[发明专利]一种膝关节健康管理健身裤

权利要求书

1.一种膝关节健康管理健身裤，其特征在于：所述膝关节健康管理健身裤的裤身中搭载有膝关节健康管理模块；

所述裤身包括裤腰、两个裤腿和裤裆；

所述膝关节健康管理模块包括生物信息收集模块、治疗模块和控制器；

所述生物信息收集模块内置于裤腿内面，包括电极（1）、微型麦克风（2）和运动传感器（3），所述电极（1）用于测量人体生物电阻抗信号，所述微型麦克风（2）用于收集关节的声音，所述运动传感器（3）用于测量下肢运动；所述电极（1）为导电性能良好的柔性纺织电极，可缝入所述裤腿，一个裤腿的电极数量在2个及以上； 所述微型麦克风（2）选用MEMS麦克风，放置于髌骨边缘对应的裤腿内面；所述运动传感器（3）为可测量人体运动的柔性纺织传感器，缝入所述裤腿，覆盖膝关节前侧，左右不超过髌骨边缘；

所述治疗模块包括光疗模块（4）和药疗模块（5）；

所述光疗模块（4）内置于裤腿内面，包含多个发光元件，对膝关节进行光照治疗，利用低能量激光的生物调节作用来缓解疼痛，消除炎症，预防运动损伤，所述发光元件是660nm、830nm或同时包括660nm和830nm的低能量光，单次照射剂量使用世界激光治疗协会推荐的4~6J/点，所述发光元件是柔性LED，体积小型化，并用生物相容性好的硅胶封装，固定于膝关节内外两个侧面相对的裤腿内面，使发光元件能贴于皮肤；

所述药疗模块（5）通过可拆卸微针贴片（21）搭载药物；患者需要进行药物治疗时，将载有药物的微针贴片（21）安装在放置槽（20）内，治疗时只需通过控制器（15）执行药疗命令，装置自动断开弹簧锁（17）释放弹簧（18），弹簧（18）挤压压板（19），从而将微针贴片（21）推出外壳（22），释放药物；药疗模块（5）设有多个放置槽，用户可根据情况调整药物的种类和剂量；所述微针采用生物可降解复合材料；

所述控制器（15）用于处理分析膝关节数据，并控制整个系统，可通过腰带固定于腰部，通过裤腰部位的接口（14）与生物信息收集模块和治疗模块连接，所述控制器（15）包括前端调解模块（6）、模拟滤波模块（7）、ADC模块（8）、微处理器（9）、信号发生模块（10）、通信模块（11）和电源管理模块（12）；

所述前端调解模块（6）用于放大微弱的生理信号，减少无用信号的干扰；

所述模拟滤波模块（7）用于测定膝关节阻抗的相位和幅度，对所述微型麦克风（2）收集到的电信号进行滤波调理；

所述ADC模块（8）将获得的模拟信号转化为可供进一步分析的数字信号；

所述微处理器（9）用于控制整个系统，提高系统精度，并对生物信息进行分析计算，得到目标人体参数；

所述信号发生模块（10）通过编程发出一定频率的交流电信号，与所述电极连接，使电信号通过指定测量部位；

所述通信模块（11）用于传输数据，实现控制器（15）与生物信息收集模块和治疗模块间的通信和控制，且负责控制器（15）与上位机间（13）的通信，使数据可在上位机（13）中存储和显示；

所述电源管理模块（12）包括电源管理单元和移动电源，负责整个系统的供电;所述电极（1）包括2个输入电极和2个输出电极，一个裤腿的电极（1）数量是4个，大腿内前侧和小腿外后侧各放置2个电极（1），所述电极（1）缝入所述裤腿内里;所述生物电阻抗信号包括膝关节局部水肿程度、血容量和血流速度；

所述目标人体参数包括膝关节是否有积液及积液的严重程度、膝关节局部的血流速度和血流量、膝关节的声音、和下肢运动；并可根据所述目标人体参数对膝关节健康状态进行综合分析，根据预先设置好的分类标准对膝关节健康情况进行分级，所述控制器（15）选用ADI公司的AduCM350集成化芯片，通过开发和调试使其能同时收集和处理膝关节的生物阻抗、声音和运动信号，并对整个系统进行控制，所述膝关节健康管理健身裤采用舒适、有弹力的材料，贴身穿着，使所述膝关节健康管理模块很好地贴合皮肤，内穿或外穿均可。

2.根据权利要求1所述的膝关节健康管理健身裤，其特征在于：所述膝关节健康管理健身裤包括日常模式和治疗模式，其中日常模式，当用户穿上并启动所述膝关节健康管理模块后，每天在设定好的固定时间测量一次，或在用户发出指令时测量，在用户发出指令时发送分析报告，当出现损伤信号时则自动发送报告，发送提示信息，并为用户匹配合适的光疗方案，经用户判断是否进行光疗，进行光疗后也根据每天的评估情况实时调整光疗方案，而所述药疗模块根据医生的建议进行设定；其中治疗模式，用户治疗期间可选择此模式，用户穿上并启动所述膝关节健康管理模块后，每4小时监测一次，每次的监测时长为15分钟，每天给用户生成当天的报告，每周生成一份总报告，总报告中根据用户的恢复情况调整光疗方案，并给予用户提示和鼓励，根据医嘱对药疗模块进行设定，按医嘱方案给予治疗，处于治疗模式下开启治疗提醒，根据设定的治疗计划，定时提醒用户治疗。