一种足部矫正用可穿戴装置的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体是指一种足部矫正用可穿戴装置。


背景技术：

2.踝关节扭伤，俗称崴脚，是骨外科门诊最常见的一种运动损伤之一，其中最常见的是外踝关节扭伤，一般情况下如果经过适当的保守治疗可获得完全恢复，但仍有高达20％的患者会发展成为系统性的慢性踝关节不稳，简称cai。
3.据统计，首次经历踝关节外侧扭伤的人有高达40％的概率会出现慢性踝关节不稳(cai)的症状。目前全球大众参与体育运动的趋势正在逐步上升，治疗和预防踝关节扭伤将成为运动医学的重要课题，运动医学的最佳治疗是预防损伤。当cai的患者跖屈时，内外踝与距骨后方吻合不紧密，稳定性差，容易造成踝关节扭伤。外踝高，内踝低，外侧副韧带弱，易造成内翻扭伤，急需设计一种便携穿戴并解决跖屈、内翻问题来预防cai的装置。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种足部矫正用可穿戴装置，通过电极片刺激胫骨前肌和腓骨短肌、抑制腓肠肌的作用来抵抗足跖屈和内翻，从而预防慢性踝关节不稳。
5.本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种足部矫正用可穿戴装置，包括足部动作检测器，还包括固定带以及与足部动作检测器电连接的电极片，电极片通过电极导线与电极片控制器电连接，电极片包括用于刺激足部胫骨前肌的第一电极片、用于抑制足部排肠肌的第二电极片、用于刺激腓骨短肌的第三电极片，第一电极片、第二电极片、第三电极片分别设置在固定带上并位于固定带和人体皮肤之间，固定带的两端通过卡扣连接。
6.本实用新型包括脚踝动作监测系统及一个作用于肌肉使其收缩或抑制肌肉收缩的矫正系统，脚踝动作监测系统用以监测脚踝关节的跖屈和内翻动作，为现有技术在此不做赘述，而矫正系统则通过第一电极片、第二电极片、第三电极片作用于肌肉做实时收缩，以在人出现自主反应之前产生脚踝背伸和外翻力矩来对抗突然且强大的跖屈和内翻力矩。
7.人体脚部背伸、跖屈动作，与两块相关肌肉有关，分别是胫骨前肌和腓肠肌，胫骨前肌可以使足背伸，因此通过第一电极片刺激胫骨前肌使踝关节产生背伸动作，腓肠肌使足跖屈，可以通过第二电极片抑制腓肠肌从而增加踝关节的稳定性。通过控制跖屈的角度，增大与地面的接触面积来预防慢性踝关节不稳。对于内翻动作，发现三块相关肌肉，分别是腓骨长肌、腓骨短肌和第三腓骨肌。腓骨长肌止于第一趾骨，可使足跖屈和外翻，因为腓骨长肌也有使足跖屈的功能，如果考虑此肌肉，则需用轻微刺激，甚至考虑及不断测试刺激的准确程度以让其主要发挥外翻作用而尽量避免足踝跖屈，技术性问题不能普及，而第三腓骨肌的足背伸作用虽然有助于对抗跖屈，但此肌肉并非所有人都有，而腓骨短肌是止于第五趾骨底外缘中点，是能够让足部直接外翻的肌肉，综合考虑，选择刺激腓骨短肌对抗足内
翻从而预防和治疗由踝无力导致的慢性踝关节不稳。
8.作为优选，固定带的下端通过弹性绳连接有第一跖骨增高部，第一跖骨增高部包括morten's toe延伸垫和设置在morten's toe延伸垫两端的弹性趾套，弹性趾套套设在第一跖骨对应的脚趾外侧，且morten's toe延伸垫设置在第一跖骨下方。
9.慢性踝关节不稳还有足前部稳定性差的问题，需强化足底内在肌肉，升高足弓弧度，减低跖趾关节的压力，及强化跖趾关节的屈趾肌肉，从而减少跖趾关节的伸展，这样才能有效的减少前脚掌的疼痛，维持足弓稳定。因此，解决第二跖骨长而导致慢性踝关节不稳的问题，根据足趾推进阶段的压力分布，可采用morten's toe延伸垫垫高第一跖骨头，足趾在推进时，第一跖骨头及第二跖骨头同时着地，平均分担第二跖骨头的压力，同时第一跖骨头着地时间改善，充分利用第一跖趾关节的推进力，可以有效降低足趾的负荷，极大地减少因足底筋膜过度牵拉所产生的问题，固定带为柔性布质材质的固定带，morten's toe延伸垫为较硬的海绵垫材质。
10.作为优选，固定带靠近人体皮肤的一侧设置有电极片放置袋。
11.电极片放置袋用于放置电极片，电极片可根据胫骨前肌、腓肠肌和腓骨短肌的位置随意放置并粘接固定。
12.作为优选，固定带包括通过连接带连接的第一固定带和第二固定带，第一固定带位于第二固定带上方，第一电极片和第二电极片位于第一固定带的电极片放置袋内，第三电极片位于第二固定带的电极片放置袋内。
13.设置第一固定带和第二固定带能够根据胫骨前肌、腓肠肌和腓骨短肌的位置在人体足部合理分布，避免一个固定带导致不能对不同人体肌肉分布合理布置电极片。
14.作为优选，固定带的两端分别设置有伸缩带，卡扣分别设置在伸缩带上，卡扣和伸缩带用于将固定带设紧固于人体皮肤外侧。
15.伸缩带能够适应人体各种体型，便于固定带束缚在人体相应位置。
16.作为优选，电极导线伸出固定带与电极片控制器电连接。
17.对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：通过第一电极片刺激胫骨前肌使踝关节产生背伸动作，腓肠肌使足跖屈，可以通过第二电极片抑制腓肠肌从而增加踝关节的稳定性。通过控制跖屈的角度，增大与地面的接触面积来预防慢性踝关节不稳；
18.morten's toe延伸垫垫高第一跖骨头，足趾在推进时，第一跖骨头及第二跖骨头同时着地，平均分担第二跖骨头的压力，同时第一跖骨头着地时间改善，充分利用第一跖趾关节的推进力，可以有效降低足趾的负荷，极大地减少因足底筋膜过度牵拉所产生的问题；
19.设置第一固定带和第二固定带能够根据胫骨前肌、腓肠肌和腓骨短肌的位置在人体足部合理分布，避免一个固定带导致不能对不同人体肌肉分布合理布置电极片。
附图说明
20.附图1为本实用新型立体结构示意图；
21.附图2为本实用新型正视图；
22.附图3为本实用新型俯视图。
23.附图中所示标号：1、固定带；101、第一固定带；102、第二固定带；2、第一电极片；3、第二电极片；4、第三电极片；5、卡扣；6、弹性绳；7、morten's toe延伸垫；8、弹性趾套；9、电
极片放置袋；10、连接带；11、伸缩带；12、电极导线。
具体实施方式
24.下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，如图1～3所示，一种足部矫正用可穿戴装置，本实用新型包括脚踝动作监测系统及一个作用于肌肉使其收缩或抑制肌肉收缩的矫正系统，脚踝动作监测系统用以监测脚踝关节的跖屈和内翻动作，为现有技术在此不做赘述，而矫正系统则通过第一电极片2、第二电极片3、第三电极片4作用于肌肉做实时收缩，以在人出现自主反应之前产生脚踝背伸和外翻力矩来对抗突然且强大的跖屈和内翻力矩。
25.还包括固定带1和电极片，电极片通过电极导线12与电极片控制器电连接，电极导线12伸出固定带1与电极片控制器电连接。
26.电极片包括用于刺激足部胫骨前肌的第一电极片2、用于抑制足部排肠肌的第二电极片3、用于刺激腓骨短肌的第三电极片4，第一电极片2、第二电极片3、第三电极片4分别设置在固定带1上并位于固定带1和人体皮肤之间，固定带1的两端通过卡扣5连接，卡扣5为现有技术，在此不做赘述。固定带1包括通过连接带10连接的第一固定带101和第二固定带102，第一固定带101位于第二固定带102上方，第一电极片2和第二电极片3位于第一固定带101的电极片放置袋9内，第三电极片4位于第二固定带102的电极片放置袋9内。
27.第一固定带101位于小腿腓肠肌和胫骨前肌肌腹部位，位于小腿中上部，动作监测系统和矫正系统均位于电极片内，电极片附在环形筒状装置的内表面，第一个电极片位于腓骨前肌位置，对胫骨前肌起到刺激肌肉收缩的作用，第二个电极片位于腓肠肌肌腹部位，对腓肠肌起到抑制收缩的作用。第二固定带102位于腓骨短肌部位，位于小腿下部脚腕处，第三电极片4位于腓骨短肌表面，对腓骨短肌起到刺激作用。使用者可通过卡扣5调节附在小腿上的第一固定带101和第二固定带102，松紧度，寻找最适合自己的舒适度，从而进行穿戴。
28.在临床观察中，踝关节扭伤多由跖屈和内翻组成。跖屈的角度通常为0到40
°
～50
°
，背屈的角度为0到20
°
～30
°
，跖屈时，内外踝与距骨后方吻合不紧密，稳定性差，容易造成踝关节扭伤。内踝的高度低于外踝，内踝短，足内翻角度比外翻角度大，外侧副韧带弱，容易造成内翻扭伤。第一跖骨比第二跖骨短过8毫米，定义为morten's toe，主要特征表现为第二趾比第一趾长，足前部的稳定性变差，影响足弓的稳定性。因此，我们研究一种在运动中感应跖屈、内翻的角度变化趋势，控制其在危险状况发生时保持或紧急转变到背屈和外翻的角度范围内，并在日常活动中维持足弓稳定性来预防和治疗cai的可穿戴装置。经过研究，人体脚部背伸、跖屈动作，与两块相关肌肉有关，分别是胫骨前肌和腓肠肌，胫骨前肌可以使足背伸，因此通过第一电极片2刺激胫骨前肌使踝关节产生背伸动作，腓肠肌使足跖屈，可以通过第二电极片3抑制腓肠肌从而增加踝关节的稳定性。通过控制跖屈的角度，增大与地面的接触面积来预防慢性踝关节不稳。对于内翻动作，发现三块相关肌肉，分别是腓骨长肌、腓骨短肌和第三腓骨肌。腓骨长肌止于第一趾骨，可使足跖屈和外翻，因为腓骨长肌也有使足跖屈的功能，如果考虑此肌肉，则需用轻微刺激，甚至考虑及不断测试刺激的准确程度以让其主要发挥外翻作用而尽量避免足踝跖屈，技术性问题不能普及，而第三腓骨肌的足背伸作用虽然有助于对抗跖屈，但此肌肉并非所有人都有，而腓骨短肌是止于第五
趾骨底外缘中点，是能够让足部直接外翻的肌肉，综合考虑，选择刺激腓骨短肌对抗足内翻从而预防和治疗由踝无力导致的慢性踝关节不稳。
29.固定带1的下端通过弹性绳6连接有第一跖骨增高部，第一跖骨增高部包括morten's toe延伸垫7和设置在morten's toe延伸垫7两端的弹性趾套8，弹性趾套8套设在第一跖骨对应的脚趾外侧，且morten's toe延伸垫7设置在第一跖骨下方。
30.慢性踝关节不稳还有足前部稳定性差的问题，需强化足底内在肌肉，升高足弓弧度，减低跖趾关节的压力，及强化跖趾关节的屈趾肌肉，从而减少跖趾关节的伸展，这样才能有效的减少前脚掌的疼痛，维持足弓稳定。因此，解决第二跖骨长而导致慢性踝关节不稳的问题，根据足趾推进阶段的压力分布，可采用morten's toe延伸垫7垫高第一跖骨头，足趾在推进时，第一跖骨头及第二跖骨头同时着地，平均分担第二跖骨头的压力，同时第一跖骨头着地时间改善，充分利用第一跖趾关节的推进力，可以有效降低足趾的负荷，极大地减少因足底筋膜过度牵拉所产生的问题，固定带1为柔性布质材质的固定带1，morten's toe延伸垫7为较硬的海绵垫材质。
31.固定带1靠近人体皮肤的一侧设置有电极片放置袋9，电极片放置袋9用于放置电极片，电极片可根据胫骨前肌、腓肠肌和腓骨短肌的位置随意放置并粘接固定。
32.固定带1的两端分别设置有伸缩带11，卡扣5分别设置在伸缩带11上，卡扣5和伸缩带11用于将固定带1设紧固于人体皮肤外侧，伸缩带11能够适应人体各种体型，便于固定带1束缚在人体相应位置。
33.应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所限定的范围。