(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211343678.0 (22)申请日 2022.10.31 (71)申请人 河南省洛阳正骨医院 （河南省骨科 医院） 地址 450000 河南省郑州市郑东 新区永平 路100号(河南省洛阳市瀍河区启明南 路82号) (72)发明人 孔亮　庞志峰　赵东亮　杨鑫　 李峰　李亚鹏　李建垒　刘硕　 (74)专利代理 机构 安徽善安知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 3420 0 专利代理师 刘勇 (51)Int.Cl. A61B 5/11(2006.01) A61B 5/00(2006.01)A61H 1/02(2006.01) A61H 9/00(2006.01) A61H 39/06(2006.01) A61F 7/00(2006.01) A61H 23/02(2006.01) A63B 23/04(2006.01) (54)发明名称 基于多终端的退行性骨关节病微姿态三维 诊断系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于多终端的退行性骨 关节病微姿态 三维诊断系统及方法， 包括穿戴主 体、 第一按压主体、 第一振动主体、 第二按压主 体、 第二振动主体、 控制块、 个人App、 医院云端管 理平台以及医院查询终端。 本发 明通过第一按压 主体和第二按压主体的设置能够对患者关节附 近的肌肉进行按压， 缓解肌肉的酸痛感， 有助于 患者自主完成定量功能训练， 通过微姿态传感器 的设置能够采集患者进行定量功能训练的数据， 并将数据并分享给医生， 为患者制定个性化定量 功能训练， 解决了患者居家复健练习的微姿态数 据不共享导致骨伤科医生无法根据患者关节运 动微姿态为患者 提供诊断报告的不足。 权利要求书3页 说明书7页 附图5页 CN 115444408 A 2022.12.09 CN 115444408 A 1.基于多终端的退行性骨关节病微姿态三维诊断系统， 包括穿戴主体 （1） 、 第 一按压主 体 （2） 、 第一振动主体 （3） 、 第二按压主体 （4） 、 第二振动主体 （5） 、 控制块 （6） 、 个人App、 医院 云端管理平台以及医院查询终端， 其特 征在于： 所述穿戴主体 （1） 包括半环箍 （11） 以及与所述半环箍 （11） 转动连接 的腿托 （12） ， 所述 腿托 （12） 的外壁上安装有微型气泵 （13） ， 所述腿托 （12） 的内侧设有感应气囊 （14） ， 所述感 应气囊 （14） 上安装有气压 阀 （15） ， 所述半环箍 （11） 和所述腿托 （12） 之间设有电动伸缩杆 （16） ， 所述腿托 （12） 的一侧连接有腿套 （17） ， 所述腿套 （17） 的末端设有弹性绳 （1 10） ； 所述第一按压主体 （2） 包括位于所述腿套 （17） 内侧的两个第一电机 （21） ， 所述第一电 机 （21） 的输出端通过转接盘 （2 2） 连接有偏离所述 转接盘 （2 2） 中心五毫米的按压柱 （23） ； 所述第一振动主体 （3） 位于所述第一按压主体 （2） 的一侧； 所述第二按压主体 （4） 包括紧贴所述半环箍 （11） 内壁设置的第一按压气囊 （41） ， 所述 第一按压气囊 （41） 的外侧设有多个均匀分布的第二按压气囊 （42） ， 所述第二按压气囊 （42） 的底部安装有 按压块 （43） ； 所述第二振动主体 （5） 位于所述第二按压主体 （4） 的一侧。 2.如权利要求1所述的基于多终端的退行性骨关节病微姿态三维诊断系统， 其特征在 于， 所述控制块 （6） 包括微姿态传感器、 微姿态分析模块、 无线传输模块、 振动控制块和按压 控制块， 所述微姿态传感器由三轴陀螺仪、 三轴加速度计以及三轴电子罗盘组成， 所述微姿 态传感器获取患者在进行复健定量功能锻炼时膝关节的综合抬举高度H、 综合加速度A、 综 合角速度W， 所述微姿态传感器与所述微姿态分析模块相连， 所述微姿态分析模块用于计算 姿态吻合度Y， 姿态吻合度与综合抬举高度、 综合加速度以及综合角速度均负相关， 姿态吻 合度的计算公式为： ， 式中： 记为综合抬举偏差计算值， 记为综合晃动变化率计算值， 记为综合抖动 计算值； 其中： 综合抬举高度为患者进行定量功能训练时， 膝关节抬举高度与所述控制块 （6） 设定的标准抬举高度之差的绝对值， 综合抬举高度的计算公式为： ， 式 中： h记为微姿态传感器测量所得的患者膝关节抬举高度， 记为所述控制块 （6） 设定的标 准抬举高度； 综合加速度A为患者在进行定量功能训练时， 膝关节抬举时产生的X轴晃动加速度、 y轴 晃动加速度以及z轴 晃动加速度的平方和， 综合加速度的计算公式为： ； 式中： 记为X轴晃动加速度， 记为y轴晃动加速度， 记为z轴晃动加速度； 所述微姿态分析模块通过无线传输模块与所述个人App相连， 所述个人App通过互联网 技术与所述医院云端管理平台相连， 所述医院云端管理平台与所述医院查询终端相连。 3.如权利要求1所述的基于多终端的退行性骨关节病微姿态三维诊断系统， 其特征在 于， 所述半环箍 （11） 上安装有两个相互配合的绑带 （19） ， 所述感应气囊 （14） 的两侧均设有 连接带 （111） ， 所述连接带 （111） 的另一端 连接有用于包裹膝关节手术刀口的热敷主体 （7） ，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115444408 A 2所述热敷主体 （7） 的另一端与所述绑带 （19） 相互连接 。 4.如权利要求3所述的基于多终端的退行性骨关节病微姿态三维诊断系统， 其特征在 于， 所述热敷主体 （7） 包括由弹性硅胶材料制成的顶绷 （71） ， 所述顶绷 （71） 的外侧安装有修 复精油囊 （72） ， 所述修复精油囊 （72） 贯穿所述顶绷 （71） 连接有位于所述顶绷 （71） 内侧的纱 布袋 （73） ， 所述纱布袋 （73） 设有能够打开和关闭的袋口 （74） ， 所述纱布袋 （73） 用于装入热 水打湿的艾绒， 所述纱布袋 （73） 的内侧设有超声波雾化片 （75） ， 所述纱布袋 （73） 和所述顶 绷 （71） 之间设有电加热膜 （76） ， 所述电加热膜 （76） 上开设有 多个透气孔 （7 7） 。 5.如权利要求1所述的基于多终端的退行性骨关节病微姿态三维诊断系统， 其特征在 于， 所述按压块 （43） 设置为米字形。 6.如权利要求2所述的基于多终端的退行性骨关节病微姿态三维诊断系统， 其特征在 于， 所述第一振动主体 （3） 和所述第二振动主体均包括振动电机 （31） 以及与所述振动电机 （31） 输出端相连的螺纹橡胶垫 （32） ， 所述螺纹橡胶垫 （32） 的端面设为弧面。 7.如权利要求6所述的基于多终端的退行性骨关节病微姿态三维诊断系统， 其特征在 于， 所述振动控制块 根据姿态吻合度线性调整所述振动电机 （31） 的振动频率。 8.如权利要求1所述的基于多终端的退行性骨关节病微姿态三维诊断系统的诊断方 法， 包括如下步骤： 步骤一： 将半环箍 （11） 通过绑带 （19） 固定在患者进行膝关节置换术一侧下肢的大腿 上， 将小腿穿过两个连接带 （111） 之间， 将腿托 （12） 放置于小腿的底部， 并将感应气囊 （14） 紧贴小腿的皮肤， 将顶绷 （71） 置于膝盖置换术刀口的正上方， 并打开纱布袋 （73） 的袋口 （74） ， 向纱布袋 （73） 的内部装入 热水打湿的艾绒， 并关闭纱布袋 （73） 的袋口， 同时向修复精 油囊 （72） 的内部滴入术后修复精油， 再将热敷主体 （7） 的另一端固定在绑带 （19） 上； 步骤二： 腿套 （17） 置 于小腿的腿肚上， 并利用弹性绳 （1 10） 将腿套 （17） 固定在小腿上； 步骤三： 病人按照骨伤科医生所指导的定量功能训练进行膝关节运动， 完成指定高度 的抬腿和屈腿动作， 微姿态传感器测量三轴角速度、 三轴角速度和膝盖抬举高度， 将数据传 输给微姿态分析模块， 微姿态分析模块计算姿态吻合度， 并将姿态吻合度通过无线传输模 块传输给个人App， 个人App通过互联网技术将数据传输给医院云端管理平台， 骨伤科医生 通过医院查询终端查看病人的姿态吻合度数据， 对病人的恢复情况和动作完成度进行判 断， 定制病人需要完成的定量功能训练， 并将定量功能训练信息传输给医院云端管理平台； 步骤四： 医院云端管理平台通过互联网技术将定量功能训练信息传输给患者的个人 App， 患者在个人App上查看医生定制的定量功能训练， 并按照个人App的语音提示在家完成 定量功能训练； 步骤五： 在定量功能训练过程中， 病人完成屈腿或伸腿动作时， 由于手术刀口修复期的 股直肌、 股外侧肌、 股内侧肌、 股中间肌的肌肉厚度变 薄， 股直肌横截面积 变小， 导致患者在 完成定量功能训练时存在强烈的无力和肌肉酸痛感， 很难完成定量功 能训练， 在患者因为 疼痛抗拒伸腿或者屈腿时， 小腿对感应气囊 （14） 产生压迫， 进而增大感应气囊 （14） 内的气 压， 感应气囊 （14） 上的气 压阀 （15） 测量 感应气囊 （14） 内侧的气 压值并将气压值传输给按压 控制块， 按压控制块根据气 压阀 （15） 测量的气 压值设定第一按压气囊 （41） 的气压值为气 压 阀 （15） 测量气压值的三 倍， 并利用微型气泵 （13） 向第一按压气囊 （41） 的内部