阅读说明：本技术 手指关节弯曲损伤矫形平台 (Finger joint bending injury orthopedic platform ) 是由 张晓东 于 2020-07-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种手指关节弯曲损伤矫形平台,包括：自动变形机构,用作弯曲损伤的手指的固定件,包括第一旋转杆体、第二旋转杆体、基座支撑杆体、第一驱动电机和第二驱动电机；第二旋转杆体设置与基座支撑杆体的上方,其一端可旋转式立于基座支撑杆体的顶端,另一端作为第一旋转杆体的支撑点；内容匹配设备,用于基于手指轮廓特征从矫形现场图像中匹配出与手指轮廓特征相似度最高的区域。本发明的手指关节弯曲损伤矫形平台结构定制、具有一定的自适应水准。由于能够及时识别当前待矫正的弯曲损伤的手指的几何外形,并相应调节执行手指矫正的自动变形机构的外形,从而使得执行手指矫正的自动变形机构能够适应各种不同形状的病人的手指。(The invention relates to a finger joint bending injury orthopedic platform, which comprises: the automatic deformation mechanism is used as a fixing piece for bending damaged fingers and comprises a first rotating rod body, a second rotating rod body, a base supporting rod body, a first driving motor and a second driving motor; the second rotating rod body is arranged above the base supporting rod body, one end of the second rotating rod body can be rotatably erected at the top end of the base supporting rod body, and the other end of the second rotating rod body is used as a supporting point of the first rotating rod body; and the content matching device is used for matching an area with the highest similarity to the finger contour feature from the orthopedic field image based on the finger contour feature. The finger joint bending injury orthopedic platform is customized in structure and has a certain self-adaptive level. The geometric shape of the finger with the bending damage to be corrected at present can be identified in time, and the shape of the automatic deformation mechanism for executing the finger correction is correspondingly adjusted, so that the automatic deformation mechanism for executing the finger correction can adapt to the fingers of patients with various shapes.)

手指关节弯曲损伤矫形平台

技术领域

本发明涉及手指矫正领域，尤其涉及一种手指关节弯曲损伤矫形平台。

背景技术

手指畸形矫正就是通过手术的方式，进行矫正某些手指粘连的现象。

多指是最多见的先天性畸形之一。有些赘生指是有遗传性的，例如，中指和小指的赘生指则为常染色体显性遗传畸形。第4指，即环指，中指和小指畸形各有独特表现。复杂畸形如镜手(尺侧双手)和五长指手也属于赘生指畸形，重复畸形又可分为桡侧(拇指侧)，中间和尺侧(小指侧)三型。

并指也较常见，并指可分为完全性并指和部分并指。仅有软组织合拢又可称为简单并指。有骨性相连的称复杂并指。并指多见于3～4指之间，也可见于Apert综合征(颅缝早闭，手或足的不同程度的复杂并指)、束带畸形和Poland综合征(胸大肌的缺如和并指)。

更普遍的是弯曲指或向额状面或向矢状面弯曲变形，除弯曲指外均有局部骨性变形。不少病儿并发有不同的全身性疾患。折曲指(camptodactly)系较常见的一种弯曲指，可分为婴儿型和青少年型。青少年型于12～14岁缓缓发病，女性多见。

发明内容

为了解决现有技术中的相关技术问题，本发明提供了一种手指关节弯曲损伤矫形平台，能够及时识别当前待矫正的弯曲损伤的手指的几何外形，并相应调节执行手指矫正的自动变形机构的外形，以使得执行手指矫正的自动变形机构能够适应各种不同形状的病人的手指。

为此，本发明需要具备以下几处关键的发明点：

(1)基于待矫正的弯曲损伤的手指的几何外形识别出与所述手指相关的各个角度值，并基于所述各个角度值实时调节执行手指矫正的自动变形机构的外形，以使得所述自动变形机构与待矫正的弯曲损伤的手指达到几何外形的高度一致；

(2)采用针对性的视觉检测机制对待矫正的弯曲损伤的手指的各个角度值进行现场测量。

根据本发明的一方面，提供了一种手指关节弯曲损伤矫形平台，所述平台包括：

自动变形机构，用作弯曲损伤的手指的固定件，包括第一旋转杆体、第二旋转杆体、基座支撑杆体、第一驱动电机和第二驱动电机。

更具体地，在所述手指关节弯曲损伤矫形平台中：

所述第二旋转杆体设置与所述基座支撑杆体的上方，其一端可旋转式立于所述基座支撑杆体的顶端，另一端作为所述第一旋转杆体的支撑点。

更具体地，在所述手指关节弯曲损伤矫形平台中，所述平台还包括：

内容匹配设备，与可伸缩式摄像机连接，用于基于手指轮廓特征从矫形现场图像中匹配出与手指轮廓特征相似度最高的区域以作为手指成像区域；

所述第一旋转杆体的一端可旋转式立于所述第二旋转杆体的另一端，所述第一驱动电机用于驱动所述第一旋转杆体的旋转以使得所述第一旋转杆体与所述第二旋转杆体呈第一目标角度，所述第二驱动电机用于驱动所述第二旋转杆体的旋转以使得所述第二旋转杆体与所述第一旋转杆体呈第二目标角度；

可伸缩式摄像机，用于在工作状态下立于所述基座支撑杆体上以实现对弯曲损伤的手指执行摄像操作，以获得矫形现场图像；

角度测量机构，分别与所述第一驱动电机、所述第二驱动电机和所述内容匹配设备连接，用于基于所述手指成像区域的几何外形提取出所述第一目标角度和所述第二目标角度；

其中，基于所述手指成像区域的几何外形提取出所述第一目标角度和所述第二目标角度包括：基于手指关节连接处的肌肉褶皱的成像特征检测出所述手指成像区域中的上部手指关节、中部手指关节和底部手指关节；

其中，基于所述手指成像区域的几何外形提取出所述第一目标角度和所述第二目标角度包括：将所述中部手指关节和所述底部手指关节所呈现的锐角作为第二目标角度，将所述上部手指关节和所述中部手指关节所成像的锐角作为第一目标角度；

其中，所述可伸缩式摄像机还用于在非工作状态下收缩在所述基座支撑杆体的杆体内部凹槽内以停止对弯曲损伤的手指执行摄像操作；

其中，在所述自动变形机构中，所述第一目标角度和所述第二目标角度都为锐角。

根据本发明的另一方面，还提供了一种手指关节弯曲损伤矫形方法，所述方法包括使用一种如上述的手指关节弯曲损伤矫形平台，用于将执行手指关节弯曲损伤矫形的自动变形机构的外形与待矫正手指的外形保持一致。

本发明的手指关节弯曲损伤矫形平台结构定制、具有一定的自适应水准。由于能够及时识别当前待矫正的弯曲损伤的手指的几何外形，并相应调节执行手指矫正的自动变形机构的外形，从而使得执行手指矫正的自动变形机构能够适应各种不同形状的病人的手指。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的手指关节弯曲损伤矫形平台所应用的弯曲手指的透视图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的手指关节弯曲损伤矫形平台的实施方案进行详细说明。

<矫正医疗设备>

手指矫正医疗设备治疗的主要目的是改进功能，再是兼顾形态的改进。对于妨碍手发育的畸形应尽早手术，不妨碍发育的可推迟到学龄前期手术。肌腱的手术要求是患儿年龄大点，能配合作主动功能锻炼；骨关节的手术待患儿骨骼发育基本停止后再施行。

然而，现有技术中的手指矫正医疗设备无法及时识别当前待矫正的弯曲损伤的手指的几何外形，并相应调节执行手指矫正的自动变形机构的外形，导致无法使得执行手指矫正的自动变形机构能够适应各种不同形状的病人的手指

为了克服上述不足，本发明搭建了一种手指关节弯曲损伤矫形平台，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的手指关节弯曲损伤矫形平台所应用的弯曲手指的透视图，所述平台包括：

自动变形机构，用作弯曲损伤的手指的固定件，包括第一旋转杆体、第二旋转杆体、基座支撑杆体、第一驱动电机和第二驱动电机。

接着，继续对本发明的手指关节弯曲损伤矫形平台的具体结构进行进一步的说明。

所述手指关节弯曲损伤矫形平台中：

所述第二旋转杆体设置与所述基座支撑杆体的上方，其一端可旋转式立于所述基座支撑杆体的顶端，另一端作为所述第一旋转杆体的支撑点。

所述手指关节弯曲损伤矫形平台中还可以包括：

内容匹配设备，与可伸缩式摄像机连接，用于基于手指轮廓特征从矫形现场图像中匹配出与手指轮廓特征相似度最高的区域以作为手指成像区域；

所述第一旋转杆体的一端可旋转式立于所述第二旋转杆体的另一端，所述第一驱动电机用于驱动所述第一旋转杆体的旋转以使得所述第一旋转杆体与所述第二旋转杆体呈第一目标角度，所述第二驱动电机用于驱动所述第二旋转杆体的旋转以使得所述第二旋转杆体与所述第一旋转杆体呈第二目标角度；

可伸缩式摄像机，用于在工作状态下立于所述基座支撑杆体上以实现对弯曲损伤的手指执行摄像操作，以获得矫形现场图像；

角度测量机构，分别与所述第一驱动电机、所述第二驱动电机和所述内容匹配设备连接，用于基于所述手指成像区域的几何外形提取出所述第一目标角度和所述第二目标角度；

其中，基于所述手指成像区域的几何外形提取出所述第一目标角度和所述第二目标角度包括：基于手指关节连接处的肌肉褶皱的成像特征检测出所述手指成像区域中的上部手指关节、中部手指关节和底部手指关节；

其中，基于所述手指成像区域的几何外形提取出所述第一目标角度和所述第二目标角度包括：将所述中部手指关节和所述底部手指关节所呈现的锐角作为第二目标角度，将所述上部手指关节和所述中部手指关节所成像的锐角作为第一目标角度；

其中，所述可伸缩式摄像机还用于在非工作状态下收缩在所述基座支撑杆体的杆体内部凹槽内以停止对弯曲损伤的手指执行摄像操作；

其中，在所述自动变形机构中，所述第一目标角度和所述第二目标角度都为锐角。

所述手指关节弯曲损伤矫形平台中：

所述角度测量机构还用于将所述第一目标角度发送给所述第一驱动电机。

所述手指关节弯曲损伤矫形平台中：

所述角度测量机构还用于将所述第二目标角度发送给所述第二驱动电机。

所述手指关节弯曲损伤矫形平台中还可以包括：

湿度感应设备，设置在所述角度测量机构的左侧，用于测量所述角度测量机构当前所在位置的现场湿度。

所述手指关节弯曲损伤矫形平台中还可以包括：

参数判断设备，与所述湿度感应设备连接，用于在接收到的现场湿度超限时，发出湿度报警信号；

其中，所述湿度分析设备还用于在接收到的现场湿度未超限时，发出湿度可靠信号。

所述手指关节弯曲损伤矫形平台中还可以包括：

现场通知设备，与所述参数判断设备连接，用于在接收到湿度报警信号时，执行相应的报警操作；

其中，所述现场通知设备为蜂鸣器，用于在执行相应的报警操作时，发出预设频率的蜂鸣声；

或者所述现场通知设备为语音播放芯片，用于在执行相应的报警操作时，播放相应的报警文件；

或者所述现场通知设备为显示设备，用于在执行相应的报警操作时，显示相应的报警文字。

所述手指关节弯曲损伤矫形平台中还可以包括：

光纤通信接口，与所述现场通知设备连接，用于对所述现场通知设备的开关状态进行接收和发送。

同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种手指关节弯曲损伤矫形方法，所述方法包括使用一种如上述的手指关节弯曲损伤矫形平台，用于将执行手指关节弯曲损伤矫形的自动变形机构的外形与待矫正手指的外形保持一致。

另外，光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。传输原理是‘光的全反射’。微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管(light emitting diode,LED)或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。

在多模光纤中，芯的直径是50μm和62.5μm两种，大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8μm～10μm，常用的是9/125μm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，俗称包层，包层使得光线保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，即涂覆层，用来保护包层。光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，他质地脆，易断裂，因此需要外加一保护层。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

虽然本发明已以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以做出适当的改动和同等替换。因此本发明的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。