CN107692964A - 智能关节康复锻炼系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械领域，公开了一种智能关节康复锻炼系统，其包括膝关节支具或肘关节支具或手指支具，以及控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端，所述膝关节支具或肘关节支具的转动部分设有角度传感器，所述手指支具中设有弯曲传感器，所述角度传感器或弯曲传感器依次与所述控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端通信连接；以实现患者康复锻炼的角度和次数实时记录并存储于所述控制单元，并通过患者智能手机显示并上传到所述远端服务器，并反馈给医生。本发明能够将患者膝关节、肘关节、手指诸关节康复锻炼的角度和次数进行量化，且将数据存储、反馈给医生，使医生可以监督并指导患者进行康复训练。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种智能关节康复锻炼系统。
背景技术
关节的运动损伤与退行性疾病，严重影响人类生活。近年来，随着人工关节置换，以及关节韧带重建手术的逐渐成熟和普及，一大批患者可以得到有效的治疗。但该类手术后，需要较长时期的康复锻炼，限于床位有限以及康复医学科在我国发展程度较差，多数患者的康复锻炼在家自己进行，而术后限于疼痛等原因，往往锻炼效果不理想，且医生不能及时掌握和督促患者康复锻炼情况。导致了手术后关节僵直，活动范围受限等并发症。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何将患者膝关节、肘关节、手指诸关节康复锻炼的角度和次数进行量化，且将数据存储、反馈给医生，使医生可以监督并指导患者进行康复训练。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种智能关节康复锻炼系统，其包括膝关节支具或肘关节支具，以及控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端，所述膝关节支具或肘关节支具的转动部分设有角度传感器，所述角度传感器依次与所述控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端通信连接；以实现患者康复锻炼的角度和次数实时记录并存储于所述控制单元，并通过患者智能手机显示并上传到所述远端服务器，并反馈给医生。
另一方面，本发明还提供一种智能关节康复锻炼系统，其包括手指支具、控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端，所述手指支具中设有弯曲传感器，所述弯曲传感器依次与所述控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端通信连接；以实现患者康复锻炼的角度和次数实时记录并存储于所述控制单元，并通过患者智能手机显示并上传到所述远端服务器，并反馈给医生。
其中，所述角度传感器和控制单元封装于所述膝关节支具中；所述膝关节支具包括两根支杆和连接两根支杆的膝关节旋转轴，所述角度传感器与所述膝关节旋转轴重叠设置，两根所述支杆分别用于固定于患者大腿和小腿侧方，所述膝关节旋转轴对应与膝关节同步转动。
其中，所述角度传感器和控制单元封装于所述肘关节支具中；所述肘关节支具包括两根支杆和连接两根支杆的肘关节旋转轴，所述角度传感器与所述肘关节旋转轴重叠设置，两根所述支杆分别用于固定于患者上臂和前臂侧方，所述肘关节旋转轴对应与肘关节同步转动。
其中，所述弯曲传感器和控制单元封装于所述手指支具中；所述手指支具包括柔性壳体，所述弯曲传感器沿所述柔性壳体的长度方向设于所述柔性壳体内，所述柔性壳体上间隔设有两个指扣，所述手指支具用于贴在患者手指的背面，两个所述指套分别套设在手指关节的两侧，所述弯曲传感器可随手指同步弯曲。
其中，所述控制单元包括主控线路板、微控制器、检测模块、存储模块、无线通信模块、显示模块、时间模块和电源模块，所述微控制器和检测模块集成在所述主控线路板上，所述角度传感器、存储模块、无线通信模块、显示模块、时间模块和电源模块分别与所述主控线路板连接，所述无线通信模块与所述患者智能手机通信连接。
其中，所述控制单元包括主控线路板、微控制器、检测模块、存储模块、无线通信模块、显示模块、时间模块和电源模块，所述微控制器和检测模块集成在所述主控线路板上，所述弯曲传感器、存储模块、无线通信模块、显示模块、时间模块和电源模块分别与所述主控线路板连接，所述无线通信模块与所述患者智能手机通信连接。
其中，所述控制单元还包括外壳，所述主控线路板、微控制器、检测模块、存储模块、无线通信模块、显示模块、时间模块和电源模块均设于所述外壳中。
其中，所述外壳上设有与所述显示模块对应连接的显示屏。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的一种智能关节康复锻炼系统，其包括膝关节支具或肘关节支具或手指支具、以及控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端，所述膝关节支具或肘关节支具的转动部分设有角度传感器，所述手指支具中设有沿手指支具长度方向设置的弯曲传感器，所述角度传感器或弯曲传感器依次与所述控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端通信连接；以实现患者康复锻炼的角度和次数实时记录并存储于所述控制单元，并通过患者智能手机显示并上传到所述远端服务器，并反馈给医生，供医生调阅、参考，并将指导意见反馈给患者。从而使医生可以监督并指导患者进行康复训练，解决了患者在家进行康复锻炼不科学、不充分的重大问题。
附图说明
图1为本发明实施例1一种智能关节康复锻炼系统中控制单元与角度传感器连接的原理图；
图2为本发明实施例1一种智能关节康复锻炼系统的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面通过三个具体实施例来说明本发明：
实施例1
如图2所示，为本发明提供的一种智能关节康复锻炼系统，其包括膝关节支具、控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端，所述膝关节支具的转动部分设有角度传感器，具体地，所述角度传感器和控制单元封装于所述膝关节支具中，所述膝关节支具包括两根支杆和连接两根支杆的膝关节旋转轴，所述角度传感器与所述膝关节旋转轴重叠设置，两根所述支杆分别用于固定于患者大腿和小腿侧方，所述膝关节旋转轴对应与膝关节同步转动，所述角度传感器依次与所述控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端通信连接；以实现患者康复锻炼的角度和次数实时记录并存储于所述控制单元，并通过患者智能手机显示并上传到所述远端服务器，远端服务器对该患者的膝关节数据进行分析及评估，并将结果反馈给医生，供医生调阅、参考，并将指导意见反馈给患者，使医生能够无线监测患者膝关节功能锻炼情况，从而可以监督并指导患者进行康复训练，解决了患者在家进行康复锻炼不科学、不充分的重大问题。
如图1所示，所述控制单元包括主控线路板、微控制器、检测模块、存储模块、无线通信模块、显示模块、时间模块和电源模块，所述微控制器和检测模块集成在所述主控线路板上，所述角度传感器、存储模块、无线通信模块、显示模块、时间模块和电源模块分别与所述主控线路板连接，所述无线通信模块与所述患者智能手机通信连接，例如，与患者智能手机中的蓝牙模块实现无线通信连接。
所述控制单元还包括外壳，所述主控线路板、微控制器、检测模块、存储模块、无线通信模块、显示模块、时间模块和电源模块均设于所述外壳中；所述外壳上设有与所述显示模块对应连接的显示屏。所述角度传感器可以将膝关节屈伸角度转换成电压信号，电压信号经过微控制器处理后，通过显示屏例如LED显示屏显示，存储在存储器中，并通过无线通信模块与患者智能手机端进行数据通信。
通过无线通信的方式，控制单元可以将数据实时或存储后上传到患者智能手机端，患者出院时，医生根据所行的手术类型，给患者制定康复锻炼的方案，术后患者佩戴封装了智能关节康复锻炼系统的膝关节支具进行膝关节活动的康复锻炼，通过角度传感器可以实时测量患者关节屈曲、伸直的角度，该数据可以实时显示在患者智能手机上，或者存储于控制单元的存储器中，择期上传到智能手机，通过智能手机可以将数据上传至远端服务器上，并对该患者的数据进行分析及评估，将结果发送给医生，并将医生的指导意见发送给患者，指导和监督患者正确的进行关节康复。
实施例2
实施例2与实施例1的区别仅在于：本发明的一种智能关节康复锻炼系统，包括肘关节支具，所述肘关节支具的转动部分设有角度传感器，具体地，所述角度传感器和控制单元封装于所述肘关节支具中；所述肘关节支具包括两根支杆和连接两根支杆的肘关节旋转轴，所述角度传感器与所述肘关节旋转轴重叠设置，两根所述支杆分别用于固定于患者上臂和前臂侧方，所述肘关节旋转轴对应与肘关节同步转动，所述角度传感器依次与所述控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端通信连接；以实现患者康复锻炼的角度和次数实时记录并存储于所述控制单元，并通过患者智能手机显示并上传到所述远端服务器，远端服务器对该患者的肘关节数据进行分析及评估，并将结果反馈给医生，供医生调阅、参考，并将指导意见反馈给患者，使医生能够无线监测患者肘关节功能锻炼情况，从而可以监督并指导患者进行康复训练。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：本发明提供的一种智能关节康复锻炼系统，其包括手指支具，所述手指支具中设有沿手指支具长度方向设置的弯曲传感器，具体地，所述弯曲传感器和控制单元优选封装于所述手指支具中；所述手指支具可以包括柔性壳体，例如由橡胶材料制成，所述弯曲传感器沿所述柔性壳体的长度方向设于所述柔性壳体内，所述柔性壳体上间隔设有两个指扣，所述指扣优选采用可以打开便于扣合的形式，例如魔术贴或尼龙搭扣等，所述手指支具用于沿手指的长度方向贴在患者手指的背面，两个所述指套分别套设在手指关节的两侧，将手指支具固定在患者的手指上，所述弯曲传感器可随手指同步弯曲。当然，也可以直接将所述弯曲传感器作为手指支具，所述控制单元与所述弯曲传感器的一端连接，将弯曲传感器直接贴在手指的背面，利用尼龙搭扣扣合固定，也能够达到同样的效果；所述弯曲传感器依次与所述控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端通信连接；以实现患者康复锻炼的角度和次数实时记录并存储于所述控制单元，并通过患者智能手机显示并上传到所述远端服务器，远端服务器对该患者的手指关节数据进行分析及评估，并将结果反馈给医生，供医生调阅、参考，并将指导意见反馈给患者，使医生能够无线监测患者手指关节功能锻炼情况，从而可以监督并指导患者进行康复训练。
所述弯曲传感器、存储模块、无线通信模块、显示模块、时间模块和电源模块分别与所述主控线路板连接，所述无线通信模块与所述患者智能手机通信连接。所述弯曲传感器可以将手指关节屈伸角度转换成电压信号，电压信号经过微控制器处理后，通过显示屏显示，存储在存储器中，并通过无线通信模块与患者智能手机端进行数据通信。
由以上实施例可以看出，本发明应用于膝关节、肘关节、手指诸关节治疗后康复过程中，能够无线监测患者关节功能锻炼情况，并且可以存储、记录、上传数据，并与医生形成信息沟通，使医生可以监督并指导患者进行康复训练。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种智能关节康复锻炼系统，其特征在于，包括膝关节支具或肘关节支具，以及控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端，所述膝关节支具或肘关节支具的转动部分设有角度传感器，所述角度传感器依次与所述控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端通信连接；以实现患者康复锻炼的角度和次数实时记录并存储于所述控制单元，并通过患者智能手机显示并上传到所述远端服务器，并反馈给医生。
2.一种智能关节康复锻炼系统，其特征在于，包括手指支具、控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端，所述手指支具中设有弯曲传感器，所述弯曲传感器依次与所述控制单元、患者智能手机、远端服务器和医生终端通信连接；以实现患者康复锻炼的角度和次数实时记录并存储于所述控制单元，并通过患者智能手机显示并上传到所述远端服务器，并反馈给医生。
3.根据权利要求1所述的智能关节康复锻炼系统，其特征在于，所述角度传感器和控制单元封装于所述膝关节支具中；所述膝关节支具包括两根支杆和连接两根支杆的膝关节旋转轴，所述角度传感器与所述膝关节旋转轴重叠设置，两根所述支杆分别用于固定于患者大腿和小腿侧方，所述膝关节旋转轴对应与膝关节同步转动。
4.根据权利要求1所述的智能关节康复锻炼系统，其特征在于，所述角度传感器和控制单元封装于所述肘关节支具中；所述肘关节支具包括两根支杆和连接两根支杆的肘关节旋转轴，所述角度传感器与所述肘关节旋转轴重叠设置，两根所述支杆分别用于固定于患者上臂和前臂侧方，所述肘关节旋转轴对应与肘关节同步转动。
5.根据权利要求2所述的智能关节康复锻炼系统，其特征在于，所述弯曲传感器和控制单元封装于所述手指支具中；所述手指支具包括柔性壳体，所述弯曲传感器沿所述柔性壳体的长度方向设于所述柔性壳体内，所述柔性壳体上间隔设有两个指扣，所述手指支具用于贴在患者手指的背面，两个所述指套分别套设在手指关节的两侧，所述弯曲传感器可随手指同步弯曲。
6.根据权利要求1所述的智能关节康复锻炼系统，其特征在于，所述控制单元包括主控线路板、微控制器、检测模块、存储模块、无线通信模块、显示模块、时间模块和电源模块，所述微控制器和检测模块集成在所述主控线路板上，所述角度传感器、存储模块、无线通信模块、显示模块、时间模块和电源模块分别与所述主控线路板连接，所述无线通信模块与所述患者智能手机通信连接。
7.根据权利要求2所述的智能关节康复锻炼系统，其特征在于，所述控制单元包括主控线路板、微控制器、检测模块、存储模块、无线通信模块、显示模块、时间模块和电源模块，所述微控制器和检测模块集成在所述主控线路板上，所述弯曲传感器、存储模块、无线通信模块、显示模块、时间模块和电源模块分别与所述主控线路板连接，所述无线通信模块与所述患者智能手机通信连接。
8.根据权利要求6或7所述的智能关节康复锻炼系统，其特征在于，所述控制单元还包括外壳，所述主控线路板、微控制器、检测模块、存储模块、无线通信模块、显示模块、时间模块和电源模块均设于所述外壳中。
9.根据权利要求8所述的智能关节康复锻炼系统，其特征在于，所述外壳上设有与所述显示模块对应连接的显示屏。
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