脚踝保护及康复训练装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110916974A(43)申请公布日2020.03.27(21)申请号201911214341.8(22)申请日2019.12.02(71)申请人郑州大学第一附属医院地址450000河南省郑州市二七区建设东路50号(72)发明人张晓雪梁若鹏黄文鹏张慧敏陆勤伟(74)专利代理机构北京挺立专利事务所(普通合伙)11265代理人叶树明(51)Int.Cl.A61H1/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称脚踝保护及康复训练装置(57)摘要一种踝关节保护装置，包括穿戴于脚踝上部的腿部外壳、和穿戴于脚踝下部的脚部外壳；腿部外壳和脚部外壳通过连接部活动连接；还包括紧张装置，其中上段通过固定结构固定于连接于腿部外壳，下段通过固定结构固定连接于脚部外壳；紧张装置的上段和下段通过齿轮机构啮合；处理器控制电机为紧张装置提供阻力F。从而实现了既能够保护踝关节，又不影响踝关节的运动，使得使用者更加自如地进行运动，且能够训练踝关节肌肉和韧带。CN110916974ACN110916974A权利要求书1/1页1.一种踝关节保护装置，其特征在于：包括穿戴于脚踝上部的腿部外壳、和穿戴于脚踝下部的脚部外壳；腿部外壳和脚部外壳通过连接部活动连接；紧张装置，分为上段和下段，上段通过固定结构固定连接于腿部外壳，下段通过固定结构固定连接于脚部外壳；紧张装置的上段和下段通过齿轮机构啮合；腿部外壳上、相对于腿部的内侧和外侧分别安装有两个位置传感器A1、A2；脚部外壳上、相对于脚部的内侧和外侧分别安装有两个位置传感器B1、B2；处理器，执行如下操作：通过A1、B1的位置关系算出脚踝内翻/外翻角度α1；通过A2、B2的位置关系可以算出脚踝内翻/外翻角度α2；通过A1、B2的位置关系算出脚踝内翻/外翻角度α3；通过A2、B1的位置关系可以算出脚踝内翻/外翻角度α4；从而计算出脚踝实际内翻/外翻角度根据脚踝实际内翻/外翻角度实时计算此时紧张装置提供的阻力F，246F＝[(a×θ)-(b×θ)+(b×θ)]×F0其中a、b为角度调整系数，θ为紧张装置的两段夹角，并且γ≤θ≤β，F0为预设标准阻力大小；β为紧张装置两段彻底锁死的目标夹角，γ为紧张装置开始提供阻力初步固定的角度；处理器控制电机为紧张装置提供上述阻力F。2.如权利要求1所述的踝关节保护装置，其特征在于：优选，a＝1.91，b＝0.96。3.如权利要求1所述的踝关节保护装置，其特征在于：紧张装置为三段结构。4.如权利要求3所述的踝关节保护装置，其特征在于：三个位置传感器分别位于紧张装置三段的每一段结构上。5.如权利要求1所述的踝关节保护装置，其特征在于：处理器在训练模式和运动模式之间切换。6.如权利要求1所述的踝关节保护装置，其特征在于：处理器记录每次运动过程中紧张装置提供的阻力F大小、出现内翻或外翻的次数n、以及每次内翻或外翻角度值7.如权利要求6所述的踝关节保护装置，其特征在于：处理器通过无线通讯装置与移动终端连接，将每次记录发送至移动终端，并以图表形式呈现给用户。8.如权利要求1所述的踝关节保护装置，其特征在于：根据处理器的记录，更改β和γ。9.如权利要求1所述的踝关节保护装置，其特征在于：根据训练结果，更改β。10.一种康复设备，包括如权利要求1-9所述的踝关节保护、训练装置。2CN110916974A说明书1/7页脚踝保护及康复训练装置技术领域[0001]本发明涉及医疗器械领域，特别涉及脚踝保护及康复训练装置。背景技术[0002]在各种运动中，踝关节扭伤是非常常见的，几乎所有的运动者均出现过。特别是在一些激烈对抗中，例如在足球比赛中，个别受伤者由于激烈对抗，甚至足部外翻达90度，这种伤病给伤者运动生涯带来极大的损害。踝关节扭伤主要分为向内翻和向外翻造成的，其均会导致踝关节韧带受损。根据严重程度分为：一级，韧带受到拉伸，或者小范围被撕裂，韧带未有松弛，弹性恢复能力良好；二级，韧带部分被撕裂，韧带部分松弛，弹性恢复能力收到一定损伤；三级，韧带完全被撕裂，韧带完全松弛，弹性恢复能力完全丧失。[0003]目前常见的踝关节保护装置包括护踝，即采用绑带的形式对踝关节进行缠绕，从而在一定程度上限制踝关节内翻、外翻的角度。当踝关节受到外力而内翻时，缠绕的绑带可以协助韧带对抗外力，从而防止踝关节韧带的撕裂。[0004]但绑带能够提供的应力毕竟有限，在剧烈的冲击中，即使有绑带踝关节依然会受伤。为了解决该问题，提高绑带强度，在某些保护装置中还可以设置钢片、塑料片、碳纤维片等，增加保护装置的强度和韧性。[0005]高强度和高韧性带来了极佳的保护，但同样也导致脚踝的灵活性受到一定的限制，从而影响运动的发挥。[0006]同时，长时