壓電式康復系統以及壓電式康復鞋的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種壓電式康復系統，其包括能量轉換裝置以及電脈沖傳輸裝置，所述能量轉換裝置包括壓電片、置于所述壓電片負電極一側的活動片及活動片兩翼、彈力支撐所述活動片兩翼的彈簧、與所述彈簧固定連接的絕緣塊、位于所述活動片和壓電片負電極之間的高阻尼片以及連接所述高阻尼片的可彎折拉桿；所述電脈沖傳輸裝置包括與所述壓電片正電極電連接的導電板、置于所述導電板上的第一刺激電極、與所述壓電片正電極電連接的第二刺激電極以及與所述壓電片負電極電連接的傳輸負電極。本發明還提供一種壓電式康復鞋，其包括如上所述的壓電式康復系統以及鞋體。本發明的壓電式康復系統以及壓電式康復鞋，簡單、實用、便攜、低成本，非常適合在日常生活中使用。
【專利說明】壓電式康復系統以及壓電式康復鞋
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電刺激康復系統領域，尤其涉及一種壓電式康復系統以及壓電式康復鞋。
【背景技術】
[0002]在西醫理論中，應用低頻脈沖電流，即頻率在1000Hz以下的脈沖電流，來治療疾病的方法稱為低頻電療法。低頻脈沖電流對感覺神經和運動神經都有較強的刺激作用，其主要治療作用之一是引起神經肌肉興奮，并且能夠實現鎮痛和促進局部血液循環的效果。作為低頻電療法中重要的一類，經皮電神經刺激療法(TENS)也稱為周圍神經粗纖維電刺激療法，是根據疼痛閘門控制學說于20世紀70年代發展起來的以治療疼痛為主的無損傷性治療方法。之所以用“經皮”一詞，是為了和植入電極相區分。與傳統的神經刺激療法的區別在于，傳統電刺激主要刺激運動纖維，而TENS則刺激感覺纖維。TENS適應于各種急慢性疼痛如神經痛、頭痛、關節痛、肌痛、術后傷口痛、分娩宮縮痛、癌痛、幻痛等，也可用以治療骨折后骨連接不良，同時還能減少心絞痛的發作次數、減少對硝酸甘油的依賴。經過20多年的發展，TENS在國際上非常普及，其臨床應用已超出了疼痛范圍。目前TENS被廣泛使用在醫療、物理治療、預防疾病、甚至醫學美容等領域里。在實際運用中，TENS—般采用袖珍型電池供電的儀器，有單通道和雙通道輸出兩種，每通道電流強度、脈沖寬度、頻率都可調，此儀器可以隨身攜帶。還有一種大型TENS儀器，有4-8個以上通道輸出，供醫院內使用。TENS大多使用碳-娃材料電極,可裁剪成不同大小和形狀；其次,可采用Karaya膠和合成聚合物的自粘型電極；此外還有一次性電極、棉電極等。使用中，一般將電極置于痛區、運動點、扳機點、穴位、病灶同節段的脊柱旁，沿著周圍神經走向、病灶上方節段、病灶對側同節段上。人們將TENS分為三種治療方式:常規TENS、針刺樣TENS、短暫強刺激TENS，各種方式的治療參數不同。最常用的是常規方式，治療時間可從30-60分鐘至36-48小時不等；針刺樣方式能同時興奮感覺神經和運動神經，治療時間一般為45分鐘，根據受刺激的肌肉的疲勞情況決定。短暫強刺激方式的電流很大，肌肉易疲勞，一般每刺激15分鐘左右后休息幾分鐘。
[0003]在中醫理論中，經絡是經脈和絡脈的總稱，是人體運行全身氣血，聯絡臟腑肢節，溝通上下內外的通路。經絡把人體所有的五臟六腑、四肢百骸、五官九竅、皮肉經脈等組織器官聯結成一個統一的有機整體，使人體內的功能活動保持相對的協調和平衡。腧穴是臟腑、經絡之氣輸注于體表的特殊部位，俗稱穴位，是針灸、推拿和拔罐治療施術之所。腧穴包括了十四經穴、經外奇穴及阿是穴三大類。十四經腧穴的主治規律，是根據“經脈所通，主治所及”的原則總結而成的。凡屬同一經脈的腧穴，均有其共同性。每個穴位因其所處部位的不同，其作用范圍也各有特點。總的來說，所有穴位都具有治療局部病癥的作用，有的還兼有治療鄰近部位病癥或遠隔部位病癥的作用。針法和灸法是兩種不同的刺激經脈、穴位的治療方法，由于在臨床上常結合使用故稱針灸法。針法是利用金屬制成的針具，通過一定的手法，刺激人體腧穴，以治療人體多種疾病的方法。灸法是用艾葉搗制成艾絨，做成艾柱或艾條，點燃以后，熏灼體表穴位或患部，使之產生溫熱或灼痛感，以達到疏通經絡、調和氣血、回陽救逆、扶正怯邪、防治疾病的作用。推拿，又稱按摩，為一種非藥物的自然療法、物理療法，指用手在人體上按經絡、穴位用推、拿、提、捏、揉等手法進行治療，以期達到疏通經絡、推行氣血、扶傷止痛、祛邪扶正、調和陰陽的療效。除了針灸、推拿，還有拔罐等其它針對經脈、穴位的治療方法。
[0004]一方面，低頻電療法，尤其是經皮電神經刺激療法(TENS)在國際上已非常普及，廣泛地運用在疼痛治療及其它臨床方面。雖然當前的TENS設備功能完備，但通常都比較復雜，操作不便。醫院里使用的大型TENS設備需要外接電源，無法隨身攜帶。盡管有了便攜式的采用電池供電的袖珍型TENS設備，但依然受到限制，無法長時間隨時隨地使用。另一方面，長久以來，傳統醫學就以針灸、推拿等方法刺激人體穴位，以達到預防和治療疾病的目的。但是這些療法都需要經過專門的訓練，對一般人群來說則需要專業人員來進行操作，同樣也無法隨時隨地治療。且針法在使用過程中偶爾會出現一些異常情況，造成傷害；灸法和推拿則在某些情況下存在禁忌。
【發明內容】
[0005]本發明基于上述技術問題，提供了一種簡單、實用、便攜、低成本的壓電式康復系統，其包括能量轉換裝置以及電脈沖傳輸裝置，所述能量轉換裝置包括設有壓電片正電極以及壓電片負電極的壓電片、置于所述壓電片負電極一側的活動片及活動片兩翼、彈力支撐所述活動片兩翼的彈簧、與所述彈簧固定連接的絕緣塊、位于所述活動片和壓電片負電極之間的高阻尼片以及連接所述高阻尼片的可彎折拉桿；所述電脈沖傳輸裝置包括與所述壓電片正電極電連接的導電板、置于所述導電板上的第一刺激電極、通過第一導線與所述壓電片正電極電連接的第二刺激電極以及通過第二導線與所述壓電片負電極電連接的傳輸負電極。
[0006]優選地，所述活動片與所述壓電片負電極之間設有縫隙，所述高阻尼片與所述縫隙厚度相同，且所述高阻尼片在所述可彎折拉桿的推拉下可以移動。
[0007]本發明還提供一種壓電式康復鞋，其包括如權利要求1所述的壓電式康復系統以及鞋體，所述鞋體包括外殼、與所述外殼固定連接的設有第一孔洞和第一凹槽的鞋底板、設有第二孔洞的絕緣鞋墊以及鞋底填充物，所述壓電式康復系統置于所述外殼內，所述活動片穿過所述第一孔洞，所述活動片兩翼置于所述第一凹槽內，所述第一刺激電極置于所述第二孔洞內，所述導電板和所述鞋底板分別與所述鞋底填充物固定連接。
[0008]優選地，所述鞋體還包括護墊，所述護墊固定所述第二刺激電極。
[0009]優選地,所述外殼包括設有第二凹槽的鞋底外殼以及設有第三凹槽的鞋面外殼，所述鞋底外殼與所述鞋底板固定連接，所述第二凹槽與所述第一孔洞大小相同，所述可彎折拉桿設有彎折部，所述彎折部與所述第三凹槽大小相同。
[0010]本發明的壓電式康復系統以及壓電式康復鞋，利用壓電片的壓電效應，將人體行走時足底產生的壓力轉換為電脈沖，無需電池或外接電源，實現對足部、小腿乃至身體其它部位肌肉和穴位的實時電刺激，簡單、實用、便攜、低成本，非常適合在日常生活中使用。
【專利附圖】
【附圖說明】[0011]圖1為本發明一實施例壓電式康復鞋示意圖；
[0012]圖2為本發明一實施例能量轉換裝置工作部位示意圖；
[0013]圖3為本發明一實施例壓電式康復系統開啟示意圖；
[0014]圖4為本發明一實施例壓電式康復系統關閉示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合附圖以及具體實施例來對本發明作進一步詳細說明。
[0016]如圖1所示，為本發明一實施例壓電式康復鞋示意圖，所述壓電式康復系統包括能量轉換裝置以及電脈沖傳輸裝置，所述能量轉換裝置包括設有壓電片正電極102以及壓電片負電極103的壓電片101、置于所述壓電片負電極103—側的活動片104及活動片兩翼105、彈力支撐所述活動片兩翼105的彈簧106、與所述彈簧106固定連接的絕緣塊107、位于所述活動片104以及壓電片負電極103之間的高阻尼片108以及連接所述高阻尼片108的可彎折拉桿109，其中所述活動片104與所述壓電片負電極103之間設有縫隙110，所述高阻尼片108與所述縫隙110厚度相同，所述高阻尼片108在所述可彎折拉桿109的推拉下可以移動；所述電脈沖傳輸裝置包括與所述壓電片正電極102電連接的導電板201、置于所述導電板201上的第一刺激電極202、通過第一導線203與所述壓電片正電極102電連接的第二刺激電極204以及通過第二導線205與所述壓電片負電極103電連接的傳輸負電極206。
[0017]所述鞋體包括外殼(未標不)、與所述外殼固定連接的設有第一孔洞302和第一凹槽303的鞋底板301、設有第二孔洞306的絕緣鞋墊305以及鞋底填充物304，所述壓電式康復系統置于所述外殼內，所述活動片104穿過所述第一孔洞302，所述活動片兩翼105置于所述第一凹槽303內，所述第一刺激電極202置于所述第二孔洞306內，所述導電板201和所述鞋底板301分別與所述鞋底填充物304固定連接，所述鞋體還包括護墊311，所述護墊311固定所述第二刺激電極204，`所述外殼包括設有第三凹槽310的鞋面外殼307以及設有第二凹槽309的鞋底外殼308，所述可彎折拉桿109設有彎折部(未標示)，所述彎折部與所述第三凹槽310大小相同，所述鞋底外殼308與所述鞋底板301固定連接，所述第二凹槽309與所述第一孔洞302大小相同。
[0018]具體實施例:
[0019]本發明壓電式康復系統包括能量轉換裝置和電脈沖傳輸裝置，并與壓電式康復鞋融為一體，形成穿戴式設備。壓電式康復系統由鞋面外殼307與軟性鞋底外殼308包裹,并根據實際需求向身體上部延伸。
[0020]壓電片101的上下兩面分別有壓電片正電極102與壓電片負電極103，并固定在硬性鞋底填充物304內部。活動片兩翼105與彈簧106的一端相連,彈簧106的另一端與絕緣塊107相連，絕緣塊107固定在硬性鞋底填充物304內部。硬性鞋底板301上開有第一孔洞302及第一凹槽303，其位置形狀大小恰好分別容納活動片104及兩翼105。硬性鞋底板301與硬性鞋底填充物304固定。軟性鞋底外殼308與硬性鞋底板301固定，其內部開有第二凹槽309，位置形狀大小與活動片104相符。軟性鞋底外殼308起到防水、防塵以及其它保護作用。在自然狀態下，如圖2所示，彈簧106處于壓縮狀態，活動片兩翼105被彈簧106的彈力頂住，限位于第一凹槽303的底部，這時活動片104的上凸出部分與壓電片負電極103之間存在一條縫隙110，活動片104的下凸出部分凸出于硬性鞋底板301，且凸出的部分恰好容納于軟性鞋底外殼308的第二凹槽309內，并與第二凹槽309的底部接觸。當腳著地時，在腳底壓力的作用下，軟性鞋底外殼308接觸地面，其軟性材料被壓縮，活動片104則向上(鞋內部)運動，通過縫隙110，活動片104的上凸出部分瞬間撞擊壓電片負電極103，壓電片101受到撞擊壓力，由壓電效應產生一個瞬時電脈沖。當腳抬起后，腳底壓力消失，被進一步壓縮的彈簧106產生的彈力將活動片兩翼105頂回第一凹槽303的底部，活動片104與壓電片負電極103之間的縫隙110恢復，軟性鞋底外殼308的軟性材料也恢復原狀，系統回到如圖2所示的自然狀態，等待下一次接觸地面。上述各部件，除了壓電片正電極102及壓電片負電極103是導體，用于采集壓電片101產生的電脈沖，其它部件均為絕緣體或與壓電片正電極102及壓電片負電極103保持絕緣。高阻尼片108與可彎折拉桿109相連，構成功能開關，位于硬性鞋底填充物304內部后方，且高阻尼片108的厚度與縫隙110相同，形狀大小與活動片104的上凸出部分相同。如圖3所示，可彎折拉桿109拉出時，活動片104可在腳底壓力作用下撞擊壓電片負電極103，此時壓電片101產生電脈沖，系統處于開啟狀態；鞋面外殼307的后下部有一個第三凹槽310，恰好容納可彎折拉桿109的彎折部，故可彎折拉桿109拉出后其彎折部隱藏于第三凹槽310內部，不影響外觀及行走。如圖4所示，可彎折拉桿109插入時，高阻尼片108位于活動片104與壓電片負電極103之間，吸收絕大部分撞擊能量，此時壓電片101受到的撞擊力非常小，不會產生足夠大的電脈沖，系統處于關閉狀態，并且高阻尼片108的緩沖作用也保護了壓電片101在不需要使用時盡可能減小撞擊磨損。
[0021]導電板201下表面與硬性鞋底填充物304固定，且與壓電片正電極102緊密接觸保持電連接。導電板201上表面分布有多個凸出的第一刺激電極202，且第一刺激電極202與足底肌肉及穴位相對應(圖示僅為示意，不代表真實情況下的刺激電極分布位置)。絕緣鞋墊305含有多個第二孔洞306，且第二孔洞306的位置形狀大小厚度與第一刺激電極202相對應，因此足底肌肉及穴位恰好與相應的第一刺激電極202接觸而其它無需電刺激的部位不會受到電脈沖的影響 。絕緣鞋墊305含有強力吸濕材料，可吸收腳底出的汗，以免影響電刺激，必要的時候絕緣鞋墊305能取出更換或晾干。同時，通過第一導線203，第二刺激電極204也與壓電片正電極部102電連接，并由護墊311固定，與小腿肌肉及穴位相對應(圖示僅為示意，不代表真實情況下的刺激電極分布位置)。其中第一導線203表面為絕緣保護層，隱藏于鞋面外殼307的夾層中間。以此類推，通過延長第一導線203，可以將電脈沖傳輸到大腿甚至身體其它部位處的刺激電極，擴大電刺激的范圍(圖中未示)。另一方面，通過第二導線205,傳輸負電極206與壓電片負電極103電連接,這樣就將電脈沖的負極與人體足跟相連。第二導線205表面為絕緣保護層，隱藏于鞋底填充物304及鞋面外殼307的夾層中間。這樣，就在壓電片101的兩極之間形成了一個完整的回路，即“壓電片101—壓電片正電極102——導電板201 (或第一導線203)——第一刺激電極202 (或第二刺激電極204)—人體肌肉及穴位(神經纖維及經絡)一傳輸負電極206—第二導線205——壓電片負電極103—壓電片101”，當在行走過程中壓電片受到撞擊壓力，產生的電脈沖就通過上述回路傳輸到人體肌肉及穴位的神經纖維及經絡中，從而實現電刺激的效果。
[0022]可以理解的是，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其它各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬于本發明權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種壓電式康復系統，其特征在于:其包括能量轉換裝置以及電脈沖傳輸裝置，所述能量轉換裝置包括設有壓電片正電極以及壓電片負電極的壓電片、置于所述壓電片負電極一側的活動片及活動片兩翼、彈力支撐所述活動片兩翼的彈簧、與所述彈簧固定連接的絕緣塊、位于所述活動片和壓電片負電極之間的高阻尼片以及連接所述高阻尼片的可彎折拉桿；所述電脈沖傳輸裝置包括與所述壓電片正電極電連接的導電板、置于所述導電板上的第一刺激電極、通過第一導線與所述壓電片正電極電連接的第二刺激電極以及通過第二導線與所述壓電片負電極電連接的傳輸負電極。
2.根據權利要求1所述的壓電式康復系統，其特征在于:所述活動片與所述壓電片負電極之間設有縫隙，所述高阻尼片與所述縫隙厚度相同，且所述高阻尼片在所述可彎折拉桿的推拉下可以移動。
3.一種壓電式康復鞋，其特征在于:其包括如權利要求1所述的壓電式康復系統以及鞋體，所述鞋體包括外殼、與所述外殼固定連接的設有第一孔洞和第一凹槽的鞋底板、設有第二孔洞的絕緣鞋墊以及鞋底填充物，所述壓電式康復系統置于所述外殼內，所述活動片穿過所述第一孔洞，所述活動片兩翼置于所述第一凹槽內，所述第一刺激電極置于所述第二孔洞內，所述導電板和所述鞋底板分別與所述鞋底填充物固定連接。
4.根據權利要求3所述的壓電式康復鞋，其特征在于:所述鞋體還包括護墊，所述護墊固定所述第二刺激電極。
5.根據權利要求3所述的壓電式康復鞋，其特征在于:所述外殼包括設有第二凹槽的鞋底外殼以及設有第三凹槽的鞋面外殼，所述鞋底外殼與所述鞋底板固定連接，所述第二凹槽與所述第一孔洞大小相同，所述可彎折拉桿設有彎折部，所述彎折部與所述第三凹槽大小相同。`
【文檔編號】A61N1/36GK103861206SQ201210528447
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月10日 優先權日:2012年12月10日
【發明者】方鵬, 匡星, 田嵐, 張浩詩, 李光林 申請人:深圳先進技術研究院