[发明专利]压力测量设备

说明书

技术领域

本申请所涉及的发明是压力测量设备。具体地但不一定排他地，本发明涉及一种用于检测施加在人体膝盖的髌股关节(PF关节)上的过度压力的设备。

背景技术

膝盖承受复杂形态的压力，而髌股关节常常特别容易受到力的影响。众所周知，在进行体育活动期间，PF关节可能会因一次性事件或反复的应力或冲击作用而受伤。例如，髌肌腱炎(“跳跃膝”)是一种可能由人反复奔跑和/或跳跃引起的令人痛苦的症状。

PF关节的损伤可以由在奔跑和/或跳跃的动作期间的过度压力引起，和/或由于在这些活动期间施加到PF关节的峰值压力呈现为是体重的10倍到14倍(Stephen等人，2008年，Flynn and Soutas-Little 1995)。在奔跑时，相对较大和快速的冲击力与膝盖关节的过度使用和损伤之间存在一种正相关性。大量研究表明，经受相对较大和快速的冲击力的跑步者增加了下肢发展成过度使用性损伤的风险。在论文“Impact and overuse injuries in runners。Medicine and science in sports and exercise”(Hreljac，A.，2004年，36(5)，第845页到849页)中，Hreljac评论了过度使用性奔跑损伤的成因并强调了冲击力的作用。

通过对没有受伤的跑步者与已遭受至少一种过度使用性跑步损伤的群体的比较，对于没有受伤的群体来说明显更低的生物力学变量是垂直冲击峰值和最大垂直加载速率，如在“Evaluation of lower extremity overuse injury potential in runners.Medicine and science in sports and exercise”(Hreljac，A.、Marshall、R.N.&Hume、P.a，2000年，32(48)，第1635页到第1641页)的论文中所确认。

在“Risk factors and mechanisms of knee injury in runners.Medicine and Science in Sports and Exercise”(Messier,S.P.等人，2008年，40(14)，第l873页到第1879页)的论文中，显示了有证据表明：除了损伤的潜在机制的生理风险因素之外,施加到下肢组织的高压力可能是膝盖损伤的机理并且还与行为因素(训练史、伤病史)相联系。在论文“Relation between running injury and static lower limb alignment in recreational runners.British journal of sports medicine”(Lun,V.等人，2004年，38(V1)，第576页到第580页)中提供了类似的证据，其中具有轻度膝盖疼痛的受试者具有高出37％的垂直地面反作用力的加载速率。

此外，通过高频反复的低负荷或低频反复的高负荷而施加过度法向力会导致过度使用综合症(Davies、Wallace和Malone 1980)。

除施加压力外，多种因素及所述多种因素的可能组合包括脚的错位和/或不当的步态，诸如步幅过大和步幅过小)均会导致高负荷的施加(Davies、Wallace和Malone 1980年)和/或使负荷的影响加重。研究已表明，下肢校准程度和跑步损伤相关(Lun等人，2004年)，这可以通过测量冲击的方向来确定。

用带子或绑带结构来保护髌股关节(PF关节)的概念是已知的。例如，US 7594897提供一种施加局部压力以减少膝盖疼痛的构件；US6852088以及US7730550和US5865782公开了一种提供径向压力的调节装置。

如US8581731中所描述，还可以提供使用适当的传感器在用户的鞋子处测量脚部冲击的装置，但US8581731所公开的装置不能够确定膝盖处的冲击作用或冲击的不良方向。US20120259255公开了一种帮助遭受周围神经病患的患者恢复正常步态的装置。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种可穿戴式设备，其测量在穿戴者的膝盖处的减速/冲击和/或所述减速/冲击的方向。设想，当进行体育活动时，这对于防止或最大程度降低对人的损伤将是特别有用的。