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置于拐杖底端应用于康复阶段的压力感应负重监控仪.pdf

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置于 拐杖 底端 应用于 康复 阶段 压力 感应 负重 监控
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摘要
申请专利号:

CN201420712507.5

申请日:

20141125

公开号:

CN204521462U

公开日:

20150805

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:
IPC分类号: A61H3/02,A61B5/22 主分类号: A61H3/02,A61B5/22
申请人: 时会娟,刘卉,李崇岭
发明人: 时会娟,李崇岭,刘卉
地址: 100084 北京市海淀区太阳城集团路48号北京体育大学
优先权: CN201420712507U
专利代理机构: 代理人:
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201420712507.5

授权太阳城集团号:

法律状态太阳城集团日:

法律状态类型:

摘要

本实用新型设计了一种置于拐杖底端应用于康复阶段的压力感应负重监控仪,主要应用于术后康复阶段的负重练习,作为负重练习的一种康复器械,为患者和康复师提供更加准确的太阳城集团和依据,从而促进康复训练的质量和效果。本实用新型由置于拐杖底端的测力模块、放大器、处理单元、人机界面、报警装置五个模块组成,其特征在于:测力模块安装在拐杖下端;处理单元、放大器和报警装置被封装在一个盒子里。通过模式选择按键来设置不同康复时期拐杖底端应承受的重量范围,并用单片机把压力传感器所感受的力和设置的力的范围相比较,判断患腿所承受的重量是否在正确的承重范围内,继而通过报警器来提示患者其患腿所承受的重量是过大还是过小。

权利要求书

1.一种置于拐杖底端应用于康复阶段的压力感应负重监控仪,由置于拐杖底端的测力模块、放大器、处理单元、人机界面和报警装置五个模块组成,其特征在于:所述的测力模块安装在拐杖下端,由强力胶、压力传感器、防滑套组成,压力感应器内置于拐杖底端的防滑套中。2.根据权利要求1中的一种置于拐杖底端应用于康复阶段的压力感应负重监控仪,其特征在于,压力传感器位于拐杖的底端。3.根据权利要求1中的一种置于拐杖底端应用于康复阶段的压力感应负重监控仪,其特征在于,通过蜂鸣器来给人们提示用力过大或过小。4.根据权利要求1中的一种置于拐杖底端应用于康复阶段的压力感应负重监控仪,其特征在于,人机界面包括按键和显示器,可通过按键改变监控的力值大小。5.根据权利要求1中的一种置于拐杖底端应用于康复阶段的压力感应负重监控仪,其特征在于,有三个独立电源分别给传感器、单片机和放大器供电。

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及术后进行负重练习的康复器械领域,尤其是一种置于拐杖底端的压力感应负重监控仪。

背景技术

太阳城集团正常情况下,人双脚平稳站立时每侧下肢各负担50%的体重,而步行单脚支撑时支撑腿需要负担全部体重。一定的负重虽然可以促进下肢骨骼、软骨和韧带的力学性能,但在下肢骨骼、软骨、韧带损伤的手术治疗之后,由于重建或修复的组织强度较低,伤侧下肢不能马上负担体重,需要借助拐杖或助行器等分担体重。在康复临床实践中,由于损伤部位、程度、治疗方案和患者个人能力不同,康复不同阶段患肢可以负重的大小不同。例如骨折固定手术,胫骨平台骨折,股骨颈骨折,股骨干骨折,胫骨骨折等,根据手术方式不同,患肢术后不能直接完全负重。术后早期负重训练可以促进骨折的愈合、减缓骨折周围肌肉的萎缩,但同时存在骨折移位或内固定失败风险。因此术后需要进行渐进性的下肢负重训练,直至患肢能够完全负重。合理的负重还会促进软组织损伤的愈合和康复。如膝关节半月板的缝合或者移植手术,关节软骨的微骨折修复手术,以及韧带的修复或者重建手术等等,也是需要根据实际情况决定术后患肢的负重训练计划。

太阳城集团以上这些情况都表明术后进行患肢负重训练是术后康复的重要组成部分。在康复的特定阶段内,下肢承受的重量过大有导致手术失败的风险,而负重过小不利于康复进程。负重练习对骨折断端产生的应力刺激是新生骨痂塑形的重要因素,同时对于增强骨质密度、维持肌肉围度、恢复下肢的运动功能也是至关重要的。错过了最佳康复时期的后果可能是无法弥补的,因此在特定的康复阶段使患肢负担正确的重量是影响康复效果的重要因素。

患肢从完全不能负重(脚不着地扶拐走路)到能够脱拐行走需要一个渐进的过程。在康复过程的不同阶段,康复师往往要求患者的患肢负担不同百分比体重进行行走,此时拐杖则承担其余的体重。目前在康复过程中所用的负重练习的方法是:将电子称和与电子称等高的支撑物平行放置好,在别人的保护和帮助下健侧腿站稳在支撑物上,患侧腿先放在电子称上但不支撑,靠健侧腿完全支撑身体。之后逐渐向患侧移动重心,使患侧进行一部分支撑,同时康复师要注意看电子称的读数,达到目标百分比体重(需要负重的重量)时就停止移动重心,保持1分钟左右,康复师令患者记住 此时患肢的感觉,然后患者离开电子称,在拐杖的辅助支撑下患肢凭刚才的那种负重感觉进行负重行走练习。即便是健康人,都很难确切知道腿负重的感觉与负重重量之间的关系,更何况多数下肢损伤患者的本体感觉由于长太阳城集团不运动而逐渐减退的,就更不能准确地依照康复师的建议使自己的患肢承受正确的重量。在步行过程中所用的拐杖是由底端的防滑套、杖体和顶端三部分组成,并没有反应受力情况的功能,所以这样的负重练习是很难把握患侧腿真正所承受的重量。

综上所述,针对康复领域的需求和现有技术的缺陷与不足,市场上急需一种能够监控下肢损伤患者在步行过程中患腿所承受重量的设备,以达到更好的康复效果。

发明内容

为了克服现有的拐杖不能监控病人负重训练过程中的具体受力情况,本实用新型提供一种置于拐杖底端的压力感应负重监控仪,该监控仪不仅能根据康复进程设定不同的承重范围,而且能准确提示患者所用的力是否在此范围内,过大或过小都会有相应声音进行提示。

太阳城集团本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:本实用新型由置于拐杖底端的测力模块、放大器、处理单元、人机界面和报警装置五个模块组成,其特征在于:所述的测力模块安装在拐杖下端,由强力胶、压力传感器、防滑套组成,压力感应器内置于拐杖底端的防滑套中;处理单元、放大器和报警装置被封装在一个盒子里,在使用过程中,此盒子可以放在口袋里面。

太阳城集团系统操作方法:在系统通电之后,通过模式选择按键来选择拐杖所应承受的正确的重量范围,共有8个档位,分别为10到20kg,20到30kg,30到40kg,40到50kg,50到60kg,60到70kg,70到80kg,80到90kg,每按一次,范围就增加一档,档位首尾相接形成环。通过模式确认按键对此承重范围进行确认,然后系统就开始正常工作了,此范围可以通过数码管来显示,为了省电,承重范围得到确认后数码管就会关闭。

工作原理:压力传感器输出的电压信号首先经过放大器的放大,再经过A/D转换变为数字信号,输送到单片机中,该信号在单片机中与设定的正确承重范围相比较,用蜂鸣器来做报警装置,如果单片机中检测到的数值在正确承重范围之内蜂鸣器就会发出比较悦耳的声音,如果大于正确承重范围的临界高值就会发出刺耳的声音,如果小于正确承重范围的临界低值就不会发出声音,声音的区分可以通过设定蜂鸣器的频率来调整。根据生物的趋利避害性,病人就能在拐杖的帮助下康复的更好。

本实用新型相对于现有技术的有益效果是:

太阳城集团其一,报警装置可以有效提示病人患腿的承重程度,避免患腿承受的重力过大或过小,从而保证患者进行有效的康复训练。

其二,在病人的负重训练中,测力装置可以给康复师反馈更加量化的太阳城集团,从而有利于康复师制定更加准确和详细的康复计划,促进训练达到更佳的康复效果,尤其是韧带重建和骨折术后的康复。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的整体外观正视示意图。

太阳城集团图2是本实用新型所使用的AD转换芯片。

太阳城集团图3是本实用新型所使用的处理芯片。

图4是本实用新型处理电路。

图5是本实用新型的供电电路。

图1中,1.拐杖,2.强力胶,3.压力传感器,4.防滑橡胶套,5.数码管,6.蜂鸣器所在位置,7.开关按钮,8.模式选择按键,9.模式确认按键;图5中,10.单片机,11.放大器

具体实施方式

太阳城集团下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

太阳城集团图1是本实用新型的整体构成及外观设计图,在拐杖的底部安装0-100Kg量程的压力传感器(JHBM微型称重传感器),连接的方式是:防滑橡胶套将压力传感器套在拐杖的底部,防滑橡胶套与其上面包围的合金部分用强力胶相连来保证拐杖的安全性。

太阳城集团由于压力传感器的输出信号比较小,只有mV级,因此要连接放大模块把传感器传出来的信号放大到0-5V,采用BSQ-2放大器,出来的两根信号线连接到芯片ADC0804的6和7引脚,图2中,ADC0804的11-18引脚连接到单片机STC 89C52RC的1-8引脚,20引脚接5V的电源,1引脚接U3单元74HC573的12引脚,2引脚接单片机的16引脚,3引脚接单片机的17引脚,8和10引脚接到地,9接到2.5V电压(如图4所示)。

太阳城集团图3单片机的14引脚通过一个按键连接到地上,用于模式选择。单片机的15 引脚通过按键连接到地,用于模式确认。24引脚和PNP型三极管之间有一阻值为5k的电阻,三极管的射极接地,集电极接蜂鸣器。PO口连接数码管,单片机的27和28引脚分别连接两个芯片74HC573的LE端作为数码管的位选和段选信号。单片机的32-39引脚依次和两片74HC573的2-9引脚相连接,单片机的32-39引脚还和阻值为10k的排阻的一端依次连接。

图4中U2单元74HC573的输出端Q0-Q7依次和6位数码管的a、b、c、d、e、f、g、h段相连接;U3单元的74HC573的输出端Q0-Q5依次和六位数码管的位选相连接。

太阳城集团三个3.7V的可充电电池串联起来装在电池盒中,分别使用7810和7805三端稳压模块形成三个独立的电源(10V、5V和5V),10V的给传感器供电,5V的给单片机和放大器供电。三个稳压模块的输入端和电源正极之间用一个总开关连接(如附图5)。

术后处于康复阶段的病人进行步态负重训练时,首先需要康复师计算出此康复阶段拐杖需要承担的最佳重量,即该受试者的体重减去该康复阶段患腿需要承担的重量。然后康复师把该压力感应负重监控仪安装到拐杖下端,打开电池总开关,通过模式选择按键来选择拐杖所应承受的正确的重量范围,选好以后通过模式确认键进行确认。在负重练习步态过程中,该监控仪将会提醒患者患侧下肢用力过大还是过小,从而保证更佳的康复效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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