用于糖尿病患者足底压力监测及减压的糖尿病鞋系统的制作方法

本实用新型涉及糖尿病患者数据的监测技术，尤其涉及用于糖尿病足底压力监测及减压的糖尿病鞋系统。

背景技术：

糖尿病已成为公共卫生的重大问题。糖尿病的并发症多，并发症包括糖尿病性神经病变。糖尿病性神经病损伤了近50％的糖尿病患者的神经，是糖尿病足综合症的主要原因，具有较高的发病率，降低了患者的生活质量，还需要花费较高的医疗保健费用。而足部溃疡是糖尿病患者的主要并发症，15‐25％的糖尿病患者在其生命中发展为足部溃疡。外周神经病是糖尿病患者足部溃疡的常见根本原因，因为缺乏痛苦的反馈使得不需要重复的组织损伤发生。升高的足底压力与糖尿病足溃疡有关。因此，患者非常希望在出现异常的高足底压力的情况下添加人工感觉压力器发出信号以保护足部。测量足底压力是确定发生足部溃疡风险的非常有效的方法。

一双智能鞋可以通过为糖尿病患者提供长期监测和减压功能来满足这一需求。糖尿病的足底压力可以由这双智能鞋穿着时测量。研究高危糖尿病患者的足底压力分布，观察其他关键异常情况在长期穿戴智能鞋中逐渐形成溃疡的影响，其发现对于避免损害脚部并改善生活质量的患者来说将是非常有价值的。迄今为止，在正常日常活动中，监测糖尿病患者脚部状况的方便、可靠方法并不多见；尽管已经开展了一些实验室制鞋业系统的研究，但没有报道通过使用这种鞋类系统在日常活动中对糖尿病患者的病情进行研究。大多数存在的用于足底压力测量的商业和研究实验室系统在赤脚加载中受到限制，或者由于传感器的使用寿命有限，处理电路繁琐，并且复杂的电线连接而在正常寿命中不能长时间佩戴。

技术实现要素：

为了解决现有技术所存在的问题，本实用新型提供用于糖尿病足底压力监测及减压的糖尿病鞋系统，能够对糖尿病患者足底不同部位的压力进行方便简单的测量和监测，并帮助他们减轻高压部位的足底压力，成本低、舒适，还能保护患者的足部。

本实用新型采用以下技术方案来实现：用于糖尿病患者足底压力监测及减压的糖尿病鞋系统，包括糖尿病鞋本体、减压鞋垫、足压监测模块及智能终端；足压监测模块包括压力监测鞋垫、柔性可拉伸导线及数据采集单元；

鞋本体设有鞋底，鞋底设有用于容置数据采集单元的凹槽；减压鞋垫分为上层及下层，下层刻制出穿透面层的蜂窝状网，蜂窝状网包括若干可拆卸的栓状模块，每个栓状模块与其相邻的栓状模块交织在一起，蜂窝状网粘贴在减压鞋垫的上层；

压力监测鞋垫的上层设有用于容置多个压力传感器的若干个孔位空腔，压力监测鞋垫的下层设有柔性电路板，多个压力传感器粘接在柔性电路板上，柔性电路板贴合于压力监测鞋垫的上层，压力传感器封装固定于压力监测鞋垫中；数据采集单元包括数据采集部件、ADC模块、无线传输部件，数据采集部件通过ADC模块、柔性可拉伸导线连接于压力监测鞋垫；数据采集部件通过无线传输部件与智能终端连接。

优选地，压力监测鞋垫上的压力传感器分布如下：脚掌位置设有三个压力传感器，分别放置于第一跖骨关节位置，第二跖骨与第三跖骨之间，第四跖骨与第五跖骨之间；脚底中间内外两侧设有两个压力传感器；脚跟位置内外两侧设有两个压力传感器；大拇指位置设有一个压力传感器。

优选地，所述数据采集单元还包括电池，数据采集部件通过电压调节器与电池连接；所述鞋底还设有用于电池充电的端口。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型的智能糖尿病鞋系统，鞋身呈船底的设计，能减低前足承担的压力；鞋前楦头加宽加高，能提供脚趾舒适的伸展空间；采用无缝隙柔软面料内村，避免使用者在穿戴和行走中摩擦受伤；微弧的鞋跟后部，提高行走中的减震效果；鞋跟加强硬度及稳定性，以提供良好的支撑，同时，该鞋底在使用过程中，防滑和耐磨性能好，保证患者行走更加安全；减压鞋垫上下两层由不同密度的缓震舒适材料组成，且下层采用特殊蜂窝状结构排列，提供了最佳的功能性和舒适性；通过若干个孔位空腔限定压力传感器在柔性电路板上的位置，实现更好的电子整合，保证监测数据的准确性和可靠性；将数据采集单元设置在鞋底的凹槽中，既不会对穿鞋者造成不适，又能够及时获得数据。

2、使用者穿戴本实用新型的鞋系统以后，若智能终端监测到某个部位的压力值超过预期值，可以移去减压鞋垫对应位置的六边形或其他形状的栓状模块，形成局部空当；此外，配合减压鞋垫上层支撑可以保证移除处不会产生塌陷，使脚底压力重新分布，从而该部位压力值恢复至正常范围。该系统可以持续对用户足底压力进行监测，保证足压在正常范围内，避免和减少糖尿病足风险；可提供用户界面，能对糖尿病人的足底压力分布进行实时显示和分析。

附图说明

图1是本实用新型实施例中糖尿病鞋本体的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中减压鞋垫的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中鞋内足压监测模块的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中糖尿病鞋系统的数据传输拓扑关系图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步详细说明本实用新型，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

请参阅图1至图4，本实施中，用于糖尿病患者足底压力监测及减压的糖尿病鞋系统，包括糖尿病鞋本体1、减压鞋垫2、足压监测模块3及智能终端；鞋本体1包括鞋前楦头11、鞋帮12、鞋跟13、鞋底14及搭扣15；减压鞋垫2分为上下两层，上层21及下层22；足压监测模块3包括压力监测鞋垫31、柔性可拉伸导线32及数据采集单元33。

糖尿病鞋本体1的鞋身呈船底设计，前后微翘起，且比标准尺码的鞋身长5‐10mm；鞋前楦头11加宽加高，比标准尺码的鞋头宽度增加5‐10mm，高度增加3‐7mm，优选圆形头部设计，以提供脚趾舒适的伸展空间；鞋本体1的鞋面采用莱卡高弹性纤维一次性合成无拼接鞋面，透气性良好、柔软、不易变形；鞋帮12的内层为无缝隙柔软面料内衬；鞋跟13为刚性鞋跟，鞋跟后部具有微小的弧度；鞋底14采用防滑、耐磨材料，设有用于容置数据采集单元33的凹槽141及用于电池充电的端口142。本实施例也可以采用无线充电方式，可设置多种灵活的无线配置模式，使该系统适用于研究实验室、诊所和日常户外、室内活动。

减压鞋垫2为粘接成一体的上下两层结构，上下两层由不同密度的缓震舒适材料组成，优选上层21采用美国杜邦材料，下层22采用EVA材料；并在下层22上刻制出穿透面层的特殊蜂窝状网201，蜂窝状网201包括许多可拆卸的六边形或其他形状的栓状模块，每个栓状模块与其相邻的栓状模块交织在一起，通过粘结剂粘贴在减压鞋垫2的上层21。

压力监测鞋垫31由上下两层连接为一体，上层311为PU泡沫鞋垫(也可以用其他材料，EVA、orthlite等)，设有用于容置多个压力传感器312的若干个孔位空腔313，下层设有柔性电路板314，多个压力传感器312通过熔体粘合剂粘接在柔性电路板314上，压力传感器312采用导电橡胶填充不同材质混合而成，为柔性传感器。将柔性电路板314贴合于上层311，压力传感器312与孔位空腔313过盈配合，通过鞋垫粘合剂将压力传感器312封装固定于压力监测鞋垫31中。

数据采集单元33包括数据采集部件、ADC模块、无线传输部件、电池，数据采集部件通过ADC模块、柔性可拉伸导线32连接于压力监测鞋垫31，用于获取压力传感器312的压力数据；数据采集部件通过无线传输部件(如NB‐IoT)与电脑、智能手机等智能终端连接；数据采集部件通过电压调节器与电池连接。数据采集单元33与鞋底的凹槽141过盈配合；端口142用于电池充电。

本实施例中，压力监测鞋垫31上的压力传感器分布如下：脚掌位置设有三个压力传感器312，分别放置于第一跖骨关节位置，第二跖骨与第三跖骨之间，第四跖骨与第五跖骨之间；脚底中间内外两侧设有两个压力传感器312；脚跟位置内外两侧设有两个压力传感器312；大拇指位置设有一个压力传感器312。多个压力传感器312与若干个孔位空腔313一一对应配合。压力传感器312所设置的位置包括了糖尿病足溃疡的高风险区域，能够全面有效的监测病人的足底压力。

其中，图4示意了智能糖尿病鞋系统的数据传输拓扑结构，当使用者穿戴该鞋系统后，若智能终端监测到足底某个部位的压力值超过预期值，可以移去减压鞋垫2相应位置的栓状模块，以减小对该部位的压力，使脚底压力重新分布，从而使该部位压力值恢复至正常范围。

装配时，将压力监测鞋垫31放入减压鞋垫2的下方，并将数据采集单元33放入鞋底凹槽141中，既不会对穿鞋者造成不适，又能准确可靠地监测使用者的足底压力。鞋本体1、减压鞋垫2及足压监测模块(也可称为压力监测系统)3之间的装配拆卸方便简单，更换三者之间任何部件都不会对其他部件造成损坏。

以上是本实用新型的优选实施方式，但其并不用于限定本实用新型，对于熟悉本技术领域的人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，可容易实现基于上述实施例的各种变形，这些变形也属于本实用新型的保护范围。