一种基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置，包括脚部固定模块、小腿固定模块、连接模块、以及数据处理及显示模块。本发明专利技术通过在脚部固定模块加入可测倾角的加速度传感器、小腿固定模块加入倾角传感器，测量人体痉挛时的加速度信号和角度信号；另外解决了传感器的安置问题，本实施例提高了测量的精度，外形美观，简洁实用，便携，易于临床推广。本发明专利技术还公开了另一种基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置。本发明专利技术基于人体痉挛时的加速度信号和角度信号的特征，设计了一种基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置，解决了加速度传感器和绝对角度传感器的安置问题，外形美观，简洁实用，便携，易于临床推广。

A Spasm Assessment Device Based on Ankle Angle and Angular Acceleration

The invention discloses a spasm evaluation device based on ankle angle and angular acceleration, which includes foot fixation module, leg fixation module, connection module, data processing and display module. The method adds the acceleration sensor which can measure the inclination angle to the foot fixing module and the inclination sensor to the leg fixing module to measure the acceleration signal and the angle signal when the human body spasms; additionally, it solves the problem of the placement of the sensor, and improves the measurement accuracy, beautiful appearance, concise, practical, portable and easy to be popularized in clinic. The invention also discloses another spasm evaluation device based on ankle angle and angular acceleration. Based on the characteristics of acceleration signal and angle signal in human spasm, a spasm evaluation device based on ankle angle and angular acceleration is designed, which solves the placement problem of acceleration sensor and absolute angle sensor. The device has beautiful appearance, simple and practical, portable and easy to be popularized in clinic.

【技术实现步骤摘要】
一种基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置
本专利技术涉及康复医疗设备
，尤其涉及一种基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置。
技术介绍
社会老龄化程度日益加深、脑卒中、脊髓损伤等原因导致肢体功能运动降低，甚至全部丧失，严重影响了生活质量。脑卒中后痉挛状态的产生是影响患者肢体运动功能以及自理活动恢复的主要原因。脑卒中后痉挛的发病率可达20％-40％，或者更高。痉挛状态的治疗需要以痉挛状态的评定为基础，客观精确的评定痉挛状态对于脑卒中患者的临床康复的重要性日益凸显。目前国际上关于痉挛的量化评定尚未有统一的方法及规定，临床痉挛评定仍依赖于主观量表法，评定结果完全基于评定者的主观经验。主观量表对于痉挛状态等级的划分也比较模糊，限制了精细化康复方案和剂量处方的制定，难以满足精准康复的需求，而且模糊的痉挛状态等级划分满足不了病人长期随访的要求。有学者从肌肉的反射特性和机械特性出发，提出一系列量化评定方法，但各方法均有一定的局限性，如操作繁琐、不易于临床推广等。据此，目前急需一种结构简单、传感器安置、布线合理的基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、传感器安置、布线合理的基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置。本专利技术采用以下技术方案解决上述技术问题：一种基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置，包括脚部固定模块、小腿固定模块、连接模块、以及数据处理及显示模块；所述脚部固定模块包括脚踏、脚踏底板、脚踏连接套、脚踏连接螺钉、定位柱塞、脚掌固定板、绑带、可测倾角的加速度传感器、传感器外壳；所述的脚踏底部设置用于固定脚踏连接套的孔，一侧设置用于通过传感器导线的半圆槽形孔和固定连接套的孔；所述的脚踏连接套固接于脚踏孔上；所述的脚踏连接螺钉固接于脚踏连接套上；脚踏和脚踏底板形成转动副；所述脚掌固定板固接于脚踏底板上；所述的脚掌固定板两边预置的孔通过绑带连接；所述的可测倾角的加速度传感器固定于传感器外壳上，传感器外壳固接于脚踏上；所述的小腿固定模块包括小腿固定板、小腿固定外壳、绑带、倾角传感器、导线盖板；所述小腿固定板内部含有槽(最佳为阶梯槽，更好的固定及隐藏布线)，且其中一端设置直径较大的孔另一端设置用于放置倾角传感器的槽；所述导线盖板固接于小腿固定板的槽内上；小腿固定外壳与绑带连接且在其中间设置用于穿过导线的孔；所述的倾角传感器固定在小腿固定板的用于放置倾角传感器的槽内；所述连接模块包括连接套、小腿固定板外壳、连接螺钉；所述连接套固接于脚踏一侧的孔上；所述的小腿固定板外壳固接于小腿固定板上；连接螺钉固定在连接套上并使得脚踏与小腿固定板形成转动副；所述数据处理及显示模块包含：传感器导线、数据处理及显示总成、显示外壳；所述的传感器导线一端连接可测倾角的加速度传感器，另一端沿着传感器外壳的底部穿过脚踏预先设置的半圆槽形孔和小腿固定板预先设置的大孔，并沿着小腿固定板阶梯槽的底部另一端连接在数据处理及显示总成上；倾角传感器直接连接于数据处理及显示总成上；所述的数据处理及显示总成显示痉挛等级；所述的显示外壳与控制及显示总成和小腿固定外壳三者固定在一起；所述的倾角传感器输出角度数据，可以为惯性角度传感器、惯性加速度传感器、加速度传感器和陀螺仪的组合、姿态传感器；所述的可测倾角的加速度传感器输出角度和加速度数据，可以为惯性加速度传感器、加速度传感器和陀螺仪组合、姿态传感器。作为本专利技术的优选方式之一，还包括定位柱塞，所述的脚踏底部设置有与定位柱塞相匹配的凹坑；所述定位柱塞固接于脚踏底板上，同时与脚踏上的凹坑配合定位脚踏底板。作为本专利技术的优选方式之一，所述的脚踏底板设置用于痉挛后脚踝复位的把手，所述脚后跟限位板固接于脚踏底板上。作为本专利技术的优选方式之一，还包括脚踏底板外壳，所述的脚踏底板外壳与脚踏底板固定于脚踏底板上；所述脚踏通过在螺钉孔中安装螺钉与传感器外壳相固连。本专利技术还公开了另一种基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置，包括脚部固定模块、小腿固定模块、连接模块、以及数据处理及显示模块；所述脚部固定模块包括脚踏、脚踏底板、脚踏连接套、脚踏连接螺钉、脚掌固定板、绑带、加速度传感器、传感器外壳；所述的脚踏底部设置用于固定脚踏连接套的孔，一侧设置用于通过传感器导线的半圆槽形孔和固定连接套的孔；所述的脚踏连接套固接于脚踏孔上；所述的脚踏连接螺钉固接于脚踏连接套上；脚踏和脚踏底板形成转动副；所述脚掌固定板固接于脚踏底板上；所述的脚掌固定板两边预置的孔通过绑带连接；所述的加速度传感器固定于传感器外壳上，传感器外壳固接于脚踏上；所述的小腿固定模块包含小腿固定板、小腿固定外壳、小腿绑带、导线盖板；所述的小腿固定板的一侧设置有槽(最佳为阶梯槽，更好的固定及隐藏布线)，导线固定盖板固定于槽上，且一端设置有用于穿过导线的直径较大的孔；小腿固定外壳面上设置有穿过导线的孔，其固接于小腿固定板上；小腿绑带两端分别穿过并固定于小腿固定外壳预置的长孔上；所述的连接模块包含：连接套、绝对角度传感器、传感器固定外壳；所述的连接套固接于脚踏一侧的孔上；传感器固定外壳设置用于固定绝对角度传感器以及用于穿过导线的孔；传感器固定外壳固定于小腿固定板上；绝对角度传感器的轴固定在连接套上，绝对角度传感器外壳固定在传感器固定外壳上使得脚踏与小腿固定板形成转动副；所述数据处理及显示模块包含：传感器导线、数据处理及显示总成、显示外壳、绝对角度传感器导线；所述的传感器外壳导线一端连接于加速度传感器沿着加速度传感器外壳的底部穿过脚踏预先设置的半圆槽形孔和小腿固定板预先设置的大孔，并沿着小腿固定板槽的底部另一端连接在数据处理及显示总成上；所述的绝对角度传感器导线一端连接于绝对角度传感器上，穿过传感器固定外壳并沿着小腿固定板槽底部连接在数据处理及显示总成上；所述数据处理及显示总成显示痉挛等级；所述的显示外壳与控制及显示总成和小腿固定外壳三者固定在一起；所述的加速度传感器110输出加速度数据，可以是姿态传感器、角速度传感器、陀螺仪、惯性倾角传感器、惯性加速度传感器。作为本专利技术的优选方式之一，还包括定位柱塞，所述的脚踏底部设有与定位柱塞相匹配的的凹坑；所述定位柱塞固接于脚踏底板上，同时与脚踏上的凹坑配合定位脚踏底板。作为本专利技术的优选方式之一，所述的脚踏底板设置用于痉挛后脚踝复位的把手，所述脚后跟限位板固接于脚踏底板上。作为本专利技术的优选方式之一，还包括传感器保护罩，所述传感器保护罩设置于传感器固定外壳上用于保护绝对角度传感器。作为本专利技术的优选方式之一，还包括脚踏底板外壳，所述的脚踏底板外壳与脚踏底板形状锁合并固定于脚踏底板上，所述脚踏一侧设有用于固定传感器外壳的三个螺钉孔并呈三角型分布；所述脚踏通过在螺钉孔中安装螺钉与传感器外壳相固连。本专利技术相比现有技术的优点在于：本专利技术基于人体痉挛时的加速度信号和角度信号的特征，设计了一种基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置，该装置能够适应左右脚的使用，且该装置设置了痉挛后用于脚踝回位的手柄，同时解决了倾角传感器、可测倾角的加速度传感器、加速度传感器和绝对角度传感器的安置问题，外形美观，简洁实用，便携，易于临床推广。附图说明图1是实施例1中的一种基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置的整体结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置，其特征在于，包括脚部固定模块(10)、小腿固定模块(20)、连接模块(30)、以及数据处理及显示模块(40)；所述脚部固定模块(10)包括脚踏(101)、脚踏底板(102)、脚踏连接套(104)、脚踏连接螺钉(105)、定位柱塞(106)、脚掌固定板(108)、绑带(109)、可测倾角的加速度传感器(110)、传感器外壳(111)；所述的脚踏(101)底部设置用于固定脚踏连接套(104)的孔，一侧设置用于通过传感器导线(401)的半圆槽形孔和固定连接套(301)的孔；所述的脚踏连接套(104)固接于脚踏(101)孔上；所述的脚踏连接螺钉(105)固接于脚踏连接套(104)上；脚踏(101)和脚踏底板(102)形成转动副；所述脚掌固定板(108)固接于脚踏底板(102)上；所述的脚掌固定板(108)两边预置的孔通过绑带(109)连接；所述的可测倾角的加速度传感器(110)固定于传感器外壳(111)上，传感器外壳(111)固接于脚踏(101)上；所述的小腿固定模块(20)包括小腿固定板(201)、小腿固定外壳(202)、绑带(203)、倾角传感器(204)、导线盖板(205)；所述小腿固定板(201)内部含有槽，且其中一端设置直径较大的孔另一端设置用于放置倾角传感器(204)的槽；所述导线盖板(205)固接于小腿固定板(201)的槽内上；小腿固定外壳(202)与绑带(203)连接且在其中间设置用于穿过导线的孔；所述的倾角传感器(204)固定在小腿固定板(201)的用于放置倾角传感器(204)的槽内；所述连接模块(30)包括连接套(301)、小腿固定板外壳(302)、连接螺钉(303)；所述连接套(301)固接于脚踏(101)一侧的孔上；所述的小腿固定板外壳(302)固接于小腿固定板(201)上；连接螺钉(303)固定在连接套(301)上并使得脚踏(101)与小腿固定板(201)形成转动副；所述数据处理及显示模块(40)包含：传感器导线(401)、数据处理及显示总成(402)、显示外壳(403)；所述的传感器导线(401)一端连接可测倾角的加速度传感器(110)，另一端沿着传感器外壳(111)的底部穿过脚踏(101)预先设置的半圆槽形孔和小腿固定板(201)预先设置的大孔，并沿着小腿固定板(201)槽的底部另一端连接在数据处理及显示总成(402)上；倾角传感器(204)直接连接于数据处理及显示总成(402)上；所述的数据处理及显示总成(402)显示痉挛等级；所述的显示外壳(403)与数据处理及显示总成(402)和小腿固定外壳(202)三者固定在一起；所述的倾角传感器(204)输出角度数据，可以为惯性角度传感器、惯性加速度传感器、加速度传感器和陀螺仪的组合、姿态传感器；所述的可测倾角的加速度传感器(110)输出角度和加速度数据，可以为惯性加速度传感器、加速度传感器和陀螺仪组合、姿态传感器。...

【技术特征摘要】
1.一种基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置，其特征在于，包括脚部固定模块(10)、小腿固定模块(20)、连接模块(30)、以及数据处理及显示模块(40)；所述脚部固定模块(10)包括脚踏(101)、脚踏底板(102)、脚踏连接套(104)、脚踏连接螺钉(105)、定位柱塞(106)、脚掌固定板(108)、绑带(109)、可测倾角的加速度传感器(110)、传感器外壳(111)；所述的脚踏(101)底部设置用于固定脚踏连接套(104)的孔，一侧设置用于通过传感器导线(401)的半圆槽形孔和固定连接套(301)的孔；所述的脚踏连接套(104)固接于脚踏(101)孔上；所述的脚踏连接螺钉(105)固接于脚踏连接套(104)上；脚踏(101)和脚踏底板(102)形成转动副；所述脚掌固定板(108)固接于脚踏底板(102)上；所述的脚掌固定板(108)两边预置的孔通过绑带(109)连接；所述的可测倾角的加速度传感器(110)固定于传感器外壳(111)上，传感器外壳(111)固接于脚踏(101)上；所述的小腿固定模块(20)包括小腿固定板(201)、小腿固定外壳(202)、绑带(203)、倾角传感器(204)、导线盖板(205)；所述小腿固定板(201)内部含有槽，且其中一端设置直径较大的孔另一端设置用于放置倾角传感器(204)的槽；所述导线盖板(205)固接于小腿固定板(201)的槽内上；小腿固定外壳(202)与绑带(203)连接且在其中间设置用于穿过导线的孔；所述的倾角传感器(204)固定在小腿固定板(201)的用于放置倾角传感器(204)的槽内；所述连接模块(30)包括连接套(301)、小腿固定板外壳(302)、连接螺钉(303)；所述连接套(301)固接于脚踏(101)一侧的孔上；所述的小腿固定板外壳(302)固接于小腿固定板(201)上；连接螺钉(303)固定在连接套(301)上并使得脚踏(101)与小腿固定板(201)形成转动副；所述数据处理及显示模块(40)包含：传感器导线(401)、数据处理及显示总成(402)、显示外壳(403)；所述的传感器导线(401)一端连接可测倾角的加速度传感器(110)，另一端沿着传感器外壳(111)的底部穿过脚踏(101)预先设置的半圆槽形孔和小腿固定板(201)预先设置的大孔，并沿着小腿固定板(201)槽的底部另一端连接在数据处理及显示总成(402)上；倾角传感器(204)直接连接于数据处理及显示总成(402)上；所述的数据处理及显示总成(402)显示痉挛等级；所述的显示外壳(403)与数据处理及显示总成(402)和小腿固定外壳(202)三者固定在一起；所述的倾角传感器(204)输出角度数据，可以为惯性角度传感器、惯性加速度传感器、加速度传感器和陀螺仪的组合、姿态传感器；所述的可测倾角的加速度传感器(110)输出角度和加速度数据，可以为惯性加速度传感器、加速度传感器和陀螺仪组合、姿态传感器。2.根据权利要求1所述的基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置，其特征在于，还包括定位柱塞(106)，所述的脚踏(101)底部设置有与定位柱塞(106)相匹配的凹坑；所述定位柱塞(106)固接于脚踏底板(102)上，同时与脚踏(101)上的凹坑配合定位脚踏底板(102)。3.根据权利要求1所述的基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置，其特征在于，所述的脚踏底板(102)设置用于痉挛后脚踝复位的把手，所述脚后跟限位板(107)固接于脚踏底板(102)上。4.根据权利要求1所述的基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置，其特征在于，还包括脚踏底板外壳(103)，所述的脚踏底板外壳(103)与脚踏底板(102)固定于脚踏底板(102)上；所述脚踏(101)通过在螺钉孔中安装螺钉与传感器外壳(111)相固连。5.一种基于踝关节角度和角加速度的痉挛评估装置，其特征在于，包括脚部固定模块(10)、小腿固定模块(50)、连接模...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，马文章，杜明家，孟涛，卢涛，肖飞云，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34