CN211132874U - 一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置，属于辅助康复医疗设备技术领域，至少包括：装置本体、胸针本体、激光发射装置以及电源装置，所述装置本体包括母板，所述母板的圆周侧面卡接于所述胸针本体内，所述母板内嵌有电路板，所述电路板第一表面设有激光发射装置，所述激光发射装置包括固定在电路板上的角度调节器，所述角度调节器上安装有激光发射器；所述电路板第二表面设有电源装置，所述母板第一表面上卡接有弧形面罩，所述弧形面罩外层铰接设有可沿水平轴线偏转的弧面挡板。本实用新型可以通过视觉刺激的方式缓解帕金森病患者的冻结步态，有利于帕金森病患者的疾病治疗，而且可根据需要进行步幅调整。

Description

一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置

技术领域

本实用新型属于辅助康复医疗设备技术领域，具体为一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置。

背景技术

帕金森病(Parkinson’s disease，PD)是一种累及中枢神经系统的退行性疾病，目前在我国发病率仅为神经变性疾病中继痴呆后的第二大疾病，中国是确诊帕金森最多的国家，已经成为严重影响人类健康的重要疾病之一，其临床存在典型的运动症状，步态异常较为显著，步态异常包括前冲步态、慌张步态及冻结步态等，冻结步态(freezing of gait，FOG)是帕金森病常见的病理性步态之一，常表现为患者发作性冻结样不能行走，特别是在起步、旋转或遇障碍物、经过狭窄通道时容易发生。研究表明大约7.1％的早期PD 患者会出现FOG，而晚期PD患者FOG发病率高达53％，帕金森病程10年以上的患者，冻结步态发生率更是高达58％以上，严重影响患者的运动功能。冻结步态对患者的生活造成很大影响，严重者可致跌倒引起骨折，失去自理能力甚至死亡。FOG是一种较为特别的步态异常，患者常表现为无法迈出第一步或者在行走过程中突然不能再次前进，患者感觉自己的双脚如同粘在地板上或者被地板吸住，抬脚迈步困难，数秒钟甚至几分钟后，患者才可以行走；有些患者会伴有一定程度的双腿颤抖；起步和转身时最易发生。最严重时，患者任何时候行走均出现这种现象。开关现象是指帕金森病患者长期应用左旋多巴类药物后出现的药效波动现象，是该类药物产生的一种副作用。“关”主要表现为突然出现肢体僵直，运动不能，就像断电一样，比如在走路时突然迈不开步子，脚上好像戴了脚镣铅锤，举步维艰。“开”时尽管未加用任何相关治疗，而突然活动正常，肢体僵硬消失，可以自如活动。这种变化速度非常快，且不可预测，如同电源开关一样，临床上形象地称这种生理现象为开关现象。开关现象不可预测，使得帕金森病症状在突然缓解和突然加重之间转换，缓解时常有不自主运动，加重时全身僵硬、寸步难行。绝大多数患者冻结步态出现在“关”期，而且“关”期冻结步态持续时间明显长于“开”期，左旋多巴可缓解“关”期冻结步态。当冻结步态仅或主要出现在“关”期时，通过调整左旋多巴剂量、改变左旋多巴剂型使患者维持在“开”期状态是目前最常规的治疗方法。增加多巴胺受体激动剂的量、添加儿茶酚-氧位 -甲基转移酶抑制剂、单胺氧化酶抑制剂、金刚烷胺也可以改善“关”期冻结步态。

康复训练是治疗帕金森病患者冻结步态的重要辅助措施，尤其是针对药物治疗效果不理想的冻结步态患者。对冻结步态的康复训练方法包括感觉提示训练、步态训练、物理训练、机械辅助锻炼等。

1.感觉提示训练

运动及感觉技巧是克服冻结步态非常有效的方法。感觉提示训练指通过外界或携带式传感器为患者提供节律性听觉、视觉、触觉或精神刺激，以弥补本体感觉缺陷，如节奏感强的音乐、节拍器等，调整帕金森病患者的步态变异率，减少冻结步态。如在地面上画条纹，横线之间的距离为患者正常行走的步伐大小，测试者按规定的步伐大小行走。

2.步态训练

平板运动训练能改善帕金森患者的运动状态、步态协调性，还可以降低冻结步态的发生次数。通过指导患者在平板上前方、后方及侧方进行行走训练，对患者的起步速度、对患者的平衡功能及步态协调性进行针对性强化训练。

3.物理训练

物理训练的方法包括各种拳操、舞蹈和器械练习，比如平板踏车训练，也可以是简单的肢体拉伸放松练习，甚至还有专门为PD患者设计的需要理疗师专业辅导的训练课程。

4.机械辅助锻炼

可使用拐杖、助步器和轮椅等辅助锻炼。拐杖可以提供额外的支撑以维持患者的平衡，适合病情较轻的患者使用；助步器的支撑面积较大，但患者的步速无法改善；而带动力的轮椅对晚期无法行走的患者很有帮助。选择合适的辅助器械对于患者来说非常重要，因为不适合的器械不仅不能帮助患者改善行动困难，而且可能造成危险。同时，对于有认知功能障碍的患者选择辅助器械时应该非常谨慎。

康复治疗在帮助患者克服冻结步态方面有着很广阔的应用前景。例如，专利号为CN205251971U的中国专利公开了一种引导帕金森病及运动障碍患者步行的引导手杖，包括外杆和嵌套在外杆内部且伸缩连接的内杆，外杆上部设有外壳以及与外壳连接的握把；握把内安装有用于发射红外线的红外线发射装置，红外线发射装置的红外线指示灯使用透明壳封装在握把内部；外壳内部安装有用于播放音频的播放器，播放器的控制按键安装在外壳上；播放器和红外线发射装置配置有电池，电池的充电端口安装在外壳上。该实用新型通过设置在手杖内的红外线发射装置所发射的两条红外线光束和播放器播放引导患者起步的口令或者节律性音乐，通过给患者的视觉和听觉的引导，改善患者起步困难和冻结步态的症状。但由于患者的个体生理差异以及患病程度等原因都将导致其步幅存在明显不同，无法满足患者的差异化的需求；此外，在进行冻结步态康复训练过程中，双臂正常摆动在帕金森患者的恢复性训练可以帮助其保持平衡，更好地进行步态的恢复训练，而使用手杖的过程中，限制了双臂的正常摆动，同时，每行进一步都得重新调整手杖的位置，使得训练过程极其繁复且低效。

例如，专利号为CN104606868A的中国专利公开了一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能手环，包括手环本体、内置于所述手环本体内的控制系统，其中所述控制系统具体包括传感器模块、中央处理单元和输出模块，所述传感器模块包括运动传感器模块和语音传感器模块。所述输出模块包括振动单元、扬声器、线激光器。其可以通过触觉、听觉或视觉刺激等方式缓解帕金森病患者的冻结步态，有利于帕金森病患者的疾病治疗。上述技术方案通过调整手部姿态以使窄光带照射于手环佩戴者面前的地面上，以此来指示患者下一步的落脚位置，同时也意味着在患者完成落脚动作之前，其手环的位置不能发生改变，这在人体行走过程中较难实现。要实现上述效果，患者无法进行正常的双臂摆动；同时，由于该装置为手环，其在人体运动过程中所产生的相对位移较大，所以该手环所发出的光带范围也较大，对于行动不便的帕金森患者来说，难以达到正常行走的训练效果。因此，有必要对现有技术进行改进，以获得在帕金森患者冻结步态康复训练中所发出的引导光线稳定且可根据患者步幅大小对光线范围进行调整的智能装置。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

实用新型内容

针对现有技术之不足，本实用新型提供一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置，至少包括：装置本体、胸针本体、激光发射装置以及电源装置，所述装置本体包括母板，所述母板的圆周侧面卡接于所述胸针本体内，所述母板内嵌有电路板，所述电路板第一表面设有激光发射装置，所述激光发射装置包括固定在电路板上的角度调节器，所述角度调节器上安装有激光发射器；所述电路板第二表面设有电源装置，所述电源装置包括固定设在电路板上并贯穿于所述母板的电池仓，所述电池仓内设有电池，所述电路板上设有导线，所述导线与母板侧面设置的开关按钮相连，所述母板第一表面上卡接有弧形面罩，所述弧形面罩外层铰接设有可沿水平轴线偏转的弧面挡板，所述弧形面罩上设有与所述激光发射器相对应的激光发射孔，所述母板第二表面设有固定装置。

根据一种优选实施方式，角度调节器为球形万向调节器，球形万向调节器包括带有缺口的中空的球套和球心，球套内部空间与球心形状相吻合，球心设置在球套内，且能在球套内转动，以便于调节助步引导光线照射的位置，球套和球心之间通过相互之前的阻尼作用力维持其相对位置固定。

根据一种优选实施方式，激光发射器为绿色激光发射器，且其发射头为一字型激光头。

根据一种优选实施方式，激光发射器的发射头的投射方向为斜向下设置，所述发射头所发出的激光束范围为竖直向下至水平方向之间。。

根据一种优选实施方式，母板周向对称设有至少两个圆弧形长条块的限位挡块，限位挡块与母板接触部分的形状由母板的圆周外侧面的形状所限定。

根据一种优选实施方式，限位挡块为周向布置的挡圈。

根据一种优选实施方式，固定装置为磁吸扣。

根据一种优选实施方式，装置本体第二表面设有紧急联系方式卡片存放栏。

根据一种优选实施方式，电路板上设有三轴加速度传感器。

根据一种优选实施方式，激光发射器还设有红色激光发射头。

本实用新型提供的一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置通过设置胸针式的智能装置，可以通过视觉刺激的方式缓解帕金森病患者的冻结步态，有利于帕金森病患者的疾病治疗，而且由于其质量轻，便于携带，且具有一定的装饰作用，因此不会让帕金森患者产生抗拒心理，有利于提高其生活质量；同时可以针对不同患者进行个性化的步幅大小设置，灵活性和实用性更强。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的右视图；

图3是本实用新型进行步幅调整状态一的结构示意图；和

图4是本实用新型进行步幅调整状态二的结构示意图。

附图标记列表

1：胸针本体 2：开关按钮 3：弧面挡板

4：导线 5：弧形面罩 6：角度调节器

7：激光发射器 8：电路板 9：激光射出孔

10：限位挡块 11：卡片存放栏 12：电池仓

13：电池盖 14：电池 15：固定装置

16：母板 17：销轴 X：水平轴线

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

实施例1

如图1和2所示，本实用新型提供一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置，至少包括：装置本体、胸针本体1、激光发射装置以及电源装置，装置本体包括母板16，母板16的圆周侧面卡接于所述胸针本体2内，母板16内嵌有电路板8，电路板8第一表面设有激光发射装置，激光发射装置包括固定在电路板8上的角度调节器6，角度调节器6上安装有激光发射器7；电路板8第二表面设有电源装置，电源装置包括固定设在电路板8 上并贯穿于母板16的电池仓12，电池仓12内设有电池14，电路板8上设有导线4，导线4与母板16侧面设置的开关按钮2相连，母板16第一表面上卡接有弧形面罩5，弧形面罩5外层铰接设有可沿水平轴线X偏转的弧面挡板3，弧形面罩5上设有与所述激光发射器相对应的激光发射孔9，母板16第二表面设有固定装置15。优选的，母板形状由圆形限定，圆形母板的设置有利于胸针本体与母板之间的快速装配，装配前无需进行角度或形状预对正，结构简单且操作方便。优选的，电路板为PCB电路板，例如， PCB电路板厚度为1.6mm。优选的，电池为纽扣电池，电源电压为3-5V。纽扣电池可节省安装空间。在使用该装置进行帕金森患病冻结步态的康复训练时，装置本体为主要的功能单元，其中的母板与胸针本体上的通用孔卡接配合，实现装置的整体连接；激光发射装置作为帕金森患者康复训练的引导光线生成部分；电源装置为激光发射装置提供能量。开关按钮通过导线连接至电路板，按压开关按钮，接通电源装置，电池的电能通过电路板传送至激光发射装置，激光发射装置中的激光发射器发射激光束并通过弧形面罩上的激光发射孔投射至地面上，患者通过地面上的光线产生视觉刺激，从而引导患者沿激光束投射方向进行康复训练。优选的，激光发射孔为线性孔，其延伸方向与患者行进方向处于同一平面。通过设置线性孔，可使激光发射器发出的激光以线性方式照射在地面上，便于患者识别训练的行进方向。弧形面罩上设置的与其相匹配的弧形挡板，可沿弧形面罩外层表面绕水平轴偏转，偏转过程中，可逐渐覆盖激光发射孔，以此减少激光发射器所发出的激光透出量，投射在地面上的线性激光束长度逐渐变短，从而实现对步幅长度的调整。激光束可通过转动母板与胸针本体的卡接关系来调整其布置方式，优选的，激光束的延伸方向垂直于患者行进方向，即在患者的行进方向的地面上投射水平放置的“一字型”激光束。通过该装置进行冻结步态的康复训练过程中，患者首先迈出一只脚至激光束的所在位置，并以此脚作为支撑脚向前迈进，人体前移的过程中带动佩戴在胸前的智能装置前移，“一字型”激光束随即移动至下一位置，此时患者接受到激光束的视觉刺激并将其作为另外一只脚的落脚位置，重复上述过程以实现患者两脚行进过程中的步幅引导，从而完成缓解冻结步态病症的康复性训练。

根据一种优选的实施方式，弧形面罩为半球形面罩，与其相配合的弧面挡板为球形面挡板。半球形面罩可增大面罩内的空间，为激光发射装置提供更大的安装空间，以此增大激光发射器的转动角度，提高激光束的覆盖范围。优选的，弧形面罩为透明材料，且与母板间通过螺纹连接。

根据一种优选的实施方式，胸针本体1上设有与装置本体圆周外侧面相配合的通用孔，该智能装置至少包括一个可替换的胸针本体。胸针本体可按主题设计为男性和/或女性主题，胸针本体可设计若干图案，图案可按休闲、商务等风格进行设计。通过可替换的胸针本体，不仅拓宽了装置的使用场景，使该智能装置的外观更美观，还可以减轻患者使用医疗康复设备普遍存在的心理障碍。优选的，装置本体上的母板为圆周外侧部分为直径渐变的圆锥体，圆锥体部分最大直径等于胸针本体上通用孔内径。部分圆锥体的设计有利于引导装置本体进入胸针本体上的通用孔，便于胸针本体与装置本体之间的拆装。优选的，装置本体圆周侧面与胸针本体上的通用孔通过螺纹装配进行连接，以防止日常使用中由于人体运动导致胸针本体与装置本体之间发生脱离的情况发生。

根据一个优选实施方式，如图1所示，激光发射器7为绿色激光发射器，且其发射头为一字型激光头。使用激光束对帕金森患者冻结步态的康复训练进行引导是广泛采用的方式，而现有研究表明，使用绿色激光束相较于其他颜色的激光束在减缓帕金森患者冻结步态方面有着更为显著的作用。通过使用一字型激光头可使发射出的激光束呈现规则的窄光带，窄光带的激光束形式相较于其他形式的激光束来说，可以提供更明确的视觉刺激来引导帕金森患者进行减缓冻结步态的康复性训练。例如，激光发射器型号为650n/M5 mW/5V的一字激光头发射器。

根据一个优选实施方式，如图1所示，角度调节器6为球形万向调节器。通过设置球形万向调节器，便于调节激光发射器的偏转角度，确保在胸针型装置佩戴在胸前不同位置时，其激光发射器所发出的激光束不发生偏离患者行进方向的偏转。优选的，球形万向调节器包括带有缺口的中空的球套和球心，球套内部空间与球心形状相吻合，球心可刚好设置在球套内，且能在球套内转动，以便于调节助步引导光线照射的位置，球套和球心之间通过相互之前的阻尼作用力维持其相对位置固定。优选的，球形万向调节器可以为关节轴承，例如型号为SA5T/K的关节轴承。

根据一个优选实施方式，如图3和4所示，所述激光发射器7的发射头的投射方向为斜向下设置，所述发射头所发出的激光束范围为竖直向下至水平方向之间。通过上述设置可将激光束限定在帕金森患者行进方向上，便于引导患者通过识别激光束的视觉刺激来进行减缓冻结步态的康复性训练。优选的，激光束与水平方向夹角为45°至90°，与水平方向夹角呈90°的激光垂直照射于地面，即该激光光线与患者之间的距离最近，便于患者训练时能准确地跟随引导激光；当激光与水平方向呈45°时，可初步标记患者行进的大致方向，便于患者对行进方向进行判断。

根据一个优选实施方式，母板16周向对称设有至少两个圆弧形长条块的限位挡块10，限位挡块10与母板16接触部分的形状由母板16的圆周外侧面的形状所限定。通过设置限位挡块，可限制母板卡入胸针本体的位置，以便于其安装时快速到位，同时也可确保母板圆周侧面卡入胸针本体内的深度一致，从而保证整体的美观。圆弧形长条状的挡块可增大与母板之间的作用面积，提高挡块的稳定性。

根据一个优选实施方式，限位挡块10为周向布置的挡圈。通过设置周向布置的挡圈，便于装置本体与胸针本体之间的安装定位，同时挡圈与胸针本体表面之间可进行紧密贴合，确保装置整体的稳定性。

根据一个优选实施方式，所述固定装置15为磁吸扣。设置磁吸扣一方面可便于患者定位，另一方面扣的形式增大了磁吸作用面积，从而增大了磁吸作用力，能够将装置更稳定地固定在衣物上，磁吸扣的操作方式简单方便，同时不损伤衣物。优选的，固定装置可采用常见的别针和/或证件夹扣进行固定。

根据一个优选实施方式，所述母板16第二表面设有紧急联系方式卡片存放栏11。通过在母板第二表面设置卡片存放栏，患者可以将个人的重要信息以及紧急联系人的信息放置在其中，以便在患者自行外出因冻结步态发作而发生意外时，便于附近的救助人员进行紧急联系，避免耽误救助过程的情况发生。优选的，卡片存放栏可以贴纸的形式将紧急联系人的信息进行存储。

根据一个优选实施方式，一种帕金森病患者监控与报警系统，该系统包括用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置，该系统的电路板8上设有三轴加速度传感器(附图中未示出)。通过设置三轴加速度传感器可以实现对患者运动状态的数据监测，以此实现对患者运动状态的监控；当某一个或某几个数据超过一定阈值时，则判断患者为跌倒状态，一旦监测到跌倒状态时，则马上触发激光发射器发出闪烁的激光信号来报警。

根据一个优选实施方式，该系统的激光发射器7还设有红色激光发射头。通过设置红色的激光发射器，在患者出现紧急跌倒的情况需要救助时，发出的红色的报警激光更容易引起人们的注意。优选的，电路板上还设有蜂鸣器，判断患者为跌倒状态时，通过触发蜂鸣器进行声音报警，以便于视线范围之外的人员发现患者并对其进行救助。

为了便于理解，将本实用新型一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置的工作原理进行说明。

在使用本实用新型的智能装置进行帕金森冻结步态的康复训练时，通过该装置上的固定装置将其佩戴在患者胸前，按下开关按钮接通电路板上的电源，使得电路板第一表面上的激光发射装置发出一字型激光束，并通过弧形面罩上相对应设置的激光发射孔投射在地面上，形成一段平行于患者行进方向的激光束，该激光束对患者形成视觉刺激，引导患者进行行走训练。通过激光发射装置上的角度调节器可实现对激光发射器的角度调节，使其发射出的激光束满足患者的实际需求，同时也可对日常使用过程中产生的激光照射偏差进行修正。此外，通过拨动弧面挡板遮挡激光发射孔部分的大小来调整一字型激光束可射出部分的大小，从而实现对一字型激光束长度的调节，以此满足不同患者对于不同步幅大小的要求。当患者自行外出时，可在该装置上的紧急联系人卡片存放栏里放入患者的亲友的联系方式，在外出发生意外情况时，可通过存放的联系方式快速了解患者的基本信息，便于对其进行快速有效的救治。在不需要进行光线引导时，通过开关按钮断开电源装置与激光发射装置之间的连接，从而切断激光束的发出，此时，该智能装置可作为装饰品进行佩戴。对于症状较轻的患者，可选择仅在冻结步态发作时才打开光线提示，对于症状较重的患者，则总是打开光线提示。该装置可更换不同样式的胸针本体，满足患者不同场合的使用需求。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置，至少包括：装置本体、胸针本体(1)、激光发射装置以及电源装置，

其特征在于，

所述装置本体包括母板(16)，所述母板(16)的圆周侧面卡接于所述胸针本体(1)内，所述母板(16)内嵌有电路板(8)，所述电路板(8)第一表面设有激光发射装置，所述激光发射装置包括固定在所述电路板(8)上的角度调节器(6)，所述角度调节器(6)上安装有激光发射器(7)；所述电路板(8)第二表面设有电源装置，所述电源装置包括固定设在所述电路板(8)上并贯穿于所述母板(16)的电池仓(12)，所述电池仓(12)内设有电池(14)，所述电路板(8)上设有导线(4)，所述导线(4)与所述母板(16)侧面设置的开关按钮(2)相连；

所述母板(16)第一表面上卡接有弧形面罩(5)，所述弧形面罩(5)外层铰接设有可沿水平轴线(X)偏转的弧面挡板(3)，所述弧形面罩(5)上设有与所述激光发射器相对应的激光发射孔(9)，所述母板(16)第二表面设有固定装置(15)。

2.根据权利要求1所述的一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置，其特征在于，所述角度调节器(6)为球形万向调节器，球形万向调节器包括带有缺口的中空的球套和球心，球套内部空间与球心形状相吻合，球心设置在球套内，且能在球套内转动。

3.根据权利要求1所述的一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置，其特征在于，所述激光发射器(7)为绿色激光发射器，且其发射头为一字型激光头。

4.根据权利要求1所述的一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置，其特征在于，所述激光发射器(7)的发射头的投射方向为斜向下设置，所述发射头所发出的激光束范围为竖直向下至水平方向之间。

5.根据权利要求1所述的一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置，其特征在于，所述母板(16)周向对称设有至少两个圆弧形长条块的限位挡块(10)，所述限位挡块(10)与所述母板(16)接触部分的形状由所述母板(16)的圆周外侧面的形状所限定。

6.根据权利要求5所述的一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置，其特征在于，所述限位挡块(10)为周向布置的挡圈。

7.根据权利要求1所述的一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置，其特征在于，所述固定装置(15)为磁吸扣。

8.根据权利要求1所述的一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置，其特征在于，所述母板(16)第二表面设有紧急联系方式卡片存放栏(11)。

9.根据权利要求1所述的一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置，其特征在于，所述电路板(8)上设有三轴加速度传感器。

10.根据权利要求3所述的一种用于缓解帕金森病患者冻结步态的智能装置，其特征在于，所述激光发射器(7)还设有红色激光发射头。

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