[发明专利]骨丢失防护仪

说明书

技术领域

本发明涉及骨丢失防护仪技术领域，特别是涉及一种利用高频、低幅力负荷刺激预防和治疗的骨丢失防护仪。

背景技术

废用性骨丢失是指长期卧床、制动或空间失重等因素而导致的局部或者全身性骨量丢失和骨质量的降低，骨超微结构的破坏。废用性骨丢失患者除出现骨痛、功能障碍、外伤性骨折外，还可并发心血管组织或软组织钙化、泌尿系结石等，给患者增加了痛苦和治疗时间，严重影响了患者或航天员健康。因此，预防或治疗废用性骨丢失具有非常重要的临床和社会实用价值。

研究表明，骨的形状和内部结构变化取决于其受到的力学环境的影响，连续的、变化的力学载荷能有效地促进骨骼的生长和发育。因而，废用性骨丢失的主要病因是由于机械应力对骨的作用减少所致。卧床、制动或失重环境中的骨丢失亦主要是由于骨骼在地面时所受的力负荷消失，骨骼感受不到地面上运动产生的力负荷刺激，导致骨形成减少和/或骨吸收增加。近年来的研究证实，每天20分钟左右的高频(15～40Hz)、低幅力负荷刺激可有效促进骨骼生长、增加骨代谢；此外，骨骼在受到压力时会产生新的骨细胞来进行自我强化。尽管高频率、低幅力刺激抑制骨丢失的技术已经应用到骨质疏松的治疗领域。但是，目前尚无能同时应用于空间(航天人员)和地面的骨丢失的医疗防护装置。公开号为CN1994253A的中国专利公开了一种预防和治疗空间失重性骨丢失的装置，该装置是一种利用机械应力刺激骨骼系统，促进骨骼生长，预防和治疗空间骨丢失的装置。装置的主要应用对象是空间失重环境中的人群，但构造和操作较为复杂，目前亦未在空间加以应用。专利号为200380102816.5的中国专利公开了一种通过机械振动刺激来预防和治疗骨质疏松和骨折等疾病的装置，该装置由驱动器提供一定频率的振动，需要人体站立在台面上，属于全身振动治疗骨丢失设备的一种，主要治疗和预防对象是骨质疏松等疾病相关的人群。但该装置功耗大、结构复杂、重量大，亦不适用于在空间应用。公开号为CN1306869A的中国专利公开了一种电磁场治疗骨质疏松的方法和装置，该装置是通过电磁场发生装置产生电磁场，作用于刺激部位，从而调理生理功能。但其治疗范围限于人体颈部到躯干的位置，作用非常有限。因此，现有技术涉及的装置其结构设计均不能同时应用于地面和空间环境下的骨丢失预防和治疗。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种弥补现有技术存在的结构复杂、重量相对较大、治疗作用有限，不能同时应用于地面和空间等方面的不足，利用高频、低幅力负荷刺激，重量轻、功耗小，操作简便，能同时应用于地面和空间骨丢失人群，预防和治疗骨丢失的骨丢失防护仪。

本发明的骨丢失防护仪，包括控制机箱、控制面板、电源连接器和两个固定装置，所述控制面板设置在控制机箱的顶面上，电源连接器设置在控制机箱内壁的一侧，并与外部电源相连，两个固定装置分别固定于控制机箱正面的顶部和底部，两个固定装置之间设置有柔力锤，柔力锤与控制机箱内部的直线电机相连，直线电机位于两个固定装置轴线中心处，与两个固定装置距离相等。

所述固定装置由相连的固定弯板和绑腿锦丝粘扣带组成，在力刺激的上下两点固定，防止柔力锤敲打时柔力锤敲击位置发生变化。

所述柔力锤为橡胶硫化于直线电机前端的力刺激装置，直线电机的末端设置有行程限位装置，柔力锤上靠近柔力锤头的一端设置弹簧限位装置，弹簧限位装置与直线电机之间抵靠有弹簧。

所述控制机箱的内部设有印制板，印制板上设置有CPU，CPU分别与DSP处理器、控制显示单元、电源变换单元和电机驱动单元相连，DSP处理器输出PWM脉宽调制波形控制直线电机输出频率和力度，实现柔力锤对小腿胫骨的高频、低幅短时力刺激，所述的控制显示单元包括工作指示灯和电源指示灯，工作指示灯和电源指示灯均设置在控制面板上；电源变换单元通过电源连接器与外部电源连接；电机驱动单元包括相连的电机控制装置和电机检测装置，电机控制装置与直线电机相连。

所述印制板还与控制开关相连，控制开关包括振动开关、时间开关和挡位开关，振动开关、时间开关和挡位开关均设置在控制面板上。

所述控制机箱的前面板和后面板上均设有导轨，导轨上设置所述的印制板，以印制板固定稳定牢靠。

所述控制机箱采用工程塑料制成，其表面采取黑色阳极氧化处理。

所述直线电机为直流直线电机。

所述工作指示灯和电源指示灯为发光二极管。