CN115382099A - 一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，涉及脊柱侧弯治疗辅助设备技术领域。该青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，包括外骨骼主体，所述外骨骼主体前端两侧之间设置有多组前端固定机构，所述外骨骼主体顶部两侧均设置有一组肩带固定机构，所述外骨骼主体两侧的底部固定连接有双腿固定机构；所述外骨骼主体的两侧分别开设有透气开口一和透气开口二；所述外骨骼主体内壁的一侧固定连接有矫形调整机构，所述外骨骼主体后端的中心安装有电刺激机构。通过设计矫形调整机构，可以通过微型气泵的充放气，对弹性气囊的微调整，来改变柔性矫形器的整体大小以及位置调整，以实现对脊柱更好的矫形和锻炼。

Description

一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼

技术领域

本发明涉及脊柱侧弯治疗辅助设备技术领域，具体为一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼。

背景技术

脊柱侧弯又称脊柱侧凸，它是一种脊柱的三维畸形，包括冠状位、矢状位和轴位上的序列异常。正常人的脊柱从后面看应该是一条直线，并且躯干两侧对称。如果从正面看有双肩不等高或后面看到有后背左右不平，就应怀疑“脊柱侧凸”。轻度的脊柱侧凸通常没有明显的不适，外观上也看不到明显的躯体畸形。较重的脊柱侧凸则会影响婴幼儿及青少年的生长发育，使身体变形，严重者可以影响心肺功能、甚至累及脊髓，造成瘫痪。轻度的脊柱侧凸可以观察，严重者需要手术治疗。

脊柱侧凸是危害青少年和儿童的常见疾病，其关键是要早发现、早治疗，脊柱侧弯的早期治疗一般都使用专用的支具，佩戴支具虽然可以保证脊柱侧弯不加重，但支具每天都要佩戴20个小时以上，由于脊柱及整个腰部无法弯曲活动，长时间的持续使用会造成脊柱肌肉的萎缩，一旦肌肉发生萎缩，在某种程度上又会造成脊柱侧弯会进一步加重，从而导致恶性循环。

为此，我们研发出了新的一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，解决了佩戴支具虽然可以保证脊柱侧弯不加重，但支具每天都要佩戴20个小时以上，由于脊柱及整个腰部无法弯曲活动，长时间的持续使用会造成脊柱肌肉的萎缩，一旦肌肉发生萎缩，在某种程度上又会造成脊柱侧弯会进一步加重，从而导致恶性循环的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，包括外骨骼主体，所述外骨骼主体前端两侧之间设置有多组前端固定机构，所述外骨骼主体顶部两侧均设置有一组肩带固定机构，所述外骨骼主体两侧的底部固定连接有双腿固定机构；

所述外骨骼主体的两侧分别开设有透气开口一和透气开口二，透气开口一和透气开口二可以提高外骨骼主体的整体透气性；

所述外骨骼主体内壁的一侧固定连接有矫形调整机构，所述外骨骼主体后端的中心安装有电刺激机构。

优选的，所述外骨骼主体后端由硬质塑料材质制成，所述外骨骼主体的两侧是由柔性材质制成。

通过上述技术方案，外骨骼主体后端是由硬质塑料材质制成，可以增强整体的支撑作用，外骨骼主体两侧是由柔性材质制成，既便于穿戴，同时也能使穿戴更为舒适。

优选的，所述前端固定机构包括第一固定座和第一魔术贴绑带，所述第一固定座和第一魔术贴绑带分别固定于外骨骼主体前端的两侧，所述第一固定座上转动连接有与第一魔术贴绑带相对应的第一金属限位环。

通过上述技术方案，第一魔术贴绑带通过贯穿第一金属限位环，再粘贴在第一魔术贴绑带的外侧，从而可以快速完成外骨骼主体两端之间的绑紧固定。

优选的，所述肩带固定机构包括第二固定座和第二魔术贴绑带，所述第二固定座固定于外骨骼主体前端顶部的一侧，所述第二魔术贴绑带固定于外骨骼主体顶部后端的一侧，所述第二固定座上转动连接有与第二魔术贴绑带相对应的第二金属限位环。

通过上述技术方案，通过将第二魔术贴绑带贯穿第二金属限位环，并绕回粘贴在第二魔术贴绑带的外侧，可以快速完成肩部的绑紧固定。

优选的，所述双腿固定机构包括两个连接部，两个所述连接部分别固定于外骨骼主体外壁两侧的底部，两个所述连接部的底端分别固定连接有第一连接带和第二连接带，所述第一连接带和第二连接带内侧的底部分别固定连接有第一腿部弹性绑带和第二腿部弹性绑带。

通过上述技术方案，第一腿部弹性绑带和第二腿部弹性绑带具有一定的弹性，可以绑紧固定在使用者的大腿上，第一腿部弹性绑带和第二腿部弹性绑带可以通过第一连接带和第二连接带实现对外骨骼主体底部的绑紧固定。

优选的，所述矫形调整机构包括柔性矫形器，所述柔性矫形器底部安装有底部盖板，所述柔性矫形器的中心开设有空腔，所述空腔的中心安装有弹性气囊，所述空腔内壁的底部固定连接有隔板，所述空腔底部两侧分别安装有微型气泵和蓄电池。

通过上述技术方案，柔性矫形器的外侧可以与使用者的脊柱的突出部位相贴紧，在定制阶段，可以根据脊柱的实际弯曲情况预设柔性矫形器的整体大小，在矫正阶段，可以通过微型气泵的充放气，对弹性气囊的微调整，来改变柔性矫形器的整体大小以及位置调整，以实现对脊柱更好的矫形和锻炼。

优选的，所述柔性矫形器是由柔性塑料壳体和外壁包覆的硅胶层组成，且微型气泵的进出气口通过气管与弹性气囊相连接。

通过上述技术方案，由柔性塑料壳体和外壁包覆的硅胶层组成的柔性矫形器既具有较好的矫形和支撑固定作用，同时与人体接触时也更为舒适。

优选的，所述电刺激机构包括背板，所述背板的前端安装有多个电极片，所述背板后端的底部安装有与多个电极片相对应的主控制器。

通过上述技术方案，通过在设置多个电极片，可以对应使用者的脊柱肌肉，可以通过主控制器控制多个电极片放电，以实现对脊柱肌肉的电刺激，以实现对脊柱肌肉的锻炼，防止脊柱肌肉发生萎缩。

优选的，多个所述电极片均贯穿外骨骼主体，并与人体相接触。

通过上述技术方案，使得多个电极片可以对脊柱肌肉进行电刺激。

(三)有益效果

本发明提供了一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼。具备以下有益效果：

1、该青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，通过设计矫形调整机构，可以通过微型气泵的充放气，对弹性气囊的微调整，来改变柔性矫形器的整体大小以及位置调整，以实现对脊柱更好的矫形和锻炼。

2、该青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，通过设计电刺激机构，可以通过主控制器控制多个电极片放电，以实现对脊柱肌肉的电刺激，以实现对脊柱肌肉的锻炼，防止脊柱肌肉发生萎缩。

附图说明

图1为本发明的第一视角结构图；

图2为本发明的第二视角结构图；

图3为本发明的主视结构图；

图4为本发明矫形调整机构的立体结构示意图；

图5为本发明矫形调整机构的剖视结构图；

图6为图1中A处的局部放大图。

其中，1、外骨骼主体；2、前端固定机构；201、第一固定座；202、第一金属限位环；203、第一魔术贴绑带；3、肩带固定机构；301、第二固定座；302、第二金属限位环；303、第二魔术贴绑带；4、双腿固定机构；401、连接部；402、第一连接带；403、第二连接带；404、第一腿部弹性绑带；405、第二腿部弹性绑带；5、透气开口一；6、透气开口二；7、矫形调整机构；701、柔性矫形器；702、底部盖板；703、空腔；704、弹性气囊；705、隔板；706、微型气泵；707、蓄电池；8、电刺激机构；801、背板；802、电极片；803、主控制器。

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。

实施例：

如图1-6所示，本发明实施例提供一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，包括外骨骼主体1，外骨骼主体1后端由硬质塑料材质制成，外骨骼主体1的两侧是由柔性材质制成，外骨骼主体1后端是由硬质塑料材质制成，可以增强整体的支撑作用，外骨骼主体1两侧是由柔性材质制成，既便于穿戴，同时也能使穿戴更为舒适；

如图6所示，外骨骼主体1前端两侧之间设置有多组前端固定机构2，前端固定机构2包括第一固定座201和第一魔术贴绑带203，第一固定座201和第一魔术贴绑带203分别固定于外骨骼主体1前端的两侧，第一固定座201上转动连接有与第一魔术贴绑带203相对应的第一金属限位环202，第一魔术贴绑带203通过贯穿第一金属限位环202，再粘贴在第一魔术贴绑带203的外侧，从而可以快速完成外骨骼主体1两端之间的绑紧固定；

如图6所示，外骨骼主体1顶部两侧均设置有一组肩带固定机构3，肩带固定机构3包括第二固定座301和第二魔术贴绑带303，第二固定座301固定于外骨骼主体1前端顶部的一侧，第二魔术贴绑带303固定于外骨骼主体1顶部后端的一侧，第二固定座301上转动连接有与第二魔术贴绑带303相对应的第二金属限位环302，通过将第二魔术贴绑带303贯穿第二金属限位环302，并绕回粘贴在第二魔术贴绑带303的外侧，可以快速完成肩部的绑紧固定；

如图1所示，外骨骼主体1两侧的底部固定连接有双腿固定机构4，双腿固定机构4包括两个连接部401，两个连接部401分别固定于外骨骼主体1外壁两侧的底部，两个连接部401的底端分别固定连接有第一连接带402和第二连接带403，第一连接带402和第二连接带403内侧的底部分别固定连接有第一腿部弹性绑带404和第二腿部弹性绑带405，第一腿部弹性绑带404和第二腿部弹性绑带405具有一定的弹性，可以绑紧固定在使用者的大腿上，第一腿部弹性绑带404和第二腿部弹性绑带405可以通过第一连接带402和第二连接带403实现对外骨骼主体1底部的绑紧固定；

外骨骼主体1的两侧分别开设有透气开口一5和透气开口二6，透气开口一5和透气开口二6可以提高外骨骼主体1的整体透气性；

如图4和图5所示，外骨骼主体1内壁的一侧固定连接有矫形调整机构7，矫形调整机构7包括柔性矫形器701，柔性矫形器701底部安装有底部盖板702，柔性矫形器701的中心开设有空腔703，空腔703的中心安装有弹性气囊704，空腔703内壁的底部固定连接有隔板705，空腔703底部两侧分别安装有微型气泵706和蓄电池707，柔性矫形器701的外侧可以与使用者的脊柱的突出部位相贴紧，在定制阶段，可以根据脊柱的实际弯曲情况预设柔性矫形器701的整体大小，在矫正阶段，可以通过微型气泵706的充放气，对弹性气囊704的微调整，来改变柔性矫形器701的整体大小以及位置调整，以实现对脊柱更好的矫形和锻炼；柔性矫形器701是由柔性塑料壳体和外壁包覆的硅胶层组成，且微型气泵706的进出气口通过气管与弹性气囊704相连接，由柔性塑料壳体和外壁包覆的硅胶层组成的柔性矫形器701既具有较好的矫形和支撑固定作用，同时与人体接触时也更为舒适；

如图2或图3所示，外骨骼主体1后端的中心安装有电刺激机构8，电刺激机构8包括背板801，背板801的前端安装有多个电极片802，背板801后端的底部安装有与多个电极片802相对应的主控制器803，通过设置多个电极片802，可以通过主控制器803控制多个电极片802放电，以实现对脊柱肌肉的电刺激，以实现对脊柱肌肉的锻炼，防止脊柱肌肉发生萎缩；多个电极片802均贯穿外骨骼主体1，并与人体相接触，使得多个电极片802可以对脊柱肌肉进行电刺激。

工作原理：外骨骼主体1前端两侧之间设置有多组前端固定机构2，外骨骼主体1顶部两侧均设置有一组肩带固定机构3，外骨骼主体1两侧的底部固定连接有双腿固定机构4，可以利用多组前端固定机构2、两组肩带固定机构3和双腿固定机构4快速完成对外骨骼主体1的穿戴，外骨骼主体1内壁的一侧固定连接有矫形调整机构7，柔性矫形器701的外侧可以与使用者的脊柱的突出部位相贴紧，在定制阶段，可以根据脊柱的实际弯曲情况预设柔性矫形器701的整体大小，在矫正阶段，可以通过微型气泵706的充放气，对弹性气囊704的微调整，来改变柔性矫形器701的整体大小以及位置调整，以实现对脊柱更好的矫形和锻炼；外骨骼主体1后端的中心安装有电刺激机构8，通过设置多个电极片802，可以通过主控制器803控制多个电极片802放电，以实现对脊柱肌肉的电刺激，以实现对脊柱肌肉的锻炼，防止脊柱肌肉发生萎缩。

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 (9)

1.一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，包括外骨骼主体(1)，其特征在于：所述外骨骼主体(1)前端两侧之间设置有多组前端固定机构(2)，所述外骨骼主体(1)顶部两侧均设置有一组肩带固定机构(3)，所述外骨骼主体(1)两侧的底部固定连接有双腿固定机构(4)；

所述外骨骼主体(1)的两侧分别开设有透气开口一(5)和透气开口二(6)；

所述外骨骼主体(1)内壁的一侧固定连接有矫形调整机构(7)，所述外骨骼主体(1)后端的中心安装有电刺激机构(8)。

2.根据权利要求1所述的一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，其特征在于：所述外骨骼主体(1)后端由硬质塑料材质制成，所述外骨骼主体(1)的两侧是由柔性材质制成。

3.根据权利要求1所述的一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，其特征在于：所述前端固定机构(2)包括第一固定座(201)和第一魔术贴绑带(203)，所述第一固定座(201)和第一魔术贴绑带(203)分别固定于外骨骼主体(1)前端的两侧，所述第一固定座(201)上转动连接有与第一魔术贴绑带(203)相对应的第一金属限位环(202)。

4.根据权利要求1所述的一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，其特征在于：所述肩带固定机构(3)包括第二固定座(301)和第二魔术贴绑带(303)，所述第二固定座(301)固定于外骨骼主体(1)前端顶部的一侧，所述第二魔术贴绑带(303)固定于外骨骼主体(1)顶部后端的一侧，所述第二固定座(301)上转动连接有与第二魔术贴绑带(303)相对应的第二金属限位环(302)。

5.根据权利要求1所述的一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，其特征在于：所述双腿固定机构(4)包括两个连接部(401)，两个所述连接部(401)分别固定于外骨骼主体(1)外壁两侧的底部，两个所述连接部(401)的底端分别固定连接有第一连接带(402)和第二连接带(403)，所述第一连接带(402)和第二连接带(403)内侧的底部分别固定连接有第一腿部弹性绑带(404)和第二腿部弹性绑带(405)。

6.根据权利要求1所述的一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，其特征在于：所述矫形调整机构(7)包括柔性矫形器(701)，所述柔性矫形器(701)底部安装有底部盖板(702)，所述柔性矫形器(701)的中心开设有空腔(703)，所述空腔(703)的中心安装有弹性气囊(704)，所述空腔(703)内壁的底部固定连接有隔板(705)，所述空腔(703)底部两侧分别安装有微型气泵(706)和蓄电池(707)。

7.根据权利要求6所述的一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，其特征在于：所述柔性矫形器(701)是由柔性塑料壳体和外壁包覆的硅胶层组成，且微型气泵(706)的进出气口通过气管与弹性气囊(704)相连接。

8.根据权利要求1所述的一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，其特征在于：所述电刺激机构(8)包括背板(801)，所述背板(801)的前端安装有多个电极片(802)，所述背板(801)后端的底部安装有与多个电极片(802)相对应的主控制器(803)。

9.根据权利要求8所述的一种青少年特发型脊柱侧弯用肌肉电刺激机械外骨骼，其特征在于：多个所述电极片(802)均贯穿外骨骼主体(1)，并与人体相接触。

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