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一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置及矫正方法.pdf

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一种 基于 气动 刺激 足部 畸形 辅助 矫正 装置 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910026680

申请日:

20190111

公开号:

CN109498236A

公开日:

20190322

当前法律?#21050;?/td>

实质审查的生效

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效
IPC分类号: A61F5/01;A61H9/00 主分类号: A61F5/01;A61H9/00
申请人: 国家康复辅具研究中心
发明人: 任韦燕;樊瑜波;栾会芹;储照伟;郭俊超;蒲放;闫和平;苏宏伦
地址: 100176 北京市大兴区经济技术开发区荣华中路1号国家康复辅具研究中心科研楼603
优先权:
专利代理机构: 33234 代理人: 郑双根
PDF完整版下载: PDF下载
法律?#21050;?/div>
申请(专利)号:

CN201910026680

授权公告号:

法律?#21050;?#20844;告日:

20190416

法律?#21050;?#31867;型:

实质审查的生效

摘要

本发明公开了一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置及矫正方法,包括足部支撑板,足部支撑板一端设有竖直放置的小腿支撑板,足部支撑板的上表面分别设有足跟气囊和前足气囊,足跟气囊上设有足跟薄膜压力传感器,前足气囊上设有前足薄膜压力传感器;所述小腿支撑板内侧设有小腿固定带,小腿支撑板的外侧设有与前足薄膜压力传感器和足跟薄膜压力传感器相连的功能集总模块,功能集总模块连接有足部畸形辅助矫正处理模块。本发明具有矫正方式多元化和矫治强度精确的特点。

权利要求书

1.一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置,其特征在于:包括足部支撑板(1),足部支撑板(1)一端设有竖直放置的小腿支撑板(2),足部支撑板(1)的上表面分别设有足跟气囊(3)和前足气囊(4),足跟气囊(3)上设有足跟薄膜压力传感器(5),前足气囊(4)上设有前足薄膜压力传感器(6);所述小腿支撑板(2)内侧设有小腿固定带(7),小腿支撑板(2)的外侧设有与前足薄膜压力传感器(6)和足跟薄膜压力传感器(5)相连的功能集总模块(8),功能集总模块(8)连接有足部畸形辅助矫正处理模块(9)。 2.根据权利要求1所述的一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置,其特征在于:所述功能集总模块(8)包括控制单元,控制单元的输入端分别连接有信号处理单元和供电单元,控制单元的输出端连接有数据传输单元和气泵;所述信号处理单元分别与足跟薄膜压力传感器(5)和前足薄膜压力传感器(6)相连,气泵分别与足跟气囊(3)和前足气囊(4)相连;所述数据传输单元与足部畸形辅助矫正处理模块(9)相连。 3.根据权利要求1所述的一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置,其特征在于:所述足部支撑板(1)上还设有足部固定带(10)。 4.根据权利要求1所述的一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置,其特征在于:所述足跟气囊(3)和前足气囊(4)均由TPU材料制成。 5.应用权利要求1-4中任一项所述的一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置的矫正方法,其特征在于,包括以下步骤: 第一步,固定人体的下肢和足部; 第二步,利用足跟气囊和足跟薄膜压力传感器的相互配合,供足部畸形辅助矫正处理模块对足部尖足畸形的程度进行评估,得到评估结果; 第三步,足部畸形辅助矫正处理模块根据评估结果发出相应的信号,控制足跟气囊对足跟施加相应力度的反复力刺激;同时,足部畸形辅助矫正处理模块根据前足薄膜压力传感器的数据控制前足气囊对前足进行反复背屈以实现跟腱拉伸。 6.根据权利要求5所述的一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正方法,其特征在于,第一步的具体步骤为:利用小腿支撑板、足部支撑板、小腿固定带和足部固定带对人体的下肢和足部进行固定。 7.根据权利要求5所述的一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正方法,其特征在于:第二步中,足跟薄膜压力传感器将采集的足跟数据经信号处理单元传输至控制单元,控制单元经数据传输单元将前足数据传输至足部畸形辅助矫正处理模块,足部畸形辅助矫正处理模块根据足跟信号进行相应分析并发出反馈信号,反馈信号经数据传输单元回传至控制单元,控制单元根据反馈信号控制气泵的输出?#28304;?#26469;实现控制足跟气囊对足跟施加相应力度的反复力刺激。 8.根据权利要求7所述的一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正方法,其特征在于:足部尖足畸形程度的具体评估方法为:利用足部畸形辅助矫正处理模块控制足跟气?#39029;?#27668;,利用足跟薄膜压力传感器测量足跟气?#21307;?#35302;人体足跟的时间;当接触时间小于a1时,尖足畸形程度评估为轻度;当接触时间大于a2时,尖足畸形程度评估为重度;当接触时间介于a1和a2之间时,尖足畸形程度评估为中度。 9.根据权利要求5所述的一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正方法,其特征在于:第三步中,前足薄膜压力传感器将采集的前足数据经信号处理单元传输至控制单元,控制单元经数据传输单元将前足数据传输至足部畸形辅助矫正处理模块,足部畸形辅助矫正处理模块根据前足信号进行相应分析并发出反馈信号,反馈信号经数据传输单元回传至控制单元,控制单元根据反馈信号控制气泵的输出?#28304;?#26469;实现控制前足气囊对前足进行反复背屈以实现跟腱拉伸。

说明书


一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置及矫正方法
技术领域


本发明涉及一种足部辅助矫正装置,特别是一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫
正装置及矫正方法。


背景技术


尖足畸形是脑瘫儿童最常见的足部畸形之一。由尖足畸形引起的患儿行走尖足步
态会使患儿足跟处受到的日常力刺激减少,从而导致足跟萎缩。临床上通常从两个?#30699;?#27835;
疗尖足畸形,一是对足跟进行力刺激以缓解足跟萎缩;二是拉伸跟腱以缓解尖足畸形程度。
然而,目前临?#24067;?#36275;畸形治疗手段中,主要通过矫形鞋和康复训?#26041;小?#20854;中,矫形鞋具有
更换频?#23454;汀?#30699;治强度调整不及?#34180;?#30699;正方式单一?#28909;?#28857;;康复训练包括缺少畸形程度评
估、矫治强度不准确?#28909;?#28857;。因此,现有的技术存在着矫正方式单一和矫治强度不精确的问
题。


发明内容


本发明的目的在于,提供一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置及矫正方
法。本发明具有矫正方式多元化和矫治强度精确的特点。


本发明的技术方案:一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置,包括足部支撑
板,足部支撑板一端设有竖直放置的小腿支撑板,足部支撑板的上表面分别设有足跟气囊
和前足气囊,足跟气囊上设有足跟薄膜压力传感器,前足气囊上设有前足薄膜压力传感器;
所述小腿支撑板内侧设有小腿固定带,小腿支撑板的外侧设有与前足薄膜压力传感器和足
跟薄膜压力传感器相连的功能集总模块,功能集总模块连接有足部畸形辅助矫正处理模
块。


前述的一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置中,所述功能集总模块包括控
制单元,控制单元的输入端分别连接有信号处理单元和供电单元,控制单元的输出端连接
有数据传输单元和气泵;所述信号处理单元分别与足跟薄膜压力传感器和前足薄膜压力传
感器相连,气泵分别与足跟气囊和前足气囊相连;所述数据传输单元与足部畸形辅助矫正
处理模块相连。


前述的一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置中,所述足部支撑板上还设有
足部固定带。


前述的一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置中,所述足跟气囊和前足气囊
均由TPU材料制成。


一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置的矫正方法,包括以下步骤:


第一步,固定人体的下肢和足部;


第二步,利用足跟气囊和足跟薄膜压力传感器的相互配合,供足部畸形辅助矫正
处理模块对足部尖足畸形的程度进行评估,得到评估结果;


第三步,足部畸形辅助矫正处理模块根据评估结果发出相应的信号,控制足跟气
囊对足跟施加相应力度的反复力刺激;同时,足部畸形辅助矫正处理模块根据前足薄膜压
力传感器的数据控制前足气囊对前足进行反复背屈以实现跟腱拉伸。


前述的一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正方法中,第一步的具体步骤为:利
用小腿支撑板、足部支撑板、小腿固定带和足部固定带对人体的下肢和足部进行固定。


前述的一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正方法中,第二步中,足跟薄膜压力
传感器将采集的足跟数据经信号处理单元传输至控制单元,控制单元经数据传输单元将前
足数据传输至足部畸形辅助矫正处理模块,足部畸形辅助矫正处理模块根据足跟信号进行
相应分析并发出反馈信号,反馈信号经数据传输单元回传至控制单元,控制单元根据反馈
信号控制气泵的输出?#28304;?#26469;实现控制足跟气囊对足跟施加相应力度的反复力刺激。


前述的一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正方法中,足部尖足畸形程度的具体
评估方法为:利用足部畸形辅助矫正处理模块控制足跟气?#39029;?#27668;,利用足跟薄膜压力传感
器测量足跟气?#21307;?#35302;人体足跟的时间;当接触时间小于a1时,尖足畸形程度评估为轻度;当
接触时间大于a2时,尖足畸形程度评估为重度;当接触时间介于a1和a2之间时,尖足畸形程
度评估为中度。


前述的一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正方法中,第三步中,前足薄膜压力
传感器将采集的前足数据经信号处理单元传输至控制单元,控制单元经数据传输单元将前
足数据传输至足部畸形辅助矫正处理模块,足部畸形辅助矫正处理模块根据前足信号进行
相应分析并发出反馈信号,反馈信号经数据传输单元回传至控制单元,控制单元根据反馈
信号控制气泵的输出?#28304;?#26469;实现控制前足气囊对前足进行反复背屈以实现跟腱拉伸。


与现有技术相比,本发明通过设置足部气囊和前足气囊,对患儿足跟处施加特定
强度的力刺激,并通过控制患儿足部进行背屈运动以拉伸跟腱,实现足部多元化矫正,矫正
方式多元化;同时,通过足跟气囊与足跟薄膜压力传感器、前足气囊与前足薄膜压力传感
器、功能集总模块和足部畸形辅助矫正处理模块之间的相互配合,从而可以根据患儿个体
差异适时调节矫治强度,提高矫治的精确性。通过足部支撑板、脚部支撑板、足部固定带和
脚部固定带之间的相互配合,实?#32440;?#37096;和足部的固定,防止偏移,进一步提高矫治精确性。
综上所述,本发明具有矫正方式多元化和矫治强度精确的特点。


附图说明


图1是本发明的结构示意图。


附图中的标记为:1-足部支撑板,2-小腿支撑板,3-足跟气囊,4-前足气囊,5-足跟
薄膜压力传感器,6-前足薄膜压力传感器,7-小腿固定带,8-功能集总模块,9-足部畸形辅
助矫正处理模块,10-足部固定带。


具体实施方式


下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依
据。


实施例。一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置,构成如图1所示,包括足部
支撑板1,足部支撑板1一端设有竖直放置的小腿支撑板2,足部支撑板1的上表面分别设有
足跟气囊3和前足气囊4,足跟气囊3上设有足跟薄膜压力传感器5,前足气囊4上设有前足薄
膜压力传感器6;所述小腿支撑板2内侧设有小腿固定带7,小腿支撑板2的外侧设有与前足
薄膜压力传感器6和足跟薄膜压力传感器5相连的功能集总模块8,功能集总模块8连接有足
部畸形辅助矫正处理模块9。


所述功能集总模块8包括控制单元,控制单元的输入端分别连接有信号处理单元
和供电单元,控制单元的输出端连接有数据传输单元和气泵;所述信号处理单元分别与足
跟薄膜压力传感器5和前足薄膜压力传感器6相连,气泵分别与足跟气囊3和前足气囊4相
连;所述数据传输单元与足部畸形辅助矫正处理模块9相连。


所述足部支撑板1上还设有足部固定带10。


所述足跟气囊3和前足气囊4均由TPU材料制成。


包括以下步骤:


第一步,固定人体的下肢和足部;


第二步,利用足跟气囊和足跟薄膜压力传感器的相互配合,供足部畸形辅助矫正
处理模块对足部尖足畸形的程度进行评估,得到评估结果;


第三步,足部畸形辅助矫正处理模块根据评估结果发出相应的信号,控制足跟气
囊对足跟施加相应力度的反复力刺激;同时,足部畸形辅助矫正处理模块根据前足薄膜压
力传感器的数据控制前足气囊对前足进行反复背屈以实现跟腱拉伸。


第一步的具体步骤为:利用小腿支撑板、足部支撑板、小腿固定带和足部固定带对
人体的下肢和足部进行固定。


第二步中,足跟薄膜压力传感器将采集的足跟数据经信号处理单元传输至控制单
元,控制单元经数据传输单元将前足数据传输至足部畸形辅助矫正处理模块,足部畸形辅
助矫正处理模块根据足跟信号进行相应分析并发出反馈信号,反馈信号经数据传输单元回
传至控制单元,控制单元根据反馈信号控制气泵的输出?#28304;?#26469;实现控制足跟气囊对足跟施
加相应力度的反复力刺激。


足部尖足畸形程度的具体评估方法为:利用足部畸形辅助矫正处理模块控制足跟
气?#39029;?#27668;,利用足跟薄膜压力传感器测量足跟气?#21307;?#35302;人体足跟的时间;当接触时间小于
a1时,尖足畸形程度评估为轻度;当接触时间大于a2时,尖足畸形程度评估为重度;当接触
时间介于a1和a2之间时,尖足畸形程度评估为中度。


a1为足跟气囊顶点与最前端连线与水?#30699;?#35282;?#20219;?0°时充气所需的时间,a2为足
跟气囊顶点与最前端连线与水?#30699;?#35282;?#20219;?5°时充气所需的时间。


第三步中,前足薄膜压力传感器将采集的前足数据经信号处理单元传输至控制单
元,控制单元经数据传输单元将前足数据传输至足部畸形辅助矫正处理模块,足部畸形辅
助矫正处理模块根据前足信号进行相应分析并发出反馈信号,反馈信号经数据传输单元回
传至控制单元,控制单元根据反馈信号控制气泵的输出?#28304;?#26469;实现控制前足气囊对前足进
行反复背屈以实现跟腱拉伸。


所述功能集总模块与足部畸形辅助矫正处理模块之间可以经线路连接,?#37096;?#20197;经
无线网络连接。


足跟薄膜压力传感器贴合在足跟气囊上方中心;前足薄膜压力传感器贴合在前足
气囊上方中心。


足跟气囊和足跟薄膜压力传感器结合可用于足部畸形等级的评估。


足跟气囊和足跟薄膜压力传感器结合还可用于对足跟软组织、骨组织提供特定频
率的刺激力。


前足气囊和前足薄膜压力传感器结合可用于抬高人体前足,达到足部被动背屈的
目的。


控制单元和足部畸形辅助矫正处理模块之间通过数据传输单元实现足部测量参
数的传输和控制指令的传输。


足部畸形辅助矫正处理模块包括包括用户信息单元、畸形评估单元和矫治治疗单
元。


尖足畸形程度评估为轻度时,足跟气囊对足跟施加的刺激力较小,前足气囊对前
足的背屈程度较大;尖足畸形程度评估为中度时,足跟气囊对足跟施加的刺激力中等,前足
气囊对前足的背屈程度中等;尖足畸形程度评估为重度时,足跟气囊对足跟施加的刺激力
较大,前足气囊对前足的背屈程度较小。


本发明的工作过程:首先,利用小腿支撑板、足部支撑板、小腿及足部固定带对人
体负重位或非负重位下肢和足部进行固定,并利用足部畸形辅助矫正处理模块中畸形评估
单元、足跟气囊和足跟薄膜压力传感器对足部尖足畸形的程度进行评估,基于足部尖足畸
形评估结果,推荐气动压缩治疗模式,利用足部畸形辅助矫正处理模块、足跟气囊实现尖足
畸形矫治。具体为利用足部畸形辅助矫正处理模块中矫治治疗单元、足跟气囊、跟薄膜压力
传感器对足跟施加特定力度的反复力刺激,利用前足气囊和前足薄膜压力传感器控制前足
反复背屈以实现跟腱拉伸。


关于本文
本文标题:一种基于气动刺激的足部畸形辅助矫正装置及矫正方法.pdf
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