CN113017612B - 腰椎关节活动度监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医用测量仪器的技术领域，公开了腰椎关节活动度监测装置，包括布置在背部的柔性片，所述柔性片的内部设有控制器，所述柔性片的外周两个分别贴附在腰椎上的纵向贴片以及两个分别贴附在腰椎两侧外的横向贴片，所述纵向贴片和所述横向贴片内设有陀螺仪传感器；所述纵向贴片及横向贴片与柔性片之间分别通过弹性条连接；所述柔性片的内侧面设有贴附在背部的弹性层，所述弹性层中设有柔性吸孔；所述纵向贴片的内侧面及横向贴片的内侧面上分别设有贴附层。通过纵向贴片和横向贴片内均设有陀螺仪传感器，可测得腰椎上两个测试点及腰椎两侧两个测试点的位置关系，从而可测得腰椎前屈、后伸、侧屈、旋转等动作的活动度，非常方便。

Description

腰椎关节活动度监测装置

技术领域

本发明专利涉及医用测量仪器的技术领域，具体而言，涉及腰椎关节活动度监测装置。

背景技术

临床医学的发展对数据准确程度的要求越来越高，而检查结果直接影响临床诊断和后期治疗，因此临床治疗和康复中的各项检查结果应该尽量精确化、标准化、数字化。

现有的关节活动角度测量主要是目测和量角规测量。其中，目测法的误差较大，一般只用于粗略的定性检查，而非具体的临床治疗和康复。量角规测量方式的读数准确性难以控制，难以对自身的关节活动角度进行测量。

在实际的医疗实践中，对于腰椎关节活动度的监测较为复杂，通常腰椎活动度监测需要对腰椎前屈、后伸、侧屈和旋转这几个动作的活动度作监测，现有的人工检测方式的误差较大，难以对腰椎关节活动度进行监测，而且使用者也无法自助地对腰椎的活动角度进行检测。

发明内容

本发明的目的在于提供腰椎关节活动度监测装置，旨在解决现有技术中，难以实现对腰椎关节活动度监测的问题。

本发明是这样实现的，腰椎关节活动度监测装置，包括布置在背部的柔性片，所述柔性片的内部设有控制器，所述柔性片的外周两个分别贴附在腰椎上的纵向贴片以及两个分别贴附在腰椎两侧外的横向贴片，两个所述纵向贴片分别布置在柔性片的上方及下方，两个所述横向贴片分别布置在柔性片的两侧外，所述纵向贴片和所述横向贴片内设有陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器与所述控制器电性连接；所述纵向贴片与横向贴片之间具有间隔，所述纵向贴片及横向贴片与柔性片之间分别通过弹性条连接；所述柔性片的内侧面设有贴附在背部的弹性层，所述弹性层中设有柔性吸孔；所述纵向贴片的内侧面及横向贴片的内侧面上分别设有贴附层。

进一步的，所述弹性条中设有条孔，所述条孔中穿设有导线，所述导线一端与所述控制器连接，所述导线的另一端与所述陀螺仪传感器连接，所述条孔的中部对外扩张，形成容纳腔，所述导线的中部在所述容纳腔中呈多圈环绕状布置。

进一步的，所述纵向贴片上的贴附层为纵向贴附层，所述纵向贴附层的中部朝外拱起，形成与腰椎的凹陷位配合且沿着腰椎长度方向延伸的拱条。

进一步的，沿着拱条至柔性片的延伸方向，所述拱条的突出高度逐渐缩小。

进一步的，所述拱条上凸设有多个朝向柔性片外周的凸台，所述凸台横跨拱条的宽度方向布置；多个所述凸台沿着拱条的长度间隔布置。

进一步的，所述横向贴片上的贴附层为横向贴附层，所述横向贴附层上设有多个凹槽圈，多个所述凹槽圈依序间隔嵌套布置。

进一步的，所述弹性条的两端呈扁平状，所述弹性条的一端与柔性片固定连接，所述弹性条的另一端与纵向贴片或横向贴片固定连接，所述弹性条的中部的宽度小于所述弹性条的端部的宽度，且所述弹性条的中部悬空布置。

进一步的，所述弹性条的中部设有多个凹槽条，多个所述凹槽条环绕所述弹性条的外周间隔布置，所述凹槽条沿着所述弹性条的轴向延伸布置。

进一步的，所述弹性条的中部呈弯曲状布置。

进一步的，所述柔性片内设有电击脉冲发生器，所述柔性吸孔的内部设有弹性凸起，所述弹性凸起与所述电击脉冲发生器电连接，所述弹性凸起的内端连接在柔性吸孔的底部，所述弹性凸起的外端低于所述柔性吸孔的开口。

与现有技术相比，本发明提供的腰椎关节活动度监测装置，通过两个分别布置在腰椎上的两个纵向贴片和两个分别布置在腰椎两侧的横向贴片，纵向贴片和横向贴片内均设有陀螺仪传感器，可测得腰椎上两个测试点及腰椎两侧两个测试点的位置关系，从而可测得腰椎前屈、后伸、侧屈、旋转等动作的活动度，非常方便；纵向贴片和横向贴片通过弹性条与柔性片连接，避免腰椎动作时，贴片被牵引移动位置；柔性片内侧面的弹性层设有柔性吸孔，使得柔性片可适应腰椎的各种活动，并且较好、较舒适地吸附在背部。

附图说明

图1是本发明提供的腰椎关节活动度监测装置的立体示意图；

图2是本发明提供的腰椎关节活动度监测装置的弹性条的剖面示意图；

图3是本发明提供的腰椎关节活动度监测装置的纵向贴片拱条的剖面示意图；

图4是本发明提供的腰椎关节活动度监测装置的纵向贴片拱条上凸台的示意图；

图5是本发明提供的腰椎关节活动度监测装置的横向贴片凹槽圈布置的示意图；

图6是本发明提供的腰椎关节活动度监测装置的柔性片的柔性吸孔的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-6所示，为本发明提供的较佳实施例。

腰椎关节活动度监测装置，包括布置在背部的柔性片100，柔性片100的内部设有控制器，柔性片100的外周两个分别贴附在腰椎上的纵向贴片200以及两个分别贴附在腰椎两侧外的横向贴片，两个纵向贴片200分别布置在柔性片100的上方及下方，两个横向贴片300分别布置在柔性片100的两侧外，纵向贴片200和横向贴片300内设有陀螺仪传感器，陀螺仪传感器与控制器电性连接；纵向贴片200与横向贴片300之间具有间隔，纵向贴片200及横向贴片300与柔性片100之间分别通过弹性条400连接；柔性片100的内侧面设有贴附在背部的弹性层，弹性层中设有柔性吸孔110；纵向贴片200的内侧面及横向贴片300的内侧面上分别设有贴附层。

本实施例提供的腰椎关节活动度监测装置，通过两个分别布置在腰椎上的两个纵向贴片200和两个分别布置在腰椎两侧的横向贴片300，纵向贴片200和横向贴片300内均设有陀螺仪传感器，可测得腰椎上两个测试点及腰椎两侧两个测试点的位置关系，从而可测得腰椎前屈、后伸、侧屈、旋转等动作的活动度，非常方便；纵向贴片200和横向贴片300通过弹性条400与柔性片100连接，避免腰椎动作时，贴片被牵引移动位置；柔性片100内侧面的弹性层设有柔性吸孔110，使得柔性片100可适应腰椎的各种活动，并且较好、较舒适地吸附在背部。

陀螺仪传感器是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器，它是一个简单易用的基于自由空间移动和手势的定位的控制系统，已经被广泛运用于手机这类移动便携设备上(IPHONE的三轴陀螺仪技术)。陀螺仪的原理就是，一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是不会改变的。人们根据这个道理，用它来保持方向。然后用多种方法读取轴所指示的方向，并自动将数据信号传给控制系统。在本实施例中，利用分别设置在两个纵向贴片200和两个横向贴片300上的陀螺仪传感器来精确地确定背部四个点在做腰椎活动时的方位变化，从而测得腰椎前屈、后伸、侧屈、旋转等动作的活动度，非常方便。具体地，可采用MPU-6000(6050)运动处理器件等。

在腰椎关节活动度监测装置中，柔性片100布置在背部，柔性片100的弹性层中设有柔性吸孔110，例如，柔性吸孔100呈倒扣的半球形，围绕半球形的边缘向外延伸出片状边沿。在挤压掉柔性片100的柔性吸孔110内的空气后，由于柔性孔内外压强的变化，使得柔性片100可牢牢吸附在背部，结构简单，操作方便。当挤出柔性吸孔110中的空气后，柔性吸孔110的片状边沿紧贴住吸附面，使得空气不会进入到柔性吸孔110中，从而柔性片100可牢牢地吸附在背部。

在腰椎关节活动度监测装置中，纵向贴片200及横向贴片300与柔性片100之间分别通过弹性条400连接；弹性条400中设有条孔410，条孔410中穿设有导线，导线一端与控制器连接，导线的另一端与陀螺仪传感器连接，条孔410的中部对外扩张，形成容纳腔411，导线的中部在容纳腔411中呈多圈环绕状布置。当腰椎活动使得弹性条400被拉伸时，容纳腔411中呈多圈环绕状布置的导线可释放出一部分，避免弹性条400的弹性拉伸受到弹性条400中导线的限制。当弹性条400从拉伸状态恢复到常态时，导线的一部分可返回到容纳腔411当中。

具体的，纵向贴片200上的贴附层为纵向贴附层，纵向贴附层的中部朝外拱起，形成与腰椎的凹陷位配合且沿着腰椎长度方向延伸的拱条210。使得纵向贴片200与人体腰椎的形状相适应，贴附得更好，而且也更舒服。

沿着拱条210至柔性片100的延伸方向，纵向贴附层的拱条210的突出高度逐渐缩小。使得腰椎活动时，纵向贴片200被弹性条400拉伸，在纵向贴附层的拱条210的作用下，纵向贴附层受到防止纵向贴片200向柔性片100方向滑动的阻力，避免纵向贴片200移动位置导致测量位置关系不准确。

具体的，在拱条210上凸设有多个朝向柔性片100外周的凸台211，凸台211横跨拱条210的宽度方向布置；多个凸台211沿着拱条210的长度间隔布置。在凸台211的作用下，力也发生隔断，凸台211的支撑贴片、阻挡贴片滑动的效果更好。

具体的，横向贴片300上的贴附层为横向贴附层，横向贴附层上设有多个凹槽圈310，多个凹槽圈310依序间隔嵌套布置。使得横向贴片300更牢固地贴附在背部。

在腰椎关节活动度监测装置中，弹性条400的两端呈扁平状，弹性条400的一端与柔性片100固定连接，弹性条400的另一端与纵向贴片200或横向贴片300固定连接，弹性条400的中部的宽度小于弹性条400的端部的宽度，且弹性条400的中部悬空布置。弹性条400的中部的宽度小于弹性条400的端部的宽度，使得弹性条400更容易产生弹性形变，弹性条400的中部悬空布置，避免弹性条400的弹性形变受到背部形状的干扰。

具体的，弹性条400的中部设有多个凹槽条，多个凹槽条环绕弹性条400的外周间隔布置，凹槽条沿着弹性条400的轴向延伸布置。多个凹槽条的间隔布置，使得弹性条400的弹性形变能力更好，同时也节省材料。

具体的，弹性条400的中部呈弯曲状布置。从而腰椎在一定范围内活动时，弹性条400从弯曲状变成直条状，不需要弹性条400发生弹性形变，就可以适应腰椎的活动；当腰椎活动超过一定范围后，弹性条400才被拉伸发生弹性形变，使得弹性条400在腰椎活动度的测量过程中，弹性形变的量减少，从而纵向贴片200和横向贴片300更不易被弹性条400拉离测试位置影响监测结果。

优选的，在柔性片100内设有电击脉冲发生器，柔性吸孔110的内部设有弹性凸起120，弹性凸起120与电击脉冲发生器电连接，弹性凸起120的内端连接在柔性吸孔110的底部，弹性凸起120的外端低于柔性吸孔110的开口。弹性凸起120的外端低于柔性吸孔110的开口，避免弹性凸起120的设置影响到柔性片100的吸附效果。当患者的腰椎弯曲到某个角度，感觉到不适、疼痛等，可进行电脉冲按摩，通过电机脉冲发生器与弹性凸起120的作用将微弱电流以低频方式在人体开始作用，利用电极片直接刺激肌肉及肌肉内神经末梢感觉接受器，肌肉就会无意识的收缩活动，使得因疲惫或受伤而引起酸痛的肌肉、神经放松，促进局部血液循环，得以减轻或舒缓疼痛。电机脉冲发生器可由柔性片100内的控制器控制。

在弹性凸起120的内部设有弹性件121，例如弹簧，当柔性片100吸附在人体背部时，弹性件121被压缩，弹性凸起120的外端与人体背部弹性接触，使得弹性凸起120与人体背部在腰椎活动时可保持接触状态，适应腰椎活动时的各个角度对电脉冲按摩的需求。

在柔性片100中设有无线通讯模块，例如蓝牙通讯模块，从而可将腰椎关节活动度监测装置测量的腰椎活动度实时上传至数据采集系统，例如计算机、智能手机等，从而可直观地得到腰椎活动度的实时测量数据。

在柔性片100中设有语音播报模块，例如扬声器，扬声器与控制器连接，当打开腰椎关节活动度监测装置的语音播报功能后，可通过语音播报所测量的腰椎活动度的数据。

在柔性片100中设有电源模块，电源模块采用可充电电池，例如锂电池，在柔性片100上还设有充电接口和数据接口，通过充电接口可以给可充电电池充电；通过数据接口连接上数据线可与外部设备建立数据连接，便于数据传输、处理、控制。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.腰椎关节活动度监测装置，其特征在于，包括布置在背部的柔性片，所述柔性片的内部设有控制器，所述柔性片的外周设有两个分别贴附在腰椎上的纵向贴片以及两个分别贴附在腰椎两侧外的横向贴片，两个所述纵向贴片分别布置在柔性片的上方及下方，两个所述横向贴片分别布置在柔性片的左方及右方，所述纵向贴片和所述横向贴片内设有陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器与所述控制器电性连接；所述纵向贴片与横向贴片之间具有间隔，所述纵向贴片与柔性片之间、所述横向贴片与柔性片之间分别通过弹性条连接；所述柔性片的内侧面设有贴附在背部的弹性层，所述弹性层中设有柔性吸孔；所述纵向贴片的内侧面及横向贴片的内侧面上分别设有贴附层；

所述弹性条中设有条孔，所述条孔中穿设有导线，所述导线一端与所述控制器连接，所述导线的另一端与所述陀螺仪传感器连接，所述条孔的中部对外扩张，形成容纳腔，所述导线的中部在所述容纳腔中呈多圈环绕状布置；当腰椎活动使得所述弹性条被拉伸时，容纳腔中呈多圈环绕状布置的导线释放出一部分，避免弹性条的弹性拉伸受到弹性条中导线的限制；当弹性条从拉伸状态恢复到常态时，导线的一部分返回到所述容纳腔当中；

所述纵向贴片上的贴附层为纵向贴附层，所述纵向贴附层的中部朝外拱起，形成与腰椎的凹陷位配合且沿着腰椎长度方向延伸的拱条；沿着拱条至柔性片的延伸方向，所述拱条的突出高度逐渐缩小；使得腰椎活动时，所述纵向贴片被所述弹性条拉伸，在纵向贴附层的所述拱条的作用下，纵向贴附层受到防止纵向贴片向柔性片方向滑动的阻力，避免所述纵向贴片移动位置导致测量位置关系不准确；

所述柔性片内设有电击脉冲发生器，所述柔性吸孔的内部设有弹性凸起，所述弹性凸起与所述电击脉冲发生器电连接，所述弹性凸起的内端连接在柔性吸孔的底部，所述弹性凸起的外端低于所述柔性吸孔的开口；避免所述弹性凸起的设置影响到柔性片的吸附效果；通过所述电击 脉冲发生器与所述弹性凸起的作用将微弱电流以低频方式在人体作用；

在所述弹性凸起的内部设有弹性件，当所述柔性片吸附在人体背部时，所述弹性件被压缩，所述弹性凸起的外端与人体背部弹性接触；

所述弹性条的两端呈扁平状，所述弹性条的一端与柔性片固定连接，所述弹性条的另一端与纵向贴片或横向贴片固定连接，所述弹性条的中部的宽度小于所述弹性条的端部的宽度，使得所述弹性条更容易产生弹性形变，且所述弹性条的中部悬空布置，避免所述弹性条的弹性形变受到背部形状的干扰；

所述弹性条的中部设有多个凹槽条，多个所述凹槽条环绕所述弹性条的外周间隔布置，所述凹槽条沿着所述弹性条的轴向延伸布置；

所述弹性条的中部呈弯曲状布置；从而腰椎在一定范围内活动时，所述弹性条从弯曲状变成直条状，不需要弹性条发生弹性形变，就能适应腰椎的活动；当腰椎活动超过一定范围后，所述弹性条才被拉伸发生弹性形变。

2.如权利要求1所述的腰椎关节活动度监测装置，其特征在于，所述拱条上凸设有多个朝向柔性片外周的凸台，所述凸台横跨拱条的宽度方向布置；多个所述凸台沿着拱条的长度间隔布置。

3.如权利要求1-2任一项所述的腰椎关节活动度监测装置，其特征在于，所述横向贴片上的贴附层为横向贴附层，所述横向贴附层上设有多个凹槽圈，多个所述凹槽圈依序间隔嵌套布置。

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