【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗器械领域，具体是一种具有自稳定功能的骨科矫形支具。
技术介绍
1、矫形器又称支具。是用于人体四肢、躯干等部位，通过力的作用以预防、矫正畸形。治疗骨骼、关节、肌肉和神经疾患并补偿其功能的器械。矫形支具的治疗作用有：固定病变肢体，达到止痛、缓解肌肉痉挛、促使炎症消退或骨折愈合的目的；限制关节异常活动以改善肢体功能；矫正畸形或预防畸形的发生和加重；减免肢体局部承重，促使病变愈合；帮助肢体功能障碍的病人进行肌肉锻炼，以恢复部分生活自理能力。
2、现有的骨科矫形支具通常采用相对固定的装置对受损或畸形的肢体进行矫形，虽然这类装置具有一定的矫形作用，但大多不具备多角度的调节能力，存在一些弊端。例如：此类装置往往无法根据患者的活动习惯和身体舒适度进行调整，无法随着患者康复过程中肢体恢复程度的变化而灵活调整，从而限制了矫形效果的最优化。
3、综上所述，如何解决现有技术中采用固定装置进行矫形，不具备多角度调节的问题已经成为本领域亟需解决的难题，因此有必要设计一种具有自稳定功能的骨科矫形支具。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种具有自稳定功能的骨科矫形支具，通过滑动组件和各微调组件的配合，改变固定环的位置和角度，从而使支具能根据肢体的活动自动调整支撑力度，确保支具在各种肢体活动状态下的稳定性。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种具有自稳定功能的骨科矫形支具，包括控制系统和矫形组件，矫形组件包括第一连杆和第
3、滑动组件包括滑动电机、齿轮和齿条，齿轮与齿条相互啮合，滑动电机电连接有用于提供电能的主体电池包，齿条固定连接于连接杆靠近固定环一侧；滑动电机输出轴与齿轮同轴固定连接，控制系统用于控制滑动电机运行；滑动电机底部固定连接有外壳，连接杆上开有竖向槽，外壳远离固定环的一侧位于连接杆的竖向槽内且与竖向槽滑动配合；外壳内分别设有用于驱动固定环位置微调的摆动组件和伸缩组件。
4、采用上述方案后实现了以下原理以及有益效果：
5、基本原理：通过将主体电池包穿戴于用户身上为设备进行供电，并将固定环套设于用户所需矫形位置，并将第一连杆和第二连杆的铰接处安装于关节活动位置，因为固定环滑动配合的连接杆之间为可拆卸连接，所以能通过安装不同数量的固定环来适应不同人群的需求。当固定环需要在连接杆上进行竖向移动时，因为滑动电机输出轴与齿轮同轴固定连接，齿轮与齿条相互啮合，并且齿条固定连接于连接杆上，所以能通过滑动电机带动齿轮转动，齿轮转动时，会带动滑动电机在齿条上竖向移动；并且由于滑动电机底部固定连接有外壳，连接杆上开有竖向槽，外壳位于连接杆的竖向槽内滑动配合，所以能保证滑动电机带动外壳在连接杆上始终保持竖向移动，从而实现固定环的竖向移动。通过摆动组件和伸缩组件对固定环位置进行微调，以适应肢体的细微变化。控制系统接收呈对称分布的压力传感器信号，这些对称分布的压力传感器信号能均匀的感受肢体不同方向的压力以及不同轴向平面的位移运动，从而更好地反映肢体与固定环接触的压力分布情况；并根据接收到的信号进行处理，判断是否需要调整固定环的位置以优化支撑效果。
6、有益效果：1、本专利技术通过可拆卸连接的连接杆使得支具能根据患者的肢体尺寸进行调整，从而实现对不同人群的矫正需求，进一步提高支具的适配性和舒适度。固定环能根据肢体的尺寸和形状进行多角度的微调，确保同时也适应于不同部位的不同矫正情况，从而实现精准的矫形效果。
7、2、本专利技术通过压力传感器能实时监测固定环与肢体之间的接触压力，控制系统根据这些数据自动调整固定环的位置，实现支具的自稳定功能。通过滑动组件和微调组件的配合，改变固定环的位置和角度，从而使支具能根据肢体的活动自动调整支撑力度，确保支具在各种肢体活动状态下的稳定性。
8、3、本专利技术通过精确、个性化的矫形支持和智能调节功能，有助于促进患者骨骼和关节的康复过程。同时，其稳定性和自适应能力也有助于预防矫形后的复发问题，提高整体的治疗效果。
9、进一步，伸缩组件包括电动伸缩杆，电动伸缩杆与主体电池包电连接，控制系统用于控制电动伸缩杆运行；外壳内侧壁固定连接有基座，基座内部铰接有球铰接头，球铰接头远离基座的一侧与电动伸缩杆固定连接；电动伸缩杆从外壳内延伸至外壳外侧且与外壳侧壁横向滑动配合；电动伸缩杆远离球铰接头的一端固定连接于固定环外侧。
10、有益效果：通过电动伸缩杆的设计，当电动伸缩杆伸缩时，能带动固定环在水平方向上横向移动微调，这使得装置能对畸形的骨骼进行矫正作用。还能在一定程度上限制患者非必要活动，避免损失加重，从而加快康复进程。
11、进一步，摆动组件包括摆动电机，摆动电机与主体电池包电连接，摆动电机固定连接于外壳内底壁，控制系统用于控制摆动电机运行；摆动电机输出轴固定连接有呈半圆形的摆动杆，摆动杆与球铰接头滑动配合；摆动杆内部开有滑槽，电动伸缩杆位于滑槽内且与滑槽滑动配合；摆动杆远离摆动电机的一端与外壳内顶壁转动配合；摆动杆上方设有用于驱动固定环上下微调的晃动组件。
12、有益效果：因为摆动电机输出轴固定连接有摆动杆，摆动杆与球铰接头滑动配合，所以能通过控制摆动电机，使得摆动杆在球铰接头上实现左右的往复运动效果；所以当摆动杆左右往复运动时，能带动电动伸缩杆实现左右运动微调，从而使得电动伸缩杆固定连接的固定环在水平方向上的左右运动，进一步提高支具的适应性和灵活性。
13、进一步，晃动组件包括晃动电机，晃动电机与主体电池包电连接，控制系统用于控制晃动电机运行，晃动电机固定连接于外壳内侧壁；晃动电机输出轴固定连接有呈半圆形的晃动杆，晃动杆垂直安装于摆动杆外侧，晃动杆与摆动杆滑动配合；晃动杆内部开有通槽，电动伸缩杆位于通槽内且与通槽滑动配合；晃动杆远离晃动电机的一端与外壳内侧壁转动配合。
14、有益效果：因为晃动电机输出轴固定连接有晃动杆，晃动杆垂直安装于摆动杆上，晃动杆与摆动杆滑动配合；所以能通过控制晃动电机使得晃动杆在摆动杆上实现上下方向的往复运动效果；且由于摆动杆内部开有滑槽，电动伸缩杆位于滑槽内且与滑槽滑动配合，所以当晃动杆上下往复运动时，能带动电动伸缩杆在摆动杆的滑槽内实现上下运动微调，从而使得电动伸缩杆固定连接的固定环在竖直方向上达到上下晃动的微调效果。
15、通过与摆动电机配合实现固定环的多方位移动微调，以适应肢体的细微变化；通过这种微调，支具能更好地适应肢体的变化，提高支具在各种活动状态下的稳定性。并根据患者的需要进行个性化调整，为不同个体提供个性化治疗服务，从而提高康复效果。
16、进一步，外壳与电动伸缩杆的连接处固定连接有活动胶圈。...
【技术保护点】
1.一种具有自稳定功能的骨科矫形支具，其特征在于：包括控制系统和矫形组件，矫形组件包括第一连杆(1)和第二连杆(2)，第一连杆(1)与第二连杆(2)相互铰接；第一连杆(1)与第二连杆(2)均由若干连接杆(3)组成，相邻连接杆(3)之间可拆卸连接，连接杆(3)均滑动配合有固定环(4)；固定环(4)内部均固定连接有若干压力传感器(20)，压力传感器(20)呈对称分布，控制系统用于接收压力传感器(20)信号；连接杆(3)上均设有用于驱动固定环(4)竖向移动的滑动组件；
2.根据权利要求1所述的具有自稳定功能的骨科矫形支具，其特征在于：伸缩组件包括电动伸缩杆(9)，电动伸缩杆(9)与主体电池包(21)电连接，控制系统用于控制电动伸缩杆(9)运行；外壳(8)内侧壁固定连接有基座(10)，基座(10)内部铰接有球铰接头(11)，球铰接头(11)远离基座(10)的一侧与电动伸缩杆(9)固定连接；电动伸缩杆(9)从外壳(8)内延伸至外壳(8)外侧且与外壳(8)侧壁横向滑动配合；电动伸缩杆(9)远离球铰接头(11)的一端固定连接于固定环(4)外侧。
3.根据权利要求2所述的
4.根据权利要求3所述的具有自稳定功能的骨科矫形支具，其特征在于：晃动组件包括晃动电机(14)，晃动电机(14)与主体电池包(21)电连接，控制系统用于控制晃动电机(14)运行，晃动电机(14)固定连接于外壳(8)内侧壁；晃动电机(14)输出轴固定连接有呈半圆形的晃动杆(15)，晃动杆(15)垂直安装于摆动杆(13)外侧，晃动杆(15)与摆动杆(13)滑动配合；晃动杆(15)内部开有通槽，电动伸缩杆(9)位于通槽内且与通槽滑动配合；晃动杆(15)远离晃动电机(14)的一端与外壳(8)内侧壁转动配合。
5.根据权利要求4所述的具有自稳定功能的骨科矫形支具，其特征在于：外壳(8)与电动伸缩杆(9)的连接处固定连接有活动胶圈(16)。
6.根据权利要求5所述的具有自稳定功能的骨科矫形支具，其特征在于：相邻连接杆(3)之间通过卡扣(17)可拆卸连接，卡扣(17)包括第一扣件和第二扣件；第二扣件内开有凹槽，第一扣件位于第二扣件的凹槽内且与凹槽滑动配合；第一扣件上固定连接有弹簧，弹簧远离第一扣件一端固定连接有按钮(18)，第二扣件上开有供按钮(18)弹出的通孔。
7.根据权利要求6所述的具有自稳定功能的骨科矫形支具，其特征在于：固定环(4)均由形状记忆材料构成，形状记忆材料选用镍钛合金、离子聚合物金属复合材料、低温热塑板和碳纳米管中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的具有自稳定功能的骨科矫形支具，其特征在于：固定环(4)的开合端均固定连接有粘带(19)，粘带(19)均可拆卸连接于固定环(4)外侧。
9.根据权利要求8所述的具有自稳定功能的骨科矫形支具，其特征在于：控制系统包括信息采集模块、信息处理模块、智能控制模块和交互模块；
10.根据权利要求9所述的具有自稳定功能的骨科矫形支具，其特征在于：信息处理模块还用于根据用户下肢的步态习惯以及上肢的活动习惯来预测用户肢体的活动模式；智能控制模块根据肢体活动模式调整支具的支撑力度和角度参数；交互模块根据用户使用习惯生成矫形建议和治疗报告。
...【技术特征摘要】
1.一种具有自稳定功能的骨科矫形支具，其特征在于：包括控制系统和矫形组件，矫形组件包括第一连杆(1)和第二连杆(2)，第一连杆(1)与第二连杆(2)相互铰接；第一连杆(1)与第二连杆(2)均由若干连接杆(3)组成，相邻连接杆(3)之间可拆卸连接，连接杆(3)均滑动配合有固定环(4)；固定环(4)内部均固定连接有若干压力传感器(20)，压力传感器(20)呈对称分布，控制系统用于接收压力传感器(20)信号；连接杆(3)上均设有用于驱动固定环(4)竖向移动的滑动组件；
2.根据权利要求1所述的具有自稳定功能的骨科矫形支具，其特征在于：伸缩组件包括电动伸缩杆(9)，电动伸缩杆(9)与主体电池包(21)电连接，控制系统用于控制电动伸缩杆(9)运行；外壳(8)内侧壁固定连接有基座(10)，基座(10)内部铰接有球铰接头(11)，球铰接头(11)远离基座(10)的一侧与电动伸缩杆(9)固定连接；电动伸缩杆(9)从外壳(8)内延伸至外壳(8)外侧且与外壳(8)侧壁横向滑动配合；电动伸缩杆(9)远离球铰接头(11)的一端固定连接于固定环(4)外侧。
3.根据权利要求2所述的具有自稳定功能的骨科矫形支具，其特征在于：摆动组件包括摆动电机(12)，摆动电机(12)固定连接于外壳(8)内底壁，摆动电机(12)与主体电池包(21)电连接，控制系统用于控制摆动电机(12)运行；摆动电机(12)输出轴固定连接有呈半圆形的摆动杆(13)，摆动杆(13)与球铰接头(11)滑动配合；摆动杆(13)内部开有滑槽，电动伸缩杆(9)位于滑槽内且与滑槽滑动配合；摆动杆(13)远离摆动电机(12)的一端与外壳(8)内顶壁转动配合；摆动杆(13)上方设有用于驱动固定环(4)上下微调的晃动组件。
4.根据权利要求3所述的具有自稳定功能的骨科矫形支具，其特征在于：晃动组件包括晃动电机(14)，晃动电机(14)与主体电池包(21)电...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘育鹏，文中驰，刘瑛，刘擎，邓文强，
申请(专利权)人：中南大学湘雅医院，
类型：发明
国别省市：
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