CN102499690B - 一种足下垂矫正器步态检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种足下垂矫正器步态检测装置，有一个鞋垫，所述鞋垫内设置有电路模块；所述电路模块包括柔性电路板和电路保护板，在柔性电路板上分布安装有传感器，微处理器和无线通信电路以及电池。本发明与已有技术相比产生的有益效果是：结构合理，实现了微处理器和无线通信电路与传感器直接连接，克服了信号与处理装置的接触故障的产生，同为一体的结构为患者的使用带来了方便。用柔性钢板作电路保护板还可以克服由于患足与地面接触时经常会出现落地不实因而压力传感器的信号与实际产生误差的不足。
Description
技术领域
本发明属于医疗设备领域，特别涉及一种足下垂矫正器步态检测装置，所述装置用于检测步态，并将输出传递给足下垂矫正器电刺激装置。
背景技术
脑卒中, 脑外伤, 脊髓损伤, 及多发性硬化症等中枢神经疾病常引起足下垂。患者表现为不能背屈足部，行走时或是拖曳病足或是将病侧下肢举得较高,因此步态缓慢,异常,稳定性差,不能长时间行走。这种异常的步态进一步引起髋关节,背, 和膝关节损伤,严重影响病人日常生活。
足下垂的传统疗法为使用机械足托将足部和小腿固定成垂直角度，机械避免足部下垂。机械足托的缺点很多，病人不管是坐姿或在行走的不同状态，足部和踝关节都保持垂直角度，不能自然运动。一方面机械足托提供足下垂机械矫正功能帮助病人步行；另一方面，机械足托由于其结构，大尺寸和重量，却给病人行走带来负担，特别在上下楼梯和上下坡时尤其困难，因而会减少病人的步行活动。使用机械足托步行时小腿肌肉没有得到应用，如不坚持其它治疗如按摩等则很快引起肌肉萎缩，导致永久不可逆的足下垂。
以神经功能电刺激原理为基础的足下垂矫正器用步态传感器检测病人行走的信息，并将行走信息传递给电刺激器，触发电刺激输出，通过电极刺激病足对应神经，控制足下垂病人在步行时的足部运动，它提供了比传统的机械足托更自然更省力的足下垂矫正功能，以及机械足托所不具备的足下垂康复治疗功能，能防止小腿肌肉萎缩，增加血液循环，有效帮助病人逐渐恢复自身原有的足部背屈功能，具有机械足托无可比拟的优点。
将压力传感器置于足底检测步态，是一种可靠的方法。足下垂矫正器电刺激器，一般装在患足膝部下方。足底步态检测装置最好与刺激器无线通信，而不是有线连接，便于患者佩戴。然而目前的无线步态检测装置的压力传感器置于患者足下，而信号处理传输装置是置于鞋面上，需要通过接口将传感器与信号处理传输装置进行连接，增加了信号与处理装置的接触故障的产生，也给患者佩戴带来了麻烦。而且由于压力传感器是置于病人的患足之下，患足与地面接触时经常会出现落地不实，因此压力传感器的信号会与实际步态产生误差。
发明内容
本发明的目的是提出一种足下垂矫正器步态检测装置，该装置采用柔性电路板作为鞋垫的一部分，在柔性电路板安装微处理器和无线通信电路以及传感器，在柔性电路板下面设置一块柔性金属板以防止硬物对线路板的破坏，同时减少患足与地面接触时出现落地不实的情况，实现了传感器和信号处理传输装置与鞋垫的完美结合。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种足下垂矫正器步态检测装置，有一个鞋垫，所述鞋垫内设置有电路模块；所述电路模块包括柔性电路板，在柔性电路板上分布安装有传感器、微处理器和无线通信电路以及电池，在柔性电路板的下面设置有电路保护板。
所述鞋垫是注塑鞋垫，在注塑鞋垫上设置有与电路模块形状相同的内腔，所述内腔用于放置电路模块。
所述鞋垫是注塑鞋垫，在注塑鞋垫正面或背面设置有与电路模块形状相同的电路模块定位凹槽，所述凹槽用于放置电路模块。
所述鞋垫是多层鞋垫，所述多层鞋垫包括有与患者足底相接触的鞋垫表层和与鞋内底相接处的底层，其中，在鞋垫的表层和底层之间设置电路层，所述电路层包括注塑板和所述柔性电路板，所述柔性电路板安装在注塑板中，所述注塑板上柔性电路板的安装面相对于柔性电路板设置有形状相同的电路板定位凹槽，所述电路保护板是柔性金属板，柔性金属板安装在电路层之下。
所述柔性电路板朝向鞋垫底层的面为下层面，所述微处理器和无线通信电路以及电池安装在在柔性电路板的下层面，所述传感器安装在柔性电路板的上层面或下层面，所述电路板定位凹槽的深度是电路板的厚度，在电路板定位凹槽中相对于柔性电路板下层面安装的元器件位置设置有与之形状相同的元器件凹槽。
所述电路保护板是0.1mm至0.4mm厚的钢板。
所述传感器是压力传感器和/或加速度传感器和/或倾斜度传感器。
所述无线通信电路连接的天线是印刷在柔性电路板的印刷线天线。
所述电池设置在鞋垫足底的足窝处。
所述电路模块用胶带包裹密封或注塑成一个全封闭的结构。
所述鞋垫上印有不同尺码的剪裁标记，可以剪裁成不同的尺码。
本发明与已有技术相比产生的有益效果是：结构合理，柔性钢板的设置克服了由于患足与地面接触时经常会出现落地不实因而压力传感器的信号与实际产生误差的不足，实现了微处理器和无线通信电路与传感器直接连接，克服了信号与处理装置的接触故障的产生，同为一体的结构为患者的使用带来了方便。
下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。
附图说明
图1为本发明结构分解示意图；
图2为本发明实施例2分解示意图；
图3为本发明实施例3分解示意图。
具体实施方式
实施例1：
一种足下垂矫正器步态检测装置实施例，参见图1，有一个鞋垫1，所述鞋垫内设置有电路模块；所述电路模块包括柔性电路板2，在柔性电路板上分布安装有传感器3、微处理器4和无线通信电路5以及电池6，在柔性电路板的下面设置有电路保护板7，保护板粘接在柔性电路板或鞋垫的底侧。所述的柔性电路板是一种成熟的技术，是一种在0.1mm至0.3mm的环氧树脂玻璃布板的两面覆上铜箔的柔软覆铜板，通过腐蚀技术在柔软覆铜板的两面腐蚀出线路形成柔性电路板；传感器通过线路板上的电路直接连接到微处理器和无线通信电路。
本实施例中，所述鞋垫是注塑鞋垫，在注塑鞋垫上设置有与电路模块形状相同的内腔1-1，所述内腔用于放置电路模块，所述电路模块用胶带包裹密封或注塑成一个全封闭的结构，电路模块放进去后有塞块1-2从后面封堵住。
实施例2：
一种足下垂矫正器步态检测装置另一实施例，参见图2和实施例1，所述鞋垫是注塑鞋垫，与实施例1不同的是为了装配方便电路模块与鞋垫是一种开放式结构，在注塑鞋垫正面或背面设置有与电路模块形状相同的电路模块定位凹槽，所述凹槽用于放置电路模块。
实施例3
一种足下垂矫正器步态检测装置另一实施例，参见图3和实施例1，与实施例1不同的是所述鞋垫是多层鞋垫，所述多层鞋垫包括有与患者足底相接触的鞋垫表层8和与鞋内底相接处的底层9，其中，在鞋垫的表层和底层之间设置电路层，所述电路层包括注塑板10和所述柔性电路板2，所述柔性电路板安装在注塑板中，所述柔性电路板朝向鞋垫底层的面为下层面，所述微处理器和无线通信电路芯片以及电池安装在柔性电路板的下层面，所述传感器安装在柔性电路板的上层面，所述注塑板的柔性电路板的安装面10-1相对于柔性电路板设置有形状相同的电路板定位凹槽10-2，电路板定位凹槽的深度是电路板的厚度，定位凹槽的设置可以很好的定位柔性电路板，在电路板定位凹槽中相对于柔性电路板下层面安装的元器件位置设置有与之形状相同的器件凹槽10-3，实施例1和本实施例所述电路保护板是柔性金属板，柔性金属板安装在电路层之下。
实施例1和本实施例中所述柔性金属板是是0.1mm至0.4mm厚的钢板，也可是铝合金板、铜板等，最佳是0.1mm厚的钢板。由于钢板的刚性，当患足接触地面时，设置在足底的传感器可以真实地反应足底接触地面的情况，克服了患足与地面接触时经常会出现落地不实的问题。
上述实施例中为了进一步减少微处理器和无线通信电路芯片以及电池对足底的影响，所述微处理器和无线通信电路芯片以及电池设置在足底的足窝处2-1。
上述实施例中所述传感器是压力传感器和/或加速度传感器和/或倾斜度传感器。传感器按照需要被布置在患者足底的相应部位。
上述实施例中步态检测装置要将测得的信号通过天线传递到小腿部安装的足下垂矫正器电刺激器。所述无线通信电路连接的天线是印刷线天线11，印刷线天线在柔性电路板的边缘设置。
上述实施例中所述鞋垫上印有不同尺码的剪裁标记，可以剪裁成不同的尺码。
上述实施例中所述微处理器器和无线通信电路具有休眠工作模式。当微处理器没收到传感器传来的患者移动信号时，微处理器和无线通信电路进入休眠，以保持低功耗。当患者一旦移动，微处理器和无线通信电路苏醒，正常工作。
以上披露的仅为较佳的实施例。但本专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本专利披露的技术范围内，根据本专利的技术方案及构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种足下垂矫正器步态检测装置，有一个鞋垫，其特征在于，所述鞋垫内设置有电路模块；所述电路模块包括柔性电路板，在柔性电路板上分布安装有传感器、微处理器和无线通信电路以及电池，在柔性电路板的下面设置有电路保护板；
所述鞋垫是多层鞋垫，所述多层鞋垫包括有与患者足底相接触的鞋垫表层和与鞋内底相接处的底层，其中，在鞋垫的表层和底层之间设置电路层，所述电路层包括注塑板和所述柔性电路板，所述柔性电路板安装在注塑板中，所述注塑板上柔性电路板的安装面相对于柔性电路板设置有形状相同的电路板定位凹槽，所述电路保护板是柔性金属板，柔性金属板安装在电路层之下。
2.根据权利要求1所述的一种足下垂矫正器步态检测装置，其特征在于，所述柔性电路板朝向鞋垫底层的面为下层面，所述微处理器和无线通信电路以及电池安装在在柔性电路板的下层面，所述传感器安装在柔性电路板的上层面，所述电路板定位凹槽的深度是电路板的厚度，在电路板定位凹槽中相对于柔性电路板下层面安装的元器件位置设置有与之形状相同的元器件凹槽。
3.根据权利要求1所述的一种足下垂矫正器步态检测装置，其特征在于，所述电路保护板是0.1mm至0.4mm厚的钢板。
4.根据权利要求1所述的一种足下垂矫正器步态检测装置，其特征在于，所述传感器是压力传感器和/或加速度传感器和/或倾斜度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种足下垂矫正器步态检测装置，其特征在于，所述无线通信电路连接的天线是印刷在柔性电路板的印刷线天线。
6.根据权利要求1所述的一种足下垂矫正器步态检测装置，其特征在于，所述电池设置在鞋垫足底的足窝处。
7.根据权利要求1所述的一种足下垂矫正器步态检测装置，其特征在于，所述电路模块用胶带包裹密封或注塑成一个全封闭的结构。
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