气压驱动式踝泵训练器及使用方法

技术领域

本发明涉及具体涉及一种气压驱动式踝泵训练器及使用方法。

背景技术

踝泵运动是一种简单、易行、效果显著的下肢功能锻炼方法，具有促进下肢血液循环和淋巴回流的作用，对下肢术后退肿以及功能恢复至关重要，踝泵运动主要包括跖屈运动、背伸运动和环绕运动三个动作。

在做跖屈运动和背伸运动时，肌肉收缩，血液和淋巴液受挤压回流，肌肉放松，新鲜血液补充，通过这样简单的屈伸脚踝，可以有效促进整个下肢的血液循环；绕环运动是把踝关节跖屈、内翻、背伸、外翻组合在一起，对增加股静脉血流峰速度比单独进行踝泵练习效果更好。

对于现有的一些依从性差或不能自主做踝泵运动的患者，需要借助踝泵训练器进行踝泵训练，但现有的踝泵训练器存在以下缺陷：

第一、现有踝泵训练装置只能做跖屈运动和背伸运动，对于环绕运动则不能做出，患者不能做到全方位的锻炼；

第二、现有的踝泵训练器大多数是机械金属结构，通过电机和连杆之间的配合通过电机驱动患者进行踝泵锻炼，装置整体较大且较为笨重，存在使用不便的问题。

在中国专利：202211363004.7，名称为：一种踝泵运动装置，中记载有包括平放式底板、往复式转动板、转动限位装置、气动装置、步进提醒装置和绑带，其特征在于，所述往复式转动板的底部转动嵌设于平放式底板的中部，所述转动限位装置分别连接于往复式转动板的两侧，所述转动限位装置的底端与平放式底板的顶端连接，所述气动装置连接于往复式转动板的背面，所述步进提醒装置分别连接于往复式转动板底部的两侧，多个所述绑带分别安装于平放式底板和往复式转动板上。

如专利202211363004.7中图1所示，该专利主要是利用气动装置驱动放置患者脚部的往复式转动板进行往复运动，进而达到进行跖屈运动和背伸运动的目的，但该专利整体较大较为笨重，且只能做跖屈运动和背伸运动不能做环绕运动，患者不能做到全方位的锻炼。

在中国专利：201921603013.2，名称为：踝泵运动机，中记载有包括腿套和设置在所述腿套上的驱动装置，所述腿套包括用于放置脚掌的脚掌区和用于容纳小腿的腿部区；所述脚掌区与所述腿部区相连；所述驱动装置包括第一气囊和用于调整第一气囊气压的充气机构；所述第一气囊设置在所述脚掌区并与所述充气机构连通，以带动所述脚掌朝向所述腿部运动。

如专利201921603013.2中图1所示，该专利主要是利用向设置在脚掌的第一气囊充气带动脚掌朝向腿部运动，从而进行跖屈运动和背伸运动，该专利整体设置轻便，方便使用，但同样不能做环绕运动，患者不能做到全方位的锻炼。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是，现有踝泵训练装置只能做跖屈运动和背伸运动不能做环绕运动，患者不能做到全方位的锻炼的问题。

本发明所要解决的第二个技术问题是，技术背景中提及的现有踝泵训练装置设计较大较笨重使用不便的问题。

为解决上述第一个问题，本发明提出一种气压驱动式踝泵训练器；通过以下技术方案实现的：包括主体、设置在主体上的运动机构和对运动机构进行控制的控制机构，所述主体固定在使用者小腿和脚部，带动脚部做踝泵运动的运动机构设置在主体上，靠近近脚部的位置，控制机构通过PU气管和运动机构连接。

本发明中，利用整体由布料制成的主体来轻量化踝泵训练器主体的结构和重量，患者在床上使用时踝泵训练器整体占地较小使用方便灵巧，同时嵌在布料主体内的塑料定型板也保证了踝泵训练器的结构强度，不易损坏；设置在脚套上的可双向弯折的主气囊能带动患者脚部做跖屈运动和背伸运动，同时设置在脚套两侧的副气囊能实现患者踝关节的内翻和外翻动作，副气囊能和主气囊配合完成踝关节跖屈、内翻、背伸、外翻组合在一起的环绕运动，使患者锻炼更全面。

对本发明技术方案的优选，主体包括固定小腿的腿套和固定脚的脚套，所述腿套和脚套之间软连接，腿套和脚套之间软连接的设置使得在进行环绕运动时，运动更流畅，不会因为腿套和脚套之间连接影响运动的顺滑度，使用更舒适方便。

对本发明技术方案的优选，腿套和脚套整体由布料制成，在布料的夹层中嵌有对腿套和脚套进行塑型的塑料塑型板，布料的夹层中嵌有塑料塑型板的设置一方面轻量化踝泵训练器，降低成本的同时也保证了踝泵训练器的结构强度，不易损坏。

对本发明技术方案的优选，在腿套和脚套上设置有固定小腿和脚部的束缚带，束缚带的设置使得患者腿部和脚部能稳定的固定在踝泵训练器上，保证了踝泵训练的运动效果，不会因松弛的原因降低踝泵训练的效果。

对本发明技术方案的优选，运动机构包括气囊和对气囊进行抽放空气的气动接嘴，气动接嘴的设置便于对气囊进行充放气，使用方便。

对本发明技术方案的优选，气囊包括设置在脚套底面上的主气囊和设置在脚套两侧的副气囊，副气囊的设置使得患者脚部能在副气囊的作用下实现踝关节的内翻和外翻动作，进而配合主气囊完成踝关节跖屈、内翻、背伸、外翻组合在一起的环绕运动，使患者锻炼更全面。

对本发明技术方案的优选，气囊中部设置有隔层，隔层把气囊分隔成两个单独的储气腔，每个储气腔上单独设置有气动接嘴，通过对每个储气腔的充放气，能驱动气囊伸直和弯曲运动，隔层的设置能把气囊分隔成两个单独的储气腔，使气囊能够双向弯曲，奠定了气囊双向弯曲的基础。

对本发明技术方案的优选，控制机构包括控制盒、设置在控制盒内的气泵和控制气泵的控制板，在控制盒上还设置调整运动机构运动的调节按键和显示屏，调节按键和显示屏的设置便于根据患者情况调整踝泵训练的强度和速度，使用更方便。

为了解决第二个技术问题，本发明还公开了一种压驱动式踝泵训练器及使用方法，具体步骤如下：

1）、使用者躺或坐在床上，下肢伸展，大腿放松，把脚放到脚套内，把小腿放置到腿套内，并且利用束缚带把脚部和小腿分别固定在脚套和腿套内；

2）、接通控制机构上的电源，然后通过控制盒上的调节按键和显示屏选择和设置运动机构的运动模式；

3）、跖屈运动：和主气囊内靠近脚套一侧的储气腔连接的气泵向储气腔中内充入空气，和主气囊远离靠近脚套一侧的储气腔连接的气泵从储气腔中内抽取气体，主气囊在两个储气腔的作用下弯曲，进而拉动与之连接的脚套运动，完成跖屈运动；

4）、背伸运动：和主气囊上远离脚套一侧的储气腔连接的气泵从此储气腔中内抽取气体，和主气囊内靠近脚套一侧的储气腔连接的气泵向此储气腔中内充入空气，主气囊在两个储气腔的作用下弯曲，进而拉动与之连接的脚套运动，完成背伸运动；

5）、环绕运动：在做环绕运动时，首先做跖屈运动然后两个副气囊再通过气泵的作用向同一侧弯曲，再配合主气囊弯曲完成完整的环绕运动，两个副气囊弯曲的方向始终在同一侧。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

本发明的技术方案，利用整体由布料制成的主体来轻量化踝泵训练器主体的结构和重量，患者在床上使用时踝泵训练器整体占地较小使用方便灵巧，同时嵌在布料主体内的塑料定型板也保证了踝泵训练器的结构强度，不易损坏；设置在脚套上的可双向弯折的主气囊能带动患者脚部做跖屈运动和背伸运动，同时设置在脚套两侧的副气囊能实现患者踝关节的内翻和外翻动作，副气囊能和主气囊配合完成踝关节跖屈、内翻、背伸、外翻组合在一起的环绕运动，使患者锻炼更全面。

附图说明

图1为本发明立体示意图。

图2为本发明中主气囊立体示意图。

图3为本发明中主气囊剖视图。

图4为本发明跖屈运动和背伸运动时主气囊剖视图。

图5为本发明运动过程中导气管和气泵充气抽气示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图1-5，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述。

实施例1

如图1所示，一种气压驱动式踝泵训练器，包括主体1、运动机构2和控制机构3。

如图1所示主体1主要包括腿套11和脚套12，腿套11和脚套12整体由多层布料制成，腿套11为横截面呈C型的管，脚套12呈长圆形，外形和脚部轮廓类似，并且脚套12内凹有一个放置脚部的凹槽，由于腿套11和脚套12整体由布料构成，为了保证腿套11和脚套12的强度和保证腿套11和脚套12具有一定的塑性，不会变形，在组成腿套11和脚套12的多层布料中各自嵌有一个由塑料制成的塑型板，塑型板的材质可根据需求选择，但要有一定的强度、韧性和弹性，塑型板的轮廓和人体腿部合脚部的曲线吻合，以免给使用的患者造成不适。

为了便于做环绕运动，腿套11和脚套12之间用软连接，具体就是腿套11和脚套12连接处的布料内不嵌入定型板，相应的在连接处的布料也做加厚处理，防止使用过程中磨损断裂，关于腿套11和脚套12用的布料可以选用耐磨、抗老化耐油污的布料制成，例如：特氟龙尼龙面料和涤纶面料，具体可根据不同情况酌情选用。

在C型的腿套11的开口的两侧都固定有圆形的扣环14，并且扣环14在腿套11的长度方向上设置有三套，分别对应着腿套11的中间和两端，在C型的腿套11的其中一侧的扣环14里各自固定有一根带有魔术贴的束缚带13，束缚带13可以穿过腿套11应一侧对应的扣环14，通过扣环14和束缚带13能把腿套11收束紧，进而把腿套11稳定的固定在小腿上。

同理，为了便于患者脚部的固定，在脚套12的开口端的两侧同样设置有扣环14和束缚带13，能通过束缚带13和扣环14把脚套12稳定的固定在患者的脚部。

如图1、2和3所示，运动机构2包括气囊和对气囊进行抽放空气的气动接嘴21，气囊设置在脚套12上，气囊包括设置在脚套12底面上的主气囊22和设置在脚套12两侧的副气囊组成。

定义，从腿套11向脚套12方向看的视图为正面，设置在脚套12左侧的副气囊为左副气囊23，置在脚套12右侧的副气囊为右副气囊25。

如图2、3和4所示，主气囊22，主要由TPU材料作为内囊，并且在内囊外包裹有外包布料层对内囊进行保护，并且为了保持主气囊22的轮廓，防止主气囊22变形，在内囊和内囊外包裹的布料层之间嵌有用于定型的定型杆。

主气囊22为横截面为矩形的中空长方体，在主气囊22的中部设置有把主气囊22分隔成两个单独的储气腔的隔层24，隔层24呈“之”字形，隔层24的两侧和主气囊22的两侧的内壁贴合，隔层24的上下两端和主气囊22的上壁和下壁贴合，在主气囊22的两个储气腔的外部，沿主气囊22延伸方向上预设有多条折痕，当主气囊22内空气抽出时，主气囊22能沿着预设的折痕收缩，使得主气囊22能折弯成需要的形状。

在主气囊22的两个单独的储气腔的外表面都固定有和储气腔连通的气动接嘴21，为了加快对储气腔内空气的快速充入和抽离，在每个储气腔上都均匀设置有三个气动接嘴21，每个储气腔上的气动接嘴21通过PU气管31连接在一起。

主气囊22固定在脚套12的底面上，并且主气囊22上其中一个储气腔和脚套12的底面接触，另外一个储气腔则和脚套12不接触。

关于主气囊22的固定，主气囊22分三段式固定，即中间和两端固定，主气囊22的中部通过一个卡在主气囊22上的固定卡把主气囊22固定在脚套12的底面上，主气囊22的两端通过一个“L”型的卡子把主气囊22的两端分别固定在脚套12的底面上。

主气囊22、左副气囊23和右副气囊25在结构和功能上并无区分，固定方式也可相同，只是用于位置区分，在此就不一一赘述。

主气囊22、左副气囊23和右副气囊25上的PU气管31经由两个电磁气压阀33和设置在控制盒31内的两个气泵分别连接。

定义，命名主气囊22中靠近脚套12底面的储气腔上的PU气管31为主1管，主气囊22中远离脚套12底面的储气腔上的PU气管31为主2管；左副气囊23中靠近脚套12侧面的储气腔上的PU气管31为左副1管，左副气囊23中远离脚套12侧面的储气腔上的PU气管31为左副2管；右副气囊25中靠近脚套12侧面的储气腔上的PU气管31为右副1管，右副气囊25中远离脚套12侧面的储气腔上的PU气管31为右副2管。

如图1所示，控制机构3包括控制盒31和设置在控制盒31内的气泵，气泵的充气和抽气速度可通过气泵上的控制板调整，带控制板的气泵为现有装置，可买来直接使用，在每个气泵上都连接有一个带有三个接口的电磁气压阀33，主气囊22、左副气囊23和右副气囊25上的PU气管31和两个电磁气压阀33连接。

为了对调整踝泵运动的运动频率和速度，在控制盒31的外表面还设置有调节充气和抽气速度的调节按键和显示屏32，通过调整气泵的充气和抽气速度调整泵运动的运动频率和速度，同时在控制盒31内还设置有一个蜂鸣报警器，通过调节按键和显示屏32设置的运动时间到时后蜂鸣报警器会发出响声，提醒到达训练时常。

另外为了便于查看和控制踝泵训练器，可在控制盒31内的控制板上加装一个WiFi或者蓝牙模块，控制踝泵训练器通过加装的模块和手机连接，通过手机上的APP控制和查看踝泵训练器的过程，WiFi和蓝牙模块均为现有装置，可买来直接使用，而APP同样有很多，例如华为手机自带的控制家中网络摄像头的“智慧生活”，可在APP中添加同一网络下的设备并接入控制，只需把控制踝泵训练器上的WiFi模块调整和手机APP兼容即可，此调整过程为该领域技术员熟练掌握的技术。

如图5所示，为了装置的整体稳定的运行，命名一个气泵为A号气泵，另一个气泵为B号气泵，并且主1管、右副2管和左副1管和A号气泵连接，主2管、右副1管和左副2管和B号气泵连接。

本实施例的使用过程：

1）、使用者躺或坐在床上，下肢伸展，大腿放松，把脚放到脚套12内，把小腿放置到腿套11内，并且利用束缚带13把脚部和小腿分别固定在脚套12和腿套11内；

2）、接通控制机构3上的电源，然后通过控制盒31上的调节按键和显示屏32选择和设置运动机构2的运动模式即调整踝泵运动的运动频率和速度；

3）、跖屈运动：和A号气泵连接的主1管向主气囊22内靠近脚套12一侧的储气腔内充入空气，这一侧的主气囊22沿着主气囊22上预设的折痕扩展，和B号气泵连接的主2管从主气囊22远离近脚套12一侧的储气腔内抽取气体，这一侧的主气囊22沿着主气囊22上预设的折痕收缩，主气囊22在两个储气腔的作用下弯曲，进而拉动与之连接的脚套12运动，完成跖屈运动；

4）、背伸运动：和A号气泵连接的主1管从主气囊22内靠近脚套12一侧的储气腔内抽取气体，这一侧的主气囊22沿着主气囊22上预设的折痕收缩，和B号气泵连接的主2管向主气囊22远离近脚套12一侧的储气腔内充入空气，这一侧的主气囊22沿着主气囊22上预设的折痕扩展，主气囊22在两个储气腔的作用下弯曲，进而拉动与之连接的脚套12运动，完成跖屈运动；

5）、环绕运动：在做环绕运动时，首先从装置原点做跖屈运动然后两个副气囊再通过气泵的作用向同一侧弯曲，再配合主气囊22弯曲完成完整的环绕运动，两个副气囊弯曲的方向始终在同一侧。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。