本實(shí)用新型涉及到健康檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及到一種膝關(guān)節(jié)康復(fù)輔助設(shè)備。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的膝關(guān)節(jié)治療方法主要有手術(shù)、電流、康復(fù)理療、藥物、激光等。這些治療方法中都需要使用配合器械完成，但是效果并不是很明顯。而且，目前很多康復(fù)設(shè)備在治療過(guò)程中因振動(dòng)過(guò)大而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)裝置不穩(wěn)定，影響治療效果，甚至對(duì)患者膝關(guān)節(jié)造成二次傷害。
在膝關(guān)節(jié)醫(yī)療康復(fù)過(guò)程中，可按照康復(fù)的行為分為主動(dòng)性和被動(dòng)性。被動(dòng)性指通過(guò)外部輔助設(shè)備，如拉伸器、矯正器等醫(yī)療器械對(duì)膝關(guān)節(jié)患者進(jìn)行被動(dòng)康復(fù)理療。主動(dòng)性指患者通過(guò)自身的身體條件，主動(dòng)進(jìn)行膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，自主恢復(fù)患病膝關(guān)節(jié)的功能。如患者自行進(jìn)行抬腿、彎膝等動(dòng)作。在被動(dòng)康復(fù)過(guò)程中，如除上文提到的因康復(fù)裝置振動(dòng)過(guò)大影響治療效果外，還會(huì)因操作復(fù)雜而給使用者帶來(lái)不便。
現(xiàn)有的治療方法都是依靠器械進(jìn)行輔助康復(fù)，這種器械體積大、操作復(fù)雜、價(jià)格昂貴，使用這種器械進(jìn)行一次康復(fù)的費(fèi)用較高，且治療效果不顯著，醫(yī)生很難根據(jù)患者的實(shí)際康復(fù)情況進(jìn)行診斷。
如申請(qǐng)?zhí)朇N201610172488.5的一種柔順驅(qū)動(dòng)膝關(guān)節(jié)康復(fù)輔助設(shè)備，該設(shè)備雖然佩戴簡(jiǎn)單但是體積較大，不方便操作。電機(jī)的振動(dòng)易對(duì)裝置進(jìn)行損壞，或者對(duì)患者造成二次傷害。該專(zhuān)利通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)小腿運(yùn)動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速、驅(qū)動(dòng)力等因素很難把控，易造成驅(qū)動(dòng)過(guò)載等情況。
目前的康復(fù)設(shè)備只是簡(jiǎn)單的控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)，對(duì)患者治療、對(duì)患者運(yùn)動(dòng)的具體數(shù)據(jù)都是通過(guò)人工肉眼判斷，很難達(dá)到科學(xué)的、合理的、有效的訓(xùn)練目標(biāo)。目前膝關(guān)節(jié)康復(fù)輔助設(shè)備存在安裝麻煩、振動(dòng)大、成本高、操作復(fù)雜等問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型提供了一種新型的膝關(guān)節(jié)康復(fù)輔助設(shè)備，主要解決在康復(fù)醫(yī)療過(guò)程中，特別是在骨科康復(fù)醫(yī)療過(guò)程中，患者在恢復(fù)膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)醫(yī)囑說(shuō)明的運(yùn)動(dòng)量沒(méi)有評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的難題，減少了醫(yī)生或者護(hù)士在膝關(guān)節(jié)患者康復(fù)過(guò)程中的工作量投入，并提高了醫(yī)生對(duì)患者康復(fù)情況判斷的準(zhǔn)確性的技術(shù)問(wèn)題。此外解決了患者執(zhí)行康復(fù)任務(wù)的區(qū)域局限性，患者可以不在醫(yī)生或護(hù)士的監(jiān)管下，不需要在康復(fù)訓(xùn)練中心，即可隨時(shí)隨地進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，并隨時(shí)隨地上傳膝關(guān)節(jié)康復(fù)任務(wù)數(shù)據(jù)到服務(wù)中心，以便醫(yī)生進(jìn)行醫(yī)學(xué)判斷，并下達(dá)新的康復(fù)任務(wù)。
本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種膝關(guān)節(jié)康復(fù)輔助設(shè)備，其特征在于：包括主控CPU、三軸加速度計(jì)、三軸磁力計(jì)、藍(lán)牙模塊、電源模塊；
其中，所述三軸加速度計(jì)通過(guò)IIC0接口與所述主控CPU相連，所述三軸加速度計(jì)用于采集患者動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)角度；所述三軸磁力計(jì)通過(guò)IIC0接口與所述主控CPU相連，所述三軸磁力計(jì)用于采集患者在磁場(chǎng)方向偏移的角度，所述三軸加速度計(jì)與所述三軸磁力計(jì)將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)同樣的IIC0接口發(fā)送給所述主控CPU；
所述藍(lán)牙模塊通過(guò)串口與所述主控CPU相連，所述主控CPU計(jì)算出精準(zhǔn)的患者運(yùn)動(dòng)角度后傳送給所述藍(lán)牙模塊，通過(guò)所述藍(lán)牙模塊傳送給手機(jī)，最后在手機(jī)上顯示患者的運(yùn)動(dòng)角度；所述電源模塊與所述主控CPU相連，為各裝置提供電源。
進(jìn)一步地，所述主控CPU采用STM32L型號(hào)。
進(jìn)一步地，所述電源模塊采用鋰離子電池。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：
(1)本實(shí)用新型利用三軸加速度計(jì)和三軸磁力計(jì)等電子元器件組成適用于民用的膝關(guān)節(jié)康復(fù)產(chǎn)品，不需要復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，只需要將設(shè)備佩戴在患者的膝關(guān)節(jié)；
(2)采用電子元器件，重量輕，無(wú)電機(jī)抖動(dòng)現(xiàn)象出現(xiàn)，不會(huì)對(duì)患者造成二次傷害或造成訓(xùn)練效果不佳情況。
(3)使用日常使用的手機(jī)作為顯示終端，方便患者查看訓(xùn)練任務(wù)和訓(xùn)練數(shù)據(jù)，方便醫(yī)生下達(dá)訓(xùn)練任務(wù)。
(4)輔助設(shè)備封裝在一個(gè)火柴盒大小的軟質(zhì)塑料體中，塑料體材質(zhì)親膚。患者長(zhǎng)時(shí)間佩戴不會(huì)出現(xiàn)紅疹等皮膚疾病現(xiàn)象。
(5)通過(guò)傳感器采集的數(shù)據(jù)，精度高，可用于醫(yī)學(xué)研究等相關(guān)領(lǐng)域。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。顯而易見(jiàn)，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。
圖1為本實(shí)用新型的一種膝關(guān)節(jié)康復(fù)輔助設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
圖1為本實(shí)用新型的一種膝關(guān)節(jié)康復(fù)輔助設(shè)備的示意圖，如圖1所示，本實(shí)用新型的一種膝關(guān)節(jié)康復(fù)輔助設(shè)備，其特征在于：包括主控CPU、三軸加速度計(jì)、三軸磁力計(jì)、藍(lán)牙模塊、電源模塊；
其中，所述三軸加速度計(jì)通過(guò)IIC0接口與所述主控CPU相連，所述三軸加速度計(jì)用于采集患者動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)角度；所述三軸磁力計(jì)通過(guò)IIC0接口與所述主控CPU相連，所述三軸磁力計(jì)用于采集患者在磁場(chǎng)方向偏移的角度，所述三軸加速度計(jì)與所述三軸磁力計(jì)將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)同樣的IIC0接口發(fā)送給所述主控CPU；
所述藍(lán)牙模塊通過(guò)串口與所述主控CPU相連，所述主控CPU計(jì)算出精準(zhǔn)的患者運(yùn)動(dòng)角度后傳送給所述藍(lán)牙模塊，通過(guò)所述藍(lán)牙模塊傳送給手機(jī)，最后在手機(jī)上顯示患者的運(yùn)動(dòng)角度；所述電源模塊與所述主控CPU相連，為各裝置提供電源。
本實(shí)用新型的采用低功耗STM32L系列作為主控CPU，由Cortex-M0為內(nèi)核，功耗低，成本低廉，操作方便。所述電源模塊采用鋰離子電池。
本實(shí)用新型完全由電子元器件組成，拋開(kāi)以往復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，只需要使用三軸加速度計(jì)和三軸磁力計(jì)作為膝蓋數(shù)據(jù)采集。
在實(shí)際使用過(guò)程中，患者將輔助裝備通過(guò)綁帶的方式固定在膝蓋處，電源模塊通過(guò)汲取電池的能量向整個(gè)輔助裝備供電。當(dāng)患者在進(jìn)行膝蓋的運(yùn)動(dòng)，如抬腿、彎腿等動(dòng)作時(shí)，三軸加速度計(jì)采集患者動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)角度，三軸磁力計(jì)則采集患者在磁場(chǎng)方向偏移的角度，傳感器所采集的數(shù)據(jù)通過(guò)同一個(gè)IIC接口發(fā)送給主控CPU處理，主控CPU經(jīng)過(guò)軟件算法結(jié)算出精準(zhǔn)的患者運(yùn)動(dòng)角度后，傳送給藍(lán)牙模塊，通過(guò)藍(lán)牙模塊傳送給手機(jī)，最后在手機(jī)應(yīng)用上顯示患者的運(yùn)動(dòng)角度，以便達(dá)到顯示提示患者運(yùn)動(dòng)位移是否達(dá)到醫(yī)生指定要求的目的。
本實(shí)用新型采用同一組IIC接口接收傳感器的主要目的是減少主控CPU的占用資源。
本實(shí)用新型的藍(lán)牙模塊采用藍(lán)牙4.0通訊，通訊穩(wěn)定，藍(lán)牙芯片支持微信應(yīng)用開(kāi)發(fā)，易于開(kāi)發(fā)，功耗低，除了具有傳輸數(shù)據(jù)給手機(jī)的功能外，還具有接收手機(jī)數(shù)據(jù)的功能。可通過(guò)手機(jī)藍(lán)牙和設(shè)備進(jìn)行通訊，對(duì)訓(xùn)練目標(biāo)進(jìn)行設(shè)置。醫(yī)生可通過(guò)后臺(tái)服務(wù)器向患者下達(dá)訓(xùn)練任務(wù)后，患者自行將訓(xùn)練任務(wù)通過(guò)手機(jī)藍(lán)牙設(shè)置產(chǎn)品具體訓(xùn)練目標(biāo)，如膝蓋彎曲次數(shù)、彎曲角度、彎曲頻率等。
醫(yī)生通過(guò)后臺(tái)服務(wù)器對(duì)患者的鍛煉數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理之后得出下一步的訓(xùn)練目標(biāo)，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)發(fā)送給手機(jī)，手機(jī)收到后發(fā)送給藍(lán)牙模塊，藍(lán)牙模塊再傳送給主控CPU處理。主控CPU則根據(jù)患者運(yùn)動(dòng)時(shí)，從傳感器采集回來(lái)的數(shù)據(jù)和醫(yī)生派發(fā)的任務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比判斷，得出患者此次運(yùn)動(dòng)目的是否達(dá)標(biāo)的結(jié)論。無(wú)論達(dá)標(biāo)與否，數(shù)據(jù)都會(huì)再次回傳到服務(wù)器中，方便醫(yī)生判斷。
此外，本實(shí)用新型的外殼以及固定裝置采用親膚材料，不會(huì)對(duì)患者皮膚造成過(guò)敏等現(xiàn)象。
基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。盡管本實(shí)用新型就優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了示意和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，只要不超出本實(shí)用新型的權(quán)利要求所限定的范圍，可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種變化和修改。