一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器

1.本实用新型涉及脊柱侧弯矫形器技术领域，具体为一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器。

背景技术：

2.脊柱侧弯是一种脊柱的三维畸形，如冠状位、矢状位和轴位上的序列异常，正常脊柱从背后观察是一条直线，并且躯干两侧对称，脊柱侧弯患者的脊柱向一侧弯曲，同时伴有脊柱和胸廓的旋转，当侧弯的角度大于10度时即可诊断为脊柱侧弯，轻度的脊柱侧弯通常没有明显的不适，外观上也看不到明显的躯体畸形，曲线超过30度的患者进一步发展的风险更大，当曲线超过50度时，患者的身心健康和生活质量都会大大降低并需要手术，较重的脊柱侧弯则会影响婴幼儿及青少年的生长发育，使身体变形，严重者可以影响心肺功能、甚至累及脊髓，造成瘫痪，轻度的脊柱侧弯可以观察，严重者需要手术，脊柱侧弯是危害青少年和儿童的常见疾病，关键是要早发现、早，由于手术带来的风险、创伤及财务负担，早期有效的矫形器以避免曲线的进一步发展变得至关重要。
3.当前，脊柱侧弯矫形器采用的是物理矫正的方式，患者需要长时间的穿戴，同时成功的概率越大，这些矫形器是由通过在患者身体上取出石膏模型，之后通过修型、注塑等成型制成，长时间的佩戴后患者的脊柱弯曲角度变小，会出现矫正力变小的现象，不及时增加矫正力将不能够起到矫形作用，然而大多数仅仅能实现矫正，却不能智能调节矫正力的大小，虽然有一些可以实现智能调节压力，但是其调节装置太过于笨重，如采用在矫形器上安装微型气泵或者手动给予气囊充气，然而这些装置太过于笨重，增加了患者的负重，同时当前的矫形器大多数是一体化的，穿戴时较为麻烦，并且其要求材料具有较好的硬度、韧性和疲劳强度，以适应多次穿戴和形变，其次当前康复矫形器的医患关系也已经出现。

技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，具备主动调节等优点，解决了不及时增加矫正力，不能智能调节矫正力的大小等问题。
5.为实现上述主动调节目的，本实用新型提供如下技术方案：一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，包括矫形器，所述矫形器包括第一分体和第二分体，所述矫形器上设置有分体连接装置，所述分体连接装置包括铰链和连接片，且连接片固定在第一分体和第二分体上；
6.所述矫形器上设置有手动压力调节装置，所述手动压力调节装置为魔术贴和扣带，所述矫形器上设置有压力监测传感器和智能压力调节装置以及信号处理装置，所述压力监测传感器和智能压力调节装置设置在矫形器的内侧，所述信号处理装置设置在矫形器的外侧。
7.进一步，所述第一分体和第二分体结构是通过石膏取模型或d扫描得到，所述第一
分体上设置有施压区、压力释放区和支撑区。
8.进一步，所述施压区、压力释放区和支撑区是根据患者的身体状况设置的。
9.进一步，所述第一分体和第二分体通过分体连接装置进行连接，通过手动压力调节装置进行固定和调节穿戴时的压力。
10.进一步，所述智能压力调节装置和压力监测传感器位于施压区，所述压力监测传感器监测的数据上传至信号处理装置。
11.进一步，所述智能压力调节装置和压力监测传感器包含不可伸缩基底、电致伸缩体和导线，
12.进一步，所述电致伸缩体可为复合材料镓铟合金液态金属芯复合纤维、电致流变液体、电致伸缩薄膜、导电聚合物聚丙烯酸橡胶、聚醚、聚酯和聚酰亚胺、离子聚合物凝胶的其中一种。
13.进一步，所述信号处理装置根据得到的压力信号经过数据对比分析后向电致伸缩体施加电压大小。
14.进一步，所述信号处理装置包括电源、信号采集电路、信号处理元器件和信号发送接收元器件，实现对压力的监测和主动调节，同时用户也可以通过智能终端对矫形调节发送指令，实现人机交互。
15.与现有技术相比，本实用新型提供了一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，具备以下有益效果：
16.1、该智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，实现脊柱侧弯矫形过程中的压力监测和主动干预；人机交互和手动压力调节装置避免了对用户的伤害；采用分体式结构，该矫形器具有较大的开合，便于穿戴；具有轻量化、智能化的特点，实现压力实时监测和主动调节。
17.2、本实用新型提供了一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，实现脊柱侧弯矫形过程中的压力监测和主动干预；人机交互和手动压力调节装置避免了对用户的伤害；采用分体式结构，该矫形器具有较大的开合，便于穿戴；具有轻量化、智能化的特点，实现压力实时监测和主动调节；本实用新型的另外一个亮点是可以极大地缓解该领域的医患矛盾和纠纷。
附图说明
18.图1是本实用新型一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器结构示意图；
19.图2本实用新型一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器结构示意图另一视角；
20.图3为本实用新型提出的一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器的分体连接装置结构示意图；
21.图4为本实用新型提出的一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器的手动压力调节装置结构示意图；
22.图5为本实用新型提出的一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器的智能调节装置的未通电状态图；
23.图6为本实用新型提出的一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器的智能调节装置的通电状态图；
24.图7为本实用新型提出的一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器的分体式脊柱侧弯矫形器系统示意图。
25.图中：1施压区、2压力释放区、3支撑区、4信号处理装置、5手动压力调节装置、6分体连接装置、7智能压力调节装置、701不可伸缩基底、702电致伸缩体、703导线、8矫形器、801第一分体、802、第二分体、9压力监测传感器。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.如图1所示，本技术实施例中的一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，包括矫形器8，矫形器8包括第一分体801和第二分体802，第一分体801与第二分体802组合而成一个整体的矫形器8，矫形器8上设置有分体连接装置6，分体连接装置6包括铰链和连接片，且连接片固定在第一分体801和第二分体802上。
28.矫形器8上设置有手动压力调节装置5，手动压力调节装置5为魔术贴和扣带，矫形器8上设置有压力监测传感器9和智能压力调节装置7以及信号处理装置4，信号处理装置4包括电源、信号采集电路、信号处理元器件和信号发送接收元器件，压力监测传感器9和智能压力调节装置7设置在矫形器8的内侧，信号处理装置4设置在矫形器8的外侧。
29.在本实施例中，第一分体801和第二分体802结构是通过石膏取模型或3d扫描得到的，之后结合医学影响对模型进行修改，在第一分体801上设置施压区1、压力释放区2和支撑区3，随后加工成型；这里的施压区1、压力释放区2和支撑区3是根据患者的身体状况设置的，换句话说不同的患者所设置的这三个区域会存在不同，这保证了矫形器8可以紧密贴合患者身体，提高矫形效果。
30.在本实施例中，第一分体801和第二分体802通过分体连接装置6进行连接，通过手动压力调节装置5进行固定和调节穿戴时的压力，这里的分体连接装置6包括铰链和连接片，连接片固定在第一分体801和第二分体802上，使得第二分体802可以绕着第一分体801旋转，增加开合角度，方便患者穿戴和脱卸。
31.在本实施例中，手动压力调节装置5是通过固定在第一分体801和第二分体802上的可调节绑带实现的，如魔术贴和扣带，通过调节长度，实现手动调节压力，这可以使得患者在穿着时自我调节压力。例如带有魔术贴的绑带分别固定在第一分体801和第二分体802上，患者在穿戴时通过将勾与毛贴紧，实现调整对躯干的矫正力。
32.在本实施例中，第一分体801和第二分体802，矫形器8和身体接触的面采用软材料作为衬底，以保证患者的舒适感。
33.在本实施例中，压力监测传感器9和智能压力调节装置7均位于施压区1，用于对矫形器8中施压区1对于肢体施加的压力进行监测，压力监测传感器9以及信号处理装置4相连接，监测的压力信号转换成电信号并通过数模转换后发送到智能终端；本实用新型中，根据
不同的施压区1，压力监测传感器9所位于的位置也是不同，这是为了适应患者身体的需要，达到个性化康复矫形。
34.在本实施例中，智能压力调节装置7包含不可伸缩基底701、电致伸缩体702和导线703，电致伸缩体702可以根据所施加的电压信号的大小产生形变，如复合材料镓铟合金液态金属芯复合纤维、电致流变液体、电致伸缩薄膜、导电聚合物聚丙烯酸橡胶、聚醚、聚酯和聚酰亚胺、离子聚合物凝胶等等，这些材料在电压下会产生不同的伸缩变形，从而拉动基底701拱起，通过调节施加的电压可以调节拱起的角度和大小，实现微调节，这种调节具有缓慢性，复合脊柱侧弯在矫正过程中的需要，不会使得患者感觉到疼痛，同时其与皮肤接触的地方采用的是柔软的材料保证患者舒适；信号处理装置4根据得到的压力信号经过数据对比分析后向电致伸缩体702施加电压大小，使得施压区1的压力始终保持在50-150兆帕范围内；本实用新型中，根据不同的施压区1，智能压力调节装置所位于的位置也是不同，这是为了适应患者身体的需要，达到个性化康复矫形。
35.在本实施例中，信号处理装置4可以进行人机交互，信号可以发送到智能终端，患者也可以认为地对智能调节装置发送指令，调节压力；同时监测的数据被发送到云端，患者可以看到个人的压力-时间变化。
36.本实施例在使用时，第一分体801和第二分体802通过合页相连接，患者可以转动第一分体801实现脊柱侧弯矫形器8的便穿戴；位于第二分体802上的手动压力调节装置5可以实现用户在穿着时固定和压力调节；在第一分体801上设有施压区1、压力释放区2和支撑区3，压力监测传感器9和智能压力调节装置7被设在施压区1，监测的压力信号经过信号处理装置4处理后将指令发送到压力监测传感器9，同时发送到智能终端；智能终端和矫形器8之间的人机交互可以实现用户的自我调节压力，避免压力过大对用户造成伤害。
37.上述实施例的有益效果为：
38.该智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，实现脊柱侧弯矫形过程中的压力监测和主动干预；人机交互和手动压力调节装置5避免了对用户的伤害；采用分体式结构，该矫形器8具有较大的开合，便于穿戴；具有轻量化、智能化的特点，实现压力实时监测和主动调节。
39.本实用新型提供了一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，实现脊柱侧弯矫形过程中的压力监测和主动干预；人机交互和手动压力调节装置5避免了对用户的伤害；采用分体式结构，该矫形器8具有较大的开合，便于穿戴；具有轻量化、智能化的特点，实现压力实时监测和主动调节；本实用新型的另外一个亮点是可以极大地缓解该领域的医患矛盾和纠纷。
40.文中出现的电器元件均与主控器及电源电连接，主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，且现有公开的电力连接技术，不在文中赘述。
41.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在
包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
42.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，包括矫形器(8)，所述矫形器(8)包括第一分体(801)和第二分体(802)，其特征在于，所述矫形器(8)上设置有分体连接装置(6)，所述分体连接装置(6)包括铰链和连接片，且连接片固定在第一分体(801)和第二分体(802)上；所述矫形器(8)上设置有手动压力调节装置(5)，所述手动压力调节装置(5)为魔术贴和扣带，所述矫形器(8)上设置有压力监测传感器(9)和智能压力调节装置(7)以及信号处理装置(4)，所述压力监测传感器(9)和智能压力调节装置(7)设置在矫形器(8)的内侧，所述信号处理装置(4)设置在矫形器(8)的外侧。2.根据权利要求1所述的一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，其特征在于：所述第一分体(801)和第二分体(802)结构是通过石膏取模型或3d扫描得到，所述第一分体(801)上设置有施压区(1)、压力释放区(2)和支撑区(3)。3.根据权利要求2所述的一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，其特征在于：所述施压区(1)、压力释放区(2)和支撑区(3)是根据患者的身体状况设置的。4.根据权利要求1所述的一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，其特征在于：所述第一分体(801)和第二分体(802)通过分体连接装置(6)进行连接，通过手动压力调节装置(5)进行固定和调节穿戴时的压力。5.根据权利要求2所述的一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，其特征在于：所述智能压力调节装置(7)和压力监测传感器(9)位于施压区(1)，所述压力监测传感器(9)的数据上传至信号处理装置(4)。6.根据权利要求1所述的一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，其特征在于：所述智能压力调节装置(7)和压力监测传感器(9) 包含不可伸缩基底(701)、电致伸缩体(702)和导线(703)。7.根据权利要求6所述的一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，其特征在于：所述电致伸缩体(702)为复合材料中的镓铟合金液态金属芯复合纤维、电致流变液体、电致伸缩薄膜、导电聚合物、离子聚合物凝胶的其中一种。8.根据权利要求6或7所述的一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，其特征在于：所述信号处理装置(4)根据得到的压力信号经过数据对比分析后向电致伸缩体(702)施加电压大小。9.根据权利要求1所述的一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，其特征在于：所述信号处理装置(4)包括电源、信号采集电路、信号处理元器件和信号发送接收元器件，实现对压力的监测和主动调节，同时用户也可以通过智能终端对矫形调节发送指令，实现人机交互。10.根据权利要求7所述的一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，其特征在于：所述导电聚合物为聚丙烯酸橡胶、聚醚、聚酯和聚酰亚胺中的其中一种。

技术总结

本实用新型涉及脊柱侧弯矫形器技术领域，具体为一种智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，包括矫形器，所述矫形器包括第一分体和第二分体，所述矫形器上设置有分体连接装置，所述分体连接装置包括铰链和连接片，且连接片固定在第一分体和第二分体上。该智能监测和主动调节压力的分体式脊柱侧弯矫形器，实现脊柱侧弯矫形过程中的压力监测和主动干预；人机交互和手动压力调节装置避免了对用户的伤害；采用分体式结构，该矫形器具有较大的开合，便于穿戴；具有轻量化、智能化的特点，实现压力实时监测和主动调节，实现脊柱侧弯矫形过程中的压力监测和主动干预，且人机交互和手动压力调节装置避免了对用户的伤害。互和手动压力调节装置避免了对用户的伤害。互和手动压力调节装置避免了对用户的伤害。