用于平衡功能训练与评估的测力鞋的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种医疗康复器械，特别涉及一种用于平衡功能训练与评估的测力 鞋。
【背景技术】
[0002] 据统计，我国脑血管病、帕金森病、颅脑外伤、脊髓损伤年发病率各为219/10万、 100/10万、55. 4/10万和6/10万。而且由于老龄化、自然灾害频发和意外事故增加的缘故， 发病率在逐年增加。这些疾病和损伤会造成平衡功能障碍，乃至残疾。以目前存活的320~ 400万脑血管病重残患者为例，平衡功能障碍是主要致残因素之一。多个循证医学证据表 明，平衡功能练习是改善功能的重要方式，而对平衡功能进行功能评定则是训练的前提和 总结疗效的必要措施。
[0003] 国外发展平衡评定/训练系统多年，较先进的产品有ultracare和Biodex平衡测 试训练系统等，国内平衡评定和训练的数字化设备发展则相对滞后，专利多局限为基础评 定/训练设备。此类产品此都采用体积很大的测力平台，占用体积，不方便运输，而且以往 的功能训练产品往往缺乏和视觉反馈训练，训练激发不起训练者的兴趣，使被训者对训练 显得没有信心。这种长期而乏味的训练，影响康复进程，导致康复效果不理想。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的，就在于解决上述问题，提供一种配合步行功能训练装置使用的用 于平衡功能训练与评估的测力鞋。
[0005] 本发明的目的是这样实现的：一种用于平衡功能训练与评估的测力鞋，包括前半 鞋、后半鞋、前鞋垫、后鞋垫和足底压力传感器，前半鞋和后半鞋滑套相连可相对滑动形成 不同的鞋码，前鞋垫设置在前半鞋内，后鞋垫设置在后半鞋内，足底压力传感器设置在后鞋 垫内。
[0006] 所述足底压力传感器为两个，一个设置在后鞋垫的前端，另一个设置在后鞋垫的 后端。
[0007] 所述前鞋垫内还设有无线发送模块，该无线发送模块与足底压力传感器电信相 连。
[0008] 所述前半鞋和后半鞋分别由硬质鞋底和软质鞋面组合构成，在两硬质鞋底上分别 设有可相互滑套相连的滑槽和滑轨。
[0009] 所述前鞋垫为缓冲垫。
[0010] 本发明的测力鞋配合平衡功能训练装置使用。可实现个性化减重步态训练。可以 使患者在舒适的减重环境下进行下肢康复训练，适用于脑卒中患者，肌肉萎缩、神经损伤、 运动损伤等引起下肢运动障碍患者的康复训练。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明用于平衡功能训练与评估的测力鞋的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 参见图1，本发明用于平衡功能训练与评估的测力鞋，包括前半鞋1、后半鞋2、前 鞋垫3、后鞋垫4、缓冲器5、前端足底压力传感器6、后端足底压力传感器7、无线发送模块 8、定位旋钮9。前半鞋和后半鞋滑套相连可相对滑动形成不同的鞋码，前鞋垫设置在前半鞋 内，后鞋垫设置在后半鞋内，足底压力传感器设置在后鞋垫内。
[0013] 本发明中的前半鞋和后半鞋分别由硬质鞋底和软质鞋面组合构成，在两硬质鞋底 上分别设有可相互滑套相连的滑槽和滑轨。
[0014] 本发明中的后鞋垫内还设有无线发送模块8,该无线发送模块与足底压力传感器 电信相连，并与平衡功能训练装置的控制器无线通信相连，通过控制器将人体施加在脚上 的压力传输至平衡功能训练装置的操作显示器显示，图中所示，9为定位旋钮，用于前半鞋 和后半鞋之间滑动后的定位固定。
[0015] 本发明中的前鞋垫为缓冲垫。
[0016] 本发明用于平衡功能训练与评估的测力鞋分左右对称设计制造，使用时让人穿在 脚上进行步行训练。特别是用于偏瘫患者、运动损伤患者等重症肢体活动能力差的患者，在 减重状态下进行步行训练，步行中产生的压力由足底压力传感器捕捉并通过无线发送模块 发送到平衡功能训练装置的控制器，再通过控制器将人体施加在脚上的压力传输至平衡 功能训练装置的主机进行评估，并送操作显示器显示，可以即时了解患者下肢的平衡能力 和身体状态，有利于进行康复训练。
[0017] 该平衡训练评估鞋可以对人在步行器上的位置进行监测，以便对人在减重步行训 练情况下的动态平衡状况进行评估。被训者双脚穿上该鞋，当左脚的重量压力传感器之和 大于右脚，说明人的站位靠左。当右脚的重量压力传感器之和大于左脚，说明人的站位靠 左，采用此方法不仅可以监测人在减重步行训练情况下的动态平衡状况，还可以认为纠正 人的站位以实现更合理的下肢步行减重训练。为了能够对患者进行动态评估，在步行范围 内，根据患者的步幅大小作出标记，使患者在步行器上训练时脚的位置达到标记时再进行 迈脚以建立患者重力平衡的中心作为平衡训练参考点进行动态评估训练。
[0018] 患者动态平衡测试过程中的重心变化是动态姿势图参数评估的基础，在下面所述 参数的计算中都要用到，一般人体重心（centerofgratitude,C0G)在第二骶骨前。该系 统中的重心投影指的是人体重心在步幅标记中心的的投影，由于人体慢速步行平衡过程中 的侧向力很小，因此人体重心投影位置测试原理就可以简化为：
[0019] X= [(Fa+Fb) ?T1-(F^Fd) ?TJ?L/(G? (T^Tr))
[0020] y= [ (Fb ?I\+FD ?Tr) - (Fa ?I\+Fc ?Tr) ] ?MAG? 〇\+Tr))
[0021] 式中，L为0(0点为左右步行器检测平台中心）到传感器的X轴的距离，M为0点 到传感器的Y轴的距离，G为减重后的患者人体的重量，FA，FB，FC，FD分别为四个传感 器的读数的平均值，受力大小通过传感器测得，式中T1为左侧步行器上有力作用的时间，I； 为右侧步行器上有力作用的时间。
[0022] 额状面摆动频率变化算法为：由上述动态平衡测试过程中的重心变化，再根据病 人重心投影从左侧区域移动到右侧区域以及从右侧区域移动到左侧区域的次数与时间之 比，即：
【主权项】
1. 一种用于平衡功能训练与评估的测力鞋，其特征在于：包括前半鞋、后半鞋、前鞋 垫、后鞋垫和足底压力传感器，前半鞋和后半鞋滑套相连可相对滑动形成不同的鞋码，前鞋 垫设置在前半鞋内，后鞋垫设置在后半鞋内，足底压力传感器设置在后鞋垫内。
2. 根据权利要求1所述的用于平衡功能训练与评估的测力鞋，其特征在于：所述足底 压力传感器为两个，一个设置在后鞋垫的前端，另一个设置在后鞋垫的后端。
3. 根据权利要求2所述的用于平衡功能训练与评估的测力鞋，其特征在于：所述前鞋 垫内还设有无线发送模块，该无线发送模块与足底压力传感器电信相连。
4. 根据权利要求1所述的用于平衡功能训练与评估的测力鞋，其特征在于：所述前半 鞋和后半鞋分别由硬质鞋底和软质鞋面组合构成，在两硬质鞋底上分别设有可相互滑套相 连的滑槽和滑轨。
5. 根据权利要求1所述的用于平衡功能训练与评估的测力鞋，其特征在于：所述前鞋 垫为缓冲垫。
【专利摘要】一种用于平衡功能训练与评估的测力鞋，包括前半鞋、后半鞋、前鞋垫、后鞋垫、足底压力传感器、无线传输模块，前半鞋和后半鞋滑套相连可相对滑动形成不同的鞋码，前鞋垫设置在前半鞋内，后鞋垫设置在后半鞋内，足底压力传感器设置在后鞋垫内。本发明的测力鞋配合平衡功能训练装置使用，可实现个性化减重步态训练。可以使患者在舒适的减重环境下进行下肢康复训练，适用于脑卒中患者，肌肉萎缩、神经损伤、运动损伤等引起下肢运动障碍患者的康复训练。
【IPC分类】A63B23-04, A63B71-06, A61B5-11, A61B5-22
【公开号】CN104757983
【申请号】CN201410005152
【发明人】邹任玲, 徐秀林, 胡秀枋, 张东衡, 赵展, 安美君
【申请人】上海理工大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年1月6日