CN108283337A - 一种下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋，包括高筒靴本体，高筒靴本体包括鞋筒和鞋底，鞋筒内安装有红外加热系统；鞋底内安装有弹性装置、垫脚装置、控制芯片、电池；弹性装置安装在的鞋底的脚跟处，鞋底包括内空的硬杂木和软鞋垫，软鞋垫位于内空的硬杂木上方，软鞋垫与人脚底接触；硬杂木下方设置有凹槽；垫脚装置为圆柱体或长方体，垫脚装置镶嵌在硬杂木下方的内，凹槽位于的鞋底的脚跟和脚掌之间的位置；控制芯片和电池均安装在鞋跟内部的中空的空间内。本发明的实际应用除了对下肢静脉曲张炎症类患者进行有效方便的辅助治疗，而且对长期站立型工作的有初步疾病症状未达到治疗标准的患者可以进行有效的锻炼性预防。

Description

一种下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋

技术领域

本发明涉及一种辅助治疗鞋，具体涉及一种能对下肢静脉曲张炎症类患者进行有效方便的辅助治疗的下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋。

背景技术

我们日常生活常见的下肢静脉曲张，其形成原因就是下肢静脉血流不畅，而下肢静脉血流不畅最主要的原因就是缺乏运动，长时间不锻炼，使血流缓慢，淤滞下肢。如果血流长期得不到改善，日积月累可能破坏静脉瓣膜，导致静脉压过高，从而形成静脉曲张。静脉曲张危害：(1)、影响腿部美观；(2)、静脉损伤；(3)、水肿合并湿疹；(4)、溃疡；(5)、坏死等。

原发性下肢静脉曲张是指单纯涉及隐静脉，浅静脉伸张，迂曲而呈曲张状态，多发生于从事持久站立工作、体力活动强度高，或久坐少动的人。

相关血流动力学研究显示，在下肢，浅静脉占回心血量的10％～15％,深静脉占85％～90％。下肢静脉血流能对抗重力作用向心回流，主要依赖于1：静脉瓣膜向心单向开放功能，起向心导引血流并阻止逆向血流的作用。其开闭的原理是下肢骨骼肌收缩时，近心端静脉瓣开放，回心静脉血流增加；远端静脉瓣关闭，从而防止静脉反流。下肢骨骼肌舒张时，近心端静脉瓣关闭，防止静脉反流；远端静脉瓣开放，以便收集远端静脉血。2：肌关节泵的动力功能，起着驱使静脉血流向心回流及降低静脉压的作用。3：其他因素，心脏搏动和胸腔内负压对周围静脉血的向心吸引作用。

下肢静脉压与活动与否密切相关。以踝部平均静脉压为例，在静息态仰卧位时仅12～18mmHg,坐位时升至56mmHg,立位时高达85mmHg。下肢活动时，小腿肌泵每次收缩排血量30～40ml,使肌组织血容量降低50％，足部静脉压下降60％～80％。因此长时间的静息态坐、立位，下肢远侧的静脉处于高压与淤血状态。

据统计，我国下肢静脉曲张的发病率为8％左右，该病多见于长期站立工作的人，如交通民警、教师、手术医生、工厂的车、钳、刨、铣工和相当多强体力劳动者，以及孕妇和体形高大粗壮的人。目前手术是治疗的根本方法，因此预防下肢静脉曲张对高危人群非常重要。最主要的方法就是加强锻炼，增加腓肠肌运动量，从而促进血液循环，加快血液流速，有效地促进机体对营养的吸收利用和对废物的代谢是关键。

目前还没有一种辅助的下肢静脉炎和静脉曲张的治疗鞋。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种能对下肢静脉曲张炎症类患者进行有效方便的辅助治疗的下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋，所述下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋包括：高筒靴本体，高筒靴本体包括鞋筒和鞋底，鞋筒内安装有红外加热系统；鞋底内安装有弹性装置、垫脚装置、控制芯片、电池；弹性装置安装在的鞋底的脚跟处，鞋底包括内空的硬杂木和软鞋垫，软鞋垫位于内空的硬杂木上方，软鞋垫与人脚底接触；硬杂木下方设置有凹槽；垫脚装置为圆柱体或长方体，垫脚装置镶嵌在硬杂木下方的内，凹槽位于的鞋底的脚跟和脚掌之间的位置；控制芯片和电池均安装在鞋跟内部的中空的空间内。

在本发明的具体实施例子中，所述控制芯片包括：单片机中央处理器，时钟复位电路、定时器电路、温度控制器、LED加热显示电路、脉冲强度遥控器、波形放大整形调整电路、脉冲电疗强度控制电路；时钟复位电路、定时器电路、温度控制器、LED加热显示电路、波形放大整形调整电路、脉冲电疗强度控制电路均与单片机中央处理器连接在一起，脉冲强度遥控器通过红外遥控脉冲控制供电的时间。

在本发明的具体实施例子中，所述高筒靴本体还设置有加热指示灯。

在本发明的具体实施例子中，所述硬杂木的厚度范围为4-7mm，软鞋垫的厚度范围为2-5mm。

在本发明的具体实施例子中，所述高筒靴本体的表面外面设置两根将鞋筒紧贴小腿部的80-120mm宽的尼龙搭扣。

在本发明的具体实施例子中，外接电源充电通过USB口与鞋跟里的电池链接，高筒靴本体上安装红绿两个LED指示灯，电压不足时红色LED指示灯亮，充电到正常值时绿色LED指示灯亮。

在本发明的具体实施例子中，所述垫脚装置为圆柱体，凹槽为圆弧凹槽，圆弧凹槽的尺寸半径范围为12-20mm，总体长范围为50-90mm,镶嵌圆柱体状的垫脚装置与圆弧凹槽配套使用。

在本发明的具体实施例子中，所述垫脚装置为长方体,凹槽为方凹槽，方凹槽的宽度范围为12-20mm，深度范围为12-20mm，总体长范围为50-90mm，镶嵌长方体状的垫脚装置与方凹槽配套使用。

本发明的积极进步效果在于：本发明提供的下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋，本发明的实际应用除了对下肢静脉曲张炎症类患者进行有效方便的辅助治疗，而且对长期站立型工作的有初步疾病症状未达到治疗标准的患者可以进行有效的锻炼性预防。且治疗方式简单可靠。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的控制芯片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

图1为本发明中的整体结构示意图，本发明提供的治疗鞋采用机电一体化的形式，外形见图1，像一双高筒靴子，外面设置两根80-120mm宽的尼龙扣，将鞋筒紧贴小腿部。

本发明提供的下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋包括：高筒靴本体1，高筒靴本体1包括鞋筒2和鞋底3，鞋筒2内安装有红外加热系统4；鞋底3内安装有弹性装置10、垫脚装置5、控制芯片6、电池7；弹性装置10安装在的鞋底3的脚跟处，鞋底3包括内空的硬杂木8和软鞋垫9，软鞋垫9位于内空的硬杂木8上方，软鞋垫9与人脚底接触；硬杂木8下方设置有凹槽12；垫脚装置5为圆柱体或长方体，垫脚装置5镶嵌在硬杂木8下方的内，凹槽12位于的鞋底3的脚跟和脚掌之间的位置；控制芯片6和电池7均安装在鞋跟内部的中空的空间11内，高筒靴本体1还设置有加热指示灯13，硬杂木8的厚度范围为4-7mm，软鞋垫9的厚度范围为2-5mm。

高筒靴本体的表面外面设置两根将鞋筒紧贴小腿部的80-120mm宽的尼龙搭扣15。

外接电源充电通过USB口14与鞋跟里的电池7链接，高筒靴本体1上安装红绿两个LED指示灯，电压不足时红色LED指示灯亮(指示灯图上没有显示)，充电到正常值时绿色LED指示灯亮。

图2为本发明的控制芯片的结构示意图。如图2所示，控制芯片6包括：单片机中央处理器601，时钟复位电路602、定时器电路603、温度控制器604、LED加热显示电路605、脉冲强度遥控器606、波形放大整形调整电路607、脉冲电疗强度控制电路608；时钟复位电路602、定时器电路603、温度控制器604、LED加热显示电路605、波形放大整形调整电路607、脉冲电疗强度控制电路608均与单片机中央处理器601连接在一起，脉冲强度遥控器606通过红外遥控脉冲控制供电的时间。

本发明的垫脚装置可以有两种：圆柱体或长方体；当垫脚装置为圆柱体时，凹槽12为圆弧凹槽，圆弧凹槽的尺寸半径范围为12-20mm,总体长范围为50-90mm，镶嵌圆柱体状的垫脚装置与圆弧凹槽配套使用；当垫脚装置为长方体时,凹槽12为方凹槽，方凹槽的宽度范围为12-20mm，深度范围为12-20mm，总体长范围为50-90mm，镶嵌长方体状的垫脚装置与方凹槽配套使用。以上参数可以根据现场需求选择不同的参数。

本发明利用脚的动作完成提高后脚跟使小腿肚绷紧5分钟左右，利用脚的动作返回原位休息一分钟，再重复上述动作，一个疗程控制在45分钟左右，每天治疗2-3个疗程。当脚后跟稍微向后移动10mm，后脚跟压住弹簧即可进入正常行走的休息状态。在人体的脚进入治疗鞋中的时候，小腿肚处于绷紧的状态中，后脚跟翘起杠杆前面压下，启动装在鞋底的微动开关，围裹小腿肚的治疗鞋上部的内侧安装的红外加热和脉冲电疗进入治疗加热状态。控制系统安装在鞋跟部，由可反复充电的高能量锂电池供电。电路由功能齐全的ATmega162-16AU单片机和简单的外围电路组成。治疗休息过程中可以通过电源适配器进行充电。鞋跟部是用质地良好的金属制成，可以灵活的拔插。充电通过USB口与鞋跟里的锂电池链接，安装红绿两个LED指示灯，电压不足时红色LED指示灯ON,充电到正常值时绿色LED指示灯ON。

本发明采用杠杆的基本原理，将经过多次试验和计算的圆棍置于治疗鞋的中部，质地坚硬的鞋垫中部装置有半圆弧状的锁固部件，当后脚跟向后移动10mm左右，由于杠杆的作用，后脚跟踩住压簧进入正常行走或站立状态持续五--八分钟，(视人体的承受力而定)中间返回正常状态休息大约一分钟左右继续重复上述运动，鞋底部的微型喇叭会发出“继续治疗”的提示。当第一次人体脚进入治疗鞋后，脚后跟通过杠杆作用启动治疗开关同步进入治疗状态，循环往复，脉冲治疗和红外热疗间歇性进行。直至到第45分钟为止结束治疗。在此治疗过程中，患者可以根据自己的承受能力用手中的遥控器对远红外加热温度和中频治疗强度进行微调。

本发明中频脉冲治疗仪的波形发生器功能由ATmega162-16AU单片机实现，ATmega162-16AU单片机有8位AVR微处理器，有16KB可编程Flash,具有Mini化、智能化，抗干扰能力强，集成度高，实用性好,功耗低和同时进行多路连接等特点。同时，ATmega16是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega16的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以减缓系统在功耗和处理速度之间的矛盾,Tmega16AVR内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与运算逻单元(ALU)相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的数据吞吐率。ATmega162-16AU单片机的功能更加齐全，不仅有良好的耐用性、可延伸性，应用的前景十分广泛，领域更加宽广，智能化程度更高。在工作状态下功耗仅为1.1ma，静态情况下功耗低至0.35ma。单片机内部的多功能定时，计数器在软件控制下产生所需的各种波形。为了防止脉冲电疗对患者的突然刺激，我们采用软启动方式进行触发。让患者以循序渐进的方式来接受脉冲电疗。在治疗方案的设计上：分别用来设置单片机输出的被形和显示波形参数及其它状态信息为得到较好的电疗效果，直接将临床验证有效的治疗静脉曲张脉管炎和静脉炎的波形方案(包括脉冲形状、频率、宽度、幅度、断续时间、凋制关系等)设计成处方形式，通电后进入治疗状态。为了具有非对称零电荷输出功能，保证了治疗的有效和舒适，其自动增益和光耦隔离使输出功率可满足脉冲电疗和和模拟按摩同时使用，微处理器控制的治疗技术可以精确控制治疗温度等特点，保证疗效和患者安全。新型中频脉冲电疗仪的功能强弱默认设置为中低档。患者在使用中可以通过手中的遥控器进行强度调整。通过进口超声多普勒设备进行治疗跟踪探测，在脚后跟上翘小腿肌肉处于运动状态下下肢的血流量明显加快，在远红外加热和中频脉冲电疗启动后的两分钟后血流速度加快的速度提高了将近一倍。由此可见增加脉冲电疗和远红外加热可以收到明显的的效果。远红外加热组件通过单片机进行控制，为了降低能量消耗采用碳纤维低功耗低电压加热材料，通过安装在辅助治疗鞋底部的微型脚底开关启动后，由ATmega162-16AU单片机的I/O口发出加热启动信号，通过FLKM小型继电器接通电源对碳纤维进行加热，为防止电路失控造成加温异常，我们还在电路中设计了温控电路来确保红外加热的稳定可靠。采用的是一个外形酷似晶体三极管的DS18B20，它的核心功能是它可以直接读出数字的温度数值。温度传感器的精度为用户可编程的9，10，11或12位，分别以0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃增量递增，在上电状态下默认的精度为12位。DS18B20启动后保持低功耗等待状态,当需要执行温度测量和AD转换时，总线控制器必须发出]命令。转换完以后，产生的温度数据以两个字节的形式被存储到高速暂存器的温度寄存器中，DS18B20继续保持等待状态。DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高度的暂存器RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPROM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。在设计中可按照R0和R1位来设定DS18B20的精度。上电默认设置：R0＝1、R1＝1(12位精度)。同时为了提高电能效率，在电路中对加热组件采用脉冲通电形式维持供电，实践证明可以明显的提高锂电池的工作效率。

本发明可以设计为两种形式，上面介绍的为家用型，主要采用可以反复充电的锂电池作为辅助治疗鞋的电源，可以在移动的状态下进行治疗，工作在直流状态下。本发明另一种为豪华型，是一款固定式的，直接采用交流220V供电，脚后跟的部位的升降是通过单片机控制来实现，由编制程序按照设定的时间间隔控制下肢的肢体运动，达到辅助治疗的效果，同时为了安全分别在安全位置设置了限位保护。本发明的实际应用除了对下肢静脉曲张炎症类患者进行有效方便的辅助治疗，而且对长期站立型工作的有初步疾病症状未达到治疗标准的患者可以进行有效的锻炼性预防。

应用超声多普勒技术，对40位志愿者穿着本发明治疗鞋前后及红外加入和脉冲电疗后的腘静脉血流的最大流速进行对比测量研究。

下表是一份应用超声多普勒技术测量我们设计的治疗鞋穿着前后及红外加入和脉冲电疗后的血流速度一组数据图：

表1应用超声多普勒技术对不同年龄组应用治疗鞋穿着前后，腘静脉血流最大速度测量比较的表。

1：采样静脉腘静脉

2：采样时间(5—10)分钟

3：血流速度(cm/s)

测试用超声设备型号：PHILIPS IU22

表中的P为假设检验中的P值，假设检验是推断统计中的一项重要内容。用SAS、SPSS等专业统计软件进行假设检验，在假设检验中常见到P值(P-Value，Probability，Pr)，P值是进行检验决策的另一个依据。

P值即概率，反映某一事件发生的可能性大小。统计学根据显著性检验方法所得到的P值，一般以P<0.05为有统计学差异，P<0.01为有显著统计学差异，P<0.001为有极其显著的统计学差异。其含义是样本间的差异由抽样误差所致的概率小于0.05、0.01、0.001。实际上，P值不能赋予数据任何重要性，只能说明某事件发生的几率。统计结果中显示Pr>F，也可写成Pr(>F)，P＝P{F0.05>F}或P＝P{F0.01>F}。

研究结果显示，治疗鞋穿着前后，腘静脉血流最大速度明显加快，统计结果有显著意义(p＜0.001)。红外加入和脉冲电疗前后，腘静脉血流最大速度也明显加快，统计结果有显著意义(p＜0.001)。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋，其特征在于：所述下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋包括：高筒靴本体，高筒靴本体包括鞋筒和鞋底，鞋筒内安装有红外加热系统；鞋底内安装有弹性装置、垫脚装置、控制芯片、电池；弹性装置安装在的鞋底的脚跟处，鞋底包括内空的硬杂木和软鞋垫，软鞋垫位于内空的硬杂木上方，软鞋垫与人脚底接触；硬杂木下方设置有凹槽；垫脚装置为圆柱体或长方体，垫脚装置镶嵌在硬杂木下方的内，凹槽位于的鞋底的脚跟和脚掌之间的位置；控制芯片和电池均安装在鞋跟内部的中空的空间内。

2.根据权利要求1所述的下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋，其特征在于：所述控制芯片包括：单片机中央处理器，时钟复位电路、定时器电路、温度控制器、LED加热显示电路、脉冲强度遥控器、波形放大整形调整电路、脉冲电疗强度控制电路；时钟复位电路、定时器电路、温度控制器、LED加热显示电路、波形放大整形调整电路、脉冲电疗强度控制电路均与单片机中央处理器连接在一起，脉冲强度遥控器通过红外遥控脉冲控制供电的时间。

3.根据权利要求1所述的下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋，其特征在于：所述高筒靴本体还设置有加热指示灯。

4.根据权利要求1所述的下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋，其特征在于：所述硬杂木的厚度范围为4-7mm，软鞋垫的厚度范围为2-5mm。

5.根据权利要求1所述的下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋，其特征在于：所述高筒靴本体的表面外面设置两根将鞋筒紧贴小腿部的80-120mm宽的尼龙搭扣。

6.根据权利要求1所述的下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋，其特征在于：外接电源充电通过USB口与鞋跟里的电池链接，高筒靴本体上安装红绿两个LED指示灯，电压不足时红色LED指示灯亮，充电到正常值时绿色LED指示灯亮。

7.根据权利要求1所述的下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋，其特征在于：所述垫脚装置为圆柱体，凹槽为圆弧凹槽，圆弧凹槽的尺寸半径范围为12-20mm，总体长范围为50-90mm,镶嵌圆柱体状的垫脚装置与圆弧凹槽配套使用。

8.根据权利要求1所述的下肢静脉炎和静脉曲张的辅助治疗鞋，其特征在于：所述垫脚装置为长方体，凹槽为方凹槽，方凹槽的宽度范围为12-20mm，深度范围为12-20mm，总体长范围为50-90mm，镶嵌长方体状的垫脚装置与方凹槽配套使用。