本发明涉及医疗器械领域,特别是涉及一种基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置及控制方法。
背景技术:
1、膝关节炎是一种以退行性病理改变为基础的疾患。多患于中老年人群,其症状多表现为膝盖红肿痛、上下楼梯痛、坐起立行时膝部酸痛不适等。也会有患者表现肿胀、弹响、积液等,如不及时治疗,则会引起关节畸形。在膝关节部位还常患有膝关节滑膜炎、韧带损伤、半月板损伤、膝关节游离体、腘窝囊肿、髌骨软化、鹅足滑囊炎、膝内/外翻等关节疾病。
2、现有技术有通过调整步态姿势以治疗轻度膝关节炎的记载,其通过采用矫正器械使患者将步态姿势调整为内八或外八从减小关节内侧承载,达到缓解治疗的目的,但现有的步态姿势矫正装置大多通过对患者腿部进行统一固定进行矫正,缺乏数据支撑,无法针对不同的患者提供相应的矫正方案;而且这类设备只考虑到了患者平地行走时的矫正,无法对上坡下坡等行走场景进行矫正,矫正效果欠佳。
3、因此,亟需一种基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置及控制方法,能够解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置及控制方法,以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
3、本发明提供一种基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置,包括底座,所述底座的两侧设有支撑框架,所述支撑框架上通过连接组件连接有调整组件,所述底座的上方设有跑带组件,还包括检测组件,所述调整组件、所述检测组件和所述跑带组件均与控制主机建立通信,所述控制主机与云端服务器无线连接。
4、优选地,所述底座的底部设有支脚。
5、优选地,所述支撑框架的中部设有滑槽,所述连接组件可滑动地限位于所述滑槽内,所述滑槽的内侧壁设有限位孔。
6、优选地,所述连接组件包括连接滑块,所述连接滑块可滑动地限位于所述滑槽内,所述连接滑块的两侧可伸缩地设有限位销,所述限位销与所述限位孔相配合,所述限位销的端部设有拨片,且所述限位销与所述连接滑块之间设有弹簧,所述连接滑块的侧部设有悬浮安装座,所述调整组件与所述悬浮安装座连接。
7、优选地,所述调整组件包括机械外骨骼设备,所述机械外骨骼设备的上部与所述悬浮安装座连接,所述机械外骨骼设备的下部设有调整护圈,所述调整护圈的内部设有气囊,所述气囊与微型气泵连接。
8、优选地,所述调整护圈的底部与所述机械外骨骼设备的底部之间设有轴承,所述调整护圈的顶部外侧设有齿圈,所述机械外骨骼设备的中部内侧固定有调整电机,所述调整电机的动力输出端设有齿轮,所述齿轮与所述齿圈相啮合。
9、优选地,所述跑带组件包括前架和后架,所述前架通过前电动缸设置于所述底座的前部,所述后架通过后电动缸设置于所述底座的后部,所述前架和所述后架上均可转动地设有辊轴,所述辊轴的外部张紧设有跑带。
10、优选地,所述检测组件包括加速度传感器和高速相机,所述加速度传感器设置于所述连接组件和所述调整组件上,所述高速相机设置于跑带组件的前方。
11、优选地,所述控制主机与所述云端服务器通过5g或wifi连接。
12、本发明还提供一种基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置的控制方法,包括以下步骤:
13、s1.云端服务器通过收集患者病例、教科书案例、互联网数据构建步态姿势数据库;
14、s2.患者穿戴调整组件,站立在跑带组件上,控制主机控制跑带组件运行,患者在跑带组件上行走;
15、s3.加速度传感器采集患者行走状态的动作参数,高速相机拍摄患者的行走图像,并将采集到的行走步态姿势信息上传至云端服务器;
16、s4.云端服务器对采集的行走步态姿势信息进行处理,并与步态姿势数据库中的数据进行分析匹配,得到调整方案,并将调整方案发送至控制主机;
17、s5.控制主机根据调整方案控制调整组件运行,通过机械外骨骼设备对患者的步伐进行调整,并通过调整护圈对患者的小腿进行转动,实现对患者步态姿势的调整;
18、s6.检测组件持续采集患者的行走步态姿势信息并上传至云端服务器进行分析,对步态姿势数据库进行补充。
19、本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果:
20、本发明提供的一种基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置及控制方法,装置包括底座,所述底座的两侧设有支撑框架,所述支撑框架上通过连接组件连接有调整组件,所述底座的上方设有跑带组件,还包括检测组件,所述调整组件、所述检测组件和所述跑带组件均与控制主机建立通信,所述控制主机与云端服务器无线连接;通过设置调整组件对患者的步态姿势进行调整,同时配合跑带组件模拟多种行走情景,能够对膝关节炎患者进行有效的行走姿势矫正,从而缓解或治疗轻度膝关节炎。
1.一种基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置,其特征在于:包括底座,所述底座的两侧设有支撑框架,所述支撑框架上通过连接组件连接有调整组件,所述底座的上方设有跑带组件,还包括检测组件,所述调整组件、所述检测组件和所述跑带组件均与控制主机建立通信,所述控制主机与云端服务器无线连接。
2.根据权利要求1所述的基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置,其特征在于:所述底座的底部设有支脚。
3.根据权利要求1所述的基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置,其特征在于:所述支撑框架的中部设有滑槽,所述连接组件可滑动地限位于所述滑槽内,所述滑槽的内侧壁设有限位孔。
4.根据权利要求3所述的基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置,其特征在于:所述连接组件包括连接滑块,所述连接滑块可滑动地限位于所述滑槽内,所述连接滑块的两侧可伸缩地设有限位销,所述限位销与所述限位孔相配合,所述限位销的端部设有拨片,且所述限位销与所述连接滑块之间设有弹簧,所述连接滑块的侧部设有悬浮安装座,所述调整组件与所述悬浮安装座连接。
5.根据权利要求4所述的基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置,其特征在于:所述调整组件包括机械外骨骼设备,所述机械外骨骼设备的上部与所述悬浮安装座连接,所述机械外骨骼设备的下部设有调整护圈,所述调整护圈的内部设有气囊,所述气囊与微型气泵连接。
6.根据权利要求5所述的基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置,其特征在于:所述调整护圈的底部与所述机械外骨骼设备的底部之间设有轴承,所述调整护圈的顶部外侧设有齿圈,所述机械外骨骼设备的中部内侧固定有调整电机,所述调整电机的动力输出端设有齿轮,所述齿轮与所述齿圈相啮合。
7.根据权利要求1所述的基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置,其特征在于:所述跑带组件包括前架和后架,所述前架通过前电动缸设置于所述底座的前部,所述后架通过后电动缸设置于所述底座的后部,所述前架和所述后架上均可转动地设有辊轴,所述辊轴的外部张紧设有跑带。
8.根据权利要求1所述的基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置,其特征在于:所述检测组件包括加速度传感器和高速相机,所述加速度传感器设置于所述连接组件和所述调整组件上,所述高速相机设置于跑带组件的前方。
9.根据权利要求1所述的基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置,其特征在于:所述控制主机与所述云端服务器通过5g或wifi连接。
10.一种基于调整步态姿势治疗膝关节炎的装置的控制方法,其特征在于:包括以下步骤: