专利名称：防止足踝扭伤的装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及运动辅助装置，尤其涉及一种防止足踝扭伤的装置及其使用方法。
背景技术：
在激烈的运动中，如快跑、打球、上下楼梯中，下肢肌肉的损伤是很常见的。这种损伤常常给运动者带来剧烈的疼痛和行动不便，有的甚至会给运动员带来长久的损伤。现有技术的装置主要是根据腓骨肌对防止由踝部内翻造成的踝部扭伤而设计的。但是，不同位置的腓骨肌对电刺激的反应不一，有些反应较为缓慢或不明显，从而造成运动员使用刺激装置仍然会扭伤踝部的情况。因此需要一种能让运动者正确找到最佳刺激位置，减少扭伤状况发生的防止足踝扭伤的装置。
发明内容
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本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能够帮助运动员准确找到是腓骨肌反应较快的理想刺激点的防止足踝扭伤的装置，并进一步提供了该装置的使用方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种防止足踝扭伤的装置，它包括:感应部，用于监测足部内翻速度，当足部内翻速度大于预设的阀值时，该感应部向刺激部发送触发信号，感应部和为它供电的电源封装于壳体中；与感应部通过有线或无线连接的刺激部，所述刺激部包括在接到触发信号后产生腓骨肌刺激信号的脉冲发生器和与腓骨肌表面皮肤接触的电极片，所述脉冲发生器为脉冲电路；所述装置还包括协助使用者将所述电极片定位于腓骨小头到外踝尖之间的皮肤表面上一点的辅助测量装置，该点到腓骨小头的距离为腓骨小头与外踝尖间距的四分之一。在本发明中，所述辅助测量装置为连接感应部与刺激部的连接线，所述连接线标有均匀的刻度。在本发明中，所述辅助测量装置为一端固定连接于感应部或刺激部，其上标有至少五个等距离的标记点的弹性绳。在本发明中，所述辅助测量装置为一端固定连接于感应部或刺激部的弹性绳，弹性绳上标有至少三个等分的弹性绳的标记点。 在本发明中，收拢辅助测量装置的卷线轴封装于壳体中。优选地，卷线轴具有定位键，在卷线结束时将辅助测量装置固定，不致发生松弛而给使用者带来不便。在本发明的又一方案中，感应部和辅助测量装置集成于运动者鞋中，辅助测量装置由卷线轴收拢。在本发明的装置中，感应部和连接线、刺激部和连接线均优选为插接。
本发明还公开了上述装置的使用方法:先将感应部黏贴或缝合于鞋的后端，并把连接线从封装于壳体里的卷线轴中拉出；再使用带有刻度的连接线找到腓骨小头和外踝尖之间的最佳刺激点，该最佳刺激点到腓骨小头的距离等于腓骨小头和外踝尖之间距离的四分之一；最后将电极片黏贴于所述最佳刺激点的附近的皮肤表面。实施本发明的防止足踝扭伤的装置具有以下有益效果，首先，辅助测量装置，例如标记有刻度的连接线或弹性绳可以方便的将刺激电极定位于最佳的刺激位置，更有效地刺激腓骨肌，使之更快的反应，减少踝部扭伤的发生；其次，感应部设置有卷线轴，可以将多余的连接线和/或弹性绳收拢起来，使用更加方便，减少了连接线和/或弹性绳对运动者的干扰，另外有利于不同腿长的运动者使用，使产品适用于更多的运动者。
下面将结合附图及实施例对本发明防止足踝扭伤的装置作进一步说明，附图中:图1是本发明防止足踝扭伤的装置实施例的小腿各个试验点的位置示意图；图2至图4是本发明防止足踝扭伤的装置实施例分别用于不同的试验点的使用示意图； 图5.1是在电极尺寸均为大尺寸，但电极位置不同时的测试数据图；图5.2是在电极尺寸均为中等尺寸，但电极位置不同时的测试数据图；图5.3是在电极尺寸均为小尺寸，但电极位置不同时的测试数据图；图6.1是在电极位置均为高位点，但电极面积不同时的测试数据图；图6.2是在电极位置均为中位点，但电极面积不同时的测试数据图；图6.3是在电极位置均为低位点，但电极面积不同时的测试数据图；图7.1是在电极尺寸均为大尺寸，但电极位置不同各组数据与对照组的比较图；图7.2是在电极尺寸均为中等尺寸，但电极位置不同各组数据与对照组的比较图；图7.3是在电极尺寸均为小尺寸，但电极位置不同各组数据与对照组的比较图。
具体实施例方式如图1所示，该图为小腿外侧示意图，其中外侧的概念是按照解剖学定义的。在图1中，外踝尖5到腓骨小头I的线段被四等分。附图标记2、3和4分别为本发明实施例的电极片安放位点中的高位点、中位点和低位点，在本发明的实施例中电极片安放在这些位点附近的皮肤表面。图2至图4是本发明的防止足踝扭伤的装置的电极片分别用于图1所示的高位点、中位点和低位点的示意图。感应部6以各种可能的方式如黏贴、缝合或一体化设计与运动者的运动鞋7上。刺激部8通过连接线9和感应部6连接。图中的连接线9的卷线轴未示出。卷线轴用于将多余的连接线9收拢并固定。感应部6的采集频率可调整，它选自例如测角仪、压力传感器、三轴加速仪。感应部6采集的运动数据实时传输到刺激部8，刺激部8的脉冲发生器根据接收到的数据分析是否超过了正常运动的阀值，如果超过该阀值，则通过脉冲发生器输出刺激信号，刺激信号经电极片传送至皮肤下方的腓骨肌，促使腓骨肌快速地旋前或使踝关节外翻，防止踝部急性扭伤。在本发明的一个方案中电源为一组电池，它和感应部以及连接线的卷线轴都设置在壳体中。本发明的防止足踝扭伤的装置的使用方法是这样的，将感应部6黏贴或缝合于运动者的鞋子7上，例如鞋子的后端，将连接线9从卷线轴(未示出)中拉出，连接线9上标有刻度，使用者用带有刻度的连接线9找到腓骨小头I和外踝尖5之间的最佳刺激点，高位点2，并将刺激部8的电极片黏贴于高位点2附近的皮肤表面。当电流信号通过腓骨肌时，腓骨肌受到刺激促使踝关节外翻。以防止踝部急性扭伤。不同的使用者的小腿长度可能不同，而连接线9的拉出长度可以根据使用者的不同需求而确定，从而使本发明的装置适用于更多的使用者，并且不会出现过长的连接线给使用者带来不便。在又一实施例中，感应部6、电源和卷线轴封装于一壳体中，感应部设有连接线9插孔，连接线9上标有刻度，使用方法同上一实施例。在又一实施例中，感应部6集成于鞋内，感应部设有连接线9插孔，连接线9上标有刻度，使用方法同上一实施例。在又一 实施例中，感应部6和弹性绳集成于鞋内，感应部和刺激部无线连接，弹性绳标有至少五个等距离的标记点，它在不使用时由卷线轴收拢。在另一实施例中，辅助测量装置为标记有至少五个等距离的标记点的弹性绳，弹性绳在不使用时收拢于卷线轴中，并由定位键定位。在运动者使用时，将其拉出，将位于弹性绳一端的标记点按压于腓骨小头I处，相应地将弹性绳另一端的标记点按压于外踝尖5，则离腓骨小头I最近的标记点即为高位点2，此处即为最佳刺激点，将刺激部，如电极片黏贴于该点附近的皮肤表面即可。在又一实施例中，感应部6和刺激部8有线连接，感应部6和弹性绳集成于鞋内，在不使用时，弹性绳由卷线轴收拢，并由定位键定位，防止它松脱。该实施例的防止足踝扭伤的装置的使用方法同上一实施例。在上述实施例中，运动者例如但不限于运动员、穿高跟鞋或经常上下楼梯的人。尽管附图中没有给出感应部6和刺激部8无线连接、采用弹性绳作为辅助测量装置的实施例，但本领域的普通技术人员能够理解并实施该方案。结合图5.1至5.3，图6.1至6.3，图7.1至7.3和表I说明本发明的最佳刺激点的确定。收集的数据使用MATLAB和SPSS软件处理。经Shapiro-Wilk检验法检验，这些数据整体符合正态分布。经双向方差分析，在实验得到的9组数据之间，电极尺寸没有显著差异(F = 1.904,P = 0.154)，但是电极位置表现出显著的差异(F = 3.115,P = 0.049)。经Post-hoc Tukey HSD检验，高位点和中位点具有显著性的差异(P = 0.048)。成对测试还表明电极尺寸和电极位置之间没有交互效应。当电极尺寸为大尺寸或小尺寸时，高位点和对照组具有显著的差异。 在图5.1至5.3的测试数据图中，无论电极尺寸是大尺寸、中等尺寸、还是小尺寸，高位点和中位点的翻转速度都具有显著性差异(P < 0.05)。在图7.1和图7.3的测试数据图中，高位点的翻转速度和对照组的翻转速度具有显著性差异(P < 0.05)。
权利要求
1.一种防止足踝扭伤的装置，包括: 感应部￠)，用于监测足部内翻速度，当足部内翻速度大于预设的阀值时，该感应部向刺激部发送触发信号，所述感应部(6)和为它供电的电源封装于壳体中； 与所述感应部(6)通过有线或无线连接的刺激部(8)，所述刺激部(8)包括在接收到触发信号后产生腓骨肌刺激信号的脉冲发生器和与腓骨肌表面皮肤接触的电极片，所述脉冲发生器为脉冲电路； 其特征在于，所述装置还包括协助使用者将所述电极片定位于腓骨小头(I)到外踝尖(5)之间的皮肤表面上一点的辅助测量装置，该点到腓骨小头(I)的距离为腓骨小头(I)与外踝尖(5)之间距离的四分之一。
2.根据权利要求1所述的防止足踝扭伤的装置，其特征在于，所述辅助测量装置为连接感应部(6)与刺激部(8)的连接线，所述连接线标有均匀的刻度。
3.根据权利要求1所述的防止足踝扭伤的装置，其特征在于，所述辅助测量装置为一端固定连接于感应部￠)或刺激部(8)的弹性绳，所述弹性绳上标有至少五个等距离的标记点。
4.根据权利要求1所述的防止足踝扭伤的装置，其特征在于，所述辅助测量装置为一端固定连接于感应部或刺激部的弹性绳，所述弹性绳上标有至少三个等分弹性绳的标记点。
5.根据权利要求2至4任一项所述的防止足踝扭伤的装置，其特征在于，收拢辅助测量装置的卷线轴封装于所述壳体中。
6.一种权利要求1所述的防止足踝扭伤的装置的使用方法，其特征在于，所述方法包括: 先将感应部(6)黏贴或缝合于鞋(7)的后端，并把连接线从封装于壳体里的卷线轴中拉出；再使用带有刻度的连接线找到腓骨小头⑴和外踝尖(5)之间的最佳刺激点，该最佳刺激点到腓骨小头(I)的距离等于腓骨小头(I)和外踝尖(5)之间距离的四分之一；最后将电极片黏贴于所述最佳刺激点的附近的皮肤表面。
全文摘要
本发明公开了一种防止足踝扭伤的装置及其使用方法，该装置包括感应部(6)，用于监测足部内翻速度，当足部内翻速度大于预设的阀值时，该感应部向刺激部发送触发信号；与感应部(6)通过有线或无线连接的刺激部(8)，所述刺激部(8)包括在接到触发信号后产生腓骨肌刺激信号的脉冲发生器和与腓骨肌表面皮肤接触的电极片；该装置还包括将所述电极片定位于腓骨小头(1)到外踝尖(5)之间的皮肤表面上一点的辅助测量装置，该点到腓骨小头的距离为腓骨小头与外踝尖距离的四分之一。本发明具有让运动者快速找到最佳的刺激位置，减少踝部扭伤的有益效果。
文档编号A61N1/36GK103182146SQ20111045913
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者方迪培, 容树恒, 陈啓明 申请人:香港纺织及成衣研发中心有限公司