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1、(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 (43)申请公布日 (21)申请号 201810090861.1 (22)申请日 2018.01.30 (71)申请人 中明博瑞成都科技有限公司 地址 610041 四川省成都市高新区天府五 街200号4栋A、 B区6楼 (72)发明人 李红芳 魏迪 刘海勇 黄超 (74)专利代理机构 成都金英专利代理事务所 (普通合伙) 51218 代理人 袁英 (51)Int.Cl. A61B 5/103(2006.01) A61B 5/11(2006.01) (54)发明名称 一种可穿戴的下肢康复辅助系统 (57)摘要 本发。
2、明涉及一种可穿戴的下肢康复辅助系 统， 其特征在于： 所述可穿戴的下肢康复辅助系 统脚部信息检测模块、 控制主板、 上位设备和云 端服务器， 所述脚部信息检测模块设置于用户脚 底， 所述控制主板设置于上位设备上， 所述控制 主板包括信号滤波电路、 信号放大电路、 模数转 换电路、 主控处理模块、 数据存储模块、 定位模 块、 语音提示模块、 无线通讯模块和异常报警模 块， 所述主控处理模块通过所述无线通讯模块与 所述云端服务器连接。 本发明播放相应的声音以 提醒使用者， 发挥感觉替代功能， 建立另一种反 馈途径， 弥补神经损伤后触压觉功能障碍， 从而 形成反馈环路指导并提高运动的能力。 权利要。
3、求书1页 说明书3页 附图1页 CN 108272456 A 2018.07.13 CN 108272456 A 1.一种可穿戴的下肢康复辅助系统， 其特征在于： 所述可穿戴的下肢康复辅助系统脚 部信息检测模块、 控制主板、 上位设备和云端服务器， 所述脚部信息检测模块设置于用户脚 底， 所述控制主板设置于上位设备上， 所述控制主板包括用于滤波的信号滤波电路、 用于放 大信号的信号放大电路、 用于将模拟信号转换成数字信号的模数转换电路、 用于控制中心 的主控处理模块、 用于存储信息的数据存储模块、 用于监测用户位置信息的定位模块、 用于 语音提醒用户的语音提示模块、 用于信息接收和发送的无线通。
4、讯模块和用于紧急报警的异 常报警模块， 所述脚部信息检测模块与信号滤波电路连接， 所述信号滤波电路、 信号放大电 路、 模数转换电路依次连接， 所述主控处理模块作为控制主板的核心分别与模数转换电路、 数据存储模块、 定位模块、 语音提示模块、 无线通讯模块和异常报警模块连接， 所述主控处 理模块通过所述无线通讯模块与所述云端服务器连接。 2.根据权利要求1所述的一种可穿戴的下肢康复辅助系统， 其特征在于： 所述可穿戴的 下肢康复辅助系统还包括供电电源模块和供电管理模块， 所述供电电源模块通过供电管理 模块给脚部信息检测模块、 信号滤波电路、 信号放大电路、 模数转换电路、 主控处理模块、 数 。
5、据存储模块、 定位模块、 语音提示模块、 无线通讯模块和异常报警模块供电， 所述供电电源 模块为充电电池。 3.根据权利要求1所述的一种可穿戴的下肢康复辅助系统， 其特征在于： 所述无线通讯 模块为GPRS、 4G、 5G、 蓝牙或WIFI。 4.根据权利要求1所述的一种可穿戴的下肢康复辅助系统， 其特征在于： 所述脚部信息 检测模块包括压力检测模块和加速度检测模块， 所述压力检测模块为压电薄膜传感器， 所 述加速度检测模块为加速度传感器。 5.根据权利要求1所述的一种可穿戴的下肢康复辅助系统， 其特征在于： 所述控制主板 为柔性材料电路板。 6.根据权利要求1所述的一种可穿戴的下肢康复辅助系。
6、统， 其特征在于： 所述主控处理 模块为单片机。 7.根据权利要求1所述的一种可穿戴的下肢康复辅助系统， 其特征在于： 所述语音提示 模块为语音播放器。 8.根据权利要求1所述的一种可穿戴的下肢康复辅助系统， 其特征在于： 所述异常报警 模块包括扬声器声音报警电路和微型振动马达报警电路。 9.根据权利要求1所述的一种可穿戴的下肢康复辅助系统， 其特征在于： 所述定位模块 为GPS定位系统。 10.根据权利要求1所述的一种可穿戴的下肢康复辅助系统， 其特征在于： 所述上位设 备为靴子或绑腿带。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 108272456 A 2 一种可穿戴的下肢康复辅助系统 技。
7、术领域 0001 本发明涉及医疗领域， 特别一种可穿戴的下肢康复辅助系统。 背景技术 0002 每年我国脑卒中年发生率为 200/10 万， 存活着中 70以上有不同程度的功能 障碍， 而步行能力降低是其中最常见的功能障碍， 同时也是患者渴求改善的功能障碍。 早期 不能步行者约占 2/3, 即便到恢复期仍然有 1/3 者遗留步行障碍。 而步行障碍又将导致 患者运动能力及运动耐力下降， 心肺功能下降， 肌肉萎缩、 骨折疏松， 进而导致卒中后并发 症的出现或加重。 这给社会、 家庭及患者本人均带来极大的影响。 感觉是运动恢复的前提， 然而脑卒中患者常常合并偏瘫侧肢体感觉障碍， 导致站立及步行时患者。
8、对患足是否触地、 患腿负重等情况感知下降， 从而导致两种结果 ： 患者有意将重心向健侧偏移， 减少患侧 下肢负重， 缩短患侧下肢支撑时间， 健侧下肢负担增加， 导致步行稳定性及步速下降， 长时 间采用这种步行方式又将引起患侧下肢肌肉萎缩、 肌力下降、 运动能力减退等 ； 在缺乏 准确感觉信息情况下， 不减少患侧负重， 则步行稳定性差、 易摔伤、 骨折等。 0003 总之， 脑卒中等神经系统疾病患者常因偏瘫侧肢体感觉障碍限制肢体运动功能的 恢复， 而运动功能恢复差进一步导致患肢废用， 而废用则反过来进一步加重功能障碍， 从而 陷入恶性循环中。 而感觉恢复又较运动功能恢复困难且过程缓慢， 因此需要。
9、利用外在设备 采集患侧下肢负重信息， 幸运的是此类疾病对同侧的听觉几无影响， 故可将压力信号转化 为音频信号， 来弥补神经损伤后肢体感觉缺失造成的不良影响， 加速运动功能恢复， 从而及 时避免或减轻废用性功能下降。 0004 目前， 已申请专利的关于足底压力测试的技术尚无针对神经损伤疾病领域。 其中 一部分技术方案是将所测数值显示于屏幕， 需要使用者始终观察屏幕， 这显然不能在步行 中使用 ； 另有一些运用于骨折疾患领域的如专利号为 200620138550.0、 03205538.2 等， 这些技术虽有音频提示， 但其音频转换方案只是强调让骨折病人在可承受的范围内尽 量增加患肢的负重， 其音。
10、频提示主要是在压力超过受力极限时， 无法做到细化压力段， 使用 者不能感知负重的大小， 无法直观地获知足底的受力情况， 不能很好的弥补足底的触压觉 功能障碍带来的不利影响。 另外， 相当一部分脑卒中患者在发生后还会长期存在小腿三头 肌痉挛等症状， 这些症状严重阻碍了下肢运动功能的恢复。 虽然患者在住院期间可以利用 多个仪器或治疗项目来改善这些障碍， 但当患者出院后家中的条件有限， 但又不能忽视这 些， 因此需要结合肌肉痉挛预判的功能来实现下肢康复。 发明内容 0005 本发明的目的在于克服现有技术的缺点， 提供一种可穿戴的下肢康复辅助系统。 0006 本发明的目的通过以下技术方案来实现： 一种。
11、可穿戴的下肢康复辅助系统， 其特征在于： 所述可穿戴的下肢康复辅助系统脚部 信息检测模块、 控制主板、 上位设备和云端服务器， 所述脚部信息检测模块设置于用户脚 说 明 书 1/3 页 3 CN 108272456 A 3 底， 所述控制主板设置于上位设备上， 所述控制主板包括用于滤波的信号滤波电路、 用于放 大信号的信号放大电路、 用于将模拟信号转换成数字信号的模数转换电路、 用于控制中心 的主控处理模块、 用于存储信息的数据存储模块、 用于监测用户位置信息的定位模块、 用于 语音提醒用户的语音提示模块、 用于信息接收和发送的无线通讯模块和用于紧急报警的异 常报警模块， 所述脚部信息检测模块。
12、与信号滤波电路连接， 所述信号滤波电路、 信号放大电 路、 模数转换电路依次连接， 所述主控处理模块作为控制主板的核心分别与模数转换电路、 数据存储模块、 定位模块、 语音提示模块、 无线通讯模块和异常报警模块连接， 所述主控处 理模块通过所述无线通讯模块与所述云端服务器连接。 0007 进一步地， 所述可穿戴的下肢康复辅助系统还包括供电电源模块和供电管理模 块， 所述供电电源模块通过供电管理模块给脚部信息检测模块、 信号滤波电路、 信号放大电 路、 模数转换电路、 主控处理模块、 数据存储模块、 定位模块、 语音提示模块、 无线通讯模块 和异常报警模块供电， 所述供电电源模块为充电电池。 0。
13、008 进一步地， 所述无线通讯模块为GPRS、 4G、 5G、 蓝牙或WIFI。 0009 进一步地， 所述脚部信息检测模块包括压力检测模块和加速度检测模块， 所述压 力检测模块为压电薄膜传感器， 所述加速度检测模块为加速度传感器。 0010 进一步地， 所述控制主板为柔性材料电路板。 0011 进一步地， 所述主控处理模块为单片机。 0012 进一步地， 所述语音提示模块为语音播放器。 0013 进一步地， 所述异常报警模块包括扬声器声音报警电路和微型振动马达报警电 路。 0014 进一步地， 所述定位模块为GPS定位系统。 0015 进一步地， 所述上位设备为靴子或绑腿带。 0016 本。
14、发明具有以下优点： 建立另一种反馈途径， 弥补神经损伤后触压觉功能障碍， 从而形成反馈环路指导并提 高运动的能力， 同时通过声音提示患者患侧的负重情况， 从而诱导患者合理地分配患肢负 重， 用以评估、 分析肢体功能水平， 反应每日的训练量， 有益于康复训练 ； 可较为准确的判 断站立、 步行等活动中下肢小腿三头肌的肌张力情况， 及时给予处理建议， 还可扩展步行节 律感训练、 游戏等娱乐项目训练等。 附图说明 0017 图1 为本发明的结构示意图。 具体实施方式 0018 下面结合附图对本发明做进一步的描述， 但本发明的保护范围不局限于以下所 述。 0019 如图1所示， 一种可穿戴的下肢康复辅。
15、助系统， 其特征在于： 所述可穿戴的下肢康 复辅助系统脚部信息检测模块、 控制主板、 上位设备和云端服务器， 所述脚部信息检测模块 设置于用户脚底， 所述控制主板设置于上位设备上， 所述控制主板包括用于滤波的信号滤 波电路、 用于放大信号的信号放大电路、 用于将模拟信号转换成数字信号的模数转换电路、 说 明 书 2/3 页 4 CN 108272456 A 4 用于控制中心的主控处理模块、 用于存储信息的数据存储模块、 用于监测用户位置信息的 定位模块、 用于语音提醒用户的语音提示模块、 用于信息接收和发送的无线通讯模块和用 于紧急报警的异常报警模块， 所述脚部信息检测模块与信号滤波电路连接，。
16、 所述信号滤波 电路、 信号放大电路、 模数转换电路依次连接， 所述主控处理模块作为控制主板的核心分别 与模数转换电路、 数据存储模块、 定位模块、 语音提示模块、 无线通讯模块和异常报警模块 连接， 所述主控处理模块通过所述无线通讯模块与所述云端服务器连接。 0020 进一步地， 所述可穿戴的下肢康复辅助系统还包括供电电源模块和供电管理模 块， 所述供电电源模块通过供电管理模块给脚部信息检测模块、 信号滤波电路、 信号放大电 路、 模数转换电路、 主控处理模块、 数据存储模块、 定位模块、 语音提示模块、 无线通讯模块 和异常报警模块供电， 所述供电电源模块为充电电池。 0021 进一步地，。
17、 所述无线通讯模块为GPRS、 4G、 5G、 蓝牙或WIFI。 0022 进一步地， 所述脚部信息检测模块包括压力检测模块和加速度检测模块， 所述压 力检测模块为压电薄膜传感器， 所述加速度检测模块为加速度传感器。 0023 进一步地， 所述控制主板为柔性材料电路板。 0024 进一步地， 所述主控处理模块为单片机。 0025 进一步地， 所述语音提示模块为语音播放器。 0026 进一步地， 所述异常报警模块包括扬声器声音报警电路和微型振动马达报警电 路。 0027 进一步地， 所述定位模块为GPS定位系统。 0028 进一步地， 所述上位设备为靴子或绑腿带。 0029 本发明的工作过程如下。
18、： 本系统通过压力检测模块和加速度检测模块检测到用户的脚部压力信号和加速度信 号， 经过信号滤波电路、 信号放大电路和模数转换电路之后发送至主控处理模块， 主控处理 模块一方面将信号发送至数据处理模块， 另一方面发信号发送至无线通讯模块， 无线通讯 模块与云端服务器进行数据交互， 云端服务器将信号分析计算后通过无线通讯模块反馈给 主控处理模块， 然后主控处理模块发送信号至语音提示模块提示用户， 定位模块也将信号 发送至主控处理模块， 若用户信息异常则异常报警模块会报警。 说 明 书 3/3 页 5 CN 108272456 A 5 图1 说 明 书 附 图 1/1 页 6 CN 108272456 A 6 。