[发明专利]一种基于人工智能的脊柱侧弯矫形器及其控制方法

说明书

本发明涉及侧弯脊柱矫形设备技术领域，具体涉及一种基于人工智能的脊柱侧弯矫形器，包括左夹板、右夹板、左支撑板、右支撑板、若干个调压模块、若干个压力传感器、控制器、通信模块和服务器，左夹板或右夹板设有矫正部，左夹板和右夹板铰接连接，左支撑板和右支撑板铰接连接，左支撑板和右支撑板内壁设有若干个气囊，气囊分别连接调压模块和压力传感器，矫正部设有检测气囊，服务器接收压力传感器检测数据，根据矫形受力模型下发调压模块的调压方案至控制器。本发明的有益效果是：矫正部支撑在腋下，为患者提供脊柱矫形力，通过驱动机构调整矫正部的位置，动态的改变对患者的矫形力，有助于患者矫形；通过气囊的轮流泄气，降低压疮风险。

技术领域

本发明涉及侧弯脊柱矫形设备技术领域，具体涉及一种基于人工智能的脊柱侧弯矫形器。

背景技术

脊柱侧弯矫形支具应用的力学原理是试图通过施加外力,通过皮肤传向皮下与脊柱相连之骨结构,间接将脊柱推向正常或过度矫正的位置。佩戴脊柱侧弯矫形支具的不良事件：第一，矫形支具坚固，因此皮肤溃疡与压疮是常见并发症，处理：使用可控制的气垫轮流使支具与皮肤间传递压力，使皮肤能够得到休息，能够减少压疮的发生。第二，佩戴支具可能发生的不良事件还体现在其矫形力分散，不能准确直接作用在某个具体椎体上。另外，由于这些矢量作用点与脊柱有一定距离，部分矫形力被分散到脊柱外的组织内，使肌筋膜紧张，肌肉萎缩等情况发生影响发育。鉴于上述问题，有必要研制一种能够动态调整矫正力的智能支具。申请人经过检索，发现中国专利CN211156533U为最接近的现有技术，其公开日为2020年8月4日，公开了一种脊柱侧弯矫形支具，包括有支具本体、固定组件和弹性组件，支具本体前端一侧均匀固定有固定组件，支具本体后端上部安装有弹性组件；支具本体包括有腰部支撑部、臀部支撑部、背部支撑部、肩带、包边衬条、矩形通孔和固定孔，腰部支撑部下部固定有臀部支撑部，腰部支撑部后端上部对称固定有背部支撑部，背部支撑部上部两侧均安装有肩带，腰部支撑部前端一侧安装有包边衬条。其通过在腰部支撑部下部固定臀部支撑部，在腰部支撑部上部固定背部支撑部，提供四点支撑结合支具本体来对脊柱侧弯进行矫正，提高矫正效果，同时避免了单一支撑点对患者的伤害。但其不能动态调整矫正施力大小，对患者的矫形具有不利影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前脊柱侧弯矫形支具不能动态调整矫正施力的技术问题。提出了一种基于人工智能的脊柱侧弯矫形器及其控制方法，本矫形器能够适应患者身高发生一定程度的变化，仍然能够提供预设的矫形施力，对患者矫形有促进作用。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种基于人工智能的脊柱侧弯矫形器，包括左夹板、右夹板、左支撑板、右支撑板、若干个调压模块、若干个压力传感器、控制器、通信模块和服务器，所述左夹板或右夹板设有矫正部，所述左夹板和右夹板铰接连接，所述左支撑板和右支撑板铰接连接，所述左夹板与左支撑板连接，所述右夹板与右支撑板连接，所述左支撑板和右支撑板内壁设有若干个气囊，所述矫正部设有检测气囊，所述检测气囊位于矫正部顶部，若干个所述气囊分别连接一个调压模块和一个压力传感器，所述调压模块调整气囊内的气压，所述压力传感器、调压模块以及通信模块均与控制器连接，所述通信模块与服务器连接，所述服务器接收压力传感器检测数据，根据矫形受力模型下发调压模块的调压方案至控制器。左支撑板和右支撑板支撑在患者的髋部，左夹板和右夹板夹在患者胸部和腰部，矫正部支撑在腋下，为患者提供脊柱矫形力。通过检测气囊能够检测矫正部是否给予患者足够的矫形力。通过气囊的气压调整，调整对患者的作用力，从而动态改变对脊柱的作用力，提供动态调整的矫形力，通过气囊的轮流泄气，能够使对应位置的皮肤得到休息。