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一種主動式脊柱病康復治療智能矯形器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510404894.5

申請日:

2015.07.10

公開號:

CN104983496A

公開日:

2015.10.21

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 專利權的轉移IPC(主分類):A61F 5/01登記生效日:20180321變更事項:專利權人變更前權利人:哈爾濱天愈康復醫療機器人有限公司變更后權利人:哈工天愈(中山)機器人有限公司變更事項:地址變更前權利人:150000 黑龍江省哈爾濱市經開區哈平路集中區大連北路與興凱路交口處變更后權利人:528400 廣東省中山市翠亨新區馬安村路口“三個五”工程廠房A棟第一層、第二層、第三層之一、第四層|||授權|||實質審查的生效IPC(主分類):A61F 5/01申請日:20150710|||公開
IPC分類號: A61F5/01 主分類號: A61F5/01
申請人: 哈爾濱天愈康復醫療機器人有限公司
發明人: 楊熾夫
地址: 150000黑龍江省哈爾濱市經開區哈平路集中區大連北路與興凱路交口處
優先權:
專利代理機構: 蘇州慧通知識產權代理事務所(普通合伙)32239 代理人: 丁秀華
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510404894.5

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2018.04.10|||2017.11.07|||2015.11.18|||2015.10.21

法律狀態類型:

專利申請權、專利權的轉移|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種用于脊柱病康復治療的主動智能矯形器,由上中下三層矯正環、驅動器、控制器和對應的能源裝置構成。其中上層和下層矯正環采用剛性連接,其相對位置保持不變。上層、中層和中層、下層矯正環之間采用主動驅動器進行連接,可以通過控制驅動器來調整矯正環相對位置。本發明結構簡潔,治療效果優秀,且佩戴更為舒適,不會妨礙佩戴者日常活動。

權利要求書

權利要求書
1.  一種主動式脊柱病康復治療智能矯形器,其特征在于:該矯形器包括上層矯正環、中層矯正環、下層矯正環、六個驅動器、控制器以及能源裝置,其中
三層矯正環在使用時套在佩戴者的胸部、腰部和胯部,矯正環內側具有內襯和力傳感器,所述力傳感器可實時采集佩戴者和矯形環之間的相對作用力,上層矯正環與中層矯正環之間通過三個驅動器連接,下層矯正環與中層矯正環之間也通過三個驅動器連接,上層矯正環和下層矯正環之間采用彈性模塊連接;
所述驅動器可以伸縮,采用力矩控制,通過矯正環對佩戴者持續施加矯正力矩;
所述控制器可控制所述驅動器的伸縮,根據所述力傳感器的反饋值對該矯形器整體位姿進行調整,并實時記錄佩戴者脊椎狀態,存儲于患者數據庫中;
能源裝置用于給該矯形器提供電力。

2.  根據權利要求1所述的主動式脊柱病康復治療智能矯形器,其中驅動器采用電動驅動、液壓驅動或者氣動驅動。

3.  根據權利要求1-2任一項所述的主動式脊柱病康復治療智能矯形器,其特征是:上下兩層矯正環上都具有三個驅動器鉸點,所述鉸點相隔120度呈等邊三角形均勻分布在上下兩層矯正環上,中層矯正環上具有六個驅動器鉸點,不同矯正環上的鉸點位置都不相同。

4.  根據權利要求1-3任一項所述的主動式脊柱病康復治療智能矯形器,其中每層矯正環都用搭扣進行固定。

5.  根據權利要求1-4任一項所述的主動式脊柱病康復治療智能矯形器,其中彈性模塊是一根彈性金屬條。

6.  根據權利要求1所述的主動式脊柱病康復治療智能矯形器,其中該矯形器成動態結構而非固定結構,佩戴者進行運動時,控制器控制驅動器進行相應的伸縮,以使矯正環不阻礙佩戴者的正常活動。

說明書

說明書一種主動式脊柱病康復治療智能矯形器
技術領域
本發明專利涉及一種醫療器械,具體為涉及一種用于脊椎病康復治療的智能矯形器,主要用于脊椎側凸疾病、脊椎運動損傷、脊椎術后等康復和輔助治療,并可以檢測脊椎健康狀態。
背景技術
脊椎是人身體的支柱,承受著頭顱、軀干的重量,不正確的坐姿、過度勞累等都能造成脊椎產生病變。常見的脊椎疾病包括脊椎側凸、脊椎運動損傷等。
脊椎側凸是指脊柱發生橫向異常彎曲。現有研究表明,脊椎側凸不僅導致患者外觀畸形,還嚴重危及人體的消化系統、內分泌系統、肌肉系統、骨骼組織和神經系統,使人產生疼痛,嚴重時甚至累及脊髓,導致人體機能喪失,出現完全性或不完全性癱瘓。特別是對于青少年骨骼發育時期,如未接受治療,病情有嚴重惡化趨勢。
脊椎運動損傷通常由運動過量或過于勞累引起,常常由于病情較為緩和、沒有突發性癥狀而未得到足夠的重視。但如果病情繼續惡化卻未得到治療,往往會轉化為關節壞死等更為嚴重的脊椎疾病,對患者生活造成巨大影響。
目前脊椎病治療主要有手術療法和非手術療法兩種。其中手術療法風險較大,對于特發性脊椎側凸青少年患者主要采用非手術療法。近年來,非手術療法主要應用脊椎矯形器,且研究表明脊椎矯形器能夠有效阻止青少年特發性脊柱彎曲等疾病進一步惡化,避免手術治療。但此類固定矯形器順應性差,限制患者肌肉發育,妨礙患者正常生活。為改善順應性,近期提出了采用柔性帶方式實現矯形的SpineCor矯形概念,增強了患者佩戴舒適性,改善了患者身體機能靈活性,但降低了矯形效果。
綜合國內外研究現狀及醫療應用表明,現有脊柱病康復治療矯形器均為被動形式,矯正力無法良好控制;制作及佩戴需根據臨床醫師或技師的經驗;沒有考慮患者姿勢的改變對支具所產生矯形力的影響,導致矯形器治療效果有限。而主動矯形器(動態矯形器)尚未有學者研究涉及。
發明內容
為了克服現有脊椎康復治療矯形器矯形力無法控制、順應性差等不足,本發明提供一種新型動態矯形器—脊椎病康復治療智能矯形器,通過智能化機器人控制方式實現脊椎矯形力控制,有效阻止脊椎運動損傷的進一步惡化,并實現青少年特發性脊椎側凸的康復治療。
為實現上述目的,本發明所采用的技術方案是:
一種脊柱病康復治療矯形器,其結構框架包括上1、中2、下3三層橢圓形矯正環。上層矯正環固定在佩戴者胸部,中層矯正環固定在佩戴者腰部,而下層矯正環固定在佩戴者胯部。其中上1、下3兩層矯正環之間與上1、中2兩層矯正環之間均通過主動驅動器4相連。
本發明專利相比同類型其他產品,能根據患者的不同病情,通過產品自身控制采用不同的控制算法對佩戴者進行治療,進一步提升了治療效果。且中、下層矯正器之間采用驅動器進行連接,不會對佩戴者日常運動產生阻礙,極大提升了用戶體驗。
附圖說明
圖1:本發明脊柱病康復治療智能矯形器的正面視圖。
圖2:本發明脊柱病康復治療智能矯形器的側面視圖。
圖中:1.上層矯正環,2.中層矯正環,3.下層矯正環,4.驅動器,5矯正環固定裝置, 6.驅動器鉸點
具體實施方式
參考圖1、圖2,本發明專利具體實施方式采用如下技術方案:
一種新型主動式脊柱病康復治療矯形器,其中包括上層矯正環1、中層矯正環2、下層矯正環3、驅動器5、控制器以及能源裝置等。上層1、中層2矯正環和中層2、下層3矯正環之間通過驅動器4相連,上層1與下層3矯正環通過彈性模塊5相連。本發明專利中的上、中、下三層矯正環均可通過搭扣打開,并分別固定在佩戴者的胸部、腰部、胯部。矯正環的內圈具有內襯,使佩戴者感覺更加舒適。在內襯中具有力傳感器,能夠測量佩戴者與矯正器的相對作用力。
本發明中,上1、下3兩層橢圓矯正環可以采用多種半剛性連接方式,相對位置不變,但并不僅局限于如6所示的采用彈性金屬條固定方式。
其中上1、中2兩層矯正環和中2、下3兩層矯正環之間分別采用三個主動驅動器進行連接,其驅動器可為電動、液壓、氣動等多種驅動方式。六個驅動器可以伸縮,采用力矩控制,對佩戴者持續施加矯正力矩。而在佩戴者進行運動的時候,驅動器又可以響應地進行伸縮,保證上、中、下三層矯正環不阻礙佩戴者進行運動。在保證治療效果的前提下,極大提升了產品的舒適性與方便性。
本發明中,上、下層矯正環上具有三個鉸點,中層矯正環上具有六個鉸點,驅動器兩端固定在對應的鉸點上,其上下層鉸點呈等邊三角形狀均勻分布在矯正環上。每層矯正環上鉸點位置并不完全相同,相鄰兩層鉸點偏差為60度,具體角度可根據佩戴者不同情況酌情進行調整。
本發明中,上、中、下三層矯正環的內襯中帶有力傳感器裝置,可實時采集佩戴者和矯形器的相對作用力,通過不斷調整位置來保證實用舒適性。同時矯形器自身的微型計算機也通過傳感器不斷檢測佩戴者脊椎狀態,建立患者的數據庫,方便進行進一步治療。
本發明中的驅動器4由設備自身的控制器所控制,控制器可控制所述驅動器的伸縮,根據矯正環內側的力傳感器的反饋值對矯形器的位姿進行調整,保證佩戴者能夠順利進行日常活動。該矯形器成動態結構而非固定結構,佩戴者進行運動時,控制器控制驅動器進行相應的伸縮,以使矯正環不阻礙佩戴者的正常活動。能源裝置用于給該矯形器提供電力。
與該領域同類型產品相比,本發明專利具有如下優勢:1.根據佩戴者不同病情對矯正力度進行自動調節,更具有針對性;2.本產品可以通過調整驅動器,調整矯正器姿態,保證佩戴者能夠方便進行各項日常活動,更為方便靈活;3.本產品采用主動驅動器進行矯正,效果更為理想;4.可以勝任脊椎側凸、脊椎運動損傷、脊椎術后保護等多種治療任務,用途更為廣泛;5.本產品配有完整的控制系統和測量系統,能夠完整記錄患者佩戴情況和脊柱的各項參數,為使用者建立自己的數據庫系統。

關 鍵 詞:
一種 主動 脊柱 康復 治療 智能 矯形
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