CN112869298A - 一种能够监测足底压力、自动智能充放气的跟痛症鞋垫 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种能够监测足底压力、自动智能充放气的跟痛症鞋垫，包括形成足部轮廓且足掌端开口的气垫圈和夹层，夹层固定于气垫圈的内侧；气垫圈为弹性材料，其气垫圈充气后的厚度大于夹层的厚度；夹层上表面设置有至少一个压力监测部件，用以监测足跟所受压力信息；夹层内设置有：一储存处理部件，用以接收并处理压力信息，并发送信号；一充气部件，用以接收信号，向气垫圈充气；和一供电部件，连接压力监测部件、储存处理部件和充气部件；气垫圈上设置有一放气部件。本发明提供的跟痛症鞋垫能够将患者足跟的边缘通过具有弹性的气垫圈支撑，从而避免患者足跟接触鞋底引起的疼痛，使患者行走过程中较为舒适，提升患者的生活质量。
Description
技术领域
本发明涉及跟痛症治疗设备技术领域，尤其涉及一种能够监测足底压力、自动智能充放气的跟痛症鞋垫。
背景技术
跟痛症是多种慢性疾患所致的足跟跖面疼痛，步行或站立时疼痛加重，肥胖者多见，常见于中老年人，特别是45岁～60岁发病最多。临床主要以单足或双足跟部在站立或行走时疼痛为主要特征，给日常生活带来极大的影响。
引起跟痛症的原因主要分为两种：1)长期站立工作的慢性劳损，例如保安等职业，长期的站立工作或者不正确的锻炼姿势会引起跖腱膜的慢性劳损，最终引起慢性的验证，导致足跟疼痛；2)对于年纪稍大的中老年人，局部的跖腱膜或者脂肪垫退化会导致慢性炎症的形成，导致足跟疼痛。跟痛症影响患者的日常生活，严重降低了患者的生活质量。
目前跟痛症的治疗以保守治疗为主，通过口服消炎镇痛的药物，坚持对足部的热敷以及按摩等措施，缓解足跟疼痛的症状。在需要出行时，穿一些鞋底较为柔软的鞋子或使用较为柔软的鞋垫，缓解足跟部的疼痛。
现有针对跟痛症设计的鞋垫一般采用硅胶或其他柔软的材质，在患者足跟着地的时候分散足跟承受的压力，缓解疼痛。但是通过弹性材料缓震，其具有很大的不精准性，且存在矫治静态化、主动防护弱、个体适配差等缺点。因此，需要一种新型的、能根据个体足跟压力定制的跟痛症鞋垫。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提供一种能够对足底压力进行监测、针对不同患者足跟承受压力自动智能充气的跟痛症鞋垫。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
本发明提供了一种能够监测足底压力、自动智能充放气的跟痛症鞋垫，包括形成足部轮廓且足掌端开口的气垫圈和夹层，夹层固定于气垫圈的内侧；气垫圈为弹性材料，其气垫圈充气后的厚度大于夹层的厚度；
夹层上表面设置有至少一个压力监测部件，用以监测足跟所受压力信息；
夹层内设置有：
一储存处理部件，用以接收并处理压力信息，并发送信号；
一充气部件，用以接收信号，向气垫圈充气；和
一供电部件，连接压力监测部件、储存处理部件和充气部件；
气垫圈上设置有一放气部件。
进一步地，夹层固定于气垫圈对应于足跟部部分的内侧。
进一步地，压力监测部件为薄膜压力传感器。
进一步地，薄膜压力传感器设置于夹层对应足底筋膜靠近足部内侧的位置。
进一步地，充气部件为直流微型充气泵。
进一步地，供电部件为可拆卸更换的直流电源。
进一步地，供电部件上设置有一电源开关。
进一步地，放气部件为设置于气垫圈侧壁上的放气阀。
进一步地，放气部件为设置于气垫圈侧壁上的微型气塞。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明提供的能够监测足底压力、自动智能充放气的跟痛症鞋垫，通过设置气垫圈和与气垫圈连接的夹层，在夹层内设置压力监测部件和充气部件等，在监测到压力大于设定的阈值时，即可启动充气部件对气垫圈充气，在气垫圈充气后，夹层厚度小于气垫圈厚度，夹层即被气垫圈支持处于悬空状态，避免患者足跟部接触较为硬的夹层，而患者足跟的边缘被具有弹性的气垫圈支撑，从而避免患者足跟接触鞋底引起的疼痛，使患者行走过程中较为舒适，提升跟痛症患者的生活质量。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的能够监测足底压力、自动智能充放气的跟痛症鞋垫的俯视图；
图2为本发明一实施例提供的能够监测足底压力、自动智能充放气的跟痛症鞋垫的侧视图；
图3为本发明一实施例提供的能够监测足底压力、自动智能充放气的跟痛症鞋垫的俯视图；
图4为本发明一实施例提供的能够监测足底压力、自动智能充放气的跟痛症鞋垫的侧视图；
其中的附图标记为：1-气垫圈，2-夹层，3-压力监测部件，11-放气阀，12-微型气塞，21-储存处理部件，22-充气部件，23-供电部件，231-电源开关。
具体实施方式
本发明提供了一种能够监测足底压力、自动智能充放气的跟痛症鞋垫。
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明以使更好地理解本发明，但不限制本发明的范围。
实施例1
如图1～图2所示，本实施例提供了一种能够监测足底压力、自动智能充放气的跟痛症鞋垫，包括形成足部轮廓且足掌端开口的气垫圈1和夹层2，夹层2固定于气垫圈1的内侧；气垫圈1为弹性材料，且气垫圈1充气后的厚度大于夹层2的厚度；即气垫圈1充气后可对夹层2起到支撑作用，患者的足跟在气垫圈1未充气时与夹层2接触，充气后足跟的边缘与气垫圈1接触；
夹层2固定于气垫圈1对应足跟部部分的内侧，夹层2的上层和下层均与气垫圈1外壁连接。
夹层2上层的外侧设置有至少一个压力监测部件3，用以监测足跟所受压力信息。
压力监测部件3为薄膜压力传感器。薄膜压力传感器设置于夹层2对应足底筋膜靠近足部内侧的位置，即足跟的中线靠近足部内侧的位置。
夹层2内设置有：
储存处理部件21，用以接收并处理压力信息，并发送信号；
充气部件22，用以接收信号，向气垫圈1充气；和
供电部件23，连接压力监测部件3、储存处理部件21和充气部件22；
气垫圈1上设置有一放气部件。
充气部件22为直流微型充气泵；供电部件23为可拆卸更换的直流电源，例如纽扣电池或可充电电池等，其为储存处理部件21、充气部件22和压力监测部件3提供电源；
储存处理部件21为IC芯片，其可接收压力监测部件3监测到的足跟与夹层2接触产生的压力信息，储存处理部件21内可预先设置压力的阈值，若该压力信息大于预先设置的压力阈值，则发送信号给充气部件22使其开始向气垫圈1充气；充气一段时间后，若压力信息小于预先设置的压力阈值，则停止发送信号给充气部件22。应当理解的是，储存处理部件21也可选用PCB电路板等现有技术中其他的处理元件。
储存处理部件21上设置有蓝牙，可连接终端，终端可为手机、笔记本电脑和智能手表等。储存处理部件21可将其中收集到的压力信息保存并上传至终端进行观察和保存，以供跟痛症患者参考何种运动幅度会导致足跟部与夹层2间的压力过大，实施观察压力信息和足跟疼痛的对应关系，有利于患者及时调整行走速度等，避免足跟部压力过大而导致根痛症恶化和疼痛。
储存处理部件21内压力阈值的设置可根据患者足跟的痛感具体设置，例如酸痛、轻微刺痛、周期疼痛、剧烈疼痛、难以行走以及难以站立等不同等级的痛感，根据不同的痛感预先设置不同的压力阈值，疼痛较轻的患者使用压力阈值较高的鞋垫，在足跟与夹层2产生的压力较大时，启动充气部件23进行充气；疼痛严重的患者使用压力阈值较低的鞋垫，在足跟与夹层2间产生较小的压力时就启动充气部件23进行充气，使气垫圈1对足跟起到支撑作用。
供电部件23上设置有一电源开关231，电源开关231设置于夹层2的上层内，应当理解的是，夹层2因为强度较高的塑料或其他材质，能够在气垫圈1未充气时支撑足部，且保护其内设置的储存处理部件21、充气部件22和供电部件23等部件。夹层2上层内设置有相应的通孔，用于拆卸更换供电部件23；电源开关231可设置为现有技术中的任意开关，例如滑轨式的开关或按钮式的开关，以不影响鞋垫的穿戴使用为前提即可。
供电部件23上也可不设置电源开关231，作为可拆卸更换的直流电源，供电部件23内装上电池，即可使储存处理部件21、充气部件22压力监测部件3启动工作，拆除供电部件23，即停止工作。
需要说明的是，在满足各部件工作正常的前提下，压力监测部件3、供电部件23、储存处理部件21和充气部件22的距离应尽量缩小，使夹层2的所占面积缩小，缩减功能装置的体积，避免冗余，便于鞋垫的穿戴使用。
在本优选的实施例中，放气部件为设置于气垫圈1侧壁上的放气阀11，需手动打开放气阀11进行放气。放气阀具体设置为在气垫圈1侧壁上的一通孔和一螺栓，通孔内壁和螺栓上设置有匹配的螺纹，且螺栓的根部还设置有用于使放气阀11密封的密封圈，避免气垫圈11漏气。应当理解的使，放气阀11也可设计为现有技术中任意能够密封气垫圈1的形式，并且打开后能使气垫圈1放气，使鞋垫回到未使用的状态。
在使用本实施例提供的跟痛症鞋垫时，在供电部件23、压力监测部件3、储存处理部件21和充气部件22正常的情况下，患者将鞋垫放置入鞋中，显而易见的是，鞋垫的大小设置有不同规格，即气垫圈1和夹层2设置有不同规格，具体根据实际的鞋码设计；然后启动电源开关231，供电部件23、压力监测部件3、储存处理部件21和充气部件22进入工作状态；然后患者将患有跟痛症的足部放入鞋中，穿戴完毕后站立，由于此时气垫圈1未充气，患者的足跟与夹层2的上层接触，并接触压力监测部件3，压力监测部件3获取患者足部与夹层2接触的压力，并将该压力信息传送至储存处理部件21，储存处理部件21将该压力信息与预先设置好的压力阈值进行比较，若实际压力大于压力阈值，储存处理部件21发送信号至充气部件22，充气部件22启动对气垫圈1进行充气，气垫圈1充气后，逐渐对夹层2起到支撑作用，使夹层2浮空，并逐渐使患者的足部与夹层2分隔，使患者的足部与压力监测部件3不接触，此时，压力监测部件3浮空，故其监测到的压力逐渐减小，当储存处理部件21判断压力信息小于预先设置的压力阈值时，停止发送信号给充气部件22，充气部件22停止工作，气垫圈1充气完成。
由于气垫圈1的支撑，患者足跟的边缘与气垫圈1接触，疼痛的部分不与鞋垫接触，不承受身体重量，因此，能够缓解跟痛症的痛感。
在患者进行跳跃或跑步时，对鞋垫的冲击力和压力增大，会使气垫圈1压缩，在气垫圈压缩的过程中，若患者足跟与夹层2接触，则证明气垫圈1中的气体不足以支撑患者在跳跃或跑步中的压力，夹层2上层外侧的压力监测部件3监测到压力变化并发送至储存处理部件21，储存处理部件21将该压力与预先设置的压力阈值进行比较，若大于压力阈值，启动充气部件23继续充气，最终使气垫圈1能够支持患者在跳跃或跑步时的压力，保证足跟不会与夹层2接触，从而减轻患者跟部的疼痛。
显而易见的是，患者进行跳跃或跑步时气垫圈1内的气体多于行走时气垫圈1内的气体，此时气垫圈1内的气体1能够保证患者无论是跑步还是行走，足跟部都被气垫圈1支撑，不与夹层2或鞋底接触，因此，患者在从跑步转换为行走后，不需对气垫圈1放气。
在使用完毕后，可将跟痛症鞋垫从鞋中取出，并关闭电源开关231，若未设置电源开关231，则拆除供电部件23中的直流电源；然后打开放气阀11，挤压气垫圈1即可使气垫圈1放气，气垫圈1放气后鞋垫体积缩小，便于下次使用。
由于本实施例提供的跟痛症鞋垫能够根据足跟与夹层2间产生的压力判断是否进行充气，因此，对于不同体重的患者以及跟痛症痛感程度不同的患者可进行根据个体足跟压力和痛感的充气支撑，个体适配性较好。
实施例2
如图3～图4所示，本实施例提供的跟痛症鞋垫中的放气部件为设置于气垫圈1侧壁上的微型气塞12，其他部件的设置与实施例1中相同。
微型气塞12为设置于气垫圈1侧壁上的硅胶或橡胶材质的气塞，且其间设置有微小的气孔。
微型气塞12的直径较小，并且满足气垫圈1受压力挤压时，微型气塞12能够放出气垫圈1内的气体；在气垫圈1未受压力时，微型气塞12由于气垫圈1的弹性以及自身为硅胶或橡胶材质，使微型气塞12关闭，气垫圈1保持密闭，不再通过微型气塞12放气。
在患者使用本实施例提供的跟痛症鞋垫行走时，气垫圈1处于充气状态并支撑患者足跟部，当患者踩下时，气垫圈1受到压力，使微型气塞12受到正压并打开，放出部分气垫圈1内的气体，当气垫圈1内气体放出一定量时，气垫圈1的厚度小于夹层2的厚度，气垫圈1不再支撑足跟，足跟与夹层2接触，此时压力监测部件3与足跟接触并监测到压力变化并发送至储存处理部件21，储存处理部件21将该压力变化与预先设定好的压力阈值比较，若大于压力阈值则发送信号给充气部件22进行充气，使气垫圈1中气体增加。在患者提起足部时，气垫圈1未受到压力，微型气塞12未受到气体压力并关闭，不再放出气垫圈1中的气体。在上述的循环中，通过微型气塞12的放气与充气部件22的充气，使气垫圈1内的气体水平根据患者足跟部的压力维持在一个稳定的水平，且气垫圈1内气体过多时，微型气塞12受到正压，可排出气垫圈1内多余的气体。
本领域技术人员应当了解，微型气塞12的个数及其内气孔大小的设置应与充气部件22的充气速率进行匹配，以维持气垫圈1内的气体水平。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (9)
1.一种能够监测足底压力、自动智能充放气的跟痛症鞋垫，其特征在于，包括形成足部轮廓且足掌端开口的气垫圈(1)和夹层(2)，所述夹层(2)固定于所述气垫圈(1)的内侧；所述气垫圈(1)为弹性材料，且所述气垫圈(1)充气后的厚度大于所述夹层(2)的厚度；
所述夹层(2)上表面设置有至少一个压力监测部件(3)，用以监测足跟所受压力信息；
所述夹层(2)内设置有：
一储存处理部件(21)，用以接收并处理所述压力信息，并发送信号；
一充气部件(22)，用以接收所述信号，向所述气垫圈(1)充气；和
一供电部件(23)，连接所述压力监测部件(3)、储存处理部件(21)和所述充气部件(22)；
所述气垫圈(1)上设置有一放气部件。
2.根据权利要求1所述的跟痛症鞋垫，其特征在于，所述夹层(2)固定于所述气垫圈(1)对应于足跟部部分的内侧。
3.根据权利要求1所述的跟痛症鞋垫，其特征在于，所述压力监测部件(3)为薄膜压力传感器。
4.根据权利要求3所述的跟痛症鞋垫，其特征在于，所述薄膜压力传感器设置于所述夹层(2)对应足底筋膜靠近足部内侧的位置。
5.根据权利要求1所述的跟痛症鞋垫，其特征在于，所述充气部件(22)为直流微型充气泵。
6.根据权利要求1所述的跟痛症鞋垫，其特征在于，所述供电部件(23)为可拆卸更换的直流电源。
7.根据权利要求1所述的跟痛症鞋垫，其特征在于，所述供电部件(23)上设置有一电源开关(231)。
8.根据权利要求1所述的跟痛症鞋垫，其特征在于，所述放气部件为设置于所述气垫圈(1)侧壁上的放气阀(11)。
9.根据权利要求1所述的跟痛症鞋垫，其特征在于，所述放气部件为设置于所述气垫圈(1)侧壁上的微型气塞(12)。
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