CN107233098A - 膝关节术后康复训练智能医疗鞋垫 - Google Patents

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Abstract

一种膝关节术后康复训练智能医疗鞋垫，属于医疗器械领域，涉及人工智能传输信息方法。具体由感知系统，传输系统，智能控制模块，中间功能镶嵌层，底面保护层，脚面接触按摩层及防水保护层组成。所述感知系统由陀螺仪和压力传感器组成，陀螺仪和压力传感器能够监测踝泵运动次数和准确性,行走时患肢受力情况，由智能控制模块通过传输系统蓝牙芯片，手机终端实时监测数据，为医护人员提供依据,同时也提高了医护人员的工作效率,有利于了解患者的康复情况,从而可以有效预防病人的患肢肿胀、肌肉萎缩和关节僵硬。

Description

膝关节术后康复训练智能医疗鞋垫
技术领域
本发明属于医疗器械领域，涉及人工智能传输信息方法。
背景技术
目前，运动损伤修复后及围手术期功能锻炼因对患肢功能恢复尤其重要，而越来越受到人们的重视，但是，缺乏系统医学知识和规范培训的患肢，做到标准有效且科学计划的功能锻炼非常困难，也是医护人员在指导患肢康复训练过程中的难题之一。
发明内容
本发明的目的是设计一种膝关节术后康复训练智能医疗鞋垫，解决上述技术不足的问题。
一种膝关节术后康复训练智能医疗鞋垫，包括有感知系统，传输系统，智能控制模块，中间功能镶嵌层，底面保护层，脚面接触按摩层及防水保护层，所述感知系统由陀螺仪和压力传感器组成，陀螺仪和压力传感器能够监测踝泵运动次数和准确性,行走时患肢受力情况，由智能控制模块通过传输系统蓝牙芯片，手机终端实时监测数据，为医护人员提供依据。
与此同时也提高了医护人员的工作效率,有利于了解患者的康复情况,从而可以有效预防病人的肌肉萎缩和关节僵硬。
本发明所述的鞋垫，按平面划分为脚趾感应区，脚掌感应区，脚跟感应区和控制传输区。
本发明所述的鞋垫，一种提醒用户调整踝泵次数和康复过程中患肢受力情况，包括：预设身高、体重、受伤情况、手术类型（选择合适的康复计划），实时采集用户的踝泵次数和患者承重情况；比较所述实时采集到的用户的踝泵次数和患者承重情况与预设的康复标准；根据所述实时采集到的用户的踝泵次数与预设的康复标准的比较结果,确定是否提醒用户调整踝泵次数，和患者承重情况以使得所述实时采集到的用户的承重情况不超出预设的康复标准。
通过上述方式,本发明能够保证用户在运动安全的情况下，获得较好的锻炼效果,给用户带来便利、改善用户体验。
本发明所述的鞋垫，记录踝泵数据，监测并记录，患者每日踝泵训练次数及质量，规范动作和记录训练合格率，方便医生了解门诊病人康复训练质量和患者自我纠正康复训练。
本发明所述的鞋垫，记录术后足底承重数据，指导患者规范疗程化逐步承重，手机终端实时监测承重数据，避免过度负重和过少负重，影响康复。
工作流程：计数传感器统计患者踝泵训练次数情况及质量，压力传感器统计患肢受力情况与时间通过智能控制模块将数据发送给手机终端软件分析，实时显示反馈给用户，并根据用户个人情况（包括损伤部位，损伤程度，医疗干预后修复程度，康复时间）做出个性化康复训练计划，定时提醒监督用户做到标准有效且科学计划的功能锻炼，并能通过手机软件向患者提供每日踝泵训练次数及质量，规范动作和记录训练合格率等数据，方便医生了解门诊病人康复训练质量和患者自我纠正康复训练。
本发明为膝关节术后康复训练智能医疗鞋垫，具体由感知系统，传输系统，智能控制模块，中间功能镶嵌层，底面保护层，脚面接触按摩层及防水保护层组成。所述感知系统由陀螺仪和压力传感器组成，陀螺仪和压力传感器能够监测踝泵运动次数和准确性,行走时患肢受力情况，由智能控制模块通过传输系统蓝牙芯片，手机终端实时监测数据，为医护人员提供依据,同时也提高了医护人员的工作效率,有利于了解患者的康复情况,从而可以有效预防病人的患肢肿胀、肌肉萎缩和关节僵硬。
手机终端软件的可视化，感应器技术的巨大进步以及两者连接后的数据分析技术的成功，都为本发明提供了技术保证。
膝关节术后康复训练智能医疗鞋垫，所述记录踝泵数据，监测并记录，通过手机软件向患者提供每日踝泵训练次数及质量，规范动作和记录训练合格率等数据，方便医生了解门诊病人康复训练质量和患者自我纠正康复训练。
附图说明
图1为本发明控制模型框图；
图2为本发明硬件结构框图；
图3为本发明软件模块框图；
图4为本发明控制流程框图；
图5为本发明智能医疗鞋垫示意图之一；
图6为本发明智能医疗鞋垫示意图之二；
图7为本发明智能医疗鞋垫剖面图；
图8为本发明踝泵动作方式图；
图9 为本发明站立患肢受力承重模拟图。
具体实施方式
图5-7所示： 1、智能控制模块，2、蓝牙芯片，3、陀螺仪（计数传感器）4、中间功能镶嵌层5、底面保护层6、脚面接触按摩层7、防水保护层8、扣式电池41、脚趾压力传感器42、脚掌压力传感器43、脚跟压力传感器61、脚趾按摩点，62、脚掌按摩点，63、脚跟按摩点。
图2所示，为硬件结构框图，本设备硬件核心器件有：智能控制模块，蓝牙芯片，陀螺仪（计数传感器），压力传感器，远程数据传输等。
图3所示，为软件模块框图，设备软件主要由以下模块组成，他们分别是：网络连接和数据交换模块、用户运动数据分析与储存模块、运动计划显示模块，运动训练提醒模块、运动情况监测与反馈模块。
图4所示，为控制流程框图：设备采用微机控制，电脑界面显示，设计宗旨是：使用简单灵活，工作稳定可靠，自动化程度高，功能多，维护检测灵活直观，数据安全保密。本发明是一种智能医疗穿戴设备——康复训练鞋垫配套手机终端软件，涉及两套独立又相互补充的传感器（计数传感器、压力传感器），能够监测踝泵运动次数和准确性,行走时患肢受力情况，给患者自我功能锻炼提供可视化数据和监督，并给医护人员提供依据,同时也提高了医护人员的工作效率,有利于了解患者的康复情况。方便医生了解门诊病人康复训练质量和患者自我纠正康复训练。
算法设计：
控制软件采用模块化结构方式，维护方便，运行稳定、可靠；编程算法主要有：时分复用运行控制机制，逻辑判断执行机制，动态端口检测判断机制，顺序执行机制，循环检测机制，纠错判断处理机制，数据安全防护机制，网络数据传输机制，数据显示，训练计划列表切换显示机制等。
时分复用运行控制代码实例：
ORG 0100H
Main: MOV P0, #0FFH
MOV P1, #0FFH
MOV P2, #0FFH
MOV P3, #0FFH
LCALL Spec_Regster_Init
Main_1: MOV A, Main_Pointer
CLR C
SUBB A, #04H
JC Main_2
NOP
NOP
MOV Main_Pointer, #00H
LJMP Main_1
;
Main_2: MOV DPTR, #Task_table
MOV A, Main_Pointer
CLR C
RLC A
ADD A, Main_Pointer
JMP @A+DPTR
NOP
NOP
LJMP Main_1
;
Task_table: LJMP Normal_Cntr
LJMP Water_Cntr
LJMP Pay_Cntr
LJMP Setup_Cntr
NOP
NOP
LJMP Main_1。

Claims (5)

1.一种膝关节术后康复训练智能医疗鞋垫，其特征是包括有感知系统，传输系统，智能控制模块，中间功能镶嵌层，底面保护层，脚面接触按摩层及防水保护层，所述感知系统由陀螺仪和压力传感器组成，陀螺仪和压力传感器能够监测踝泵运动次数和准确性,行走时患肢受力情况，由智能控制模块通过传输系统蓝牙芯片，手机终端实时监测数据，为医护人员提供依据。
2.根据权利要求1所述的膝关节术后康复训练智能医疗鞋垫，其特征是，按平面划分为脚趾感应区，脚掌感应区，脚跟感应区和控制传输区。
3.根据权利要求1所述的膝关节术后康复训练智能医疗鞋垫，其特征是，提醒用户调整踝泵次数和康复过程中患肢受力情况，包括：预设身高、体重、受伤情况、手术类型（选择合适的康复计划），实时采集用户的踝泵次数和患者承重情况；比较所述实时采集到的用户的踝泵次数和患者承重情况与预设的康复标准；根据所述实时采集到的用户的踝泵次数与预设的康复标准的比较结果,确定是否提醒用户调整踝泵次数，和患者承重情况以使得所述实时采集到的用户的承重情况不超出预设的康复标准。
4.根据权利要求1所述的膝关节术后康复训练智能医疗鞋垫，其特征是，记录踝泵数据，监测并记录，患者每日踝泵训练次数及质量，规范动作和记录训练合格率，方便医生了解门诊病人康复训练质量和患者自我纠正康复训练。
5.根据权利要求1所述的膝关节术后康复训练智能医疗鞋垫，其特征是，记录术后足底承重数据，指导患者规范疗程化逐步承重，手机终端实时监测承重数据。
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