧和患侧下肢的训练方法是相同的，无法对偏瘫患者健侧和患侧下肢的功能差异针对性的进行训练，步态跑台的训练方式适用于已经具备一定步行能力的偏瘫患者。

在临床中发现，偏瘫患者的患侧下肢只具备较弱的站立支撑能力而不具备步行能力，而健侧下肢具备较好的站立支撑能力但步态平衡和步态协调性不够高，患侧下肢和健侧下肢之间存在明显的功能差异。针对该差异，在康复训练过程中，对于不具备步行能力的患侧下肢需要通过静态的站立训练来恢复患侧下肢的站立支撑能力；对于具备步行能力的健侧下肢需要通过动态的步行训练来提高健侧下肢的步态平衡能力和步态协调性。而目前的康复训练系统无法同时兼顾偏瘫患者患侧下肢的站立训练需求和健侧下肢的步行训练需求，对偏瘫患者健侧和患侧下肢的功能差异针对性的进行康复训练，使得康复训练效果不够显著。

发明内容：

本发明目的在于，针对当前基于康复站立床和步态跑台的康复训练方式中存在的不足，设计了一套下肢功能训练结构组合，该下肢结构组合结合了步态跑台、天轨、减重吊带、弹力绳和倾斜踏板，在确保患者康复安全的前提下，整合了下肢力量、身体平衡、踝关节屈伸训练、姿势调整及感觉训练，康复治疗师可根据患者当前水平和恢复状况，通过调节减重重量、跑台速度、弹力绳拉力及倾斜踏板角度参数，为患者提供适宜的训练强度和难度，使患者能积极主动参与到康复训练中去；此外，该系统对患者的健侧和患侧采用差异性的训练方式，既能锻炼到患者患侧下肢的静态站立支撑能力和踝关节屈伸能力，也能锻炼到患者健侧下肢的动态活动能力，能够有效提高康复效果，实现精准康复。

为实现上述目的，本发明的主要技术方案如下：

一种基于下肢功能差异的多功能下肢康复训练系统，其特征在于：该系统至少包括步态跑台、天轨、减重吊带、弹力绳和倾斜踏板；

所述天轨固定在天花板上，位于步态跑台的上方，用于连接减重吊带；所述减重吊带至少由一根吊绳和一件背带衣组成，且吊绳长度可调，所述减重吊带的吊绳的一端连接在天轨上，另一端连接在背带衣上；所述减重吊带的背带衣用于承托患者的身体，通过减轻部分体重来缓解下肢负担，促进康复训练；所述步态跑台设置于系统的中央位置，用于模拟步行运动，具有速度可调的功能；所述倾斜踏板置于步态跑台外侧的地面上。

所述弹力绳一端连接在患者的身上，所述连接在患者的身上这一端至少有两个分支，分别绑在患者的骨盆和健侧下肢的脚踝处；所述弹力绳的另一端由康复治疗师手持，康复治疗师位于患者背后，康复治疗师通过手动牵引弹力绳调整发力方向和大小，为患者提供下肢运动时的阻力，以增加训练难度。

所述倾斜踏板置于步态跑台外侧的地面上，所述倾斜踏板的倾斜角度在0°～15°范围内可调，用于锻炼患者患侧下肢的踝关节活动能力；所述倾斜踏板有两种放置形式：正向摆放和反向摆放；当所述倾斜踏板正向摆放时，倾斜踏板的前端高于后端，此放置形式适用于患侧下肢踝关节屈曲能力弱的患者，训练时患者的患侧下肢的前脚掌高度高于足跟高度，能够有效锻炼患者的患侧下肢的胫骨前肌、趾长伸肌和踇长伸肌等踝关节屈曲肌群的力量和耐力；

当所述倾斜踏板反向摆放时，即将正向摆放的倾斜踏板在水平方向上旋转180°，此时倾斜踏板的前端低于后端，此放置形式适用于患侧下肢踝关节伸展能力弱的患者，训练时患者的患侧下肢的前脚掌高度低于足跟高度，能够有效锻炼患者的患侧下肢的腓肠肌、比目鱼肌和胫骨后肌等踝关节伸展肌群的力量和耐力。

所述基于下肢功能差异的多功能下肢康复训练系统的训练过程至少包含以下步骤：

步骤一：据患者的身高和行走能力调节好减重吊带的吊绳长度，患者在康复治疗师的辅助下穿戴好与天轨连接的减重吊带；

步骤二：根据患者患侧踝关节的屈伸能力，确定倾斜踏板的摆放方向和倾斜角度，对于患侧下肢踝关节屈曲能力弱的患者，将倾斜踏板正向摆放使得倾斜踏板前端高于后端；对于患侧下肢踝关节伸展能力弱的患者，将倾斜踏板反向摆放，即将正向摆放的倾斜踏板在水平方向上旋转180°，使得倾斜踏板前端低于后端；

步骤三：让患者的健侧脚置于天轨正下方的步态跑台上，患者的患侧脚置于步态跑台外侧的倾斜踏板上；

步骤四：弹力绳一端连接在患者的身上，这一端至少有两个分支，分别绑在患者的骨盆和健侧下肢的脚踝处；弹力绳另一端由康复治疗师手持，康复治疗师位于患者背后；

步骤五：根据患者行动能力设置步态跑台的速度，开启步态跑台，在训练过程中置于步态跑台外侧的倾斜踏板上的患者的患侧下肢保持伸直状态不动，而患者的健侧下肢在步态跑台上走动；

步骤六：康复治疗师动态评估患者在训练过程中的耐力、步速等，通过实时调整弹力绳的牵引力大小和牵引方向，动态调节阻抗练习的难易程度，进而实现对患者下肢肌肉力量和姿势调整的锻炼；

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明可以根据患者的不同情况，动态调节步态跑台的速度、减重吊带的长度、弹力绳提供的阻力和倾斜踏板的角度方向，针对不同水平和康复周期的患者制定并实施个性化的康复训练方案。

2、本发明在确保患者康复安全的前提下，综合了下肢力量、踝关节屈伸、身体平衡及感觉训练，能够有效地对运动觉、本体觉、平衡觉和协调能力进行有效整合，实现全面的康复训练。

3、本发明对偏瘫患者的健侧和患侧采用差异性训练方式，可对下肢具体肌群和关节进行有针对性的训练，能够有效提高康复效果，实现精准康复。

附图说明

图1为倾斜踏板正向放置时本发明的整体结构示意图；

图2为倾斜踏板反向放置时本发明的整体结构示意图；

图3为倾斜踏板正向放置时的下肢肌群受力图；

图4为倾斜踏板反向放置时的下肢肌群受力图；

附图中：1-步态跑台；2-天轨；3-减重吊带；4-弹力绳；5-倾斜踏板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

实施例：如附图1和附图2所示，本发明所述的一种基于下肢功能差异的多功能下肢康复训练系统，至少包括步态跑台、天轨、减重吊带、弹力绳和倾斜踏板五部分。所述步态跑台设置于系统的中央位置，用于模拟步行运动，具有速度可调的功能；所述天轨为固定在室内顶部的导轨，位于步态跑台的上方，用于连接减重吊带；所述弹力绳一端绑定在患者的身上，另外一端由康复治疗师所牵引；所述倾斜踏板置于步态跑台外侧的地面上。

在附图1和附图2示出的实施例中，减重吊带至少由一根吊绳和一件背带衣组成，且吊绳长度可调，所述减重吊带的吊绳的一端连接在天轨上，另一端连接在背带衣上；所述减重吊带的背带衣用于承托患者的身体，通过减轻部分体重来缓解下肢负担，促进康复训练。

在附图1和附图2示出的实施例中，弹力绳一端绑定在患者的身上，这一端至少有2个分支，分别绑在患者的骨盆和健侧下肢的脚踝处；弹力绳另外一端由康复治疗师所牵引，康复治疗师位于患者正后方，通过手动牵引弹力绳提供患者下肢运动时的阻力，增加训练的难度和效果，进而实现对患者下肢肌肉力量的锻炼。

在附图1和附图2示出的实施例中，康复治疗师可以在患者步行过程中不定时地牵引弹力绳，给患者造成步行扰动，促使患者不断调整自己的步态模式，以从扰动中恢复至平衡状态，通过此方式帮助患者提高步态平衡能力。

在附图3示出的实施例中，对于患侧下肢踝关节屈曲能力弱的患者，倾斜踏板采用正向摆放的方式使得前脚掌高度高于足跟高度，训练患者患侧下肢的胫骨前肌、趾长伸肌和踇长伸肌等踝关节屈曲肌群的力量和耐力。

在附图4示出的实施例中，对于患侧下肢踝关节伸展能力弱的患者，倾斜踏板采用反向摆放的方式使得前脚掌高度低于足跟高度，训练患者患侧下肢的腓肠肌、比目鱼肌和胫骨后肌等踝关节伸展肌群的力量和耐力。

在附图1和附图2示出的实施例中，如果单根弹力绳所提供的弹力难以达到预期训练效果时，或需要对患者的骨盆和健侧的踝关节分别实现更灵活地控制时，可将单根弹力绳增至两根；第一根弹力绳的一端固定在患者骨盆，并经过两侧髂前上棘，另一端由康复治疗师牵引；第二根弹力绳的一端固定在患者的健侧下肢的脚踝处，另一端由康复治疗师牵引；通过增加弹力绳的数量以满足患者康复训练所需的弹力要求，对两根弹力绳分别进行控制从而实现更灵活更精准的训练方案。

在附图1和附图2示出的实施例中，该系统的康复训练过程需要按以下步骤操作：首先，患者在康复治疗师的辅助下穿戴好与天轨连接的减重吊带，减轻患者在行走过程中对下肢的负担；根据患者患侧踝关节的屈伸能力，确定倾斜踏板的摆放方向和倾斜角度；其次，让患者的健侧脚置于步态跑台上，患者的患侧脚置于步态跑台外侧的倾斜踏板上，保持患者身体平衡和稳定；然后，将弹力绳的一端的两个分支分别连接在患者骨盆和健侧脚踝处，弹力绳的另一端由康复治疗师牵引；选择合适患者的步行速度，开启步态跑台；在训练过程中置于步态跑台外侧的倾斜踏板上的患者的患侧下肢保持伸直状态不动，而患者的健侧下肢在步态跑台上走动；训练过程中康复治疗师动态评估患者在康复训练过程中的耐力、步速等，并通过牵引弹力绳调节对患者行走阻力的大小，进而实现对患者下肢肌肉力量和姿势调整的锻炼。

最后说明的是本发明一种脑卒中偏瘫患者下肢功能康复训练系统不局限于上述实施例，还可以做各种修改或变形。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。凡是依据本发明的技术方案进行修改、润饰或等同变化，而不脱离本发明技术方案的思想和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。