一种腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置及方法

技术领域

本发明涉及医疗康复器械技术领域，尤其涉及一种腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置及方法。

背景技术

腰背部肌肉是维持腰椎稳定性的重要结构之一，加强腰背部肌肉的锻炼有助于维持及增强腰椎的稳定性，由于腰腿痛而卧床休息或者佩戴腰围治疗的病人，腰部如若不活动，不受力，长此以往会引起腰肌的失用性萎缩和无力。

现目前主要的非药物治疗方法是以运动锻炼为主的治疗方案，其主要是通过锻炼腰背肌及增强腰背肌的力量，部分患者难以做到专业性腰背肌锻炼方式，并且对于行动不便的人员来说，该锻炼方式需要人员进行辅助，从而达到有效锻炼的目的。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中腰背肌锻炼方式较为困难且占用人员进行辅助的缺陷，而提出的一种腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置，包括升降平台，还包括：脊柱调节部，设置在升降平台的中心，其中，脊柱调节部为凸起结构，凸起结构的顶部表面与升降平台的上表面平行或相交；前肢延展部，设置在脊柱调节部的一端，其包括同步运动的两组第一板体，所述第一板体运动轨迹靠近脊柱调节部的一端相互靠拢；头颈控制部，设置在两组第一板体的中间；后肢延展部，设置在脊柱调节部的另一端，其包括同步运动的两组第二板体，所述第二板体运动轨迹远离脊柱调节部的一端互相背离。

为了柔性贴合使用者脊柱，优选地，所述脊柱调节部包括：囊体，其中，所述升降平台的中心开设有容置槽，所述囊体设置在容置槽内，所述囊体的上表面与升降平台的上表面平行或相交；多组独立控制的柱塞，滑动设置在所述容置槽内，所述柱塞的顶端与囊体的内壁相贴合；固定连接在所述升降平台底部的泵体，所述泵体通过供气管与柱塞的腔室相连通，且所述供气管与腔室之间设置有控制阀。

为了更好地实现前肢的移动过渡，优选地，所述升降平台上开设有第一导向槽，所述第一导向槽包括第一直槽和第一弧形槽，所述第一直槽与第一弧形槽端部相耦合，且第一直槽与第一弧形槽相切，所述第一弧形槽的截止端向升降平台中心辐射，所述第一板体滑动连接在第一导向槽内。

为了更好地实现后肢的移动过渡，进一步地，所述升降平台上开设有第二导向槽，所述第二导向槽包括第二直槽和第二弧形槽，所述第二直槽与第二弧形槽相耦合，且第二直槽与第二弧形槽相切，所述第二弧形槽的截止端向升降平台的两侧辐射，所述第二板体滑动连接在第二导向槽内。

为了提升头部移动稳定性，优选地，所述头颈控制部包括第三板体，其中，所述升降平台上开设有第三导向槽，所述第三导向槽与第一直槽平行且处于两组第一直槽的中间，所述第三板体滑动连接在第三导向槽内。

为了保证各板体移动的平稳性，进一步地，所述第三板体和第二板体的底部分别固定连接有第一延伸柱和第二延伸柱，所述第一延伸柱和第二延伸柱均贯穿升降平台延伸至底部，且所述第一延伸柱和第二延伸柱上均套设有转动套。

为了提升自动化程度，优选地，还包括固定连接在升降平台底部的第三电机，所述第三电机的输出端设置有阶梯轮，所述阶梯轮通过两根缆绳分别与第一延伸柱和第二延伸柱相连，当阶梯轮转动时，两根缆绳同步收纳或释放。

进一步地，所述升降平台的底部固定连接有第一定位柱和第二定位柱，所述第一定位柱通过第一弹性绳与第一延伸柱相连，所述第二定位柱通过第二弹性绳与第二延伸柱相连。

为了保证第一板体的转向稳定性，优选地，还包括：固定连接在所述第一延伸柱上的推力杆，其中，所述第一板体的底部固定连接有第三延伸柱，所述第三延伸柱贯穿升降平台延伸至底部转动连接有切换座，所述切换座上固定连接有切换板，所述切换板上开设有切换槽，所述推力杆远离第一延伸柱的一端转动滑动连接在切换槽内；开设在所述升降平台底部的辅助导向槽，所述切换座上固定连接有辅助导向柱，所述辅助导向柱滑动连接在辅助导向槽内；转动连接在所述第三导向槽端部的摆杆，摆杆上套设有复位扭簧，其中，所述摆杆的端部开设有磁力槽，所述切换板的端部通过弹簧连接有磁力块，所述磁力块可嵌入磁力槽内。

一种腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助锻炼方法，包括如下步骤：

步骤一：三点支撑锻炼，头部抵住第三板体，双脚放置在第二板体上，双手抱于胸前，第三板体和第二板体同步移动靠拢，脊柱调节部隆起形成至少一个倾斜面；

步骤二：四点支撑锻炼，双手置于第一板体上做平移滑动，双脚置于第二板体上，头部悬空，脊柱调节部隆起形成拱形；

步骤三：五点支撑锻炼，双手撑腰，肘部置于第一板体上做弧形运动，双脚置于第二板体上，头部置于第三板体上，脊柱调节部隆起形成与升降平台平行的平面。

与现有技术相比，本发明提供了一种腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置，具备以下有益效果：

1、该腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置，在五点支撑锻炼时，通过弧形的运动轨迹，可以带动使用者的肘部运动，从而撑起使用者的腰部，达到自然、标准的锻炼方式，且无需辅助人员的多余协助；

2、该腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置，通过在第一延伸柱和第二延伸柱上均套设有转动套，防止延伸柱与槽体内壁直接接触，提升板体移动时的平稳性；

3、该腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置，通过第一弹性绳和第二弹性绳的弹性回弹力的作用，对板体进行复位，方便使用者进行多次的重复或非重复的动作训练；

4、该腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置，通过摆杆的摆动，引导切换板做弧形运动，进而在有效保证切换的稳定同时，为使用者肘部提供足够的推力，使其可以通过小臂的发力推动腰部隆起，达到标准的五点支撑锻炼。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过前后肢的两组板体的运动方式，来实现腰背肌锻炼时的辅助动作，从而降低其他人员的辅助劳动量，并且配合脊柱调节部的自由变形，可以为行动不便的人员提供更为专业的腰背肌锻炼方式，无论是康复中心还是医院使用，都可以达到有效锻炼的目的。

附图说明

图1为本发明提出的一种腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置的主视图；

图2为本发明提出的一种腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置的结构示意图；

图3为本发明提出的一种腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置拱形梁的结构示意图；

图4为本发明提出的一种腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置升降板的结构示意图；

图5为本发明提出的一种腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置升降平台的结构示意图；

图6为本发明提出的一种腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置图5中A部分的结构示意图；

图7为本发明提出的一种腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置第二板体的结构示意图；

图8为本发明提出的囊体工作状态的结构示意图一；

图9为本发明提出的囊体工作状态的结构示意图二；

图10为本发明提出的囊体工作状态的结构示意图三。

图中：1、升降平台；101、第四导向槽；102、第二转动座；103、第一转动座；104、支架；105、第一定位柱；106、第二定位柱；2、弹性垫；201、容置槽；202、第三导向槽；203、第一导向槽；204、第二导向槽；3、拱形梁；301、安装槽；302、第二电机；303、绕线杆；304、第一拉环；4、升降板；401、第一电机；402、丝杆；403、限位槽；404、电动滑台；5、放置板；501、第二拉环；502、限位杆；6、第三板体；601、第一延伸柱；602、推力杆；603、第一弹性绳；604、缆绳；7、第一板体；8、第二板体；801、转动套；802、第二延伸柱；803、第二弹性绳；9、切换板；901、切换槽；902、弹簧；903、磁力块；904、切换座；10、摆杆；11、第三电机；12、阶梯轮；13、供气管；14、柱塞；15、泵体；16、囊体；17、第一支撑杆；18、伸缩缸；19、第二支撑杆；1901、隐藏槽；20、移动座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

参照图1、图2和图5-图10，一种腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助装置，包括升降平台1，在升降平台1的顶部连接有材质为海绵或全棉的弹性垫2，提升使用者趴、躺、卧时的舒适性，还包括：脊柱调节部，设置在升降平台1的中心，脊柱调节部为可变形的凸起结构，凸起结构的顶部表面与升降平台1的上表面平行或相交，从而可以更好的用于适应使用者在锻炼时的腰部状态；前肢延展部，设置在脊柱调节部的一端且位于其两侧，主要包括同步运动的两组第一板体7，第一板体7运动轨迹在向脊柱调节部靠近的一端逐渐的相互靠拢，从而可以实现多种运动锻炼模式，如腰背肌的三点支撑、四点支撑和五点支撑锻炼等；头颈控制部，设置在两组第一板体7的中间，与脊柱调节部处于同一直线上，用来在使用者腰部拱起时，辅助患者头部运动或发力；后肢延展部，设置在脊柱调节部的另一端且对称的设置在脊柱调节部的两侧，主要包括同步运动的两组形似脚掌的第二板体8，第二板体8运动轨迹远离脊柱调节部的一端互相背离，在使用时可以促使使用者的双腿自然并拢，从而便于对腰部发力，实现腰部的抬升并完成多种腰背肌的锻炼方式。

在上述方案的记载中，使用者可以通过前后肢的两组板体的运动方式，来实现腰背肌锻炼时的辅助动作，从而降低其他人员的辅助劳动量，并且配合脊柱调节部的自由变形，可以为行动不便的人员提供更为专业的腰背肌锻炼方式，无论是康复中心还是医院使用，都可以达到有效锻炼、加速康复的目的。

在上述方案中，其脊柱调节部包括：一个可自由伸缩变形的囊体16，在升降平台1的中心开设有容置槽201，囊体16设置在容置槽201内，封闭容置槽201的上端开口，囊体16的上表面在自由变形中，可以与升降平台1的上表面实现平行或相交；具体控制囊体16自由变形的方式是通过三组或四组独立控制的柱塞14，均滑动设置在容置槽201内，两两一组的柱塞14的顶端与囊体16的内壁相贴合，每组柱塞14均为同步运动且各组之间可自由控制伸缩量；具体的控制动力来源于固定连接在升降平台1底部的泵体15，泵体15通过供气管13与柱塞14的腔室相连通，且供气管13与腔室之间设置有控制阀，通过启闭控制阀来实现对柱塞14所在腔室的气压调节，在进行三点支撑锻炼时，多组柱塞14呈阶梯状，后肢部分高，前肢部分低，从而形成至少一个倾斜的平面与升降平台1的上表面相交；在进行四点支撑锻炼时，多组柱塞14则呈现中间高，两端低的态势，促使囊体16的上表面形成一个拱形，从而在拱形面的两端延伸面形成与升降平台1的上表面相交；在进行五点支撑锻炼时，多组柱塞14伸缩长度一致，从而使囊体16形成一个与升降平台1上表面平行的平面，便于对使用者的腰部和臀部形成更好的支撑力。

另外，在升降平台1和弹性垫2上均开设有第一导向槽203，第一导向槽203包括第一直槽和第一弧形槽，第一直槽与第一弧形槽端部相耦合，且第一直槽与第一弧形槽相切，第一弧形槽的截止端向升降平台1中心辐射，第一板体7滑动连接在第一导向槽203内，第一直槽用于实现四点支撑锻炼，第一弧形槽用于实现五点支撑锻炼，通过弧形的运动轨迹，可以带动使用者的肘部运动，从而撑起使用者的腰部，达到自然、标准的锻炼方式，且无需辅助人员的多余协助。

在升降平台1上还开设有第二导向槽204，第二导向槽204包括第二直槽和第二弧形槽，第二直槽与第二弧形槽相耦合，且第二直槽与第二弧形槽相切，第二弧形槽的截止端向升降平台1的两侧辐射，第二板体8滑动连接在第二导向槽204内，在三点、四点以及五点支撑锻炼的过程中，都可以更好的促使后肢逐渐地带动臀部抬起，从而有效地提升使用者腰背肌锻炼的自由性和省力性。

头颈控制部包括第三板体6，升降平台1上开设有第三导向槽202，第三导向槽202与第一直槽平行且处于两组第一直槽的中间，第三板体6滑动连接在第三导向槽202内，第一弧形槽的圆心即为第三导向槽202的端点位置，方便第一板体7从第一直槽的直线运动转换为弧形运动，从而可以实现四点支撑锻炼和五点支撑锻炼的无缝衔接。

参照图7，第三板体6和第二板体8的底部分别固定连接有第一延伸柱601和第二延伸柱802，第一延伸柱601和第二延伸柱802均贯穿升降平台1延伸至底部，且第一延伸柱601和第二延伸柱802上均套设有转动套801，防止延伸柱与槽体内壁直接接触，提升板体移动时的平稳性。

参照图5和图6，在该装置中，还包括固定连接在升降平台1底部的第三电机11，第三电机11的输出端设置有阶梯轮12，阶梯轮12上下层级通过两根缆绳604分别与第一延伸柱601和第二延伸柱802相连，当阶梯轮12转动时，两根缆绳604同步收纳带动第一板体7和第二板体8相互靠近，当阶梯轮12反方向转动时，则两根缆绳604同步释放，在升降平台1的底部固定连接有第一定位柱105和第二定位柱106，第一定位柱105通过第一弹性绳603与第一延伸柱601相连，第二定位柱106通过第二弹性绳803与第二延伸柱802相连，在第一弹性绳603和第二弹性绳803的弹性回弹力的作用下进行复位，方便使用者进行多次的重复或非重复的动作训练。

再次参照图5和图6，在该装置中，还包括：固定连接在第一延伸柱601上的推力杆602，第一板体7的底部固定连接有第三延伸柱，第三延伸柱贯穿升降平台1延伸至底部转动连接有切换座904，切换座904上固定连接有切换板9，切换板9上开设有切换槽901，推力杆602远离第一延伸柱601的一端转动滑动连接在切换槽901内，通过推力杆602的持续推动，从而将切换座904的直线运动转换为弧形运动，进而方便使用者在四点支撑锻炼与五点支撑锻炼之间进行快速、稳定的切换；开设在升降平台1底部的辅助导向槽，切换座904上固定连接有辅助导向柱，辅助导向柱滑动连接在辅助导向槽内，保证切换座904在切换成弧形运动时，能够更稳定可靠；转动连接在第三导向槽202端部的摆杆10，摆杆10上套设有复位扭簧，在其处于自然状态时，摆杆10在复位扭簧的作用下，始终与第三导向槽202垂直，摆杆10的端部开设有磁力槽，切换板9的端部通过弹簧902连接有磁力块903，磁力块903可嵌入磁力槽内，在第一板体7由直线运动切换至弧形运动时，切换座904运动至第一直槽与第一弧形槽的切点处，磁力块903被吸入磁力槽内，从而使摆杆10与切换板9组成临时主体，通过摆杆10的摆动，引导切换板9做弧形运动，进而在有效保证切换的稳定同时，为使用者肘部提供足够的推力，使其可以通过小臂的发力推动腰部隆起，达到标准的五点支撑锻炼。

实施例2：

在实施例1的装置基础上，我们提出一种腰背痛患者用多功能腰背肌锻炼辅助锻炼方法，其包括如下步骤：

步骤一：三点支撑锻炼，头部抵住第三板体6，双脚放置在第二板体8上，双手抱于胸前，第三电机11启动，通过缆绳604拉动第三板体6和第二板体8同步移动靠拢，与此同时，脊柱调节部隆的囊体16隆起形成至少一个倾斜面，撑起使用者身体，使其形成后肢部分高，前肢部分低的趋势，保持该动作及姿势，维持5秒，随后释放缆绳604、落下囊体16，使用者休息5秒，如此反复；

步骤二：四点支撑锻炼，双手置于第一板体7上做平移滑动，双脚置于第二板体8上，头部悬空，脊柱调节部的囊体16隆起形成拱形，保持该动作及姿势，维持5秒，休息5秒，如此反复；

步骤三：五点支撑锻炼，双手撑腰，肘部置于第一板体7上做弧形运动，双脚置于第二板体8上，头部置于第三板体6上，脊柱调节部隆起形成与升降平台1平行的平面，将使用者的臀部及腰部抬升，保持该动作及姿势，维持5秒，休息5秒，如此反复。

实施例3：

参照图1-图4，在实施例1的基础上，新增了一些具有难度的动作结构，其可以实现普通飞燕式、直腿抬高动作以及高难度的飞燕点水锻炼的结构，为此，我们还特意设计了该组动作实现的结构名称，为腰背肌锻炼辅助装置，其更偏向于健身，相对于康复形式具有更好的预防和治疗效果，同样是在升降平台1上进行锻炼，包括：一组拱形梁3，其滑动连接在升降平台1的上方，拱形梁3的顶部设置有可升降的第一拉环304，用于控制前肢的抬升倾角；升降板4，滑动连接在升降平台1的端部，升降板4上滑动连接有放置板5，用于控制后肢的抬升倾角。

在上述结构中，当需要进行普通的飞燕式锻炼时，使用者趴在升降平台1上，双脚的脚背置于放置板5上，双手抓握住第一拉环304，拱形梁3处于使用者头部上前方，此时升降板4和第一拉环304同步上升，使患者身体呈拱形，维持5秒，随手放松，如此反复即可；

对于直腿抬高则使用者平躺于升降平台1上，然后单脚置于放置板5上，升降板4反复升降，如此双腿交替即可；

对于具有难度的飞燕点水动作，则使用者趴在升降平台1上，双脚仍置于放置板5上，此时拱形梁3移动至使用者腰部位置，双手置于背后抓握住第一拉环304，如此，升降板4和第一拉环304反复上升下降，达到锻炼的目的。

实施例4：

参照图1、图2和图4，与实施例3基本相同，但在此基础上，我们在升降板4的顶部开设有限位槽403，放置板5上固定连接有限位杆502，限位杆502滑动连接在限位槽403内，升降板4上设置有用于驱动放置板5滑动的第一电机401，第一电机401的输出端固定连接有丝杆402，放置板5上开设有螺纹孔，丝杆402螺纹连接在螺纹孔内，通过控制放置板5的位于升降平台1中心的距离，从而可以根据不同身高的使用者进行快速调节，有效提升设备的适用性。

实施例5：

参照图1、图2和图4，与实施例3基本相同，但在此基础上，我们在放置板5的底部固定连接有第二拉环501，对于行动不便或难于控制抬腿位置的使用者，则可以将第二拉环501套在脚上防止意外脱落，从而保证锻炼时的有效性和安全性。

对升降平台1的控制，我们在升降平台1的底部固定连接有支架104，支架104上固定连接有电动滑台404，升降板4滑动连接在电动滑台404的输出端，通过电气控制，从而稳定、精确的控制放置板5的抬升倾角，保证使用者锻炼时的安全性和舒适性。

对于第一拉环304的控制，我们在拱形梁3的中部开设有安装槽301，安装槽301内固定连接有第二电机302，第二电机302的输出端固定连接有绕线杆303，第一拉环304缠绕在绕线杆303上，通过绕线杆303收放第一拉环304，从而控制使用者手部的抬升倾角。

对于拱形梁3的移动，我们在升降平台1的侧边开设有第四导向槽101，拱形梁3的两端内侧固定连接有导向块，导向块滑动连接在第四导向槽101内，使用者可以自由推动拱形梁3的位置，从而可以实现普通飞燕式和高难度飞燕点水式的快速切换。

实施例6：

参照图1，对于升降平台1的升降控制，我们在升降平台1的底部固定对称地安装了两对第一转动座103和第二转动座102，在第一转动座103和第二转动座102上分别转动连接有第一支撑杆17和第二支撑杆19，并且在第二支撑杆19的底部有一移动座20，可以实现整个装置的自由移动，在第二支撑杆19上开设有隐藏槽1901，在隐藏槽1901内转动连接有伸缩缸18，其可以是电动也可以是气动或液压动力，而第一支撑杆17的端部则转动连接在伸缩缸18的输出端，通过控制伸缩缸18的伸缩量，即可实现对升降平台1相对于地面的距离，一方面，便于使用者上下升降平台1，另一方面，调节合适的高度，也方便辅助人员操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。