一种全过程一体化新型智能护踝

1.本实用新型涉及护具用品领域，具体而言，涉及一种全过程一体化新型智能护踝。


背景技术：

2.踝关节扭伤是临床上常见的外科损伤之一，也是关节及韧带损伤中发病率最高的疾病，约占所有运动损伤的40％。高达60％的患者会伴有严重的后遗症，诸如习惯性扭伤、踝关节不稳等，严重影响患者的生活质量。医院急诊科数据表明，高达70％的普通人群在他们的一生中都遭受过脚踝扭伤。
3.急性踝关节扭伤若治疗康复效果不佳，会逐渐演变成慢性踝关节不稳，不仅使得身体活动受限，更增加了关节炎和二次关节扭伤的可能性。踝关节扭伤与韧带关节损伤有关，而外侧副韧带损伤约占踝关节扭伤的85％，踝关节外侧韧带损伤可分为3个级别：ⅰ级踝韧带损伤，韧带松弛，无肿胀和压痛，功能正常或轻度丧失；ⅱ级踝韧带损伤，韧带部分撕裂，有肿胀和压痛，功能部分丧失；ⅲ级踝韧带损伤，韧带全部撕裂，有明显肿胀和压痛，踝关节不稳。韧带组织受到损伤,修复过程即开始,可将其划分为4个相互重叠阶段:出血期、炎症期、增殖期及塑形和成熟期。韧带的愈合主要在损伤处形成瘢痕组织,与一般的结缔组织相似,而不是真正意义上韧带组织的再生。愈合后的韧带在细胞及胶原纤维数量、构成比例及排列形态、生化组成和生物力学等方面均与正常韧带有较大的差异,这需要韧带经过相当长的时间进行不断的修整和塑形来恢复。
4.目前，治疗踝关节韧带扭伤的方式主要分为药物敷用治疗和外部固定治疗，而外部固定主要使用的是踝护具和石膏。市面上的踝护具有很多，根据其材料主要可分为弹性、半刚性、刚性踝护具三种:弹性踝护具，产品主要为弹性袜，用于运动时起预防保护作用，能够提供更佳的动感知觉，也可用于韧带愈合末期或较轻的ⅰ级踝韧带损伤；刚性踝护具，用于ⅱ级、ⅲ级韧带损伤、韧带修复前期，应用于临床上使用石膏是其雏形，但石膏透气性不佳，其对于较严重的踝关节扭伤起到了支持固定的作用，能够促进组织愈合和避免二次损伤；半刚性踝护具，使用的多为气囊等取代刚性护具中的金属条，在提供一定支持的同时也能增加脚踝活动度，让患者可以通过适量的康复训练加快康复，多用于韧带修复中期和ⅱ级韧带损伤的防护阶段过渡。
5.由于不同种类护具的适用性不同，脚踝扭伤的患者通常需要分别购买进而达到最佳的治疗康复效果，造成了财物的浪费。目前市面上的踝护具只是提供支持固定的作用，不能监测踝扭伤、患者的康复情况并做出相应的指导。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种全过程一体化新型智能护踝，其能够针对于现有技术的不足，提出解决方案，通过三层结构的不同功能，该护踝能够给予踝关节损伤的患者从损伤到完全康复的全程治疗，不同时期可采用不同层次结构，减少了目前不同治疗阶段需要更换踝具带来的麻烦和浪费。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
8.一种全过程一体化新型智能护踝，其包括套设于踝关节处的护踝本体，所述护踝本体包括由外向内依次层叠设置的外层结构、中层结构和内层结构；
9.所述外层结构前侧开设有v型开口，所述v型开口的两侧分别开设有若干系带穿线孔，所述系带穿线孔内穿设有系带；所述外层结构两侧分别设有支撑条；
10.所述中层结构靠近踝关节处设有由多个气垫连通形成的气垫组，所述气垫组的后侧设有充放气阀门；
11.所述内层结构由蜂窝状防滑树脂和弹性织物交织形成，所述内层结构设有集成芯片和多个生物传感器，所述生物传感器与所述集成芯片电连接。
12.进一步地，在本实用新型中，所述支撑条至少设置两根，两根所述支撑条为铝条，所述铝条粘接于所述外层结构的外侧壁。
13.进一步地，在本实用新型中，所述外层结构外部设有绑带，所述绑带交叉绑覆于所述支撑条外部。
14.进一步地，在本实用新型中，所述外层结构上设有系带旋钮，所述系带缠绕连接于所述系带旋钮内，且所述系带旋钮突出于所述v型开口。
15.进一步地，在本实用新型中，所述气垫组包括第一气垫、第二气垫和第三气垫，所述第一气垫设于所述中层结构对应于小腿下部两侧及与踝关节交界处，所述第二气垫设于所述中层结构对应于脚背与小腿连接处，所述第三气垫设于所述中层结构对应于踝关节处；其中，所述第一气垫、所述第二气垫和所述第三气垫相互连通。
16.进一步地，在本实用新型中，所述生物传感器为柔性传感器，多个所述生物传感器沿所述内层结构对应于小腿下部向足中部依次分布；所述集成芯片设于所述内层结构对应于小腿与踝关节连接处前侧面，所述集成芯片分别与多个所述生物传感器电连接。
17.进一步地，在本实用新型中，所述内层结构还设有蓝牙天线，所述蓝牙天线设于所述集成芯片上方，所述蓝牙天线与所述集成芯片电连接。
18.进一步地，在本实用新型中，所述内层结构还设有电池，所述电池设于所述蓝牙天线一侧，所述电池分别与所述蓝牙天线、所述集成芯片和多个所述生物传感器电连接；其中，多个所述生物传感器分别具备不同的检测功能。
19.进一步地，在本实用新型中，所述电池为纽扣电池或太阳能电池。
20.进一步地，在本实用新型中，所述内层结构对应于踝关节处的内侧和外侧分别设有一个弧形内袋，所述弧形内袋用于盛放冰水袋。
21.本实用新型至少具有如下优点或有益效果：
22.通过在外层结构用系带调节v型开口的大小，使其可适用于不同级别踝关节外侧损伤的患者；外层结构两侧设置的支撑条，提供半刚性结构，可以用于ⅱ级、ⅲ级韧带损伤、韧带修复前期患者的过渡；中层结构设有可调节气囊，根据患者的受伤程度对气囊的填充程度进行调整，从而精准地给予踝关节适度的支撑，进一步在不失稳定的同时增加康复阶段踝关节的灵活性，多用于韧带修复中期和ⅱ级韧带损伤的防护阶段过渡；内层结构采用蜂窝状防滑树脂和弹性织物，可用于韧带愈合末期或较轻的ⅰ级踝韧带损伤；
23.通过在内层结构安装生物传感器，用于监测踝部压力、表面肌电信号、关节肿胀角度等生物参数，帮助患者及时了解自身恢复状况，通过智能ai分析生物参数进而判断踝关
节受损程度和评估当前治疗与康复训练的疗效，提供运动指导；
24.通过将护踝本体设置为三层结构，每层结构具备不同的功能，使得一个护踝本体可满足患者不同恢复期的需求，即增加患者的舒适度又减少了治疗各阶段需要更换踝具的麻烦和浪费，实现踝关节损伤的患者从损伤到完全康复的全程治疗。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1为本实用新型实施例全过程一体化新型智能护踝的三层结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例外层结构未绑覆绑带时的主视图；
28.图3为本实用新型实施例外层结构未绑覆绑带时的结构示意图；
29.图4为本实用新型实施例外层结构绑覆绑带时的结构示意图；
30.图5为本实用新型实施例中层结构的结构示意图；
31.图6为本实用新型实施例内层结构的展开图；
32.图7为本实用新型实施例内层结构的内侧示意图。
33.图标：100-外层结构，110-v型开口，120-系带穿线孔，130-系带，140-系带旋钮，150-支撑条，160-绑带，200-中层结构，210-充放气阀门，220-第一气垫，230-第二气垫，240-第三气垫，241-圆形定位孔，300-内层结构，310-蜂窝状防滑树脂，320-弹性织物，330-生物传感器，340-集成芯片，350-蓝牙天线，360-电池，370-弧形内袋。
具体实施方式
34.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
35.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.实施例
37.请参照图1-图7，所示为本实用新型实施例中一种全过程一体化新型智能护踝的结构示意图；
38.本实施例提供一种全过程一体化新型智能护踝，其包括套设于踝关节处的护踝本体，护踝本体包括由外向内依次层叠设置的外层结构100、中层结构200和内层结构300；
39.外层结构100前侧开设有v型开口110，v型开口110的两侧分别开设有若干系带穿线孔120，系带穿线孔120内穿设有系带130；外层结构100两侧分别设有支撑条150；
40.中层结构200靠近踝关节处设有由多个气垫连通形成的气垫组，气垫组的后侧设
有充放气阀门210；
41.内层结构300由蜂窝状防滑树脂310和弹性织物320交织形成，内层结构300设有集成芯片340和多个生物传感器330，生物传感器330与集成芯片340电连接；
42.下面，将对本示例性实施例中一种全过程一体化新型智能护踝作进一步说明。
43.在本技术实施例中，上述护踝本体套设于踝关节处，包覆小腿下部以及踝关节周围，护踝本体由三层结构组成。包括外层结构100、中层结构200和内层结构300，上述三层结构均为后跟无包裹设计，即脚后跟处为开口，便于患者的脚步透气。
44.在本技术实施例中，上述外层结构100前侧开设有v型开口110，v型开口110的两侧分别开设有若干系带穿线孔120，上述系带穿线孔120内穿设有系带130，系带130用于调节外层结构100松紧。
45.作为一种示例，如图1所示，系带穿线孔120可穿系带130调节外层结构100松紧，为满足踝关节急性损伤后不同患者踝关节肿胀程度不同的要求，系带穿线孔120可通过系带130进行绑紧或放松的操作，实现对“v”型开口大小的调整。具体地，上述外层结构100上设有系带旋钮140，上述系带130缠绕连接于所述系带旋钮140内，且上述系带旋钮140突出于所述v型开口110，便于操作。通过手动旋转系带旋钮140对系带130进行收紧或放松，从而将外层结构100进行收紧或放松，适应不同脚部大小的患者。
46.上述外层结构100两侧的若干系带130穿孔可对称设置，也可不对称设置；上述外层结构100两侧的若干系带130穿孔可均匀设置，也可不均匀设置。具体地，上述外层结构100两侧的系带130穿孔数量应根据实际情况设定，可以为一边为五个、一边为六个；一边为七个、一边为八个等。当然，上述外层结构100两侧的系带130穿孔数量还可以设置为等同的，如两边都五个、六个、七个等。
47.在本技术实施例中，上述外层结构100两侧分别设有支撑条150，支撑条150在外层结构100外侧形成半刚性结构，给外层结构100提供刚性支撑，使得外层结构100适用于ⅱ级、ⅲ级韧带损伤、韧带修复前期患者的过渡，随着患者逐渐康复可脱去外层结构100。
48.作为一种较优的实施方式，上述支撑条150至少设置两根，两根所述支撑条150为铝条，且两根支撑条150的长度不同，位于外侧的支撑条150较长，位于内侧的支撑条150较短，为外层结构提供较好的支撑力；上述铝条外部采用弹性面料包裹，便于铝条粘接于所述外层结构的外侧壁。铝条具备刚性的同时也具备一定的韧性，能够效地防止足踝的内外翻旋转活动，既不会妨碍行走期间的踝关节移动，又预防因距骨倾斜所引起的二次踝关节扭伤。
49.作为一种较优的实施方式，上述外层结构外部设有绑带160，上述绑带160交叉绑覆于所述支撑条150外部。绑带160可对支撑条150进行限位，避免支撑条150受到撞击脱落，从而起到辅助固定的效果。
50.在本技术实施例中，上述中层结构200靠近踝关节处设有由多个气垫连通形成的气垫组，上述气垫组的后侧设有充放气阀门210。上述充放气阀门210可手动充放气，通过调节气垫内气体容量改变中层结构200紧张度，根据患者的受伤程度对气囊的填充程度进行调整，从而精准地给予踝关节适度的支撑，进一步在不失稳定的同时增加康复阶段踝关节的灵活性，适用于韧带修复中期和ⅱ级韧带损伤的防护阶段过渡的患者，随着患者逐渐康复可脱去中层结构200。上述充放气阀门210通过对气垫中气体容量的调节，还可辅助外层
结构100的半刚性结构对踝关节的固定。
51.作为一种较优的实施方式，上述气垫组包括第一气垫220、第二气垫230和第三气垫240，上述第一气垫220设于中层结构200对应于小腿下部两侧及与踝关节交界处，上述第二气垫230设于中层结构200对应于脚背与小腿连接处，上述第三气垫240设于中层结构200对应于踝关节处；其中，第一气垫220、第二气垫230和第三气垫240为连片式气垫，相互连通，从而限制在内翻和外翻的过程中踝关节大幅度运动。其中，上述第三气垫240的踝关节处开设有圆形定位孔，上述圆形定位孔用于定位踝关节。
52.在本技术实施例中，上述内层结构300由蜂窝状防滑树脂310和弹性织物320交织形成，适用于韧带愈合末期或较轻的ⅰ级踝韧带损伤，也可用于日常运动，起预防保护作用，能够提供更佳的动感知觉。
53.蜂窝状防滑树脂310可增大护具与皮肤间的摩擦力，防止护具位移或滑落；同时，弹性织物320具有大面积亲肤的、疏水的特性，这使护踝舒适度更高，稳定性更好，安全性更强，整体轻薄透气，本体感觉上升。
54.作为一种较优的实施方式，上述内层结构300的弹性织物320中包埋有蓝牙天线350、纽扣电池360、集成芯片340以及多个生物传感器330，上述蓝牙天线350与集成芯片340电连接，生物传感器330与集成芯片340电连接，电池360分别与蓝牙天线350、集成芯片340和多个生物传感器330电连接，分别为各电子设备供电。
55.上述生物传感器330为柔性传感器，多个生物传感器330沿内层结构300对应于小腿下部向足中部依次分布,集成芯片340设于内层结构300对应于小腿与踝关节连接处前侧面。多个生物传感器330于踝关节周围环绕小腿下部至足中部，分别具备不同的检测功能，如采用压力传感器具备压力检测功能等，可通过感知踝部的拉伸形变，监测踝部压力、表面肌电信号和踝关节肿胀角度等生物参数，并将检测到的生物参数发送至集成芯片340。
56.需要说明的是，当气垫未充气时，生物传感器330可用于分析踝部的肿胀情况，当气垫充气时，生物传感器330可用于监测气垫是否包裹到位。
57.上述集成芯片340位于小腿与踝关节连接处前端，用于接收并分析生物传感器330传入的信号。蓝牙天线350位于集成芯片340上方，可将数据传输到前端，帮助患者及时了解自身恢复状况，提供运动指导。其中，前端可以是医疗产品的网页，也可以是手机app，或者还可以是小程序等。
58.作为一种较优的实施方式，上述电池360为纽扣电池360或太阳能电池360，便于患者在复健运动耗电量大时同步充电。
59.在本技术实施例中，上述内层结构300内侧和外侧踝关节处分别各有一个弧形内袋370，可将冰水袋装入其中，从而配合外层结构100与中层结构200使用时的同步治疗，缓解踝关节肿胀，减轻疼痛。
60.本技术能够解决现有护踝无法提供给踝关节损伤患者全程的科学治疗的技术问题，提供一种全过程一体化新型智能护踝，首先其外层能提供半刚性结构，其中层有调节式气囊的支撑，可以根据情况的需要增强踝关节的稳定性和灵活性，以便更好地治疗和进行康复训练，同时避免由于踝关节不稳定的运动导致踝关节再次损伤；其次，其内层结构300有若干组生物传感器330，能实时对已损伤的踝关节进行足部压力、表面肌电信号、关节肿胀角度等生物参数的监测，同时智能ai系统分析生物参数进而判断踝关节受损程度和评估
当前治疗与康复训练的疗效；最后，不同于传统的固定护踝的单一稳固功能，本技术能给予踝关节损伤的患者从损伤到完全康复的全程治疗，不同时期可采用不同层次结构，护踝三层结构根据韧带损伤愈合不同时期可以增减，早期三层，中期两层，晚期一层，减少了目前不同治疗阶段需要更换踝具带来的麻烦和浪费。
61.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种全过程一体化新型智能护踝，包括套设于踝关节处的护踝本体，其特征在于，所述护踝本体包括由外向内依次层叠设置的外层结构、中层结构和内层结构；所述外层结构前侧开设有v型开口，所述v型开口的两侧分别开设有若干系带穿线孔，所述系带穿线孔内穿设有系带；所述外层结构两侧分别设有支撑条；所述中层结构靠近踝关节处设有由多个气垫连通形成的气垫组，所述气垫组的后侧设有充放气阀门；所述内层结构由蜂窝状防滑树脂和弹性织物交织形成，所述内层结构设有集成芯片和多个生物传感器，所述生物传感器与所述集成芯片电连接。2.根据权利要求1所述的全过程一体化新型智能护踝，其特征在于，所述支撑条至少设置两根，两根所述支撑条为铝条，所述铝条粘接于所述外层结构的外侧壁。3.根据权利要求2所述的全过程一体化新型智能护踝，其特征在于，所述外层结构外部设有绑带，所述绑带交叉绑覆于所述支撑条外部。4.根据权利要求1所述的全过程一体化新型智能护踝，其特征在于，所述外层结构上设有系带旋钮，所述系带缠绕连接于所述系带旋钮内，且所述系带旋钮突出于所述v型开口。5.根据权利要求1所述的全过程一体化新型智能护踝，其特征在于，所述气垫组包括第一气垫、第二气垫和第三气垫，所述第一气垫设于所述中层结构对应于小腿下部两侧及与踝关节交界处，所述第二气垫设于所述中层结构对应于脚背与小腿连接处，所述第三气垫设于所述中层结构对应于踝关节处；其中，所述第一气垫、所述第二气垫和所述第三气垫相互连通。6.根据权利要求1所述的全过程一体化新型智能护踝，其特征在于，所述生物传感器为柔性传感器，多个所述生物传感器沿所述内层结构对应于小腿下部向足中部依次分布；所述集成芯片设于所述内层结构对应于小腿与踝关节连接处前侧面，所述集成芯片分别与多个所述生物传感器电连接。7.根据权利要求6所述的全过程一体化新型智能护踝，其特征在于，所述内层结构还设有蓝牙天线，所述蓝牙天线设于所述集成芯片上方，所述蓝牙天线与所述集成芯片电连接。8.根据权利要求7所述的全过程一体化新型智能护踝，其特征在于，所述内层结构还设有电池，所述电池设于所述蓝牙天线一侧，所述电池分别与所述蓝牙天线、所述集成芯片和多个所述生物传感器电连接；其中，多个所述生物传感器分别具备不同的检测功能。9.根据权利要求8所述的全过程一体化新型智能护踝，其特征在于，所述电池为纽扣电池或太阳能电池。10.根据权利要求1所述的全过程一体化新型智能护踝，其特征在于，所述内层结构对应于踝关节处的内侧和外侧分别设有一个弧形内袋，所述弧形内袋用于盛放冰水袋。

技术总结
本实用新型提供一种全过程一体化新型智能护踝，涉及护踝领域。包括外层结构、中层结构和内层结构；外层结构前侧开设有V型开口，V型开口的两侧分别开设有若干系带穿线孔，系带穿线孔内穿设有系带；外层结构两侧分别设有支撑条；中层结构靠近踝关节处设有由多个气垫连通形成的气垫组，气垫组的后侧设有充放气阀门；内层结构由蜂窝状防滑树脂和弹性织物交织形成，内层结构设有集成芯片和多个生物传感器，生物传感器与集成芯片电连接。通过三层结构的不同功能，该护踝能够给予踝关节损伤的患者从损伤到完全康复的全程治疗，不同时期可采用不同层次结构，减少了目前不同治疗阶段需要更换踝具带来的麻烦和浪费。踝具带来的麻烦和浪费。踝具带来的麻烦和浪费。


技术研发人员：刘松涛 吴迪文 蒙浩川 张绍伟 李承美 相大勇
受保护的技术使用者：南方医科大学南方医院
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/8/13