一种用于实施心脏负荷试验的医用运动平板

文档序号:1787258 发布日期:2019-12-10 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于实施心脏负荷试验的医用运动平板 (medical exercise flat plate for implementing heart load test ) 是由 董晓晶 吴英乐 于 2019-09-12 设计创作,主要内容包括:本发明涉及心内科诊断辅助器材领域,具体的说是一种用于实施心脏负荷试验的医用运动平板。包括水平底座和滑动设置在水平底座上的行走台,水平底座的前端设置有多级台阶,水平底座的后端设置有用于控制行走台沿水平底座滑动的驱动机构,可通过驱动机构将行走台的前端滑动至不同的台阶上以调节行走台的坡度;驱动机构包括固定在水平底座后端位置的蜗杆减速机、连接在蜗杆减速机输出轴上的滚珠丝杠以及配合安装在滚珠丝杠上的丝母,丝母的底部滑动设置在水平底座上,丝母的顶部设有轴套且轴套套装于后滚轮的轮轴上。本发明的坡度调整连续且精确,以便于受试者通过标准运动方案真实反映受试者心脏状况。(The invention relates to the field of diagnosis auxiliary equipment for cardiology department, in particular to a medical exercise flat plate for implementing a heart load test. The walking platform comprises a horizontal base and a walking platform arranged on the horizontal base in a sliding manner, wherein the front end of the horizontal base is provided with a plurality of steps, the rear end of the horizontal base is provided with a driving mechanism for controlling the walking platform to slide along the horizontal base, and the front end of the walking platform can be slid onto different steps through the driving mechanism to adjust the gradient of the walking platform; the driving mechanism comprises a worm speed reducer fixed at the rear end of the horizontal base, a ball screw connected to an output shaft of the worm speed reducer and a nut installed on the ball screw in a matching mode, the bottom of the nut is arranged on the horizontal base in a sliding mode, and the top of the nut is provided with a shaft sleeve sleeved on a wheel shaft of the rear roller. The slope adjustment of the present invention is continuous and accurate so that the subject can truly reflect the heart condition of the subject through a standard exercise regimen.)

一种用于实施心脏负荷试验的医用运动平板

技术领域

本发明涉及心内科诊断辅助器材领域,具体的说是一种用于实施心脏负荷试验的医用运动平板。

背景技术

在冠心病的诊断中,涉及最多的是探寻准确有效的间接测定方法以研究最大摄氧量。间接测量的方法是依据人体的耗氧量与完成的功率、运动时的心率密切相关,借助心率等易测生理参数推算最大摄氧量的方法。Bruce方案是间接测量方法中最广泛认可的,受试者行走于运动平板上时,每间隔三分钟增加行走台的带速和坡度,增加受试者的心脏负荷。在试验过程中,通过心电图机全程记录受试者的心率,推到最大摄氧量,辅助冠心病诊断。

现有的运动平板多由跑步机改造而来,其行走台的带速调节可由调速电机实现。而行走台的坡度调节往往难以严格配合心脏负荷增加方案。这是由于传统跑步机的坡度调节功能通常依靠定位销和多个定位孔实现,通过定位销***不同的定位孔中以调节行走台某一端的高度,进而完成坡度调节。其调节过程烦琐,通常需要受试者下台才能进行,使得心脏负荷试验连续性较差。

发明内容

本发明旨在提供一种用于实施心脏负荷试验的医用运动平板,其坡度调整连续且精确,以便于受试者通过标准运动方案真实反映受试者心脏状况。

为了解决以上技术问题,本发明采用的技术方案为:一种用于实施心脏负荷试验的医用运动平板,包括水平底座和滑动设置在水平底座上的行走台,水平底座的前端设置有多级台阶,水平底座的后端设置有用于控制行走台沿水平底座滑动的驱动机构,可通过驱动机构将行走台的前端滑动至不同的台阶上以调节行走台的坡度;

行走台的后端设有用于与水平底座配合滚动的后滚轮,行走台的前端设有用于与水平底座或台阶配合滚动的前滚轮,相邻两级台阶的台面之间均具有供前滚轮滚动配合的斜坡;

驱动机构包括固定在水平底座后端位置的蜗杆减速机、连接在蜗杆减速机输出轴上的滚珠丝杠以及配合安装在滚珠丝杠上的丝母,丝母的底部滑动设置在水平底座上,丝母的顶部设有轴套且轴套套装于后滚轮的轮轴上,蜗杆减速机的输入轴上依次连接有扭力传感器和手轮,扭力传感器连接有显示器,并可由显示器显示通过转动手轮调节行走台坡度过程中的蜗杆减速机输入轴的扭力值变化。

优选的,在后滚轮和前滚轮的轮缘上均沿周向开设有限位槽,在水平底座的上对应设有供限位槽配合限位的限位导轨,且限位导轨延伸至台阶上。

优选的,多级台阶中的所有斜坡的倾斜角度相同。

优选的,斜坡与相邻两个台面的连接处形状均为顺滑的圆弧形,台面宽度为滚轮轮径的1.5倍以上。

优选的,在底座上设有供滚珠丝杠远离蜗杆减速机的一端转动配合的轴座。

优选的,在丝母的下部设有燕尾形的滑块,在水平底座上对应设有供滑块滑动配合的滑道。

有益效果

本发明中的行走台通过前滚轮和后滚轮滑动设置在水平底座上。水平底座的前端设有多级台阶。在行走台前后滚轮间距固定的情况下,当后滚轮位于水平底座上,且前滚轮位于某一台阶的台面上时,即可使行走台形成特定的坡度。便于生产企业根据心脏负荷试验方案中的行走台坡度进行生产制造,同时也便于应用过程中精确调整行走台坡度,以准确实施心脏负荷试验方案。

本发明中的驱动机构中包括蜗杆减速机,蜗杆减速机中的蜗轮带动丝杠旋转,从而由滑动设置在水平底座上的丝母通过轴套推动行走台滑动。由于行走台坡度调节过程中,行走台的后端是以后滚轮的轮轴为中心转动的。而本发明中的轴套可自动适应行走台后端的转动,且结构简单,易于实现,同时满足推拉行走台前进或后退,从而满足行走台坡度增大或减小的调节。

蜗杆减速机所具有的力矩放大效果,使得坡度调整过程中受试者不需要走下行走台,维持了实验方案实施的连续性。又由于蜗杆减速机的自锁作用,使其能够对行走台以及行走台上的受试者形成稳定的支撑,维持试验过程中的各个特定坡度,利于试验方***实施。

本发明中在蜗杆减速机的蜗杆输入轴上通过扭力传感器连接有手轮。当通过转动手轮驱动丝杠转动,从而驱动行走台前滚轮爬上台阶的斜坡时,需要付出的力会越来越大。而一旦前滚轮越过斜坡落于台面上后,转动手轮的力会瞬间大大减小,且继续转动手轮使前滚轮沿该台面滚动时,需要付出的力保持平稳。通过以上规律,医护人员在位于行走台后侧调节行走台坡度过程中,可以不用观察前滚轮在台阶上的位置,只需要持续转动手轮,一旦扭力传感器显示的数值瞬间减小后,即可判断前滚轮已落于台阶的台面上。从而立即停止转动手轮,完成行走台坡度的一个数级的增加。在本发明的优选实施方式中,台阶台面的宽度为前滚轮轮径的1.5倍以上,其技术效果在于:当前滚轮落于台面上后,即使存在手轮转动的惯性或医务人员转动手轮的惯性使行走台继续前进,也有足够的台面距离供惯性前进的缓冲,避免前滚轮直接滚动至下一台阶的斜坡上,影响坡度调节的精确度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为图1中的A-A向剖视图;

图3为本发明中的蜗杆减速机部分的结构示意图;

图4为图1中的行走台调节至最大坡度状态下的示意图;

图中标记:1、驱动机构,101、手轮,102、蜗杆减速机,103、滚珠丝杠,104、轴座,105、丝母,106、滑块,107、轴套,108、扭力传感器,2、水平底座,3、台阶,301、台面,302、斜坡,4、前滚轮,5、行走台,6、后滚轮,7、轮轴,8、限位导轨,9、限位槽。

具体实施方式

如图1所示,本发明的一种用于实施心脏负荷试验的医用运动平板,包括水平底座2和滑动设置在水平底座2上的行走台5。水平底座2和行走台5均为矩形,在行走台5前端的两侧分别设有前滚轮4,在行走台5后端的两侧分别设有后滚轮6,使行走台5可通过前后滚轮6沿水平底座2的长度方向进行滑动。图1中,水平底座2的右端设置有多级台阶3,水平底座2的左端设有驱动机构1,可通过驱动机构1推动行走台5朝向水平底座2的右端滑动,使前滚轮4滚动至台阶3的台面301上以调节行走台5的坡度。行走台5与现有技术中跑步机的跑步台类似,通过调速电机调节速度,在此不做赘述。在后滚轮6和前滚轮4的轮缘上均沿周向开设有限位槽9,在水平底座2的上对应设有供限位槽9配合限位的限位导轨8,且限位导轨8延伸至台阶3上。

本实施例中的台阶3数量为七级,对应Bruce方案中的七个坡度。相邻两级台阶3的台面301之间均具有斜坡302,以使前滚轮4可通过斜坡302滚至后一台阶3的台面301,斜坡302的两端尽可能圆滑处理,避免前滚轮4滚动时产生的顿挫感。如图1所示,当前滚轮4落于第一级台阶3时,行走台5的坡度为10°,落于第二级台阶3时,行走台5的坡度为12°。依次类推,直至如图4所示状态下,前滚轮4落于第七级台阶3时,坡度达到最大的22°。用于针对老年人的改良Bruce方案时,可设置六级台阶3。前滚轮4如图1所示位于水平底座2上时,行走台5的坡度自然为0°。台阶3部分可单独作为模块可拆卸连接于水平底座2的右端,实施不同的心脏负荷试验方案时,安装对应的台阶3模块即可。

结合图2所示,本发明中的驱动机构1主要包括蜗杆减速机102、滚珠丝杠103以及丝母105。蜗杆减速机102固定连接在水平底座2右端的位置,其蜗轮输出轴沿水平方向分布并指向台阶3。滚珠丝杠103的左端通过联轴器同轴连接在蜗轮输出轴上,右端转动配合安装在固定于水平底座2中部位置的轴座104内,以保持传动过程中结构的稳定性。丝母105配合安装在滚珠丝杠103上,其下端设有燕尾型的滑块106,可灵活滑动在开设于水平底座2上的燕尾型的滑道中;其上端设有轴套107,且该轴套107套装在两个后滚轮6之间的轮轴7上。通过以上机构,由蜗轮减速机控制滚珠丝杠103转动时,丝母105沿滑道水平滑动,从而通过轴套107推动行走台5右移至台阶3位置进行坡度调节。且在丝母105推动行走台5右移至台阶3调节坡度过程中,行走台5的左端以轮轴7为中心转动时,沿水平方向移动的轴套107可供轮轴7自由转动,使丝母105自动适应行走台5左端的转动。

蜗杆减速机102的输入部分入图3所示,在蜗杆输入轴上依次连接有扭力传感器108和手轮101。手轮101用于提供蜗杆减速机102的动力输入,以通过转动手轮101驱动滚珠丝杠103转动。扭力传感器108连接有显示器,并可由显示器显示通过转动手轮101调节行走台5坡度过程中的蜗杆减速机102输入轴的扭力值变化,为医务人员判断前滚轮4在台阶3上的相对位置(台面301上或斜坡302上)提供依据。

具体的,当通过转动手轮101驱动丝杠转动,从而驱动行走台5前滚轮4沿斜坡302爬升时,转动手轮101需要付出的力会持续变大。而一旦前滚轮4越过斜坡302落于台面301上后,转动手轮101的力会瞬间大大减小,且继续转动手轮101使前滚轮4沿该台面301滚动时,需要付出的力保持平稳。通过以上规律,医护人员在位于行走台5后侧调节行走台5坡度过程中,可以不用观察前滚轮4在台阶3上的位置,只需要持续转动手轮101,一旦扭力传感器108显示的数值瞬间减小后,即可判断前滚轮4已落于台阶3的台面301上,单阶段坡度调节已经完成,从而给医护人员形成提供停止转动手轮101的信号。

在本发明的优选实施方式中,台面301的宽度为前滚轮4轮径的1.5倍以上。当前滚轮4落于台面301上后,即使存在手轮101转动的惯性或医务人员转动手轮101的惯性使行走台5继续前进,也有足够的台面301距离供惯性前进缓冲,避免前滚轮4直接滚动至下一台阶3的斜坡302上,影响坡度调节的精确度。

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