CN109620510B - 扁平足智能矫形器及矫形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种扁平足智能矫形器及矫形方法，它包括：鞋子本体，该鞋子本体的鞋底对应使用者的足弓部位设有容纳气囊的空腔，该空腔通过通道与外界连通，该气囊连接进气锁气装置，该进气锁气装置容置在该通道中，该鞋子本体的鞋垫分布设置数个薄膜压力传感器阵列，各该薄膜压力传感器阵列分别对应足底的足跟区域、前足的第一跖区和第五跖区，在该鞋子本体上还设置数据采集控制器，各薄膜压力传感器、存储器和无线通讯器分别与该数据采集控制器连接，该无线通讯器与移动设备进行无线通讯。本发明使扁平足使用者得到很好的矫形效果，通过多次持续矫形，能重塑足底韧带、肌肉的功能，使其恢复到正常组织的功能。

Description

扁平足智能矫形器及矫形方法
技术领域
本发明涉及一种扁平足智能矫形器及矫形方法。
背景技术
随着康复辅具产业的发展和健康关注度的提高，人们对康复辅具的使用要求越来越高，特别是在儿科和青少年阶段发生的扁平足畸形，会引起足部疼痛、腱鞘炎、筋膜炎等疾病的发生，大多数患者采用矫形鞋垫、矫形鞋或足弓垫等辅具来改善畸形或相关症状，无法显示和跟踪矫形效果，只能达到暂时的矫形作用，这里的“暂时”指矫形辅具穿戴一段时间后，需要重新个性化定做，极大的浪费材料和提高了使用者的成本，并且矫治过程无法确定其矫形辅具的有效性和效果，矫形辅具只需一次提高使用者的足弓高度到正常水平，使用期间使用者就会感觉疼痛、不适，同时会出现足底新的并发症；使用效果无法实时监测，实时调整，是目前扁平足足部辅具普遍存在问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种扁平足智能矫形器及矫形方法，它能实时监测足底压力，及时调整足弓高度，有效保障使用者在矫形期内可实现长久、持续和及时的矫治效果，不会出现二次伤害。
为达成上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种扁平足智能矫形器，它包括：鞋子本体，该鞋子本体的鞋底对应使用者的足弓部位设有容纳气囊的空腔，该空腔通过通道与外界连通，该气囊连接进气锁气装置，该进气锁气装置容置在该通道中，该鞋子本体的鞋垫分布设置数个薄膜压力传感器，该薄膜压力传感器对应足底的足跟区域及内外侧部分、前足的第一跖区和第五跖区分布，在该鞋子本体上还设置数据采集控制器，各薄膜压力传感器、存储器和无线通讯器分别与该数据采集控制器连接，该无线通讯器与移动设备进行无线通讯。
优选地，所述进气锁气装置包括气密芯，该气密芯的充气口位于鞋底外侧。
优选地，所述气囊为数个连通的小气囊。
优选地，所述无线通讯器为蓝牙设备。
优选地，所述数据采集控制器缝制在鞋子本体的后跟部位。
优选地，所述数据采集控制器采用抗扭、抗折弯的碳纳米管柔性材料制成。
优选地，所述鞋底的内底部采用不同硬度的EVA材料，足弓区域材料的邵氏硬度为35，该鞋底的内底部其他区域材料邵氏硬度为25-30。
一种基于上述所述的扁平足智能矫形器任一技术方案所实现的扁平足矫形方法，它包括如下步骤
首先让扁平足使用者穿戴好所述扁平足智能矫形器，通过手机APP显示扁平足使用者的足跟区域、前足第一跖区和前足第五跖区的压力强度，通过周期性地向气囊充气来逐步提高足弓高度已达到正常足的压力强度，气囊的充气量以每次充气后足跟区域压力强度会提高0.001-0.005MPa、前足第一跖区压力强度会降低0.005-0.01MPa、第五跖区会提高0.001-0.005MPa为参照。
每次充气使用带有压力刻度的气筒进行充气，气囊充气后每次穿戴30天至35天，每次充气后到下次充气前足底压力强度会保持一个恒定范围，通过手机APP可实时显示。
扁平足使用者穿戴智能矫形器至少12月以上，使用者每天穿戴矫形器的时间为6-8小时，使扁平足使用者的各区的压力强度趋向正常足的压力强度，矫形结束。
本发明的有益效果：在日常的步态运动中，根据足部功能的逐渐提高可实现逐渐调整，避免更换频繁和成本增加，有利于扁平足足部结构的塑型和矫正。本发明通过在鞋底设置充气气囊，在鞋垫对应区域设置压力传感器，通过定期多次逐渐给气囊充气调整足底各区压力强度，通过手机可实时显示各区压力强度是否调整到正常的范围，使扁平足使用者得到很好的矫形效果，通过多次持续矫形，能重塑足底韧带、肌肉的功能，使其恢复到正常组织的功能；在持续矫形期间不会出现二次伤害，另一方面，能够让使用者清楚了解矫形各阶段的状况并及时调整，为后期多方位的智能产品研发提供方法。
附图说明
图1为本发明的扁平足智能矫形鞋的结构示意图。
图2为本发明扁平足智能矫形器的鞋底设置薄膜压力传感器的结构示意图。
图3为图1中B-B向的结构示意图。
图4为图1中A-A向的结构示意图。
图5A为进气锁气装置的结构示意图。(充气状态)
图5B为进气锁气装置的结构示意图。(关闭状态)
图6为本发明的电路组成框图。
具体实施方式
如图1至图6所示，为本发明的扁平足智能矫形器，它包括：鞋子本体1，该鞋子本体1的鞋底11对应使用者的足弓部位设有容纳气囊2的空腔，该空腔通过通道与外界连通，该气囊12连接进气锁气装置(图中未示)，该进气锁气装置容置在该通道中，该进气锁气装置的充气口5设置在鞋底11的外侧壁，该鞋子本体1的鞋垫14分布设置三个薄膜压力传感器阵列3，以阵列的方式设置薄膜压力传感器测得的压力强度的平均值更准确，该薄膜压力传感器阵列3分别对应足底的足跟区域及内外侧部分、前足的第一跖区和第五跖区布置，在该鞋子本体1上还设置数据采集控制器4，各薄膜压力传感器阵列3、存储器和无线通讯器信号端口分别与该数据采集控制器4的信号端口连接，该无线通讯器与移动设备进行无线通讯。
数据采集控制器4采集足底压力强度的数据存储至存储器，然后通过无线通讯器传输至移动设备，该移动设备优选手机，使用者通过手机随时可视化足底压力强度变化情况。实时监测使用者穿戴矫形器一段时间后，足底压力强度的变化情况。依据扁平足内侧足弓受载程度，通过向气囊充气进行内侧足弓区域的实时监测。
所述进气锁气装置包括气密芯，该气密芯的充气口位于鞋底外侧。
所述气囊为数个连通的小气囊。
所述无线通讯器为蓝牙设备。
所述数据采集控制器采用抗扭、抗折弯的碳纳米管柔性材料制成；所述数据采集控制器缝制在鞋子本体的后跟部位。
鞋底采用橡胶材质，足弓的地方的这个硬度稍微大点，邵氏硬度为35；鞋底其他地方的材料为相对较软，邵氏硬度为25-30。
本发明的扁平足智能矫形器通过在足底对应的部位设置薄膜压力传感器，通过手机APP可实时显示足底对应部位的压力强度，使矫形更直观，达到实时调整的矫形目的。
下面详细介绍使用本发明的扁平足矫形器实现的矫形方法：
首先让扁平足使用者穿戴好所述扁平足智能矫形器，通过手机显示扁平足使用者的足跟区域、前足第一跖区和前足第五跖区的压力强度，通过周期性地向气囊充气来逐步提高足弓高度，气囊的充气量以每次充气后足跟区域压力强度会提高0.001-0.005MPa、前足第一跖区压力强度会降低0.005-0.01MPa、第五跖区会提高0.001-0.005MPa为参照。
每次充气使用带有压力刻度的气筒进行充气，气密芯具有很好的气体封闭性，除了人为放气，不存在漏气现象，气囊充气后每次穿戴30天至35天，每次充气后到下次充气前足底压力强度会保持在正常范围，通过手机可实时显示。
为使足部结构塑型逐渐提高和达到较好的矫形效果，扁平足使用者穿戴智能矫形器至少12月以上，使用者每天穿戴矫形器的时间为6-8小时，使扁平足使用者的各区的压力强度趋向正常足的压力强度，矫形结束。
扁平足使用者的足跟区域压力强度为0.18-0.2MPa、前足第一跖区压力强度0.24-0.28MPa、前足第五跖区压力强度为0.08-0.10MPa；正常足的足跟区域压力强度为0.20-0.24MPa、前足第一跖区压力强度为0.15-0.18MPa、前足第五跖区压力强度为0.10-0.12MPa。
当第一调整时，穿戴时间为35天，这个期间会保持足底压力处于第一次调节的正常范围，这样做的目的为了重塑足底韧带、肌肉的功能，使其恢复到正常组织的功能。
第二步，重复第一步步骤，再向次气囊充气再次提高足弓内侧高度，这时足底区域压力强度再次发生变化，趋于第二调节的正常范围内，调整12次后，使扁平足足底压力强度最终调整到正常足的水平。
举例说明，某扁平足使用者，首先通过手机显示其足跟区域压力强度的平均值为0.18MPa、前足第一跖区压力强度的平均值0.28MPa、前足第五跖区压力强度的平均值0.08MPa，然后通过带压力刻度的充气筒对气囊进行第一次充气，参照每次充气前的各区压力值，充完该次后，相应的足跟区域压力值会在充气前的压力值的基础上提高0.001-0.005MPa、前足第一跖区压力强度会在该充气前的压力值的基础降低0.005-0.01MPa以及第五跖区压力强度会在该充气前的压力值的基础提高0.001-0.005MPa，每隔30-35天充气一次，直到足跟区域压力强度提高到0.20-0.24MPa范围内、第一跖区压力强度为0.15-0.18MPa范围内、第五跖区压力强度为0.10-0.12MPa范围内，即达到正常足的压力强度范围，完成矫形。
扁平足使用者得到通过该矫形方法可很好的达到矫形效果，通过多次持续矫形，能重塑足底韧带、肌肉的功能，使其恢复到正常组织的功能，在矫形期间不会出现二次伤害。

Claims (5)

1.一种扁平足智能矫形器，其特征在于：它包括：鞋子本体，该鞋子本体的鞋底对应使用者的足弓部位设有容纳气囊的空腔，该空腔通过通道与外界连通，该气囊连接进气锁气装置，该进气锁气装置容置在该通道中，所述气囊为数个连通的小气囊，所述鞋底的内底部采用不同硬度的EVA材料，足弓区域材料的邵氏硬度为35，该鞋底的内底部其他区域材料邵氏硬度为25-30，该鞋子本体的鞋垫分布设置数个薄膜压力传感器阵列，各该薄膜压力传感器阵列分别对应足底的足跟区域、前足的第一跖区和第五跖区布置，在该鞋子本体上还设置数据采集控制器，各薄膜压力传感器、存储器和无线通讯器分别与该数据采集控制器连接，该无线通讯器与移动设备进行无线通讯，扁平足使用者的足跟区域压力强度为0.18-0.2MPa、前足第一跖区压力强度0.24-0.28MPa、前足第五跖区压力强度为0.08-0.10MPa；通过该移动设备显示扁平足使用者的足跟区域、前足第一跖区和前足第五跖区的压力强度的平均值，通过周期性地向气囊充气来逐步提高足弓高度，直至达到正常足的压力强度，气囊的充气量以每次充气后，足跟区域压力强度提高0.001MPa-0.005MPa、前足第一跖区压力强度降低0.005MPa-0.01MPa以及第五跖区提高0.001MPa-0.005MPa为参准，直至达到正常足的足跟区域压力强度为0.20-0.24MPa、前足第一跖区压力强度为0.15-0.18MPa、前足第五跖区压力强度为0.10-0.12MPa。
2.根据权利要求1所述的扁平足智能矫形器，其特征在于：所述进气锁气装置包括气密芯，该气密芯的充气口位于鞋底外侧。
3.根据权利要求1所述的扁平足智能矫形器，其特征在于：所述无线通讯器为蓝牙设备。
4.根据权利要求1所述的扁平足智能矫形器，其特征在于：所述数据采集控制器缝制在鞋子本体的后跟部位。
5.根据权利要求1所述的扁平足智能矫形器，其特征在于：所述数据采集控制器采用抗扭、抗折弯的碳纳米管柔性材料制成。
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