一种韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗装置及系统的制作方法

1.本发明属于医用器械技术领域，具体来说涉及一种韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗装置及系统。


背景技术：

2.脊柱后凸畸形是临床上最常见的一类脊柱畸形，是由于肌肉韧带松弛、骨质软化所致的骨骼畸形，多见于韧带骨化症及强直性脊柱炎这类临床疾病。此类疾病如不进行积极的干预治疗会导致腰背痛及脊柱后凸的进一步加重，严重影响患者的生活质量。背背佳是一种常见的体形矫正器械，其工作原理是基于青少年骨骼的柔韧性，通过角度调节加强肌肉锻炼形成肌肉记忆，改善不良姿势，从而保持良好体态及预防青少年姿势性脊柱侧弯的发展。但是在临床上，罹患韧带骨化症及强直性脊柱炎的病人骨骼通常缺乏柔韧性，并伴有骨质疏松或骨质钙化问题。因此在牵拉治疗时一旦对病变骨骼部位输出过大的牵拉力，容易对患者造成剧烈疼痛以及骨骼损伤。而现有的背背佳设备在每次穿戴时无法保证非常精准的给予合适的牵拉力，导致如采用传统的背背佳对上述患者进行牵拉干预治疗，在每次穿戴背背佳时都可能对患者的患处骨骼造成疼痛及损伤，增加了治疗风险，影响了患者的治疗体验。如何开发出一种新型的治疗设备，以克服上述问题，是本领域技术人员急需进一步研究的方向。


技术实现要素：

3.本发明的第一目的在于提供一种韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗装置，能够针对患者的实际病情发展状况准确输出持续稳定、大小适中的牵拉力进行治疗。
4.本发明的第二目的在于提供一种对应于韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗的韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗系统。
5.本发明提供的第一种技术方案是一种韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗装置，其包括：
6.脊柱压板，所述脊柱压板的形状与人体的背部脊柱外轮廓相适应、用于贴合在人体的背部脊柱上；
7.固定件，所述固定件与所述脊柱压板连接，用于将所述韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗装置固定于人体上；
8.伸缩肩带，所述伸缩肩带一端连接所述脊柱压板的板体、另一端卷绕于线盘上，所述线盘的一端连接有同轴从动轮、另一端通过轴承座固定于所述脊柱压板的板体下端；
9.盘式电机，所述盘式电机的输出轴上安装有同轴齿轮，所述同轴齿轮与所述同轴从动轮啮合连接；
10.驱动器，所述驱动器与盘式电机信号连接，用于驱动盘式电机启动；
11.电机制动器，所述电机制动器与盘式电机连接，用于在上电启动时使控制所述盘式电机断电抱闸。
12.扭矩传感器，所述扭矩传感器安装于所述盘式电机上，用于实时读取盘式电机的输出扭矩值；
13.控制器，所述控制器分别与所述驱动器、所述扭矩传感器和所述电机制动器信号连接，用于控制驱动器工作，以及用于实时读取所述扭矩传感器并在所述输出扭矩值到达设定阈值时控制所述电机制动器上电启动或手动控制所述电机制动器上电启动。
14.优选的是，还包括：
15.电池，所述电池用于为所述控制器供电，所述电池和控制器分别固定于所述固定件上；所述控制器分别通过rv电线连接所述电机制动器和所述电池。
16.优选的是，所述脊柱压板的顶部设有多个导向分叉，所述多个导向分叉上分别活动连接有一所述伸缩肩带。
17.优选的是，所述脊柱压板表面设有分别导通至各所述导向分叉的埋线槽；所述伸缩肩带的一端从所述线盘上伸出，自埋线槽中分别延伸至所述导向分叉上。
18.优选的是，所述伸缩肩带为弹性带。
19.优选的是，所述脊柱压板为弹性板。
20.优选的是，所述固定件包括腰带，所述腰带上设有魔术贴。
21.优选的是，所述电机制动器采用电磁制动器。
22.本发明提供的第二种技术方案是一种韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗系统，其包括：
23.牵引模块，所述牵引模块贴合在人体脊柱上，用于作为施力媒介；
24.电机模块，所述电机模块连接所述牵引模块，用于对向所述牵引模块输出牵拉力；
25.检测模块，所述检测模块与电机模块信号连接、用于实时获取所述电机模块的扭矩值；
26.控制模块，所述控制模块分别与检测模块和电机模块信号连接，用于实时读取检测模块并在所述扭矩值达到设定阈值时控制所述电机模块断电抱闸、或手动控制所述电机模块上电启动。
27.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
28.首先，本发明能够针对患者的实际病情发展状况准确输出持续稳定、大小适中的牵拉力进行治疗、避免对患者造成剧烈疼痛以及患处骨骼的损伤。
29.其次，本发明的产品结构设计精巧，便于患者在各种场合自由穿戴和脱卸。
30.其三，本发明的产品质量轻便，便于患者外出时随身携带。
31.最后，本方案易于制备，能够实现大规模生产。
附图说明
32.图1为实施例1的使用状态示意图。
33.图2为实施例1的结构示意图，本图省略了控制器与其他部件的连线。
34.图3为实施例1中盘式电机与线盘的连接示意图。
35.图4为实施例1中同轴齿轮与同轴从动轮的连接示意图。
36.图5为实施例2的模块示意图。
37.图中，各附图标记所对应的部件名称如下：
38.100、脊柱压板；200、固定件；300、伸缩肩带；400、盘式电机；500、驱动器；
39.600、电机制动器；700、扭矩传感器；800、控制器；110、导向分叉；120、埋线槽；
40.210、后板；220、左前板；230、右前板；240、魔术贴；250、连接扣；410、同轴齿轮；420、同轴从动轮；800、控制器；910、牵引模块；920、电机模块；930、检测模块；940、控制模块。
具体实施方式
41.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
42.实施例1，请参考图1-4：
43.一种韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗装置，其包括：脊柱压板100，固定件200，伸缩肩带300，盘式电机400，驱动器500，电机制动器600，扭矩传感器700和控制器800。此处，所述控制器800选用stm32开发板(嵌入式单片机)，例如stm32f103、stm32f407、stm32f429等。
44.其中，所述脊柱压板100的形状与人体的背部脊柱外轮廓相适应、用于贴合在人体的背部脊柱上；所述固定件200与所述脊柱压板100连接，用于将所述韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗装置固定于人体上；所述伸缩肩带300一端连接所述脊柱压板100的板体、另一端卷绕于线盘上，所述线盘的一端连接有同轴从动轮420、另一端通过轴承座固定于所述脊柱压板100的板体下端；所述盘式电机400的输出轴上安装有同轴齿轮410，所述同轴齿轮410与所述同轴从动轮420啮合连接；所述驱动器500与盘式电机400信号连接，用于驱动盘式电机400启动；所述电机制动器600与盘式电机400连接，用于在上电启动时使控制所述盘式电机400断电抱闸。所述扭矩传感器700安装于所述盘式电机400的输出轴上，用于实时读取盘式电机400的输出扭矩值；所述控制器800与所述驱动器500，扭矩传感器700和电机制动器600信号连接，用于控制驱动器500工作，以及用于实时读取所述扭矩传感器700并在所述输出扭矩值到达设定阈值时控制所述电机制动器600上电启动。本例中：所述驱动器500和控制器800集成为一体。
45.通过采用上述技术方案：首先通过固定件200将韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗装置固定于患者的人体上，使脊柱压板100贴合在脊柱部，并使伸缩肩带300绕过患者肩部。进行治疗时，控制盘式电机400启动，盘式电机400通过同轴齿轮410基于啮合连接向同轴从动轮420传动、带动线盘旋转，拉紧伸缩肩带300，从而调整人体脊柱与双肩的相对位置，并通过脊柱压板100对患者背部脊柱施加牵拉力。在上述过程中，随着盘式电机400的旋转，脊柱压板100对患者的背部脊柱所施加的牵拉力是一个逐渐增加的过程。当患者感应到患处脊柱开始产生疼痛感时，说明此时脊柱压板100对患处脊柱的牵拉力即将超出合适的治疗力度、且当前所使用的设定阈值过高。此时通过手动操作控制器800800停止盘式电机400的转动，并重新写入新的设定阈值。而当盘式电机400自动断电抱闸时患者的患处脊柱毫无感觉时，则可能说明此时脊柱压板100对患处脊柱的牵拉力低于合适的治疗力度，且当前所使用的设定阈值过低，此时同样通过手动操作控制器800800停止盘式电机400的转动，
并重新写入新的设定阈值。通过重复若干次以上操作，即可使得设定阈值逼近适合患者脊柱情况的牵拉力数值。再次启动本设备，使盘式电机400运行至自动断电抱闸，即可对患者脊柱输出持续且大小合适的牵拉力，以达到最佳治疗效果的技术目的。需要说明的是，stm32f103等开发板均属于成熟的控制装置，基于其设备实现的手动操作控制、数据阈值的写入/擦除和读取以及基于数据阈值实现的自动控制方法均属于公知技术，在此不再展开赘述。
46.在一些应用场景中，所述治疗装置还包括：电池，所述电池用于为所述控制器800供电，所述电池和控制器800分别固定于所述固定件200上；所述控制器800分别通过rv电线连接所述电机制动器600。
47.通过采用上述技术方案：实现了对控制器800的小型化。使其便于随身携带，令患者能够在户外等不同场景中灵活穿戴所述治疗设备进行实时脊柱治疗。本例中：所述电池与所述控制器800集成为一体。
48.在一些应用场景中，所述脊柱压板100的顶部设有两个导向分叉110，所述伸缩肩带300共有两条，所述两条伸缩肩带300分别与所述两个导向分叉110活动连接。
49.通过采用上述技术方案：以两个导向分叉110将伸缩肩带300分别导向至患者的左右两肩上方，从而简化了本产品的穿戴过程。
50.在一些应用场景中，所述脊柱压板100表面设有两根分别导通至所述两个导向分叉110的埋线槽120；所述两条伸缩肩带300的一端分别从所述线盘上伸出，自埋线槽120中延伸至所述导向分叉110上。
51.通过采用上述技术方案：以埋线槽120实现伸缩肩带300在患者背部位置的隐藏，减少伸缩肩带300被外物牵拉到而造成的风险。
52.在一些应用场景中，所述固定件200包括后板210，左前板220和右前板230。所述后板210的两侧分别通过连接带固定连接左前板220和右前板230，所述左前板220或右前板230的其中一个上安装有魔术贴240、另一个上安装有连接扣250。
53.通过采用这种技术方案：将固定件200设置为可前开式的结构，通过调节魔术贴240的粘连位置相应调整固定件200的松紧度，使其便于穿戴以及适用于不同腰围体型的患者。
54.在本例中：所述伸缩肩带300为弹性带，所述脊柱压板100采用弹性板。所述电机制动器600采用电磁制动器。
55.实施例2，请参考图5：
56.一种韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗系统，其包括：牵引模块910，电机模块920，检测模块930和控制模块940。
57.其中，所述牵引模块910贴合在人体脊柱上，用于作为向人体脊柱施力的媒介；所述电机模块920连接所述牵引模块910，用于对向所述牵引模块910输出牵拉力；所述检测模块930与电机模块920信号连接、用于实时获取所述电机模块920的扭矩值；所述控制模块940分别与检测模块930和电机模块920信号连接，用于实时读取检测模块930并在所述扭矩值达到设定阈值时控制所述电机模块920断电抱闸、或手动控制所述电机模块920上电启动。
58.以上结合各附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实
施方式。即使对本发明做出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

技术特征：
1.一种韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗装置，其特征在于，包括：脊柱压板，所述脊柱压板的形状与人体的背部脊柱外轮廓相适应、用于贴合在人体的背部脊柱上；固定件，所述固定件与所述脊柱压板连接，用于将所述韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗装置固定于人体上；伸缩肩带，所述伸缩肩带一端与所述固定件连接、另一端卷绕于线盘上，所述线盘的一端连接有同轴从动轮、另一端通过轴承座固定于所述脊柱压板的板体上；盘式电机，所述盘式电机的输出轴上安装有同轴齿轮，所述同轴齿轮与所述同轴从动轮啮合连接；驱动器，所述驱动器与盘式电机信号连接，用于驱动盘式电机启动；电机制动器，所述电机制动器与盘式电机连接，用于在上电启动时使控制所述盘式电机断电抱闸。扭矩传感器，所述扭矩传感器安装于所述盘式电机上，用于实时读取盘式电机的输出扭矩值；控制器，所述控制器分别与所述驱动器、所述扭矩传感器和所述电机制动器信号连接，用于控制所述驱动器工作，以及用于实时读取所述扭矩传感器并在所述输出扭矩值到达设定阈值时控制所述电机制动器上电启动、或手动控制所述电机制动器上电启动。2.根据权利要求1所述治疗装置，其特征在于，还包括：电池，所述电池用于为所述控制器供电，所述电池和控制器分别固定于所述固定件上；所述控制器分别通过rv电线连接所述电机制动器和所述电池。3.根据权利要求1所述治疗装置，其特征在于，所述脊柱压板的顶部设有多个导向分叉，所述多个导向分叉上分别活动连接有一所述伸缩肩带。4.根据权利要求3所述治疗装置，其特征在于，所述脊柱压板表面设有分别导通至各所述导向分叉的埋线槽；所述伸缩肩带的一端从所述线盘上伸出，自埋线槽中分别延伸至所述导向分叉上。5.根据权利要求1所述治疗装置，其特征在于，所述伸缩肩带为弹性带。6.根据权利要求1所述治疗装置，其特征在于，所述脊柱压板为弹性板。7.根据权利要求1所述治疗装置，其特征在于，所述固定件上设有魔术贴结构。8.根据权利要求1所述治疗装置，其特征在于，所述电机制动器采用电磁制动器。9.一种韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗系统，其特征在于，包括：牵引模块，所述牵引模块贴合在人体脊柱上，用于作为施力媒介；电机模块，所述电机模块连接所述牵引模块，用于对向所述牵引模块输出牵拉力；检测模块，所述检测模块与电机模块信号连接、用于实时获取所述电机模块的扭矩值；控制模块，所述控制模块分别与检测模块和电机模块信号连接，用于实时读取检测模块并在所述扭矩值达到设定阈值时控制所述电机模块断电抱闸、或手动控制所述电机模块上电启动。

技术总结
一种韧带骨化症及强直性脊柱炎的治疗装置及系统，治疗装置包括：脊柱压板，固定件，伸缩肩带，盘式电机，驱动器，电机制动器。脊柱压板用于贴合在人体的背部脊柱上；固定件与脊柱压板连接，用于实现治疗装置在人体上的固定；伸缩肩带一端连接所述脊柱压板的板体、另一端卷绕于线盘上，线盘的一端连接有同轴从动轮、另一端通过轴承座固定于脊柱压板的板体上；所述盘式电机的输出轴上安装有同轴齿轮，所述同轴齿轮与所述同轴从动轮啮合连接；所述驱动器与盘式电机信号连接，用于驱动盘式电机启动；所述电机制动器与盘式电机连接，用于在上电启动时使控制所述盘式电机断电抱闸。本发明能够针对患者的实际病情状况准确输出持续稳定、大小适中的牵拉力进行治疗。小适中的牵拉力进行治疗。小适中的牵拉力进行治疗。


技术研发人员：刘欣 王亮 齐恩博 许朋 李津 徐沪济
受保护的技术使用者：上海长征医院
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/23