[发明专利]一种具有矫治力系动态调控功能的智能脊柱矫形器

说明书

本发明公开了一种具有矫治力系动态调控功能的智能脊柱矫形器，所述智能脊柱矫形器包括：上部施力连接板、下部施力连接板、中部矫正连接板、前侧柔性连接件、后侧柔性连接件、前侧驱动机构以及后侧驱动机构。本发明的智能脊柱矫形器相比传统矫形器产品，能根据患者的病情和矫治历程，通过驱动控制器控制张紧力对前后两根缆绳进行牵拉，对佩戴者进行动态治疗。本发明专利通过微型电机收缩缆绳，具有柔性可穿戴、轻量化特点，不会对佩戴者的躯干的日常运动产生阻碍，不影响其日常活动，提高了舒适性，提升用户体验。

技术领域

本申请涉及一种康复辅助器具，具体涉及一种用于脊柱侧凸矫治的智能矫形器，具有矫治力系实时监测与矫治力系动态调控功能。

背景技术

脊柱为人体的中轴骨骼，是身体的支柱，有负重、减震、保护和运动等功能。正常人的脊柱从背面或前面看是直的。如果脊柱向左或向右偏离了这条中轴线，使脊柱向侧方弯曲成“C”形或“S”形，即称为脊柱侧凸。脊柱侧凸是脊柱畸形最常见的疾病之一，发病率高达0.5％-3％，全球患者估计有1200万人，中国至少超过300万人。

脊柱侧凸好发于青少年，特别是女性，对患者的生理、心理和生活质量都会产生影响。在生理上，较重的脊柱侧凸则会影响青少年的生长发育，使身体变形，如不及时治疗，将发展成严重的畸形，进而影响心肺功能，甚至累及脊髓造成瘫痪。在心理上，侧凸患者表现出缺乏自信，对自身体型的认可度偏低，导致患者存在一定的心理疾病、社会隔离、工作机会受限、低结婚率等问题。

对于重度脊柱侧凸应当采用手术治疗手段进行干预，但手术风险较大，并且存在较高的并发症。

矫形器矫正是脊柱侧凸最主要和最可靠的非手术治疗手段。但是，传统矫形器制作通常需要个性化定制，耗时耗力，并且污染环境，其质量和临床矫治效果严重依赖技师经验；并且，脊柱侧凸矫治是一个长期过程，随着使用者生理条件变化和矫治历程发展，其矫治力系会发生显著变化，从而导致矫治效果不佳。虽然临床上一般每3个月就重新定制，但仍然无法提供持续稳定的矫治作用，还会造成资源浪费和成本上升。

脊柱侧凸的同时伴随着脊柱椎体的旋转，而传统矫形器无法提供可控的去旋转矫治力，无法实现精准的脊柱序列的去旋转，导致较高的矫治失败率。

目前，矫形器结合施罗斯矫形操在临床上表现出良好的治疗效果，但是传统矫形器往往限制脊柱侧弯患者的身体运动。

因此，开发具有矫治力系动态调控的矫形器，提升穿戴者躯干运动能力，提供持续稳定的矫治作用，并能根据矫治历程发展进行矫治力系的动态调整，是矫形器智能化的发展方向。而专利201510404894.5提出的一种“主动式脊柱康复治疗智能矫形器”虽然能够通过力矩控制对使用者持续施加矫正力的作用，但该设备为外骨骼式的刚性结构，体积庞大、重量较大，穿戴使用不便、舒适性差、不美观，不符合矫形器轻量化、品质化的临床需求。

目前现有矫形器之所以必须采用体积庞大的刚性结构主要是因为矫形器必须要与人体结构吻合，并保持稳固。而本发明则提出了一种既不需要庞大刚性结构又可以保持与人体稳固贴合的矫形器。

发明内容

针对现有技术中存在的矫形器体积庞大，重量大，无法实现长期使用，必须不断定制的问题，本发明提出了一种既能够保证结构稳固、实现与人体贴合，又不需要重复进行矫正定制的矫形器。

此外，本发明克服了传统脊柱侧凸矫形器不能根据矫形历程发展和日常活动需求对矫治力系进行精准动态调控的不足。本发明的新型的智能脊柱侧凸的矫形器，通过缆绳式牵拉方式，采用三角形牵拉方式，结合自动控制实现了矫治力系的持续性与稳定性，并可根据日常活动状态进行脊柱侧凸矫治力系的动态控制，进而加快脊柱侧凸的矫治历程，实现脊柱侧凸的康复治疗。比如，通过在控制模块预设控制模式，根据医生的矫正要求通过力的大小与变化来控制输出。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：