一种颈肌训练器制造技术

颈肌训练器，本实用新型专利技术涉及一种用于颈肌强度训练的训练器，属于康复训练的器材。它由由左右侧屈训练座椅(1)，前屈后伸训练座椅(2)，左右侧屈液压组件(3)，前屈后伸液压组件(4)，左右侧屈矩传递组件(5)，前屈后伸矩传递组件(6)，数据采集(7)和生物反馈系统构成。受训练人员可以进行颈部前后左右四个肌群和不同角度的训练，训练模式有等长训练和可变速度可变阻力(CVR)训练两种，训练过程中该训练器根据受训者的颈肌现有情况自动提供适宜的阻力和生物反馈，保证训练安全有效，并对肌力和头颈部角位移进行检测、数据采集、处理、存储和结果显示打印。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于颈肌强度训练的颈肌训练器，属于康复训练的领域。具体的说，涉及可以对颈部肌肉多个肌群进行自主训练、以及颈部肌肉强度训练过程的自适应阻力的提供、肌力和头颈部角位移量的检测、数据采集、处理、生物反馈、存储的仪器。
技术介绍
颈椎病是因颈椎椎间盘、椎体、椎间关节退行性变而导致神经根、椎动脉、交感神经、脊髓受累引起相应的症状和体征。颈椎病根据其受累的主要部位所产生的表现，通常分为神经根型、脊髓型、椎动脉型、交感神经型、局部型和混合型。在一般人群中，颈椎病是中老年人的多发病和常见病。发病年龄为40 60岁，尤其40 59岁多见；60岁以后有自愈倾向。近年来由于工作条件、环境及文化素质等情况的变化，又有发病年轻化趋势。青年患者临床上以单纯型为主，中老年患者以混合型较多见。 发病率在普通人群中可达1. 7% 17. 6%,40-60岁为高发年龄，女性略多于男性。颈椎病患者中，男性约占43 %，女性占57 %。30岁以下者10 %，30-50岁者占74%，50岁以上者占 16%。在特殊群体中，如飞行员、足球动运员赛、赛车手、杂技演员等由于运动损伤高生率高，所以颈椎病的发病率更高。特别是空军飞行员，一份日本空军F-15飞行员的研究调查显示相关的颈痛和颈部其它临床症状的流行高达89. 1%，其中经历过颈痛达95%，平均每人经历过7. 6次。而F-I飞行员发生过颈痛的为15%，F-4经历过颈痛的为30%。关于颈椎病的发病原因主要有如下诸种因素1.颈部解剖学和病理生学特征颈部几种解剖学结构特征和生理功能是易于损伤的潜在根源，这些因素是颈椎体较小、活动范围大和活动频度高，斜方肌、头夹肌和肩胛提肌膜样结构的长筋膜结构，以及棘间韧带和项韧带频繁受力。头部基于七个颈椎和椎间盘保持平衡，伴随着肌肉运动，特殊的关节允许头颈部屈、伸、左右侧屈和旋转。棘间韧带， 前纵韧带和后纵韧带被动提供附加稳定性。在高过载作用下这些结构也是潜在的损伤的附加根源。颈部的屈肌群小而弱，而伸肌群较结实，是主动抵抗重力的肌群，也是引发损伤最常累及的肌肉，其它在加速度作用易损伤的结构还有形成臂丛的脊神经根和上、中颈交感神经干。作用于头部超过颈部正常生理耐限的任何载荷就可能激发“疼痛-肌肉痉挛-肌肉功能失调综合症”的发生。肌筋膜的微小撕裂就可造成肌肉痉挛。痉挛则引起疼痛，疼痛则进一步加重痉挛。这种恶性循环有时可引起失能性颈强直。造成颈部损伤的初期症状依次是颈部疲劳感、不适和颈痛，颈痛对颈肌的肌力产生影响。颈肌是维持颈椎稳定的关键结构，颈肌肌力的下降说明维持颈椎稳定的功能下降，即承担负荷的能力下降，这样可造成恶性循环。2.头颈部姿势.对于普通人群，特别是长期伏案工作的人群，头颈部长时间前倾， 造成颈肌劳损，颈肌强度变弱，为了维持颈部前倾的姿式，椎间韧带要被动承担相当大的载荷，时间长了韧带产生应力松弛和蠕变效应，进而韧带损伤，造成颈椎不稳，继而产生一系列病理改变和临床症状。3.高危运动对于特殊职业人群来说，头颈部姿势和高危运动对颈部的影响是非常大的，如斗机飞行员来说，处于中立位时脊柱抵抗轴向载荷的能力是最强的，此时颈肌受力最小，因为此时的力臂最短。在空战情况下，保持敌机在视线范围之内是一件危险的事， 如飞机倾斜时因颈-眼动反射不自主的侧屈，操纵和看仪表时不经意的头颈部前屈，当加速度来临时，都会加大力矩，增加颈肌的载荷。对于职业赛车手来说，急转弯，急刹车，都会增加颈肌的载荷，只要头部偏向中立位，颈肌的张力、椎间盘的压力和剪切力都会增高，就是看书，玩电脑头部前倾也是如此。4.振动除听觉以外能被人体感知的任何持续的机械摆动称为振动。可将之看着是加速度的一种特殊形式，力的矢量是反复和迅速变化的。这将导致压缩、牵张和剪切力作用于脊柱的力在直升机飞行员中比较严重。总之，当颈部肌肉强度不足以维持颈椎正常形态时，头颈部自重或外力就会作用在维持颈椎形态的韧带上，若韧带不能抵抗力时，韧带就会损伤，颈椎就稳，此时，颈椎就会产生一系列病理改变，如颈椎生理弯曲减小，甚至颈椎序列变直，伴随椎间盘退变或突出， 骨关节炎，骨质增生，椎孔变小，神经根受压等病理改变，继而出一系列临床症状。因此，提高颈肌强度与颈椎形态和功能是否正常直接相关。常用的颈病的治疗有手法按摩、理疗，被动牵引等方式方法。这些方法主要的问题是都是被动临床干预，只能缓解临床症状，治标而不能治本，易于复发。因此，无论是普通人群，还是特殊职业人群，都有必要进行颈肌强度训练，提高颈肌强度，使颈肌变得健壮，从而维持颈椎序列趋向正常生理形态，不仅可以预防颈椎病，而且可以限制颈椎病的进一步发展，并向健康方向发展，对于还没有发生病理改变的初期颈椎病患者可以从根本上得到治愈。在现有技术中，德国DAVID 140颈肌训练器，可进行等长训练，只能进行后伸、左右侧屈三个方向的训练，要变换三次体位，座位的调节是手动调节；新加坡空军所用的等长模式的颈肌测力计，训练中缺乏对阻力大小和头颈部角位移量的实时控制和监测，靠肉眼读测力计数字了解数据，我国专利号O00320116306.0)提供了一种颈肌训练器，也是由砝码提供阻力的颈肌训练器，属于等张训练，动手插销配置砝码多少来提供载荷的大小，对载荷的控制不大方便，通过砝码计数传感器接收所拉次数信号，并达入负荷、时间控制器，当载荷过大时易损伤颈部，每个方向的训练都要手动调节座位的方向，比较费时费力。等长训练不能提供颈部关节全活动范围的训练；等张训练不能保证超负荷时颈部不受损。且目前报道的这些训练器，大多自动化程度不高，对载荷大小的控制多手动，训练中缺乏对阻力大小和头颈部角位移量的实时控制和监测，存在一些安全隐患，训练者与训练器之间缺乏信息反馈，训练比较枯燥，训练中受训者缺乏成就感。
技术实现思路
本技术的目的是根据上述现状，旨在提供一种能进行颈部前、后、左、右四组肌群进行等长训练和可变阻力和可变速度(Changeable velocity and resistance CVR) 的颈肌训练器，使受训人员在颈肌训练过程中，能安全、自然、有效地进行颈肌测试和训练， 并通过视觉反馈和听反馈，提供颈肌训练兴趣和训练效果。本技术的一种颈肌训练器(图1和图2)由左右侧屈训练座椅(1)，前屈后伸训练座椅O)，左右侧屈液压组件(3)，前屈后伸液压组件，左右侧屈矩传递组件(5)，前屈后伸矩传递组件(6)，数据采集系统(7)和生物反馈系统构成；左右侧屈训练座椅⑴和前屈后伸训练座椅( 之间由座椅间连接(3 连接；左右侧屈液压组件( 固定在左右侧屈液压组件固定方(34)上；前屈后伸液压组件固定在前屈后伸液压组件固定方G8) 上；左右侧屈扭矩传递组件( 借扭矩传感器固定件(10 与左右侧屈液压组件(3)的连杆(88)相连，并通过止紧螺钉(101,10 固定；前屈后伸扭矩传递组件(6)借扭矩传感器固定件(95)与前屈后伸液压组件⑷的连杆(88)相连，并通过止紧螺钉(93，94)固定；数据采集系统(7)位于椅盆( ，29)下方。本技术的前屈后伸训练座椅(2)和左右侧屈训练座椅(1)由如下结构组成 地脚(8，9，10，11，12，13，14，15)，前方(16，17)，下侧方(18，19，20，21)，斜方(2本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种颈肌训练器，其结构特征在于由左右侧屈训练座椅（１），前屈后伸训练座椅（２），左右侧屈液压组件（３），前屈后伸液压组件（４），左右侧屈矩传递组件（５），前屈后伸矩传递组件（６），数据采集系统（７）构成；左右侧屈训练座椅（１）和前屈后伸训练座椅（２）之间由座椅间连接（３５）连接；左右侧屈液压组件（３）固定在左右侧屈液压组件固定方（３４）上；前屈后伸液压组件（４）固定在前屈后伸液压组件固定方（４８）上；左右侧屈扭矩传递组件（５）借扭矩传感器固定件（１０３）与左右侧屈液压组件（３）的连杆（８８）相连，并通过止紧螺钉（１０１，１０２）固定；前屈后伸扭矩传递组件（６）借扭矩传感器固定件（９５）与前屈后伸液压组件（４）的连杆（８８）相连，并通过止紧螺钉（９３，９４）固定；数据采集系统（７）位于椅盆（２８，２９）下方。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：成海平，郭云，王致洁，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军航空医学研究所，
类型：实用新型
国别省市：11