CN104800047A - 一种气压减重步态监控训练系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种气压减重步态监控训练系统及方法，包括支撑架、气囊及充气子系统、跑台及跑台控制子系统、步态分析与步态矫正子系统以及人机交互操作的计算机，所述气囊进口连接在支撑架后部分上，所述跑台位于气囊内部，所述跑台下面设置有压力传感器，用于对跑台上的压力进行测量，计算机发送控制指令给充气子系统和跑台控制子系统，并与步态评估和步态矫正子系统进行数据指令的传输。本发明步态减重训练系统患者上肢不受束缚，可显著的提高患儿自主参入训练意识，并且在康复评估伴随整个康复过程，使得康复有据可循。而且结构安全简单。

Description

一种气压减重步态监控训练系统及方法

技术领域

本发明涉及一种康复医疗器械领域，更具体的说，涉及一种气压减重步态监控训练系统及方法。

背景技术

随着社会发展，交通、工伤事故的增加，以及社会的老龄化，造成的脑卒中心血管患者已逐步成为现在社会的常见群体。这类患者除了药物治疗或手术治疗外，科学的康复训练对于患者运动功能改善非常重要。多年的实践证明，对有行走能力但步态异常者进行行走能力训练是一种比较理想的康复方法。对于这类病人，常采用减重步行训练(BodyWeightSupport training，BWST)，用气囊充气后负担患者部分体重，帮助下肢不能负担全部体重的患者处于直立状态，在治疗师的辅助下进行步行周期全套动作的练习。

目前，应用在康复医疗器械中的产品，其升降运动以机电设备为动力源，采用传感器来计算减重值。但是，它存在着一定的缺陷，如通过升降绳牵引设备等将患者升起达到一定高度，但是牵引绳会严重妨碍上肢的运动，使得整个身体的运动不协调，从而影响康复效果。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的不足，提供一种一种气压减重步态监控训练系统及方法，该步态减重训练系统患者上肢不受束缚，可显著的提高患儿自主参入训练意识，并且在康复评估伴随整个康复过程，使得康复有据可循。而且结构安全简单。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种气压减重步态监控训练系统，包括支撑架、气囊及充气子系统、跑台及跑台控制子系统、步态分析与步态矫正子系统以及人机交互操作的计算机，所述气囊进口连接在支撑架后部分上，所述跑台位于气囊内部，所述跑台下面设置有压力传感器，用于对跑台上的压力进行测量，计算机发送控制指令给充气子系统和跑台控制子系统，并与步态评估和步态矫正子系统进行数据指令的传输。

所述支撑架包括立柱，立柱上有能够固定和上下移动的U形扶手。

所述U形扶手通过锁扣锁死在立柱上。

所述气囊的进口连接在所述U型扶手的开口处，所述气囊能够随U型扶手上升下降和固定。

所述气囊的密封连接方法是拉链式的。

所述支撑架前部分设置一个密闭罩，所述密闭罩内安装有跑台控制子系统、充气子系统以及步态评估和步态矫正子系统。

所述充气子系统是充气气泵、气泵控制板和气阀。

所述步态评估和步态矫正子系统，其中步态评估采用的是对脚部与腿部采集表面肌电与关节角度来分析，步态矫正采用低频神经肌肉电刺激来矫正。

还包括一摄像头，进行步态拍摄并实时显示在计算机显示器上以通过视频反馈实时纠正步态姿势。

一种气压减重步态监控训练方法，采用上述任一系统来完成，使用时打开计算机，患者需要穿上合适尺码的密封裤进入跑台内，将步态评估的表面肌电采集电极片贴好，如果存在足内翻或者足外翻，则需要把步态矫正电刺激电极片贴到相应肌肉上，然后密封裤拉链与气囊拉链拉好，通过在计算机上设定好患者的减重量后，计算机发出指令，充气子系统会根据跑台上的传感器测量的患者脚底压力进行充气或者放气，使得患者在上面被气囊托起减少脚承受的重量，待整个人被气囊托起后进行减重量的设置以及跑台转动速度设置，设置好后开始步行训练，评估系统在训练过程中采集数据进行分析对比，获取训练康复程度的参数，训练结束后，先停止跑台工作，然后停止充气，开始放气，最后拉开拉链，除去电极片，人走出来再脱去密封裤，完成一次评估与训练。

本发明的有益效果如下：

对于身体支撑能力不足的患者，比如由脑卒中引起的偏瘫患者，本发明可用作减少上身对下肢的负荷进行减重步行训练的工具。在进行减重步行训练时，可以根据患者的恢复情况或训练要求调节减重比，改变下肢对人体的支撑力。本系统也可以针对足外翻和足内翻的患者进行步态矫正后进行步行训练，通过步态分析来对患者的步态进行评估。气囊结构可满足人体行走对人体防摔保护。本发明利用气囊充气托起患者身体承当部分体重，使患者步行时下肢的负重减少，能使患者做自由行走训练。可促进步行、平衡、站立等能力提高，同时采用对下肢运动时的表面肌电对患者评估，为整个康复过程提供一个依据和鉴定方法。通过训练可以促使患者的患侧下肢的血液循环，增加关节活动度，增强肢体肌肉，最终达到康复。适应脑外伤、脑血管意外、脑部炎症引起的肢体瘫痪、脑肿瘤、脑瘫、帕金森氏综合症，由于各种原因引起的脊髓损伤后截瘫，外周神经损伤引起的下肢肌无力、足内翻、足外翻，宜于年老、体弱、久病卧床患者早期小运动量安全性有氧步行训练。

附图说明

图1是本发明所提供的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明技术方案做一详细的描述。

本发明所提供的气压减重步态康复训练系统，如图1所示，包括支撑架、气囊及充气子系统、跑台及跑台控制子系统、步态分析与步态矫正子系统和人机交互操作的计算机。

支撑架包括立柱1，立柱1上有可上下移动和可固定的U形扶手2，U形扶手2锁死通过操作锁扣7来完成。位于U形扶手2开口连接着气囊3的进口处，人进去后气囊3的密封连接方法是拉链式的。气囊3里面安装有跑步台5。跑步台5下面有压力传感器，可以对站在上面的患者进行脚底的压力测量。支撑架前部分是一个密闭罩4，密闭罩内安装有跑步机的控制线路板、充气气泵和气阀、气泵的控制线路板、以及步态评估和步态矫正系统的线路板。操作用的计算机可以内置也可以外置。在密闭罩上有液晶显示器固定支架6。计算机控制几个子系统的工作，通过串口发送指令给气泵控制系统和跑步台控制系统。通过PCI接口与步态评估和步态矫正的数据指令传输。

使用时打开计算机，然后患者需要穿上合适的尺码的特殊密封裤然后进入跑台扶手内。将步态评估的表面肌电采集电极片贴好，如果存在足内翻或者足外翻，则需要把步态矫正电刺激电极片贴到相应肌肉上。再将扶手拉至臀部位置，锁死。然后密封裤拉链与气囊拉链拉好。打开应用软件，开始充气，待整个人被气囊托起后进行减重量的设置，跑台转动速度设置。设置好后可以开始步行训练。评估系统可在训练过程中采集数据进行分析对比，获取训练康复程度的参数。训练结束后通过相反的操作完成，先停止跑步台工作，然后停止充气泵，气阀放气。最后拉开拉链，将扶手放置最低，除去电极片。人走出来再脱去密封裤。完成一次评估与训练。

上述实施例仅用于说明本发明技术方案，但其并不是用来限定本发明。任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的内容对本发明所提出的方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明的技术内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种气压减重步态监控训练系统，其特征在于，包括支撑架、气囊及充气子系统、跑台及跑台控制子系统、步态分析与步态矫正子系统以及人机交互操作的计算机，所述气囊进口连接在支撑架后部分上，所述跑台位于气囊内部，所述跑台下面设置有压力传感器，用于对跑台上的压力进行测量，计算机发送控制指令给充气子系统和跑台控制子系统，并与步态评估和步态矫正子系统进行数据指令的传输。

2.根据权利要求1所述的气压减重步态监控训练系统，其特征在于，所述支撑架包括立柱，立柱上有能够固定和上下移动的U形扶手。

3.根据权利要求2所述的气压减重步态监控训练系统，其特征在于，所述U形扶手通过锁扣锁死在立柱上。

4.根据权利要求2所述的气压减重步态监控训练系统，其特征在于，所述气囊的进口连接在所述U型扶手的开口处，所述气囊能够随U型扶手上升下降和固定。

5.根据权利要求1所述的气压减重步态监控训练系统，其特征在于，所述气囊的密封连接方法是拉链式的。

6.根据权利要求1所述的气压减重步态监控训练系统，其特征在于，所述支撑架前部分设置一个密闭罩，所述密闭罩内安装有跑台控制子系统、充气子系统以及步态评估和步态矫正子系统。

7.根据权利要求1所述的气压减重步态监控训练系统，其特征在于，所述充气子系统是充气气泵、气泵控制板和气阀。

8.根据权利要求1所述的气压减重步态监控训练系统，其特征在于，所述步态评估和步态矫正子系统，其中步态评估采用的是对脚部与腿部采集表面肌电与关节角度来分析，步态矫正采用低频神经肌肉电刺激来矫正。

9.根据权利要求1所述的气压减重步态监控训练系统，其特征在于，还包括一摄像头，进行步态拍摄并实时显示在计算机显示器上以通过视频反馈实时纠正步态姿势。

10.一种气压减重步态监控训练方法，其特征在于，采用如权利要求1至9所述的任一系统来完成，使用时打开计算机，患者需要穿上合适尺码的密封裤进入跑台内，将步态评估的表面肌电采集电极片贴好，如果存在足内翻或者足外翻，则需要把步态矫正电刺激电极片贴到相应肌肉上，然后密封裤拉链与气囊拉链拉好，通过在计算机上设定好患者的减重量后，计算机发出指令，充气子系统会根据跑台上的传感器测量的患者脚底压力进行充气或者放气，使得患者在上面被气囊托起减少脚承受的重量，待整个人被气囊托起后进行减重量的设置以及跑台转动速度设置，设置好后开始步行训练，评估系统在训练过程中采集数据进行分析对比，获取训练康复程度的参数，训练结束后，先停止跑台工作，然后停止充气，开始放气，最后拉开拉链，除去电极片，人走出来再脱去密封裤，完成一次评估与训练。