一種膝關節術后功能鍛煉裝置的設計

劉紅姝，李 雪，程亞平，段國艷，丁文羽，王 平

（聯勤保障部隊第983醫院骨科，天津300142）

0 引言

膝關節手術后患者面臨的最大問題就是膝關節功能的恢復[1-2]，而功能鍛煉能夠防止膝關節僵硬，增強關節活動度，因此康復訓練是非常關鍵和必要的[3-4]。術后早期除了指導患者練習股四頭肌收縮，進行直腿抬高訓練、踝泵訓練、膝關節伸直訓練等，下肢功能康復儀的應用更是提高訓練效果的必備手段之一[5-6]。目前使用的下肢功能康復儀機體笨重，操作人員每次需根據患者的個體情況重新調整機器各個部位和活動角度等[7-8]，操作前期準備時間長且操作人員需要具備一定的技術水平，增加了醫務人員的工作量。針對以上問題，本研究設計了一種具有手持控制板的膝關節術后功能鍛煉裝置，以解決現有功能鍛煉裝置使用中存在的問題。

1 結構設計

膝關節術后功能鍛煉裝置主要由一號電動伸縮機構、二號電動伸縮機構、滑動裝置、操控裝置組成，結構示意圖如圖1所示。一號電動伸縮機構由一號電動伸縮桿、腿部固定支撐塊組成。二號電動伸縮機構由二號電動伸縮桿、踝部固定塊、輔助支撐底塊、支撐伸縮桿、輔助支撐頂塊組成。滑動裝置由滑動底軸、連接卡塊、限位卡塊、側位滑動凹槽、固定限位孔、頂部滑動凹槽組成。操控裝置由控制面板、手持控制板組成。

圖1 膝關節術后功能鍛煉裝置結構示意圖

一號電動伸縮機構頂部輸出端固定連接一號電動伸縮桿，一號電動伸縮桿的頂端連接腿部固定支撐塊，2個腿部固定支撐塊之間固定連接腿部支撐松緊帶。二號電動伸縮機構輸出端固定連接二號電動伸縮桿，二號電動伸縮桿的頂端連接踝部固定塊。一號電動伸縮機構將小腿緊密固定在功能鍛煉裝置上，二號電動伸縮機構將踝關節及足固定在功能鍛煉裝置上完成患肢的固定。二號電動伸縮機構的右側與滑動裝置相連接，固定連接輔助支撐底塊，輔助支撐底塊的頂部固定連接支撐伸縮桿。踝部固定塊的右側連接輔助支撐頂塊。二號電動伸縮機構的底部固定連接滑動底軸，滑動底軸前端是連接卡塊，連接卡塊的正前方轉動連接限位卡塊。連接卡塊的左前方轉動連接調節桿，調節桿左端固定連接調節限位桿。該裝置正面開設側位滑動凹槽，滑動凹槽的下方貫穿設有固定限位孔。操控裝置正前方為控制面板。控制面板的右側固定連接手持控制板，對滑動裝置進行操控，調整患肢的高度，踝關節、足的位置和角度，使患肢處于正確的功能鍛煉的位置，完成功能鍛煉前期的準備工作。

2 使用方法

應用時，首先將鍛煉的患肢抬起，將小腿放置到腿部支撐松緊帶上，用腿部魔術貼松緊帶固定患者腿部，操作者通過手持控制板進行移動調節。當調節到合適高度后關閉一號電動伸縮機構，將踝關節放置在踝部固定塊內，通過二號電動伸縮機構、限位卡塊、支撐伸縮桿、輔助支撐底塊或滑動踝部固定塊對踝關節位置進行調節。踝部固定塊滑動帶動踝部固定塊、二號電動伸縮桿和二號電動伸縮機構在頂部滑動凹槽內滑動。二號電動伸縮機構滑動帶動滑動底軸在側位滑動凹槽內滑動，帶動連接卡塊與限位卡塊進行滑動復位，限位卡塊復位并卡入固定限位孔內帶動滑動底軸進行限位固定，輔助支撐底塊配合支撐滑塊在頂部滑動凹槽內滑動并對二號電動伸縮機構給予輔助支撐。當需要對踝部支撐高度進行調節時，通過手持控制板啟動二號電動伸縮機構進行移動調節，二號電動伸縮桿帶動踝部固定塊移動，將踝關節調整到合適高度，輔助支撐頂塊配合支撐伸縮桿和輔助支撐底塊對踝部固定塊給予輔助支撐。患者腿部放置完成后通過手持控制板啟動裝置進行膝關節功能鍛煉。

3 創新點

(1)該裝置通過滑動底軸、限位卡塊和固定限位孔的設置，使得使用時可以通過滑動調節限位桿對踝部固定塊的位置進行調節，調節限位桿滑動帶動滑動底軸在側位滑動凹槽內滑動。滑動底軸滑動帶動連接卡塊與限位卡塊滑動，當滑動到合適位置后，患者松開或手動對調節限位桿進行復位，即可將限位卡塊復位并卡入固定限位孔內同時帶動滑動底軸進行限位固定，提高了患者獨自調節踝部固定塊與腿部固定支撐塊距離的能力，避免了由于患肢長短不一需要在使用前調整踝部固定塊與腿部固定支撐塊的距離帶來的不便。

(2)該裝置通過一號電動伸縮機構、二號電動伸縮機構和手持控制板的設置，便于操作者使用時通過手持控制板進行腿部放置和操作，調控一號電動伸縮機構和二號電動伸縮機構以達到最佳鍛煉高度，避免了操作者要領掌握參差不齊、達不到應有的治療效果、操作不當增加患者痛苦的問題。

4 結語

隨著外科加速康復理念的推廣，早期功能鍛煉越來越被重視[9]，膝關節術后功能鍛煉儀的使用更加廣泛。本文設計的膝關節術后功能鍛煉裝置通過手持控制板、電動伸縮機構、滑動底軸、調節桿的設置，使操作更加簡便，提高了患者獨自調節踝部固定塊與腿部固定支撐塊距離的能力，解決了因患肢長短不一需要在使用前調節功能鍛煉裝置力臂長短和高低帶來的不便[10]，提升了患者自主操控能力，減輕了工作人員的勞動強度，值得推廣應用。