[发明专利]一种人体脊柱实时监测系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种人体脊柱实时监测系统及其控制方法，系统包含包含背心、弯曲度传感模块、拉力传感模块、数据处理模块、无线数据传输模块、震动模块、手机终端及电源模块；弯曲度传感模块包含若干设置在背心后背上的弯曲度传感器；拉力传感模块包含第一至第四拉力传感器；数据处理模块分别和各个弯曲度传感器、第一至第四拉力传感器、无线数据传输模块、震动模块、电源模块相连。本发明能够实时检测使用者的脊柱多段脊柱的弯曲度和双肩所受拉力的状况；具有精度高、功耗低、便携性强、数据查看分析方便等特点，针对处于生长发育期的青少年儿童和老年人脊柱状态具有监测保护作用，同时也能够为脊柱类疾病的预防和治疗提供相应的参考数据。

技术领域

本发明涉及电子监控领域，尤其涉及一种人体脊柱实时监测系统及其控制方法，适用于处于生长发育期的青少年儿童和身体脊柱疾病易发的老年人。

背景技术

脊柱是人体的中轴骨骼，是身体的支柱，有负重、减震、保护和运动等功能。脊柱的负荷为某段以上的体重、肌肉张力和外在负重的总和。不同的部位的脊柱节段承担着不同的负荷。脊柱的负荷有静态和动态两种。静态是指站立、坐位或卧位时脊柱所承受的负荷及内在平衡，动态则指身体在活动状态下所施于脊柱的力。这些负荷需要相应的关节、韧带和肌肉来维持。

正常人脊柱有一定的活动度，但各部位活动度不同，颈、腰段活动度较大，胸段活动度极小，骶段几乎无活动性。一般情况下颈段可前屈、后伸各35°～45°，左右侧弯各45°，旋转60°～80°。腰段在臀部固定的条件下可前屈75°～90°，后伸30°，左右侧弯各30°～35°，旋转30°～35°。

处于生长发育期的青少年儿童，由于先天性因素或后期某种不正确的姿势所引起的脊柱侧弯等疾病，长期以往会产生畸形，影响生理健康，严重的会出现胸廓变形，甚至影响肺脏和心脏，具有生命危险。

老年人由于颈椎的退行性变、慢性劳损等引起的脊柱弯曲变形，对老年人的生活质量产生极大影响。

因此需要一种人体脊柱实时监测系统，将人体脊柱弯曲度的实时数据记录存储分析，帮助青少年儿童。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的问题，提出一种人体脊柱实时监测系统及其控制方法，对处于生长发育期的青少年儿童和老年人的身体姿态进行实时监测，对监测数据进行分析，提醒改变姿势，保护身体脊柱。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种人体脊柱实时监测系统，包含背心、弯曲度传感模块、拉力传感模块、数据处理模块、无线数据传输模块、震动模块、手机终端及电源模块；

所述背心穿戴在人体上，用于固定所述弯曲度传感模块、拉力传感模块、数据处理模块、无线数据传输模块、震动模块和电源模块；

所述弯曲度传感模块包含若干设置在所述背心后背上的弯曲度传感器，用于均匀分布贴合在人体脊柱上，监测其所在处脊柱的弯曲度后传递给所述数据处理模块；

所述拉力传感模块包含第一至第四拉力传感器，所述第一至第四拉力传感器设置在所述背心后背对应于人体肩胛骨的下方、位于同一条直线，该直线垂直于人体脊柱所在直线；所述第一、第二拉力传感器和第三、第四拉力传感器关于人体脊柱所在直线对称；第一至第四拉力传感器的拉力杆均朝上，且第一、第四拉力传感器和人体脊柱所在直线之间的夹角为60°，第二、第三拉力传感器和人体脊柱所在直线之间的夹角为30°；

所述背心前胸对应于背心后背在第一至第四拉力传感器所在直线、人体脊柱所在直线之间的焦点处设有固定点；所述第一至第四拉力传感器的拉力杆均通过无弹性拉绳和所述固定点相连；

所述第一至第四拉力传感器用于感应其所在处的拉力，并将其传递给所述数据处理模块；