一种实时监测步态、表面肌电及足部血供的下肢康复支具

文档序号:198827 发布日期:2021-11-05 浏览:55次 >En<

阅读说明:本技术 一种实时监测步态、表面肌电及足部血供的下肢康复支具 (Lower limb rehabilitation brace capable of monitoring gait, surface myoelectricity and foot blood supply in real time ) 是由 王江宁 秦新愿 丁立祥 刘焕宁 王靖 于 2021-09-28 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种能够实时监测糖尿病足步态、表面肌电、足部血供的下肢早期康复支具,包括支撑底板,所述支撑底板的基面中间处安装有足底气囊,所述支撑底板基面的左侧并且位于足底气囊的前后两侧对称安装有足部约束带,所述支撑底板的左右两侧对称安装有高度调节组件,所述高度调节组件的上侧安装有小腿辅具本体,所述小腿辅具本体包括电动踝关节、小腿支撑片、小腿支撑板、小腿气囊垫和小腿约束带,所述电动踝关节的上侧安装有小腿支撑片,所述小腿支撑片之间安装有小腿支撑板,所述小腿支撑板的内壁安装有小腿气囊垫,可以用于足部术后患者穿戴进行功能训练,方便穿戴,实现患者术后尽早下地行走可能。(The invention relates to a lower limb early rehabilitation brace capable of monitoring gait, surface myoelectricity and blood supply of a diabetic foot in real time, which comprises a support base plate, wherein a foot bottom air bag is arranged in the middle of the base surface of the support base plate, foot restraint belts are symmetrically arranged on the left side of the base surface of the support base plate and positioned on the front side and the rear side of the foot bottom air bag, height adjusting components are symmetrically arranged on the left side and the right side of the support base plate, a lower leg auxiliary tool body is arranged on the upper side of the height adjusting components, the lower leg auxiliary tool body comprises an electric ankle joint, a lower leg support sheet, a lower leg air bag cushion and a lower leg restraint belt, the lower leg support sheet is arranged on the upper side of the electric ankle joint, the lower leg support sheet is arranged between the lower legs, the lower leg air bag cushion is arranged on the inner wall of the lower leg support sheet, and can be used for functional training worn by a patient after the operation of the foot, convenient wearing, and the possibility of walking as early as possible after the operation of the patient.)

一种实时监测步态、表面肌电及足部血供的下肢康复支具

技术领域

本发明涉及糖尿病足、足骨折、下肢骨折等足辅助治疗和早期康复支具技术领域,具体为一种能够实时监测糖尿病足步态、表面肌电、足部血供的下肢早期康复支具。

背景技术

在临床治疗过程中,对于糖尿病足、足骨折、下肢骨折等患者进行治疗是,单靠医护人员是无法对患者的足部进行实时监测的,这就导致患者的足部在康复阶段易出现意外病变等情况,因此需要一种能够实时监测糖尿病足步态、表面肌电、足部血供的下肢早期康复支具对上述问题做出改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实时监测步态、表面肌电及足部血供的下肢康复支具,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种实时监测步态、表面肌电及足部血供的下肢康复支具,包括支撑底板,所述支撑底板的基面中间处安装有足底气囊,所述支撑底板基面的左侧并且位于足底气囊的前后两侧对称安装有足部约束带,所述支撑底板的左右两侧对称安装有高度调节组件,所述高度调节组件的上侧安装有小腿辅具本体,所述小腿辅具本体包括电动踝关节、小腿支撑片、小腿支撑板、小腿气囊垫和小腿约束带,所述电动踝关节的上侧安装有小腿支撑片,所述小腿支撑片之间安装有小腿支撑板,所述小腿支撑板的内壁安装有小腿气囊垫,所述小腿支撑板的左侧设置有小腿约束带,所述小腿支撑板的上侧端部安装有膝上辅具本体,所述膝上辅具本体包括电动膝关节、大腿支撑片、大腿支撑板、大腿气囊垫和大腿约束带,所述电动膝关节的右侧安装有大腿支撑片,所述大腿支撑片之间安装有大腿支撑板,所述大腿支撑板的内侧壁安装有大腿气囊垫,所述大腿支撑板的上侧安装有对称分布的大腿约束带。

作为本发明优选的方案,所述足部约束带位于患者足背面的上端面,所述足部约束带的内侧壁安装有足背皮氧分压电极片、足背血液监测模块、足背脉搏监测模块和功能集总模块,所述足背皮氧分压电极片为软性极片,所述功能集总模块包括控制模块,并且所述控制模块输入端连接有信号处理模块,所述信号处理模块经数据传输模块分别与足背脉搏监测模块、足背血流监测模块电性连接。

作为本发明优选的方案,所述足底气囊上设置有足底脉搏监测模块和足底血流监测模块。

作为本发明优选的方案,所述控制模块分别与足底脉搏监测模块和足底血流监测模块相连,并且所述控制模块输出端连接有气泵,所述气泵与足底气囊连接,所述控制模块上还连接有供电模块。

作为本发明优选的方案,所述高度调节组件的内部安装有电动伸缩杆,并且所述高度调节组件通过电动伸缩杆与小腿辅具本体连接。

作为本发明优选的方案,所述小腿支撑板的内部设置有电动辅具控制系统,所述电动辅具控制系统包括步态分析模块、红外热成像血流监测模块、传感器采集卡以及驱动控制模块,所述红外热成像血流监测模块包括红外血流传感器。

作为本发明优选的方案,所述小腿气囊垫与大腿气囊垫均选用分段式气囊,并且所述分段式气囊上设置有进气口,通过进气口向分段式气囊内部充气。

作为本发明优选的方案,所述电动踝关节与电动踝关节的内侧壁分别安装有踝关节位置传感器和膝关节位置传感器,所述踝关节位置传感器、膝关节位置传感器和红外血流传感器均与传感器采集卡电性连接。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明中,通过设置的膝关节位置传感器、踝关节位置传感器、红外血流传感器以及分别与传感器采集卡相连,通过传感器采集卡采集膝关节位置传感器、踝关节位置传感器检测到的数据信息,红外热成像血流监测模块包括红外血流传感器,通过传感器采集卡获取红外热像仪的温度探测数据和血流数据,实时监测患者术后血流情况。

2、本发明中,通过设置的膝关节驱动器和踝关节驱动器共同构成驱动控制模块,实现驱动控制功能,膝关节驱动器和踝关节驱动器分别用于控制电动膝关节电机和电动踝关节电机,实现电机层面的伺服控制,实现辅具力控制或位置控制,驱动控制模块还可以根据辅具本体姿态数据,对步态控制参数进行修正,进而驱动控制模块根据修正后的步态控制参数驱动控制电动膝关节和/或电动踝关节,使电动膝关节和/或电动踝关节带动整个装置运动,以此提高驱动控制的实时,整体来说本装置可以用于足部术后患者穿戴进行功能训练,方便穿戴,实现患者术后尽早下地行走可能。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图;

图2为本发明部分结构示意图;

图3为本发明部分结构示意图;

图4为本发明部分结构示意图;

图5为本发明足部模块结构示意图。

图中:1、支撑底板;2、足底气囊;3、足部约束带;4、高度调节组件;5、小腿辅具本体;6、电动踝关节;7、小腿支撑片;8、小腿支撑板;9、小腿气囊垫;10、小腿约束带;11、膝上辅具本体;101、电动膝关节;12、大腿支撑片;13、大腿支撑板;14、大腿气囊垫;15、大腿约束带;16、电动伸缩杆; 102、足背皮氧分压电极片;103、足背血液监测模块;105、足底血流监测模块;104功能集总模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述,给出了本发明的若干实施例,但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例,相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同,本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明,本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-5,本发明提供一种技术方案:

一种能够实时监测糖尿病足步态、表面肌电、足部血供的下肢早期康复支具,包括支撑底板1,支撑底板1的基面中间处安装有足底气囊2,支撑底板1基面的左侧并且位于足底气囊2的前后两侧对称安装有足部约束带3,支撑底板1的左右两侧对称安装有高度调节组件4,高度调节组件4的上侧安装有小腿辅具本体5,小腿辅具本体5包括电动踝关节6、小腿支撑片7、小腿支撑板8、小腿气囊垫9和小腿约束带10,电动踝关节6的上侧安装有小腿支撑片7,小腿支撑片7之间安装有小腿支撑板8,小腿支撑板8的内壁安装有小腿气囊垫9,小腿支撑板8的左侧设置有小腿约束带10,小腿支撑板8的上侧端部安装有膝上辅具本体11,膝上辅具本体11包括电动膝关节101、大腿支撑片12、大腿支撑板13、大腿气囊垫14和大腿约束带15,电动膝关节101的右侧安装有大腿支撑片12,大腿支撑片12之间安装有大腿支撑板13,大腿支撑板13的内侧壁安装有大腿气囊垫14,大腿支撑板13的上侧安装有对称分布的大腿约束带15。

所述足部约束带3位于患者足背面的上端面,所述足部约束带3的内侧壁安装有足背皮氧分压电极片102、足背血液监测模块103、足背脉搏监测模块、足底脉搏监测模块、足底血流监测模块105和功能集总模块104,在足部约束带3和小腿约束带10内侧具有表面肌电系统,所述足背皮氧分压电极片为软性极片,所述功能集总模块包括控制模块,并且所述控制模块输入端连接有信号处理模块,所述信号处理模块经数据传输模块分别与足背脉搏监测模块、足背血流监测模块电性连接。

请参照图1-4,足部约束带3位于患者足背面的上端面,足部约束带3的内侧壁安装有足背皮氧分压电极片102、足背血液监测模块103、足背脉搏监测模块、足底脉搏监测模块、足底血流监测模块105和功能集总模块104,在足部约束带3和小腿约束带10内侧具有表面肌电系统,所述足背皮氧分压电极片为软性极片,功能集总模块包括控制模块,并且控制模块输入端连接有信号处理模块,信号处理模块经数据传输模块分别与足背脉搏监测模块、足背血流监测模块电性连接,电动踝关节6与电动踝关节6的内侧壁分别安装有踝关节位置传感器和膝关节位置传感器,踝关节位置传感器、膝关节位置传感器和红外血流传感器均与传感器采集卡电性连接,小腿支撑板8的内部设置有电动辅具控制系统,电动辅具控制系统包括步态分析模块、红外热成像血流监测模块、传感器采集卡以及驱动控制模块,红外热成像血流监测模块包括红外血流传感器,通过设置的膝关节位置传感器、踝关节位置传感器、红外血流传感器以及分别与传感器采集卡相连,通过传感器采集卡采集膝关节位置传感器、踝关节位置传感器检测到的数据信息,红外热成像血流监测模块包括红外血流传感器,通过传感器采集卡获取红外热像仪的温度探测数据和血流数据,实时监测患者术后血流情况。

请参照图1-4,足底气囊2上设置有足底脉搏监测模块和足底血流监测模块,控制模块分别与足底脉搏监测模块和足底血流监测模块相连,并且控制模块输出端连接有气泵,气泵与足底气囊2连接,控制模块上还连接有供电模块,高度调节组件4的内部安装有电动伸缩杆16,并且高度调节组件4通过电动伸缩杆16与小腿辅具本体5连接,小腿气囊垫9与大腿气囊垫14均选用分段式气囊,并且分段式气囊上设置有进气口,通过进气口向分段式气囊内部充气,通过设置的膝关节驱动器和踝关节驱动器共同构成驱动控制模块,实现驱动控制功能,膝关节驱动器和踝关节驱动器分别用于控制电动膝关节101电机和电动踝关节6电机,实现电机层面的伺服控制,实现辅具力控制或位置控制,驱动控制模块还可以根据辅具本体姿态数据,对步态控制参数进行修正,进而驱动控制模块根据修正后的步态控制参数驱动控制电动膝关节101和/或电动踝关节6,使电动膝关节101和/或电动踝关节6带动整个装置运动,以此提高驱动控制的实时,整体来说本装置可以用于足部术后患者穿戴进行功能训练,方便穿戴,实现患者术后尽早下地行走可能。

本发明工作流程:使用时,根据患者的情况启动电动伸缩杆16,电动伸缩杆16带动小腿辅具本体5向上移动至合适的位置,之后通过控制模块启动气泵,气泵对足底气囊2进行充气,之后将患者的足部放在足底气囊2上,将足部约束带3绕过患者的足背,从而将其固定住,之后通过小腿约束带10和大腿约束带15将本装置固定在患者的腿上,在使用的过程中本装置中的模块能够对患者腿部和足部的脉搏、血液等进行实时监控,膝关节位置传感器、踝关节位置传感器、红外血流传感器以及分别与传感器采集卡相连,通过传感器采集卡采集膝关节位置传感器、踝关节位置传感器检测到的数据信息,红外热成像血流监测模块包括红外血流传感器,通过传感器采集卡获取红外热像仪的温度探测数据和血流数据,实时监测患者术后血流情况,膝关节驱动器和踝关节驱动器共同构成驱动控制模块,实现驱动控制功能,膝关节驱动器和踝关节驱动器分别用于控制电动膝关节101电机和电动踝关节6电机,实现电机层面的伺服控制,实现辅具力控制或位置控制,驱动控制模块还可以根据辅具本体姿态数据,对步态控制参数进行修正,进而驱动控制模块根据修正后的步态控制参数驱动控制电动膝关节101和/或电动踝关节6,使电动膝关节101和/或电动踝关节6带动整个装置运动,以此提高驱动控制的实时,整体来说本装置可以用于足部术后患者穿戴进行功能训练,方便穿戴,实现患者术后尽早下地行走可能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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