[发明专利]一种基于单片机的3D打印支具及支具主体制备方法

说明书

一种基于单片机的3D打印支具,设置有支具主体和用于感应用户对支具主体施加压力的大小及向外部设备输出信息的控制机构，控制机构嵌装于支具主体。该3D打印支具能够实时采集用户的足部与支具主体间的压力情况，并将足部与支具主体间的压力情况信息发送至外部设备，实现康复训练时用户患肢多点受力情况的实时监测，便于医护人员观察用户的康复进程。该3D打印支具制作简便和成本低，在功能上能提供实时服务，且快捷灵活和容易操作。一种支具主体制备方法包括有5个步骤。该支具主体制备方法针对用户进行个性化制造，在用户使用该支具主体时能有效辅助促进血液循环和防止肌肉萎缩，同时该支具主体能够促进关节活动度并可进行用户下肢的协调。

技术领域

本发明属于医用矫正仪器领域，特别涉及一种基于单片机的3D打印支具及支具主体制备方法。

背景技术

胫腓骨骨折是临床长骨骨折中最为常见的骨科病例，发病率高，约占人体骨折的10％-13.7％，多为开放性骨折，各种年龄均可发病，以10岁以下儿童及青壮年为主。常见表现为：局部疼痛、僵硬；体征畸形、愈后功能障碍，严重影响到患者正常生活。足下垂表现为不能背屈足部，患者在行走过程中不能自主抬起脚尖，行走时或是拖拽病足或是将该侧下肢举得较高，落地时总是足尖先触地的一种症状。足下垂病症使患者的行走动作变得十分危险，地面不平或稍有障碍就会使患者跌倒，造成更严重的后果。由于不能自主、自由地行走，在很大程度上影响了患者的生活质量。同时，对于胫腓骨骨折和足下垂患者来说，尽早采取适合的方式进行康复治疗训练是必不可少的。

临床中普遍使用的石膏固定技术和传统康复矫形支具，制作工艺繁琐、制作周期长，不能充分帮助患者进行患肢功能训练。随着3D技术的进步，医疗行业3D打印的产品越来越多，应用于医疗的3D打印技术的独特优势正日益显现，3D打印可以满足个性化定制的医疗需求，国内的相关研究也证实3D打印产品在构建个性化医疗产品的可行性，国家食品药品监督管理总局(CFDA)也已经批准了3D打印的部分产品进入临床使用。

与此同时，嵌入式医疗仪器是先进的嵌入式技术和生物医学的融合。嵌入式医学仪器作为一种知识交叉产品，是生物医学和计算机技术、电子技术、半导体技术相结合的产物，是生物医学工程发展的结晶，反映了当代最新技术的先进水平。它将计算机系统作为一个板级模块或者芯片嵌入于医学仪器内部，集应用软件和硬件于一体，软件代码小、高度自动化、响应速度快，芯片加软件成为产品，其软件和硬件都必须高效率地设计、量体裁衣，去除冗余，在同样的硅片面积上实现更高效能。嵌入式处学仪器的系统组成软硬兼备，融为一体，使嵌入式医学仪器具有体积小、功能集中、可靠性高、性价比高等优点。故而20世纪90年代以来，嵌入式系统已广泛应用于医学仪器领域，它将硬件和软件紧密结合，成为现代医学电子仪器的研究热点及发展方向。但是将嵌入式系统与康复矫形支具融合的技术并不成熟，且存在生产成本高及电路复杂的问题。

因此针对现有技术不足，提供一种基于单片机的3D打印支具及支具主体制备方法以解决现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明的其中一个目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种基于单片机的3D打印支具。该基于单片机的3D打印支具的材质轻便可靠、制作简便且成本低，在功能上能提供实时服务，且快捷灵活和容易操作。

本发明的上述目的通过以下技术措施实现：

提供一种基于单片机的3D打印支具,设置有支具主体和用于感应用户对支具主体施加压力的大小及向外部设备输出信息的控制机构，控制机构嵌装于支具主体。

所述控制机构设置有单片机模块、用于采集用户对3D打印支具产生的压力情况的薄膜式压力传感模块、用于与外部设备进行信号传输的蓝牙模块，单片机模块分别与薄膜式压力传感模块和蓝牙模块连接。