CN114129389A - 膝关节骨关节炎步态监视装置及分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了膝关节骨关节炎步态监视装置及分析方法，包括坐凳，坐凳一个连接有可转动调整的靠背，坐凳底部前端分别连接有两个腿部弯曲件，腿部弯曲件底部连接有脚踏板，且脚踏板上连接有脚套；腿部弯曲件的外侧连接有弯曲变形件，且弯曲变形件用以检测患者膝盖弯曲变形曲形；腿部弯曲件的内侧处连接有传导件，且传导件上连接有传感器，膝关节骨关节炎步态监视装置及分析方法，患者的腿部和腿部弯曲件相互接触，患者坐在坐凳处，且脚面通过胶套限位，减少了现有将腿部和支架间进行绑缚，同时通过弯曲变形件检测腿部弯曲的变形曲线，从而及时分析处患者腿部弯曲变形曲线情况，同时传导件触发传感器，从而检测处患者的身体机能。

Description

膝关节骨关节炎步态监视装置及分析方法

技术领域

本发明涉及康复器械技术领域，具体为膝关节骨关节炎步态监视装置及分析方法。

背景技术

骨关节炎是常见关节病之一，属于退行性病变，但是，不光是老年人，有许多的年轻人也都深受其扰，同时由于疼痛、肌力变弱等多种因素的作用，膝关节炎患者可能会产生运动模式的改变，从而导致平衡和步态障碍，为了便于患者的膝关节骨关节炎康复，患者需要进行一定量的康复训练。

在患者进行康复训练时，患者通过采用助力支架进行康复训练，但现有的助力支架不便于患者进行使用，并且不能够实时监控患者的身体状态；现有专利号为CN201911029278.0的一种骨关节护理辅助固定装置，该专利文献中记载了两组固定板和脚板，固定板上端固定连接有固定环，固定板一和固定板的前端共同连接有箱体，箱体的内部设置有调节装置，固定板的内部设置有移动装置，固定板的前端开设有若干组螺纹孔，移动板的相对端固定连接固定机构，虽然能够解决固定无法调节以及通风问题，但是存在很多弊端，该装置需要将胳膊或者腿从头到尾套进该装置，由于患者在做完手术或者骨关节处活动不便，在套装过程中可能无法使用该设备，且在套装过程中容易造成骨关节的二次伤害；该装置紧固时需要用到夹紧套，夹紧套并不能对患者的胳膊或者腿部进行全方位的固定，只是涉及到夹紧套与肌肤接触地方的夹紧，相邻夹紧套之间的肌肤无法被紧固，造成支点固定，长时间使用会造成局部挤压肌肤或压迫血管，且该装置中绑缚患者腿部后，不便于在进行康复训练时记录观察患者腿部变换曲线，从而不利于对医生根据患者康复训练情况进行诊断治疗，为此，我们提出了一种膝关节骨关节炎步态监视装置及分析方法。

发明内容

本发明的目的在于提供膝关节骨关节炎步态监视装置及分析方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：膝关节骨关节炎步态监视装置，包括坐凳，所述坐凳一个连接有可转动调整的靠背，所述坐凳底部前端分别连接有两个腿部弯曲件，所述腿部弯曲件底部连接有脚踏板，且脚踏板上连接有脚套；所述腿部弯曲件的外侧连接有贴合患者膝盖弯曲处弯曲变形件，且弯曲变形件用以检测患者膝盖弯曲变形曲形；所述腿部弯曲件的内侧处连接有传导件，且传导件上连接有传感器，所述腿部弯曲件在人腿弯曲运动带动传导件对传感器触发监测患者身体指标，有利于患者康复训练的通风以及及时检测腿型曲形变换。

优选的，所述腿部弯曲件包括连接在坐凳底部前端的两个第一铰接座，所述第一铰接座处铰接有第一铰接块，且第一铰接块底部连接有第一连杆，所述第一连杆底部连接有第二铰接座，且第二铰接座底部铰接有第二铰接块，所述第二铰接块底部连接有护腿贴片，且护腿贴片背面连接有稳定块，所述稳定块底部连接有转动调整座，且转动调整座与脚踏板连接，所述第一铰接块一侧与传导件连接，且第一铰接块另一侧与弯曲变形件连接，稳定块有利于增强护腿贴片的强度。

优选的，所述弯曲变形件包括连接在第一铰接块的弹性片，所述弹性片另一端与第二铰接块连接，所述弹性片与第一连杆之间连接有缓冲弹簧，所述坐凳的前端位置处连接有两个采集摄像头，且两个采集摄像头对于在两个第一铰接座的顶部位置处，所述采集摄像头用以采集弹性片的弯曲变形曲形。

优选的，所述弹性片为橡胶材质，且弹性片表面处设有多个凸起圆段，通过多个凸起圆段和患者腿部皮肤接触，提高患者腿部舒适度。

优选的，所述传导件包括连接在第一铰接块一侧的第三铰接座，所述第三铰接座处铰接有第二连杆，所述第二连杆一端铰接有滑动条，所述坐凳底部连接有两个相互对称的限位框，且滑动条滑动连接在限位框处，所述滑动条上连接有齿条，且齿条外侧啮合有齿轮，所述齿轮上连接有转动轴，所述转动轴与坐凳底部连接，且转动轴底部与传感器连接。

优选的，所述限位框底部为敞口状，且敞口处设有挡片，所述滑动条的两侧为滑动连接在挡片处的凸起，所述限位框内部连接有复位弹簧，且复位弹簧另一端与滑动条连接，复位弹簧有利于在滑动条滑出后进行复位处理。

优选的，所述坐凳顶部连接有坐垫，且靠背上设有气囊枕，气囊枕有利于患者头部靠枕。

膝关节骨关节炎步态监视装置方法包括，

a：患者坐在坐凳处，患者脚面放置在脚踏板通过胶套限位；

b：弹性片贴合在患者膝盖的腿弯处，患者腿弯曲变形时，采集摄像头采集弹性片弯曲变形的曲线，并将弯曲变形的曲线以无线信号传递电脑控制端，通过采集曲线变换与电脑控制端记录曲线变换进行对比分析；

c：患者腿部弯曲变形带动传导件运动，进而触发传感器，传感器检测患者的身体指标。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明，患者通过脚踏在脚踏板处，利用脚套套住脚面，患者的腿部和腿部弯曲件相互接触，因为患者坐在坐凳处，且脚面通过胶套限位，减少了现有使用支架康复训练时将腿部和支架间进行绑缚，同时通过弯曲变形件检测腿部弯曲的变形曲线，从而及时分析处患者腿部弯曲变形曲线情况，同时在腿部弯曲变形时带动传导件触发传感器，从而检测处患者的身体机能。

2、本发明通过设计坐凳以及可调整的靠背，便于患者可稳定坐下进行康复训练。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明整体仰视角度结构示意图；

图3为本发明坐凳处结构示意图;

图4为单个腿部弯曲件连接弯曲变形件处结构示意图;

图5为图4的侧视角度结构示意图；

图6为图4中A处区域放大结构示意图；

图7为图4中B处区域放大结构示意图；

图8为图5中C处区域放大结构示意图。

图中：1-坐凳；2-靠背；3-腿部弯曲件；4-脚踏板；5-脚套；6-弯曲变形件；7-传导件；8-传感器；11-坐垫；21-气囊枕；31-第一铰接座；32-第一铰接块；33-第一连杆；34-第二铰接座；35-第二铰接块；36-护腿贴片；37-稳定块；38-转动调整座；61-弹性片；62-缓冲弹簧；63-采集摄像头；64-凸起圆段；71-第三铰接座；72-第二连杆；73-滑动条；74-限位框；75-齿条；76-齿轮；77-转动轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：膝关节骨关节炎步态监视装置，包括坐凳1，坐凳1底部的多个凳腿用以支撑坐凳1，在坐凳1的顶部位置处缝合有坐垫11，坐垫11选用舒适度高的海绵，海绵外形根据坐凳1的凳面进行选用，所述坐凳1一个连接有可转动调整的靠背2，在坐凳1的端面处焊接的两个转动调整座38，通过螺杆调整靠背2的位置，患者坐在坐凳1的坐垫11处，根据患者躺下舒适角度，调整靠背2和坐凳1之间的角度，且靠背2上设有气囊枕21。所述坐凳1底部前端分别连接有两个腿部弯曲件3，所述腿部弯曲件3底部连接有脚踏板4，且脚踏板4上连接有脚套5；所述腿部弯曲件3的外侧连接有贴合患者膝盖弯曲处弯曲变形件6，且弯曲变形件6用以检测患者膝盖弯曲变形曲形；所述腿部弯曲件3的内侧处连接有传导件7，且传导件7上连接有传感器8，所述腿部弯曲件3在人腿弯曲运动带动传导件7对传感器8触发监测患者身体指标。

在使用本方案中装置进行康复训练时，患者通过坐在坐垫11处，患者的脚面穿过脚套5，本方案中的脚套5选用具有弹性的布料，患者坐下靠在靠背2后，脚面在脚套5的限位作用下，使得患者的脚贴合在腿部弯曲件3处，同时弯曲变形件6处在患者膝盖的腿弯处，当患者踩着脚踏板4进行弯曲运动时，因为患者腿弯处和弯曲变形件6相互贴合，从而便于检测处患者腿部变形的曲线，将检测出的变形曲线和控制电脑端的记录数值相互对比，从而便于医生进行相应的治疗指导，同时患者腿部弯曲运动时同步带动传导件7触发传感器8，进而及时检测处患者身体指标。

本方案中所述腿部弯曲件3包括连接在坐凳1底部前端的两个第一铰接座31，所述第一铰接座31处铰接有第一铰接块32，且第一铰接块32底部连接有第一连杆33，所述第一连杆33底部连接有第二铰接座34，且第二铰接座34底部铰接有第二铰接块35，所述第二铰接块35底部连接有护腿贴片36，且护腿贴片36背面连接有稳定块37，所述稳定块37底部连接有转动调整座38，且转动调整座38与脚踏板4连接，所述第一铰接块32一侧与传导件7连接，且第一铰接块32另一侧与弯曲变形件6连接，患者脚面踩在脚踏板4处患者脚面上通过脚套5进行限位稳定，患者的小腿部分布和护腿贴片36相互接触，本方案中的护腿贴片36采用透气性好的橡胶材质，当患者通过脚蹬柱脚踏板4进行腿部弯曲康复运动时，固定连接在护腿贴片36顶部位置的第二铰接块35开始沿着第二铰接座34处进行转动调整，同时由于第一连杆33与第二铰接座34固定连接，使得第一连杆33沿着第一铰接座31位置处进行弯曲变形，本方案中由于康复人员通过坐在坐凳1位置处，通过脚套5以及护腿贴片36的共同限位作用下，使得患者在做弯曲康复运动时保持通风状态，同时减少了佩戴现有支架过程中对患者腿部造成的损伤。

如图图6中所示 ，所述弯曲变形件6包括连接在第一铰接块32的弹性片61，所述弹性片61另一端与第二铰接块35连接，所述弹性片61与第一连杆33之间连接有缓冲弹簧62，所述坐凳1的前端位置处连接有两个采集摄像头63，且两个采集摄像头63对于在两个第一铰接座31的顶部位置处，所述采集摄像头63用以采集弹性片61的弯曲变形曲形。所述弹性片61为橡胶材质，且弹性片61表面处设有多个凸起圆段64，因为弹性片61需用具有弹性的软硅胶材质，弹性片61贴服在患者腿弯处，在患者进行弯曲康复训练时，弹性片61进行弯曲变形，固定在坐凳1处的采集摄像头63采集到弹性片61的弯曲变形曲线，并将弯曲变形曲线以无线信号的方式传递至电脑控制端，在电脑控制端处记录的患者康复训练时腿部弯曲曲线以及正常人腿部弯曲曲线进行对比，从而便于医生针对患者腿部曲线弯曲变换进行治疗指导。

如图8所示所述传导件7包括连接在第一铰接块32一侧的第三铰接座71，所述第三铰接座71处铰接有第二连杆72，所述第二连杆72一端铰接有滑动条73，所述坐凳1底部连接有两个相互对称的限位框74，且滑动条73滑动连接在限位框74处，所述滑动条73上连接有齿条75，且齿条75外侧啮合有齿轮76，所述齿轮76上连接有转动轴77，所述转动轴77与坐凳1底部连接，且转动轴77底部与传感器8连接。所述限位框74底部为敞口状，且敞口处设有挡片，所述滑动条73的两侧为滑动连接在挡片处的凸起，所述限位框74内部连接有复位弹簧，且复位弹簧另一端与滑动条73连接，当患者进行腿部弯曲训练时，第一连杆33带动第一铰接块32进行运动，因为第一铰接块32与第二连杆72铰接，且第二连杆72与滑动条73一端进行铰接，在限位框74的限位作用下，使得滑动条73沿着限位框74处进行移动，由于滑动条73上固定连接的齿条75与齿轮76相互啮合，从而在滑动条73推动过程中带动固定连接齿轮76的转动轴77进行转动，因为传感器8固定连接在转动轴77上，从而便于传感器8检测处患者在腿部弯曲训练时传导的力量，便于检测处患者的身体指标。

膝关节骨关节炎步态监视分析方法

基于上述所述的膝关节骨关节炎步态监视装置使用的膝关节骨关节炎步态监视分析方法，

a：患者坐在坐凳1处，患者脚面放置在脚踏板4通过胶套限位；

b：弹性片61贴合在患者膝盖的腿弯处，患者腿弯曲变形时，采集摄像头63采集弹性片61弯曲变形的曲线，并将弯曲变形的曲线以无线信号传递电脑控制端，通过采集曲线变换与电脑控制端记录曲线变换进行对比分析；

c：患者腿部弯曲变形带动传导件7运动，进而触发传感器8，传感器8检测患者的身体指标。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.膝关节骨关节炎步态监视装置，包括坐凳（1），所述坐凳（1）一个连接有可转动调整的靠背（2），其特征在于：所述坐凳（1）底部前端分别连接有两个腿部弯曲件（3），所述腿部弯曲件（3）底部连接有脚踏板（4），且脚踏板（4）上连接有脚套（5）；

所述腿部弯曲件（3）的外侧连接有贴合患者膝盖弯曲处弯曲变形件（6），且弯曲变形件（6）用以检测患者膝盖弯曲变形曲形；

所述腿部弯曲件（3）的内侧处连接有传导件（7），且传导件（7）上连接有传感器（8），所述腿部弯曲件（3）在人腿弯曲运动带动传导件（7）对传感器（8）触发监测患者身体指标。

2.根据权利要求1所述的膝关节骨关节炎步态监视装置，其特征在于：所述腿部弯曲件（3）包括连接在坐凳（1）底部前端的两个第一铰接座（31），所述第一铰接座（31）处铰接有第一铰接块（32），且第一铰接块（32）底部连接有第一连杆（33），所述第一连杆（33）底部连接有第二铰接座（34），且第二铰接座（34）底部铰接有第二铰接块（35），所述第二铰接块（35）底部连接有护腿贴片（36），且护腿贴片（36）背面连接有稳定块（37），所述稳定块（37）底部连接有转动调整座（38），且转动调整座（38）与脚踏板（4）连接，所述第一铰接块（32）一侧与传导件（7）连接，且第一铰接块（32）另一侧与弯曲变形件（6）连接。

3.根据权利要求2所述的膝关节骨关节炎步态监视装置，其特征在于：所述弯曲变形件（6）包括连接在第一铰接块（32）的弹性片（61），所述弹性片（61）另一端与第二铰接块（35）连接，所述弹性片（61）与第一连杆（33）之间连接有缓冲弹簧（62），所述坐凳（1）的前端位置处连接有两个采集摄像头（63），且两个采集摄像头（63）对于在两个第一铰接座（31）的顶部位置处，所述采集摄像头（63）用以采集弹性片（61）的弯曲变形曲形。

4.根据权利要求3所述的膝关节骨关节炎步态监视装置，其特征在于：所述弹性片（61）为橡胶材质，且弹性片（61）表面处设有多个凸起圆段（64）。

5.根据权利要求3所述的膝关节骨关节炎步态监视装置，其特征在于：所述传导件（7）包括连接在第一铰接块（32）一侧的第三铰接座（71），所述第三铰接座（71）处铰接有第二连杆（72），所述第二连杆（72）一端铰接有滑动条（73），所述坐凳（1）底部连接有两个相互对称的限位框（74），且滑动条（73）滑动连接在限位框（74）处，所述滑动条（73）上连接有齿条（75），且齿条（75）外侧啮合有齿轮（76），所述齿轮（76）上连接有转动轴（77），所述转动轴（77）与坐凳（1）底部连接，且转动轴（77）底部与传感器（8）连接。

6.根据权利要求5所述的膝关节骨关节炎步态监视装置，其特征在于：所述限位框（74）底部为敞口状，且敞口处设有挡片，所述滑动条（73）的两侧为滑动连接在挡片处的凸起，所述限位框（74）内部连接有复位弹簧，且复位弹簧另一端与滑动条（73）连接。

7.根据权利要求1所述的膝关节骨关节炎步态监视装置，其特征在于：所述坐凳（1）顶部连接有坐垫（11），且靠背（2）上设有气囊枕（21）。

8.基于权利要求5所述的膝关节骨关节炎步态监视装置的膝关节骨关节炎步态监视分析方法，其特征在于：

a：患者坐在坐凳（1）处，患者脚面放置在脚踏板（4）通过胶套限位；

b：弹性片（61）贴合在患者膝盖的腿弯处，患者腿弯曲变形时，采集摄像头（63）采集弹性片（61）弯曲变形的曲线，并将弯曲变形的曲线以无线信号传递电脑控制端，通过采集曲线变换与电脑控制端记录曲线变换进行对比分析；

c：患者腿部弯曲变形带动传导件（7）运动，进而触发传感器（8），传感器（8）检测患者的身体指标。

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