[发明专利]一种用于帕金森患者的可穿戴的助步器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于帕金森患者的可穿戴的助步器，属于辅助医疗康复技术领域。

背景技术

帕金森病(Parkinson’sDisease,PD)，又称震颤麻痹综合症，帕金森综合征，是一种慢性的中枢神经系统退化性失调疾病。据统计目前全球约有500万帕金森病患者，中国人占47%，随着中国老龄化问题不断加剧，预计到2030年中国帕金森患者数量将占全球的57%。同时，目前城市65岁以上人群帕金森患病率已接近2%，65%的患者被误诊和漏诊，帕金森病已严重威胁着我国中老年人群的健康。

帕金森病患者通常具有不同程度的运动障碍症状，临床上以静止性震颤、运动迟缓、肌僵直和姿势步态障碍为主要特征。帕金森症患者常有起步困难的情况，医学上称为“冻结步态”，其具体表现为行走前或行走时运动的短暂性阻滞，患者起步犹豫，不能行走，或行走时感觉自己的脚像“粘”在地板上，一般持续数秒，偶尔时间长至30秒。冻结步态的发生，不仅影响患者的步态，还对患者的日常生活能力和生存质量产生较大负作用，如活动主动性下降、身体不适感、日常活动受限、情感沟通以及认知障碍等。

神经外科医生在对帕金森病患者的疾病治疗中发现，若患者行走时脚部前方出现障碍物或提示性光标，会刺激患者大脑产生更强烈的意愿去想要跨过它，能够很好的改善患者的“冻结步态”，同时会使患者能够更好地控制自己行走时的步态及步速，这种长期的康复性训练使得患者逐渐改善病况。

因此，亟需设计一种用于帕金森患者的助步器以实现患者的辅助康复治疗，并能够实时监测患者的治疗状况。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种用于帕金森患者的可穿戴的助步器，该助步器可在帕金森患者行走通过产生引导性标志指引患者的行走步态，同时能够实时监测患者的运动状态信息，作为医生判断患者康复治疗情况的参考。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种用于帕金森患者的可穿戴的助步器，包括左脚和右脚用的两个结构完全相同的助步器，每个助步器包括一个助步器本体和内置于助步器本体内的控制系统，左右脚助步器的控制系统无线通讯连接一个上位信息处理单元。所述助步器本体包括一字型激光器、激光器角度调节器、控制系统的电路安装盒、安装盒固定支架以及弹性绑带；所述一字型激光器固定安装在激光器角度调节器上，用于产生照射在患者脚步前方的助步引导标志光线；所述激光器角度调节器固定安装在控制系统的电路安装盒上，用于调节助步引导标志光线照射的位置；所述控制系统的电路安装盒通过带弹簧的螺栓连接在安装盒固定支架上，用于安装助步器的控制电路；所述弹性绑带固定安装在安装盒固定支架的凹槽内，用于将所述助步器穿戴于患者的脚踝附近。

进一步地，所述控制系统由助步引导标志线产生模块、抬脚高度测量模块、下肢运动参数传感器模块和微型控制器连接无线通信模块构成；所述助步引导标志线产生模块，用于在帕金森患者脚部前方产生提示性光线，以视觉刺激的方式引导患者跨过光线，指引患者的行走步态；所述抬脚高度测量模块，用于采集患者行走时的抬脚高度信息，并将信息发送到微型控制器；所述下肢运动参数传感器模块，用于实时采集患者行走时的肢体角度、速度和加速度运动状态信号，并将收集的运动状态信号发送到微型控制器；所述微型控制器，用于控制助步引导标志线产生模块产生引导光线，指引患者行走，同时控制抬脚高度测量模块和下肢运动参数传感器模块并接收患者抬脚高度信息和运动状态信号，分析计算跨步时差，将数据发送至无线通信模块；所述无线通信模块，用于将患者抬脚高度信息、运动状态信号和跨步时差以无线通信方式发送至上位信息收集处理单元。

进一步地，所述微型控制器采用ATmega328P型号的AVR单片机。

进一步地，所述无线通讯模块采用WIFI模块或蓝牙模块。

进一步地，所述抬脚高度测量模块采用超声测距传感器。

进一步地，所述下肢运动参数传感器模块为6轴姿态传感器，包括3轴加速度计和3轴陀螺仪，用于检测患者行走时脚踝部位的角度信息和加速度信息。

进一步地，所述引导标志线产生模块由三极管放大电路和一字型激光器构成。

进一步地，所述上位信息收集处理单元为智能手机或平板电脑。

与现有技术相比较，本发明具有如下显而易见的突出实质性特点和显著技术进步：