[发明专利]膝关节减负荷助行器压力监测装置

说明书

本发明公开了一种膝关节减负荷助行器压力监测装置，包括设置于大腿支撑板与小腿支撑板之间的第一压力监测机构和设置于小腿支撑板上且用于显示压力变化曲线的第一显示器，第一压力监测机构包括安装板、设置于安装板上且用于与支撑架相接触的第一压力传感器以及设置于安装板和小腿支撑板之间且用于对安装板提供支撑的第一回位机构，大腿支撑板与小腿支撑板转动连接，支撑架与大腿支撑板相接触。发明的膝关节减负荷助行器压力监测装置，通过设置压力监测机构实时监测压应力数据，分析所穿戴的助行器是否处于最佳力学治疗状态，为患者使用提供指导和帮助，有助于提高治疗效果。

技术领域

本发明属于护膝器械技术领域，具体的说，本发明涉及一种膝关节减负荷助行器压力监测装置。

背景技术

现有穿戴式膝关节减负荷助行器，是基于凸轮结构对应模拟人体膝关节功能结构和行经的一种仿生学装置。将凸轮机构中的尖顶从动杆上段与塔形筒状皮肤牵引装置组合固定为整体结构，使皮肤牵引装置随同从动杆的运动轨迹位移。助行器佩戴人体膝关节后，塔形筒状皮肤牵引装置连同尖顶从动杆上段，通过束带捆绑于人体大腿的中下段。步履时，随着膝关节的伸、屈往返活动，尖顶从动杆跟随大腿中下段体位变化；从动杆的尖顶结构，由模拟人体膝关节股骨髁步态轨迹，经凸轮机构转为特定的运动行径，产生连续不断的向前滑移和垂直上升的位移变化。当膝关节屈曲位时，从动杆下端尖顶由凸轮机构中心向前滑出，从动杆上段联动塔形筒状皮肤牵引装置向膝关节方向前移；当膝关节伸直位时，从动杆下端尖顶滑回凸轮机构中心，凸轮结构迫使从动杆垂直位移上升，塔形筒状皮肤牵引装置随之上升，对大腿中下段产生向上的皮肤牵引力，使股骨中下段及股骨髁间接受到牵拉，对大腿作用于膝关节的重力形成抵抗力，在瞬间增大膝关节胫股关节面的间距。当膝关节再次屈曲变位时，塔形筒状皮肤牵引装置则根随尖顶从动杆往返位移，进入下一个皮肤牵引周期。依据牛顿第三定律，人体大腿中下段与尖顶从动杆皮肤牵引装置的作用力，为两个物体之间的相互作用力，即：发生在同一条直线上的大小相等，方向相反的作用力和反作用力。尖顶从动杆塔形筒状皮肤牵引装置给以大腿的牵引力即为装置所接收的重力，大小相等，作用的物体不同。装置所接收的重力则经助行器支撑结构传递至地面，缓冲股骨髁对胫股关节的压应力，减少了膝关节的负荷。

膝关节减负荷助行器在设计制造过程中，采用压力传感器对其进行分阶段的检验测试，所测定的参数验证了产品的有效性，投入临床使用取得了较好的疗效。

然而，由于膝关节减负荷助行器中没有安装监测设备，患者在佩戴时仅能依靠自我感觉判断产品使用是否正确，无法了解助行器的皮肤牵引力、束带捆扎张力与装置变载荷置换力之间的因果关联，也就无法判断助行器是否处于最佳治疗状态。

没有监测设备，即不能与互联网连接，也使医生无法了解患者使用的正确性，难以提出指导意见。

另外，对于设计制造者来说，无法采集患者治疗情况的大数据，对产品的升级提高很难做出准确的判断。

人体膝关节半月板的损伤易导致膝关节软骨面的损伤，尤其是胫骨平台软骨面的损伤，可最终导致关节的损坏。然而，半月板和软骨面的创伤、断裂，无论采取何种方式治疗，均需要在特定而持续的力学环境中修复。现有膝关节减负荷助行器，虽然可以对上述损伤提供力学康复治疗环境，但尚不能完全符合现代医学科学的治疗观点。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种膝关节减负荷助行器压力监测装置，目的是提高治疗效果。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：膝关节减负荷助行器压力监测装置，包括设置于大腿支撑板与小腿支撑板之间的第一压力监测机构和设置于小腿支撑板上且用于显示压力变化曲线的第一显示器，第一压力监测机构包括安装板、设置于安装板上且用于与支撑架相接触的第一压力传感器以及设置于安装板和小腿支撑板之间且用于对安装板提供支撑的第一回位机构，大腿支撑板与小腿支撑板转动连接，支撑架与大腿支撑板相接触。