用于平衡功能訓練與評估的測力鞋的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種醫療康復器械，特別涉及一種用于平衡功能訓練與評估的測力 鞋。
【背景技術】
[0002] 據統計，我國腦血管病、帕金森病、顱腦外傷、脊髓損傷年發病率各為219/10萬、 100/10萬、55. 4/10萬和6/10萬。而且由于老齡化、自然災害頻發和意外事故增加的緣故， 發病率在逐年增加。這些疾病和損傷會造成平衡功能障礙，乃至殘疾。以目前存活的320~ 400萬腦血管病重殘患者為例，平衡功能障礙是主要致殘因素之一。多個循證醫學證據表 明，平衡功能練習是改善功能的重要方式，而對平衡功能進行功能評定則是訓練的前提和 總結療效的必要措施。
[0003] 國外發展平衡評定/訓練系統多年，較先進的產品有ultracare和Biodex平衡測 試訓練系統等，國內平衡評定和訓練的數字化設備發展則相對滯后，專利多局限為基礎評 定/訓練設備。此類產品此都采用體積很大的測力平臺，占用體積，不方便運輸，而且以往 的功能訓練產品往往缺乏和視覺反饋訓練，訓練激發不起訓練者的興趣，使被訓者對訓練 顯得沒有信心。這種長期而乏味的訓練，影響康復進程，導致康復效果不理想。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的，就在于解決上述問題，提供一種配合步行功能訓練裝置使用的用 于平衡功能訓練與評估的測力鞋。
[0005] 本發明的目的是這樣實現的：一種用于平衡功能訓練與評估的測力鞋，包括前半 鞋、后半鞋、前鞋墊、后鞋墊和足底壓力傳感器，前半鞋和后半鞋滑套相連可相對滑動形成 不同的鞋碼，前鞋墊設置在前半鞋內，后鞋墊設置在后半鞋內，足底壓力傳感器設置在后鞋 墊內。
[0006] 所述足底壓力傳感器為兩個，一個設置在后鞋墊的前端，另一個設置在后鞋墊的 后端。
[0007] 所述前鞋墊內還設有無線發送模塊，該無線發送模塊與足底壓力傳感器電信相 連。
[0008] 所述前半鞋和后半鞋分別由硬質鞋底和軟質鞋面組合構成，在兩硬質鞋底上分別 設有可相互滑套相連的滑槽和滑軌。
[0009] 所述前鞋墊為緩沖墊。
[0010] 本發明的測力鞋配合平衡功能訓練裝置使用。可實現個性化減重步態訓練。可以 使患者在舒適的減重環境下進行下肢康復訓練，適用于腦卒中患者，肌肉萎縮、神經損傷、 運動損傷等引起下肢運動障礙患者的康復訓練。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發明用于平衡功能訓練與評估的測力鞋的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 參見圖1，本發明用于平衡功能訓練與評估的測力鞋，包括前半鞋1、后半鞋2、前 鞋墊3、后鞋墊4、緩沖器5、前端足底壓力傳感器6、后端足底壓力傳感器7、無線發送模塊 8、定位旋鈕9。前半鞋和后半鞋滑套相連可相對滑動形成不同的鞋碼，前鞋墊設置在前半鞋 內，后鞋墊設置在后半鞋內，足底壓力傳感器設置在后鞋墊內。
[0013] 本發明中的前半鞋和后半鞋分別由硬質鞋底和軟質鞋面組合構成，在兩硬質鞋底 上分別設有可相互滑套相連的滑槽和滑軌。
[0014] 本發明中的后鞋墊內還設有無線發送模塊8,該無線發送模塊與足底壓力傳感器 電信相連，并與平衡功能訓練裝置的控制器無線通信相連，通過控制器將人體施加在腳上 的壓力傳輸至平衡功能訓練裝置的操作顯示器顯示，圖中所示，9為定位旋鈕，用于前半鞋 和后半鞋之間滑動后的定位固定。
[0015] 本發明中的前鞋墊為緩沖墊。
[0016] 本發明用于平衡功能訓練與評估的測力鞋分左右對稱設計制造，使用時讓人穿在 腳上進行步行訓練。特別是用于偏癱患者、運動損傷患者等重癥肢體活動能力差的患者，在 減重狀態下進行步行訓練，步行中產生的壓力由足底壓力傳感器捕捉并通過無線發送模塊 發送到平衡功能訓練裝置的控制器，再通過控制器將人體施加在腳上的壓力傳輸至平衡 功能訓練裝置的主機進行評估，并送操作顯示器顯示，可以即時了解患者下肢的平衡能力 和身體狀態，有利于進行康復訓練。
[0017] 該平衡訓練評估鞋可以對人在步行器上的位置進行監測，以便對人在減重步行訓 練情況下的動態平衡狀況進行評估。被訓者雙腳穿上該鞋，當左腳的重量壓力傳感器之和 大于右腳，說明人的站位靠左。當右腳的重量壓力傳感器之和大于左腳，說明人的站位靠 左，采用此方法不僅可以監測人在減重步行訓練情況下的動態平衡狀況，還可以認為糾正 人的站位以實現更合理的下肢步行減重訓練。為了能夠對患者進行動態評估，在步行范圍 內，根據患者的步幅大小作出標記，使患者在步行器上訓練時腳的位置達到標記時再進行 邁腳以建立患者重力平衡的中心作為平衡訓練參考點進行動態評估訓練。
[0018] 患者動態平衡測試過程中的重心變化是動態姿勢圖參數評估的基礎，在下面所述 參數的計算中都要用到，一般人體重心（centerofgratitude,C0G)在第二骶骨前。該系 統中的重心投影指的是人體重心在步幅標記中心的的投影，由于人體慢速步行平衡過程中 的側向力很小，因此人體重心投影位置測試原理就可以簡化為：
[0019] X= [(Fa+Fb) ?T1-(F^Fd) ?TJ?L/(G? (T^Tr))
[0020] y= [ (Fb ?I\+FD ?Tr) - (Fa ?I\+Fc ?Tr) ] ?MAG? 〇\+Tr))
[0021] 式中，L為0(0點為左右步行器檢測平臺中心）到傳感器的X軸的距離，M為0點 到傳感器的Y軸的距離，G為減重后的患者人體的重量，FA，FB，FC，FD分別為四個傳感 器的讀數的平均值，受力大小通過傳感器測得，式中T1為左側步行器上有力作用的時間，I； 為右側步行器上有力作用的時間。
[0022] 額狀面擺動頻率變化算法為：由上述動態平衡測試過程中的重心變化，再根據病 人重心投影從左側區域移動到右側區域以及從右側區域移動到左側區域的次數與時間之 比，即：
【主權項】
1. 一種用于平衡功能訓練與評估的測力鞋，其特征在于：包括前半鞋、后半鞋、前鞋 墊、后鞋墊和足底壓力傳感器，前半鞋和后半鞋滑套相連可相對滑動形成不同的鞋碼，前鞋 墊設置在前半鞋內，后鞋墊設置在后半鞋內，足底壓力傳感器設置在后鞋墊內。
2. 根據權利要求1所述的用于平衡功能訓練與評估的測力鞋，其特征在于：所述足底 壓力傳感器為兩個，一個設置在后鞋墊的前端，另一個設置在后鞋墊的后端。
3. 根據權利要求2所述的用于平衡功能訓練與評估的測力鞋，其特征在于：所述前鞋 墊內還設有無線發送模塊，該無線發送模塊與足底壓力傳感器電信相連。
4. 根據權利要求1所述的用于平衡功能訓練與評估的測力鞋，其特征在于：所述前半 鞋和后半鞋分別由硬質鞋底和軟質鞋面組合構成，在兩硬質鞋底上分別設有可相互滑套相 連的滑槽和滑軌。
5. 根據權利要求1所述的用于平衡功能訓練與評估的測力鞋，其特征在于：所述前鞋 墊為緩沖墊。
【專利摘要】一種用于平衡功能訓練與評估的測力鞋，包括前半鞋、后半鞋、前鞋墊、后鞋墊、足底壓力傳感器、無線傳輸模塊，前半鞋和后半鞋滑套相連可相對滑動形成不同的鞋碼，前鞋墊設置在前半鞋內，后鞋墊設置在后半鞋內，足底壓力傳感器設置在后鞋墊內。本發明的測力鞋配合平衡功能訓練裝置使用，可實現個性化減重步態訓練。可以使患者在舒適的減重環境下進行下肢康復訓練，適用于腦卒中患者，肌肉萎縮、神經損傷、運動損傷等引起下肢運動障礙患者的康復訓練。
【IPC分類】A63B23-04, A63B71-06, A61B5-11, A61B5-22
【公開號】CN104757983
【申請號】CN201410005152
【發明人】鄒任玲, 徐秀林, 胡秀枋, 張東衡, 趙展, 安美君
【申請人】上海理工大學
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2014年1月6日