肌电感应式足下垂电动矫形器的制作方法

本实用新型涉及康复器具技术领域，具体地说，是一种肌电感应式足下垂电动矫形器。

背景技术：

足下垂也叫尖足，是指由于胫骨前肌群肌力低，小腿三头肌痉挛足跟键挛缩等原因而使踝关节不能背伸的症状；临床表现：不能背屈足部，行走时是拖拉病足或是将该侧下肢举得较高，落地时总是足尖触地面。因此，在步行周期的摆动相，患者不能完成踝背屈动作，而形成特征性的足下垂步。

目前针对足下垂患者的康复治疗主要有手术矫正、支具矫正、康复训练和康复理疗这四种基本治疗方式。其中，治具矫正中足下垂矫形器是足下垂患者常用的一种治疗康复方式，但是现有的足下垂矫形器多为固定结构，即患者穿戴后，只起到简单的足部和小腿部的连接固定，处于静态康复治疗，无法为患者的踝关节部位提供有效的活动，从而大幅度减低了患者的康复速度和治疗效果。

中国专利文献：201620053888.X，申请日：2016.01.20，专利名称为：足下垂矫形器。公开了一种足下垂矫形器，其包括足部固定机构和小腿固定机构，所述足部固定机构和小腿固定机构通过转轴连接，所述转轴与踝关节转动机构连接，所述踝关节转动机构驱使所述足部固定机构和小腿固定结构相对转动并形成45-135度的夹角；所述足部固定机构包括翻板和足部连接套，所述足部连接套设于所述翻板的上方。本实用新型的小腿固定机构与小腿固定，足部固定机构与足部固定，小腿固定机构和足部固定机构之间设置了踝关节转动机构，可以帮助踝关节进行背伸和跖屈运动，由此能够预防或矫正病人发生足下垂的症状。

中国专利文献：201710858885.2，申请日2017.09.20，专利名称为：智能调整型足下垂康复矫形器。公开了一种智能调整型足下垂康复矫形器，包括足部固定组件，腿部固定组件，控制单元，用于通过牵拉机构控制足部固定组件相对于腿部固定组件转动，使得足部固定组件相对腿部固定组件位于初始状态、背曲状态、趾屈状态中的一种。足部固定组件包括足托，腿部固定组件包括腿部支撑杆，足托与腿部支撑杆通过弹性件相连接，二者受弹性力的作用可相向转动，足部固定组件对应前足位置的底部设置绳轮，足托后端设置滑轮，绳件一端固定于腿部固定组件上，另一端通过滑轮与绳轮相连接，驱动电机的动力端与绳轮相连接，通过驱动电机带动绳轮转动，可调整足托与腿部支撑杆的相对位置。本发明可根据人的行走状态，自动调节足部于背曲与趾屈状态间转换。但是关于一种利用在患者胫前肌和小腿三头肌表面分别设有无线表面肌电感应器，通过肌肉收缩时的表面肌电信号反馈控制设于矫形器中的微马达转动，且通过设于膝关节位置处的无线角度感应器控制矫形器的旋转角度，即可实现患者静态下治疗，又可辅助患者行走，实现动态下之治疗，从而提高患者的康复速度和治疗效果的一种肌电感应式足下垂电动矫形器目前则没有相关的报道。

综上所述，亟需一种利用在患者胫前肌和小腿三头肌表面分别设有无线表面肌电感应器，通过肌肉收缩时的表面肌电信号反馈控制设于矫形器中的微马达转动，且通过设于膝关节位置处的无线角度感应器控制矫形器的旋转角度，即可实现患者静态下治疗，又可辅助患者行走，实现动态下之治疗，从而提高患者的康复速度和治疗效果的一种肌电感应式足下垂电动矫形器。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不同，提供一种利用在患者胫前肌和小腿三头肌表面分别设有无线表面肌电感应器，通过肌肉收缩时的表面肌电信号反馈控制设于矫形器中的微马达转动，且通过设于膝关节位置处的无线角度感应器控制矫形器的旋转角度，即可实现患者静态下治疗，又可辅助患者行走，实现动态下之治疗，从而提高患者的康复速度和治疗效果的一种肌电感应式足下垂电动矫形器。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种肌电感应式足下垂电动矫形器，其特征在于，所述的足下垂电动矫形器包括足托、金属支架、齿轮装置、透气内衬、绑带、无线表面肌电感应器、无线角度感应器、主芯片、电池；所述的足托前部设有固定带，后部设有脚踝垫，表面设有足垫，底部设有防滑纹；所述的金属支架分为金属上支架和金属下支架；所述的齿轮装置包括上齿轮、下齿轮、微电机、保护壳；所述的微电机设于金属上支架上，且微电机上方还设有插销；所述的上齿轮与微电机的转轴固定连接；所述的下齿轮通过固定杆与金属下支架固定连接；所述的上齿轮与下齿轮之间为齿轮配合结构；所述的透气内衬为可调节内衬，且结构形状与矫形器结构形状相似；所述的绑带固定于透气内衬上并环绕透气内衬及两侧的金属上支架；所述的无线表面肌电感应器分别设于患者的胫前肌和小腿三头肌表面位置；所述的无线角度感应器设于患者膝盖下方位置。

作为一种优选的技术方案，所述的金属下支架分别与足托后部相对人体脚踝的位置连接。

作为一种优选的技术方案，所述的金属上支架下端与金属下支架上端铰接。

作为一种优选的技术方案，所述的齿轮装置为单个，且设于矫形器任意一侧的金属支架外侧。

作为一种优选的技术方案，所述的上齿轮为小齿轮，下齿轮为大齿轮。

作为一种优选的技术方案，所述的金属上支架与金属下支架之间为铰接结构，而金属下支架与下齿轮之间为固定结构。

作为一种优选的技术方案，所述的足托底部设有防滑纹，而设于足托前部的固定带为可调节式粘贴固定带。

作为一种优选的技术方案，所述的透气内衬上端为可调节结构，采用魔术粘贴的方式，末端为开口结构。

作为一种优选的技术方案，所述的保护壳内侧壁上设有插孔。

作为一种优选的技术方案，所述的主芯片和电池分别设于齿轮装置对侧的金属上支架外侧。

本实用新型优点在于：

1、利用在患者胫前肌和小腿三头肌表面分别设有无线表面肌电感应器，且膝盖下方位置设有角度感应器，通过表面肌电信号及金属上支架上设有的主芯片便可控制患者的脚踝部位上下转动，从而既可实现患者静态状态下的足部固定康复治疗，同时可辅助患者进行动态行走治疗，从而大大提高了患者的康复速度以及治疗的效果。

2、设于足托前部的固定带为可调节式粘贴固定带，共有两个，且分别是通过环扣的方式固定于足托两侧，其中可调节式粘贴结构设计，便于调节固定带的松紧，适应不同患者的需要。

3、金属上支架与金属下支架之间为铰接的方式，便于足托与金属上支架即固定于患者小腿的结构之间能过上下活动，从而便于齿轮装置的配合运动。

4、透气内衬通过放置的方式置于矫形器本体中，且透气内衬采用太空棉材料，具有良好的透气性和舒适性，避免长时间的穿戴给患者带来的闷热感。

5、透气内衬上端为可调节结构，采用魔术粘贴的方式，末端为开口结构，便于患者脚部穿戴后的透气性，通过调节透气内衬上端便可方便不同患者的使用。

6、固定于透气内衬上并环绕内衬及两侧金属上支架的绑带为上下两层，所述的绑带优选为魔术粘条，方便粘贴固定和解开，通过绑带便可轻松的调节透气内衬的松紧程度。

附图说明

附图1是本实用新型一种肌电感应式足下垂电动矫形器的立体结构示意图。

附图2是本实用新型一种肌电感应式足下垂电动矫形器的前视图。

附图3是本实用新型一种肌电感应式足下垂电动矫形器的后视图。

附图4是本实用新型一种肌电感应式足下垂电动矫形器的仰视图。

附图5是本实用新型一种肌电感应式足下垂电动矫形器齿轮装置的立体结构示意图。

附图6是本实用新型一种肌电感应式足下垂电动矫形器齿轮装置的平面示意图。

附图7是本实用新型另一种肌电感应式足下垂电动矫形器的后视图。

附图8是本实用新型一种肌电感应式足下垂电动矫形器的工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例并参照附图对本实用新型作进一步描述。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.足托 11.固定带

12.脚踝垫 13.防滑纹

2.金属支架 21.金属上支架

211.插销 22.金属下支架

3.齿轮装置 31.上齿轮

32.下齿轮 33.微电机

34.保护壳 341.插孔

4.透气内衬 5.绑带

6.无线表面肌电感应器 7.无线角度感应器

8.主芯片 9.电池

实施例1

请参看附图1，图1是本实用新型一种肌电感应式足下垂电动矫形器的立体结构示意图。一种肌电感应式足下垂电动矫形器，所述的足下垂电动矫形器包括足托1、金属支架2、齿轮装置3、透气内衬4、绑带5、无线表面肌电感应器6、无线角度感应器7、主芯片8、电池9；所述的足托1前部设有固定带11，后部设有脚踝垫12，表面设有足垫(图中未示出)，底部设有防滑纹13；所述的金属支架2分为金属上支架21和金属下支架22；所述的金属下支架22分别与足托1后部相对人体脚踝的位置连接；所述的金属上支架21下端与金属下支架22上端铰接；所述的齿轮装置3包括上齿轮31、下齿轮32、微电机33、保护壳34；所述的微电机33设于金属上支架21上，且微电机上方还设有插销211；所述的上齿轮31与微电机33的转轴固定连接；所述的下齿轮32通过固定杆与金属下支架22固定连接；所述的上齿轮31与下齿轮32之间为齿轮配合结构；所述的保护壳34内侧壁上设有插孔341；所述的透气内衬4为可调节内衬，且结构形状与矫形器结构形状相似；所述的绑带5固定于透气内衬4上并环绕透气内衬4及两侧的金属上支架21；所述的无线表面肌电感应器6分别设于患者的胫前肌和小腿三头肌表面位置；所述的无线角度感应器7设于患者膝盖下方位置。

需要说明的是：所述的足托1底部设有防滑纹，避免患者使用过程中的滑倒摔伤事故；所述的设于足托1前部的固定带11为可调节式粘贴固定带，共有两个，且分别是通过环扣的方式固定于足托1两侧，其中可调节式粘贴结构设计，便于调节固定带11的松紧，适应不同患者的需要；所述的设于足托1后部及表面的脚踝垫12和足垫13则为患者提供舒适的穿戴感；所述的金属下支架22与足托1之间通过金属铆钉固定连接；所述的齿轮装置3为单个，且设于矫形器任意一侧的金属支架2上；所述的上齿轮31为小齿轮，下齿轮32为大齿轮；所述的连接下齿轮32与金属下支架22的固定杆与金属上支架21和金属下支架22之间的铰接处共轴心，即金属上支架21与金属下支架22之间为铰接结构，而金属下支架22与下齿轮32之间为固定结构；所述的金属上支架21与金属下支架22铰接处设于相对脚踝垫12的位置；所述的金属上支架21与金属下支架22之间为铰接的方式，便于足托1与金属上支架21即固定于患者小腿的结构之间能过上下活动，从而便于齿轮装置3的配合运动；所述的微电机33通过固定板固定在金属上支架21上；所述的保护壳34内侧壁上设有的插孔341可与金属上支架21上的插销211长度配合连接，有效保护了齿轮装置3的使用安全性，且不影响齿轮装置3的正常使用；所述的透气内衬4通过放置的方式置于矫形器本体中，且透气内衬4采用太空棉材料，具有良好的透气性和舒适性，避免长时间的穿戴给患者带来的闷热感；所述的透气内衬4上端为可调节结构，采用魔术粘贴的方式，末端为开口结构，便于患者脚部穿戴后的透气性，通过调节透气内衬4上端便可方便不同患者的使用；所述的固定于透气内衬4上并环绕内衬4及两侧金属上支架21的绑带5为上上两层，所述的绑带5优选为魔术粘条，方便粘贴固定和解开，通过绑带5便可轻松的调节透气内衬4的松紧程度；所述的无线表面肌电感应器6、无线角度感应器7、主芯片8与微电机33之间分别通过无线信号互相传输连接；所述的主芯片8和电池9设于齿轮装置3对侧的金属支架2的金属上支架21上，电池9可拆卸方式固定于金属上支架21上，而主芯片8则可通过可拆卸粘贴的方式设于电池9上，从而便于主芯片8或电池9的拆卸更换；所述的电池9与微电机33之间通过电线连接；

本实用新型的电动矫形器的使用方法：患者穿上矫形器后，患者需要迈步往前行走时，设于患者小腿胫前肌位置的无线表面肌电感应器6便会感应到肌肉收缩形成表面肌电信号，从而将信号传输给主芯片8，从而驱动设于金属上支架21上的微电机33正转，从而带动上齿轮31正转，最后通过齿轮配合结构，带动下齿轮32正转，便可使得足托1向上转动，使踝关节背伸，避免足下垂影响患者往前迈步。同时，通过设于患者膝盖下方部位的无线角度感应器7感应患者膝盖的弯曲角度，从而通过主芯片8调控微电机33的转动，当无线角度感应器7的感应角度到达预设角度时，微电机33停止工作，此时，患者的踝关节及足托1呈背伸状。相反，设于患者小腿三头肌位置的无线表面肌电感应器6感应到小腿三头肌肌肉收缩形成表面肌电信号，从而将信号传输主芯片8并驱动微电机33向下转即反正，从而带动上齿轮31反转，最后通过齿轮配合结构，带动下齿轮32反转，便可使得足托1向下转动，患者的踝关节及足托1呈跖屈状，同时，设于患者膝盖处的无线角度感应器7仍然感应膝盖的弯曲角度并通过主芯片8传输至微电机33，从控制微电机33的正反转，以此反复，便可实现足下垂患者的正常行走；所述的本实用新型的足下垂康复矫形器，即可用于患者静态状态下的足部固定康复治疗，同时可辅助患者进行动态行走治疗，从而大大提高了患者的康复速度以及治疗的效果。

实施例2

请参看附图7，图7是本实用新型另一种肌电感应式足下垂电动矫形器的后视图。本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，本实施例中主芯片8和电池9一侧的金属上支架21上同样设有插销211和保护壳34；所述的保护壳34侧壁上设有与插销211相配合的插孔341；所述的利用保护壳34可保证主芯片8和电池9的安全和使用寿命，且保护壳34的设计同样不会影响矫形器的使用。

本实用新型的一种肌电感应式足下垂电动矫形器，利用在患者胫前肌和小腿三头肌表面分别设有无线表面肌电感应器，且膝盖下方位置设有无线角度感应器，通过表面肌电信号及金属上支架上设有的主芯片便可控制患者的脚踝部位上下转动，从而既可实现患者静态状态下的足部固定康复治疗，同时可辅助患者进行动态行走治疗，从而大大提高了患者的康复速度以及治疗的效果；设于足托前部的固定带为可调节式粘贴固定带，共有两个，且分别是通过环扣的方式固定于足托两侧，其中可调节式粘贴结构设计，便于调节固定带的松紧，适应不同患者的需要；金属上支架与金属下支架之间为铰接的方式，便于足托与金属上支架即固定于患者小腿的结构之间能过上下活动，从而便于齿轮装置的配合运动；透气内衬通过放置的方式置于矫形器本体中，且透气内衬采用太空棉材料，具有良好的透气性和舒适性，避免长时间的穿戴给患者带来的闷热感；透气内衬上端为可调节结构，采用魔术粘贴的方式，末端为开口结构，便于患者脚部穿戴后的透气性，通过调节透气内衬上端便可方便不同患者的使用；固定于透气内衬上并环绕内衬及两侧金属上支架的绑带为上下两层，所述的绑带优选为魔术粘条，方便粘贴固定和解开，通过绑带便可轻松的调节透气内衬的松紧程度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。