一種機電一體化醫療牽引設備的制作方法

本發明涉及機電一體化技術領域，尤其涉及一種機電一體化醫療牽引設備。

背景技術：

牽引裝置為骨科常用的醫療器械，其目的用于牽引人體以對人體骨骼進行校正，現有技術中的牽引裝置通過包括一個供患者平躺的平臺(或床)、用于固定人體下肢和/或上身以將身體固定的固定機構以及用于牽引頭部和/或下肢以增加骨骼關節間隙的牽引機構，牽引裝置中主要通過拉簧提供牽引力。

上述牽引裝置雖然能夠起到牽引效果，但卻存在以下缺點：

1、患者躺在平臺上，并被固定機構固定，患者不能進行任何輕微的活動，從而增加了患者的疲勞感。

2、由于牽引力由拉簧提供，但隨著骨骼間隙增大，拉簧的拉伸量不斷減小，牽引力從而不斷減小，而一般情況下，在整個牽引過程中，需要使牽引力保持恒定，而牽引力的不斷變小不會獲得較好的牽引效果。

3、現有技術中的平臺的長度尺寸固定不變不能適應不同高度的患者，從而使整個牽引裝置適用人群減少。

技術實現要素：

針對現技術中的上述技術問題，本發明提供了一種能夠克服上述一個缺點或多個缺點的機電一體化醫療牽引設備。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種機電一體化醫療牽引設備，包括用于固定人體背部的背部固定部、設置在所述背部固定部的上端并用于固定人體頭部的頭部固定部、鉸接在所述背部固定部的下端并分別用于固定兩腿的兩個腿部固定部以及分別設置在兩所述腿部固定部的下端并用于固定人腳的腳部固定部，其中：所述背部固定部與所述頭部固定部之間以及所述腿部固定部與所述腳部固定部之間均設置有用于改變所述背部固定部與所述頭部固定部之間距離以及所述腿部固定部與所述腳部固定部之間距離的牽引部；

所述背部固定部包括表面適配人體背部生理曲線的背部托板，所述背部托板由承托人體后腰至人體雙肩部分的矩形托板以及一體連于所述矩形托板并用于承托人體臀部的橢圓形托板，對應于所述人體胯骨處的所述背部托板的兩側均活動連接有扣板，兩所述扣板連接有第一綁帶以將人體胯骨固定在所述背部托板上；

所述腿部固定部包括大腿托板以及鉸接在所述大腿托板下端的小腿托板，所述大腿托板的上端鉸接在所述橢圓形托板上，所述大腿托板與所述小腿托板連接處的兩側均設置有包覆帶，兩所述包覆帶連接有第二綁帶；

所述腳部固定部包括用于承托人體腳面的腳托板以及連于所述腳托板以將腳部固定在所述腳托板上的第三綁帶；所述頭部固定部包括用于承托人體頭部的頭部托板以及連于所述頭部托板以托住下巴的繃帶；所述繃帶包含一種涂敷有粘性材料的開孔網眼狀聚合物泡沫材料,且泡沫材料所具有的網狀表面積至少為該繃帶總表面積的33％。

優選地，連接在所述背部固定部和所述頭部固定部之間的所述牽引部包括固定在所述背部固定部上的油缸，所述油缸的活塞桿的自由端連接在所述頭部固定部上，所述油缸上設置有與所述油缸的無桿腔連通的供油口和定壓口，所述供油口連接有液壓動力源以驅動所述活塞桿帶動所述頭部固定部移動，所述定壓口連接有液壓保持裝置以使無桿腔內的壓力保持恒定；所述液壓保持裝置包括一殼體，所述殼體內形成有一機械腔室、一液壓腔室以及兩端分別伸入所述機械腔室和所述液壓腔室的一推桿，所述液壓腔室內設置有活塞，所述活塞固定在所述推桿上，所述機械腔室內設置有作用于所述推桿上的正剛度彈性件和負剛度彈性件以使所述推桿輸出力恒定，所述液壓腔室與所述定壓口連通；

所述推桿伸入所述機械腔室的一端設置有兩側為傾斜面的楔形塊，所述楔形塊的兩側設置有分別與兩所述傾斜面配合的滑塊；所述正剛度彈性件為第一推抵彈簧，所述負剛度彈性件為第二推抵彈簧，兩所述滑塊遠離所述楔形塊的一端均設置有所述第一推抵彈簧以通過滑塊與楔形塊的配合推抵所述推桿朝所述液壓腔室移動，所述第二推抵彈簧以垂直于所述第一推抵彈簧的方式設置并與所述楔形塊接觸以抵抗所述推桿朝所述液壓腔室移動；所述機械腔室上還設置有用于調節所述第一推抵彈簧的長度的螺釘；所述液壓腔室與所述定壓口的連接管上還設置有蓄壓腔室。

與現有技術相比，本發明的種機電一體化醫療牽引設備的有益效果是：由于腿部固定部與背部固定部鉸接，小腿托板與大腿托板鉸接，在牽引部使得腳部托板以及頭部托板分別遠離背部托板以及小腿托板以實現人體牽引時，人體髖關節和膝關節仍然能夠輕微活動而不影響牽引效果，與現有技術中固定在平臺上相比，減輕了患者的疲勞感和拘束感。

附圖說明

圖1為本發明的機電一體化醫療牽引設備的結構示意圖。

圖2為圖1的A向視圖。

圖3為圖2的局部B的放大視圖。

圖中：

10-背部固定部；11-矩形托板；12-橢圓形托板；13-扣板；14-第一綁帶；15-第四綁帶；20-腿部固定部；21-大腿托板；22-小腿托板；23-包覆帶；24-第二綁帶；30-頭部固定部；31-頭部托板；32-繃帶；40-腳部固定部；41-腳部托板；42-第三綁帶；50-油缸；51-活塞桿；52-無桿腔；53-供油口；54-定壓口；60-液壓保持裝置；61-殼體；62-機械腔室；63-液壓腔室；64-推桿；641-活塞；642-楔形塊；65-滑塊；66-第一推抵彈簧；67-第二推抵彈簧；68-螺釘；70-壓力表；80-蓄壓腔室。

具體實施方式

為使本領域技術人員更好的理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作詳細說明。

如圖1和圖2所示，本發明的實施例公開了一種機電一體化醫療牽引設備，包括用于固定人體背部的背部固定部10、設置在背部固定部10的上端并用于固定人體頭部的頭部固定部30、鉸接在背部固定部10的下端并分別用于固定兩腿的兩個腿部固定部20以及分別設置在兩腿部固定部20的下端并用于固定人腳的腳部固定部40，其中：背部固定部10與頭部固定部30之間以及腿部固定部20與腳部固定部40之間均設置有用于改變背部固定部10與頭部固定部30之間距離以及腿部固定部20與腳部固定部40之間距離的牽引部。在一個優選實施例中，背部固定部10包括表面適配人體背部生理曲線的背部托板，背部托板由承托人體后腰至人體雙肩部分的矩形托板11以及一體連于矩形托板11并用于承托人體臀部的橢圓形托板12，對應于人體胯骨處的背部托板的兩側均活動連接有扣板13，兩扣板13連接有第一綁帶14以將人體胯骨固定在背部托板上。腿部固定部20包括大腿托板21以及鉸接在大腿托板21下端的小腿托板22，大腿托板21的上端鉸接在橢圓形托板12上，大腿托板21與小腿托板22連接處的兩側均設置有包覆帶23，兩包覆帶23連接有第二綁帶24。腳部固定部40包括用于承托人體腳面的腳托板以及連于腳托板以將腳部固定在腳托板上的第三綁帶42。頭部固定部30包括用于承托人體頭部的頭部托板31以及連于頭部托板31以托住下巴的繃帶32。背部托板的對應于人體肩周的位置設置第四綁帶15以將肩部固定在背部托板；所述繃帶32包含一種涂敷有粘性材料的開孔網眼狀聚合物泡沫材料,且泡沫材料所具有的網狀表面積至少為該繃帶總表面積的33％。

本發明的機電一體化醫療牽引設備按照人體的骨骼及關節位置特點，通過綁帶、繃帶32、包覆帶23以及扣板13分別將人體頭部、人體背部、人體小腿、人體大腿以及人體腳部分別固定在頭部托板31、背部托板、小腿托板22、大腿托板21以及腳部托板41上，由于背部托板與大腿托板21以及小腿托板22與大腿托板21鉸接，從而使人體穿戴上本牽引裝置時人體髖關節和膝關節人能夠活動，并且，即使在牽引部使得腳部托板41以及頭部托板31分別遠離背部托板以及小腿托板22以實現人體牽引時，人體髖關節和膝關節仍然能夠輕微活動而不影響牽引效果，與現有技術中固定在平臺上相比，減輕了患者的疲勞感和拘束感。

為獲得恒定的牽引力，連接在背部固定部10和頭部固定部30之間的牽引部包括固定在背部固定部10上的油缸50，油缸50的活塞641桿51的自由端連接在頭部固定部30上，油缸50上設置有油缸50的無桿腔52連通的供油口53和定壓口54，供油口53連接有液壓動力源以驅動活塞641桿51帶動頭部固定部30移動，定壓口54連接有液壓保持裝置60以使無桿腔52內的壓力保持恒定。由于液壓保護裝置能夠使無桿腔52內的液壓油保持恒定壓力，該液壓油對活塞641桿51的推力也保持恒定，從而使頭部托板31對人體頭部的牽引也保持恒定牽引，從而增加了對頭部的牽引效果。當然，同樣地，在腳部固定和腿部固定部20之間的牽引部也設置成上述結構，從而增加對下肢的牽引效果。

如圖2和圖3所示，能夠使無桿腔52內壓力保持恒定的液壓保持裝置60的種類和結構有多種，在一個優選實施例中，液壓保持裝置60包括一殼體61，殼體61內形成有一機械腔室62、一液壓腔室63以及兩端分別伸入機械腔室62和液壓腔室63的一推桿64，液壓腔室63內設置有活塞641，活塞641固定在推桿64上，機械腔室62內設置有作用于推桿64上的正剛度彈性件和負剛度彈性件，液壓腔室63與定壓口54連通，由于正剛度彈性件和負剛度彈性件同時作用于推桿64上，正剛度彈性件和負剛度彈性件在推桿64任何位移處的合力均相等，從而使得推桿64輸出的力恒定，該力通過活塞641作用于液壓腔室63內的液壓油，使得該液壓油壓力恒定，由于液壓腔室63與定壓口54連通，使得油缸50的無桿腔52內的液壓油的壓力與液壓腔室63內的液壓油相等，從而使無桿腔52內的液壓油的壓力保持恒定，進而使牽引力保持恒定。

應該解釋：所述的正剛度彈性件解釋為使受作用件(推桿64)正向移動的彈性件，所述的負剛度彈性件解釋為阻止作用件(推桿64)正向移動的彈性件，該兩者疊加后的力為恒定地。

在一個優選實施例中，推桿64伸入機械腔室62的一端設置有兩側為傾斜面的楔形塊642，楔形塊642的兩側設置有分別與兩傾斜面配合的滑塊65；正剛度彈性件為第一推抵彈簧66，負剛度彈性件為第二推抵彈簧67，兩滑塊65遠離楔形塊642的一端均設置有第一推抵彈簧66以通過滑塊65與楔形塊642的配合推抵推桿64朝液壓腔室63移動，第二推抵彈簧67以垂直于第一推抵彈簧66的方式設置并與楔形塊642接觸以抵抗推桿64朝液壓腔室63移動。由于滑塊65與楔形塊642通過傾斜面配合傳動，第一推抵彈簧66的推抵力的一個分力通過楔形塊642推抵推桿64朝液壓腔室63方向移動，而第二推抵彈簧67抵靠推桿64的移動趨勢，同時第一推抵彈簧66的推抵力的分力與第二推抵彈簧67的分力疊加，形成一個朝向液壓腔室63的恒定的推力，從而保持液壓腔室63內的液壓油保護恒定。

應該說明：需使得第一推抵彈簧66的壓縮狀態設置成，第一推抵彈簧66的推抵力的分力要大于第二推抵彈簧67的推抵力以使合力朝向液壓腔室63。

機械腔室62上還設置有用于調節第一推抵彈簧66的長度的螺釘68。當需要使朝向液壓腔室63的合力增大時，即保持一個較大的牽引力時，旋擰螺釘68，使第一推抵彈簧66的壓縮量增大；當需要使朝向液壓腔室63的合力減小時，即保持一個較小的牽引力時，旋擰螺釘68，使第一推抵彈簧66的壓縮量減小。

為使人體活動時具有一定緩沖作用，液壓腔室63與定壓口54的連接管上還設置有蓄壓腔室80，該蓄壓腔室80能夠容納較多液壓油，以減緩人體活動傳遞到無桿腔52內使液壓油的壓力的驟增。

在連接管上還設置有壓力表以便觀察液壓油的壓力70，進而間接得到牽引力的大小。

以上實施例僅為本發明的示例性實施例，不用于限制本發明，本發明的保護范圍由權利要求書限定。本領域技術人員可以在本發明的實質和保護范圍內，對本發明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應視為落在本發明的保護范圍內。