一种具有矫治力系动态调控功能的智能脊柱矫形器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有矫治力系动态调控功能的智能脊柱矫形器，所述智能脊柱矫形器包括：上部施力连接板、下部施力连接板、中部矫正连接板、前侧柔性连接件、后侧柔性连接件、前侧驱动机构以及后侧驱动机构。本实用新型专利技术的智能脊柱矫形器相比传统矫形器产品，能根据患者的病情和矫治历程，通过驱动控制器控制张紧力对前后两根缆绳进行牵拉，对佩戴者进行动态治疗。本实用新型专利技术专利通过微型电机收缩缆绳，具有柔性可穿戴、轻量化特点，不会对佩戴者的躯干的日常运动产生阻碍，不影响其日常活动，提高了舒适性，提升用户体验。

A kind of intelligent spinal orthosis with dynamic control function of correction force system

The utility model discloses an intelligent spine orthopedic device with the dynamic regulation function of the correction force system, the intelligent spine orthopedic device includes: upper force application connecting plate, lower force application connecting plate, middle correction connecting plate, front side flexible connecting piece, rear side flexible connecting piece, front side driving mechanism and rear side driving mechanism. Compared with the traditional orthopedic products, the intelligent spine orthopedic device of the utility model can pull the front and rear two cables by driving the controller to control the tension force according to the patient's condition and treatment process, and carry out dynamic treatment for the wearer. The utility model has the characteristics of flexible wearable and light-weight through the shrinkage cable of the micro motor, which will not hinder the daily movement of the body of the wearer, affect the daily activities of the wearer, improve the comfort and enhance the user experience.

【技术实现步骤摘要】
一种具有矫治力系动态调控功能的智能脊柱矫形器
本申请涉及一种康复辅助器具，具体涉及一种用于脊柱侧凸矫治的智能矫形器，具有矫治力系实时监测与矫治力系动态调控功能。
技术介绍
脊柱为人体的中轴骨骼，是身体的支柱，有负重、减震、保护和运动等功能。正常人的脊柱从背面或前面看是直的。如果脊柱向左或向右偏离了这条中轴线，使脊柱向侧方弯曲成“C”形或“S”形，即称为脊柱侧凸。脊柱侧凸是脊柱畸形最常见的疾病之一，发病率高达0.5％-3％，全球患者估计有1200万人，中国至少超过300万人。脊柱侧凸好发于青少年，特别是女性，对患者的生理、心理和生活质量都会产生影响。在生理上，较重的脊柱侧凸则会影响青少年的生长发育，使身体变形，如不及时治疗，将发展成严重的畸形，进而影响心肺功能，甚至累及脊髓造成瘫痪。在心理上，侧凸患者表现出缺乏自信，对自身体型的认可度偏低，导致患者存在一定的心理疾病、社会隔离、工作机会受限、低结婚率等问题。对于重度脊柱侧凸应当采用手术治疗手段进行干预，但手术风险较大，并且存在较高的并发症。矫形器矫正是脊柱侧凸最主要和最可靠的非手术治疗手段。但是，传统矫形器制作通常需要个性化定制，耗时耗力，并且污染环境，其质量和临床矫治效果严重依赖技师经验；并且，脊柱侧凸矫治是一个长期过程，随着使用者生理条件变化和矫治历程发展，其矫治力系会发生显著变化，从而导致矫治效果不佳。虽然临床上一般每3个月就重新定制，但仍然无法提供持续稳定的矫治作用，还会造成资源浪费和成本上升。脊柱侧凸的同时伴随着脊柱椎体的旋转，而传统矫形器无法提供可控的去旋转矫治力，无法实现精准的脊柱序列的去旋转，导致较高的矫治失败率。目前，矫形器结合施罗斯矫形操在临床上表现出良好的治疗效果，但是传统矫形器往往限制脊柱侧弯患者的身体运动。因此，开发具有矫治力系动态调控的矫形器，提升穿戴者躯干运动能力，提供持续稳定的矫治作用，并能根据矫治历程发展进行矫治力系的动态调整，是矫形器智能化的发展方向。而专利201510404894.5提出的一种“主动式脊柱康复治疗智能矫形器”虽然能够通过力矩控制对使用者持续施加矫正力的作用，但该设备为外骨骼式的刚性结构，体积庞大、重量较大，穿戴使用不便、舒适性差、不美观，不符合矫形器轻量化、品质化的临床需求。目前矫形器之所以必须采用体积庞大的刚性结构主要是因为矫形器必须要与人体结构吻合，并保持稳固。
技术实现思路
针对现有技术中存在的矫形器体积庞大，重量大，无法实现长期使用，必须不断定制的问题，本技术提出了一种既能够保证结构稳固、实现与人体贴合，又不需要重复进行矫正定制的矫形器。此外，本技术克服了传统脊柱侧凸矫形器不能根据矫形历程发展和日常活动需求对矫治力系进行精准动态调控的不足。本技术的新型的智能脊柱侧凸的矫形器，通过缆绳式牵拉方式，采用三角形牵拉方式，结合自动控制实现了矫治力系的持续性与稳定性，并可根据日常活动状态进行脊柱侧凸矫治力系的动态控制，进而加快脊柱侧凸的矫治历程，实现脊柱侧凸的康复治疗。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种具有矫治力系动态调控功能的智能脊柱矫形器，其特征在于，所述智能脊柱矫形器包括：上部施力连接板、下部施力连接板、中部矫正连接板、前侧柔性连接件、后侧柔性连接件、前侧驱动机构以及后侧驱动机构，所述上部施力连接板和所述下部施力连接板分别设置于脊柱侧凸患者身体侧部、侧凸部位的凹进一侧的上方和下方，所述中部矫正连接板设置于脊柱侧凸患者身体侧部、侧凸部位的凸出一侧；所述上部施力连接板和所述下部施力连接板中的一个的前侧上安装所述前侧驱动机构，所述前侧柔性连接件的一端与所述前侧驱动机构连接并由其驱动，另一端绕经所述中部矫正连接板的前侧并与所述中部矫正连接板可滑动连接之后，固定在所述上部施力连接板和所述下部施力连接板中的另一个的前侧；所述上部施力连接板和所述下部施力连接板中的一个的后侧上安装所述后侧驱动机构，所述后侧柔性连接件的一端连接所述后侧驱动机构并由其驱动，另一端绕经所述中部矫正连接板的后侧并与所述中部矫正连接板可滑动连接之后，固定在所述上部施力连接板和所述下部施力连接板中的另一个的后侧。进一步地，还包括支撑连接件，所述支撑连接件固定在所述上部施力连接板和所述下部施力连接板之间，用以保持二者之间的位置关系。进一步地，所述支撑连接件为弹性连接件。进一步地，所述中部矫正连接板的前侧和后侧分别设置有前侧导向滑轮和后侧导向滑轮，所述前侧柔性连接件和所述后侧柔性连接件分别绕经所述前侧导向滑轮和后侧导向滑轮，所述前侧导向滑轮和后侧导向滑轮为半封闭结构以防止柔性连接件从其侧部脱出。进一步地，所述智能脊柱矫形器还包括两条防滑脱肩带，第一防滑脱肩带绕将患者肩膀，两端分别固定在所述中部矫正连接板的前侧和后侧，第二防滑脱肩带绕将患者肩膀，两端分别固定在所述上部施力连接板的前侧和后侧。进一步地，所述前侧驱动机构和后侧驱动机构分别具有驱动控制器，用以分别控制所述前侧柔性连接件和所述后侧柔性连接件的张紧力。进一步地，所述驱动控制器基于驱动指令控制所述前侧柔性连接件和所述后侧柔性连接件的张紧力，使得所述前侧柔性连接件和所述后侧柔性连接件的张紧力分别维持在预设值。进一步地，所述驱动控制器基于驱动指令控制所述前侧柔性连接件和所述后侧柔性连接件的张紧力，使得所述前侧柔性连接件大于所述后侧柔性连接件的张紧力，以形成前向旋转矫正力或者使得所述前侧柔性连接件小于所述后侧柔性连接件的张紧力，以形成后向旋转矫正力。进一步地，所述前侧柔性连接件和所述后侧柔性连接件采用缆绳实现。进一步地，所述中部矫正连接板包括前矫正板和后矫正板两部分，所述前矫正板和所述后矫正板之间采用可拆卸连接机构进行连接。进一步地，所述支撑连接件采用金属支撑连接件。进一步地，本技术中所提到的可拆卸连接机构包括拉链、锁扣、粘扣等任何常规的可根据需要打开锁紧的连接机构。前侧和后侧驱动机构可以采用微形伺服驱动电机。前侧导向滑轮和后侧导向滑轮为半封闭结构，缆绳能够绕其穿过，却无法从其侧部脱出。上部和下部施力连接板以及中部矫正连接板可以根据患者腋下及腰部的构造而定制，以便与患者身体更好地贴合。缆绳连接在三者之间，前后均构成三角形形状，三角形底边设置在脊柱凹进一侧，三角形顶角设置在脊柱突出一侧，三角形底边通过弹性支撑件来保持稳固，以便从脊柱凹进一侧对脊柱凸出一侧施加拉力，实现矫正。上部和下部施力连接板以及中部矫正连接板可以采用塑料等材质。本技术专利相比传统矫形器产品，能根据患者的病情和矫治历程，通过驱动控制器控制张紧力对前后两根缆绳进行牵拉，对佩戴者进行动态治疗，对张紧力的调节可以通过医生的经验设定或者可以通过大量的事前实验获得然后写入控制器内；通过提供持续稳定的矫治力，提升治疗效果，加快矫治进程。本技术专利通过微型电机控制缆绳，结合前后双三角形牵拉，既可以保证侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有矫治力系动态调控功能的智能脊柱矫形器，其特征在于，所述智能脊柱矫形器包括：上部施力连接板、下部施力连接板、中部矫正连接板、前侧柔性连接件、后侧柔性连接件、前侧驱动机构以及后侧驱动机构，/n所述上部施力连接板和所述下部施力连接板分别设置于脊柱侧凸患者身体侧部、侧凸部位的凹进一侧的上方和下方，所述中部矫正连接板设置于脊柱侧凸患者身体侧部、侧凸部位的凸出一侧；/n所述上部施力连接板和所述下部施力连接板中的一个的前侧上安装所述前侧驱动机构，所述前侧柔性连接件的一端与所述前侧驱动机构连接并由其驱动，另一端绕经所述中部矫正连接板的前侧并与所述中部矫正连接板可滑动连接之后，固定在所述上部施力连接板和所述下部施力连接板中的另一个的前侧；/n所述上部施力连接板和所述下部施力连接板中的一个的后侧上安装所述后侧驱动机构，所述后侧柔性连接件的一端连接所述后侧驱动机构并由其驱动，另一端绕经所述中部矫正连接板的后侧并与所述中部矫正连接板可滑动连接之后，固定在所述上部施力连接板和所述下部施力连接板中的另一个的后侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有矫治力系动态调控功能的智能脊柱矫形器，其特征在于，所述智能脊柱矫形器包括：上部施力连接板、下部施力连接板、中部矫正连接板、前侧柔性连接件、后侧柔性连接件、前侧驱动机构以及后侧驱动机构，
所述上部施力连接板和所述下部施力连接板分别设置于脊柱侧凸患者身体侧部、侧凸部位的凹进一侧的上方和下方，所述中部矫正连接板设置于脊柱侧凸患者身体侧部、侧凸部位的凸出一侧；
所述上部施力连接板和所述下部施力连接板中的一个的前侧上安装所述前侧驱动机构，所述前侧柔性连接件的一端与所述前侧驱动机构连接并由其驱动，另一端绕经所述中部矫正连接板的前侧并与所述中部矫正连接板可滑动连接之后，固定在所述上部施力连接板和所述下部施力连接板中的另一个的前侧；
所述上部施力连接板和所述下部施力连接板中的一个的后侧上安装所述后侧驱动机构，所述后侧柔性连接件的一端连接所述后侧驱动机构并由其驱动，另一端绕经所述中部矫正连接板的后侧并与所述中部矫正连接板可滑动连接之后，固定在所述上部施力连接板和所述下部施力连接板中的另一个的后侧。


2.根据权利要求1所述的具有矫治力系动态调控功能的智能脊柱矫形器，其特征在于，还包括支撑连接件，所述支撑连接件固定在所述上部施力连接板和所述下部施力连接板之间，用以保持二者之间的位置关系。


3.根据权利要求1所述的具有矫治力系动态调控功能的智能脊柱矫形器，其特征在于，所述中部矫正连接板的前侧和后侧分别设置有前侧导向滑轮和后侧导向滑轮，所述前侧柔性连接件和所述后侧柔性连接件分别绕经所述前侧导向滑轮和后侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊瑜波，莫中军，张明峥，杨洁萌，郭俊超，张志强，苏宏伦，
申请(专利权)人：国家康复辅具研究中心，
类型：新型
国别省市：北京;11