【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械，尤其涉及一种膝关节智能支具系统及控制方法。
技术介绍
1、膝关节疾病是人体中最复杂且承重最大的关节之一，也是最容易受伤的部位之一，随着社会老龄化趋势的加剧及人们生活方式的变化，膝关节问题的发病率持续上升，引发了对高效治疗方法的广泛需求；传统的治疗手段，如物理治疗、药物治疗和手术治疗，虽然在一定程度上提供了解决方案，但效果往往因个体差异而异，且在康复效率和患者依从性上存在限制。这一背景下，医疗辅助设备特别是膝关节支具的发展受到了极大关注，旨在为患者提供更加有效和便捷的治疗与康复手段。
2、现有的膝关节支具技术主要集中在传统的非智能化设备上，如固定支架、矫形器等，这些设备能够在一定程度上限制关节的异常运动，减轻疼痛，促进损伤恢复；然而，它们大多设计单一，缺乏针对患者个体差异的定制化调整能力，无法根据膝关节状态的实时变化进行动态支持或调节。此外，传统支具不能提供关于膝关节运动状态、康复进程的反馈信息，使得医生和患者难以精准掌握康复情况，从而影响治疗方案的及时调整和优化，这些限制不仅影响了治疗效果，也降低了患者的依从性和满意度。
3、鉴于此，需要对现有技术中的膝关节支架加以改进，以解决其缺乏个性化设计，康复有限的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种膝关节智能支具系统及控制方法，解决以上的技术问题。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种膝关节智能支具系统，包括：
4、智
5、位置传感器，设置于所述智能支具设备上，用于监测膝关节的运动轨迹信息；
6、肌电图传感器，设置于所述软质结构的预设位置，用于收集肌肉的电活动信号；
7、通讯模块，分别与所述位置传感器和所述肌电图传感器连接，用于与终端设备建立通讯通道，进行信息交互；
8、移动应用交互模块，搭载于任一终端设备上，用于供用户或医护人员通过所述通讯模块发出控制指令，以控制所述调节组件运行；
9、软件系统，搭载于预设的终端设备或云端服务器，用于根据运动轨迹信息，与正常轨迹比对，实时评估恢复状态；以及根据电活动信号评估肌肉群的活动强度，提供肌力情况反馈。
10、可选的，所述通讯模块内置有充电电池，所述通讯模块内置安装于所述智能支具设备上。
11、可选的，所述膝关节智能支具系统还包括：
12、用户界面，安装于所述智能支具设备的外侧壁，所述用户界面设置有触摸屏或物理按钮，以供用户调节所述智能支具设备运行；其中，所述用户界面还设置有用于采集用户声音信息的声音采集模块和用于采集用户图像信息的视觉传感模块，以根据所述用户声音信息和所述用户图像信息控制所述调节组件运行。
13、可选的，所述智能支具设备上还设置有：
14、温控系统，包括加热模块和冷却模块，所述加热模块或所述冷却模块运行，以对用户膝部提供治疗性的加热模式或冷却模式；
15、振动按摩模块，集成有振动单元，用于对用户膝部进行按摩治疗。
16、可选的，所述膝关节智能支具系统还包括：
17、安全制动模块，包括智能调控单元，压力传感单元和温度传感单元，所述压力传感单元用于监测所述智能支具设备对膝关节的压力数值，所述温度传感单元用于监测膝关节的温度数值；所述智能调控单元获取所述压力数值和所述温度数值，并根据所述温度数值调节所述温控系统的工作模式；当所述压力数值超过预设安全压力阈值时，所述智能调控单元控制所述智能支具设备解除固定。
18、可选的，所述通讯模块为无线通讯模块，所述无线通讯模块包括蓝牙、wi-fi或移动通讯卡中的一种或多种。
19、本专利技术还提供了一种膝关节智能支具系统的控制方法，用于实现对如上所述的膝关节智能支具系统的控制，所述控制方法包括：
20、将所述智能支具设备的通讯模块与预设的终端设备建立通讯连接，通过搭载于所述终端设备的移动应用交互模块对智能支具设备进行支具参数配置，将参数配置后的智能支具设备穿戴于用户膝关节；
21、根据用户的病理情况，通过所述移动应用交互模块对所述硬质结构进行个性化调节，并通过医学检测技术对用户膝关节进行影像检测，以评估膝关节状态，结合膝关节状态评估所述智能支具设备的适配度；
22、使用过程中，通过所述通讯模块将所述位置传感器获取的运动轨迹信息和所述肌电图传感器获取的电活动信号实时上传至终端设备，对实时的运动轨迹信息和电活动信号进行分析，对所述智能支具设备进行远程控制和支具参数调整。
23、可选的，所述对所述智能支具设备进行远程控制和支具参数调整，之后还包括：
24、通过所述移动应用交互模块对获取的运动轨迹信息和电活动信号进行汇总，以时间轴建立参数波形图并通过所述移动应用交互模块呈现给医护人员，医护人员对所述参数波形图进行分析，调整用户的康复计划和所述智能支具设备的支具参数设置。
25、可选的，所述调整用户的康复计划和所述智能支具设备的支具参数设置；之后还包括：
26、建立大数据分析系统，收集多组用户的智能支具设备的使用数据，形成康复大数据，对所述康复大数据进行深入分析，研究膝关节疾病的康复模式和智能支具的使用效果；
27、预录制所述智能支具设备的教学视频，并提供医疗咨询服务，建立在线指导流程。
28、可选的，所述对所述康复大数据进行深入分析，研究膝关节疾病的康复模式和智能支具的使用效果；具体包括：
29、将所述康复大数据上传至云端服务器，通过所述云端服务器的机器学习模型对所述康复大数据进行分析，研究膝关节疾病的康复模式和智能支具的使用效果，生成研究结果；
30、根据所述研究结果和用户使用反馈，提出对于所述智能支具设备生产的优化建议；
31、将所述研究结果提供给医疗团队，所述医疗团队根据所述研究结果更新治疗方案，提出针对不同病理情况的个性化康复指导。
32、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：用户将软质结构穿戴于膝部，确保其与膝关节周围软组织的完全贴合，并通过硬质结构中的调节组件按医嘱调整膝关节外翻/内翻及髌骨内移/外移的幅度以适应个体的康复需求；在使用过程中，位置传感器持续监测膝关节的运动轨迹信息，并与软质结构上的肌电图传感器收集的电活动信号一并经由通讯模块传输至移动应用交互模块搭载的终端设备；用户或医生可通过移动应用交互模块发出控制指令，调整支具强度或位置，同时，软件系统实时分析收集到的数据，与预设的正常轨迹进行比对以及评估肌肉群的活动强度，并提供恢复状态及肌力情况的即时反馈；本方法能够根据个体差异提本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种膝关节智能支具系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的膝关节智能支具系统，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的膝关节智能支具系统，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求1所述的膝关节智能支具系统，其特征在于，所述智能支具设备上还设置有：
5.根据权利要求4所述的膝关节智能支具系统，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1所述的膝关节智能支具系统，其特征在于，所述通讯模块为无线通讯模块，所述无线通讯模块包括蓝牙、Wi-Fi或移动通讯卡中的一种或多种。
7.一种膝关节智能支具系统的控制方法，其特征在于，用于实现对如权利要求1至6任一项所述的膝关节智能支具系统的控制，所述控制方法包括：
8.根据权利要求7所述的膝关节智能支具系统的控制方法，其特征在于，所述对所述智能支具设备进行远程控制和支具参数调整，之后还包括：
9.根据权利要求8所述的膝关节智能支具系统的控制方法，其特征在于，所述调整用户的康复计划和所述智能支具设备的支具参数设置；之后还包括：
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...【技术特征摘要】
1.一种膝关节智能支具系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的膝关节智能支具系统，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的膝关节智能支具系统，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求1所述的膝关节智能支具系统，其特征在于，所述智能支具设备上还设置有：
5.根据权利要求4所述的膝关节智能支具系统，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1所述的膝关节智能支具系统，其特征在于，所述通讯模块为无线通讯模块，所述无线通讯模块包括蓝牙、wi-fi或移动通讯卡中的一种或多种。
7.一种膝关节智能支...
【专利技术属性】
技术研发人员：马驰，沈伟中，朱健，吴孝波，王潇健，
申请(专利权)人：苏州中科生物医用材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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