专利名称：自控动态牵引装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于治疗椎间盘突出症，可由患者自控操作的动态牵引装置。
大多数腰椎间盘突出症均可以通过非手术疗法得到缓解或治愈，而牵引疗法是非手术疗法中最常用的一种。国内医学界曾出版了一本专著《腰椎间盘突出症》人民卫生出版社1995年7月第二版，胡有谷主编[科教新书目355-187]。该书在第十七章“非手术疗法”第二节“牵引疗法”(该书第248页～251页)中，对古今中外用于腰椎牵引的各种方法、器械均作了较为详尽的介绍。如属于静态牵引的“骨盆牵引法”、“胸部、骨盆牵引”；用于动态牵引的“自控脉冲牵引治疗床”、“振动牵引床”、“立式自动控制腰牵引器”、“垂直悬吊牵引”等。上述各种牵引器械均属固定医疗设备，或笨重或机构复杂需专业人员操作；且售价昂贵，难以在基层医院普及。实地考察国内多家医院及疗养中心，其设备现状和牵引方法与书中所述基本相同。各家医院受设备数量限制，远不能满众多患者的治疗需求。对于能提供患者在家中独自操作、实现动态牵引的医疗器械，本人尚没有发现。
本实用新型的目的是提供一种可在家中对腰、颈部椎间盘突出症进行治疗的动态牵引装置。该装置具备如下特点和功效1、结构简单轻便，可配合普通床具达到专用牵引设备主要技术指标和等同的治疗效果。
2、不需要电力或其它机械驱动力，不需医护人员协助或监护，患者独自一人即可完成全部牵引治疗操作过程。
3、牵引力可按医嘱要求任意设定和调节，并可保持动态恒定。
4、对于骨科医院或康复中心，每名医护人员可操作数台设备或指导多名患者进行自控操作，医疗效率显著提高。
5、患者在医院经一两天操作练习后，可用该装置在家中实现自我牵引治疗，使众多没有时间每天去医院或支付不起长期牵引费用的患者同样获得康复治愈的可能。
6、该实用新型的静、动态结构和使用方法由以下附图及实施例给出


图1、图2是总体结构和操作示意图图3、图4是金属框架结构装配图图5、图6是操纵机构总成结构装配图图7、图8是骨盆牵引带改进示意图参照
图1、图2一个呈长方形的金属框架1，可以与铁架床或其它相近高度的普通床具组合成为动态牵引床。用高强纤维编成的牵引绳5穿绕于一组滑轮组中，尾端固定于框架的半圆形连接环27上。另一根高强纤维编制的控制绳6通过一只定滑轮12与操纵机构总成2的连接销48连接。一根直径小于4mm的钢丝绳17一端连接在操纵机构总成2的下端，另一端与鼓形弹簧18相连，鼓形弹簧18的下端悬挂有配重体19。增力滑轮8与拉力平衡于7组合为一体，使牵引力通过身体两侧传导至骨盆牵引带4的四处着力点上，上腹牵引带3通过可调皮带(或尼龙带)与床头连接固定。
参照图3、图4金属框架由主体框架20和滑轮支承臂21两部分组成，二者均采用矩形钢管或其它轻型钢材焊接成形。接合处采用螺栓连接以便包装运输时可拆下塞入框体内缩小包装体积。滑轮悬臂22与悬臂支架23相交处为销孔式插入连接，二者左端均采用销轴与框架活动连接，不用时可垂下收拢以减少占地空间。主体框架20内固定安装了一条槽形轨道24，在轨道的两端各装设了一只可碰触发声的信号警铃25(下端警铃未示出)。操纵机构总成2可在槽形轨道24上作往复直线运动。主体框架20下部正中设有 形释放触板26。滑轮支承臂21的左端焊接了一个半圆形的连接环27，供牵引绳5尾端固定。在金属框架上共装有7只定滑轮9、10、11、12、13、14、15。滑轮的轴孔处均嵌装有滚珠轴承以减小转动阻力。
参照图5、图6；(图面说明主视图采取局部剖视，俯视图中只绘出了主要构件)操纵机构总成由如下零部件组成二片起夹持固定作用的金属支承板28、二片可在支承板28外侧摆动的金属操纵板29、一只主拉滑轮30、一只导绳滑轮31、一只回绳滑轮32，以上三只滑轮均嵌装有滚珠轴承。三根滑轮轴33、34、35，各从其滑轮轴承中穿过并用开口销固定在支承板28上。三个用尼龙或高强耐磨材料制作的棘齿块36，其与主拉滑轮30相交的端面呈抛物线形状并加工成齿面，另一端的孔内穿有棘齿轴37。6根弹簧固定销38使三片回位弹簧39的一端得以固定，弹簧的另一端压触在棘齿块36的中部。三根操纵板联动销40(配合定宽套管)和一板固定螺栓41配合定宽套管42把二片操纵板29等宽固定为一体，操纵板29与支承板28之间用垫圈保持2～3mm间隙。在操纵板联动销40的摆动轨迹位置，支承板28上开有相应的弧形孔。四根固定螺栓43配合四个定宽套管44使二片支承板28连成一体，两板之间距离大于滑轮高度1～2mm。二根滚轮轴45上装有四只滚珠轴承46，重物承力销47供连接钢丝绳17使用，连接销48供控制绳6尾端固定。
参照图7、图8骨盆牵引带主体49由厚实的纺织物缝制而成。其两端搭接部位设有尼龙搭扣50以便于对腰部的束紧与解脱上层尼龙搭扣的端头部增设一个柔性拉环51(上腹牵引带3端部亦设有柔性拉环51)，使牵引带解脱更为省力快捷；骨盆牵引带中部的背面衬加了一条用光滑布料做成的滑动带52，使用时把其伸出部分折放于牵引带与床垫之间，使牵引磨擦力减至最小(滑动磨擦在两片滑动带之间进行)。
该实用新型的工作原理与操作过程准备过程按医嘱要求把配重体19用注水方式调节至设定重量后挂在鼓形弹簧18的下端，此时配重体19应触地，而钢丝绳17应呈拉紧状态，操纵机构总成2处于槽形轨道24的下端，操纵板29因受释放触板16推动而使棘齿块36处于与牵引绳5脱离状态(厂方装配时即已通过调节钢丝绳17的长度使以上各状态成立)。此时牵引绳5可在操纵机构总成2内自由进出，操作者可将骨盆牵引带4拉至床面中间位置，上腹牵引带3与骨盆牵引带4并排摆在一起并使其上部皮带与床头连接固定。其后操作者仰卧于两片牵引带上，通过收腹分别把两片牵引带束紧于上腹部及骨盆部位，两小腿摆放于拉力平衡杆7之下(如
图1、图2所示)。
施加牵引过程操作者先将控制绳6摆放于身体左侧，用双手交替牵拉牵引绳5，使操纵机构总成2逐步上行，此时配重体19亦受拉同步上行；当操纵机构总成2沿槽形轨道24达最上端时，会碰触一只警铃25，告之配重体19已达预定高度，应停止牵拉牵引绳5。此时配重体19便会悬吊在高端而对操作者腰部施加牵引力，于是施加牵引操作过程便告结束。
操纵机构动作原理当拉动牵引绳5使操纵机构总成2上行脱离释放触板16后，机构总成内的棘齿块36在操纵板29偏心自然复位及回位弹簧39的作用下会轻压牵引绳5，并在继续上行运动过程中与牵引绳5呈滑动磨擦状态；而一旦牵拉操作停止，由于配重体19的自然下牵，主拉滑轮30便会逆向转动，此时棘齿块36便立即切入到主拉滑轮30的槽中；因棘齿块36端部呈抛物线形状且为齿面，故牵引绳5立即被棘齿块36(三只同时)压迫锁定在主拉滑轮30的槽中。此时的主拉滑轮30就变成了一只不能逆向转动的棘轮，迫使操纵机构总成2和配重体19停止下降。由悬吊状态的配重体19产生的拉力依次通过鼓形弹簧18、钢丝绳17、操纵机构总成2、被锁死的牵引绳5上段、增力滑轮8、拉力平衡杆7、骨盆牵引带4，最终把相当于配重体19重量二倍的牵引力施加于操作者的腰椎部。当腰部受拉伸展位移时，操纵机构总成2和配重体19会缓缓下降，但牵引力保持动态恒定，且由于鼓形弹簧18的作用使牵引力呈阶段性脉冲状态(这和某些先进牵引设备的功效是相近的)。如患者不适应脉冲牵引，可在牵引前把鼓形弹簧18拆除。
释放牵引过程由先进设备电子程序控制设定的动态自动牵引过程为牵引力保持一段时间(可任意设定，一般为6～10分钟)后便自动释放牵引1～2分钟，以放松腰部肌肉和促进血液循环。该实用新型可通过以下操作使以上动态牵引过程得以实现操作者右手握牵引绳5，左手握控制绳6，两手同时拉绳(右手用力稍大使操纵机构总成2略微上行)此时棘齿块36便会解除对牵引绳5的锁紧状态；左手对控制绳6的牵拉会使棘齿块36与牵引绳完全脱离并运动至图5中的虚线位置；由于棘齿块36释放，配重体19便拉动操纵机构总成2向下运动；此时右手放松握力让已经拉出的牵引绳5缓慢退回到滑轮组中，左手保持对控制绳6拉力(不必太用力)；等配重体19降达地面，操纵机构总成2也碰响下端警铃25时，双手即可停止握拉，释放牵引过程便告结束。
自控动态牵引全过程当配重体19触地时，操纵机构总成2也同时与释放触板16碰触，从而使棘齿块36保持在图5中的虚线位置而与牵引绳5呈脱离状态，整个装置又回到初始状态。动态牵引要求牵引和释放交替进行达设定时间(一般为30～60分钟)，于是整个自控动态牵引过程便为A-施加牵引操作B-保持拉力一定时间C-释放牵引操作D-解除拉力一定时间然后再从A开始下一个循环，直到累加时间达到设定要求。当最终停止牵引后便可拉动牵引带4、3上的柔性拉环51，解除对腰部的束紧状态，并继续在床上静卧休息半小时以上(这是牵引治疗所需要的)，而后再起身做善后工作。通常在医院的牵引室中，因多位病人等候牵引，或医护人员不愿提供以上服务，患者在牵引后一般得不到原处静卧休息。从牵引时间的自由选择及治疗辅助要求的充分满足等因素考虑，该装置可以满足最佳治疗要求。
腰部受力分析当施加牵引操作完成，配重体19呈高位悬吊状态时，腰部所受牵引力F来自配重体19和操纵机构总成2重量G之和与增力滑轮8(属动滑轮)发生作用的结果。由于操纵机构总成2的重量有限(＜2公斤)，而滑轮转动和骨盆牵引带4与床面的磨擦所产生的阻力经有关措施改进后并不明显，经用拉力计实验证明，二者基本上可以抵消或忽略不计，所以腰部所受牵引力F就可视为由配重体19的重量G产生。由于该运动系中有一只动滑轮(增力滑轮8)，故腰部所受牵引力F与配重体19的重量G存在如下对应关系F=2G。操作者向配重体19 (按塑料通的重量刻度)注入l0公斤的水就能产生20公斤的牵引力，牵引力的设定与调节十分简便，具有直观、可靠、拉力恒定等特点。
手臂拉力分析由于该装置是用手臂把配重体19拉离地面才能产生牵引力，故普通患者(手臂功能正常者)能否轻松地拉起配重体19则决定了该装置是否具有广泛的实用性。在施加牵引过程中，牵引绳5主要通过三只定滑轮9、10、11和二只动滑轮(操纵机构总成2内的主拉滑轮30、回绳滑轮32)拉起配重体19；由于人体基本上静止不动，故定滑轮9可视为牵引绳5的固定端，定滑轮10和定滑轮11属导向滑轮，而主拉滑轮30和回绳滑轮32则是两只动滑轮，有四股牵引绳均分其下部配重体19的重量G；因患者只牵拉其中一股绳，根据滑轮组原理，手臂拉力F与配重体19的重量G的对应关系为F=G／4。也就是说只要付出配重体19重量G四分之一的拉力就能把配重体19拉离地面，完成牵引操作。举例设作用于腰部的牵引力为40公斤，配重体19重量只需其一半即20公斤，而手臂拉力只需配重体19重量的1／4即5公斤。手臂拉力与牵引力的比值为1∶8 。
治疗的安全性分析在牵引过程中，有以下因素关系到治疗的安全&#601&#62牵引方式及牵引力的设定是否合理；&#602&#62设备拉力是否稳定，控制是否可靠；&#603&#62牵引发生不适时解除牵引的速度和方法。对其&#601&#62该装置能满足各种牵引方式及牵引力的设定要求，但所选正确与否则取决于医生；对其&#602&#62该装置因采用悬挂重物产生牵引力，因重量始终不变，故牵引力可保持恒定不变。对于由电力驱动产生拉力的牵引设备。财有可能因电器(或电子程序)控制失灵而产生过拉的危险；对其&#603&#62因患者病情和身体状况千差万别，对于个别患者，在牵引过程中可能突发腰部痛疼或其它部位不适；如此现象发生在医院的牵引室中，而医护人员就在设备前，可立即操作设备解除拉力；但在设备进行自动牵引的半个多小时时间内，医护人员偶而会离开设备，如去卫生间等；如此时患者感觉痛疼不适，除喊叫外无法自行解脱牵引。该实用新型因一切操作均由患者自控进行，故一旦感觉不适，可立即自行释放牵引。由于该装置的牵引带端部采用尼龙搭扣50连接方式，且设有柔性拉环51；故患者在必要时可采取直接拉开尼龙搭扣50的方法，使解除牵引变得极为简便快捷，确保了治疗过程中的安全。
功能性、实用性分析，该装置在拆除骨盆牵引带4、拉力平衡杆7、增力滑轮8后，将牵引绳5的尾端直接与颈椎牵引头套(医疗器械店所售成品)连接后，就可用于对颈椎的牵引治疗(牵引力F=配重体G)；另外，对于有些骨科手术后需住院牵引定位的患者，该装置可使其免于住院，在家中即可按医嘱要求实现静态牵引康复过程；对于骨科专门医院或大型康复中心的牵引室，每名医护人员可操作数台设备(该装置可以双向操作)或同时指导多名患者进行自控操作；对于无能力购置昂贵牵引设备的中小乡镇医院可采用此装置建立牵引治疗室，并可通过指导操作，推广家庭使用等方式使众多基层患者(尤其是无条件每日去医院牵引的患者)，可望由此获得康复。
权利要求1．一种用于治疗腰椎间盘突出症的家用自控动态牵引装置，它包括金属框架(1)、操纵机构总成(2)、上腹牵引带(3)、骨盆牵引带(4)、牵引绳(5)、控制绳(6)、拉力平衡杆(7)、增力滑轮(8)、定滑轮(9)、(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、释放触板(16)、钢丝绳(17)、鼓形弹簧(18)、配重体(19)、颈椎牵引头套(附件)组成，该实用新型的特征在于&#601&#62、金属框架(1)是由长方形的主体框架(20)和滑轮支承臂(21)两部分组成，结合处采用螺栓连接，滑轮悬臂(22)与悬臂支架(23)相交处采用销孔式插入连接，与框体的接合采用轴销活动连接，二者均可垂下收拢，在框架的内部设有槽形轨道(24)和释放触板(16)，在框架的上下部共装有7只定滑轮(9)、(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)，&#602&#62、操纵机构总成(2)通过自身的四个滚珠轴承(46)，活动装设在槽形轨道(24)的凹槽内，所述槽形轨道(24)的两端各装有一只可碰触发声的警铃(25)，&#603&#62、用高强纤维编成的牵引绳(5)可拉动操纵机构总成(2)使其沿槽形轨道(24)作直线往复运动，&#604&#62、与操纵机构总成(2)相接的钢丝绳(17)，其另一端通过串接鼓形弹簧(18)后与配重体(19)相接，使配重体(19)与操纵机构总成(2)作垂直同步运动，&#605&#62、用高强纤维编成的控制绳(6)可控制操纵机构总成(2)对牵引绳(5)“锁死”或“释放”，&#606&#62、中间装有增力滑轮(8)的拉力平衡杆(7)把配重体(19)产生的牵引力均分到骨盆牵引带(4)的四处着力点上，&#607&#62、由增力滑轮(8)定滑轮(9)、(10)、(11)、(12)及操纵机构总成(2)内的主拉滑轮(30)及回绳滑轮(32)组成的滑轮组，可使配重体(19)产生的牵引力是其重量的两倍，而手臂对配重体(19)所施加的拉力只是其重量的四分之一，该装置上所有滑轮均嵌装滚珠轴承以减小磨擦阻力，&#608&#62、定滑轮(12)、(13)可使牵引绳(5)、控制绳(6)处于反方向牵拉操纵，使不能或不愿亲自操作的患者可在医护人员的操作下获得牵引治疗。
2．按权利要求1所述的自控动态牵引装置，其特征是操纵机构总成(2)由如下构件及功能组成a．二片金属支承板(28)由四根固定螺栓(43)及四个定宽套管(44)加以固定，两板间距离大于滑轮高度1mm～2mm，板上除钻有轴孔外，还开有三条弧形孔，以供操纵板联动销(40)在孔内自由摆动，b．主拉滑轮(30)和回绳滑轮(32)在拉动配重体(19)上升的过程中共同承担配重体(19)的重量，而当配重体(19)在悬吊静止状态时其重量仅由主拉滑轮(30)承担，导绳滑轮(31)起调节绳间距离的作用，c．棘齿块(36)采用高强耐磨材料制作，其与主拉滑轮(30)相交的端面呈抛物线形状，并加工成齿面，其另一端有孔，可在棘齿轴(37)上灵活转动，d．回位弹簧(39)的一端由固定销(38)加以固定，另一端轻压棘齿块(36)的中间部位，使棘齿块(36)在不牵拉控制绳(6)时与牵引绳(5)保持接触，e．二片扇形金属操纵板(29)与主拉滑轮(30)同轴安装于支承板(28)的外侧，与支承板(28)用垫圈保持2mm～3mm间隙，二片操纵板(29)采用一套固定螺栓(41)配定宽套管(42)及三根操纵板联动销(40)(配定宽套管)加以等宽固定，其端部有一连接销(48)与控制绳(6)相接，f．穿过支承板(28)弧形孔的操纵板联动销(40)在自然状态下与棘齿块(36)不接触，当拉动控制绳(6)或操纵机构总成(2)下降至槽形轨道(24)的下端被释放触板(16)碰触推动时，操纵板联动销(40)即推动棘齿块(36)使其与牵引绳(5)脱离，g．从支承板(28)同一侧拐角处穿过的两根滚轮轴(45)上装有四个滚珠轴承(46)其轴承外径略小于槽形轨道(24)内槽高度，其作用是限定操纵机构总成(2)在槽形轨道(24)上作直线运动，并确保在轨道的两端与信号警铃(25)可靠碰触，h．支承板(28)下端的重物承力销(47)供钢丝绳(17)连接使用。
3．按权利要求1所述的自控动态牵引装置，其特征是钢丝绳(17)直径小于4mm，其与鼓形弹簧(18)相连的一端采用压接法与一根空心螺杆连成一体并配合元宝螺帽实现与鼓形弹簧(18)的可调连接。
4．按权利要求1所述的自控动态牵引装置，其特征是鼓形弹簧(18)采用直径4mm～6mm的钢丝绕制，其与钢丝绳(17)的连接端是一个圆孔，其与配重体(19)的连接端是一个弯勾。
5．按权利要求1所述的自控动态牵引装置，其特征是配重体(19)由塑料桶注水构成，所述塑料桶的上部有一半圆形活动金属挂环，其侧面铸有重量(或拉力刻度)标记，其最大注水量不超过25公斤。
6．按权利要求1所述的自空动态牵引装置，其特征是骨盆牵引带(4)中段与床面接触部分衬加了一段用光滑布料做成的滑动带(52)，上腹牵引带(3)和骨盆牵引带(4)的束紧搭接部位采用尼龙搭扣(50)方式连接，并在其上层端头处设有柔性拉环(51)。
7．按权利要求1所述的自控动态牵引装置，其特征是拆除骨盆牵引带(4)、拉力平衡杆(7)、增力滑轮(8)后，把颈椎牵引头套(附件)与牵引绳(5)的尾端相接，患者反向仰卧，用上腹牵引带(3)固定于骨盆部位，就可以进行颈椎部位的自控动态牵引，也可对某些骨科手术后(需牵引定位)的病人在病房或在家中进行静态牵引。
专利摘要一种用于治疗腰椎间盘突出症、可供患者在家中使用的自控动态牵引装置。牵引力由配重体经滑轮组、操纵机构、骨盆牵引带传导产生。其特点是通过操纵机构对悬吊配重体的动态控制,可使牵引力持续或间歇性地作用于患者腰部。该装置不需电源,全部治疗操作均可由患者独自完成,也可由他人代理进行,操作拉力仅为牵引力的1/8。当骨盆牵引带用颈椎牵引头套加以置换后,亦可对颈椎病患者进行牵引治疗。
文档编号A61F5/048GK2417849SQ0021983
公开日2001年2月7日 申请日期2000年3月30日 优先权日2000年3月30日
发明者曹广怀 申请人:曹广怀