一种心脏康复训练用可穿戴设备

本发明涉及康复设备，具体为一种心脏康复训练用可穿戴设备。背景技术：1、随着医疗技术水平的日益提高，心脏病患者在用药、手术治疗的基础上，可通过一系列干预措施，使患者尽量恢复发病前的工作、生活能力，即心脏康复，而其核心内容则是运动处方的制定，比如适量的有氧运动和无氧运动，例如散步、慢跑、负重等，其中对于运动时间、运动频率、运动强度的把握至关重要。现有的心脏康复训练为了时刻监测患者的心脏情况以及防止患者训练过度，需要在患者身上佩戴监测设备来监测心率和血压。2、现有条件下，居家康复训练的患者，会通过佩戴智能手环监测运动时的心率、血压、血氧饱和度、即时心电图，在监测到心率、血压、血氧、心电图等超过设定值时会以报警的方式提醒患者，但手环的提醒只是最底线的警告，并不能让患者很好地掌握和控制训练时的运动速度，若训练的运动速度不足，并不能产生最佳的康复效果；若训练的运动速度过大，在手环报警启动后再减慢或停止训练，可能已超出心脏运动负荷阈值，可能增加心血管不良事件的发生风险，且不匀速、不同强度的训练并不能达到预期的康复效果。部分患者在训练时还会佩戴关节保护套，通过给关节移动的约束力，减小关节在运动时扭伤的风险，同时关节保护套还具有促进血液循环，减小肌肉酸痛的作用。3、为此，提出一种心脏康复训练用可穿戴设备，通过在关节保护套上设置限制装置防止患者进行训练时运动速率过快。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种心脏康复训练用可穿戴设备，通过让患者进行康复训练时佩戴安装有限制装置的关节保护套，当患者运动速度过快时，通过限制装置产生一定的阻力提醒和规范患者，以解决上述背景技术中提出的问题。2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：3、一种心脏康复训练用可穿戴设备，包括：4、关节保护套，所述使用者肢体关节处佩戴有用于减小使用者运动时关节受伤的风险的关节保护套；5、还包括：6、限制装置，所述关节保护套外侧壁上安装有通过限制患者肢体关节处的运动速率，辅助患者在进行康复训练时更好地掌握训练力度和速度的限制装置。7、现有的患者在居家进行心脏康复运动时会佩戴智能手环来监测心率、血压、血氧饱和度、即时心电图，在监测到心率、血压、血氧、心电图等超过设定值时会以报警的方式提醒患者停止训练，但手环的提醒只是最底线的警告，并不能让患者很好地掌握和控制训练时的力度和速度，使得患者只能反复断续的训练，反而达不到最佳的训练效果。8、一般的关节保护套，例如肘关节保护套、膝关节保护套等，通过穿戴在需要保护的关节处，以减小使用者运动时关节受伤的风险。关节保护套常用在剧烈运动的情况下，而心脏康复训练运动一般是进行适量的有氧和(或)无氧运动，因此正常情况下，一般的关节保护套在心脏康复训练中的适用性并不大。但是，本发明在关节保护套上安装限制装置，当患者训练时的运动速度大于设定值时，关节保护套通过其限制装置产生一定的阻力限制患者的运动速度，从而提醒患者降低运动速度和力度，使得患者保持合适的速度进行康复运动，有利于患者快速适应康复训练，提高康复训练的效果。同时关节保护套还具有促进血液循环，减小肌肉酸痛的作用，进一步提高训练效果。9、优选的，所述限制装置包括第一阻尼单元和第二阻尼单元，所述第一阻尼单元和第二阻尼单元对称安装在关节保护套外侧壁上，所述第一阻尼单元用于防止肢体弯曲过快，所述第二阻尼单元用于防止肢体伸展过快，所述第一阻尼单元和第二阻尼单元之间安装有牵引绳一，所述牵引绳一用于当肢体弯曲和伸展时，第一阻尼单元和第二阻尼单元会相互牵引使对方恢复至可被拉伸状态。10、一般的膝关节或者肘关节处，肢体只能沿一个方向进行弯曲或者伸展运动，因此要限制患者在进行康复训练时运动过快，就必须对其两个方向进行限制，因此本发明的限制装置由第一阻尼单元和第二阻尼单元组成，并且两个阻尼单元沿关节保护套的轴线对称安装在关节保护套两侧，在穿戴时两个阻尼单元要位于肢体运动的方向上，第一阻尼单元用于防止肢体弯曲过快，第二阻尼单元用于防止肢体伸展过快。限制装置处于弯曲状态时，第一阻尼单元处于不可被拉伸状态，第二阻尼单元处于可被拉伸状态；限制装置处于伸直状态时，第一阻尼单元处于可被拉伸状态，第二阻尼单元处于不可被拉伸状态，两个阻尼单元之间提高牵引绳一进行连接，牵引绳一用于当肢体弯曲和伸展时，第一阻尼单元和第二阻尼单元会相互牵引使对方恢复至可被拉伸状态。11、优选的，所述第一阻尼单元包括安装在关节保护套两端的固定块一，其中一个所述固定块一内安装有用于让限制装置适用于不同体型患者的调节单元，所述调节单元连接有牵引绳二，另一个所述固定块一上安装有套筒一，所述套筒一内中部安装有套筒二，所述套筒二内滑动安装有活塞一，所述活塞一上沿轴线均匀分布开设有多个通孔一，所述活塞两端均固定安装有拉杆一，每个所述拉杆一均延伸至套筒二外，所述牵引绳二穿过套筒一与靠近牵引绳二一侧的拉杆一连接。12、第一阻尼单元包括两个固定块一，两个固定块一分别安装在关节保护套两端，一个固定块一内安装有调节单元，用于不同体型的患者在穿戴关节保护套时收放牵引绳二，使得关节保护套和限制装置可以适应不同体型的患者。当患者穿戴好关节保护套后，需要锁紧调节单元，使其无法收放牵引绳二。当患者进行康复训练时，关节保护套会跟随患者的肢体弯曲和伸展，此时，牵引绳二和牵引绳一会拉动拉杆一，拉杆一则带动活塞一在套筒二内往复移动，活塞一上开设有通孔一当活塞一在套筒二内移动时，套筒二内的介质会通过通孔一从活塞一一侧的空间进入另一侧的空间，当牵引绳二带动拉杆一移动过快时，会导致流经通孔一的介质流速增加，且介质会对活塞一的移动产生阻碍，当患者发现运动受到阻碍时，可以自行调节速度，使得运动处于合理状态。13、为了保证套筒二内的介质不会泄漏出来，拉杆一与套筒二之间采用类似于液压缸的密封，而且拉杆一的活动区域始终在套筒一内，因此套筒一除了用于支撑套筒二，还可以减少外界对拉杆一和套筒二的影响。14、本发明中可以根据更换不同通孔一直径的活塞一来调节阻尼单元对运动产生阻碍时所需要的速度，以此让限制装置适应不同阶段的康复患者。除了改变通孔一的直径，还可以通过更换不同的介质来进行调节，套筒二内的介质可以选用空气、水、硅油等，通过不同介质的粘滞力来调节阻尼单元对运动产生阻碍时所需要的速度。15、本发明中采用的牵引绳使用形变能力很小的绳子，例如帆布制成的绳子、钢丝等。16、优选的，所述第二阻尼单元包括安装在关节保护套两端的固定块二，靠近调节单元的所述固定块二上连接有牵引绳三，另二个所述固定块二上安装有套筒一，所述套筒一内中部安装有套筒二，所述套筒二内滑动安装有活塞二，所述活塞二上沿轴线均匀分布开设有多个通孔一，所述活塞两端均固定安装有拉杆二，每个所述拉杆二均延伸至套筒二外，所述牵引绳三穿过套筒二与靠近牵引绳三一侧的拉杆二连接。17、第二阻尼单元相比于第一阻尼单元缺少了调节单元，牵引绳三是直接连接在固定块二上的，但是实际上调节单元是安装在固定块一还是固定块二上均不会产生任何区别，可根据实际情况安装。第二阻尼单元的工作原理与第一阻尼单元的工作原理相同，第二阻尼单元安装有套筒一的固定块二和第一阻尼单元中安装有套筒一的固定块一安装在关节保护套的同一端。18、优选的，所述远离调节单元的固定块一和固定块二侧壁上开设有通孔二，所述牵引绳一穿过通孔二和套筒一进入套筒一内部，所述牵引绳一两端分别与远离调节单元的拉杆一和拉杆二连接。19、牵引绳一分别与远离调节单元的拉杆一和拉杆二连接，当患者弯曲肢体时，关节两侧的路径分别会增大和减小，第一阻尼单元处的路径会增大，第二阻尼单元处的路径会减小，因此牵引绳二会带动拉杆一往靠近调节单元的方向移动，拉杆一则带动活塞一同步移动，同时活塞一另一侧的拉杆一会拉动牵引绳一，牵引绳一则会拉动拉杆二往远离调节开关的方向移动，拉杆二带动活塞二同步移动。20、当患者伸展肢体时则相反，第一阻尼单元处的路径会减小，第二阻尼单元处的路径会增大，因此牵引绳三会带动拉杆二往靠近调节单元的方向移动，拉杆二则带动活塞二同步移动，同时活塞二另一侧的拉杆二会拉动牵引绳一，牵引绳一则会拉动拉杆一往远离调节开关的方向移动，拉杆一带动活塞一同步移动。21、进一步的，每个任意所述牵引绳一、牵引绳二和牵引绳三均与各自配合的套筒一的配合为过渡配合，且位于套筒一内的部分牵引绳与套筒一同轴心。22、牵引绳与套筒一为过渡配合，且位于套筒一内的部分牵引绳与套筒一同轴心，使得套筒一内的牵引绳始终处于轴线位置，而拉杆一与拉杆二也同样位于轴线位置，因此无论牵引绳在套筒一外受到何种方向的拉力，在套筒一内牵引绳对拉杆一和拉杆二的力始终沿轴线方向，因此拉杆一和拉杆二移动时不会产生弯曲变形卡死和影响套筒二内的密封。23、优选的，所述调节装置包括转动在固定块一内的收卷辊，所述固定块内通过扭簧转动安装有棘轮，所述收卷辊一端与棘轮侧壁圆心处连接，所述固定块一内通过扭簧轴转动安装有与棘轮配合的棘爪，所述固定块一顶壁上开设有弧形通孔，所述弧形通孔上滑动安装有滑杆，所述滑杆与棘爪连接。24、收卷辊与棘轮连接在一起，当收卷辊收卷牵引绳二时，棘爪不会卡死棘轮，当收卷辊释放牵引绳二时，棘爪会卡死棘轮。当患者穿戴关节保护套时，推动滑杆，使得棘爪不再与棘轮配合，然后将关节保护套穿戴在关节处，此时关节保护套会被撑大一定程度，因此收卷辊会在牵引绳二的作用下转动并释放牵引绳二，当穿戴好后，松开滑杆，在弹簧的作用下棘爪将复位至与棘轮配合，此时可以进行康复训练。25、当训练完成后，将关节保护套脱掉，此时由于没有了肢体对关节保护套的支撑，关节保护套将会恢复至原来大小，在扭簧的作用下，收卷辊会收卷牵引绳而使得所有牵引绳处于绷紧状态，以便下一次使用。26、优选的，所述关节保护套两端均沿轴线对称安装有l型板，所述l型板与关节保护套轴线平行的部分上设有横截面为t型的滑轨，所述固定块一和固定块二上开设有与滑轨相互配合的滑槽，所述l型板上与关节保护套轴线垂直的部分用于防止每组固定块一和固定块二往相互靠近的方向移动。27、为了方便患者在不同阶段更换不同的限制装置，在关节保护套的安装固定块一和固定块二的位置上安装l型板，在l型板上设有横截面为t型的滑轨，在固定块一和固定块二上开设有与滑轨相互配合的滑槽，当限制装置在使用时，滑槽、滑轨和凸起的配合可以限制固定块一和固定块二沿除每组固定块相互远离以外的方向移动，支撑限制装置运行；当需要更换限制装置时，将关节保护套每侧的固定块沿相离的方向移动，使得滑轨不再与滑槽配合，然后将所需的限制装置以同样的方式安装到l型板上。通过可拆卸的方式，提高患者使用不同限制装置的便利性。28、与现有技术相比，本发明的有益效果为：29、1、通过患者运动时的弯曲和伸展肢体，带动牵引绳二和牵引绳三对拉杆一和拉杆二产生一个轴向拉力，从而带动活塞一和活塞二在套筒二内移动，当肢体运动过快时，会导致流经通孔一的介质流速增加，且介质会对活塞一的移动产生阻碍，当患者发现运动受到阻碍时，可以自行调节速度，使得运动处于合理状态，避免了患者进行康复训练时因运动过度从而使得康复训练产生相反效果。30、2、现有的心脏康复训练佩戴设备，例如电子手环，可以实时监测患者训练时的心率、血压和血氧，在患者心率、血压和血氧接近上限值时会发出警报，但这样只能是结果上的提醒，患者无法根据提醒快速地适应和掌握训练的速度，因此可能导致患者在刚开始进行康复训练的一段时间里训练时运动速度和强度不够，造成训练效果不佳；或者患者训练时运动速度过快，超过当前心脏所能承受的训练强度，虽然电子手环会在患者心率、血压和血氧接近上限值时会发出警报，但此时患者只能停止训练等待心脏平缓下来后才能重新开始训练，而断断续续的训练，会造成康复训练效果降低。而本发明属于过程中的提醒，在患者训练的过程中通过限制患者的运动速度来辅助患者快速适应合适的运动速度，保证了患者的训练效果。31、3、通过套筒一的限制，使得牵引绳一、牵引绳二和牵引绳三只能沿套筒一轴线的方向进出套筒一，且任意牵引绳与任意拉杆均为同轴，使得无论牵引绳在套筒一外受到何种方向的拉力，在套筒一内牵引绳对拉杆一和拉杆二的力始终沿轴线方向，因此拉杆一和拉杆二移动时不会产生弯曲变形卡死和影响套筒二内的密封。