专利名称：一种医用智能测试调节负重量的鞋垫的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医疗测试技术领域，特别是涉及到一种医用智能测试调节负重量 的鞋垫。
背景技术：
腿部骨折内固定技术是骨科临床中使用最广泛的治疗技术之一，相对于传统保守 治疗的优点是能够在骨折早期提供稳定的固定，从而可为病人提供早期的关节活动和负 重，以利于患者的肢体功能在骨折愈合的同时得到恢复。但对患者进行内固定手术后，对其 负重量的大小并没有统一的标准，主要由医生凭经验确定负重量的大小，造成其负重的科 学性不够严谨。造成这一现象的主要原因有一、患者骨折类型的不同；二、内固定的方式 和强度的不同。三、骨折愈合的进展不同。四、患者年龄、体重等的差异。除上述原因以外， 更主要的是，目前还没有能够实时、准确测量患者术后负重量的测试仪器。并且，患者在依 从性的差别也导致实际负重量的不可控制。而有关足底压力分布测量技术，目前有以改变电阻值为原理测量压力分布的足底 压力测试板，测试内容包括动态和静态两种。测试板置于平地或嵌入地面，它通过对患者足 底压力动、静态检测以及重心、时间、平衡和冲量等数据的分析，发现由于髋、膝、踝关节的 病变以及脑瘫和糖尿病足部等疾病反映在步态上的异常。此系统可用于赤足或穿鞋的走、 跑等不同运动的分析。但由于测试板只能测量足底负重的压力分布的相对数值，而不能实 时对负重的绝对数值进行测量，并且压力测试板只能固定于地面，且所连接设备体积庞大， 无法携带，同时患者也不可能在机器上进行功能恢复和锻炼，所以不适用于术后的康复锻 炼。对此，为克服上述腿部骨折内固定手术后不能准确判断负重量大小的不足，研制一种能 够便于携带、实时准确测量及调整所需合理负重量、便于患者术后康复锻炼的测试仪器是 本技术领域中当前急需完成的任务。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种体积小巧、便于携带、实时检测，准确测量负重 量，并根据实际测量值调整负重量，便于患者术后康复锻炼的医用智能测试调节负重量的 鞋垫。为了达到上述目的，本实用新型采用以下结构的技术方案一种医用智能测试调 节负重量的鞋垫，由压力采集鞋垫和信号处理器组成，其特点是，压力采集鞋垫由外包面 层、夹有多个压力传感器的上下金属板层及上下皮质层组成鞋垫形层状结构，多个压力传 感器均被焊接于上下金属板层中间，鞋垫脚掌位置设置的传感器数量多于脚跟位置，上下 皮质层对应夹住上下金属板层，外包面层为EVA材质的泡沫塑料，对应包裹上下金属板层 及上下皮质层后，沿边线缝制成为一个整体鞋垫，压力传感器的引出线从鞋垫中部外侧引 出，通过连接线及接头连接信号处理器；信号处理器包括数据处理模块、微机控制单元、调 节按钮、报警器及显示屏，数据采集模块将接收到压力传感器输出的压力信号后，完成数据的A/D转换和数据采集并通过微机控制单元智能处理后，输出电信号至报警器及显示屏。上述所述压力传感器的数量为2至16个。上述所述压力传感器为半导体扩散式硅压阻微型压力传感器。上述所述鞋垫的尺寸大小按照制鞋国家标准尺码系列规定。本实用新型的结构工作原理是患者在实施了腿部骨折内固定技术后，在站立和 步行等运动中，足的特定解剖区域支撑着人体大部分重量，并调节着人体的平衡，测量这些 部位的力可以获取下肢乃至全身的生理、结构及功能等方面的大量信息，本实用新型将足 底压力分布测量系统制成鞋垫状，当人体站立或步行时，传感器的受力点经过金属板与足 底紧接。多个压力传感器分布在脚跟后侧、内侧、脚跟外侧、脚中部、脚掌前多个跖骨头下 方处，通过金属板平衡压力后构成鞋垫形脚底受力测试区；所放置传感器的精确位置应根 据脚的长度、宽度、脚形、骨骼分布状态等进行确定。传感器将被测压力信号输入给信号处 理器后经数据处理模块转换成电压信号，经过信号调理电路，进行A/D转换和数据采集，通 过微机控制单元对其输出量进行采集及处理，处理后的电信号输出至报警器及液晶模块显 示，便于患者实时观察负重效果，并根据预设值和实际测量值增加或减少负重量的大小，如 负重超过设定值，则报警器鸣响，提示患者调负重量。信号处理器，体积小巧，可以手持或挂 在患者腰间。由于采用上述压力采集鞋垫和信号处理器测试负重量的结构原理，本实用新型具 有体积小、测量负重绝对值、实时监测、智能调节和控制、便于携带和使用方便等特点。使患 者能够根据测得负重值对患肢负重量进行调整，从而有利于患肢康复，达到了发明目的。
图1为本实用新型结构局剖示意图图2为图1的沿A-A剖面放大剖视图
具体实施方式
以下结合附图详述本实用新型，从图1至图2可看出本实用新型的结构原理，一种 医用智能测试调节负重量的鞋垫，由压力采集鞋垫和信号处理器组成，压力采集鞋垫由外 包面层1、夹有八个压力传感器2的上下金属板层3、13及上下皮质层12、14，组成鞋形层状 结构，压力传感器2为半导体扩散式硅压阻微型压力传感器八个压力传感器2均布焊接于 上下金属板层3、13中间，鞋垫脚掌位置设置五个传感器2，脚跟位置设置三个传感器2，上 下皮质层12、14对应夹住上下金属板层3、13，EVA材质的泡沫塑料外包面层1对应包裹上 下金属板层3、13及上下皮质层12、14后，沿边线缝制成为一个整体鞋垫；压力传感器2的 引出线4从鞋垫中部外侧引出，通过连接线5及接头6连接信号处理器；信号处理器包括数 据处理模块7、微机控制单元10、调节按钮8、报警器9及显示屏11，数据采集模块7将接收 到压力传感器2输出的压力信号后，完成数据的A/D转换和数据采集并通过微机控制单元 10智能处理后，输出电信号至报警器9及显示屏11。鞋垫的尺寸大小按照制鞋国家标准尺 码系列规定制作。
权利要求一种医用智能测试调节负重量的鞋垫，由压力采集鞋垫和信号处理器组成，其特征在于，压力采集鞋垫由外包面层(1)、夹有多个压力传感器(2)的上下金属板层(3、13)及上下皮质层(12、14)组成鞋形层状结构，多个压力传感器(2)均布焊接于上下金属板层(3、13)中间，鞋垫脚掌位置设置的传感器(2)数量多于脚跟位置，上下皮质层(12、14)对应夹住上下金属板层(3、13)，外包面层(1)为EVA材质的泡沫塑料，对应包裹上下金属板层(3、13)及上下皮质层(12、15)后，沿边线缝制成为一个整体鞋垫，压力传感器(2)的引出线(4)从鞋垫中部外侧引出，通过连接线(5)及接头(6)连接信号处理器；信号处理器包括数据处理模块(7)、微机控制单元(10)、调节按钮(8)、报警器(9)及显示屏(11)，数据采集模块(7)将接收到压力传感器(2)输出的压力信号后，完成数据的A/D转换和数据采集并通过微机控制单元(10)智能处理后，输出电信号至报警器(9)及显示屏(11)。
2.根据权利要求1所述的医用智能测试调节负重量的鞋垫，其特征在于所述压力传 感器⑵的数量为2至16个。
3.根据权利要求1所述的医用智能测试调节负重量的鞋垫，其特征在于所述压力传 感器(2)为半导体扩散式硅压阻微型压力传感器。
4.根据权利要求1所述的医用智能测试调节负重量的鞋垫，其特征在于所述鞋垫的 大小尺寸与鞋相互适应。
专利摘要本实用新型公开了一种医用智能测试调节负重量的鞋垫，由压力采集鞋垫和信号处理器组成，采集鞋垫由外包面层、夹有多个压力传感器的上下金属板层及上下皮质层组成鞋垫形层状结构，多个压力传感器均被焊接于上下金属板层中间，分布于鞋垫脚掌及脚跟位置，上下皮质层对应夹住上下金属板层，EVA材质外包层包裹夹有金属板层及上下皮质层后，沿边线缝制为一个整体鞋垫，传感器引出线从鞋垫中部外侧引出，通过接头连接信号处理器，完成数据的A/D转换和数据采集并通过微机控制单元处理后，输出电信号至报警器及显示屏。本实用新型体积小巧、便于携带、实时检测，准确测量负重量，根据测量值调节负重量大小，便于患者术后康复锻炼。
文档编号A61B5/22GK201701221SQ20102024580
公开日2011年1月12日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者危杰, 李庭, 杨慎达, 王军强, 王满宜, 赵春鹏 申请人:北京积水潭医院