本發(fā)明涉及軍事訓(xùn)練器械，具體為一種基于個性化骨骼導(dǎo)板的步態(tài)分析信號采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，步態(tài)分析對眾多疾病的診療意義非凡。于骨科、康復(fù)及神經(jīng)醫(yī)學(xué)等多學(xué)科中，其能精準(zhǔn)獲取患者行走時下肢運(yùn)動、關(guān)節(jié)活動、肌肉力量與受力等信息，為骨骼畸形、關(guān)節(jié)炎、神經(jīng)損傷致運(yùn)動障礙等病癥診斷提供關(guān)鍵依據(jù)，且對手術(shù)規(guī)劃、術(shù)后康復(fù)監(jiān)測與訓(xùn)練調(diào)整不可或缺。

2、傳統(tǒng)步態(tài)分析多依賴紅外線marker識別設(shè)備。其原理是在患者下肢關(guān)節(jié)及骨骼突出處粘貼紅外線反射標(biāo)記物，借紅外線識別攝像頭捕捉標(biāo)記物反射信號并轉(zhuǎn)為位置信息，再經(jīng)計(jì)算機(jī)軟件重建運(yùn)動模型分析。但此技術(shù)存在顯著缺陷。

3、其一，患者行走時上肢擺動與身體扭轉(zhuǎn)易遮擋紅外線識別裝置，致數(shù)據(jù)丟失或信號質(zhì)量下降。如帕金森病患者上肢震顫明顯、擺動大，常使軀干部位識別裝置受遮擋，步態(tài)數(shù)據(jù)缺失，干擾真實(shí)步態(tài)判斷。其二，對于骨骼畸形患者，體表標(biāo)記物無法精準(zhǔn)反映骨骼內(nèi)部真實(shí)運(yùn)動。以先天性髖關(guān)節(jié)脫位患者為例，畸形導(dǎo)致股骨近端位置與角度異常，體表標(biāo)記物運(yùn)動軌跡偏離骨骼真實(shí)運(yùn)動，使分析結(jié)果偏差大，難以為精準(zhǔn)治療提供可靠依據(jù)。此外，傳統(tǒng)技術(shù)在操作上也面臨挑戰(zhàn)，標(biāo)記物粘貼易受出汗、摩擦影響而脫落，且粘貼位置需專業(yè)校準(zhǔn)，微小偏差就可能致分析結(jié)果誤差大，限制了其臨床廣泛應(yīng)用與準(zhǔn)確性提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的是提出一種基于個性化骨骼導(dǎo)板的步態(tài)分析信號采集系統(tǒng)，通過設(shè)置同時具備精準(zhǔn)定位固定結(jié)構(gòu)(如個性化骨導(dǎo)板的彈性鎖定片結(jié)構(gòu))、低摩擦順應(yīng)結(jié)構(gòu)(如適應(yīng)行走滾珠結(jié)構(gòu))、穩(wěn)定信號傳輸結(jié)構(gòu)(如位點(diǎn)信號發(fā)射器的藍(lán)牙信號發(fā)射模塊結(jié)構(gòu)及信號接收處理顯示器的高靈敏度藍(lán)牙信號接收天線結(jié)構(gòu))和皮膚友好穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(如位點(diǎn)信號發(fā)射器的緩沖層結(jié)構(gòu))，從而解決現(xiàn)有步態(tài)分析技術(shù)中缺乏能緊密貼合患者個體骨骼形態(tài)、有效降低運(yùn)動干擾、穩(wěn)定傳輸精準(zhǔn)信號且保障患者佩戴舒適的采集系統(tǒng)，導(dǎo)致步態(tài)分析誤差較大、信號采集不穩(wěn)定、患者佩戴不適以及數(shù)據(jù)處理效率低下，不能為診斷、治療和康復(fù)評估提供全面準(zhǔn)確依據(jù)的問題。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種基于個性化骨骼導(dǎo)板的步態(tài)分析信號采集系統(tǒng)，包括個性化骨導(dǎo)板，所述個性化骨導(dǎo)板上設(shè)置有適應(yīng)行走滾珠，所述個性化骨導(dǎo)板外側(cè)固定設(shè)置有信號發(fā)射器卡槽，所述信號發(fā)射器卡槽內(nèi)部限位固定設(shè)置有位點(diǎn)信號發(fā)射器，所述位點(diǎn)信號發(fā)射器外部設(shè)置有信號接收處理顯示器。

4、進(jìn)一步，所述個性化骨導(dǎo)板包括根據(jù)患者骨骼形態(tài)3d打印制成的骨導(dǎo)板主體，所述骨導(dǎo)板主體上開設(shè)有位點(diǎn)信號發(fā)射器放置孔，所述信號發(fā)射器卡槽連通設(shè)置于所述位點(diǎn)信號發(fā)射器放置孔上端，所述信號發(fā)射器卡槽頂部固定設(shè)置有用于將所述位點(diǎn)信號發(fā)射器限位固定于所述信號發(fā)射器卡槽內(nèi)部的彈性鎖定片，所述位點(diǎn)信號發(fā)射器放置孔間隔處開設(shè)有滾珠固定槽，所述滾珠固定槽內(nèi)部滾動裝配設(shè)置有所述適應(yīng)行走滾珠。

5、進(jìn)一步，所述位點(diǎn)信號發(fā)射器和位點(diǎn)信號發(fā)射器放置孔以及信號發(fā)射器卡槽尺寸相配合，所述位點(diǎn)信號發(fā)射器、位點(diǎn)信號發(fā)射器放置孔和信號發(fā)射器卡槽均為正六邊形，所述骨導(dǎo)板主體兩端固定設(shè)置有連接板，所述連接板上連接固定設(shè)置有固定彈力帶，所述固定彈力帶端頭設(shè)置有粘貼魔術(shù)貼。

6、進(jìn)一步，所述位點(diǎn)信號發(fā)射器包括外殼，所述外殼內(nèi)部固定設(shè)置有信號發(fā)射模塊，所述信號發(fā)射模塊通過線路連接設(shè)置有充電電源，所述外殼外側(cè)底部固定設(shè)置有緩沖層。

7、進(jìn)一步，所述信號發(fā)射模塊采用藍(lán)牙信號發(fā)射芯片。

8、進(jìn)一步，所述信號接收處理顯示器包括中心顯示處理箱和與所述中心顯示處理箱通過線路連接并呈陣列式分布的高靈敏度藍(lán)牙信號接收天線，所述中心顯示處理箱包括信號處理芯片、數(shù)據(jù)處理單元和顯示與存儲單元。

9、進(jìn)一步，所述高靈敏度藍(lán)牙信號接收天線環(huán)繞所述位點(diǎn)信號發(fā)射器外圍有效距離處設(shè)置安裝。

10、進(jìn)一步，所述個性化骨導(dǎo)板外側(cè)固定設(shè)置有用于指示裝配的標(biāo)記。

11、本發(fā)明的有益效果在于：

12、本發(fā)明通過個性化骨導(dǎo)板的彈性鎖定片結(jié)構(gòu)、適應(yīng)行走滾珠結(jié)構(gòu)與位點(diǎn)信號發(fā)射器的緩沖層結(jié)構(gòu)、藍(lán)牙信號發(fā)射模塊結(jié)構(gòu)的組合運(yùn)用，有利于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、穩(wěn)定、個性化且舒適的步態(tài)分析技術(shù)效果。

13、彈性鎖定片結(jié)構(gòu)使位點(diǎn)信號發(fā)射器緊密固定于個性化骨導(dǎo)板的信號發(fā)射器卡槽內(nèi)，有效抵御運(yùn)動沖擊與震動，保證其在患者各種運(yùn)動狀態(tài)下位置恒定，為步態(tài)信號的精準(zhǔn)采集提供了可靠前提。適應(yīng)行走滾珠結(jié)構(gòu)則極大優(yōu)化了個性化骨導(dǎo)板與腿部的適配性，其在滾珠固定槽內(nèi)的自由滾動，有效分散應(yīng)力，大幅降低摩擦阻力，讓骨導(dǎo)板能靈活順應(yīng)腿部復(fù)雜的運(yùn)動變化，避免局部壓迫與不適，顯著提升患者佩戴舒適度，且不會干擾信號采集的精準(zhǔn)性。

14、位點(diǎn)信號發(fā)射器的緩沖層結(jié)構(gòu)，既減輕了對皮膚的壓力，防止皮膚損傷與不適，又憑借與皮膚的適度摩擦，阻止發(fā)射器在皮膚表面的位移，進(jìn)一步穩(wěn)固了信號采集的穩(wěn)定性。藍(lán)牙信號發(fā)射模塊結(jié)構(gòu)以穩(wěn)定的頻率和功率發(fā)射信號，其強(qiáng)大的穿透性與抗干擾性，保障了信號在復(fù)雜人體組織與運(yùn)動環(huán)境中的有效傳播，與信號接收處理顯示器的高靈敏度藍(lán)牙信號接收天線協(xié)同，實(shí)現(xiàn)高效數(shù)據(jù)傳輸與處理，達(dá)成個性化步態(tài)分析。

15、這些結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用，全面且精準(zhǔn)地采集患者步態(tài)信息，為診斷提供精確依據(jù)，助力制定貼合個體的治療與康復(fù)方案，有力推動了步態(tài)分析技術(shù)在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域的進(jìn)步與應(yīng)用拓展。

技術(shù)特征：

1.一種基于個性化骨骼導(dǎo)板的步態(tài)分析信號采集系統(tǒng)，其特征在于：包括個性化骨導(dǎo)板，所述個性化骨導(dǎo)板上設(shè)置有適應(yīng)行走滾珠，所述個性化骨導(dǎo)板外側(cè)固定設(shè)置有信號發(fā)射器卡槽，所述信號發(fā)射器卡槽內(nèi)部限位固定設(shè)置有位點(diǎn)信號發(fā)射器，所述位點(diǎn)信號發(fā)射器外部設(shè)置有信號接收處理顯示器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于個性化骨骼導(dǎo)板的步態(tài)分析信號采集系統(tǒng)，其特征在于：所述個性化骨導(dǎo)板包括根據(jù)患者骨骼形態(tài)3d打印制成的骨導(dǎo)板主體，所述骨導(dǎo)板主體上開設(shè)有位點(diǎn)信號發(fā)射器放置孔，所述信號發(fā)射器卡槽連通設(shè)置于所述位點(diǎn)信號發(fā)射器放置孔上端，所述信號發(fā)射器卡槽頂部固定設(shè)置有用于將所述位點(diǎn)信號發(fā)射器限位固定于所述信號發(fā)射器卡槽內(nèi)部的彈性鎖定片，所述位點(diǎn)信號發(fā)射器放置孔間隔處開設(shè)有滾珠固定槽，所述滾珠固定槽內(nèi)部滾動裝配設(shè)置有所述適應(yīng)行走滾珠。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于個性化骨骼導(dǎo)板的步態(tài)分析信號采集系統(tǒng)，其特征在于：所述位點(diǎn)信號發(fā)射器和位點(diǎn)信號發(fā)射器放置孔以及信號發(fā)射器卡槽尺寸相配合，所述位點(diǎn)信號發(fā)射器、位點(diǎn)信號發(fā)射器放置孔和信號發(fā)射器卡槽均為正六邊形，所述骨導(dǎo)板主體兩端固定設(shè)置有連接板，所述連接板上連接固定設(shè)置有固定彈力帶，所述固定彈力帶端頭設(shè)置有粘貼魔術(shù)貼。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于個性化骨骼導(dǎo)板的步態(tài)分析信號采集系統(tǒng)，其特征在于：所述位點(diǎn)信號發(fā)射器包括外殼，所述外殼內(nèi)部固定設(shè)置有信號發(fā)射模塊，所述信號發(fā)射模塊通過線路連接設(shè)置有充電電源，所述外殼外側(cè)底部固定設(shè)置有緩沖層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于個性化骨骼導(dǎo)板的步態(tài)分析信號采集系統(tǒng)，其特征在于：所述信號發(fā)射模塊采用藍(lán)牙信號發(fā)射芯片。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于個性化骨骼導(dǎo)板的步態(tài)分析信號采集系統(tǒng)，其特征在于：所述信號接收處理顯示器包括中心顯示處理箱和與所述中心顯示處理箱通過線路連接并呈陣列式分布的高靈敏度藍(lán)牙信號接收天線，所述中心顯示處理箱包括信號處理芯片、數(shù)據(jù)處理單元和顯示與存儲單元。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于個性化骨骼導(dǎo)板的步態(tài)分析信號采集系統(tǒng)，其特征在于:所述高靈敏度藍(lán)牙信號接收天線環(huán)繞所述位點(diǎn)信號發(fā)射器外圍有效距離處設(shè)置安裝。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于個性化骨骼導(dǎo)板的步態(tài)分析信號采集系統(tǒng)，其特征在于:所述個性化骨導(dǎo)板外側(cè)固定設(shè)置有用于指示裝配的標(biāo)記。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于個性化骨骼導(dǎo)板的步態(tài)分析信號采集系統(tǒng)，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。包括個性化骨導(dǎo)板，其設(shè)有適應(yīng)行走滾珠、信號發(fā)射器卡槽及固定其中的位點(diǎn)信號發(fā)射器，外部配置信號接收處理顯示器。個性化骨導(dǎo)板依患者骨骼形態(tài)3D打印而成，位點(diǎn)信號發(fā)射器含外殼、信號發(fā)射模塊等，信號接收處理顯示器具備中心顯示處理箱與高靈敏度藍(lán)牙信號接收天線。系統(tǒng)通過各部件配合，能在患者行走時穩(wěn)定采集位點(diǎn)信號，經(jīng)處理分析獲取準(zhǔn)確步態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)個性化步態(tài)分析，有效輔助診斷、治療及康復(fù)評估，提升康復(fù)效果與患者生活質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：陳韜屹,謝曉雯,王世開,林靈,宋亞軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陳韜屹
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15