一种下肢关节康复测量装置的制作方法

本实用新型涉及医疗测量技术领域，特别是涉及一种下肢关节康复测量装置。

背景技术：

关节活动度即关节的活动范围。膝关节术后病人常因术后疼痛、关节肿胀及炎症反应而害怕进行功能锻炼，导致术后早期膝关节活动度丢失，进而导致膝关节功能障碍。膝关节活动度是膝关节功能评价中的重要指标。

表面肌电即肌肉收缩、舒张时的电位，通过贴附于肌肉浅层皮肤上的肌电传感器收集传导而获得的肌电信号。膝关节表面肌电是肌肉、神经及肌肉协调性的评价的基本参数。

膝关节皮温即膝关节表面皮肤温度。膝关节术后常由于关节内血肿导致关节肿胀，继而诱发炎症反应，甚至导致关节内感染，引起局部皮温升高。膝关节皮温是膝关节术后炎症反应的一个早期、敏感指标。

目前临床上主要通过使用关节角度尺或圆盘量角器来测量关节活动度。关节角度尺或圆盘量角器由活动臂、固定臂和活动中心组成。在使用量角器测量关节活动度时存在以下问题。首先，量角器的放置会受到人体软组织的影响，由不同人员放置时测量结果亦不同；其次，角度显示不规范、刻度误差、制作工艺等也会降低测量精准性。目前，图像和光学打点标记等方法也被用于关节活动度的测量，但上述方法易受外界干扰且所需设备价格昂贵，不利于临床推广。膝关节置换及膝关节运动损伤术后病人常常因术后疼痛、关节肿胀导致肌力下降，引起膝关节屈伸活动受限，最终导致膝关节功能障碍。目前临床上主要通过医生对患者进行体格检查评估下肢肌力、肌肉协调性，缺乏一种量化评估方法，无法精准有效评估下肢肌力。膝关节术后病人由于关节积液、炎症反应、感染等可导致关节肿胀、皮肤红肿。目前临床上检测膝关节皮温通常使用医生手触感觉来对比健患侧皮温，全凭检查者主观感觉，误差较大。无法精准有效评估关节活动度及皮温。

因此，我们实用新型一种可穿戴式实时评估膝关节活动度、表面肌电及皮温的装置，可精准有效地评估关节活动度、肌力、肌肉协调性及皮温，协助医生精准评估患者术后康复状态、膝关节局部炎症反应，及时指导术后患者功能锻炼，早期发现术后过度炎症，预防术后感染。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术存在的问题和不足，提供一种下肢关节康复测量装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供一种下肢关节康复测量装置，其特点在于，其包括传感器组件、装置外壳、计算处理终端，所述传感器组件包括柔性压敏电阻片、肌电电极片和热敏电阻，所述装置外壳内封装有肌电信号调理模块、电源管理模块、体温信号补偿调理模块、弯曲度信号调理模块、充电电池、微控制器和无线通信模块，所述柔性压敏电阻片和弯曲度信号调理模块电连接，所述肌电电极片和肌电信号调理模块电连接，所述热敏电阻和体温信号补偿调理模块电连接。

较佳地，所述装置还包括线束，所述线束包括第一导线、电极片按扣和第二导线，所述电极片按扣连接肌电电极片和肌电信号调理模块，所述第一导线连接柔性压敏电阻片和弯曲度信号调理模块，所述第二导线连接热敏电阻和体温信号补偿调理模块。

较佳地，所述肌电电极片采用一次性ag/agcl肌电电极片。

较佳地，所述装置外壳的顶端设有电源电量提示灯，在线束出入端设有电源开关。

较佳地，所述柔性压敏电阻片固定于腘窝部位或者膝关节外侧部位，所述肌电电极片黏贴在股四头肌下端部位，所述热敏电阻黏贴于髌前皮肤部位。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型公开了一种可穿戴式检测膝关节活动度、表面肌电及皮温的测量装置，包括传感器组件(屈伸角度传感器、肌电传感器、温度传感器)，电源、微控制器、通讯模块、装置外壳、数据处理存储和显示端。本实用新型将膝关节活动度、表面肌电、皮温结合在一起，构成穿戴式检测设备，通过微控制器同时计算角度、温度和肌电信号，实现膝关节活动度、表面肌电及皮温同步和实时检测记录，检测更为简单快捷。

附图说明

图1为本实用新型检测膝关节活动度、表面肌电及皮温的测量装置框图；

图2a为本实用新型测量装置检测膝关节活动度、表面肌电及皮温示意图；

图2b为本实用新型测量装置的柔性压敏电阻片安装于膝关节外侧示意图；

图3为两张测量方式测量膝关节活动度结果示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提出的可穿戴式检测膝关节活动度、表面肌电及皮温的测量装置，包括传感器组件1、线束2、装置外壳3、计算处理终端4。其中，所述传感器组件1由柔性压敏电阻片1a、一次性ag/agcl肌电电极片1b、热敏电阻1c构成；所述线束2由第一导线、电极片按扣、第二导线构成；所述装置外壳3在外壳顶端设计了电源电量提示灯，绿灯表示装置电源开和电量充足，在线束出入端设计电源开关；所述装置外壳3封装了肌电信号调理模块3c、电源管理模块3d、体温信号补偿调理模块3e、弯曲度信号调理模块3f、充电电池3g、mcu微控制器3h、无线通信模块3i；所述电极片按扣连接所述一次性ag/agcl肌电电极片1b和肌电信号调理模块3c，所述第一导线连接所述柔性压敏电阻片1a和所述弯曲度信号调理模块3f，所述第二导线连接所述热敏电阻1c和所述体温传感器信号补偿调理模块3e；所述充电电池3g为上述所有有源部件提供电源，由所述电源管理模块3d进行控制调节工作电压和充电电压；所述计算处理终端4由计算机和显示屏构成。

如图2a所示，本实用新型提出的可穿戴式检测膝关节活动度、表面肌电及皮温的测量装置，在检测活动度、表面肌电及皮温三参数前，采用弹力袜将所述柔性压敏电阻片1a固定于腘窝部位，或者膝关节外侧部位(如图2b所示)，所述一次性ag/agcl肌电电极片1b黏贴在股四头肌下端部位，所述热敏电阻1c黏贴于髌前皮肤部位。所述弯曲度信号调理模块3f用于接收和调理柔性压敏电阻片1a采集来的弯曲度信号，所述肌电信号调理模块3c用于接收和调理肌电电极片1b采集来的肌电信号，所述体温信号补偿调理模块3e用于接收和调理热敏电阻1c采集来的体温信号。所述mcu微控制器3h采集三参数，通过无线通信模块3i的wifi模块与所述计算处理终端4建立局域网，将三参数实时传输至计算机4a进行计算和存储，并将处理结果显示在显示屏4b。

穿戴好上述测量装置后，测试前计算机先记录皮温。然后嘱受试者进行屈曲活动，从伸直位开始，将量角器中点置于膝关节外侧，两端分别贴合于股骨长轴和胫骨长轴，记录膝关节伸直位角度，逐渐屈曲至60°，直至最大屈曲活动度，记录受试者膝关节活动度(伸直、屈曲角度)，输出结果如图3所示。同时，对比两种测量方法测试膝关节活动度结果，结果见表1a。测试表面肌电时，分别进行膝关节等张运动测试和膝关节抗阻运动测试。等张运动测试时，受试者取坐位，髋关节屈曲85°，膝关节从屈曲90°位匀速伸直至0°位，测试3次，期间间隔30秒，记录表面肌电取3次测试平均值作为最终测量值。膝关节抗阻运动测试时，受试者取坐位，髋关节屈曲85°，膝关节屈曲90°，测试者用手握住受试者踝关节前方，给予抗阻，嘱测试者用力收缩，测试3次，期间休息30秒，记录表面肌电取3次测试平均值作为最终测量值，结果见表1b、1c。

表1a两张测量方式测量膝关节活动度结果

表1b温度传感器测试膝关节皮温结果

表1c等张运动和抗阻运动股直肌表面肌电结果

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。