踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统

本发明涉及医学器械，尤其涉及一种踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统。

背景技术：

1、中枢及周围神经损伤、骨折、肌腱损伤、先天畸形等疾病常可导致下肢神经受损、踝足肌肉瘫痪，由于失神经支配、肌腱损伤、局部疼痛、皮肤瘢痕等原因导致肌肉收缩不充分(甚至完全瘫痪)、关节僵硬废用等原因导致踝部运动、感觉功能障碍，后期可引起踝足部畸形，常见为踝跖屈、足内翻等，影响患者的行走功能，降低生活质量。

2、踝关节又称为距小腿关节，由胫、腓骨下端与距骨滑车构成的屈戍关节，胫骨下关节面及其内踝和后踝与腓骨远端的外踝共同构成关节窝——踝穴，关节囊前、后壁薄而松弛，两侧有侧副韧带加强，胫侧副韧带为三角韧带(防止踝外翻作用)，腓侧副韧带包括距腓后韧带(防止踝关节前脱位，过度背伸)、跟腓韧带、距腓前韧带。踝关节后侧有腓肠肌、比目鱼肌共同构成的跟腱，防治踝过渡背伸。踝关节前侧有胫骨前肌，防止踝关节过渡跖屈。踝关节外侧有腓骨长、短肌，防止踝关节过渡内翻。踝足部功能障碍，妨碍患者的行走功能的恢复，降低了患者日常生活自理能力，影响患者的社交和生活质量，甚至导致患者情绪心理疾病，给家庭和社会带来严重的负担。

3、目前，医疗市场上的踝部纠正器材分为两种类型，即一种是踝部固定角度(一般为固定踝90度角)——“死踝”，另一种为踝部角度可调整——“活踝”。“死踝”仅仅起到固定踝关节背伸90度、足处于中立位的要求，不能满足踝关节在行走过程中屈伸、旋转、足内外翻的要求，也不能满足在纠正过程中随时调整踝背伸角度的要求，故仅适用于卧床患者或行走功能较差的患者。“活踝”或者是调整踝背伸、跖屈角度，或者是调整踝内旋、外旋角度，或者是调整足内翻、外翻角度，虽体现了灵活性但对踝足的异常模式的纠正明显缺乏。

技术实现思路

1、本发明主要解决现有技术的踝足角度控制缺乏、小腿肌群肌电信号监测不足、针对性肌群刺激及步态监测缺失等技术问题，提出一种踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统，满足踝足多角度的功能需求，对于恢复患者踝部功能康复具有重要的意义。

2、本发明提供了一种踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统，包括：局部电信号采集模块、肌电刺激模块、分析模块、云服务器以及踝部矫正器；

3、所述局部电信号采集模块具有多组，多组局部电信号采集模块分别粘贴在患者两条腿的小腿腓肠肌、胫骨前肌、腓骨长短肌处；

4、所述肌电刺激模块具有多组，多组肌电刺激模块安装在踝部矫正器上；

5、所述局部电信号采集模块、肌电刺激模块分别与云服务器信号连接，所述云服务器与分析模块信号连接；

6、所述分析模块对肌电信号的分析处理过程：

7、在全步态周期进行实时采集双侧腓肠肌、胫前肌、腓骨长短肌肌电信号，将采集到的肌电信号，进行分析并通过肌电刺激模块给予相应的刺激：

8、如采集的肌肉积分肌电为0μvs，确定为无收缩，则对其进行频率：30-40hz，脉宽：200-450μs的高度刺激；

9、如采集的肌肉积分肌电为对应积分肌电阈值范围的10-30％，确定为轻度收缩，则对其进行频率：20-30hz，脉宽：200-450μs的中度刺激；

10、如采集的肌肉积分肌电为对应积分肌电阈值范围的40-60％，确定为中度收缩，则对其进行频率：10-20hz，脉宽：200-450μs的低度刺激。

11、优选的，还包括：关节角度感受器和牵拉系统；

12、所述关节角度感受器和牵拉系统安装在患者的踇趾跖趾关节处；

13、所述关节角度感受器和牵拉系统分别与云服务器信号连接。

14、优选的，所述牵拉系统，包括：牵拉绳、缠绕牵拉装置和踇趾扣环；

15、所述牵拉绳一端与缠绕牵拉装置连接，另一端与踇趾扣环连接；

16、所述缠绕牵拉装置安装在踝部矫正器上，所述缠绕牵拉装置与云服务器信号连接；

17、所述踇趾扣环套在患者踇趾近端趾间关节上。

18、优选的，还包括：测速仪和/或测距仪；

19、所述测速仪和测距仪分别安装在患者两条腿的踝关节处；

20、所述测速仪和测距仪分别与云服务器信号连接。

21、优选的，所述踝部矫正器，包括：固定支架、第一调节部、第二调节部以及支撑板；

22、所述支撑板与固定支架之间通过球窝关节相连接；

23、所述第一调节部，包括：固定杆和调节杆；

24、所述固定杆的活动端与所述固定支架连接，所述固定杆的固定端与所述调节杆的固定端铰接，且所述调节杆的转动轴线与水平面平行，所述固定杆与所述调节杆的铰接处设置有用于限制所述调节杆动作的锁紧部；

25、所述第二调节部为转动轴承，所述第二调节部的内圈与调节杆的活动端固定连接，第二调节部的外圈与支撑板的端部连接；

26、所述支撑板所在的平面与所述第二调节部所在的平面平行，所述第二调节部的转动轴线与所述第一调节部的转动轴线垂直；

27、所述支撑板的两侧均设置有至少一个固定带，所述支撑板通过所述固定带与所述固定支架连接固定。

28、优选的，所述固定支架，包括一体结构的杆体和固定环；

29、所述杆体的一端与所述固定杆的活动端固定连接，所述固定环设置在所述杆体远离所述固定杆的一端，且所述杆体的轴线垂直于所述固定环所在的平面，所述固定环上设置有开口，所述开口位于所述固定环远离所述杆体的一侧。

30、优选的，所述支撑板的两侧均设置有护套。

31、优选的，所述护套上设置有便于安装所述固定带的多个第一穿孔；

32、所述固定支架上设置有多个第二穿孔；

33、所述固定带的活动端穿过所述第二穿孔和/或者第一穿孔。

34、优选的，所述固定带的活动端设置有魔术贴的勾面，所述固定带的侧面设置有魔术贴的毛面，所述固定带的活动端通过所述勾面与所述毛面的配合可拆卸的贴合在所述固定带的侧面。

35、优选的，所述固定支架以及所述支撑板上均设置有用于保护患者脚部的衬套；

36、所述踝部矫正器，还包括：装饰外壳；所述装饰外壳可拆卸的设置在所述固定支架的外侧壁。

37、本发明提供的一种踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统，通过调节踝足角度变化、适应行走时踝策略调整，同时可以采集踝周肌群肌电信号，根据肌电信号的强弱进行刺激，能够纠正踝背伸、跖屈；踝内旋、外旋；纠正足内翻、外翻等多角度并且角度可调节，并且可以在步态周期的不同时期监测踇趾跖趾关节的角度变化，牵拉踇趾跖趾关节至相应的角度，步行时监测步态周期、跨步长、步速，实现提高患者踝足功能。

技术特征：

1.一种踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统，其特征在于，包括：局部电信号采集模块、肌电刺激模块、分析模块、云服务器以及踝部矫正器；

2.根据权利要求1所述的踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统，其特征在于，还包括：关节角度感受器和牵拉系统；

3.根据权利要求2所述的踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统，其特征在于，所述牵拉系统，包括：牵拉绳、缠绕牵拉装置和踇趾扣环；

4.根据权利要求1所述的踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统，其特征在于，还包括：测速仪和/或测距仪；

5.根据权利要求1所述的踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统，其特征在于，所述踝部矫正器，包括：固定支架(1)、第一调节部(2)、第二调节部(3)以及支撑板(4)；

6.根据权利要求5所述的踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统，其特征在于，所述固定支架(1)，包括一体结构的杆体(11)和固定环(12)；

7.根据权利要求5所述的踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统，其特征在于，所述支撑板(4)的两侧均设置有护套(42)。

8.根据权利要求7所述的踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统，其特征在于，所述护套(42)上设置有便于安装所述固定带(41)的多个第一穿孔(421)；

9.根据权利要求8所述的踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统，其特征在于，所述固定带(41)的活动端设置有魔术贴的勾面，所述固定带(41)的侧面设置有魔术贴的毛面，所述固定带(41)的活动端通过所述勾面与所述毛面的配合可拆卸的贴合在所述固定带(41)的侧面。

10.根据权利要求5所述的踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统，其特征在于，所述固定支架(1)以及所述支撑板(4)上均设置有用于保护患者脚部的衬套；

技术总结
本发明涉及医学器械技术领域，提供一种踝部矫正器及局部电信号采集与刺激系统，包括：局部电信号采集模块、肌电刺激模块、分析模块、云服务器以及踝部矫正器；所述局部电信号采集模块具有多组，多组局部电信号采集模块分别粘贴在患者两条腿的小腿腓肠肌、胫骨前肌、腓骨长短肌处；所述肌电刺激模块具有多组，多组肌电刺激模块安装在踝部矫正器上；所述局部电信号采集模块、肌电刺激模块分别与云服务器信号连接，所述云服务器与分析模块信号连接。本发明能够满足踝足多角度的功能需求，对于恢复患者踝部功能康复具有重要的意义。

技术研发人员：王立童,赵红宇,秦涛,代永利,王利凯,郑金玲
受保护的技术使用者：大连医科大学附属第二医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12