本發明涉及手部支具領域,尤其涉及一種智能組合式可調節手部多功能牽引支具。
背景技術:
日常生活工作中手部受傷幾率高,手外傷后易出現關節僵硬、疤痕攣縮、肌腱黏連等并發癥。手部多功能牽引支具可以通過適當的持續外在作用力,矯正畸形或減少傷后并發癥的發生,恢復手部的功能活動度。
如公開號為cn101569575a的專利申請公開了一種組合式可調節手部多功能牽引支具,其包括靠在傷患手上的功能固定托板、將功能固定托板固定在傷患手上的托板固定帶、設置在功能固定托板上的彈力牽引弓、牽引指套,在功能固定托板上沿豎向設置數排固定孔,相鄰兩排固定孔相互沿橫向錯開分布,彈力牽引弓的固定端設置有固定槽,牽引指套連接在彈力牽引弓的活動端,彈力牽引弓通過穿接在固定槽上的螺絲固定在功能固定托板上的孔上。上述牽引支具具有能適應對不同病人、不同部位、不同畸形以及不同的功能的矯正畸形或控制傷后并發癥的發生,恢復關節的良好活動度的要求的、制造、選擇、使用方便的優點。
雖然上述組合式可調節手部多功能牽引支具能夠根據患者病情需要個性化的組裝并調節牽引力的大小和方向,但是其牽引力的調整過程,需要根據醫生主觀經驗反復調整牽引弓的類型和位置來改變牽引效果,耗費了大量的治療時間,且無法定量,不便采集數據分析病人康復情況,無法輔助醫生總結經驗和方法,制定治療方案,同時上述牽引力的調整過程需要專業人員進行,普通用戶無法自行調整。
因此,需要一種能夠解決現有技術中存在的牽引力調整精確性差、需要專業人員操作、耗時長、且無法提供牽引力數據的智能組合式可調節手部多功能牽引支具。
技術實現要素:
(一)要解決的技術問題
本發明的目的在于提供一種智能組合式可調節手部多功能牽引支具,其能夠解決現有技術中存在的牽引力調整精確性差、需要專業人員操作、耗時長、且無法提供牽引力數據的問題。
(二)技術方案
為了達到上述目的,本發明采用的主要技術方案包括:
本發明提供一種智能組合式可調節手部多功能牽引支具,其包括:用于固定在傷患肢體上的固定托板,用于提供牽引力的牽引裝置,所述牽引裝置的一端與固定托板連接,另一端設置有牽引指套,還包括控制模塊、拉力檢測模塊和顯示模塊;
所述拉力檢測模塊和顯示模塊均與控制模塊電連接,所述拉力檢測模塊用于根據牽引裝置的牽引力大小產生檢測信號,并將檢測信號傳給控制模塊,所述控制模塊對檢測信號進行處理得到牽引裝置的牽引力值并通過顯示模塊顯示。
作為上述智能組合式可調節手部多功能牽引支具的一種優選方案,還包括無線通信模塊,所述無線通信模塊與控制模塊電連接,所述控制模塊對檢測信號進行處理得到牽引裝置的牽引力值通過無線通信模塊傳輸給客戶端。
作為上述智能組合式可調節手部多功能牽引支具的一種優選方案,所述牽引裝置包括牽引弓和彈簧;
所述拉力檢測模塊設置在牽引弓和彈簧之間,或者設置在彈簧和牽引指套之間。
作為上述智能組合式可調節手部多功能牽引支具的一種優選方案,所述拉力檢測模塊包括外殼,設置在外殼內的支座,以及一端與支座連接且相對于外殼懸空設置的測量臂;
所述測量臂上設置有與牽引弓、彈簧或者牽引指套連接的第一連接結構,所述外殼上設有與牽引弓、彈簧或者牽引指套連接的第二連接結構,所述第一連接結構和第二連接結構相對設置。
作為上述智能組合式可調節手部多功能牽引支具的一種優選方案,所述測量臂包括支撐梁、橫梁,以及設置在橫梁兩端承載梁;
所述支座為框架型結構,所述支撐梁的一端與支座其中一個邊的內側固定連接,另一端與橫梁的中部連接,橫梁兩端的承載梁對稱設置,且第一連接結構設置在承載梁上;
所述支撐梁上設置有應變片,所述應變片與控制裝置電連接。
作為上述智能組合式可調節手部多功能牽引支具的一種優選方案,所述第一連接結構為u型結構,其兩端分別與一個承載梁連接,所述第一連接結構的中部設置有溝槽。
作為上述智能組合式可調節手部多功能牽引支具的一種優選方案,所述拉力檢測模塊包括彈性體,設置在彈性體上的裝配孔、變形孔和應變片;
所述彈性體包括兩個相對設置的測量面,彈性體上設置有兩個對稱分布的裝配孔,并且裝配孔貫穿兩測量面,應變片粘貼在測量面上;
變形孔與裝配孔軸線垂直設置,并且其貫穿彈性體上兩個相對設置的平面。
作為上述智能組合式可調節手部多功能牽引支具的一種優選方案,所述彈性體上設置有兩個中心對稱設置的墊片,每個墊片均包括第一平面和第二平面,第一平面和第二平面平行設置,且兩者之間通過連接面連接;
所述墊片通過穿設在裝配孔內的螺栓固定,且墊片的第二平面與測量面相貼合,第一平面與測量面平行。
作為上述智能組合式可調節手部多功能牽引支具的一種優選方案,所述牽引指套由柔性材質制成,所述拉力檢測裝置為薄膜傳感器,所述薄膜傳感器設置在所述牽引指套的夾層內或者所述牽引指套的內側。
作為上述智能組合式可調節手部多功能牽引支具的一種優選方案,還包括電源模塊,所述電源模塊通過電源輸出端向控制模塊、拉力檢測模塊和顯示模塊供電。
(三)有益效果
本發明的有益效果是:
本發明的智能組合式可調節手部多功能牽引支具,通過控制模塊、拉力檢測模塊和顯示模塊的配合使用,可以實現牽引裝置牽引力的顯示,由此,可以使用戶或醫生得到直觀的牽引力數值,此數值可以為后期治療提供數據支持,以及便于用戶或醫生有針對性的對牽引裝置提供的牽引力大小進行調整,牽引力數據的采集便于醫生分析病人康復情況,進而輔助醫生總結經驗和方法,制定治療方案。尤其重要的是,由于可以對牽引裝置的牽引力進行直接讀數,普通用戶可以根據不同的治療療程對牽引裝置的牽引力大小進行自行調整,還避免了根據經驗判斷牽引力的大小,提高了牽引力調整的準確性和調整效率。
附圖說明
圖1為實施方式一中提供的智能組合式可調節手部多功能牽引支具的結構示意圖;
圖2為實施方式一中提供的拉力檢測模塊的立體結構示意圖;
圖3為實施方式一中提供的拉力檢測模塊的側視圖;
圖4是實施方式一中提供的拉力檢測模塊的內部結構示意圖;
圖5是實施方式一中提供的拉力檢測模塊的俯視圖;
圖6是實施方式二中提供的智能組合式可調節手部多功能牽引支具的結構示意圖;
圖7是實施方式二中提供的拉力檢測模塊的結構示意圖;
圖8是實施方式三中提供的牽引指套的結構示意圖;
圖9是實施方式三中提供的牽引指套的另一種結構示意圖。
【附圖標記說明】
圖中:
1:固定托板;2:牽引指套;3:牽引弓;4:控制模塊;5:拉力檢測模塊;6:顯示模塊;7:無線通信模塊;8:電源模塊;9:彈簧;
501:外殼;502:支座;503:測量臂;504:第一連接結構;505:第二連接結構;506:彈性體;507:變形孔;508:測量面;509:墊片;510:薄膜傳感器。
具體實施方式
為了更好的解釋本發明,以便于理解,下面通過具體實施方式,對本發明作詳細描述。
實施例一
參照圖1至圖5,本實施例提供一種智能組合式可調節手部多功能牽引支具,其包括:用于固定在傷患手臂上的固定托板1,用于提供牽引力的牽引裝置,牽引裝置的一端與固定托板1連接,另一端設置有牽引指套2。本實施例的智能組合式可調節手部多功能牽引支具通過上述固定托板1整體固定在患者的手臂上。具體地,固定托板1可以包括用于與手臂部分相配合的手臂托和用于與手掌部分配合的手掌托。上述固定托板1采用低溫熱塑材料制成,在使用的時候,可以先對固定托板1預熱,使其具有一定的可塑性,從而使得固定托板1可以根據手臂和手掌的形狀做出塑性變形,貼合手臂和手掌。具體的,功能固定托板是根據患者前臂、手腕及手外形而設計,能確保患者腕關節處于功能位,分為掌側、背側及左側、右側,每種托板又分為大、中、小三種型號供選擇。固定托板1采用高分子聚脂低溫熱塑板材制成,其具有以下特點;在65℃~70℃的溫度條件下可以軟化并可被任意塑型,具有形狀記憶功能、可塑性強、質量輕、強度高、韌性大、易于粘接、x-線通透性好、可多次熱塑型、帖服性好、佩戴的舒適、能夠重復使用、醫生操作方便、廢棄后可以生物降解等優點。
本實施例中,固定托板1上有數排固定孔,相鄰兩排固定孔錯開分布。牽引裝置包括牽引弓3和彈簧9,牽引弓3的固定端設置有固定環,牽引弓3通過穿接在固定環上的螺絲固定在固定托板1的固定孔上。具體的,牽引弓3是由一根具有彈性的金屬絲彎折形成,在其一端彎折成環形結構形成固定環。上述牽引指套2的數量可以根據患者的具體需求個性化組裝,具體地,牽引指套2的數量可以在1-5的范圍內選擇。進一步具體的,每個相鄰固定孔距離為0.8cm,此間距可以保證牽引弓具有較大的調整范圍,以及可以保證固定托板1的結構強度。牽引弓3可以通過螺絲和螺母固定在功能固定托板上的任何位置,以保證牽引的方向變化和力量的調整。當然牽引弓3也可以通過卡接的方式固定在固定托板1上,此種方式具有拆卸方便的優點。另外固定孔具有透氣散熱、減輕托板重量、美觀等功能,適宜在廣東等天氣比較炎熱的地方使用。
牽引弓3是由具有彈性優質合金鋼絲按設計制成,此種合金牽引弓3具有彈性好,不易變型、彈力持續穩定不易疲勞的優點。分別選用直徑0.20cm和0.25cm合金鋼絲制成牽引弓3,牽引弓3又分為10cm、13cm、16cm三種不同長度規格,同時有75°、90°兩種不同牽引弓角,可以發揮不同的牽引力量,每種牽引弓進行了力學測試。故此,可以根據病人不同的情況來選擇相應的牽引弓3。
根據上述牽引弓3的結構形式,牽引弓3具有以下組合形式,并且其在與水平面不同的夾角下具有以下牽引力值。
直1:長度l=16cmθ=90度直徑d=0.25cm;
θ‘=(0度~90度),拉力f=(1200g~0g)。
直2:長度l=13cmθ=90度直徑d=0.25cm;
θ'=(0度~90度),拉力f=(1420g~0g)。
直3:長度l=10cmθ=90度直徑d=0.20cm;
θ'=(0度~90度),拉力f=(1200g~0g)。
彎1:長度l=13cmθ=75度直徑d=0.20cm;
θ'=(0度~75度),拉力f=(800g~0g)。
彎2:長度l=16cmθ=75度直徑d=0.20cm
θ'=(0度~75度),拉力f=(720g~0g)。
本實施例的智能組合式可調節手部多功能牽引支具還包括,控制模塊4、拉力檢測模塊5和顯示模塊6,其中,拉力檢測模塊5和顯示模塊6均與控制模塊4電連接,拉力檢測模塊5用于根據牽引裝置的牽引力大小產生檢測信號,并將檢測信號傳給控制模塊4,控制模塊4對檢測信號進行處理得到牽引裝置的牽引力值并通過顯示模塊6顯示。
通過控制模塊4、拉力檢測模塊5和顯示模塊6的配合使用,可以實現牽引裝置牽引力的顯示,由此,可以使用戶或醫生得到直觀的牽引力數值,此數值可以為后期治療提供數據支持,以及便于用戶或醫生有針對性的對牽引裝置提供的牽引力大小進行調整,牽引力數據的采集便于醫生分析病人康復情況,進而輔助醫生總結經驗和方法,制定治療方案。尤其重要的是,由于可以對牽引裝置的牽引力進行直接讀數,普通用戶可以根據不同的治療療程對牽引裝置的牽引力大小進行自行調整,還避免了根據經驗判斷牽引力的大小,提高了牽引力調整的準確性和調整效率。
智能組合式可調節手部多功能牽引支具還包括無線通信模塊7,無線通信模塊7與控制模塊4電連接,控制模塊4對檢測信號進行處理得到牽引裝置的牽引力值通過無線通信模塊7傳輸給客戶端。
此處的客戶端可以是電腦或者手機、pad等移動設備,在客戶端內設置有運行程序(如手機app),無線通信模塊可以為gprs模塊、藍牙模塊、紅外模塊、fm模塊或wifi模塊,控制模塊4通過無線傳輸的方式將牽引力值傳輸給客戶端,用戶(醫生)可以對牽引裝置的牽引力值進行遠程監控,并可以根據此數值給出牽引力的調整方案,由此,可以提高智能組合式可調節手部多功能牽引支具使用的靈活性,如用戶可以在家使用,在用戶使用的同時醫生可以遠程給出牽引力調整方案。需要說明的是,客戶端還具有存儲模塊,該存儲模塊可以對接收到的牽引力數據進行存儲,存儲的數據可以為醫生的后續治療提供參考。
智能組合式可調節手部多功能牽引支具還包括電源模塊8,電源模塊8通過電源輸出端向控制模塊4、拉力檢測模塊5和顯示模塊6供電。需要說明的是:控制模塊4、拉力檢測模塊5和顯示模塊6集成設置在電路板上,電源模塊通過電路板為控制模塊4、拉力檢測模塊5和顯示模塊6供電。電路板上設置有電源輸入接口,電源模塊8的輸出端與電路板上的電源輸入接口為可插拔連接,電源模塊8為蓄電池。當然也可以用電源適配器為電路板直接供電。
拉力檢測模塊5設置在牽引弓3和彈簧9之間,或者設置在彈簧9和牽引指套2之間,在此實施方式中,拉力檢測模塊5設置在彈簧9和牽引指套2之間。
作為優選的,在牽引弓3與牽引指套2之間還設置有功能連接板,具體的,功能連接板一端與牽引弓3的自由端連接,另一端通過彈簧9與牽引指套2連接。功能連接板設計成弧形,由鋁合金制成,具有輕便耐用的優點。連接板上有兩排連接孔,通過連接環與牽引弓3和彈簧9相連,有單指、兩指、四指共3種型號(即ⅰ、ⅱ、ⅳ三種型號),可以根據不同病情需要進行選擇組合。由于手型的原因,通過功能連接板的設置,可以使牽引指套2分布在一條弧線上,更加適用于人體的構造,使牽引支具為各個手指提供的力更加準確。
還包括拇外展延長板,拇外展延長板為l型結構,其包括固定板,以及與固定板連接的牽引弓連接板,固定板與牽引弓連接板垂直設置形成l型結構。固定板的自由端為與手柄形狀相適配的弧形結構,并且在固定板上沿其長度方向設置有長腰形孔,牽引弓連接板上設置有多個固定孔。在拇外展延長板的使用過程中,通過長腰形孔將其固定在固定托板1,將牽引弓3的固定端固定在連接板的固定孔上。拇外展延長板由鋁合金制成,能輔助牽引拇指于外展功能位,可有效的預防虎口攣縮,有助恢復拇指功能。
最后,將固定托板1固定在手臂上之后,可以通過托板固定帶對固定托板1進行進一步的固定,提高了固定托板1使用時的穩定性。
綜上所述,本實施方式提供的牽引支具,不需要單獨制作,根據不同病人病情的要求選用不同的配件,即時組合裝配形成具有不同功能的牽引支具。
支具可進行多方位、多功能的牽引。通過不同組合來實現一物多用的目的,牽引弓在兩套固定托板的位置的改變,可以實現一套支具治療多種手部疾病的功能。
支具可隨時變換牽引力的方向、角度,適應不同病程、不同病情的需要,不需更換支具,可保證最有效的牽引力作用于關節。
該支具的動力來源由彈力牽引弓及牽引彈簧共同提供,與橡膠筋比較,彈力牽引弓及牽引彈簧提供的彈力具有穩定、易控制、可調節等優。
尤其重要的是:通過控制模塊4、拉力檢測模塊5和顯示模塊6的配合使用,可以實現牽引裝置牽引力的顯示,由此,可以使用戶或醫生得到直觀的牽引力數值,此數值可以為后期治療提供數據支持,以及便于用戶或醫生有針對性的對牽引裝置提供的牽引力大小進行調整,牽引力數據的采集便于醫生分析病人康復情況,進而輔助醫生總結經驗和方法,制定治療方案。
在此實施方式中,提供了一種拉力檢測模塊5的具體結構形式,具體的參照圖2至圖5,拉力檢測模塊包括外殼501,設置在外殼501內的支座502,以及一端與支座502連接且相對于外殼501懸空設置的測量臂503。
測量臂503上設置有與牽引弓3、彈簧9或者牽引指套2連接的第一連接結構504,外殼501上設有與牽引弓3、彈簧9或者牽引指套2連接的第二連接結構505,第一連接結構504和第二連接結構505相對設置。在本實施方式中,測量臂503的第一連接結構504與彈簧9連接,外殼501上的第二連接結構505與牽引指套2連接。
測量臂503包括支撐梁、橫梁,以及設置在橫梁兩端承載梁,支座502為框架型結構,支撐梁的一端與支座502其中一個邊的內側固定連接,另一端與橫梁的中部連接,橫梁兩端的承載梁對稱設置,且第一連接結構504設置在承載梁上。測量臂503是由支撐梁、橫梁和承載梁組成的t型結構,并且測量臂503和支座502是由一塊金屬板沖壓制成,支座502與外殼501固定連接,同時,需要確保測量臂503相對于外殼501懸空設置,測量臂503具有彈性,其能夠相對于支座502發生形變。在此實施方式中,拉力檢測模塊5具體的檢測牽引裝置牽引力的原理為:支撐梁上設置有應變片,應變片與控制裝置4電連接。在此實施方式中,當承載梁受到彈簧9的拉力時,支撐梁會發生形變。相應的設置在支撐梁上的應變片也會發生形變,當應變片發生形變后,其阻值也會發生相應的變化,根據其阻值的變化會產生相應的檢測信號。
拉力檢測模塊5安裝于彈簧9和牽引指套2之間,并且拉力檢測模塊5和牽引指套2之間一一對應,即每一個拉力檢測模塊5分別與一個對應的牽引指套2連接,用于反應每個對應牽引指套2上的牽引力的大小,具體地,每一個拉力檢測模塊5在牽引力作用下發生形變,并因形變產生電信號的變化(檢測信號),控制模塊4每一個拉力檢測模塊5傳輸的電信號(檢測信號),從而檢測到每一個牽引裝置牽引力的大小,并將每一個牽引裝置的牽引力的大小通過顯示模塊6顯示出來。由此,可以直觀的得出每一個手指收到的牽引力大小,進而,可以有針對性的對每一根手指的牽引力進行調整。
具體的,第一連接結構504為u型結構,其兩端分別與一個承載梁連接,第一連接結構504的中部設置有溝槽。進一步具體的,第一連接結構504是由一根橫桿和設置在橫桿兩端的豎直桿組成的u型結構,豎直桿的端部與承載梁連接,并且在橫桿的中部設置有環形凹槽,彈簧9的勾部通過掛設的形式與環形凹槽連接,并與彈簧9或拉力檢測模塊5之間為可拆卸連接。通過將測量503臂設置成t型結構,以及通過成u型結構的第一連接結構504與彈簧9連接,由此,可以提高拉力檢測模塊5的結構強度和使用壽命。第二連接結構505為設置在外殼501上的彎鉤,牽引指套3通過掛設的形式與彎鉤連接,由此,可以便于拉力檢測模塊5和牽引指套3之間的拆卸。
上述外殼501包括頂部具有開口的殼體,以及設置在殼體501開口端的上蓋,上蓋上設置有供豎直桿通過的通孔,具體的,上蓋上設置有兩個通孔,并且兩通孔與數值桿呈一一對應設置,同時,豎直桿和通孔之間存在間距。外殼與測量臂的裝配關系為,支座502設置殼體內,支座502的外周面與殼體的內側壁相接觸,支座502的下表面和上表面分別與殼體的底面,以及扣設在殼體上的上蓋之間存在間隙。第一連接結構504的橫桿設置在上蓋的外側,其兩端的豎直桿穿過上蓋的通孔與測量臂503的承載梁連接。由于,拉力檢測模塊5對環境的要求比較高,使用地點的加速度和空氣浮力都會對拉力檢測模塊5的轉換造成影響,在拉力傳感器5的使用過程中,應該盡量避免外力或者環境對其的影響,所以在拉力檢測模塊5的外部設置外殼,這樣可以很好的起到保護和防干擾的作用。
實施方式二
在此實施方式中,提供了另外一種拉力檢測模塊5的結構形式,在此實施方式中,除了拉力檢測模塊5的結構形式與實施方式一不同外,其它結構均與實施方式一相同。
參照圖6和圖7,拉力檢測模塊5包括彈性體506,設置在彈性體506上的裝配孔、變形孔507和應變片。彈性體506包括兩個相對設置的測量面508,彈性體506上設置有兩個對稱分布的裝配孔,并且裝配孔貫穿兩測量面508,應變片粘貼在測量面508上。變形孔507與裝配孔軸線垂直設置,并且其貫穿彈性體506上兩個相對設置的平面。
彈性體506上設置有兩個中心對稱設置的墊片509,每個墊片509均包括第一平面和第二平面,第一平面和第二平面平行設置,且兩者之間通過連接面連接。
墊片509通過穿設在裝配孔內的螺栓固定,且墊片509的第二平面與測量面508相貼合,第一平面與測量面508平行。
并且在墊片509的第一平面上設置有通孔,通孔內穿設有螺栓,螺栓的第一端設置有螺母,第二端設置有用于與牽引弓、彈簧或者牽引指套連接的圓環,并且螺母和圓環分別位于墊片509的內側和外側。具體的,兩墊片509上其中一個上的螺母的圓環與彈簧9以掛設的形式連接,另一個墊片509上的螺母的圓環與牽引指套2以掛設的形式連接。當牽引裝置產生拉力時,彈性體506發生形變,相應的設置在彈性體506測量面508上的應變片也發生形變,當應變片發生形變后,其阻值也會發生相應的變化,根據其阻值的變化會產生相應的檢測信號。控制裝置4會根據檢測應變片的檢測信號計算出相應的牽引裝置的拉力值,并通過顯示裝置或客戶端顯示。
實施例三
參照圖8和圖9所示,本實施例的智能組合式可調節手部多功能牽引支具和實施例一、實施例二的區別在于拉力檢測模塊5的結構、牽引指套2的結構及拉力檢測模塊5的設置位置不同。
本實施例的智能組合式可調節手部多功能牽引支具系統中,牽引指套2由柔性材質制成,拉力檢測模塊5為薄膜傳感器510,薄膜傳感器510設置在牽引指套2上。具體地,牽引指套2可以為單層柔性材料或雙層柔性材料制成,當牽引指由單層牽引指套2制成時,上述薄膜傳感器510貼合在牽引指套2的內側當牽引指套2由雙層柔性材料制成時,上述薄膜傳感器510設置在雙層牽引指套2的夾層之中。
本實施例中,牽引指套2和牽引弓3之間可以設置彈簧9。具體地,在安裝好支具后,牽引弓3和彈簧9對牽引指套2進行力的作用,牽引指套2牽引手指,手指對薄膜傳感器510產生一定的壓力,控制模塊4通過測量壓力薄膜傳感器510的電阻值的變化,通過顯示模塊6及時顯示牽引力的大小,并通過無線通信模塊7,將相關的測量數據傳送給客戶端。醫生根據顯示牽引力的大小調整牽引力,以確保患者手指上施加合適的力。
綜上,本實施例的智能組合式可調節手部多功能牽引支具系統能夠實時顯示牽引力大小。
實施例一、實施例二及實施例三的智能組合式可調節手部多功能牽引支具系統的牽引力由患者自己的手指提供力的來源,為主動受力,并不是通過本實施例的智能組合式可調節手部多功能牽引支具系統對患者的手指進行力的作用。
綜上,本發明的智能組合式可調節手部多功能牽引支具系統能夠實時顯示牽引力大小。
以上內容僅為本發明的較佳實施例,對于本領域的普通技術人員,依據本發明的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處,本說明書內容不應理解為對本發明的限制。