下肢術後負荷監測及減壓裝置製造方法
2023-06-14 17:37:31
下肢術後負荷監測及減壓裝置製造方法
【專利摘要】下肢術後負荷監測及減壓裝置，其特徵在於包括下肢支具單元、腳底氣墊、兩個氣缸；兩個氣缸與腳底氣墊連通，下肢支具單元包括脛骨近端固定部分、鞋狀腳板固定部分，兩氣缸分別連接在脛骨近端固定部分兩側面與鞋狀腳板固定部分兩側面間。本發明與已有技術相比，具有輔助下肢骨折患者術後負重鍛鍊時骨折面負荷控制及檢測的行走裝置，能夠控制減少骨折肢體所受應力並實時感測骨折肢體所受應力，具有結構合理，使用方便，安全可靠的優點。
【專利說明】下肢術後負荷監測及減壓裝置
[0001]【技術領域】:本發明涉及一種骨科康復器械。
【背景技術】
[0002]隨著交通業及建築業的迅猛發展，高能量損傷不斷增加，使得骨折越來越多，其中下肢骨折最為多見。臨床工作中，下肢骨折患者在術後進行科學的下肢負重鍛鍊是保證肢體功能順利恢復的關鍵，骨折端適當的微動及應力刺激能顯著促進骨痂的生長、加速骨折的癒合。微動使骨折端存縱向壓應力，增加骨細胞、成骨細胞等的代謝活性，促使前列腺素E2釋放量增加、促進毛細血管生長，微動應力可引起骨痂的反覆損傷，導致反覆性骨折早期反應，釋放許多生化遞質，促進骨折癒合。肌肉動力影響骨折癒合，肌肉和關節的正常活動對促進骨折癒合起重要作用，機械性負載肌肉收縮活動所產生的內在動力使骨折斷端持續接觸，緊密嵌插，促使骨折癒合及新骨痂的塑形，因此，新的骨折治療理論認為，下肢骨折病人術後早期適當的下床有限負重運動有助於骨骼的修復和肢體功能的康復。[0003]負重功能支具1967年首先由Sarmiento受假肢館腱承重原理肩發,按照小腿外形製作而成管形，通過軟組織、脛內外髁及髕腱傳導外力支撐小腿，成功地治療脛骨骨折【1-2】。最近又對負重功能支具治療脛骨遠近端骨折進行了更詳細的分析總結【3】，並成功地將支具用於脛骨骨折延遲癒合及不癒合的治療【4】。支具的桶狀結構容納小腿軟組織，使膝與踝關節之間軟組織在密閉容器內形成液壓狀態，通過液壓機制使軟組織及骨間膜來維持骨折長度及力線的穩定性。
[0004]然而，不同的微動應力參數對骨折癒合有不同的影響，應力過大會造成骨折延遲癒合，骨折不癒合甚至內固定物斷裂，應力過小不起作用，因而骨折端微動應力刺激治療需要準確控制骨折端所承受的應力。由於目前沒有相應的醫療器械(包括上述負重支具)用於骨折端微動應力刺激治療需要的準確治療的實時應力控制、監測。導致目前大多數下肢骨折治療，還是要求病人在最初2-3個月的治療過程中，絕對臥床，不允許下床負重活動。長期臥床，不利於骨折癒合，病人不僅身體及精神上難以忍受，而且容易造成褥瘡、靜脈血栓、肌肉萎縮、骨質疏鬆、骨折不癒合等併發症。
[0005][I] Sarmiento A, LattaLL The evolution of functional bracing offractureslYl.J Bone Joint Surg(Br),2006,88(2): 141-148.【2】Sarmiento A.A functional below the knee brace for tibialfractures=areport On its u 00 in onehundred and thirty』-five ca8 00 田-JBone JointSurs(Am).2007.89(9):157_i69.[3] Sarmiento A, Latta LL 450 closed fractures of the distal third of thetibia treated witll afunctional brace 們.Clin Orthop Relat Res,2004。428(111:261 一 271.【4】Sarmiento A, Burkhalter WE0 Latta 兒 Functional bracingin thetreatment of delayed union and nonunion of the tibia{J].1nt Orthop02003,27(1):26-29.
【發明內容】
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本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種輔助下肢骨折患者術後負重鍛鍊時骨折面負荷控制及檢測的行走裝置，能夠控制減少骨折肢體所受應力並實時感測骨折肢體所受應力，具有結構合理，使用方便，安全可靠的下肢術後負荷監測及減壓裝置。
[0006]本發明是這樣實現的，包括下肢支具單元、腳底氣墊或者腳底液體墊、兩個氣缸或者液壓缸；兩個氣缸或者液壓缸與腳底氣墊連通或者兩個液壓缸與腳底液體墊連通，下肢支具單元包括脛骨近端固定部分、鞋狀腳板固定部分，兩氣缸或者液壓缸分別連接在脛骨近端固定部分兩側面與鞋狀腳板固定部分兩側面間，腳底氣墊或者腳底液體墊置於鞋狀腳板固定部分。
[0007]使用時，脛骨近端固定部分環抱脛骨平臺及股骨內外髁，包裹於髕骨以下脛骨近端周圍皮膚上，鞋狀腳板固定部分穿戴在腳上，腳底壓在腳底氣墊，當人體站立，下肢向下負重，腳板開始擠壓腳底氣墊或者腳底液體墊，腳底氣墊或者腳底液體墊形變容積變小從而擠壓氣體或者液體通過導管及壓力控制閥輸往位於脛骨近端的氣缸或者液壓缸，氣缸或者液壓缸受力後閥杆向上頂出，使脛骨近端固定部分受力向上運動，脛骨近端固定部分與鞋狀腳板固定部分及氣缸或者液壓缸組合形成外骨骼，對身體起支撐作用。使用前醫生根據病人情況，確立病人需要負重重量，對腳底氣墊打入指定數量體積的氣體或者對腳底液體墊注入指定數量體積的液體，使腳底氣墊原始氣壓或者腳底液體墊的液壓達到預定數值，達到腳板施加壓力與預定壓力之和為人體重量，所述方法從而調節患肢所承受負重的量。
[0008]為了方便調節氣缸或者液壓缸的壓力，以便調節鞋狀腳板固定部分分擔支撐力的大小，設置有兩個壓力控制閥，兩個氣缸分別通過兩個壓力控制閥與腳底氣墊連通或者兩個液壓缸分別通過兩個壓力控制閥與腳底液體墊連通。
[0009]為了方便顯示壓力大小，以方便控制，設置有下肢壓力感測單元，下肢壓力感測單元與腳底氣墊或者腳底液體墊連通。
[0010]該下肢應力感測單元，包括:壓力傳感器；數字顯示組件；與壓力傳感器連接的模數轉換器、與所述模數轉換器連接的中央處理器及數字顯示組件；壓力傳感器與腳底氣墊或者腳底液體墊連通，當腳底氣墊或者腳底液體墊被腳踩踏，腳底氣墊或者腳底液體墊受力內部氣壓增加，與之相連的壓力傳感器向所述模數轉換器輸出一個模擬電壓信號，模數轉換器將所述模擬電壓信號放大後轉化成數位訊號並將所述數位訊號輸出給所述中央處理器，所述中央處理器將數位訊號轉化為力值數據輸出給顯示器顯示或語音報數。
[0011]腳底氣墊或者腳底液體墊為比腳底稍大，根據臨床要求可由不同彈力材料製成。
[0012]本發明與已有技術相比，由於採用了脛骨近端固定部分與鞋狀腳板固定部分及氣缸或者液壓缸組合形成的外骨骼，並通過調節腳底氣墊充氣量或者腳底液體墊充液量來調節外骨骼分擔對身 體的支撐，因此，具有輔助下肢骨折患者術後負重鍛鍊時骨折面負荷控制及檢測的行走裝置，能夠控制減少骨折肢體所受應力並實時感測骨折肢體所受應力，具有結構合理，使用方便，安全可靠的優點。
[0013]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1為本發明的結構示意圖。
[0014]【具體實施方式】:現結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細描述:
如圖所示，本發明包括下肢支具單元1、腳底氣墊2、下肢壓力感測單元3、兩個氣缸4、兩個壓力控制閥5，下肢壓力感測單元3與腳底氣墊2連通；兩個氣缸4分別通過兩個壓力控制閥5與腳底氣墊2連通，下肢支具單元I包括脛骨近端固定部分la、鞋狀腳板固定部分lb，兩氣缸4分別連接在脛骨近端固定部分Ia兩側面與鞋狀腳板固定部分Ib兩側面間。
[0015]腳底氣墊2為比腳底稍大，根據臨床要求可由不同彈力材料製成。
[0016]如圖所示，下肢應力感測單元3，包括:壓力傳感器3a ;數字顯示組件3b ;與壓力傳感器3a連接的模數轉換器3c、與所述模數轉換器3c連接的中央處理器3d，中央處理器3d與數字顯示組件(語音報數器)3b相連；壓力傳感器3a與腳底氣墊2連通。
[0017] 這裡，腳底氣墊2可用腳底液體墊替代，相應地氣缸4可用液壓缸替代。
【權利要求】
1.下肢術後負荷監測及減壓裝置，其特徵在於包括下肢支具單元、腳底氣墊或者腳底液體墊、兩個氣缸或者液壓缸；兩個氣缸或者液壓缸與腳底氣墊連通或者兩個液壓缸與腳底液體墊連通，下肢支具單元包括脛骨近端固定部分、鞋狀腳板固定部分，兩氣缸或者液壓缸分別連接在脛骨近端固定部分兩側面與鞋狀腳板固定部分兩側面間，腳底氣墊或者腳底液體墊置於鞋狀腳板固定部分。
2.根據權利要求1所述的下肢術後負荷監測及減壓裝置，其特徵在於設置有兩個壓力控制閥，兩個氣缸分別通過兩個壓力控制閥與腳底氣墊連通或者兩個液壓缸分別通過兩個壓力控制閥與腳底液體墊連通。
3.根據權利要求1或2所述的下肢術後負荷監測及減壓裝置，其特徵在於設置有下肢壓力感測單元，下肢壓力感測單元與腳底氣墊或者腳底液體墊連通。
4. 根據權利要求3所述的下肢術後負荷監測及減壓裝置，其特徵在於下肢應力感測單元，包括壓力傳感器、數字顯示組件、與壓力傳感器連接的模數轉換器、與所述模數轉換器連接的中央處理器，中央處理器與數字顯示組件相連，壓力傳感器與腳底氣墊或者腳底液體墊連通。
【文檔編號】A61B5/22GK103908268SQ201410142601
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月11日 優先權日:2014年4月11日
【發明者】餘斌, 肖亮星, 張晟, 曾浪勇, 黃日慶 申請人:佛山市乙太醫療用品有限公司