腕關節康復器的設計及其應用

厙容華 易 瓏 陳 茜 陳 莉

（1.四川省腫瘤醫院 放療中心胸部放療二病區，成都 610041；2.四川省腫瘤醫院 腫瘤內科六病區，成都 610041）

腕關節是人體最重要的關節之一，結構復雜，主要由相互關聯的橈腕關節、腕骨間關節和腕掌關節構成，完成日常生活中的抓拿功能、握持運動、提重攜帶等，對人體的重要性不言而喻[1-3]。手腕受損后，需要通過不斷鍛煉來恢復健康。

目前，常見的腕關節鍛煉裝置較為復雜，體積較大，不便于攜帶，價格較貴[4-5]。李明強等設計機器人對腕關節進行康復治療[6]，王桂興等分析腕關節康復運動軌跡[7]，劉榮帥等分析混聯式康復機械[8]。以上這些腕關節鍛煉器基本上通過擺動手掌鍛煉手腕，即使手掌相對于前臂進行反復擺動鍛煉，缺乏手掌相對于前臂的轉動、扭動鍛煉。

1 腕關節康復器的設計

1.1 整體結構設計

腕關節康復器的設計思路是針對腕關節可以實現手掌相對于手臂前臂進行彎曲和扭動運動，以廣泛實現腕關節的全方位運動鍛煉，促進腕關節的康復。

如圖1所示，腕關節康復器包括夾持裝置1、扭簧3和握持裝置2。扭簧3的一端固定連接于夾持裝置1，另一端固定連接于握持裝置2。夾持裝置1用于嵌套并夾持于手臂。握持裝置2用于手掌握持。

1.2 夾持裝置的設計

如圖2所示，夾持裝置1包括固定夾板11、扣板12和鎖扣件13。固定夾板11為弧形板，一端設有圓環連接部111，另一端設有夾持部112。扣板12為弧形板，一端鉸接于固定夾板11的夾持部112的一側。鎖扣件13鉸接于固定夾板11的夾持部112的另一側部。扣板12的非鉸接端通過鎖扣件13鎖扣于固定夾板11的夾持部112處。圓環連接部111與扭簧3固定連接。

固定夾板11的夾持部112的一側部設有固定夾板凸臺1121，固定夾板凸臺1121設有通孔，如圖3所示。扣板12的一端設有扣板凸起121，扣板凸起121通過鉸軸鉸接于固定夾板凸臺1121，如圖4所示。通過該結構設計實現相關的鉸接，從而實現活動的轉動連接，達到便于操作的目的。

鎖扣件13由螺桿和螺母組成。固定夾板11的固定夾板凸臺相對的一側設有螺桿安裝部。扣板12的非鉸接端設有卡口凸起。鎖扣件13的螺桿尾部鉸接于螺桿安裝部。鎖扣件13的螺桿卡于卡口凸起122的卡口中，通過螺母進行鎖扣，將扣板12的卡口凸起鎖扣于固定夾板11的螺桿安裝部處。固定夾板11的夾持部112的內表面還設有固定夾板柔性墊113。通過增加柔性墊的設計，使其符合人機工程學，增加使用的舒適性。

扣板12的卡口凸起122的端部設有凸緣221，凸緣221用于阻擋鎖扣件13鎖扣后的螺母，防止鎖扣件13從卡口凸起滑落。扣板12的內表面還設有扣板柔性墊123。采用以上鎖扣結構，便于將其鎖扣于手臂上和從手臂上拆下來，操作方便快捷。

1.3 握持裝置的設計

如圖5所示，握持裝置2包括固定環21和握持桿22；握持桿22安裝于固定環21的其中一面上，固定環21的另一面固定連接于所述扭簧3。握持裝置2還包括握持套221，嵌套于握持桿22。通過握持手套221，以增加握持的舒服性，通過增大握持的摩擦力，以便更穩固地進行握持鍛煉。

扭簧3的其中一端固定焊接于所述固定夾板11的圓環連接部，另一端固定焊接于所述固定環21。扭簧3的兩端末分別設有圓環，圓環設有通孔。固定夾板11的圓環連接部設有與扭簧3端末的圓環通孔相匹配的固定夾板通孔。固定環21設有與扭簧3端末的圓環通孔相匹配的固定環通孔。扭簧3的兩端末的圓環通孔分別通過鉚釘與固定夾板通孔和固定環通孔鉚接。采用該鉚接的固定連接方式，避免了使用螺紋連接易出現松動的情況，保證了連接的可靠性，延長了器械的使用壽命。

2 腕關節康復器的工作原理

當進行手腕扭動鍛煉時，手前臂穿入扭簧3并握持握持裝置2，將夾持裝置1夾持于手臂，手掌扭動握持裝置2使扭簧3發生扭轉形變，進而對手腕扭動進行鍛煉。或者手掌擺動握持裝置2時扭簧3產生彎曲形變，對手腕擺動進行鍛煉。具體地，將夾持裝置1固定于前臂，并夾持于前臂后端即靠近肘關節處。手臂穿入扭簧3，使腕關節處于扭簧3內部。手掌握持握持裝置2進行扭動或擺動，使得扭簧產生扭轉形變或彎曲形變，進而對腕關節進行扭動鍛煉和擺動鍛煉。將手臂放置于固定夾板11上，然后將固定夾板11的夾持部112調整到前臂后端即靠近肘關節處，進而通過鎖扣件13將夾持裝置1固定安裝于手臂。增加握持套221，一是增加摩擦力，二是增加舒適性。采用鉚釘實現扭簧3分別與固定夾板11和固定環21的連接，鉚釘可以承受較大的扭矩，使得扭簧3在反復扭動與反復彎曲的過程中可以較大程度增加其使用壽命，提高耐用性。

3 臨床應用

結合臨床經驗制定腕關節治療效果調查表和滿意度調查表，對試用患者進行調查分析。滿意度調查表包括4項內容：非常滿意、滿意、比較滿意和不滿意。

在對患者進行試用前，詳細向患者介紹本次試用的目的、康復器的使用說明以及注意事項，以保證使用者的有效配合，從而順利完成試用實驗。同時，在患者試用的過程中，不定時監測和觀察患者的腕關節及其周圍情況，以及時獲得試用者腕關節變化 情況。

針對52例試用患者，進行統計分析，其結果如表1和表2所示。

表1 腕關節康復治療效果調查情況

表2 腕關節康復治療滿意度調查情況

通過分析，總有效率（痊愈、現效和有效之和）達到98.02%，總滿意度（非常滿意、滿意和比較滿意）達到96.15%。

4 結語

采用簡單的夾持裝置、扭簧和握持裝置3個主要結構，設計了腕關節康復器，并通過患者的臨床試用，取得了良好的治療作用。本腕關節康復器相對于現有的器械具，采用扭簧結構設計，可以同時實現腕關節的彎曲、扭動，從而實現腕關節的全方位鍛煉，加快了腕關節的康復，增強了鍛煉效果。它的結構簡單，體型小巧，操作便捷，方便攜帶，制作成本低，適合患者或需要使用的人員隨時隨地鍛煉使用。