CN102698364A - 步态分析矫正器 - Google Patents

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刘春悦
高虹
王丽杰
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Abstract

步态分析矫正器，含有以下部分：用于存储夹角阈值、幅度阈值以及频率阈值的存储单元(1)、用于感应小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角的角度传感器(2)、用于感应迈步幅度的幅度传感器(3)、用于感应迈步频率的频率传感器(4)、用于发出脉冲启动信号的控制单元(5)、用于发出脉冲电流的脉冲发生单元(6)、用于提供电压的供电单元(8)、用于与患者腿部相连接的电极(7)；该矫正器能够全方位监测患者的情况，适时调整脉冲刺激电流，具有结构简单，操作方便，体积小，无需专业医生的指导，便于患者的携带和使用等优点。

Description

步态分析矫正器
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别提供了一种步态分析矫正器。
背景技术
足下垂、足内翻、足外翻是脑卒中、脑外伤、脊髓损伤病人常见的病发症，对病人恢复后的行走增加了困难。尽管早期保持肢体于功能位，对预防足下垂等并发症致关重要，但其发生率仍然很高。已发生的足下垂、足内翻、足外翻的矫正是非常棘手的问题。患者通常不能通过肌肉弯曲脚踝关节的小腿部位，不能再行走过程中自动抬起脚尖，造成患者行走困难，易于跌倒，甚至造成生命危险。现有技术中的足下垂矫正器均采用机械方式，如机械脚托、手扶支架等以辅助患者的恢复，然而现有的矫正器均结构复杂，体积较大，操作困难，需要专业的指导才能使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种步态分析矫正器，以解决现有矫正器存在的结构复杂，体积大，操作困难的问题。
本发明提供的步态分析矫正器，其特征在于：该步态分析矫正器包含有以下部分：用于存储夹角阈值、幅度阈值以及频率阈值的存储单元1、用于感应小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角的角度传感器2、用于感应迈步幅度的幅度传感器3、用于感应迈步频率的频率传感器4、用于发出脉冲启动信号的控制单元5、用于发出脉冲电流的脉冲发生单元6、用于提供电压的供电单元8、用于与患者腿部相连接的电极7；其中，所述的存储单元1、角度传感器2、幅度传感器3、频率传感器4分别与控制单元5相连，从而将各种感应信号值与存储值都传送的控制单元5内，根据感应信号值与存储值相比较控制单元发出相应的指令，控制单元5、脉冲发生单元6、电极7依次相连，将指令依次传送，所述的供电单元8分别与存储单元1、角度传感器2、幅度传感器3、频率传感器4、控制单元5、脉冲发生单元6相连，为其供电。
其中，所述的供电单元8由变压模块82和稳压模块81构成；其中，变压模块82将外接电压转换为9V直流电压，稳压模块81将转换后的9V直流电压转换为5V直流电压输出，为存储单元1、角度传感器2、幅度传感器3、频率传感器4、控制单元5、脉冲发生单元6进行供电；所述的脉冲发生单元6内预设强、弱两种脉冲电流，根据控制单元5发出的指令，输出相应的脉冲电流；所述的控制单元5由角度信号接收模块51、幅度信号接收模块52、频率信号接收模块53和比较模块54构成；其中，所述的角度信号接收模块51用于接收角度传感器2感应的角度值，幅度信号接收模块52用于接收幅度传感器3感应的幅度值，频率信号接收模块53用于接收频率传感器4感应的频率值，比较模块54用于分别比较已接收的角度值、幅度值、频率值与存储单元1中已存储的夹角阈值、幅度阈值以及频率阈值，当任何接收值大于存储值时，则启动强脉冲启动信号，当三个接收值均小于存储值时，则启动弱脉冲启动信号。
本发明提供的步态分析矫正器，可以设置有2个电极7，分别将其放置与患者的左右腿上。
本法明提供的步态分析矫正器，可以设置提示单元，当供电单元开始供电时，发出相应的提示音，同时当脉冲发生单元发出脉冲电流时，也发出相应的提示音；此外，还可以设置触发单元9，该触发单元9用于接收用户的输入触发信号，控制供电单元8向存储单元1、角度传感器2、幅度传感器3、频率传感器4、控制单元5、脉冲发生单元6供电，执行用户命令。
本发明提供的步态分析矫正器中通过同时设置角度传感器2、幅度传感器3、频率传感器4分别从角度、幅度和频率三个方面来监测患者的实际足下情况，与存储单元1中预储的角度值、幅度值和频率值相比较，从而控制刺激患者腿部的脉冲强弱，达到全方位、人性化矫正患者足下垂的目的。
其中，角度传感器可选为双轴角度传感器，角度的阈值设为20度，控制单元可以为单片机芯片。
具体使用本发明中的步态分析矫正器时，将该矫正器放置于患者膝盖关节下胫骨粗隆下部。
本发明提供的步态分析矫正器，其优点在于：全方位监测患者的情况，适时调整脉冲刺激电流，结构简单，操作方便，体积小，无需专业医生的指导，便于患者的携带和使用。
附图说明
图1为步态分析矫正器的结构原理图；
图2为供电单元和控制单元的具体结构原理图；
图3为步态分析矫正器的具体电路图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示为一种步态分析矫正器，该步态分析矫正器包含有以下部分：用于存储夹角阈值、幅度阈值以及频率阈值的存储单元1、用于感应小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角的角度传感器2、用于感应迈步幅度的幅度传感器3、用于感应迈步频率的频率传感器4、用于发出脉冲启动信号的控制单元5、用于发出脉冲电流的脉冲发生单元6、用于提供电压的供电单元8、用于与患者腿部分别相连的2个电极7和触发单元9；其中，所述的存储单元1、角度传感器2、幅度传感器3、频率传感器4分别与控制单元5相连，从而将各种感应信号值与存储值都传送的控制单元5内，根据感应信号值与存储值相比较控制单元发出相应的指令，控制单元5、脉冲发生单元6、电极7依次相连，将指令依次传送，所述的供电单元8分别与存储单元1、角度传感器2、幅度传感器3、频率传感器4、控制单元5、脉冲发生单元6相连，为其供电；触发单元9与供电单元8相连，触发单元9用于接收使用者输入的触发信号，进而控制供电单元8的供电。
其中，如图2所示，供电单元8由变压模块82和稳压模块81构成；其中，变压模块82将外接电压转换为9V直流电压，稳压模块81将转换后的9V直流电压转换为5V直流电压输出，为存储单元1、角度传感器2、幅度传感器3、频率传感器4、控制单元5、脉冲发生单元6进行供电；控制单元5由角度信号接收模块51、幅度信号接收模块52、频率信号接收模块53和比较模块54构成；其中，所述的角度信号接收模块51用于接收角度传感器2感应的角度值，幅度信号接收模块52用于接收幅度传感器3感应的幅度值，频率信号接收模块53用于接收频率传感器4感应的频率值，比较模块54用于分别比较已接收的角度值、幅度值、频率值与存储单元1中已存储的夹角阈值、幅度阈值以及频率阈值，当任何接收值大于存储值时，则启动强脉冲启动信号，当三个接收值均小于存储值时，则启动弱脉冲启动信号；所述的脉冲发生单元6内预设强、弱两种脉冲电流，根据控制单元5发出的指令，输出相应的脉冲电流给电极7，然后电极7再作用于患者的腿部。
如图3所示，为本实施例中步态分析矫正器的电路图，其中，U3作为控制单元5的单片机芯片；U4为角度传感器2；U6为幅度传感器3；U7为频率传感器4，U1为24C16存储器芯片U2为MAX232通讯接口U5为7805稳压芯片，输出5V直流电；接口J2连接电极；接口J5为备用接口；接口J1为电源接口，连接9V直流电。
使用时患者将该矫正器放置于患者膝盖关节下胫骨粗隆下部即可，而且矫正效果明显。

Claims (7)

1.步态分析矫正器，其特征在于：所述的矫正器包含有以下部分：用于存储夹角阈值、幅度阈值以及频率阈值的存储单元(1)、用于感应小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角的角度传感器(2)、用于感应迈步幅度的幅度传感器(3)、用于感应迈步频率的频率传感器(4)、用于发出脉冲启动信号的控制单元(5)、用于发出脉冲电流的脉冲发生单元(6)、用于提供电压的供电单元(8)、用于与患者腿部相连接的电极(7)；其中，所述的存储单元(1)、角度传感器(2)、幅度传感器(3)、频率传感器(4)分别与控制单元(5)相连，控制单元(5)、脉冲发生单元(6)、电极(7)依次相连，所述的供电单元(8)分别与存储单元(1)、角度传感器(2)、幅度传感器(3)、频率传感器(4)、控制单元(5)、脉冲发生单元(6)相连。
2.按照权利要求1所述的步态分析矫正器，其特征在于：所述的供电单元(8)由变压模块(82)和稳压模块(81)构成；其中，变压模块(82)将外接电压转换为9V直流电压，稳压模块(81)将转换后的9V直流电压转换为5V直流电压输出。
3.按照权利要求1所述的步态分析矫正器，其特征在于：所述的脉冲发生单元(6)内预设强、弱两种脉冲电流。
4.按照权利要求1所述的步态分析矫正器，其特征在于：所述的控制单元(5)由角度信号接收模块(51)、幅度信号接收模块(52)、频率信号接收模块(53)和比较模块(54)构成；其中，所述的角度信号接收模块(51)用手接收角度传感器(2)感应的角度值，幅度信号接收模块(52)用于接收幅度传感器(3)感应的幅度值，频率信号接收模块(53)用于接收频率传感器(4)感应的频率值，比较模块(54)用于分别比较已接收的角度值、幅度值、频率值与存储单元(1)中已存储的夹角阈值、幅度阈值以及频率阈值，当任何接收值大于存储值时，则启动强脉冲启动信号，当三个接收值均小于存储值时，则启动弱脉冲启动信号。
5.按照权利要求1所述的步态分析矫正器，其特征在于：所述的电极(7)为个数为2个。
6.按照权利要求1所述的步态分析矫正器，其特征在于：所述的步态分析矫正器还包括提示单元，当供电单元开始供电时，发出提示音，同时当脉冲发生单元发出脉冲电流时，发出提示音。
7.按照权利要求1或6所述的步态分析矫正器，其特征在于：所述的步态分析矫正器还包括触发单元(9)，该触发单元(9)用于接收用户的输入触发信号，控制供电单元(8)向存储单元(1)、角度传感器(2)、幅度传感器(3)、频率传感器(4)、控制单元(5)、脉冲发生单元(6)供电。
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