專利名稱：一種脊柱減壓治療設備及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及疾病治療設備領(lǐng)域，尤其是一種脊柱減壓治療設備及其使用方法。
背景技術(shù)：
目前較常見的物理治療脊柱椎間盤疾病療法是牽弓I療法，其理論是通過牽弓I正個脊柱，把椎間隙拉開，由于椎間隙為封閉環(huán)境，在椎間隙內(nèi)產(chǎn)生負壓，將突出椎間盤吸收回納。但在牽引療法的治療過程中，脊柱及椎旁肌肉將持續(xù)處于一種緊張狀態(tài)，根本無法實現(xiàn)理論上的通過拉力將椎間隙拉開，從而產(chǎn)生負壓使椎間盤回納的作用，牽引療法早在1994 年，便已經(jīng)被證明無效。同時，牽引是對患者整根脊柱進行牽拉，沒有針對性。在牽引施加拉力的過程中，椎旁肌收縮會對治療過程中施加的拉力產(chǎn)生抵抗，降低脊柱牽引療法的療效或使牽引療法對部分病人無效。目前的發(fā)明是在醫(yī)學物理治療椎間盤傳統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上，采用全新的治療理論，達到放松椎旁肌肉，從而使椎間隙真正得以打開，椎間隙內(nèi)產(chǎn)生負壓，真正實現(xiàn)使椎間盤回納的治療方法和相應的治療設備方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供脊柱減壓治療設備及其使用方法，有效地解決了肌肉緊張造成了治療無法按照目的實現(xiàn)、拉力定位到關(guān)鍵病變位置等問題，創(chuàng)造了全新的治療理論及在理論基礎(chǔ)上設計了相應實現(xiàn)治療的設備，同時由于設備不用對病人進行手術(shù)等有創(chuàng)口的治療，從而實現(xiàn)了全面的安全，真正實現(xiàn)了安全、有效、舒適地對椎間盤疾病進行治療。
為了達到上述設計目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下 一種脊柱減壓治療設備，包括底座、機床、接口裝置、接口定位裝置、驅(qū)動器及齒輪馬達、控制系統(tǒng)，所述底座為“L”型結(jié)構(gòu)，所述機床安裝在底座右側(cè)，機床一側(cè)設有安裝在底座上的驅(qū)動器及齒輪馬達，驅(qū)動器及齒輪馬達上側(cè)設有控制系統(tǒng)，所述與機床左側(cè)相對設有接口定位裝置，接口定位裝置上固定接口裝置；所述機床靠近接口裝置的一側(cè)設有尾端， 機床遠離接口裝置的一側(cè)設有頭部端，機床有定位功能，在脊柱減壓治療中可使患者對正體型，所述機床靠近頭部端的一側(cè)設有相對的手臂支撐，通過手臂支撐可定位患者；所述底座內(nèi)設置控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)連接驅(qū)動器及齒輪馬達。
所述接口裝置包括連接帶、拉桿，連接帶末端固定拉桿，通過連接帶能夠從驅(qū)動器及齒輪馬達中將拉力轉(zhuǎn)移到患者固定帶(固定帶套在患者身上)上，通過連接帶可以將拉力應用到患者脊柱上，通過拉桿可連接到患者固定帶上，連接帶、拉桿和固定帶可以傳送驅(qū)動器及齒輪馬達產(chǎn)生的拉力到患者身上。
所述接口定位裝置包含移動支點、滑桿，移動支點套接在滑桿上，移動支點可在滑桿上任意位置自由上下垂直移動并定位，移動支點移動到最低點可以靠近機床的表面，移動支點的上下移動可以改變拉力傳遞到患者身上的角度，進而改變腰椎減壓治療的位置， 移動支點纏繞連接帶，連接帶繞過移動支點后通過連接皮帶連接到驅(qū)動器及齒輪馬達上。
所述驅(qū)動器及齒輪馬達包括連接接口裝置的電動驅(qū)動器、液壓驅(qū)動裝置、氣動驅(qū)動裝置或者機械驅(qū)動裝置，驅(qū)動器及齒輪馬達可通過齒輪系統(tǒng)和或滑輪由控制系統(tǒng)進行操控，因此可以嚴格控制由驅(qū)動器及齒輪馬達產(chǎn)生并通過接口裝置傳輸?shù)交颊呒怪睦Α?br> 所述控制系統(tǒng)主要包括設備主控制模塊、治療周期調(diào)整模塊、拉力反饋模塊，主控制模塊分別連接治療周期調(diào)整模塊和拉力反饋模塊。
所述主控制模塊用于計算和決定脊柱減壓治療方案中周期的數(shù)量，當設備運行時，每個周期將指導系設備以強拉力時間周期內(nèi)強拉力等級和弱拉力時間周期內(nèi)以弱拉力等級將拉力作用到患者脊柱上。
所述治療周期調(diào)整模塊治療周期調(diào)整程序用來改變強級和弱級拉力級別以及強級和弱級拉力時間段，調(diào)節(jié)程序可用來改變所有治療方案中部分或整體的循環(huán)周期，從而可以完成上述任意修改；此外，調(diào)整程序可根據(jù)治療方案已經(jīng)完成部分和或治療方案正在實施的比例，用來即時決策和(或)計算作用到患者身體上的拉力。
所述拉力反饋模塊用于測算至預期拉力值的大小，隨時根據(jù)傳感器傳回的反饋， 對非預期拉力值大小和修正拉力值中至少一項拉力值大??；設備可以動態(tài)平滑地改變?nèi)魏晤A期或非預期的作用到脊柱上拉力值，預期的拉力值可從設備的程序和(或)調(diào)整程序中傳輸?shù)娇刂浦骺刂颇K中設定，非預期的拉力值可以包含作用到患者脊柱上的實際拉力值。非預期的拉力值可以由主控制模塊，驅(qū)動器及齒輪馬達和拉力反饋模塊進行測算，拉力反饋模塊可以通過決策預期和非預期拉力值的差額來計算修正的拉力值，修正的拉力值因此可以傳輸?shù)津?qū)動器及齒輪馬達中。
所述拉力反饋模塊還包括測力傳感器和測力計，測力傳感器和測力計位于驅(qū)動器及齒輪馬達安置的位置，有助于將反饋傳遞到控制模塊中。
一種脊柱減壓治療設備的使用方法，在控制系統(tǒng)的控制下，通過驅(qū)動器及齒輪馬達以對數(shù)拉力曲線周期的方式調(diào)整接口裝置作用到患者的拉力，并通過拉力反饋模塊對拉力值進行反饋、修正后作用到患者，最終在治療周期調(diào)整模塊的控制下對拉力值進行周期性調(diào)整，實現(xiàn)對患者進行治療。
所述拉力曲線周期的參數(shù)是指強拉力級別，弱拉力級別，強拉力時間段，弱拉力時間段。
所述拉力值的周期性調(diào)整包括對于強級拉力時間周期而言強級拉力級別上的拉力的調(diào)整，以及對于弱級拉力周期而言弱級拉力級別上拉力的調(diào)整，具體是指，1)在至少一個時間周期中改變至少一個上述強級拉力級別、強級拉力時間周期、弱級拉力級別、弱級拉力時間周期；2)在時間臨近周期復數(shù)中改變至少一個強級拉力級別，強級拉力時間周期， 弱級拉力級別和弱級拉力時間周期；3)增加或減少至少一個強級拉力級別，強級拉力時間周期，弱級拉力級別，和弱級拉力時間周期；4)至少一個強級拉力級別和弱級拉力級別在每個時間臨近周期復數(shù)中增加或減少一個預先決定的數(shù)量力)調(diào)節(jié)至少一個強級拉力級別和弱級拉力級別的振幅，改變振幅的頻率；6)應用修正的拉力從而糾正至少一個預期的和非預期的拉力變化值；7)通過將至少一個非線性，曲線，正弦，指數(shù)和對數(shù)數(shù)學函數(shù)應用到至少一個以前的強級拉力級別及強級拉力時間周期、以前的弱級拉力級別及弱級拉力時間周期，從而改變至少一個強級拉力級別及強級拉力時間周期、弱級拉力級別及弱級拉力時間周期。
本發(fā)明所述的脊柱減壓治療設備及其使用方法的有益效果是在目前世界較通用的物理治療椎間盤疾病的基礎(chǔ)上，進行改進及修正，有效地解決了肌肉緊張造成了治療無法按照目的實現(xiàn)、拉力定位到關(guān)鍵病變位置等問題，創(chuàng)造了全新的治療理論及在理論基礎(chǔ)上設計了相應實現(xiàn)治療的設備，同時由于設備不用對病人進行手術(shù)等有創(chuàng)口的治療，從而實現(xiàn)了全面的安全。因此本發(fā)明真正實現(xiàn)了安全、有效、舒適地對椎間盤疾病進行治療。


圖1是本發(fā)明實施例所述的脊柱減壓治療設備的示意圖； 圖2是本發(fā)明實施例所述的脊柱減壓治療設備的原理圖； 圖3是本發(fā)明實施例所述的脊柱減壓治療設備的典型治療方案中的使用示意圖； 圖4是本發(fā)明實施例所述的脊柱減壓治療設備的典型治療方案中的計算機修正后的使用示意圖； 圖5是本發(fā)明實施例所述的脊柱減壓治療設備的典型治療方案中的拉力調(diào)幅修正后的使用示意圖； 圖6是本發(fā)明實施例所述的脊柱減壓治療設備的典型治療方案中的數(shù)據(jù)回傳后拉力調(diào)幅修正后的使用示意圖； 圖7是本發(fā)明實施例所述的脊柱減壓治療設備的典型治療方案中的數(shù)據(jù)回傳后拉力調(diào)幅進一步修正后的使用示意圖； 圖8是本發(fā)明實施例所述的脊柱減壓治療設備的典型治療方案中的拉力傳感器反饋后的調(diào)幅修正的使用示意圖； 圖9是本發(fā)明實施例所述的脊柱減壓治療設備的典型治療方案中的動態(tài)平滑拉力的修改和調(diào)教后的的使用示意圖； 圖10是本發(fā)明實施例所述的脊柱減壓治療設備的典型治療方案中的經(jīng)動態(tài)平滑經(jīng)修正的拉力值后的使用示意圖。
具體實施例方式如圖1和2所示，本發(fā)明實施例所述的脊柱減壓治療設備，包括底座1、機床2、接口裝置3、接口定位裝置4、驅(qū)動器及齒輪馬達5、控制系統(tǒng)6，所述底座1為“L”型結(jié)構(gòu)，所述機床2安裝在底座1右側(cè)，機床2 —側(cè)設有安裝在底座1上的驅(qū)動器及齒輪馬達5，驅(qū)動器及齒輪馬達5上側(cè)設有控制系統(tǒng)6，所述與機床2左側(cè)相對設有接口定位裝置4，接口定位裝置4上固定接口裝置3 ；所述機床2靠近接口裝置3的一側(cè)設有尾端101，機床2遠離接口裝置3的一側(cè)設有頭部端101，機床2有定位功能，在脊柱減壓治療中可使患者對正體型，所述機床靠近頭部端101的一側(cè)設有相對的手臂支撐103，通過手臂支撐103可定位患者；所述底座1內(nèi)設置控制系統(tǒng)6，控制系統(tǒng)6連接驅(qū)動器及齒輪馬達5。
所述接口裝置3包括連接帶301、拉桿302，連接帶301末端固定拉桿302，通過連接帶301能夠從驅(qū)動器及齒輪馬達5中將拉力轉(zhuǎn)移到患者固定帶(固定帶套在患者身上) 上，通過連接帶301可以將拉力應用到患者脊柱上，通過拉桿302可連接到患者固定帶上， 連接帶301、拉桿302和固定帶可以傳送驅(qū)動器及齒輪馬達5產(chǎn)生的拉力到患者身上。
所述接口定位裝置4包含移動支點401、滑桿402，移動支點401套接在滑桿402 上，移動支點401可在滑桿402上任意位置自由上下垂直移動并定位，移動支點401移動到最低點可以靠近機床102的表面，移動支點401的上下移動可以改變拉力傳遞到患者身上的角度，進而改變腰椎減壓治療的位置，移動支點401纏繞連接帶301，連接帶301繞過移動支點401后通過連接皮帶連接到驅(qū)動器及齒輪馬達5上， 所述驅(qū)動器及齒輪馬達5包括連接接口裝置3的電動驅(qū)動器、液壓驅(qū)動裝置、氣動驅(qū)動裝置或者機械驅(qū)動裝置，驅(qū)動器及齒輪馬達5可通過齒輪系統(tǒng)和或滑輪由控制系統(tǒng)6 進行操控，因此可以嚴格控制由驅(qū)動器及齒輪馬達5產(chǎn)生并通過接口裝置3傳輸?shù)交颊呒怪睦Α?br> 所述控制系統(tǒng)6主要包括設備主控制模塊601、治療周期調(diào)整模塊602、拉力反饋模塊603，主控制模塊601分別連接治療周期調(diào)整模塊602和拉力反饋模塊603。
所述主控制模塊601 用于計算和決定脊柱減壓治療方案中周期的數(shù)量，當設備運行時，每個周期將指導系設備以強拉力時間周期內(nèi)強拉力等級和弱拉力時間周期內(nèi)以弱拉力等級將拉力作用到患者脊柱上。
所述治療周期調(diào)整模塊602 治療周期調(diào)整程序用來改變強級和弱級拉力級別以及強級和弱級拉力時間段，調(diào)節(jié)程序可用來改變所有治療方案中部分或整體的循環(huán)周期， 從而可以完成上述任意修改；此外，調(diào)整程序可根據(jù)治療方案已經(jīng)完成部分和或治療方案正在實施的比例，用來即時決策和(或)計算作用到患者身體上的拉力。
所述拉力反饋模塊603:用于測算至預期拉力值的大小，隨時根據(jù)傳感器傳回的反饋，對非預期拉力值大小和修正拉力值中至少一項拉力值大??；設備可以動態(tài)平滑地改變?nèi)魏晤A期或非預期的作用到脊柱上拉力值，預期的拉力值可從設備的程序和(或)調(diào)整程序中傳輸?shù)娇刂浦骺刂颇K601中設定，非預期的拉力值可以包含作用到患者脊柱上的實際拉力值。非預期的拉力值可以由主控制模塊601，驅(qū)動器及齒輪馬達5和拉力反饋模塊603進行測算，拉力反饋模塊603可以通過決策預期和非預期拉力值的差額來計算修正的拉力值，修正的拉力值因此可以傳輸?shù)津?qū)動器及齒輪馬達5中。
所述拉力反饋模塊603還包括測力傳感器和測力計，測力傳感器和測力計位于驅(qū)動器及齒輪馬達5安置的位置，有助于將反饋傳遞到控制模塊6中。
在操作中，減壓治療過程會以將患者定位到機床作為開始，患者的頭部會定位在機床頭端的位置，而患者的足部將會被定位在尾端的位置?；颊邔⑴渲没颊甙踩珟?，用于連接患者接口設備，并且可用于定位驅(qū)動器產(chǎn)生的拉力于相對患者來說較為合適的位置，患者安全帶可通過任何種類的連接設備連接到患者接口設備上，例如可以選擇夾子或皮帶扣的方式進行固定或移去。脊柱減壓治療設備的用戶(例如醫(yī)生)可以在減壓治療過程中， 選擇患者接口系統(tǒng)來挑選一個或多個治療參數(shù)，如前文所述，減壓系統(tǒng)的治療參數(shù)包括強拉力級別、弱拉力級別或者穩(wěn)定水平，強級拉力級別穩(wěn)定水平，弱級拉力時間周期，弱級拉力時間周期。用戶可以單獨選擇治療參數(shù)，從而組成一個或多個治療方案的循環(huán)周期，或者挑選一個控制系統(tǒng)可以實施的預先構(gòu)造的治療方案。一旦用戶選擇了治療方案的參數(shù)，或者選擇了一套治療方案，患者接口系統(tǒng)就會將參數(shù)和(或)治療方案傳遞給控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)之后會執(zhí)行相應的用戶所選參數(shù)和(或)預先構(gòu)造的治療方案。控制系統(tǒng)可以通過激活驅(qū)動器和根據(jù)用戶輸入的治療方案中一個或數(shù)個治療周期所規(guī)定的拉力值大小，調(diào)整驅(qū)動器的拉力輸出值。例如，治療方案可由在25公斤以上的弱級和強級拉力停滯時期，在目前發(fā)明中所述任意可變的減壓治療所構(gòu)成。
本發(fā)明實施例所述的脊柱減壓治療設備的使用方法，采取對數(shù)拉力曲線周期的拉力施加在病人相應病變部位，在治療過程中，通過傳感器反饋，重新計算壓力，在至少一個周期中修改治療方案中至少一個參數(shù)，從而使椎旁肌肉得以放松，達到治療目的。治療時的參數(shù)是指強拉力級別，弱拉力級別，強拉力時間段，弱拉力時間段。脊柱減壓療法不同于其他治療方法的地方是，在脊柱減壓療法中作用到脊柱的牽引力是在事先規(guī)定好的時間內(nèi)進行的不斷變化的強弱拉力對病人進行牽拉。這種方法包括治療方案中復數(shù)周期的運用以及在至少一個治療周期中改變至少一個治療方案的參數(shù)。治療方案的參數(shù)包括一個強拉力級別，一個弱級拉力級別，一個強拉力時間周期，一個弱拉力時間周期，每個周期包括強級拉力時間周期內(nèi)強級拉力等級對脊柱的應用和弱級拉力時間周期內(nèi)弱級拉力等級對脊柱的應用。
實施例 如圖3所示，典型治療方案，其操作過程為 步驟301 用戶選擇一個或多個治療方案的參數(shù)和(或)一個預先設定的治療方案，用戶可以通過接口選擇參數(shù)和(或)治療方案，參數(shù)和(或)治療方案將被傳送到控制系統(tǒng)中。
當進行步驟802時，控制系統(tǒng)計算出拉力值方案，拉力值方案包括在治療方案中將被應用于一個或多個周期的拉力值。例如，如圖二所示，一個拉力值方案可以包含緩升 (510)，強級拉力值方案(520)和弱級拉力值方案(530)，強拉力調(diào)整(53 和弱級拉力調(diào)整 (525)和下降通道(緩降M0)。如上所述，控制系統(tǒng)可以通過脊柱減壓治療方案生成程序計算拉力值方案。
在步驟(804)中，控制系統(tǒng)計算治療時間。治療時間可以包括任意一個或多個治療方案周期所包含的時間段，整個治療方案包含的時間段或者部分治療方案所包含的時間段?？刂葡到y(tǒng)可以通過脊柱減壓治療方案生成程序計算治療時間。
接下來，在步驟(806)中，控制系統(tǒng)與驅(qū)動器進行通信，從而激活驅(qū)動器選擇正確的治療方案。
然后，在步驟(808)中，反饋設備將測量作用到患者脊柱上的實際拉力值，如上所述。反饋設備可以傳輸測量數(shù)據(jù)到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)便可以測算出拉力差額，同樣，控制系統(tǒng)可以通過利用反饋程序測算出拉力差額，這時，控制系統(tǒng)可以對于其拉力值和實測拉力值之間差額進行修正。
之后，將定義出目前治療方案的哪個部分正在應用，換言之，將對已經(jīng)完成的治療方案和將要進行的治療方案進行評估，在步驟(810)中，如果治療方案處于上升通道(緩升 510)，那么軟件將計算出下一個拉力值，繼續(xù)進行步驟(812)。例如，控制系統(tǒng)可以在步驟 (810)中決定治療方案依然處于上升通道-緩升(510)中，因此，在步驟(812)中，控制系統(tǒng)可以決定即將運用的拉力繼續(xù)處于緩升(510)中。如上所述，控制系統(tǒng)的任何單個或多個生成程序和調(diào)整程序可以決定下一個即將運用的拉力值大小，之后，在步驟(814)中，經(jīng)計算或已決定的拉力值將被傳送到驅(qū)動器中，驅(qū)動器就可以將拉力應用到患者脊柱上。
如果在步驟(810)中，如果經(jīng)決策的治療方案不在上升通道(緩升510)中，當治療方案處于強級拉力級別(520)的時候，軟件將繼續(xù)進行步驟(82 。如果治療方案處于拉力調(diào)高(53 處，將在步驟(818)中計算其下一個拉力大小值。拉力值將在步驟(820)中，拉力將傳輸?shù)津?qū)動器中并作用到患者身上。
如果在步驟816中，經(jīng)決策的治療方案不在拉力調(diào)高(535)中，而是在強級拉力級別(520)中，設備將繼續(xù)步驟(822).如果治療方案處于強級拉力級別(520)，那么將在步驟 (824)中計算下一個拉力強級拉力值。拉力將在步驟(擬6)中傳遞到驅(qū)動器病作用到患者身上。
如果在步驟(822)中，經(jīng)決策的治療方案不處于強級拉力級別(520)，而處于拉力調(diào)低(525)，設備將繼續(xù)進行步驟828.如果治療方案處于拉力調(diào)低(525)，那么即將在步驟(830)中計算下個拉力值大小，拉力將在步驟(83 中傳送到驅(qū)動器中，并作用到患者身上。
如果在步驟(擬8)中，經(jīng)決策的治療方案不處于弱級拉力調(diào)低(525)，而是弱級拉力級別(820)，設備將繼續(xù)進行步驟834，如果治療方案處于弱級拉力級別(530)，那么將在步驟(836)中計算下一個拉力值，拉力將在步驟(838)中傳遞到驅(qū)動器，并作用到患者身體。
如果在步驟(834)中，經(jīng)決策的治療方案不處于弱級拉力級別，而是處于緩降 (540)，設備將繼續(xù)進行步驟(840)，如果治療方案處于緩降(540)，那么將在步驟(842)中計算下一個拉力值，拉力將在步驟(334)中傳遞到驅(qū)動器，并作用到患者身體。
在經(jīng)過任意一個或數(shù)個步驟814，820,826,832,838和834后，將根據(jù)治療方案是否已經(jīng)完成做出決策，設備將于此處繼續(xù)進行步驟846.如果治療方案已經(jīng)完成，那么設備將終止運行，如果治療方案還未完成，那么軟件將繼續(xù)回到步驟808，換言之，如果治療方案正在進行，設備將通過做出各種決策的方法，確定正在進行的治療方案已完成的部分，在總體上繼續(xù)進行循環(huán)。
如圖4所示，典型治療方案中的計算機修正后的方案，其操作過程為 在設備進入減壓治療時，整個治療的過程可由反饋系統(tǒng)進行持續(xù)監(jiān)控，主要目的是為了在治療中，根據(jù)患者的肌肉反映，實時調(diào)整治療方案，也就是當反饋到病人出現(xiàn)的拉力與設備預先計算所規(guī)定的拉力值不符時，即測定拉力產(chǎn)生任何一種拉力偏差時對治療的拉力隨時進行調(diào)整。在此反饋監(jiān)視過程，可以嚴格控制減壓方案，治療方案拉力階段包含了以下幾個部分，也就是(拉力提升通道)拉力緩慢提升過程升(510)，強拉力級別(520)，弱拉力級別(530)，拉力調(diào)低階段(525)，拉力調(diào)高階段(535)，和拉力下降通道(緩降M0)。
拉力提升通道一緩升(510)是指在治療方案中拉力從零開始緩慢上升到強拉力級別520，它是整個治療方案的開始部分。拉力提升一緩升(510)可以緩慢運行，而且可以采用一個或多個非線形，曲線，正旋指數(shù)或?qū)?shù)數(shù)學函數(shù)計算和(或)執(zhí)行。換言之，可以采用一個或數(shù)個上述函數(shù)來描述拉力關(guān)于時間的拉力提升一緩升(510)函數(shù)，這些函數(shù)可以平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換成治療方案的開始部分，而且可以用來逐步減少拉力從拉力提升階段(510) 向強拉力級別(520)的轉(zhuǎn)換。例如，這樣的逐步減少可以將作用到脊柱的拉力逐漸趨于平穩(wěn)狀態(tài)。脊柱減壓治療方案中的強拉力級別(520)部分，可以維持一段時間，例如強級拉力時間周期560所示.其次，治療方案繼續(xù)在強級拉力級別(520)到弱級拉力級別(530)之間進行拉力調(diào)低(52 轉(zhuǎn)換操作。弱級拉力級別(530)部分可以維持一段時間，就像弱級拉力時間周期(570)所示。
治療方案的下一部分包括拉力調(diào)高(53 ，拉力調(diào)高(53 包括從弱級拉力級別(530)向強級拉力級別(520)的轉(zhuǎn)換，拉力調(diào)高(535)并不等同于拉力調(diào)高(510)，因為拉力調(diào)高(510)包含從無拉力向強級拉力級別(520)的轉(zhuǎn)換，而拉力調(diào)高(53 則是包含從弱級拉力級別(530)向強級拉力級別(520)的轉(zhuǎn)換。
治療方案將隨拉力降低通道(緩降M0)部分而結(jié)束，拉力降低通道(緩降M0) 包括的部分有在治療方案中拉力從任何一個拉力級別，例如弱級拉力級別(530)或者強級拉力級別(520)，調(diào)整至零拉力，或者說是調(diào)整至治療過程起始的拉力級別。
整個治療過程的周期包括一個從強級拉力穩(wěn)定時期(520)和弱級拉力穩(wěn)定時期 (530)的全部時間段，換言之，在治療過程中的周期(550)可以包含強級拉力級別(520)，拉力調(diào)低(525)和弱級拉力級別(530)的所有時間段。因此，周期(550)所包含的時間段包括強級拉力時間周期(560)，弱級拉力時間周期(570)以及拉力調(diào)低(525)發(fā)生時所用時間。一般情況下，建議這種典型的治療時間長度可以持續(xù)30到45分鐘并包括18至30個周期。
在前兩個周期中，強級拉力級別(520)和弱級拉力級別(530)每個都分別乘以1/4 的強級拉力級別最大值和弱級拉力級別最大值，僅相當于強級拉力最大值和弱級拉力級別最大值的四分之一，在隨后的兩個周期中，強級拉力級別(520)和弱級拉力級別(530)每個都分別乘以1/2的強級拉力級別最大值和弱級拉力級別最大值，相當于強級拉力最大值和弱級拉力級別最大值的二分之一。在最后的而一個周期中，級拉力級別(520)和弱級拉力級別(530)每個都分別乘以100%的強級拉力級別最大值和弱級拉力級別最大值，進而使強級拉力級別等同于強級拉力級別的最大值，弱級拉力級別也等同于弱級拉力級別的最大值。
該方案可以持續(xù)30至45分鐘并且包含18至30個治療周期。當治療方案達到周期遞增部分的100%，它將繼續(xù)按100%拉力級別進行治療，直到治療方案結(jié)束。
如圖5所示，典型治療方案中的拉力調(diào)幅修正后的過程為經(jīng)控制系統(tǒng)拉力調(diào)幅修正后的使用方法，拉力調(diào)幅包含了拉力對于時間的調(diào)整，一個或數(shù)個強級拉力級別(520) 和弱級拉力級別(530)可各自在強級拉力時間周期(560)和弱級拉力時間周期(570)上， 根據(jù)時間改變。例如，在圖五中，每個強級拉力級別(520)和弱級拉力級別(530)可采用正弦曲線函數(shù)進行調(diào)整。但是，可采用任何數(shù)學函數(shù)調(diào)整一個或數(shù)個拉力級別520，530。
調(diào)幅的修正只能應用于強級拉力級別(520)，弱級拉力級別(530)或應用于強級拉力級別(520)和弱級拉力級別(530)上，調(diào)幅同樣也可以通過治療方案應用在用戶選定的拉力級別(520)或者(530)中，而且可以在那個級別的整個期間內(nèi)延續(xù)，或者其中的一部分。
控制系統(tǒng)可以包含有關(guān)調(diào)幅數(shù)量的限制。此外，可以從強級拉力級別(520)和弱級拉力級別(530)中減去調(diào)幅的數(shù)量，從而使其不超過用戶自定義設置的最大值，或者強級拉力級別(520)和弱級拉力級別(530)。
典型的治療方案可持續(xù)30到45分鐘，并包括18到30個時間周期。例如，調(diào)幅可在一套完整的治療方案或只在治療方案用戶定義部分的時間內(nèi)繼續(xù)。調(diào)幅可以應用到治療方案的任何部分中，包括緩升(510)，緩降(540)，和任意的轉(zhuǎn)變部分(例如525和535)調(diào)幅可以增加椎旁肌的放松的麻痹，能夠幫助脊柱脊椎分散壓力。
如圖6所示，拉力調(diào)幅在傳感器返回數(shù)據(jù)后經(jīng)控制系統(tǒng)修正的過程為通過強級拉力級別(520)和弱級拉力級別(530)調(diào)幅的數(shù)量，增加了一個或多個用戶自定義的變量。 例如，用戶可以選擇調(diào)幅的最大范圍或百分比?？刂葡到y(tǒng)隨后可以控制驅(qū)動器從而在一個或數(shù)個強級和弱級拉力時間短(560)，(570)中改變調(diào)幅相對于時間的數(shù)量。例如，在圖六中圖解的典型時間周期，在強級拉力時間周期(560)上的拉力調(diào)幅，開始時它的數(shù)值非常小，隨后達到了它的最大值，然后又減少到最小值。與此相反，在弱級拉力時間周期(570) 上的拉力調(diào)幅在最大值時開始，之后減少到最小值，最后又增加到最大值。
修正可單獨應用于一個或多個拉力級別(520)，單獨應用于一個或多個弱級拉力級別(530)中或者應用于強級拉力級別(520)和弱級拉力級別(530)中。拉力級別(520， 530)(調(diào)幅可能會出現(xiàn)的級別)可由用戶指定。此外，調(diào)幅可應用于一套完整強級(560)或弱級(570)拉力時間周期或用于它們中的任意部分中。此外，調(diào)幅可用在部分周期中，完整的周期，治療方案的一部分或者整個治療方案中。
如圖7所示，控制系統(tǒng)進一步修正后的過程為包含可使強級(560)和弱級(570) 拉力時間周期在第一個周期中有所延長并隨周期數(shù)量增加而后逐漸減少的調(diào)頻。但是，時間周期的調(diào)頻將在本治療方案的第四個周期達到最大值(也就是說，強級560和弱級570 拉力時間周期達到最小值時)。在第四個周期以后，強級560和弱級570時間周期在隨后的周期中將逐漸增長到治療方案700中第一個周期初始頻率。
通過一個或數(shù)個用戶定義的變量而做了進一步修正，從而確定了治療方案中強拉力級別(560)和(或)弱拉力級別(570)拉力時間周期的一個或數(shù)個調(diào)頻。總的來說，強拉力級別(560)和(或)弱拉力級別(570)拉力時間周期的調(diào)頻包含在強級拉力級別(520) 和(或)弱級拉力級別(530)中各自改變的時間關(guān)于周期的數(shù)量。例如，在第一個時間周期中，強級拉力時間周期(560)可以與第二個周期中的強級拉力時間周期(560)不同。
用戶可以定義任何參數(shù)的數(shù)量，從而達到強級(560)和弱級(570)拉力時間周期的調(diào)頻；強級拉力時間周期(560)和(或)弱級拉力時間周期(570)。
用戶可以定義頻率的數(shù)量，強級拉力時間周期(560)和(或)弱級拉力時間周期 (570)將在時間周期中進行調(diào)整。例如，控制系統(tǒng)(114)可以在每個周期中，在用戶或系統(tǒng)定義頻率強級(560)和(或)弱級(570)拉力時間周期最大值和最小值達到之前，通過改變用戶定義數(shù)量的頻率，強級(560)和(或)弱級(570)拉力時間周期進而調(diào)整頻率，強級拉力時間周期(560)和(或)弱級拉力時間周期(570)。
如圖8所示，拉力傳感器反饋后的調(diào)幅修正的過程為包括在一個或數(shù)個強級 (520)和弱級(530)拉力級別上的拉力幅度數(shù)量的調(diào)節(jié)。用戶可以進一步修改該治療方案使它包含調(diào)幅的頻率調(diào)節(jié)。換言之，調(diào)幅中拉力對于時間改變的比率可以進一步改變或調(diào)節(jié)。調(diào)幅中調(diào)頻的效用就是一個或數(shù)個強級(520和弱級530拉力級別中增加和(或)減少調(diào)幅的比率或頻率。
用戶可以選擇在只在強級拉力級別(520)或只在弱級拉力級別(530)，或強級 (520)和弱級(530)拉力級別之中，將調(diào)頻應用于調(diào)幅。此外，用戶可在選擇的周期內(nèi)或時間上鄰近的周期內(nèi)，將調(diào)頻應用于調(diào)幅。
用戶同樣可以選擇在整個強級(560)或弱級(570)拉力時間周期或它們中任意的一部分內(nèi)，將調(diào)頻應用于調(diào)幅。同樣，用戶也可以在圖五描述的治療過程中整個時間周期或其中的任意部分，將調(diào)頻應用于調(diào)幅。
10 如圖9所示，動態(tài)平滑拉力的修改和調(diào)教后的過程為，包含對于動態(tài)平滑的修改， 通過反饋設備持續(xù)監(jiān)測拉力調(diào)整，從而滿足了嚴格控制減壓治療的要求。同樣，反饋程序可以計算作用到患者身上拉力調(diào)整值的大小。
動態(tài)平滑就是對于治療方案的修正，它在拉力級別之間提供更加平緩和傾斜的前進走向，并且能夠改變強級(520)和弱級(530)拉力級別的的傾斜?？赏ㄟ^計算用于拉力級別之間轉(zhuǎn)化的銳利的傾斜變量，進行動態(tài)平滑。例如，銳利的傾斜變量可以定義為一個或多個在非線性，曲線，正弦，指數(shù)或?qū)?shù)數(shù)學函數(shù)中的函數(shù)。換言之，動態(tài)平滑修正可以在(1) 緩升510和強級拉力級別510 (2)強級拉力級別520和拉力調(diào)低525 (3)拉力調(diào)低525和弱級拉力級別530 (4)弱級拉力級別530和拉力調(diào)高535和( 強級拉力級別520和緩降240 上減少或消除傾斜中出現(xiàn)的突然的變化。通過在一個周期中兩個部分之間轉(zhuǎn)換或者同一治療方案中不同周期的轉(zhuǎn)換，可在減壓治療中減少椎旁肌抵抗。
動態(tài)平滑同樣可以應用到拉力修正中，控制系統(tǒng)的反饋程序，可以衡量預期作用到患者身上的拉力和實際作用到患者身體上拉力的差額，當外部力作用到減壓系統(tǒng)中時， 控制系統(tǒng)將對外力進行修正，這種修正可以以任何一種形式的極速緩升或者緩降作用到預計拉力上。
動態(tài)平滑力圖迅速抵抗或緩和外部力量的作用。控制系統(tǒng)可以計算拉力修正值和引導驅(qū)動器應用修正的力量值，修正的拉力值可以任意非線性，曲線，正弦，對數(shù)和指數(shù)數(shù)學函數(shù)的形式表現(xiàn)。
如圖10所示，經(jīng)動態(tài)平滑經(jīng)修正的拉力值后的過程為，開始于步驟900，在此步驟中，用戶選擇一個或多個參數(shù)和(或)預先決定的治療方案，如上所述。一個用戶可以采用接口來選擇參數(shù)和(或)治療方案，參數(shù)和(或)治療方案將通過控制系統(tǒng)傳送到生成程序中。
之后，在步驟902中，生成程序計算基于用戶選擇的參數(shù)和(或)方案基礎(chǔ)上的拉力方案。
此后，在步驟904中，生成程序計算治療時間，如上所述。
隨后，在步驟906中，控制系統(tǒng)將與驅(qū)動器進行通信，從而為治療方案激活驅(qū)動器。
之后，在步驟908中，反饋設備測量作用到患者脊柱上的實際拉力大小，如上所述。反饋設備可以將此測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)中，反饋程序然后確定拉力差值，控制系統(tǒng)可以糾正預期拉力和測量的拉力值之間差額。
之后，將確定應用哪些部分的治療方案，換言之，將對已完成的治療方案和即將進行的治療方案做出評估。在步驟910中，如果治療方案處于緩升510中，那么設備將繼續(xù)進行步驟912。
在步驟912中，將確定治療方案中的動態(tài)平滑是否已經(jīng)激活，當用戶在步驟900中選擇了修正，動態(tài)平滑(或者其他任何對治療方案所作的修改)將得以激活。如果動態(tài)平滑已經(jīng)激活，設備繼續(xù)進行步驟914，在此步驟中，調(diào)整程序?qū)⒂嬎憷玫膭討B(tài)平滑應用程序。
如果在步驟912中動態(tài)平滑未激活，那么設備繼續(xù)進行步驟916，在此步驟中，調(diào)整程序計算一個有關(guān)拉力非動態(tài)平滑的應用程序。
在步驟914或916之后，設備繼續(xù)進行步驟918，在此步驟中調(diào)整程序?qū)⒂嬎阆乱粋€拉力級別。整個過程說明了治療方案的修改，它包括逐漸增加計算過的拉力值。在步驟 818中調(diào)整程序?qū)⒋_定拉力值的逐漸增加。
之后，在步驟920中，最新計算出的拉力值將從控制系統(tǒng)114中的調(diào)整程序傳輸?shù)津?qū)動器110中，驅(qū)動器110然后將拉力應用到患者身上。
在步驟924中，將確定有關(guān)動態(tài)平滑已經(jīng)在治療方案中激活。當用戶在步驟900 中選擇進行修改，動態(tài)平滑(或任何其他關(guān)于治療方案的修改)將被激活。如果動態(tài)平滑已經(jīng)激活，程序?qū)⒗^續(xù)進行步驟926，在此步驟中，調(diào)整程序?qū)⒂嬎憬?jīng)動態(tài)平滑的拉力應用程序。
如果在步驟924中可以確定動態(tài)平滑未激活，那么程序?qū)⒗^續(xù)進行步驟928，在此步驟中，調(diào)整程序計算未經(jīng)動態(tài)平滑的拉力應用程序。
在步驟擬4或者擬8之后，繼續(xù)進行步驟930，調(diào)整程序在此步驟中計算下一個拉力級別。
之后，在步驟932中，新計算出的拉力值將從控制系統(tǒng)調(diào)整程序中傳輸?shù)津?qū)動器。
在步驟936中，將確定治療方案中有關(guān)強級拉力級別520的調(diào)幅是否已被激活。當用戶在步驟900中選擇進行修正，那么強級拉力級別520和(或)弱級拉力級別530(或任何其他治療方案的修改)將被激活。如果調(diào)幅已經(jīng)激活，軟件將繼續(xù)進行步驟838，在此步驟中，調(diào)整程序?qū)⒂嬎銘玫睦?由調(diào)幅修改)。
如果在步驟936中確定調(diào)幅未被激活，軟件將繼續(xù)進行步驟940，在此步驟中調(diào)整程序?qū)⒂嬎銘玫睦χ怠?br> 在步驟938或者940以后，軟件及設備繼續(xù)進行步驟942，調(diào)整程序?qū)⒃诖瞬襟E中計算下一個拉力級別。
之后，在步驟944中，新計算出的拉力將從控制系統(tǒng)的調(diào)整程序中傳輸?shù)津?qū)動器 110。
在步驟948中，將作出治療方案中動態(tài)平滑是否已被激活的判斷。當用戶在步驟 900中選擇進行修正時，動態(tài)平滑(或其他任何對于治療方案的修改)可以得到激活，如果動態(tài)平滑已被激活，治療將繼續(xù)進行步驟950，在此步驟中，調(diào)整程序?qū)⒂嬎銘玫睦χ档膭討B(tài)平滑應用程序。
如果在步驟948中確定了動態(tài)平滑未被激活，那么治療繼續(xù)進行步驟952，調(diào)整程序在此步驟中計算應用的拉力值的非動態(tài)平滑應用程序。
在步驟950或952以后，治療繼續(xù)進行步驟954。調(diào)整程序在此步驟中計算下一個拉力級別。
再者之后，在步驟956中，新計算出的拉力值將從控制系統(tǒng)114的調(diào)整程序中傳輸?shù)津?qū)動器110。
如果在步驟908之后，可以確定治療方案不在緩升510，拉力調(diào)高535，強級拉力級別520或者拉力調(diào)低525上，那么在步驟858中，那么在步驟858中就可以做出有關(guān)治療方案是否在弱級拉力級別530上的判斷。如果在步驟858中，確定了治療方案在弱級拉力級別530上，那么設備繼續(xù)進行步驟960。
在步驟960中，將對治療方案中弱級拉力級別530的調(diào)幅是否已被激活做出判斷。當用戶在步驟900中選擇進行修正時，對于強級拉力級別520和(或)弱級拉力級別530的調(diào)幅(或者其他任何對于治療方案的修改)可被激活。如果調(diào)幅已經(jīng)激活，圖十一的方法繼續(xù)進行步驟862，在此步驟中，調(diào)整程序?qū)⒂嬎愠鰬玫睦χ荡笮?已經(jīng)過調(diào)幅修正)。
如果在步驟960中確定了調(diào)幅未經(jīng)激活，那么治療方案繼續(xù)進行步驟964，在此步驟中調(diào)整程序?qū)⒂嬎愠鰬玫睦χ荡笮　?br> 在步驟962或964之后，治療方案繼續(xù)進行步驟966，在此步驟中調(diào)整程序?qū)⒂嬎阆乱粋€拉力級別。
之后，在步驟968中，新計算出的拉力值將從控制系統(tǒng)114的調(diào)整程序中傳輸?shù)津?qū)動器110。
但是，如果在步驟908之后，可以確定治療方案不在緩升510，拉力調(diào)高535，強級拉力級別520或者拉力調(diào)低525，弱級拉力級別530上，那么在步驟870中就可以做出有關(guān)治療方案是否在緩降240上的判斷，如果在步驟970中，確定了治療方案在緩降240上，那么治療繼續(xù)進行步驟972。
在步驟972中，將對治療方案中動態(tài)平滑是否已被激活做出判斷。如果動態(tài)平滑已經(jīng)激活，治療方法將繼續(xù)進行步驟974，在此步驟中，調(diào)整程序?qū)⒂嬎愠隼玫膭討B(tài)平滑應用程序。
如果在步驟972中確定了動態(tài)平滑未經(jīng)激活，那么治療繼續(xù)進行步驟976，在此步驟中，調(diào)整程序計算出應用的拉力的非動態(tài)平滑應用程序。
在步驟974或976之后，治療繼續(xù)進行步驟978，在此步驟中調(diào)整程序?qū)⒂嬎阆乱粋€拉力級別。
之后，在步驟980中，新計算出的拉力值將從控制系統(tǒng)114的調(diào)整程序中傳輸?shù)津?qū)動器110，驅(qū)動器110之后可以將拉力做用到患者身上。
在完成任意步驟920，932，944，956，968，和980以后(在此步驟中新計算出的拉力值將被傳送到驅(qū)動器Iio中)，方案繼續(xù)進行步驟982，在此步驟中將對治療方案是否完整做出判斷。
另一方面，如果可以確定治療方案還未完成，那么方法本治療方案將在步驟982 進行后繼續(xù)進行步驟908，在此步驟中，控制系統(tǒng)114的反饋程序?qū)y量拉力值反饋。
本具體實施方式
只是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不能對本發(fā)明進行限定，具體各項權(quán)利由權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種脊柱減壓治療設備，其特征在于包括底座、機床、接口裝置、接口定位裝置、驅(qū)動器及齒輪馬達、控制系統(tǒng)，所述底座為“L”型結(jié)構(gòu)，所述機床安裝在底座右側(cè)，機床一側(cè)設有安裝在底座上的驅(qū)動器及齒輪馬達，驅(qū)動器及齒輪馬達上側(cè)設有控制系統(tǒng)，所述與機床左側(cè)相對設有接口定位裝置，接口定位裝置上固定接口裝置；所述機床靠近接口裝置的一側(cè)設有尾端，機床遠離接口裝置的一側(cè)設有頭部端，所述機床靠近頭部端的一側(cè)設有相對的手臂支撐；所述底座內(nèi)設置控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)連接驅(qū)動器及齒輪馬達。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脊柱減壓治療設備，其特征在于所述接口裝置包括連接帶、 拉桿，連接帶末端固定拉桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脊柱減壓治療設備，其特征在于所述接口定位裝置包含移動支點、滑桿，移動支點套接在滑桿上，移動支點纏繞連接帶上，連接帶繞過移動支點后通過連接皮帶連接到驅(qū)動器及齒輪馬達上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脊柱減壓治療設備，其特征在于所述驅(qū)動器及齒輪馬達包括連接接口裝置的電動驅(qū)動器、液壓驅(qū)動裝置、氣動驅(qū)動裝置或者機械驅(qū)動裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脊柱減壓治療設備，其特征在于所述控制系統(tǒng)主要包括設備主控制模塊、治療周期調(diào)整模塊、拉力反饋模塊，主控制模塊分別連接治療周期調(diào)整模塊和拉力反饋模塊。
6.一種脊柱減壓治療設備的使用方法，其特征在于在控制系統(tǒng)的控制下，通過驅(qū)動器及齒輪馬達以對數(shù)拉力曲線周期的方式調(diào)整接口裝置作用到患者的拉力，并通過拉力反饋模塊對拉力值進行反饋、修正后作用到患者，最終在治療周期調(diào)整模塊的控制下對拉力值進行周期性調(diào)整，實現(xiàn)對患者進行治療。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脊柱減壓治療設備的使用方法，其特征在于所述拉力曲線周期的參數(shù)是指強拉力級別，弱拉力級別，強拉力時間段，弱拉力時間段。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的脊柱減壓治療設備的使用方法，其特征在于所述拉力值的周期性調(diào)整包括對于強級拉力時間周期而言強級拉力級別上的拉力的調(diào)整，以及對于弱級拉力周期而言弱級拉力級別上拉力的調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脊柱減壓治療設備，包括底座、機床、接口裝置、接口定位裝置、驅(qū)動器及齒輪馬達、控制系統(tǒng)，所述機床安裝在底座右側(cè)，機床一側(cè)設有安裝在底座上的驅(qū)動器及齒輪馬達，驅(qū)動器及齒輪馬達上側(cè)設有控制系統(tǒng)，所述與機床左側(cè)相對設有接口定位裝置，接口定位裝置上固定接口裝置；所述底座內(nèi)設置控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)連接驅(qū)動器及齒輪馬達。其使用方法為在控制系統(tǒng)的控制下，通過驅(qū)動器及齒輪馬達以對數(shù)拉力曲線周期的方式調(diào)整接口裝置作用到患者的拉力，并通過拉力反饋模塊對拉力值進行反饋、修正后作用到患者，最終在治療周期調(diào)整模塊的控制下對拉力值進行周期性調(diào)整，實現(xiàn)對患者進行治療。
文檔編號A61F5/045GK102188302SQ20101014229
公開日2011年9月21日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者任嵩 申請人:北京瑞德埃克森醫(yī)療投資有限公司