一种用于颈椎康复训练装置及其训练方法与流程

1.本发明属于颈椎康复医疗辅助设备技术领域，具体涉及一种用于颈椎康复训练装置及其训练方法。


背景技术：

2.颈椎病患者及颈椎亚健康人口比例日益上升，我国新近报道显示该病的发病率为17.3％，即平均每5个国民中就有一个颈椎病患者，且预计每年新增患者约500万，而学习压力的加重及电子用品的普及更使得颈椎病呈年轻化趋势，呈现低龄化特点，20-50岁患者占40％。
3.适当的正确的颈椎康复训练是改善亚健康人群颈肩部疼痛、延缓甚至阻止其进展为颈椎病的重要措施。颈椎康复训练可以有多种方式，如在医生的指导下，进行颈椎前屈、后伸、左侧屈、右侧屈的4个自由度活动度维度上进行颈椎康复训练，上述训练过程全靠患者自觉把控，无法对颈椎康复训练过程进行主动监控，无法详细了解上述训练动作的训练质量、频次和持续时间等详细参数，导致颈椎康复训练缺乏系统性，降低颈椎康复训练效果，而如果依靠医生进行专门监督，对医院的资源浪费较大，且康复成本高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种用于颈椎康复训练装置及其训练方法，解决了现有技术中的颈椎康复训练因缺乏主动对颈椎康复训练进行监测而导致颈椎康复训练效果差的问题。
5.为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
6.本发明提供一种用于颈椎康复训练装置，其包括云平台和柔性卡套；所述云平台用于给出颈椎康复训练方案；所述柔性卡套固定于颈部；
7.柔性卡套内部设置有相互电性连接的中央处理器、姿态监测模块、电源模块、通讯模块、计时模块和语音播放模块；
8.姿态监测模块用于采集颈椎康复训练动作姿态；
9.电源模块用于为中央处理器、姿态监测模块、通讯模块、计时模块、语音播放模块提供电源；
10.通讯模块用于与云平台电性连接并向中央处理器传递颈椎康复训练方案信息；计时模块用于记录颈椎康复训练时间；
11.语音播放模块用于语音播放颈椎康复训练方案和发出提示语音；
12.所述柔性卡套呈中空圆柱结构，柔性卡套的圆周内壁设置有用于按摩颈椎的按摩模块；按摩模块与中央处理器电性连接。
13.进一步地，所述柔性卡套的圆周外壁上开设有第一缺口；柔性卡套的两端分别设置有两个固定环，两个所述固定环上均设置有第二缺口且可径向拉伸，所述第一缺口和第二缺口对齐；两个固定环的内环与柔性卡套的圆周外壁固定连接；
14.两个固定环之间设置有多根弹性杆，多根所述弹性杆环形均匀布置，每根弹性杆的顶端均穿过一个固定环并通过螺母固定连接，弹性杆的底端通过压力传感器与另一固定环固定连接；多个所述压力传感器均与中央处理器电性连接。
15.进一步地，所述
16.姿态监测模块包括设置于柔性卡套内且具有开口的环形管道，位于开口两侧的环形管道端部均封闭，环形管道内设置有滚珠，环形管道的前后左右四个方向上均设置有一个与滚珠配合的凹槽，每个所述凹槽与环形管道管壁相接处做圆角处理，每个凹槽内均设置有一个用于与中央处理器电性连接的重量传感器。
17.进一步地，所述按摩模块包括与所述柔性卡套内壁固定连接的弧形安装板，所述弧形安装板上设置有多个弹性气囊，多个所述弹性气囊呈多行多列的阵列方式排布，位于同列的多个弹性气囊连通；
18.柔性卡套外部设置有充气装置，充气装置包括与所述中央处理器电性连接的充气泵，中央处理器与充气泵之间的电路上设置有第一控制开关，所述第一控制开关设置于柔性卡套上；
19.所述充气泵的出气端设置有供气主管，所述供气主管上设置有供气接头，所述供气接头设置有一个进气口和多个出气口，多个所述出气口的数量与多个弹性气囊的列数相同；单个出气口通过供气支管与单列弹性气囊连通。
20.进一步地，所述供气主管与充气泵之间设置有熏蒸箱，所述熏蒸箱内设置有填料熏包和与所述中央控制器电性连接的加热器；
21.所述填料熏包包括薰衣草、海绵、决明子、蚕沙、艾叶、黄荆子和绿茶中的一种或多种；
22.所述加热器与中央控制器之间的电路上电性连接有设置于柔性卡套上的第二控制开关；每个所述弹性气囊朝向颈椎一侧的端部上固设有弧形的按摩头，每个所述按摩头上均设置有一个与弹性气囊内部连通的压力排气阀。
23.进一步地，所述第一缺口的一侧设置有魔术子贴，另一侧设置有与所述魔术子贴粘接的魔术母贴。
24.进一步地，所述通讯模块为无线通讯模块。每根所述弹性杆的顶端设置有螺纹段，所述螺母与弹性杆螺纹连接，螺母位于两个固定环之间。
25.本发明还提供一种用于颈椎康复训练装置的训练方法，其包括步骤：
26.步骤s1：佩戴柔性卡套，将柔性卡套安装至颈部，柔性卡套其两端的固定环分别于下颚处和上肩处；
27.步骤s2：固定多根弹性杆，拧动螺母，直至螺母的上端面与位于柔性卡套顶部的固定环下端面抵紧接触；
28.步骤s3：手动粘贴魔术子贴和魔术母贴，将柔性卡套稳定套上于颈部；
29.步骤s4：中央处理器通过通讯模块获取云平台内储存的颈椎康复训练方案；
30.步骤s5：中央处理器控制语音播放模块语音播放颈椎康复训练方案，并通过计时模块记录颈椎康复训练时间；
31.步骤s6：使用者根据语音播放的颈椎康复训练方案进行颈椎前屈、后伸、左侧屈、右侧屈的4个自由度活动训练直至达到预设时间后停止；
32.步骤s7：颈椎训练完成后，打开第一控制开关，充气泵以一定的频率向多个弹性气囊充气，多个弹性气囊充气后膨胀，断气后蔫瘪，弹性气囊反复膨胀和蔫瘪达到对颈部按摩的目的；
33.步骤s8：打开第二控制开关，加热器加热填料熏包散发出蒸汽，蒸汽通过弹性气囊上的压力排气阀与患者的颈部进行接触，同时对患者的颈部进行中药熏蒸和按摩。
34.进一步地，在步骤6中：
35.步骤s6.1：在对颈椎训练过程中，带动环形管道中的滚珠环向滑动，在进行颈椎前屈、后伸、左侧屈和右侧屈4个动作过程中，分别使滚珠触发环形管道四个位置的重量传感器，根据四个重量传感器的电信号信息，采集颈椎康复训练动作姿态；
36.步骤s6.2：在对颈椎训练过程中，折弯弹性杆，弹性杆触发其底部的压力传感器，压力传感器读数达不到设定阀值区间，则中央处理器控制语音播放模块播放进行动作过小的语音提示；若压力传感器读数超过设定阀值区间，则语音播放模块播放进行动作过大的语音提示；若压力传感器读数在设定阀值区间，则语音播放模块播放播放当前训练动作规范的语音提示。
37.本发明提供的一种用于颈椎康复训练装置及其训练方法，具有以下有益效果：1、能够对颈椎康复训练过程中的动作、姿态、动作力度以及持续时间进行监测，判断颈椎康复训练是否符合要求。
38.2、在颈椎康复训练完成后，可以通过按摩模块和加热器对患者的颈部进行按摩和中药熏蒸，能够对患者的颈部进行有效的放松，缩短患者颈部的康复时间，提高用户的使用体验。
附图说明
39.图1为一种用于颈椎康复训练装置的结构示意图。
40.图2为柔性卡套的内部剖视结构示意图。
41.图3为一种用于颈椎康复训练装置的电气原理框图。
42.图4为弹性气囊的内部剖视结构示意图。
43.图5为供气接头的内部剖视结构示意图。
44.图6为熏蒸箱的的内部剖视结构示意图。
45.其中，1、云平台；2、柔性卡套；3、中央处理器；4、姿态监测模块；5、电源模块；6、通讯模块；7、计时模块；8、语音播放模块；9、按摩模块；10、第一缺口；11、固定环；12、第二缺口；13、弹性杆；14、螺母；15、压力传感器；16、环形管道；17、滚珠；18、凹槽；19、重量传感器；20、弧形安装板；21、弹性气囊；22、充气泵；23、第一控制开关；24、供气主管；25、供气接头；26、供气支管；27、熏蒸箱；28、填料熏包；29、加热器；30、第二控制开关；31、按摩头；32、压力排气阀；33、魔术子贴；34、魔术母贴。
具体实施方式
46.下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易
见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
47.实施例1
48.如图1和图2所示，本发明中的一种用于颈椎康复训练装置，其包括云平台1和柔性卡套2；所述云平台1用于给出颈椎康复训练方案；所述柔性卡套2固定于颈部；为了使柔性卡套2的可佩戴于颈部，作为柔性卡套2的一种具体设置方式，所述柔性卡套2可以为橡胶等柔性材质，可以在一定的长度范围内进行拉伸，以满足不同体格的用户，柔性卡套2的圆周外壁上开设有第一缺口10，所述第一缺口10的一侧设置有魔术子贴33，另一侧设置有用于与所述魔术子贴33连接的魔术母贴34。
49.如图3所示，柔性卡套2内部设置有相互电性连接的中央处理器3、姿态监测模块4、电源模块5、通讯模块6、计时模块7和语音播放模块8；姿态监测模块4用于采集颈椎康复训练动作姿态；电源模块5用于为中央处理器3、姿态监测模块4、通讯模块6、计时模块7、语音播放模块8提供电源。
50.通讯模块6用于与云平台1电性连接并向中央处理器3传递颈椎康复训练方案信息；计时模块7用于记录颈椎康复训练时间；通讯模块6为无线通讯模块6，如wifi模块、蓝牙模块或4g网络模块等。
51.语音播放模块8用于语音播放颈椎康复训练方案和发出提示语音；所述柔性卡套2呈中空圆柱结构，柔性卡套2的圆周内壁设置有用于按摩颈椎的按摩模块9；按摩模块9与中央处理器3电性连接。
52.如图1～图2所示，为了获取颈椎康复训练过程中的动作力度，柔性卡套2的两端分别设置有两个固定环11，两个固定环11均呈圆环结构，固定环11的横截面为矩形结构，便于实现后续压力传感器15和弹性杆13顶端安装固定在固定环11的端面。
53.两个所述固定环11上均设置有第二缺口12且可径向拉伸，所述第一缺口10和第二缺口12对齐；两个固定环11的内环与柔性卡套2的圆周外壁固定连接。
54.两个固定环11之间设置有多根弹性杆13，多根所述弹性杆13环形均匀布置，优选为4根弹性杆，每根弹性杆13的顶端均穿过一个固定环11并通过螺母14固定连接，每根所述弹性杆13的顶端设置有螺纹段，所述螺母14与弹性杆13螺纹连接，螺母14位于两个固定环11之间；在固定弹性杆13的顶部，拧动螺母14，直至螺母14的上端面与位于柔性卡套2顶部的固定环11下端面抵紧接触。
55.弹性杆13的底端通过压力传感器15与另一固定环11固定连接；多个所述压力传感器15均与中央处理器3电性连接。
56.弹性杆13的顶端通过螺纹连接的方式与位于柔性卡套2顶端的固定环11进行连接，以达到匹配不同体形的患者使用，实现柔性卡套2高度的调节，提高颈椎康复训练装置的使用范围。
57.在对颈椎训练过程中，会在水平平面的前后左右四个方向进行旋转颈椎，在旋转过程中，会带动位于柔性卡套2顶端的固定环11运动压迫弹性杆13，通过弹性杆13向压力传感器15传递压力，压力传感器15监测到压力信号并传递至中央处理器3，当压力传感器读数达不到设定阀值区间，则中央处理器3控制语音播放模块8播放进行动作过小的语音提示；若压力传感器读数超过设定阀值区间，则语音播放模块8播放进行动作过大的语音提示；以便于纠正当前的训练动作，若压力传感器读数在设定阀值区间，则语音播放模块8播放播放
当前训练动作规范的语音提示。
58.如图2所示，为了获取颈椎康复训练过程中的动作的姿态，以判断颈椎康复训练的动作是否标准，所述姿态监测模块4包括设置于柔性卡套2内且具有开口的环形管道16，位于开口两侧的环形管道16端部均封闭，环形管道16内设置有滚珠17，环形管道16的前后左右四个方向上均设置有一个与滚珠17配合的凹槽18，每个所述凹槽18与环形管道16管壁相接处做圆角处理，每个凹槽18内均设置有一个用于与中央处理器3电性连接的重量传感器19，颈椎训练过程中，带动环形管道16中的滚珠17环向滑动，在进行颈椎前屈、后伸、左侧屈和右侧屈4个动作过程中，分别使滚珠17触发环形管道16四个位置的重量传感器19，根据四个重量传感器19的电信号信息，采集颈椎康复训练动作姿态；通过压力传感器15和姿态监测模块4能够对颈椎康复训练过程中的动作、姿态、动作力度以及持续时间进行监测，判断颈椎康复训练是否符合要求，便于进行颈椎康复训练动作姿态的规范化指引。
59.如图1～图6所示，优选但不局限地，所述按摩模块9包括与所述柔性卡套2内壁固定连接的弧形安装板20，弧形安装板20可以选用具有一定硬度的橡胶板，弧形安装板20可以通过粘接的方式与柔性卡套2内壁固定连接，所述弧形安装板20面向颈部方向的端面上设置有多个弹性气囊21，多个所述弹性气囊21呈多行多列的阵列方式排布，位于同列的多个弹性气囊21连通；
60.柔性卡套2外部设置有充气装置，充气装置包括与所述中央处理器3电性连接的充气泵22，中央处理器3与充气泵22之间的电路上设置有第一控制开关23，所述第一控制开关23设置于柔性卡套2上；
61.所述充气泵22的出气端设置有供气主管24，所述供气主管24上设置有供气接头25，所述供气接头25设置有一个进气口和多个出气口，多个所述出气口的数量与多个弹性气囊21的列数相同；单个出气口通过供气支管26与单列弹性气囊21连通，颈椎训练完成后，打开第一控制开关23，充气泵22以一定的频率向多个弹性气囊21充气，多个弹性气囊21充气后膨胀，断气后蔫瘪，弹性气囊21反复膨胀和蔫瘪达到对颈部按摩的目的，能够在颈椎康复训练完成后，对患者的颈部进行有效的放松，提高用户的使用体验。
62.所述供气主管24与充气泵22之间设置有熏蒸箱27，所述熏蒸箱27内设置有填料熏包28和与所述中央控制器电性连接的加热器29；所述填料熏包28包括薰衣草、海绵、决明子、蚕沙、艾叶、黄荆子和绿茶中的一种或多种；在使用前，需要将填料熏包28用水浸湿，然后在将浸湿后的填料熏包28放置于熏蒸箱27内。
63.所述加热器29与中央控制器之间的电路上电性连接有设置于柔性卡套2上的第二控制开关30；每个所述弹性气囊21朝向颈椎一侧的端部上固设有弧形的按摩头31，每个所述按摩头31上均设置有一个与弹性气囊21内部连通的压力排气阀32。
64.打开第二控制开关30，加热器29加热填料熏包28散发出中药蒸汽，并通过充气泵22将中药蒸汽输送至弹性气囊21内，充气泵22以一定的频率向多个弹性气囊21充气，随着弹性气囊21反复膨胀和蔫瘪，带动按摩头31对颈部进行按摩，当弹性气囊21内部的压力大于压力排气阀32阈值时，将弹性气囊21内部的中药蒸汽喷向患者的颈部，同时对患者的颈部进行中药熏蒸和按摩，值得说明的是，加热器29的加热温度与人体的体温匹配，避免中药蒸汽对颈部皮肤造成烫伤。
65.综上所述，本实施例中的一种用于颈椎康复训练装置能够对颈椎康复训练过程中
的动作、姿态、动作力度以及持续时间进行主动监测，判断颈椎康复训练是否符合要求，如不符合要求，通过语音播放模块8发出提示语音，及时纠正颈椎康复训练姿态和力度，使得颈椎康复训练效果好；在颈椎康复训练完成后，可以通过按摩模块9和加热器29对患者的颈部进行按摩和中药熏蒸，能够对患者的颈部进行有效的放松，缩短患者颈部的康复时间，提高用户的使用体验。
66.在本实施例中上述电气元件的选型和其内部结构均为现有技术，在此不具体阐述每个部件的工作原理和部件之间的具体连接关系。
67.实施例2
68.如图2所示，对应的，本发明的第2实施例还提供了一种用于颈椎康复训练装置的训练方法，其包括步骤：
69.步骤s1：佩戴柔性卡套2，将柔性卡套2安装至颈部，柔性卡套2其两端的固定环11分别于下颚处和上肩处；
70.步骤s2：固定多根弹性杆13，拧动螺母14，直至螺母14的上端面与位于柔性卡套2顶部的固定环11下端面抵紧接触；
71.步骤s3：手动粘贴魔术子贴33和魔术母贴34，将柔性卡套2稳定套上于颈部；
72.步骤s4：中央处理器3通过通讯模块6获取云平台1内储存的颈椎康复训练方案；
73.步骤s5：中央处理器3控制语音播放模块8语音播放颈椎康复训练方案，并通过计时模块7记录颈椎康复训练时间；
74.步骤s6：使用者根据语音播放的颈椎康复训练方案进行颈椎前屈、后伸、左侧屈、右侧屈的4个自由度活动训练直至达到预设时间后停止；
75.步骤s7：颈椎训练完成后，打开第一控制开关23，充气泵22以一定的频率向多个弹性气囊21充气，多个弹性气囊21充气后膨胀，断气后蔫瘪，弹性气囊21反复膨胀和蔫瘪达到对颈部按摩的目的；
76.步骤s8：打开第二控制开关30，加热器29加热填料熏包28散发出蒸汽，蒸汽通过弹性气囊21上的压力排气阀32与患者的颈部进行接触，同时对患者的颈部进行中药熏蒸和按摩。
77.具体地，在步骤6中：
78.步骤s6.1：在对颈椎训练过程中，带动环形管道16中的滚珠17环向滑动，在进行颈椎前屈、后伸、左侧屈和右侧屈4个动作过程中，分别使滚珠17触发环形管道16四个位置的重量传感器19，根据四个重量传感器19的电信号信息，采集颈椎康复训练动作姿态；
79.步骤s6.2：在对颈椎训练过程中，折弯弹性杆13，弹性杆13触发其底部的压力传感器15，压力传感器读数达不到设定阀值区间，则中央处理器3控制语音播放模块8播放进行动作过小的语音提示；若压力传感器读数超过设定阀值区间，则语音播放模块8播放进行动作过大的语音提示；若压力传感器读数在设定阀值区间，则语音播放模块8播放播放当前训练动作规范的语音提示。上述步骤可以根据需要增减、修改、调整顺序等，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。