CN212545817U

CN212545817U - 一种适用于偏瘫患者训练的康复鞋

Info

Publication number: CN212545817U
Application number: CN202021050607.8U
Authority: CN
Inventors: 吕俊良; 李颉; 陈雷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-06-09
Filing date: 2020-06-09
Publication date: 2021-02-19
Anticipated expiration: 2030-06-09

Abstract

本实用新型提供一种适用于偏瘫患者训练的康复鞋，包括7个压电传感器、压电式LED灯、电池、蜂鸣器、微型控制器、低功耗蓝牙以及USB接口，通过安装在不同位置的压电传感器反馈的压力信号，间接检测患者的步态情况，设置有低功耗蓝牙，可以将采集的数据实时传输给终端设备，配合点状运动传感设备采集的数据，为后期的数据分析提供有力支持，还可以通过专家系统实现对患者步态的纠正指导。

Description

一种适用于偏瘫患者训练的康复鞋

技术领域

本实用新型涉及康复器材技术领域，尤其涉及一种适用于偏瘫患者训练的康复鞋。

背景技术

随着科学技术进步，社会逐步迈入互联网时代，各种智能设备不断涌现，但人们身体健康状况却令人堪忧。脑卒中^[1]是我国国民第一位死亡病因，《中国脑卒中防治报告(2018)》数据显示，我国脑卒中现患者人数已达1242万，仍呈现出高发病率、高致残率、高死亡率、高复发率、高经济负担五大特点，且有年轻化的趋势。脑血管疾病、骨折术后、周围神经损伤、帕金森等疾病的群体，多数伴有运动或者感觉的功能障碍，出现一侧或者双侧下肢的负重和重心转移的障碍，进而严重影响移乘、站立或者行走的能力，影响侧下肢的支撑控制能力，有很大的跌倒风险。

现有的手段和设备很难做到实时训练和纠正重心转移，更不能做到便携式的指导，据调查，国际、国内并未出现针对偏瘫患者的智能康复鞋产品，而患者主要依赖踝足矫形器进行纠正，舒适度低、外观不佳，且容易引起他人异样的眼光、不能保护患者隐私、满足心理需求；再者，目前市场上存在的智能鞋基本上是针对健康人群或健身人群而设计的，几乎没有面向偏瘫患者的产品，现有的具备步态矫正的设备也多是单独治疗仪器，没有足底压力的实时反馈和步态分析的功能。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提出一种适用于偏瘫患者训练的康复鞋，包括压电式LED灯、压电传感器I、压电传感器II、压电传感器III、压电传感器IV、压电传感器V、压电传感器VI、压电传感器VII、电池、蜂鸣器、微型控制器、低功耗蓝牙以及USB接口，所述微型控制器安装在鞋底脚掌处，所述压电式LED灯安装在鞋底夹层的足内侧缘，且距鞋前三分之一至四分之一处的位置，鞋底夹层的外侧缘加工有压力感受气腔，在鞋跟部前后正中线偏内侧90°处开有压力感受气腔的气腔口，压电传感器I～压电传感器VI均安装在鞋底的内部鞋垫上，压电传感器I～压电传感器III安装在鞋垫的足跟处，压电传感器IV安装在鞋垫的足大脚趾处，压电传感器V安装在鞋垫的足小脚趾处，压电传感器VI安装在鞋垫的足底外侧缘中点处，压电传感器VII以及蜂鸣器均安装在压力感受气腔的气腔口处，压电传感器I～压电传感器VII分别通过导线与微型控制器的输入端相连，微型控制器的输出端分别通过导线与压电式LED灯、蜂鸣器相连，低功耗蓝牙安装在鞋底夹层的足弓正下方处，微型控制器与低功耗蓝牙为无线传输，电池安装在鞋底夹层中，USB接口安装在鞋底夹层的足跟外侧，USB接口与电池通过导线连接，电池通过导线分别与压电式LED灯、蜂鸣器、低功耗蓝牙、微型控制器相连；

所述压电传感器I～压电传感器III用于采集患者训练过程中施加在足跟处的实时压力信号 F₁～F₃；

所述压电传感器IV用于采集患者训练过程中施加在足大脚趾处的实时压力信号F₄；

所述压电传感器V用于采集患者训练过程中施加在足小脚趾处的实时压力信号F₅；

所述压电传感器VI用于采集患者训练过程中施加在足底外侧缘中点处的实时压力信号 F₆；

所述压电传感器VII用于采集患者训练过程中施加在压力感受气腔处的实时压力信号F₇；

所述微型控制器用于接收压电传感器I～压电传感器VII采集到的实时压力信号，通过比较实时压力信号与设定阈值大小，触发压电式LED灯发出不同颜色的光信号，或者是触发蜂鸣器发出声音信号；

所述压电式LED灯用于发出不同颜色的光信号；

所述蜂鸣器用于发出声音信号；

所述低功耗蓝牙用于将微型控制器接收到的实时压力信号无线传输给终端设备；

所述电池用于对压电式LED灯、蜂鸣器、低功耗蓝牙、微型控制器进行供电；

所述USB接口用于连接外部电源，对电池进行充电。

所述微型控制器通过比较实时压力信号与设定阈值大小，触发压电式LED灯发出不同颜色的光信号，具体表述为：微型控制器接收到的实时压力信号F_i＜F_l,i或者F_i＞F_t,i时，触发压电式LED灯的第i种颜色灯点亮，i＝1,2,3,4,5,6，其中F_l,i表示压力信号F_i的下限阈值，其中F_t,i表示压力信号F_i的上限阈值；

所述微型控制器通过比较实时压力信号与设定阈值大小，触发蜂鸣器发出声音信号，具体表述为：微型控制器接收到的实时压力信号F₇＜F_l,7或者F_i＞F_t,7时，触发蜂鸣器发出声音信号，其中F_l,7表示压力信号F₇的下限阈值，其中F_t,7表示压力信号F₇的上限阈值。

所述压电传感器I～压电传感器VII的型号均为0.2mm柔软薄膜足底压电传感器，所述蜂鸣器的型号为2312系列有源蜂鸣器。

所述康复鞋配合点状运动传感设备以及终端设备使用，点状运动传感设备以佩戴方式固定在患者的四肢和躯干上，点状运动传感设备采集到的实时运动数据无线传输给终端设备，终端设备将接收到的实时压力信号、实时运动数据与数据库中的标准数据进行对比，并生成康复报告，专家系统根据康复报告实现对患者步态的纠正指导，所述终端设备包括屏幕显示器、智能电视以及手机APP。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种适用于偏瘫患者训练的康复鞋，1)解决了现有产品中的的外形不美观，无法保护使用者隐私的问题；2)将康复鞋的穿戴功能与康复设备的治疗矫正功能集于一体，实现足底发力的实时反馈和步态分析功能，可以解决足内翻难以纠正的问题，并为患者居家训练提供指导；3)康复鞋采集到的实时数据传输到终端设备的数据库中，可以通过专家系统实现对患者步态的纠正指导。

附图说明

图1为本实用新型中的适用于偏瘫患者训练的康复鞋的结构示意图，其中图(a)表示康复鞋正视图的结构示意图，其中图(b)表示康复鞋侧视图的结构示意图；

图2为本实用新型中的适用于偏瘫患者训练的康复鞋的原理图；

图中，1、压电传感器I，2、压电传感器II，3、压电传感器III，4、压电传感器IV，5、压电传感器V，6、压电传感器VI，7、压电传感器VII，8、低功耗蓝牙，9、电池，10、微型控制器，11、USB接口，12、压电式LED灯，13、蜂鸣器，14、压力感受气腔。

具体实施方式

下面是结合附图对实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1-2所示，一种适用于偏瘫患者训练的康复鞋，其特征在于，包括压电式LED灯12、压电传感器I1、压电传感器II2、压电传感器III3、压电传感器IV4、压电传感器V5、压电传感器VI6、压电传感器VII7、电池9、蜂鸣器13、微型控制器10、低功耗蓝牙8以及USB接口11，所述微型控制器10安装在鞋底脚掌处，所述压电式LED灯12安装在鞋底夹层的足内侧缘，且距鞋前三分之一至四分之一处的位置，鞋底夹层的外侧缘加工有压力感受气腔，在鞋跟部前后正中线偏内侧90°处开有压力感受气腔的气腔口，压电传感器I1～压电传感器VI6均安装在鞋底的内部鞋垫上，压电传感器I1～压电传感器III3安装在鞋垫的足跟处，压电传感器 IV4安装在鞋垫的足大脚趾处，压电传感器V5安装在鞋垫的足小脚趾处，压电传感器VI6安装在鞋垫的足底外侧缘中点处，压电传感器VII7以及蜂鸣器13均安装在压力感受气腔的气腔口处，压电传感器I1～压电传感器VII7分别通过导线与微型控制器10的输入端相连，微型控制器10的输出端分别通过导线与压电式LED灯12、蜂鸣器13相连，安装在不同部位的压电传感器I1～压电传感器VI6采集实时压力信号F_i,i＝1,2,3,4,5,6，并将采集到的实时压力信号F_i传输给微型控制器10，微型控制器10通过比较实时压力信号F_i与设定阈值的大小触发压电式LED灯12发出不同颜色的光，当采集到的实时压力信号F_i＜F_l,i或者F_i＞F_t,i时，通过微型控制器10控制压电式LED灯12的第i种颜色灯点亮，安装在气腔口处的压电传感器VII7 采集到的实时压力信号F₇，传输给微型控制器10后，微型控制器10通过比较实时压力信号 F₇，当F₇＜F_l,7或者F_i＞F_t,7时，触发蜂鸣器13发出声音信号，低功耗蓝牙8安装在鞋底夹层的足弓正下方处，电池9安装在鞋底夹层中，USB接口11安装在鞋底夹层的足跟外侧， USB接口11与电池9通过导线连接，电池9通过导线分别与压电式LED灯12、蜂鸣器13、低功耗蓝牙8、微型控制器10相连，微型控制器10采集到的实时压力信号通过低功耗蓝牙8 无线传输给终端设备，用户可以通过终端设备查看实时数据，或是对数据进行分析、处理操作。

压电传感器I1～压电传感器III3用于采集患者训练过程中施加在足跟处的实时压力信号 F₁～F₃；

压电传感器IV4用于采集患者训练过程中施加在足大脚趾处的实时压力信号F₄；

压电传感器V5用于采集患者训练过程中施加在足小脚趾处的实时压力信号F₅；

压电传感器VI6用于采集患者训练过程中施加在足底外侧缘中点处的实时压力信号F₆；

压电传感器VII7用于采集患者训练过程中施加在压力感受气腔处的实时压力信号F₇；

微型控制器10用于接收压电传感器I1～压电传感器VII7采集到的实时压力信号，通过比较实时压力信号与设定阈值大小，触发压电式LED灯12发出不同颜色的光信号，或者是触发蜂鸣器13发出声音信号；

压电式LED灯12用于发出不同颜色的光信号；

蜂鸣器13用于发出声音信号；

低功耗蓝牙8用于将微型控制器10接收到的实时压力信号无线传输给终端设备；

电池9用于对压电式LED灯12、蜂鸣器13、低功耗蓝牙8、微型控制器10进行供电；

USB接口11用于连接外部电源，对电池9进行充电。

所述微型控制器10通过比较实时压力信号与设定阈值大小，触发压电式LED灯12发出不同颜色的光信号，具体表述为：微型控制器10接收到的实时压力信号F_i＜F_l,i或者F_i＞F_t,i时，触发压电式LED灯12的第i种颜色灯点亮，i＝1,2,3,4,5,6，其中F_l,i表示压力信号F_i的下限阈值，其中F_t,i表示压力信号F_i的上限阈值，例如患者穿着康复鞋在训练过程中施加在足小脚趾处的实时压力信号F₅＜F_l,5时，在电路原理上受控于传感器V的第5种颜色灯点亮；

所述微型控制器10通过比较实时压力信号与设定阈值大小，触发蜂鸣器13发出声音信号，具体表述为：微型控制器10接收到的实时压力信号F₇＜F_l,7或者F_i＞F_t,7时，触发蜂鸣器13发出声音信号，其中F_l,7表示压力信号F₇的下限阈值，其中F_t,7表示压力信号F₇的上限阈值。

所述压电传感器I1～压电传感器VII7的型号均为0.2mm柔软薄膜足底压电传感器，所述蜂鸣器13的型号为2312系列有源蜂鸣器。

本实施例采用的微型控制器10型号为fx3u-24mt/24mr，低功耗蓝牙8型号为 E73-2G4M04S1A，压电式LED灯12型号为D-3YWF1S1-S。

所述康复鞋可以配合点状运动传感设备以及终端设备使用，当康复鞋配合点状运动传感设备以及终端设备使用时，点状运动传感设备以佩戴方式固定在患者的四肢和躯干上，点状运动传感设备采集到的实时运动数据无线传输给终端设备，终端设备将接收到的实时压力信号、实时运动数据与数据库中的标准数据进行对比，并生成康复报告，专家系统根据康复报告实现对患者步态的纠正指导，所述终端设备包括屏幕显示器、智能电视以及手机APP；

当康复鞋配合点状运动传感设备以及终端设备使用时，首先需要通过康复鞋采集健康人的实时压力信号F₁～F₇、实时运动数据，作为压力信号F₁～F₇、运动数据的标准数据，并存储在终端设备的数据库中；患者穿上康复鞋后，采集到的实时压力信号F₁～F₇、实时运动数据传输到终端设备后，分别与数据库中的标准数据进行对比，并将对比结果作为康复报告中的一项评价指标，专家系统根据康复报告上显示的各项指标对患者步态进行纠正指导，例如采集到患者在足大脚趾处施加的实时压力信号F₄偏离压力信号F₄的标准数据时，专家系统根据偏离情况，指导患者后期的行走步态，帮助患者调整在足大脚趾处的用力情况。

Claims

1.一种适用于偏瘫患者训练的康复鞋，其特征在于，包括压电式LED灯、压电传感器I、压电传感器II、压电传感器III、压电传感器IV、压电传感器V、压电传感器VI、压电传感器VII、电池、蜂鸣器、微型控制器、低功耗蓝牙以及USB接口，所述微型控制器安装在鞋底脚掌处，所述压电式LED灯安装在鞋底夹层的足内侧缘，且距鞋前三分之一至四分之一处的位置，鞋底夹层的外侧缘加工有压力感受气腔，在鞋跟部前后正中线偏内侧90°处开有压力感受气腔的气腔口，压电传感器I～压电传感器VI均安装在鞋底的内部鞋垫上，压电传感器I～压电传感器III安装在鞋垫的足跟处，压电传感器IV安装在鞋垫的足大脚趾处，压电传感器V安装在鞋垫的足小脚趾处，压电传感器VI安装在鞋垫的足底外侧缘中点处，压电传感器VII以及蜂鸣器均安装在压力感受气腔的气腔口处，压电传感器I～压电传感器VII分别通过导线与微型控制器的输入端相连，微型控制器的输出端分别通过导线与压电式LED灯、蜂鸣器相连，低功耗蓝牙安装在鞋底夹层的足弓正下方处，微型控制器与低功耗蓝牙为无线传输，电池安装在鞋底夹层中，USB接口安装在鞋底夹层的足跟外侧，USB接口与电池通过导线连接，电池通过导线分别与压电式LED灯、蜂鸣器、低功耗蓝牙、微型控制器相连；

所述压电传感器I～压电传感器III用于采集患者训练过程中施加在足跟处的实时压力信号F₁～F₃；

所述压电传感器VI用于采集患者训练过程中施加在足底外侧缘中点处的实时压力信号F₆；

所述压电式LED灯用于发出不同颜色的光信号；

所述蜂鸣器用于发出声音信号；

所述USB接口用于连接外部电源，对电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的一种适用于偏瘫患者训练的康复鞋，其特征在于，所述微型控制器通过比较实时压力信号与设定阈值大小，触发压电式LED灯发出不同颜色的光信号，具体表述为：微型控制器接收到的实时压力信号F_i＜F_l,i或者F_i＞F_t,i时，触发压电式LED灯的第i种颜色灯点亮，i＝1,2,3,4,5,6，其中F_l,i表示压力信号F_i的下限阈值，其中F_t,i表示压力信号F_i的上限阈值；

3.根据权利要求1所述的一种适用于偏瘫患者训练的康复鞋，其特征在于，所述压电传感器I～压电传感器VII的型号均为0.2mm柔软薄膜足底压电传感器，所述蜂鸣器的型号为2312系列有源蜂鸣器。

4.根据权利要求1所述的一种适用于偏瘫患者训练的康复鞋，其特征在于，所述康复鞋配合点状运动传感设备以及终端设备使用，点状运动传感设备以佩戴方式固定在患者的四肢和躯干上，点状运动传感设备采集到的实时运动数据无线传输给终端设备，终端设备将接收到的实时压力信号、实时运动数据与数据库中的标准数据进行对比，并生成康复报告，专家系统根据康复报告实现对患者步态的纠正指导，所述终端设备包括屏幕显示器、智能电视以及手机APP。