001_095-073DP-TW

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001_095-073DP-TW

發佈日期 : 2009-04-29

新型專利說明書


※申請案號： 095218794	※I P C 分類：

一、	新型名稱：
	踝關節復健裝置(全文下載) ANKLE REHABILITATION APPARATUS

二、

中文新型摘要：

一種踝關節復健裝置。此踝關節復健裝置至少包含基座、轉動板、致動器、控制單元及扭力感測器。轉動板係樞接於基座，用以固持住足部。致動器設有傳動軸，用以轉動轉動板。控制單元電性連接致動器，以控制致動器對於轉動板之轉動。扭力感測器設置於轉動板和致動器之間，並電性連接至控制單元，用以感測傳動軸所承受之一扭力值，並傳送扭力值至控制單元。

三、

英文新型摘要：

An ankle rehabilitation apparatus is disclosed. The ankle rehabilitation apparatus comprises a base, a rotating plank, an actuator, a control unit, and a torque detector. The rotating plank is pivotedly connected to the base for fastening a body segment. The actuator has a tran smission shaft for rotating the base. The control unit is electrically connected to the actuator for controlling the actuation of the actuator. The torque detector is electrically connected to the control unit for detecting a torque from the transmission shaft, and transmiting the torque signal to the control unit.

四、	指定代表圖：
	(一)本案指定代表圖為：第1圖
	(二)本代表圖之元件符號簡單說明：
	a．．．足部
	b．．．復健軌跡點
	100．．．基座
	110．．．支撐架
	120．．．第一支撐件
	130．．．第二支撐件
	140．．．腳柱
	200．．．轉動板
	210．．．夾具
	300．．．致動器
	500．．．控制單元
	510．．．顯示器

五、	新型說明：
	【新型所屬之技術領域】
[0001]	本創作係有關於一種踝關節復健裝置，特別是有關於可自動引導患者進行復健的踝關節復健裝置。
	【先前技術】
[0002]	經臨床經驗得知，由中風患者的單側肢體偏癱所導致的動作障礙包括：被動關節活動範圍變小、患肢無力、高張性反射、協調性差、痙攣及協同模式。這些障礙導致患者無法獨立完成單一肌肉群收縮，因而影響日常生活動作。
[0003]	一般復健治療師會以徒手方式或利用輔助器具來引導患者做出連續性的被動運動(Continuous Passive Motion)，而患者在做主動動作時，治療師會施予患側助力或阻力去訓練患者，以達到復健效果。然而，在單一療程中，復健治療師需長時間且持續重複地來引導單一患者的動作，因而相當耗費人力和時間，且患者復健程度係依據復健治療師的個人主觀意見來評估，因而無法客觀評估患者復健程度。
[0004]	另外，習知的復健器材針對患者的下肢部位進行復健時，基於復健過程中之穩定性的考量，通常係使座椅和復健器材設計術一整體，因而增加復健器材的體積和重量，導致復健器材不方便於移動，故患者僅能在特定場所進行復健，增加患者的不便。
	【發明內容】
[0005]	因此，本創作之一方面係在於提供一種踝關節復健裝置，藉以模擬復健治療師的治療手法，因而可長時間持續地對患者進行復健引導動作，避免人力和時間的耗費。
[0006]	本創作之又一方面係在於提供一種可攜式的踝關節復健裝置，藉以方便患者於任何場所進行復健，且可對應患者的體型和復健姿勢來調整，因而增加使用裕度和方便性。
[0007]	本創作之又一方面係在於提供一種踝關節復健裝置，藉以在復健過程中隨時記錄足部相對於踝關節復健裝置的扭力值，以作為患者復健情況的評估，建立客觀的評估指標，並可在復健過程中根據患者的復健情形，來對應修正復健引導動作。
[0008]	本創作之又再一方面係在於提供一種踝關節復健裝置與其應用方法，藉以進行被動式地流程或主動式地復健流程，來增加足部的被動關節範圍(ROM)和主要肌群肌力(Strength)，因而改善患者的動作障礙。
[0009]	根據本創作之一實施例，本創作之踝關節復健裝置至少包含有基座、轉動板、致動器、控制單元及扭力感測器。基座設有支撐架、第一支撐件及第二支撐件，第一支撐件係用以支撐並固定患者之大腿部位，第二支撐件係用以支撐並固定患者之小腿部位，其中支撐架、第一支撐件及第二支撐件之配置係可對應於患者的體型而調整。轉動板係樞接於基座之支撐架，轉動板設有一夾具，用以固持患者之足部。致動器固接於基座之支撐架，其中致動器設有傳動軸，用以轉動轉動板。控制單元電性連接致動器，以控制致動器對於轉動板之轉動。扭力感測器設置於轉動板和致動器之間，並電性連接至控制單元，用以感測傳動軸所承受之一扭力值，並傳送扭力值至控制單元。
[0010]	因此，本創作之踝關節復健裝置可模擬復健治療師的復健治療手法，來長時間重複地引導患者做出復健動作，以節省人力和時間，並可在復健過程中不斷地記錄足部相對於致動器的扭力值，以作為復健評估的依據，建立起客觀的量化指標，因而可增益臨床復健評估。另外，本創作之踝關節復健裝置可進行被動式地流程或主動式地復健流程，並可根據患者的復健情形來對應設定復健流程，因而可增進復健效果。再者，本創作之踝關節復健裝置方便於任何場所進行復健，並可對應患者的體型和復健姿勢來調整。
	【實施方式】
[0011]	請參照第1圖，其繪示依照本創作一實施例之踝關節復健裝置的側面示意圖。本實施例之踝關節復健裝置包括有基座100、轉動板200、致動器300、扭力感測器400及控制單元500。轉動板200係可相對於基座100轉動，用以套置固定患者(例如中風患者，其具有部分動作障礙)的足部a，藉以對患者的踝關節進行復健行為。患者的足部a可主動地或被動地藉由轉動板200內往復轉動，以達到復健效果。致動器300係用以提供患者在復健時的助力或阻力，以模擬復健治療師的人力引導復健方法。當患者的足部a在進行轉動復健時，扭力感測器400可感測足部a相對於致動器300的一扭力值，並藉由此扭力值來客觀地評估患者的復健程度。控制單元500可預先控制致動器300對於患者的復健引導動作，並根據扭力感測器400所感測之扭力值來評估患者的復健程度，而對應修正致動器300的復健引導。另外，本創作之踝關節復健裝置為可攜式的復健裝置，因而患者可方便於任何場所進行復健。
[0012]	請參照第2圖和第3圖，第2圖係繪示依照本創作一實施例之踝關節復健裝置的立體示意圖，第3圖係繪示依照本創作一實施例之踝關節復健裝置之基座的立體示意圖。本實施例之踝關節復健裝置的基座100例如係矩形基座，並可配合一座椅(未標示)來進行復健。基座100設有支撐架110、第一支撐件120、第二支撐件130、複數個腳柱140及複數個組合孔150。支撐架110係橫向設置於基座100，並可對應於患者的足部a來調整位置，用以供轉動板200、致動器300來進行組設。第一支撐件120、第二支撐件130係設置基座100上，並可對應於患者的復健姿勢來調整設置位置，第一支撐件120係用以支撐並固定患者之大腿部位，第二支撐件130係用以支撐並固定該患者之小腿部位，因此，第一支撐件120、第二支撐件130可在復健時穩固地支撐和固定患者的下肢部位，以避免造成患者的不適，並增加復健穩定性。且由於第一支撐件120、第二支撐件130可對應於患者的體型和復健姿勢來調整，因而增加使用裕度和方便性。此些腳柱140係設置於基座100之底部，以支撐整體重量，且可對應患者的體型來調整基座100的高度。此些組合孔150係開設於基座100上，例如係螺紋孔或長槽孔設計，用以供支撐架110、第一支撐件120、第二支撐件130來進行組設，因而支撐架110、第一支撐件120、第二支撐件130可藉由組合孔150來對應患者的體型和復健姿勢，而調整位置。
[0013]	請參照第2圖和第4圖，第4圖係繪示依照本創作一實施例之踝關節復健裝置的部分爆炸示意圖。本實施例之踝關節復健裝置的轉動板200係樞設於基座100的支撐架110，並可對應於患者的體型和復健姿勢來調整位置。轉動板200設有夾具210和抵撐部220，夾具210例如係固定皮帶，用以固定患者的足部a，抵撐部220係對應於足部a的尺寸設置，以進一步抵撐固定足部a。當進行復健時，足部a係先固定於轉動板200，再由致動器300來轉動轉動板200，而進行復健引導。
[0014]	如第2圖和第4圖所示，本實施例之踝關節復健裝置的致動器300係固接於基座100的支撐架110，並電性連接於控制單元500，藉由控制單元500來控制致動器300的致動動作。致動器300 設有馬達310、轉動軸320及重置計數器330，轉動軸320之一端係連接至馬達310，轉動軸320之另一端係連接至轉動板200，因而當致動器 300之馬達310運轉時，轉動軸320即可轉動轉動板200。重置計數器330固接於基座100的支撐架110，重置計數器330設有弧形滑軌331和光遮斷器332，光遮斷器332係固設於弧形滑軌331之一端，藉以使光遮斷器可對應於該病患或受測者足部的自然位置(natural position)而調整其固定位置，並感測轉動板200在轉動後是否重置回原點，以記錄轉動板200的轉動次數，來做為復健情形的評估依據。
[0015]	如第4圖所示，本實施例之踝關節復健裝置的扭力感測器400係設置於轉動板200和致動器300之間，且電性連接於控制單元500，用以感測轉動軸320所承受的扭力值，並傳送此扭力值訊號至控制單元500。扭力感測器400設有複數個滑環410、隔絕件420及感測電路(未繪示)。隔絕件420例如係以工程塑膠製成，設置於馬達310和扭力感測器400之間，以隔絕馬達310和扭力感測器400之間的訊號干擾。
[0016]	在另一實施例中，扭力感測器400之感測電路係形成於轉動軸320上，例如係在轉動軸320上設有複數個應變規(未繪示)，並使此些應變規形成一全橋電路(未繪示)，以感測轉動軸320在承受扭力時的應變量，並將應變量以電壓訊號輸出，因而量得此扭力值。
[0017]	如第1圖所示，本實施例之踝關節復健裝置的控制單元500例如係可程式控制晶片或電腦，控制單元500可預先控制致動器300來轉動轉動板200，以引導患者做出復健動作。或者，並在復健過程中根據扭力感測器400所感測之扭力值來評估患者的復健程度，而對應修正致動器300的復健引導。控制單元500設有一顯示器510，用以顯示一復健軌跡點b，患者可根據此復健軌跡點b來主動地做出復健動作，因而可模擬復健治療師的治療手法。
[0018]	請參照第5圖，其繪示依照本創作一實施例之踝關節復健裝置的復健流程圖。本創作之踝關節復健裝置係可攜式的，而方便於任何場所進行復健，並可進行被動式地流程或主動式地復健流程，當進行被動式地復健流程時，患者的足部a係固定於轉動板200，並調整支撐件120來支撐患者的身體，而呈現放鬆狀態，而由致動器 300來緩慢地轉動轉動板200，以引導患者做出復健動作。首先，評估患者的足部a之狀況，例如係評估足部a之最大關節活動範圍(Full Range)和肌肉張力(Muscle Tone)，以判斷患者是否適合進行復健和可進行的復健程度，並決定轉動板200可轉動的最大角度，例如係最大可容許的背屈(Dorsiflexion) 和蹠屈(Plantarflexion)角度。接著，利用致動器300來緩慢地轉動轉動板200，其可漸進地增加一特定角度，直到轉動板200轉動至最大角度，轉動板200即持續維持5秒，接著，再使足部a回復初始姿勢，然後再重複進行上述被動式地復健流程。在被動式地復健流程中，扭力感測器400會不斷地感測記錄扭力值，以評估患者之踝關節的被動剛性和肌肉張力，且此扭力值亦可用於判斷復健裝置是否出力過大，以避免傷害患者。因此，本創作之踝關節復健裝置可模擬復健治療師的復健治療手法，而增加患者之踝關節的被動關節範圍(ROM)，並降低被動剛性與張力。
[0019]	如第1圖所示，當進行主動式地復健流程時，控制單元500之顯示器510可顯示復健軌跡點b，患者可追蹤此復健軌跡點b來主動地轉動轉動板200，在主動式地復健流程中，致動器300會施予患者的足部a轉動助力或阻力(即致動器300之轉動方向相同或相反於足部a的轉動方向)，以輔助患者轉動或增加轉動的困難度，因而可增加患者之踝關節的主要肌群肌力(Strength)，改善患者之動作障礙。
[0020]	由上述本創作之實施例可知，本創作之踝關節復健裝置可模擬復健治療師的復健治療手法，而長時間重複地引導患者做出復健動作，以節省人力和時間，並可在復健過程中不斷地記錄足部相對於致動器的扭力值，以作為復健評估的依據，建立起客觀的量化指標，因而可增益臨床復健評估。另外，本創作之踝關節復健裝置可進行被動式地流程或主動式地復健流程，並可根據患者的復健情形來對應設定復健流程，因而可大幅地增進復健效果。再者，本創作之踝關節復健裝置方便於任何場所進行復健，並可對應患者的體型和復健姿勢來調整，因而增加使用裕度和方便性。
[0021]	雖然本創作已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
	【圖式簡單說明】
[0043]	第1圖係繪示根據本創作一實施例之踝關節復健裝置的側面示意圖。
[0044]	第2圖係繪示根據本創作一實施例之踝關節復健裝置的立體示意圖。
[0045]	第3圖係繪示根據本創作一實施例之踝關節復健裝置之基座的立體示意圖。
[0046]	第4圖係繪示根據本創作一實施例之踝關節復健裝置的部分爆炸示意圖。
[0047]	第5圖係繪示根據本創作一實施例之踝關節復健裝置的復健流程圖。
	【主要元件符號說明】
[0022]	a．．．足部
[0023]	b．．．復健軌跡點
[0024]	100．．．基座
[0025]	110．．．支撐架
[0026]	120．．．第一支撐件
[0027]	130．．．第一支撐件
[0028]	140．．．腳柱
[0029]	150．．．組合孔
[0030]	200．．．轉動板
[0031]	210．．．夾具
[0032]	220．．．抵撐部
[0033]	300．．．致動器
[0034]	310．．．馬達
[0035]	320．．．轉動軸
[0036]	330．．．重置計數器
[0037]	331．．．弧形滑軌
[0038]	332．．．光遮斷器
[0039]	400．．．扭力感測器
[0040]	410．．．隔絕件
[0041]	500．．．控制單元
[0042]	510．．．顯示器

六、

申請專利範圍：

1. 一種踝關節復健裝置，至少包含：一基座，設有一支撐架、一第一支撐件及一第二支撐件，該第一支撐件係用以支撐並固定一患者之大腿部位，該第二支撐件係用以支撐並固定該患者之小腿部位，其中該支撐架、該第一支撐件及該第二支撐件之配置係可對應於該患者的體型而調整；一轉動板，樞接於該基座之該支撐架，該轉動板設有一夾具，用以固持該患者之足部；一致動器，固接於該基座之支撐架，其中該致動器設有一傳動軸，用以轉動該轉動板；一控制單元，電性連接至該致動器，以控制該致動器對於該轉動板之轉動；以及一扭力感測器，設置於該轉動板和該致動器之間，並電性連接至該控制單元，用以感測該傳動軸所承受之一扭力值，並傳送該扭力值至該控制單元。
2.如申請專利範圍第1項所述之踝關節復健裝置，其中該基座更開設複數個組合孔，用以供該支撐架、該第一支撐件及該第二支撐件來組合於該基座上。
3.如申請專利範圍第1項所述之踝關節復健裝置，其中該夾具係一固定皮帶。
4.如申請專利範圍第1項所述之踝關節復健裝置，其中該致動器更設有一馬達，用以轉動該傳動軸。
5.如申請專利範圍第4項所述之踝關節復健裝置，其中該扭力感測器設有一隔絕件，其中該隔絕件係設置於設置於該馬達和該扭力感測器之間，以隔絕該馬達和該扭力感測器之間的訊號干擾。
6.如申請專利範圍第1項所述之踝關節復健裝置，其另包含一重置計數器，用以感測該轉動板在轉動後是否重置回原點，並記錄該轉動板的轉動次數。
7.如申請專利範圍第6項所述之踝關節復健裝置，其中該重置計數器包含一光遮斷器，該光遮斷器之配置係可對應於該病患或受測者足部的自然位置(natural position)而調整。
8.如申請專利範圍第1項所述之踝關節復健裝置，其中該扭力感測器係設置於該傳動軸之外周圍。
9.如申請專利範圍第1項所述之踝關節復健裝置，其中該控制單元係一電腦主機。
10.如申請專利範圍第1項所述之踝關節復健裝置，其中該控制單元係一可程式控制晶片。
11.如申請專利範圍第1項所述之踝關節復健裝置，其中該控制單元係依據該扭力值來對應控制該致動器的致動。
12.如申請專利範圍第1項所述之踝關節復健裝置，其中該控制單元設有一顯示器，以顯示一復健軌跡點，以使該患肢部位根據該復健軌跡點來轉動該轉動板。

七、	圖式：
	第1圖第2圖第3圖第4圖第5圖

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