CN109745671B - 一种辅助肘关节骨折主动康复的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种辅助肘关节骨折主动康复的装置，包括依次连接的上臂装置，前臂装置和主控装置；上臂装置包括上臂护托，上臂护托的外侧面设置卡槽，卡槽内卡接上臂夹板，上臂护托的左右两端连接袖带，袖带连接传感器；主控装置包括与前臂装置连接的壳体，壳体的表面安装触摸显示屏，壳体内部安装电路板、三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计。医生可以将病人的康复方案输入该装置，病人在主动康复过程中的康复数据也会被记录下来供医生参考。从而将骨折康复从盲目化、经验化发展为精准化、数字化、客观化。

Description

一种辅助肘关节骨折主动康复的装置

技术领域

本发明涉及术后康复器材，具体涉及一种能够量化病人用力大小、拉伸角度、训练时长的促进肘关节骨折主动康复的装置，用以辅助上肢肘关节骨折康复训练。

背景技术

术后康复是骨折治疗的重要组成部分，其重要性不亚于诊治过程。在康复过程中如何活动患肢至关重要，活动幅度过大则可能造成患肢二次骨折，活动幅度过小则可能影响患肢的功能恢复。因此，如何适当的进行康复训练是决定术后功能恢复效果的关键因素。

康复训练遵循的原则为“减轻疼痛、增加关节活动度、增强肌肉力量与耐力”。适当的运动可以加快骨折部分康复。具体来说，通过运动锻炼, 促进患者血液循环加快, 从而提高骨组织中的血流量, 进而形成新骨。通过对患者制定科学的、合理的运动训练计划，促使患者内源性睾酮生成, 从而刺激骨细胞繁殖, 促进新骨的生成, 并且提高骨量和骨密度。但是，在目前临床骨折康复指导中，主要依赖患者自身感觉进行康复，有的患者忍耐力强，康复幅度大、次数多，则容易导致骨不连或二次损伤，而有的患者忍耐力差，康复幅度小、次数少，则容易导致功能康复效果不佳。此外，康复过程是循序渐进的，不同康复阶段对应的康复方案不同，医生很难跟踪患者康复过程，从而难以动态指导病患康复。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种辅助肘关节骨折主动康复的装置，医生可以将病人的康复方案输入装置，病人在主动康复过程中的康复数据也会被记录下来供医生参考。从而将骨折康复从盲目化、经验化发展为精准化、数字化、客观化。

一种辅助肘关节骨折主动康复的装置，包括依次连接的上臂装置，前臂装置和主控装置；

所述上臂装置包括用于支撑和保护上臂的上臂护托，所述上臂护托的外侧面设置有卡槽，所述卡槽内卡接有上臂夹板，所述上臂护托的左右两端连接有用于测量血压的袖带，所述袖带连接有传感器；所述主控装置包括与前臂装置连接的壳体，所述壳体的表面安装有触摸显示屏，所述壳体内部安装有电路板、三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计。

优选的，所述前臂装置包括与上臂夹板转动连接的前臂夹板，所述前臂夹板的上端连接有前臂近端护托，所述前臂近端护托连接有前臂近端绑带，所述前臂夹板的下端连接有前臂远端护托，所述前臂远端护托连接有前臂远端绑带，所述前臂近端护托和前臂远端护托的内侧均安装有衬垫。

优选的，所述前臂近端护托左右两端设置有第一固定孔，所述前臂近端绑带的两端与第一固定孔穿插可拆卸连接；所述前臂远端护托左右两端设置有第二固定孔，所述前臂远端绑带的两端与第二固定孔穿插可拆卸连接。

优选的，所述传感器连接有气管，所述气管连接有抽气泵。

优选的，所述传感器为柔性薄膜压力传感器，所述传感器为多个，在袖带夹层中阵列式分布，传感器与袖带夹层之间通过第一魔术贴连接。

优选的，所述袖带为血压仪用尼龙袖带，所述袖带的左右两端设置第二有魔术贴，沿袖带长度展开方向缝有刻度条，所述上臂护托左右两侧均设置有用于固定第二魔术贴的第三固定孔，袖带两端与第三固定孔穿插可拆卸连接。

优选的，所述衬垫与前臂近端护托、衬垫与前臂远端护托之间均通过第三魔术贴连接。

优选的，所述壳体内还安装有电池，所述电池为可充电电池。

本发明的有益效果：

（1）本发明使用安装于上臂部分的压力传感器获取手臂屈伸时上臂肌肉对轴带的挤压力度信息，使用安装于主控部分的陀螺仪和加速度计计算出前臂运动角度，通过嵌入式处理器进行数据处理，并连同运动时间都直观的显示在主控部件的屏幕上。医生根据具体个体的临床数据差异，通过触摸屏显示交互单元可为病人量身定制康复训练方案，包括每日训练次数、时间。定制方案可以达到最佳恢复效果，且避免二次受损。

（2）病人在主动的拉伸训练过程中，传感器检测模块可以检测过程中用力大小、拉伸角度、时间，触摸显示屏实时显示康复数据，语音模块进行报警提示。

（3）该装置可左右通用，可根据病人情况调节袖带及压力传感器位置，轻量化及可拆卸设计使病人穿戴方便、舒适，把训练数据量化且直观显示，有利于医生制定适合病人的康复方案，更利于病人康复。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构图；

图2为主控装置结构图；

图3为主控装置立体分解图；

图4为本发明使用状态图；

图中：1、上臂装置，2、前臂装置，3、主控装置，4、上臂夹板，5、上臂护托，6、袖带，7、传感器，8、气管，9、抽气泵，10、前臂夹板，11、前臂近端护托，12、前臂远端护托，13、前臂近端衬垫，14、前臂近端绑带，15、前臂远端衬垫，16、前臂远端绑带，17、外壳体，18、触摸显示屏，19、电池，20、电路板，21、三轴陀螺仪，22、三轴加速度计，23、三轴磁力计。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本申请保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

如图1-3所示，上臂装置1包括用于支撑和保护上臂的上臂护托5，上臂护托5左右两侧均设置第三固定孔，上臂护托5为工程塑料，上臂护托5的外侧面设置有卡槽，卡槽与上臂夹板4卡接，然后用螺栓进行固定。上臂夹板采用铝合金材料，强度高、耐腐蚀。上臂护托5的左右两端连接有用于测量血压的袖带6，袖带6为血压仪用尼龙袖带，沿袖带长度展开方向缝有刻度条。袖带两端缝有第二魔术贴，第二魔术贴与第三固定孔穿插可拆卸连接。通过第二魔术贴粘贴位置调节袖带松紧度。袖带6的夹层中设置有传感器7，传感器7为柔性薄膜压力传感器，在袖带夹层中阵列式分布，分布面积可覆盖肱二头肌和肱三头肌肌肉群，传感器7用于感应并获取手臂屈伸时上臂肌肉对轴带的挤压力度信息，并通过电路将信息传输到主控装置。传感器7连接有气管8，该气管为PVC气管，PVC气管集成在袖带上通过抽气泵9抽出空气。

前臂装置2包括与上臂夹板4转动连接的前臂夹板10，前臂夹板10的上端连接有前臂近端护托11，前臂近端护托11左右两端设置有第一固定孔，前臂近端绑带14的两端与第一固定孔穿插可拆卸连接；所述前臂夹板10的下端连接有前臂远端护托12，前臂远端护托12左右两端设置有第二固定孔，前臂远端绑带16的两端与第二固定孔穿插可拆卸连接。前臂近端护托11内侧安装前臂近端衬垫13，前臂远端护托12的内侧安装前臂远端衬垫15，用于保护前臂，起缓冲和减震作用。近端衬垫13与前臂近端护托11、远端衬垫15与前臂远端护托12之间均通过第三魔术贴连接。

主控装置3位于前臂装置2远端与前臂夹板10螺栓固定，塑料的壳体17分为上壳和下壳，壳体中间为腔体，留有固定结构，壳体的表面安装有触摸显示屏18，所述壳体内部安装有电路板20、三轴陀螺仪21、三轴加速度计22和三轴磁力计23和电池19，电路板20为数据存储运算PCB板，电池19为可充电电池。传感器模块、PCB板和电池均安装于壳体内，三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁力计均插接在数据存储运算PCB板上电连接，PCB板螺栓向下连接到下壳固定柱上，电池位于PCB板下面与之留有一定间隙通过双面胶粘在下壳上，触摸显示屏安装在塑料壳体的表面上。

将本装置通过特殊的固定结构绑定在骨折的手臂上，医生根据具体个体的临床数据差异，通过触摸屏显示交互单元可为病人量身定制康复训练方案，包括每日训练次数、时间。定制方案可以达到最佳恢复效果，且避免二次受损。病人在主动的拉伸训练过程中，传感器检测模块可以检测过程中用力大小、拉伸角度、时间，触摸显示屏实时显示康复数据，语音模块进行报警提示。

该装置使用时手臂从袖带6中间穿过，袖带戴在上臂处且下边缘距肘关节2-3厘米，拉紧袖带贴紧魔术贴并记住魔术贴在的位置刻度以后都要贴到同一刻度，夹板统一在手臂外侧，依次把前臂近端绑带14和前臂远端绑带16绑在前臂上，近端绑带距肘关节2-3厘米，远端绑带靠近手腕处，主控壳位于远端绑带处夹板上面，压力传感器通过电线连接到主控壳内PCB上。穿戴完成后，病人做主动拉伸运动屈伸前臂，肌肉挤压压力传感器，通过嵌入式处理器进行数据处理，测算出力量数据，通过陀螺仪和加速度计计算出运动角度，连同运动时间都直观的显示在屏幕上。医生根据临床数据，通过触摸屏为病人制定更适合的康复训练的方案，通过屏幕显示数据了解病人康复情况。

该装置可左右通用，可根据病人情况调节袖带及压力传感器位置，轻量化及可拆卸设计使病人穿戴方便、舒适，把训练数据量化且直观显示，有利于医生制定适合病人的康复方案，更利于病人康复。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种辅助肘关节骨折主动康复的装置，其特征在于，包括依次连接的上臂装置（1），前臂装置（2）和主控装置（3）；

所述上臂装置（1）包括用于支撑和保护上臂的上臂护托（5），所述上臂护托（5）的外侧面设置有卡槽，所述卡槽内卡接有上臂夹板（4），所述上臂护托（5）的左右两端连接有用于测量血压的袖带（6），所述袖带（6）连接有传感器（7）；用于感应并获取手臂屈伸时上臂肌肉对袖带的挤压力度信息；所述传感器（7）连接有气管（8），所述气管（8）连接有抽气泵（9）；

所述主控装置（3）包括与前臂装置连接的壳体（17），壳体位于远端绑带处夹板上面，所述壳体的表面安装有触摸显示屏（18），所述壳体内部安装有电路板（20）、三轴陀螺仪（21）、三轴加速度计（22）和三轴磁力计（23）；

所述前臂装置（2）包括与上臂夹板（4）转动连接的前臂夹板（10），所述前臂夹板（10）的上端连接有前臂近端护托（11），所述前臂近端护托（11）连接有前臂近端绑带（14），所述前臂夹板（10）的下端连接有前臂远端护托（12），所述前臂远端护托（12）连接有前臂远端绑带（16），所述前臂近端护托（11）和前臂远端护托（12）的内侧均安装有衬垫。

2.如权利要求1所述的一种辅助肘关节骨折主动康复的装置，其特征在于，所述前臂近端护托（11）左右两端设置有第一固定孔，所述前臂近端绑带（14）的两端与第一固定孔穿插可拆卸连接；所述前臂远端护托（12）左右两端设置有第二固定孔，所述前臂远端绑带（16）的两端与第二固定孔穿插可拆卸连接。

3.如权利要求1所述的一种辅助肘关节骨折主动康复的装置，其特征在于，所述传感器（7）为柔性薄膜压力传感器，所述传感器（7）为多个，在袖带夹层中阵列式分布，传感器（7）与袖带夹层之间通过第一魔术贴连接。

4.如权利要求1所述的一种辅助肘关节骨折主动康复的装置，其特征在于，所述袖带（6）为血压仪用尼龙袖带，所述袖带的左右两端设置第二有魔术贴，沿袖带长度展开方向缝有刻度条，所述上臂护托（5）左右两侧均设置有用于固定第二魔术贴的第三固定孔，袖带两端与第三固定孔穿插可拆卸连接。

5.如权利要求1所述的一种辅助肘关节骨折主动康复的装置，其特征在于，所述衬垫与前臂近端护托（11）、衬垫与前臂远端护托（12）之间均通过第三魔术贴连接。

6.如权利要求1所述的一种辅助肘关节骨折主动康复的装置，其特征在于，所述壳体内还安装有电池（19），所述电池为可充电电池。