CN104644190A - 踝关节康复受力测量装置 - Google Patents
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Abstract
踝关节康复受力测量装置，包括托架，托架底部固定安装有测量板，测量板上设有力传感器一、力传感器二、力传感器三及力传感器四，力传感器采用电阻应变式传感器，在足跟结节着地点下方对称安装2个，第l趾骨头与第5趾跛骨头着地点各安装一个，还包括测量装置控制器，测量装置控制器用粘接带粘接在托架小腿部位处；力传感器一、力传感器二、力传感器三及力传感器四分别连接放大器后输入至单片机MSP430F4270IDL，单片机分别连接LCD、按键及声光报警器，测量装置通过无线模块PTR2000与上位机通信。实现了踝关节康复受力和力矩的间接测量，便于患者在医生的指导下自主地控制康复强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量装置，尤其是踝关节康复受力测量装置。
背景技术
康复医学研究表明，功能康复训练中适宜的骨应力刺激可加速组织愈合并有利于恢复韧带的本体感觉，加快患者康复速度，还可预防由于踝关节不稳而造成的反复扭伤，因此运动康复系统CPM机在国内外得到广泛的应用。但是由于踝关节康复受力不易直接测量，CPM机不具备踝关节康复受力在线测量能力。临床医生只能凭借经验指导下肢负重骨骨折病人做康复训练，病人也仅能通过主观感觉对踝关节康复强度进行控制。这难以保证康复效果，甚至可能因康复过程中康复强度过高导致踝关节二次损伤。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种踝关节康复受力测量装置。
为解决上述技术问题采用的技术方案是：踝关节康复受力测量装置，包括托架，托架底部固定安装有测量板，测量板上设有力传感器一、力传感器二、力传感器三及力传感器四，力传感器采用电阻应变式传感器，在足跟结节着地点下方对称安装2个，第l趾骨头与第5趾跛骨头着地点各安装一个，还包括测量装置控制器，测量装置控制器用粘接带粘接在托架小腿部位处；力传感器一、力传感器二、力传感器三及力传感器四分别连接放大器后输入至单片机MSP430F4270IDL，单片机分别连接LCD、按键及声光报警器，测量装置通过无线模块PTR2000与上位机通信。
该发明的有益效果是：实现了踝关节康复受力和力矩的间接测量，便于患者在医生的指导下自主地控制康复强度。
附图说明
图1是足部受力分布图；
图2是装置示意图；
图3是控制器系统硬件结构图。
其中，1－力传感器一，2－力传感器二，3－力传感器三，4－力传感器四，5－测量板，6－托架，7－患足。
具体实施方式
人足是由骨骼、关节、肌肉、韧带等组成的生理系统，其中骨骼承担压力，肌肉收缩产生动力，肌腱与肌肉实现关节的固定与连接。人站立时，以足跟结节，足部3个受力支撑点同时受力，其受力分布近似图1所示。
踝关节损伤患者处于康复期时，脚踝连同小腿以托架方式固定，故3R相对转角近似为零。为保证患者患肢平衡，康复器械的托架底部固定安装有4个力传感器的测力板测量踝关节康复受力。踝关节康复受力测量装置，包括托架，托架底部固定安装有测量板，测量板上设有力传感器一、力传感器二、力传感器三及力传感器四，力传感器采用电阻应变式传感器，在足跟结节着地点下方对称安装2个，第l趾骨头与第5趾跛骨头着地点各安装一个，还包括测量装置控制器，测量装置控制器用粘接带粘接在托架小腿部位处；力传感器一、力传感器二、力传感器三及力传感器四分别连接放大器后输入至单片机MSP430F4270IDL，单片机分别连接LCD、按键及声光报警器，测量装置通过无线模块PTR2000与上位机通信。带有踝关节康复受力测量装置的康复器械结构示意图如图2所示，托架用低温热塑材料制作，其大小形状根据患者脚踝参数量身定制，用于固定患者小腿和脚踝。力传感器采用电阻应变式传感器，在足跟结节着地点下方对称安装2个，第l趾骨头与第5趾跛骨头着地点各安装一个。控制电路系统硬件结构图如图3所示，康复力测量装置通过无线模块PTR2000与上位机通信。器械使用时，用粘接带将患足与运动训练器托架固定，康复受力测量装置控制器用粘接带粘接在托架小腿部位处，按医护人员要求设定安全康复极限后进行康复。康复过程中，患者根据康复受力测量装置测量的康复受力值自主通过拐杖调节患足康复受力。踝关节康复受力测量装置微处理器选取美国TI公司16位单片机MSP430F4270IDL。该型号微处理器电压低、功耗低，具有4个并行口，自带16位A／D转换器，2个16位定时器，串行通信接口，内置的硬件乘法器和温度传感器，满足系统力信号采集处理和数据通信需求，适用于以锂电池为电源的便携式仪器仪表。
Claims (1)
1.踝关节康复受力测量装置，其特征在于：包括托架，托架底部固定安装有测量板，测量板上设有力传感器一、力传感器二、力传感器三及力传感器四，力传感器采用电阻应变式传感器，在足跟结节着地点下方对称安装2个，第l趾骨头与第5趾骨头着地点各安装一个，还包括测量装置控制器，测量装置控制器用粘接带粘接在托架小腿部位处；力传感器一、力传感器二、力传感器三及力传感器四分别连接放大器后输入至单片机MSP430F4270IDL，单片机分别连接LCD、按键及声光报警器，测量装置通过无线模块PTR2000与上位机通信。
Priority Applications (1)
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| CN201310595350.2A CN104644190A (zh) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | 踝关节康复受力测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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| CN104644190A true CN104644190A (zh) | 2015-05-27 |
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Family Applications (1)
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| CN201310595350.2A Pending CN104644190A (zh) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | 踝关节康复受力测量装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN104644190A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111481205A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-08-04 | 西南大学 | 一种足底压力无线采集显示电路及其方法 |
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2013
- 2013-11-21 CN CN201310595350.2A patent/CN104644190A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111481205A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-08-04 | 西南大学 | 一种足底压力无线采集显示电路及其方法 |
| CN111481205B (zh) * | 2020-04-23 | 2021-01-22 | 西南大学 | 一种足底压力无线采集显示电路及其方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150527 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |