[发明专利]一种脊柱矫形器的自动矫形方法在审
申请号: | 202110494676.0 | 申请日: | 2021-05-07 |
公开(公告)号: | CN113143563A | 公开(公告)日: | 2021-07-23 |
发明(设计)人: | 龚友平;何俊霖;戚金来;乔子洲;陈伊;何鸿昊;赵鹏;陈慧鹏;邵惠锋;李文欣;刘海强;周传平;王茂法 | 申请(专利权)人: | 杭州电子科技大学 |
主分类号: | A61F5/02 | 分类号: | A61F5/02;B33Y10/00;B33Y50/00;B33Y80/00 |
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地址: | 310018 浙江省杭州*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 脊柱 矫形 自动 方法 | ||
本发明公开了一种脊柱矫形器的自动矫形方法,矫形器包括矫形器本体,矫形器本体设有控制器以及对矫形器本体起松紧作用的调整机构,根据有限元分析软件确定矫形器本体上的受力点,在受力点设置压力传感器以检测受力点的压力并实时向控制器传输压力值;控制器预设每个矫形阶段对应的压力阈值,若压力值小于压力阈值,则控制器控制调整机构对矫形器本体收紧,若压力值大于压力阈值,则控制器控制调整机构对矫形器本体放松。通过控制器控制调整机构自动对矫形器进行松紧,实现每个阶段矫正力的自动调整,不仅保证矫正效果,而且矫正时间也极大缩短。
技术领域
本发明涉及医疗矫正技术领域,具体涉及一种脊柱矫形器的自动矫形方法。
背景技术
下面的背景技术用于帮助读者理解本发明,而不能被认为是现有技术。
青少年特发性脊柱侧凸(AIS)是一种发病于青少年时期,涉及冠状面、矢状面和轴状面的三维脊柱畸形,其发病机制尚无定论。青少年特发性脊柱侧凸占特发性脊柱侧凸的80%,占青少年总数的2%-3%。脊柱侧弯不仅影响患者生理健康,而且对其心理产生负面影响。目前对于AIS的治疗主要有手术治疗和非手术治疗,当患者侧弯Cobb角45°时可以选择手术治疗;局部Cobb角在25°~45°之间时,为了尽可能避免手术治疗造成的神经损伤,临床一般采用非手术治疗。非手术治疗的方法众多,其中矫形器是最常用的方法。
矫形器可以通过限制肢体或躯干关节的异常活动,维持脊柱、骨、关节的稳定性,减轻疼痛或恢复其承重作用;也可以通过固定病变部位来矫正肢体已出现的畸形,预防畸形的发生和发展;还可以通过对病变肢体的固定和保护,促进炎症和水肿吸收,保持肢体和关节的正常对线。但传统矫形器的制作方法繁琐复杂,而且准确度较低,受康复技师的技术水平的影响较大。
由于计算机技术的提升,利用计算机辅助设计和制造对矫形器进行设计和加工己被广泛应用。3D打印方法有直接成型的优点,可根据有限元分析对矫形效果进行预判并及时优化矫形器结构,生产结构更加符合人体力学的产品,增加定制矫形器的实用度与美观度,满足人体的舒适性与美学的要求。并可结合数据库技术与通信技术,实现个性化定制的产业化与全球化。
但矫形器矫形通常需要较长时间,甚至长达几年,如果仅靠使用者自身对矫正力的感知,很容易因穿戴习惯降低对矫正力的敏感度,并且在人工松紧时,主观意识较强,无法判断合适的松紧程度,不仅造成矫正时间延长,而且矫正效果也极难保证,使矫形器降低或失去矫正功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脊柱矫形器的自动矫形方法,通过控制器控制调整机构自动对矫形器进行松紧,实现每个阶段矫正力的自动调整,不仅保证矫正效果,而且矫正时间也极大缩短。
本发明提供一种脊柱矫形器的自动矫形方法,矫形器包括矫形器本体,其特征在于,矫形器本体设有控制器以及对矫形器本体起松紧作用的调整机构,自动矫形方法包括以下步骤:
根据有限元分析软件确定矫形器本体上的受力点,在受力点设置压力传感器以检测受力点的压力并实时向控制器传输压力值;
控制器预设每个矫形阶段对应的压力阈值,若压力值小于压力阈值,则控制器控制调整机构对矫形器本体收紧,若压力值大于压力阈值,则控制器控制调整机构对矫形器本体放松。
在矫形器矫形期间,根据使用者每个阶段所能接受且合适的压力阈值,通过控制器控制调整机构对矫形器本体进行松紧。当受力点的实时压力值小于压力阈值,控制器控制调整机构对矫形器本体收紧直至压力值等于压力阈值,当实时压力值大于压力阈值,控制器控制调整机构对矫形器本体放松直至压力值等于压力阈值,从而实现每个阶段矫正力的自动调整,不仅保证矫正效果,而且矫正时间也极大缩短。
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