CN220938052U - 基于惯性传感器的脊柱形态监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于惯性传感器的脊柱形态监测装置，包括：柔性带，所述柔性带包括相连的第一柔性带和第二柔性带，所述第一柔性带沿着竖直方向设置，所述第二柔性带沿着横向方向设置；所述柔性带的背面设有魔术贴层或双面胶层，用于贴合在用户的背部；所述第一柔性带和第二柔性带上均设置有惯性传感器，第一柔性带上的惯性传感器的数量大于等于2个，所述惯性传感器用于监测对应位置的三维角度和位置；智能终端，接受并处理所述惯性传感器采集的数据，得到用户的脊柱三维角度和位移数据并显示结果。本装置携带方便，操作简单，佩戴者活动不受限制，随时都可以佩戴在身上实现实时监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及一种基于惯性传感器的脊柱形态监测装置。
背景技术
脊柱侧凸是一种三维的脊柱躯干扭转异常，包括冠状面上的侧凸、水平面上椎体的旋转和矢状面上生理曲度的改变。当脊柱正位片Cobb角大于10°并伴有椎体旋转时即可诊断为脊柱侧凸。最常见的脊柱侧凸类型是青少年特发性脊柱侧凸(AdolescentIdiopathic Scoliosis,AIS)，占脊柱侧凸的80％。它是指发生在10-18岁青少年中的不明原因的脊柱侧向弯曲。
AIS起病隐匿，在青少年生长发育的任何时间点都可能进展，尤其是在***初始阶段。目前AIS的治疗主要由保守治疗和手术治疗两大手段，保守治疗有支具、医疗体操、牵引、手法等，医疗体操在控制脊柱侧凸进展方面也初步得到验证。2011年，国际脊柱侧凸矫形和康复治疗协会(SOSORT)指南推荐，Cobb角10°～20°度者推荐医疗体操；20°～45°，推荐矫形支具治疗，同时配合医疗体操；>45°则推荐手术治疗。医疗体操使用人群广泛。
AIS起病隐匿，很大部分患者确诊时病情已经很严重，早期发现至关重要。此外，那些确诊用户，他们大多处于初中和高中学习阶段，学业十分繁忙，频繁到医院就医难度很大。居家医疗体操矫正训练是最适当的选择，但如何实时监测脊柱的形态是亟待解决的问题。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点和不足，本实用新型提供一种能获取用户脊柱是否侧凸的基于惯性传感器的脊柱形态监测装置。
(二)技术方案
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于惯性传感器的脊柱形态监测装置，包括：
柔性带，所述柔性带包括相连的第一柔性带和第二柔性带，所述第一柔性带沿着竖直方向设置，所述第二柔性带沿着横向方向设置；所述柔性带的背面设有魔术贴层或双面胶层，用于贴合在用户的背部；
所述第一柔性带和第二柔性带上均设置有惯性传感器，第一柔性带上的惯性传感器的数量大于等于2个，所述惯性传感器用于监测对应位置的三维角度和位置；
智能终端，接受并处理所述惯性传感器采集的数据，得到用户的脊柱三维角度和位移数据并显示结果。
可选地，所述惯性传感器可拆卸地安装在所述柔性带上。
可选地，所述惯性传感器通过卡扣、搭扣或魔术贴粘接方式设置在所述第一柔性带和第二柔性带上。
可选地，在使用时，所述第一柔性带上的其中一个惯性传感器对应设置在用户脊柱已知的发生侧弯的位置，所述第一柔性带上的另一个惯性传感器对应设置在脊柱其他位置，所述第二柔性带上的惯性传感器对应设置在用户的肩膀所对应的位置。
可选地，所述第一柔性带和第二柔性带上均设置有多个惯性传感器，形成惯性传感器阵列。
可选地，所述智能终端为手机、平板电脑或计算机。
可选地，所述惯性传感器采集的数据通过无线连接方式传输给智能终端。
可选地，无线连接方式为蓝牙、WIFI、或433MHz网络协议。
(三)有益效果
本实用新型的基于惯性传感器的脊柱形态监测装置，通过惯性传感器监测其所在位置测量点的三维角度和位置，从而可以评估当前侧凸的具体情况，在使用本装置的过程中，当用户根据医生的建议，做完矫正姿态训练后，可以再次监测，从而判断矫正是否有效果；在矫正训练过程中，智能终端以图形或声音等方式将用户矫正训练动作与医生建议目标动作的差距反馈给用户，使矫正训练更为有效和方便快捷。本装置携带方便，操作简单，佩戴者活动不受限制，随时都可以佩戴在身上实现实时监测。
附图说明
图1为本实用新型的基于惯性传感器的脊柱形态监测装置结构示意图。
【附图标记说明】
1、第一柔性带；2、第二柔性带；3、惯性传感器；4、智能终端。
具体实施方式
为了更好地解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
如图1所示，一种基于惯性传感器的脊柱形态监测装置，包括柔性带，其中柔性带包括相连的第一柔性带1和第二柔性带2，第一柔性带1沿着竖直方向设置，第二柔性带2沿着横向方向设置；第一柔性带1和第二柔性带2的背面设有魔术贴层或双面胶层，用于贴合在用户的背部(脊柱上和肩部或腰部)；第一柔性带1和第二柔性带2上均设置有惯性传感器3，惯性传感器3用于监测其对应位置的三维角度和位移。其中第一柔性带1上的惯性传感器3的数量大于等于2个。基于惯性传感器的脊柱形态监测装置还包括智能终端4，其通过无线连接方式接受并处理惯性传感器3采集的数据，得到用户的脊柱三维角度和位移数据并显示结果。
在一实施方式中，惯性传感器3可拆卸地安装在第一柔性带1和第二柔性带2上，通过可拆卸安装，如通过卡扣、搭扣或魔术贴粘接方式设置在所述第一柔性带1和第二柔性带2上。可以根据需要调整惯性传感器3的安装位置。具体地，第一柔性带1上设置有至少两个惯性传感器3。在使用时，第一柔性带1上的其中一个惯性传感器3对应设置在用户脊柱已知的发生侧弯的位置，第一柔性带1上的另一个惯性传感器对应设置在脊柱其他位置，第二柔性带2上的惯性传感器对应设置在用户的肩膀所对应的位置。在其他实施方式中，第一柔性带1和第二柔性带2上均设置有多个惯性传感器3，形成惯性传感器阵列。采用阵列方式布置惯性传感器，从而得到更好的空间分辨率，传感器越密集，分辨率越高，得到的脊柱侧凸变形精准度越高。
在一实施方式中，智能终端4为手机、平板电脑或计算机。惯性传感器3采集的数据通过无线连接方式传输给智能终端4。具体的，无线连接方式为蓝牙、WIFI、或433MHz网络协议。采用无线连接方式进行通讯，结合本装置的佩戴方式简单，用户可以坐着也可以随意行走，行走方式可以比较随意，不限制活动自由，检测起来比较灵活实用。
本实用新型的基于惯性传感器的脊柱形态监测装置，由于第一柔性带和第二柔性带通过魔术贴层或双面胶层贴合在用户身上，使用方便简单，通过惯性传感器监测其所在位置测量点的位置和三维角度变化。通过多个惯性传感器监测多个位置测量点的位置和三维角度变化。在用户已经发生脊柱侧凸的情况，其中一个惯性传感器位于已知的预先设置的测量点(例如B点)，通过已知位置点相对于另外两个惯性传感器所在测量点(A、C点)连成的直线，可以判断B点相对于AC直线的位置，从而可以评估当前侧凸的具体情况，在使用本装置的过程中，当用户根据医生的建议，做完矫正姿态训练后，可以再次监测，从而判断矫正训练是否有效果。惯性传感器和智能终端采用无线方式，并通过智能终端以图形或声音等方式将用户矫正训练动作与医生建议目标动作的差距反馈给用户，携带方便，操作简单，佩戴者活动不受限制，随时都可以佩戴在身上，可以实现实时监测，使矫正训练更为有效。
另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
需要理解的是，以上对本实用新型的具体实施例进行的描述只是为了说明本实用新型的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，但本实用新型并不限于上述特定实施方式。凡是在本实用新型权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于惯性传感器的脊柱形态监测装置，其特征在于，包括：
柔性带，所述柔性带包括相连的第一柔性带和第二柔性带，所述第一柔性带沿着竖直方向设置，所述第二柔性带沿着横向方向设置；所述柔性带的背面设有魔术贴层或双面胶层，用于贴合在用户的背部；
所述第一柔性带和第二柔性带上均设置有惯性传感器，其中所述第一柔性带上的惯性传感器的数量大于等于2个，所述惯性传感器用于监测对应位置的三维角度和位置；
智能终端，接受并处理所述惯性传感器采集的数据，得到用户的脊柱三维角度和位移数据并显示结果。
2.根据权利要求1所述的基于惯性传感器的脊柱形态监测装置，其特征在于，所述惯性传感器可拆卸地安装在所述柔性带上。
3.根据权利要求2所述的基于惯性传感器的脊柱形态监测装置，其特征在于，所述惯性传感器通过卡扣、搭扣或魔术贴粘接方式设置在所述第一柔性带和第二柔性带上。
4.根据权利要求3所述的基于惯性传感器的脊柱形态监测装置，其特征在于，所述第一柔性带上的其中一个惯性传感器对应设置在用户脊柱已知的发生侧弯的位置，所述第一柔性带上的另一个惯性传感器对应设置在脊柱其他位置，所述第二柔性带上的惯性传感器对应设置在用户的肩膀所对应的位置。
5.根据权利要求1所述的基于惯性传感器的脊柱形态监测装置，其特征在于，所述第一柔性带和第二柔性带上均设置有多个惯性传感器，形成惯性传感器阵列。
6.根据权利要求1所述的基于惯性传感器的脊柱形态监测装置，其特征在于，所述智能终端为手机或计算机。
7.根据权利要求6所述的基于惯性传感器的脊柱形态监测装置，其特征在于，所述惯性传感器采集的数据通过无线连接方式传输给智能终端。
8.根据权利要求7所述的基于惯性传感器的脊柱形态监测装置，其特征在于，无线连接方式为蓝牙、WIFI、或433MHz网络协议。
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