[0001] 本发明通常涉及关节或肢体康复装置，尤其涉及腿部锻炼和/或膝盖康复装置。

[0002] 人体关节，如膝关节，和周围组织的运动可能受到损伤、疾病、手术和年龄的不利影响。常见的关节损伤包括韧带、肌腱和软骨撕裂，以及髌股关节疼痛综合征。在这种情况下，可能需要进行康复训练，以增加运动或防止关节进一步退化。此外，老年人和处于康复期的患者通常患有四肢肌肉张力差，这会降低活动能力，并可能导致进一步的伤害，如跌倒，或由于缺乏足够的锻炼而导致健康状况不佳。

[0003] 在膝关节置换手术或关节成形手术后，膝关节的承重表面置换以减轻疼痛，患者需要进行康复训练，以抑制膝关节周围瘢痕组织的形成。这些康复训练必须在术后短时间内开始，以加速康复，减少术后疼痛，抑制关节周围瘢痕组织的形成，瘢痕组织也可能会降低今后肢体的活动能力。

[0004] 常见的康复训练形式包括膝关节伸直训练、床支撑膝关节弯曲训练和坐姿支撑膝关节弯曲训练。为了辅助这些练习，患者可以将脚放在滑板、球或塑料袋上以减少摩擦。然而，这些装置的辅助作用有限，膝关节的旋转轴不断上下移动，这可能加剧关节疼痛。

[0005] 在已公开的现有技术中推荐有许多装置用于帮助膝关节康复以改善肢体活动性。一个在美国专利申请20070149368(KOCH)中公开的系统，其标题为膝关节康复装置。KOCH指出了一种膝关节康复装置，该装置由一个脚支架组成，通过使用皮带将脚拉向膝盖来手动驱动，以改善膝关节损伤或手术后的运动范围。但是，在锻炼过程中腿部没有支撑，这可能会增加膝关节的疼痛。

[0006] 美国专利申请2011224585(HALL)中公开了另一种简单的膝关节康复装置，可在膝关节康复的各个阶段使用，无需辅助。然而，它并不总是支撑使用者的脚，这意味着对某些使用者而言，运动可能会困难或会增加痛苦。美国专利号7,695,416(WEINER)的膝关节康复装置和方法提供了一种大型复杂器械，其中患者必须坐在器械上进行训练。另一个相对复杂的系统在欧洲专利申请EP25836656(Csernátony)中公开，其提供用于膝关节康复的连续被动运动装置，该装置配置成保持患者的脚并使腿部在垂直面上运动。

[0007] 然而，现有技术存在限制，因为它们在进行康复训练时不支撑腿部，或者是不适合在诊所或医院环境之外使用的大型昂贵装置。

[0008] 在整个说明书中使用的术语“膝”应理解为与使用者腿部围绕膝关节的运动有关，并且包括膝关节区域的运动的一般康复，包括韧带、肌肉和皮肤。此外，本发明可用于任何关节的康复或锻炼，例如但不限于膝、踝、髋肘、腕或肩。本说明书中使用的术语“滚柱”、“滑块”或“轴承”应给出其最广泛的定义，短语“运动装置”应定义为任何能够允许移动或可移动的装置，从而在肢体沿弧形路径移动时减少摩擦。

[0009] 应当理解，在整个说明书中包括对现有技术的任何讨论仅仅是为了提供本发明的上下文，而且决不应视为承认这种现有技术在申请优先权日之前就已经存在，而广为人知或已成为该领域的公知常识的一部分。

[0077] 类似的参考字符表示整个附图中的相应部分。为了清楚或说明的目的，附图中所示的某些部分的尺寸可能已经被修改和/或放大。

[0078] 参考附图以获得更详细的描述，示出了一种锻炼和/或康复装置10，其以示例的方式展示了其中可以应用本发明的原理的布置。

[0079] 图1示出了锻炼和/或康复装置10的一个实施例，该装置包括可支撑在地板表面14上的通常细长的基座12、与第二壁部18隔开的第一壁部16(两者均从基座12向上延伸)和多个隔开的运动装置20，在本实施例中是滚柱。滚柱20可旋转地保持在第一和第二壁部16、18的中间，并且形成如图3所示的通常呈弧形的路径22。锻炼和/或康复装置10还包括端壁24，其在第一和第二壁部16、18的边缘之间延伸并邻接基座12。

[0080] 如图2和图3所示，壁部16、18的上边缘26是弯曲的，并且通常与弧形路径22平行并在其上方。如图3所示，当脚28在滚柱20上移动时，每个滚柱20能够以顺时针和逆时针方向旋转。

[0081] 将参考膝盖锻炼和康复来论述装置10，然而，读者应理解装置和类似方法可用于锻炼和康复人体的其他四肢和关节。对于不同的应用，当相对于使用者的手臂使用时，可能需要将装置10放置在升高的表面上，或者可能以与水平方向成一定角度放置。

[0082] 图4示出了支撑在描绘弧形路径22的至少一些滚柱20上的使用者的脚28。如图所示，在本示例中，使用者的小腿30通常垂直于使用者的大腿32，其中膝盖区域34处于静止位置，即既不处于伸展位置也不处于弯曲位置。

[0083] 然后，使用者能够沿着弧形路径22前后移动脚28，如图5中的箭头所示，以产生膝关节绕旋转轴36的弯曲和伸展。

[0084] 在本实施例中，十个滚柱20沿着弧形路径22定位并且以大约80mm的间隔隔开。然而，读者应该理解，可以有更多或更少的滚柱，并且它们可以以大于或小于80mm的距离隔开。

[0085] 此外，如图6所示，当膝盖处于完全伸展位置时，装置10可以支撑使用者的腿。随着时间的推移逐渐增加小腿的运动直到腿有完全或几乎完全伸展的能力，意味着从膝关节置换手术中康复的人可以使用装置10来最小化瘢痕组织的形成，同时减少过度疼痛。

[0086] 向下压在滚柱上会增加摩擦力，因此使用者可以很容易地调整运动强度。例如，在手术后不久，使用者可以简单地将脚放在滚柱20上，并以最小的摩擦沿着弧形路径22移动脚。然而，当使用者从手术中恢复并且希望锻炼其肌肉张力时，当他们沿着弧形路径22移动他们的脚时，他们可以向下推到滚柱20上，以增加摩擦，从而增加所需的力。

[0087] 图7示出了不同腿长(30a、32a与30b、32b相比)的使用者对该设备的使用。如果使用者的腿较长，则旋转轴36b在垂直轴上的高度(如Y所示)将高于腿部较短的使用者的旋转轴36a(如X所示)。然而，可以使用相同的装置10，并且较高的使用者只需坐得稍微高一些，以便上下腿部30b，32b，处于所需角度。

[0088] 如图8至10所示，每个滚柱20包括可绕轴40旋转的中心管状部分38。管状部分38具有聚氨酯或橡胶涂层42以帮助与使用者的脚28或鞋(未示出)接合。

[0089] 轴40的相对端44a、44b从管状部分38的侧面向外延伸，并且配置成与第一或第二壁部16和18的内侧中的相应的协同形状的槽(未示出)接合。凹入式密封自润滑轴承46位于管状部分的任一端48a、48b，以帮助绕轴40旋转。

[0090] 图11示出了锻炼和/或康复装置10的另一个实施例，该装置包括一个通常细长的基座12、与第二壁部18隔开的第一壁部16，第一壁部和第二壁部都从基座12向上延伸，以及一个在第一壁部16和第二壁部18之间延伸的端部垫片50。端部垫片50也可用作搬运装置10的手柄。

[0091] 在本实施例中，在第一和第二壁部16、18的内侧形成弧形凹槽或肩部52。平台组件54配置成与弧形凹槽或肩部52接合，使得使用者的脚可以停留在其上并沿着弧形路径22与平台组件54一起移动。

[0092] 图12至图14示出了平台组件54的一种可能的实施方式，其包括大体上平坦的平台主体56，聚氨酯或橡胶抓握表面58以及在主体56的相对侧上的悬垂凸缘60、62。每个悬垂凸缘60、62包括两个与其连接并因此侧向延伸的滚柱64，使得滚柱64接合第一或第二壁部16、18中的相应弧形槽52，如图15所示。

[0093] 这样，如图16所示，平台组件54可沿凹槽52所描绘的弧形路径22前后移动，以允许使用者进行膝盖康复训练。如图15和16所示，凹槽52是下端的封闭端66，以防止平台组件54从第一和第二壁部16、18的凹槽52内脱离。凹槽52的上端包括可拆卸止动块68，用于拆卸平台组件54。这对于修理滚柱64或根据使用者脚的大小用较大或较小的平台更换平台组件54是必要的。

[0094] 然而，读者应该理解，平台组件54可以包括滑块或轴承而不是滚柱，或者平台主体56可以直接支撑在多个间隔的滚柱20上，如图1到图10所示，这些滚柱沿着通常呈弧形的路径22可旋转地连接在第一和第二壁部16、18之间。

[0095] 如图17进一步示出，使用者的就坐位置也可以更高，例如坐在凳子上(未示出)。这增加了小腿30和大腿32之间的角度，使得当脚28向前移动时，随着腿的伸展，膝盖的旋转轴36从位置C向前和向下移动到位置D。在该向前位置中，当脚在装置10的顶部时，腿通常是笔直的。尽管脚28不能向后移动，如图5所示，但这种向后移动可能足以使患者从手术中恢复。

[0096] 图18至27示出了装置10的另一个实施例，其中凹槽52成一定角度，如图20所示。本实施例的平台54包括通常呈平面的平台主体56，平台主体56具有形成抓握表面58的聚氨酯或橡胶脊。主体56相对侧的悬垂凸缘60、62从基座56向外倾斜，如图22所示，并且包括用于固定图26和27的运动装置20的孔70。平台54还包括端部72、74以及横向构件76和78。

[0097] 如图26和27所示，运动装置20包括一个轴承80，该轴承配置成与图20的斜槽接合。运动装置20通过螺钉82固定在平台上，如图27所示，螺钉82将孔70接合在凸缘60或62中。轴承80包括外环84、内环86、由分离件90保持在球座圈92内的多个球88以及具有倾斜面96的聚氨酯外环94。轴承80还包括本领域已知的相对侧上的密封件98。轴承可以是608型轴承或类似轴承。

[0098] 本领域技术人员将会理解，该装置的基座部分可以是整体结构，并且通过注射模塑或吹塑形成。可选地，基座部分可以由木材或其他平面材料构成，这些材料使用适当的固定装置(未示出)固定在一起，例如螺钉或粘合剂。

[0099] 类似地，平台可以是整体结构，或者可以由使用适当的固定装置(未示出)固定在一起的单独部件构成，例如螺钉或粘合剂。

[0100] 使用者可以改变他们的座位高度和远离他们的装置的位置，从而调整关节的运动。因此，使用者可以调整装置的位置，从而调整其肢体的运动，以最小化疼痛或以锻炼肢体中的特定肌肉为目标。如果用于治疗患者的手臂，该装置也可以放置在升高的表面上，如桌子上。

[0101] 本领域技术人员现在将理解所示出的发明相对于现有技术的优点。在一种形式中，所示实施例提供了一种装置，用于使用者根据其损伤或从手术(例如膝关节置换手术)恢复的阶段以不同强度进行关节康复训练。此外，所述装置可用于使用者的肢体和关节的一般锻炼，以改善活动性或肌肉张力，例如用于老年人或正在康复的患者。

[0102] 已经结合本发明的示例性实施例具体地示出和描述了本发明的各种特征，但是必须理解，这些特定布置仅仅说明了本发明，并且不限于此。因此，本发明可以包括属于本发明的精神和范围内的各种修改。