腕關(guān)節(jié)康復器的設(shè)計及其應用

厙容華 易 瓏 陳 茜 陳 莉

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

腕關(guān)節(jié)是人體最重要的關(guān)節(jié)之一，結(jié)構(gòu)復雜，主要由相互關(guān)聯(lián)的橈腕關(guān)節(jié)、腕骨間關(guān)節(jié)和腕掌關(guān)節(jié)構(gòu)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(guān)節(jié)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(shè)計機器人對腕關(guān)節(jié)進行康復治療[6]，王桂興等分析腕關(guān)節(jié)康復運動軌跡[7]，劉榮帥等分析混聯(lián)式康復機械[8]。以上這些腕關(guān)節(jié)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(zhuǎn)動、扭動鍛煉。

1 腕關(guān)節(jié)康復器的設(shè)計

1.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

腕關(guān)節(jié)康復器的設(shè)計思路是針對腕關(guān)節(jié)可以實現(xiàn)手掌相對于手臂前臂進行彎曲和扭動運動，以廣泛實現(xiàn)腕關(guān)節(jié)的全方位運動鍛煉，促進腕關(guān)節(jié)的康復。

如圖1所示，腕關(guān)節(jié)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(shè)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(shè)有圓環(huán)連接部111，另一端設(shè)有夾持部112?？郯?2為弧形板，一端鉸接于固定夾板11的夾持部112的一側(cè)。鎖扣件13鉸接于固定夾板11的夾持部112的另一側(cè)部?？郯?2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(huán)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(cè)部設(shè)有固定夾板凸臺1121，固定夾板凸臺1121設(shè)有通孔，如圖3所示?？郯?2的一端設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)相關(guān)的鉸接，從而實現(xiàn)活動的轉(zhuǎn)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(cè)設(shè)有螺桿安裝部。扣板12的非鉸接端設(shè)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(nèi)表面還設(shè)有固定夾板柔性墊113。通過增加柔性墊的設(shè)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(shè)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?？郯?2的內(nèi)表面還設(shè)有扣板柔性墊123。采用以上鎖扣結(jié)構(gòu)，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(shè)計

如圖5所示，握持裝置2包括固定環(huán)21和握持桿22；握持桿22安裝于固定環(huán)21的其中一面上，固定環(huán)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(wěn)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(huán)連接部，另一端固定焊接于所述固定環(huán)21。扭簧3的兩端末分別設(shè)有圓環(huán)，圓環(huán)設(shè)有通孔。固定夾板11的圓環(huán)連接部設(shè)有與扭簧3端末的圓環(huán)通孔相匹配的固定夾板通孔。固定環(huán)21設(shè)有與扭簧3端末的圓環(huán)通孔相匹配的固定環(huán)通孔。扭簧3的兩端末的圓環(huán)通孔分別通過鉚釘與固定夾板通孔和固定環(huán)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(xiàn)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(guān)節(jié)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(fā)生扭轉(zhuǎn)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(chǎn)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(guān)節(jié)處。手臂穿入扭簧3，使腕關(guān)節(jié)處于扭簧3內(nèi)部。手掌握持握持裝置2進行扭動或擺動，使得扭簧產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)形變或彎曲形變，進而對腕關(guān)節(jié)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(diào)整到前臂后端即靠近肘關(guān)節(jié)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(xiàn)扭簧3分別與固定夾板11和固定環(huán)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(jié)合臨床經(jīng)驗制定腕關(guān)節(jié)治療效果調(diào)查表和滿意度調(diào)查表，對試用患者進行調(diào)查分析。滿意度調(diào)查表包括4項內(nèi)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(jiān)測和觀察患者的腕關(guān)節(jié)及其周圍情況，以及時獲得試用者腕關(guān)節(jié)變化 情況。

針對52例試用患者，進行統(tǒng)計分析，其結(jié)果如表1和表2所示。

表1 腕關(guān)節(jié)康復治療效果調(diào)查情況

表2 腕關(guān)節(jié)康復治療滿意度調(diào)查情況

通過分析，總有效率（痊愈、現(xiàn)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(jié)語

采用簡單的夾持裝置、扭簧和握持裝置3個主要結(jié)構(gòu)，設(shè)計了腕關(guān)節(jié)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(guān)節(jié)康復器相對于現(xiàn)有的器械具，采用扭簧結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以同時實現(xiàn)腕關(guān)節(jié)的彎曲、扭動，從而實現(xiàn)腕關(guān)節(jié)的全方位鍛煉，加快了腕關(guān)節(jié)的康復，增強了鍛煉效果。它的結(jié)構(gòu)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。