CN105999485A - 一种智能雾化器系统及其监控使用方法 - Google Patents
一种智能雾化器系统及其监控使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种智能雾化器系统及其监控使用方法，其特点是：智能雾化器系统包括智能雾化器、服务器，智能雾化器包括雾化行为检测模块、雾化器优化控制模、用户行为指导/纠正模块、游戏化/娱乐化雾化治疗第一模块、服务器连接模块、雾化治疗记录存储与分析第一模块；服务器包括社交功能模块、交互功能模块、游戏化/娱乐化雾化治疗第二模块、雾化治疗记录存储与分析第二模块，智能雾化器自带或者外接用户接口设备，服务器通过网络与智能雾化器无线连接，外接用户接口设备与智能雾化器无线连接，喷嘴的开闭由用户接口设备或服务器控制。可以实现智能检测、管控、引导和记录，提高雾化器用户特别是儿童对于雾化治疗的依从和参与度和规范雾化治疗。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，还涉及互联网领域和通信领域，具体说是一种智能雾化器系统及其监控使用方法。
背景技术
随着全球气候变化及空气污染的日趋严重，喘息性疾病的发病率在逐年上升，且个体的发病频率呈现升高趋势。尤其是3至14 岁儿童，哮喘患病率高达3%。哮喘不仅影响着儿童的身体发育，更是危害儿童生命的隐形“杀手”，对于儿童哮喘的治疗引起了家长广泛关注。病毒感染是诱发儿童喘息、哮喘急性发作的重要因素。据了解，约有20%的婴儿在出生后第一年因病毒感染发生过喘息，如果患儿得不到及时、正确的治疗的话，将有16%的患儿以后会复发咳喘或发展为婴幼儿哮喘。如果婴儿在6月龄内曾感染病毒并伴有反复喘息，那么这种喘息性疾病常常持续至7～8岁，且部分患儿或可能发展为婴幼儿哮喘。此外，病毒感染后婴幼儿更易出现反复喘息，呼吸道病毒感染不仅可以引发哮喘，而且还可能引起哮喘复发和哮喘加重。一项病例对照研究显示，84例因哮喘加重而住院的患儿，其病毒感染率为44%。
针对喘息性疾病，雾化治疗是国际公认的治疗效果最好的方式之一。所谓雾化治疗是用雾化装置将药液分散成细小的雾滴经患儿鼻或口吸入，通过提高药物的局部浓度来达到治疗效果。雾化治疗总体来说具有作用直接、见效快、安全性高、使用方便等特点。
在欧美等发达国家，雾化器已经成为一种家庭必备的医疗器械，适用于各类呼吸道疾病，如感冒、发热、咳嗽、咽喉肿痛、鼻炎、慢性咽炎、扁桃体炎、哮喘、阻塞性（痉挛性）支气管炎、肺气肿、慢性支气管炎、支气管扩张、粘稠性阻塞症、囊性肺纤维化症，及需要湿化气道、稀释痰液的患者。从我国这两年的网络销售数据，也一再展现家庭雾化器市场异军突起. 随着家用雾化器的广泛使用，雾化器市场前景是非常广阔的。
虽然雾化治疗的效果好、优点多，但在家庭使用中，雾化治疗依然面临着众多问题,如雾化器使用不规范、雾化治疗时间不足或者过长、儿童依从性不够甚至抗拒雾化治疗、雾化治疗数据缺乏记录导致无法成为后续治疗的有效参考等问题。
目前,随着家用雾化器的推广使用,家庭雾化治疗的教育,辅助和有效的数据记录与收集已经成为一个重要课题.很多医疗机构都积极开展了相关的工作. 然而,尽管其中某些问题可以通过详细的使用说明书，教育培训或者医嘱在一定程度上解决,但是从整体来说, 完全解决上述问题仍然任重道远。
如何设计一种智能雾化器系统及其监控使用方法，可以为雾化治疗全过程提供有效地智能检测、管控、引导和记录，提高雾化器用户特别是儿童对于雾化治疗的依从和参与度，使用户得到规范雾化治疗。这是本技术领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的上述问题，提供一种智能雾化器系统及其监控使用方法，可以为雾化治疗全过程提供有效地程智能检测、管控、引导和记录，提高雾化器用户特别是儿童对于雾化治疗的依从和参与度，使用户得到科学规范的雾化治疗。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种智能雾化器系统，包括智能雾化器，所述智能雾化器包括雾化器面罩、喷嘴、雾化器雾化单元和手柄，其特征在于，还包括控制智能雾化器的服务器，所述智能雾化器包括雾化行为检测模块、雾化器优化控制模块、用户行为指导/纠正模块、游戏化/娱乐化雾化治疗第一模块、服务器连接模块、雾化治疗记录存储与分析第一模块；所述服务器包括社交功能模块、交互功能模块、游戏化/娱乐化雾化治疗第二模块、雾化治疗记录存储与分析第二模块，所述智能雾化器自带或者外接用户接口设备，所述服务器通过网络与所述智能雾化器无线连接，所述外接用户接口设备通过蓝牙或WiFi与所述智能雾化器无线连接，所述喷嘴的开闭由所述雾化器优化控制模块、用户接口设备或服务器控制。
对上述技术方案的改进：所述的雾化行为检测模块包括：（1）所述智能雾化器上设置的陀螺仪，通过陀螺仪获取智能雾化器的手柄在三维空间内的运动以及方向是否符合预先设定或者控制服务器提供的参数范围，实现雾化器使用姿势检测；（2）连接安装在所述雾化器面罩或喷嘴上的空气压力/风量/风向传感器，检测用户呼吸状况，以及呼吸量是否符合雾化治疗要求，实现对用户呼吸检测；（3）GPS模块，用于用户定位；（4）环境数据监测传感器，用于监测用户环境数据，根据智能雾化器预设或者服务器下载的报警范围，通过用户接口设备向用户提示环境空气质量，当超过预警值时向用户报警，并将相关信息汇报服务器，实现用户环境监测。
对上述技术方案的改进：所述雾化器优化控制模根据雾化行为检测模块检测结果，控制智能雾化器工作状态，避免药物损失，提高雾化治疗质量；所述雾化器优化控制模用户行为指导/纠正模块包括：（1）在雾化过程中当检测到不规范的使用行为时，暂停雾化，通过智能雾化器自带或者外接的用户接口设备，指导纠正用户行为，直到使用行为符合规范重新继续雾化；（2）雾化治疗时间控制，避免雾化治疗时间过长或过短；所述游戏化/娱乐化雾化治疗第一模块包括：（1）通过雾化器自带或者外接的用户接口设备播放用户选定的游戏或者娱乐节目，根据对用户的雾化治疗行为检测，实时控制选定游戏的进程或者娱乐节目的播放；（2）根据雾化治疗行为检测，对用户雾化治疗进行评分、奖励或排名；所述服务器连接模块包括：（1）通过上传的用户雾化治疗行为检测数据，控制服务器为用户播放的游戏或娱乐内容；游戏/娱乐内容由服务器提供和控制，智能雾化器向服务器提供用户雾化治疗行为检测数据；（2）在带领雾化模式下，被引领的智能雾化器获得服务器的行为纠正与指导；所述雾化治疗记录存储与分析第一模块包括：（1）自动记录每次雾化治疗的开始时间，有效时长（即：雾化器有效工作时间=雾化时长–雾化器因为各种原因暂停时间），可选的，支持用户录入病因、用药和治疗后感受；（2）在用户允许的情况下，上述雾化治疗记录上传至服务器端，实现自动分析和在用户允许范围内分享功能。
对上述技术方案的进一步改进：所述服务器的游戏化/娱乐化雾化治疗第二模块包括：（1）游戏/娱乐内容由服务器向智能雾化器提供和控制；（2）智能雾化器向服务器提供用户雾化治疗行为检测数据，根据雾化治疗行为检测，对用户雾化治疗进行评分、奖励或排名；所述服务器的社交功能模块允许用户定位/查找具有指定特征的朋友，服务器根据用户设定的搜寻参数，寻找匹配的其他用户，并通知相关用户定位/查找结果，用户设定是否允许服务器匹配自己的治疗行为特征，服务器支持用户彼此设定朋友，当有朋友进行雾化治疗时获得提醒，通过朋友圈发分享户雾化治疗评分、排名和感受；所述服务器的交互功能模块包括：（1）提供一组用户同步进行雾化治疗，根据智能雾化器对用户操作规范性的检测实时评分，实时反馈用户的名次；（2）同步进行雾化治疗群中支持带领雾化模式，在该模式下，服务器将依据带领用户的智能雾化器的行为数据纠正其他用户（被引领的用户）的行为，这种模式用于医疗人员远程指导雾化治疗；所述服务器的雾化治疗记录存储与分析第二模块包括：智能雾化器得到的雾化治疗记录在用户允许的情况下上传至服务器端，并在用户允许范围内分享功能；基于用户上传得数据，服务器按照病因，用药将用户进行归类，生成如下统计数据：（1）同类疾病，使用不同雾化药物下的治疗周期曲线；（2）同类疾病，使用同类药物下的治疗周期曲线；从而为用户反映出对于某类疾病，相对有效的雾化药物，采用该药物一般的治愈周期，以及较为有效的雾化日程。
对上述技术方案的进一步改进：所述智能雾化器自带用户接口为直接安装在智能雾化器上的喇叭和液晶显示屏；所述外接用户接口为手机APP，通过无线方式（蓝牙协议，WiFi等）与智能雾化器连接。
对上述技术方案的进一步改进：所述喷嘴安装在所述雾化器面罩和雾化器雾化单元结合部, 所述智能雾化器的手柄为可拆卸式，所述手柄上设置按键。通过按键，可以控制对应的手机APP或者远程服务器。智能雾化器手柄按键实现可编成，即，通过手机APP/服务器用户接口，设定每个手柄按键控制的功能。
一种上述智能雾化器系统的监控使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）智能雾化器的雾化治疗行为检测：通过智能雾化器上的陀螺仪、空气压力/风量/风向传感器、GPS模块和环境数据监测传感器，并引入相关检测规范，对用户雾化治疗行为判别是否符合规范；
（2）根据行为检测智能雾化器优化控制：根据检测到的用户行为，实现雾化器行为优化，提高雾化治疗质量；
(3)不规范用户行为指导与纠正：①在雾化过程中当检测到不规范的使用行为时，暂停雾化，通过智能雾化器自带或者外接的用户接口设备，指导纠正用户行为，直到使用行为符合规范重新继续雾化；②雾化治疗时间控制，纠正雾化治疗时间过长/过短问题；
(4)游戏化/娱乐化的雾化治疗：①通过智能雾化器自带或者外接的用户接口设备播放用户选定的游戏或者娱乐节目，根据对雾化治疗行为检测，实时控制选定游戏的进程或者娱乐节目的播放；②根据雾化治疗行为检测，对用户雾化治疗进行评分、奖励和排名；
智能雾化器与用户手机/服务器的注册连接，获取游戏/娱乐内容；通过上传的用户雾化治疗行为检测数据，控制服务器为用户播放的游戏或娱乐内容；在带领雾化模式下，被引领的智能雾化器获得服务器的行为纠正与指导；
（5）智能雾化器雾化治疗数据记录、存储和自动分析：（1）自动记录每次雾化治疗的开始时间，有效时长；（2）在用户允许的情况下，上述雾化治疗记录上传至服务器端，实现自动分析和在用户允许范围内分享功能；
（6）服务器通过无线网络与智能雾化器连接，为智能雾化器提供增强的服务和控制功能，服务器的功能直接实现在独立网络服务器中或以以手机APP的形式实现，服务器进行如下服务：
游戏化/娱乐化的雾化治疗服务：允许用户选择与雾化相关的游戏/娱乐节目，根据用户雾化治疗行为检测数据控制选定游戏的进程或者娱乐节目的播放；
社交服务：允许用户定位/查找具有指定特征的朋友（如，使用同一品牌的雾化器，使用相同的药物或者相同的病情）；允许用户彼此设定朋友，当有朋友进行雾化治疗时获得提醒；发布用户雾化治疗评分，获得排名；
交互服务：支持一组用户同步进行雾化治疗，根据智能雾化器对用户操作规范性的检测实时评分，实时反馈用户的名次；支持带领雾化模式，在该模式下，服务器将依据带领用户的智能雾化器的行为数据纠正其他用户（被引领的用户）的行为，这种模式用于医疗人员远程指导雾化治疗；
服务器对雾化治疗数据进行记录、存储和自动分析。
本发明与现有技术相比有许多优点和积极效果：
本发明提出了一种全新的智能雾化器系统及其监控使用方法，通过在传统雾化器械上引入智能传感器和管理功能,并连接相应的手机APP和网络服务平台,为雾化治疗全过程提供有效的全过程智能管理,指导和记录.通过在雾化治疗智能管理中引入游戏和互动功能，提高雾化器用户特别是儿童对于雾化治疗的依从和参与度。通过检测用户行为，并实时指导纠正，解决用户在雾化治疗中的种种问题，如雾化治疗不规范，方法不对，时间过长/过短，不能坚持治疗等。 通过控制服务器引入基于雾化治疗行为检测和纠正的远程交互功能，实现医疗人员对于雾化治疗的远程指导和纠正。另外，本发明对于存量非智能雾化器提供了游戏化和雾化教育，管理的支持。总而言之，本发明实现可最大限度发挥雾化治疗优点。有效避免雾化治疗中的操作不当，用户参与度低，依从性差，使用不规范等问题。
附图说明
图1为本发明智能雾化器系统的逻辑架构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述。
参见图1，本发明一种智能雾化器系统的实施例，包括智能雾化器，所述智能雾化器包括雾化器面罩、喷嘴、雾化器雾化单元和手柄还包括控制智能雾化器的服务器。所述智能雾化器包括雾化行为检测模块、雾化器优化控制模块、用户行为指导/纠正模块、游戏化/娱乐化雾化治疗第一模块、服务器连接模块、雾化治疗记录存储与分析第一模块；所述服务器包括社交功能模块、交互功能模块、游戏化/娱乐化雾化治疗第二模块、雾化治疗记录存储与分析第二模块，所述智能雾化器自带或者外接用户接口设备，所述服务器通过网络与所述智能雾化器无线连接，所述外接用户接口设备通过蓝牙或WiFi与所述智能雾化器无线连接，所述喷嘴的开闭由所述雾化器优化控制模块、用户接口设备或服务器控制。
具体而言：上述的雾化行为检测模块包括：（1）所述智能雾化器上设置的陀螺仪，通过陀螺仪获取智能雾化器的手柄在三维空间内的运动以及方向是否符合预先设定或者控制服务器提供的参数范围，实现雾化器使用姿势检测；（2）连接安装在所述雾化器面罩或喷嘴上的空气压力/风量/风向传感器，检测用户呼吸状况，以及呼吸量是否符合雾化治疗要求，实现对用户呼吸检测；（3）GPS模块，用于用户定位；（4）环境数据监测传感器，用于监测用户环境数据，根据智能雾化器预设或者服务器下载的报警范围，通过用户接口设备向用户提示环境空气质量，当超过预警值时向用户报警，并将相关信息汇报服务器，实现用户环境监测。
上述雾化器优化控制模根据雾化行为检测模块检测结果，控制智能雾化器工作状态，避免药物损失，提高雾化治疗质量；所述雾化器优化控制模用户行为指导/纠正模块包括：（1）在雾化过程中当检测到不规范的使用行为时，关闭喷嘴, 暂停雾化，通过智能雾化器自带或者外接的用户接口设备，指导纠正用户行为，直到使用行为符合规范重新继续雾化；（2）雾化治疗时间控制，避免雾化治疗时间过长或过短；所述游戏化/娱乐化雾化治疗第一模块包括：（1）通过雾化器自带或者外接的用户接口设备播放用户选定的游戏或者娱乐节目，根据对用户的雾化治疗行为检测，实时控制选定游戏的进程或者娱乐节目的播放；（2）根据雾化治疗行为检测，对用户雾化治疗进行评分、奖励或排名；所述服务器连接模块包括：（1）通过上传的用户雾化治疗行为检测数据，控制服务器为用户播放的游戏或娱乐内容；游戏/娱乐内容由服务器提供和控制，智能雾化器向服务器提供用户雾化治疗行为检测数据；（2）在带领雾化模式下，被引领的智能雾化器获得服务器的行为纠正与指导；所述雾化治疗记录存储与分析第一模块包括：（1）自动记录每次雾化治疗的开始时间，有效时长（即：雾化器有效工作时间=雾化时长–雾化器因为各种原因暂停时间），可选的，支持用户录入病因、用药和治疗后感受；（2）在用户允许的情况下，上述雾化治疗记录上传至服务器端，实现自动分析和在用户允许范围内分享功能。
上述服务器的游戏化/娱乐化雾化治疗第二模块包括：（1）游戏/娱乐内容由服务器向智能雾化器提供和控制；（2）智能雾化器向服务器提供用户雾化治疗行为检测数据，根据雾化治疗行为检测，对用户雾化治疗进行评分、奖励或排名；所述服务器的社交功能模块允许用户定位/查找具有指定特征的朋友，服务器根据用户设定的搜寻参数，寻找匹配的其他用户，并通知相关用户定位/查找结果，用户设定是否允许服务器匹配自己的治疗行为特征，服务器支持用户彼此设定朋友，当有朋友进行雾化治疗时获得提醒，通过朋友圈发分享户雾化治疗评分、排名和感受；所述服务器的交互功能模块包括：（1）提供一组用户同步进行雾化治疗，根据智能雾化器对用户操作规范性的检测实时评分，实时反馈用户的名次；（2）同步进行雾化治疗群中支持带领雾化模式，在该模式下，服务器将依据带领用户的智能雾化器的行为数据纠正其他用户（被引领的用户）的行为，这种模式用于医疗人员远程指导雾化治疗；所述服务器的雾化治疗记录存储与分析第二模块包括：智能雾化器得到的雾化治疗记录在用户允许的情况下上传至服务器端，并在用户允许范围内分享功能；基于用户上传得数据，服务器按照病因，用药将用户进行归类，生成如下统计数据：（1）同类疾病，使用不同雾化药物下的治疗周期曲线；（2）同类疾病，使用同类药物下的治疗周期曲线；从而为用户反映出对于某类疾病，相对有效的雾化药物，采用该药物一般的治愈周期，以及较为有效的雾化日程。
上述智能雾化器自带用户接口为直接安装在智能雾化器上的喇叭和液晶显示屏；所述外接用户接口为手机APP，通过无线方式（蓝牙协议，WiFi等）与智能雾化器连接。
参见图1，本发明一种上述智能雾化器系统的监控使用方法的具体实施方式，包括如下步骤：
（1）智能雾化器的雾化治疗行为检测：通过智能雾化器上的陀螺仪、空气压力/风量/风向传感器、GPS模块和环境数据监测传感器，并引入相关检测规范，对用户雾化治疗行为判别是否符合规范；
（2）根据行为检测智能雾化器优化控制：根据检测到的用户行为，实现雾化器行为优化，提高雾化治疗质量；
(3)不规范用户行为指导与纠正：①在雾化过程中当检测到不规范的使用行为时，暂停雾化，通过智能雾化器自带或者外接的用户接口设备，指导纠正用户行为，直到使用行为符合规范重新继续雾化；②雾化治疗时间控制，纠正雾化治疗时间过长/过短问题；
(4)游戏化/娱乐化的雾化治疗：①通过智能雾化器自带或者外接的用户接口设备播放用户选定的游戏或者娱乐节目，根据对雾化治疗行为检测，实时控制选定游戏的进程或者娱乐节目的播放；②根据雾化治疗行为检测，对用户雾化治疗进行评分、奖励和排名；
智能雾化器与用户手机/服务器的注册连接，获取游戏/娱乐内容；通过上传的用户雾化治疗行为检测数据，控制服务器为用户播放的游戏或娱乐内容；在带领雾化模式下，被引领的智能雾化器获得服务器的行为纠正与指导。
（5）智能雾化器雾化治疗数据记录、存储和自动分析：（1）自动记录每次雾化治疗的开始时间，有效时长；（2）在用户允许的情况下，上述雾化治疗记录上传至服务器端，实现自动分析和在用户允许范围内分享功能。
（6）服务器通过无线网络与智能雾化器连接，为智能雾化器提供增强的服务和控制功能，服务器的功能直接实现在独立网络服务器中或以以手机APP的形式实现，服务器进行如下服务：
游戏化/娱乐化的雾化治疗服务：允许用户选择与雾化相关的游戏/娱乐节目，根据用户雾化治疗行为检测数据控制选定游戏的进程或者娱乐节目的播放；
服务器记录每次雾化治疗用户的得分和所选定的游戏或者娱乐节目.定时分析当前所有雾化治疗得分最高一类用户所选的最多的游戏或者娱乐节目, 并通过雾化器用户接口推荐给用户。
社交服务：允许用户定位/查找具有指定特征的朋友（如，使用同一品牌的雾化器，使用相同的药物或者相同的病情）；允许用户彼此设定朋友，当有朋友进行雾化治疗时获得提醒；发布用户雾化治疗评分，获得排名；
交互服务：支持一组用户同步进行雾化治疗，根据智能雾化器对用户操作规范性的检测实时评分，实时反馈用户的名次；支持带领雾化模式，在该模式下，服务器将依据带领用户的智能雾化器的行为数据纠正其他用户（被引领的用户）的行为，这种模式用于医疗人员远程指导雾化治疗；
服务器对雾化治疗数据进行记录、存储和自动分析。
下面通过具体实施例对本发明做详细说明：
一、智能雾化器的实施例：
1．雾化治疗行为检测功能模块
提供对于雾化器用户使用行为的检测：
雾化器使用姿势检测：连接陀螺仪获取雾化器手持部分在三维空间内的运动以及方向是否符合预先设定或者服务器提供的参数范围。
用户呼吸检测：连接安装在雾化器面罩/喷嘴部分的空气压力/风量/风向传感器，检测用户呼吸状况，以及呼吸量是否符合雾化治疗要求。
GPS模块用于用户定位。
用户环境监测：连接相关传感器监测用户环境如温度，湿度，PM2.5，过敏原，刺激呼吸道的各类烟雾/化学气体如甲醛，苯等。根据雾化器预设或者服务器下载的报警范围，通过用户接口向用户提示环境空气质量，当超过预警值时向用户报警，并将相关信息汇报服务器。
随着技术的发展，越来越多传感器和功能可以被引入。如各类生命体征传感器。
2．雾化治疗优化功能模块
根据检测到的用户行为，实现雾化器行为优化，提高雾化治疗质量。
根据用户呼吸节奏,控制雾化器工作，避免传统雾化器用户呼气时导致的药物损失。在实现中，当且仅当监测到用户吸气时且吸气量达到预设的限度｛例如，单次吸气吸收药量超过75%，计算公式：（当前面罩内大气压力/1个大气压力）×100｝时，打开雾化器喷嘴释放雾化药物，否则，喷嘴关闭，从而避免药物损失。
根据吸气量控制药量雾化量。用户吸气量大，则相应提高药物雾化量，反之，则降低。当吸气量低于最低阈值时，暂停雾化，同时触发雾化指导/纠正功能。
控制用户雾化治疗节奏。
步骤1：雾化开始时优化功能模块记录雾化器药仓药物容量；
步骤2：雾化过程中按设定频率读取雾化器药仓现有药物容量。用原有容量减去现有药物容量获得用户已经雾化完的药量。并进一步，预估用户按当前速度，还需多久完成雾化，实时反馈给用户；
剩余雾化时间（分钟）=剩余药量/当前每分钟雾化药量；
当前每分钟雾化药量=已经雾化完的药量/已雾化时间；
步骤3:当剩余雾化时间+已雾化时间大于预设最大时间，提示用户加速。进一步的，根据计算出的每分钟建议吸气次数，通过音乐/语言/视频节奏 等方式帮助用户实现适当的呼吸频率.比如，用户原有有效吸气频率30次/分钟， 计算后发现应提高到40次/分钟,根据预先设定，雾化器播放40次/分钟节拍，提示用户根据节拍吸气。
每分钟吸气次数（节拍）=﹛（剩余药量/剩余时间）/当前每分钟物化药量﹜×当前每分钟吸气次数。
3.不规范用户行为指导与纠正功能模块
在雾化过程中当检测到不规范的使用行为时，暂停雾化，通过雾化器自带或者外接的用户接口设备，指导纠正用户行为，直到使用行为符合规范重新继续雾化。
雾化治疗时间控制，纠正雾化治疗时间过长/过短问题。当一次雾化治疗过早结束，或者雾化治疗时间太久（例如，超过20分钟），通过用户接口提醒用户对应的不良后果。
4．游戏化/娱乐化的雾化治疗功能模块
（1）基于雾化治疗行为检测的游戏和娱乐节目控制，实现流程如下：
建立雾化治疗行为检测数据和游戏/娱乐节目之间的关联。 这种关联可以是由服务商预先设定的，也可以是用户自己设定的。 下面是几个关联的具体例子：当娱乐节目播放时，当监测到行为不规范时（例如，得分低于80分），暂停节目播放，直到用户使用行为规范为止；又比如一个赛车游戏，用户使用的赛车速度根据雾化行为规范程度的不同而不同，越规范，速度越快。又比如一个杀灭嘴里虫子的游戏，用户操作越规范，杀虫速度越快，得分越高。
注：①在游戏化的雾化治疗过程中，一个基本规则是，用户在游戏中的得分，根据雾化行为规范程度不同而不同。越规范，则得分越高。
②最简单的，衡量雾化治疗过程中用户行为规范程度的为用户是否能将雾化药物完全吸入。本发明具体实现中，根据检测雾化面罩压力衡量用户雾化药物吸入水平，大气压力情况下（即用户未吸气），意味着雾化药物完全未吸入，规范得分为0，雾化面罩压力为0，意味着雾化药物完全吸入，规范得分为100。进一步，用户雾化行为得分= （当前面罩内大气压力/1个大气压力）×100 。
检测到雾化治疗启动后，智能雾化器通过用户接口播放用户选定的游戏或者娱乐节目。
智能雾化器通过雾化治疗行为检测功能模块检测用户雾化行为，并根据步骤一中的关联关系控制游戏/娱乐节目的播放。
（2）根据雾化治疗行为检测，对用户雾化治疗进行评分，奖励和排名，实现流程如下：
智能雾化器通过雾化治疗行为检测功能模块检测用户雾化行为， 并于一次雾化结束后统一评分。一种可行的评分规则如下：没有不规范行为满分。依据行为不规范的严重程度和时间长度进行扣分。所有智能雾化器采用一致的评分规则，在出厂时设定或者由服务器统一设定或修改。
根据用户评分，生成用户使用规范程度趋势图。
连接服务器，为用户反馈在同类用户中的使用排名。
（3）基于雾化治疗行为检测的用户互动游戏控制，实现流程如下：
服务器受到用户发送的“用户互动游戏”请求消息，该消息中包含用户ID， 以及可选参数：请求发送范围， 比如当前范围500米内， 或者，指定的其他用户ID，或用户ID列表。
根据“请求发送范围”参数，服务器向当前在线的其他智能雾化器发送“用户互动游戏”请求。当“请求发送范围”或其他用户ID参数不存在时，默认的，服务器将根据预先配置，将“用户互动游戏”请求发给给定数量的用户或者默认范围内的用户。
如果有一个以上其他用户选择接受，服务器向发起用户和接受游戏用户发送游戏准备信息，其中包含当前所有参加游戏的用户ID信息、昵称,以及其他信息如联系方式等。
服务器向相关用户智能雾化器发送游戏启动信息，并开始接受智能雾化器发送的用户雾化行为得分。
服务器累加用户每次吸气得分并取平均值，并实时向所有用户返回排名和得分情况。
例如：A， B， C三个人进行比赛。
某时刻得分如下：
A 实时平均分 90
B实时平均分 85
C实时平均分 95
三人排名如下：
第一名：C
第二名：A
第三名：B
可选的，在视频情况下，三人的前后顺序可以用赛跑，赛车等竞赛画面进行展示。
5．服务器连接与控制模块
获取游戏/娱乐内容。通过上传的用户雾化治疗行为检测数据，控制服务器为用户播放的游戏或娱乐内容。游戏/娱乐内容由服务器提供和控制，智能雾化器向服务器提供用户雾化治疗行为检测数据。
在带领雾化模式下，被引领的雾化器获得远程服务器的行为纠正与指导。
6．雾化治疗数据记录，存储和自动分析功能
自动记录每次雾化治疗的开始时间，有效时长（即：雾化器有效工作时间=雾化时长–雾化器因为各种原因暂停时间），可选的，支持用户录入病因，用药和治疗后感受。
在用户允许的情况下，上述雾化治疗记录上传至服务器端，实现自动分析和在用户允许范围内分享功能。
二、服务器的具体实施例
通过无线网络与智能雾化器连接，为智能雾化器提供增强的服务和控制功能。必要时，服务器可以连接其他被控的智能/非智能设备。具体实现中，智能雾化器控制服务器的功能可以直接实现在独立网络服务器中也可以以手机APP的形式实现。智能雾化器控制服务器具有如下功能：
1.游戏化/娱乐化的雾化治疗功能模块
游戏/娱乐内容由服务器提供和控制，智能雾化器向服务器提供用户雾化治疗行为检测数据。
服务器记录每次雾化治疗用户的得分和所选定的游戏或者娱乐节目.定时分析当前所有雾化治疗得分最高一类用户所选的最多的游戏或者娱乐节目, 并通过雾化器用户接口推荐给用户。
2．社交功能
允许用户定位/查找具有指定特征的朋友（如使用同一品牌的雾化器，使用相同的药物或者相同的病情）。
具体实现中，服务器根据用户设定的搜寻参数，如，使用同一品牌的雾化器，使用相同的药物或者相同的病情等，寻找匹配的其他用户，并通知相关用户定位/查找结果。用户可以设定是否允许服务器匹配自己的治疗行为特征，如雾化器品牌，治疗方案，治疗时间/日程等。
服务器支持用户彼此设定朋友，当有朋友进行雾化治疗时获得提醒。一起互动，或参与游戏。通过朋友圈发分享户雾化治疗评分，排名和感受。
3. 交互功能
（1）提供一组用户同步进行雾化治疗，根据智能雾化器对用户操作规范性的检测实时评分，实时反馈用户的名次。
具体实现流程如下：
①雾化器用户通过雾化器/对应的手机APP发送雾化治疗日程到服务器，并指定邀请的其他用户/用户组。服务器获得通知消息，检索邀请的相关用户组用户，并发送日程（如雾化治疗时间）通知到指定接收设备。这里指定接收设备可以是对应的手机APP, 也可以是用户的雾化器。被邀请用户可以接收或者拒绝邀请。接收或者拒绝邀请会作为反馈通知发起用户。
②当预约雾化治疗时间时，服务器发送提醒通知相关用户开始雾化治疗。
③服务器接受相关用户雾化器行为检测数据，进行规范性的检测实时评分，并实时发布用户评分和排名到相应的同步进行雾化治疗群中。
（2）同步进行雾化治疗群中支持带领雾化模式，在该模式下，服务器将依据带领用户的智能雾化器的行为数据纠正其他用户（被引领的用户）的行为。这种模式用于医疗人员远程指导雾化治疗。
具体实现流程如下：
①带领用户将自的雾化器通过服务器注册为带领雾化器。有带领雾化器的同步进行雾化治疗群称为带领模式的雾化治疗群。其他雾化器用户可以通过智能雾化器或者对应的手机APP加入或者退出一个带领模式的雾化治疗群。
②当服务器检测到带领雾化器将要开始雾化治疗时，通知其他带领模式的雾化治疗群成员准备雾化。
③服务器接受相关用户雾化器行为检测数据，并依据带领雾化器的行为检查其他雾化器，若有不符，向行为不符的雾化器发送指导/纠正信息。指导/纠正信息会同步通知给带领雾化器，方便带领雾化器采取相应措施，比如放慢节奏。
④一次带领雾化治疗结束，服务器为被带领雾化用户评分并反馈。带领用户之间也可以通过设备的用户界面互相交流，甚至为带领者员打分。
⑤服务器记录每次带领雾化的时间长短，动作难度系数等并生成带领记录以方便将来的记账工作。
4.雾化治疗数据记录，存储和自动分析
雾化治疗记录在用户允许的情况下上传至服务器端，并在用户允许范围内分享功能。
基于用户上传得数据，服务器按照病因，用药将用户进行归类，生成如下统计数据：①同类疾病，使用不同雾化药物下的治疗周期曲线；②同类疾病，使用同类药物下的治疗周期曲线。
从而为用户反映出对于某类疾病，相对有效的雾化药物，采用该药物一般的治愈周期，以及较为有效的雾化日程。
5.智能雾化器环境信息处理：
接受智能雾化器上报用户环境监测信息。
根据用户疾病数据和环境监测信息生成环境与呼吸疾病相关度分析。当用户环境监测信息达到或者超过疾病相关度预警值时，向用户发出疾病预警。比如，大数据分析显示哮喘与PM2.5
相关，当前60%用户哮喘发病是在PM2.5
达到100以上，则当监测到用户环境中PM2.5
达到100时，向用户发出预警。
6.对于存量非智能雾化器的支持
考虑到市场现存的大量非智能雾化器设备，本发明进一步提出了一种基于服务器的非智能雾化器游戏化和教育指导雾化管理方案：
（1）接受雾化器用户注册并为其生成专属二维码。为生成二维码，用户需要输入姓名/昵称，联系方式以及雾化器型号等信息（建议用户获得二维码后粘贴在雾化器上；
（2）雾化时，用户扫描二维码连接到服务器，服务器根据二维码识别用户，提供用户选择是否开始雾化，用户选择开始后，根据用户选择播放游戏，娱乐节目或者相关的雾化教育信息。可选的，服务器为用户生成用户服务档案，自动播放预设的内容，直到用户通过用户界面选择结束雾化。
（3）服务器提供雾化治疗时间控制，当雾化时间超过建议时间（如：20分钟），提醒用户停止雾化。或者， 用户过早结束雾化时（如：低于4分钟）， 提醒用户雾化治疗时间不够。从而纠正雾化治疗时间过长/过短问题。
(4)生成用户雾化记录。支持用户查询和发布。
7.本发明引入了一个智能雾化器可拆卸的手柄
在具体实现中，可以是一个套在现有雾化器手柄上。智能雾化器手柄上设置按键。通过按键，可以控制对应的手机APP或者远程服务器。智能雾化器手柄按键实现可编成，即，通过手机APP/服务器用户接口，设定每个手柄按键控制的功能。
具体实现如下：
（1）手机APP/服务器提供按键可编程功能。即：允许用户指定按键和要控制的手机/服务器功能。用户设定成功，在手机APP或服务器建立相应的表项存储按键和所控制功能。比如：用户编程按键#1可以切换服务器视频播放，按键#2可以切换服务器游戏。则在服务器上，存储相关对应关系；
（2）用户按动智能雾化器手柄按键，智能雾化器手柄向对应手机APP/服务器发送服务请求信息，其中包括参数“按键编号”， 手机APP/服务器接受服务请求信息，根据其中“按键编号”检索对应控制功能，并执行。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种智能雾化器系统，包括智能雾化器，所述智能雾化器包括雾化器面罩、喷嘴、雾化器雾化单元和手柄，其特征在于，还包括控制智能雾化器的服务器，所述智能雾化器包括雾化行为检测模块、雾化器优化控制模块、用户行为指导/纠正模块、游戏化/娱乐化雾化治疗第一模块、服务器连接模块、雾化治疗记录存储与分析第一模块；所述服务器包括社交功能模块、交互功能模块、游戏化/娱乐化雾化治疗第二模块、雾化治疗记录存储与分析第二模块，所述智能雾化器自带或者外接用户接口设备，所述服务器通过网络与所述智能雾化器无线连接，所述外接用户接口设备通过蓝牙或WiFi与所述智能雾化器无线连接，所述喷嘴的开闭由所述雾化器优化控制模块、用户接口设备或服务器控制。
2.根据权利要求1所述的智能雾化器系统，其特征在于，所述的雾化行为检测模块包括：（1）所述智能雾化器上设置的陀螺仪，通过陀螺仪获取智能雾化器的手柄在三维空间内的运动以及方向是否符合预先设定或者控制服务器提供的参数范围，实现雾化器使用姿势检测；（2）连接安装在所述雾化器面罩或喷嘴上的空气压力/风量/风向传感器，检测用户呼吸状况，以及呼吸量是否符合雾化治疗要求，实现对用户呼吸检测；（3）GPS模块，用于用户定位；（4）环境数据监测传感器，用于监测用户环境数据，根据智能雾化器预设或者服务器下载的报警范围，通过用户接口设备向用户提示环境空气质量，当超过预警值时向用户报警，并将相关信息汇报服务器，实现用户环境监测。
3.根据权利要求2所述的智能雾化器系统，其特征在于，所述雾化器优化控制模根据雾化行为检测模块检测结果，控制智能雾化器工作状态，避免药物损失，提高雾化治疗质量；所述雾化器优化控制模用户行为指导/纠正模块包括：（1）在雾化过程中当检测到不规范的使用行为时，暂停雾化，通过智能雾化器自带或者外接的用户接口设备，指导纠正用户行为，直到使用行为符合规范重新继续雾化；（2）雾化治疗时间控制，避免雾化治疗时间过长或过短；所述游戏化/娱乐化雾化治疗第一模块包括：（1）通过雾化器自带或者外接的用户接口设备播放用户选定的游戏或者娱乐节目，根据对用户的雾化治疗行为检测，实时控制选定游戏的进程或者娱乐节目的播放；（2）根据雾化治疗行为检测，对用户雾化治疗进行评分、奖励或排名；所述服务器连接模块包括：（1）通过上传的用户雾化治疗行为检测数据，控制服务器为用户播放的游戏或娱乐内容；游戏/娱乐内容由服务器提供和控制，智能雾化器向服务器提供用户雾化治疗行为检测数据；（2）在带领雾化模式下，被引领的智能雾化器获得服务器的行为纠正与指导；所述雾化治疗记录存储与分析第一模块包括：（1）自动记录每次雾化治疗的开始时间，有效时长（即：雾化器有效工作时间=雾化时长–雾化器因为各种原因暂停时间），可选的，支持用户录入病因、用药和治疗后感受；（2）在用户允许的情况下，上述雾化治疗记录上传至服务器端，实现自动分析和在用户允许范围内分享功能。
4.根据权利要求1-3任一项所述的智能雾化器系统，其特征在于，所述服务器的游戏化/娱乐化雾化治疗第二模块包括：（1）游戏/娱乐内容由服务器向智能雾化器提供和控制；（2）智能雾化器向服务器提供用户雾化治疗行为检测数据，根据雾化治疗行为检测，对用户雾化治疗进行评分、奖励或排名；所述服务器的社交功能模块允许用户定位/查找具有指定特征的朋友，服务器根据用户设定的搜寻参数，寻找匹配的其他用户，并通知相关用户定位/查找结果，用户设定是否允许服务器匹配自己的治疗行为特征，服务器支持用户彼此设定朋友，当有朋友进行雾化治疗时获得提醒，通过朋友圈发分享户雾化治疗评分、排名和感受；所述服务器的交互功能模块包括：（1）提供一组用户同步进行雾化治疗，根据智能雾化器对用户操作规范性的检测实时评分，实时反馈用户的名次；（2）同步进行雾化治疗群中支持带领雾化模式，在该模式下，服务器将依据带领用户的智能雾化器的行为数据纠正其他用户的行为，这种模式用于医疗人员远程指导雾化治疗；所述服务器的雾化治疗记录存储与分析第二模块包括：智能雾化器得到的雾化治疗记录在用户允许的情况下上传至服务器端，并在用户允许范围内分享功能；基于用户上传得数据，服务器按照病因，用药将用户进行归类，生成如下统计数据：（1）同类疾病，使用不同雾化药物下的治疗周期曲线；（2）同类疾病，使用同类药物下的治疗周期曲线；从而为用户反映出对于某类疾病，相对有效的雾化药物，采用该药物一般的治愈周期，以及较为有效的雾化日程。
5.根据权利要求1-3任一项所述的智能雾化器系统，其特征在于，所述智能雾化器自带用户接口为直接安装在智能雾化器上的喇叭和液晶显示屏；所述外接用户接口为手机APP，通过无线方式与智能雾化器连接。
6.根据权利要求4所述的智能雾化器系统，其特征在于，所述智能雾化器自带用户接口为直接安装在智能雾化器上的喇叭和液晶显示屏；所述外接用户接口为手机APP，通过无线方式与智能雾化器连接。
7.根据权利要求1-3任一项所述的智能雾化器系统，其特征在于，所述喷嘴安装在所述雾化器面罩和雾化器雾化单元结合部, 所述智能雾化器的手柄为可拆卸式，所述手柄上设置按键。
8.根据权利要求6所述的智能雾化器系统，其特征在于，所述喷嘴安装在所述雾化器面罩和雾化器雾化单元结合部, 所述智能雾化器的手柄为可拆卸式，所述手柄上设置按键。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的智能雾化器系统的监控使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）智能雾化器的雾化治疗行为检测：通过智能雾化器上的陀螺仪、空气压力/风量/风向传感器、GPS模块和环境数据监测传感器，并引入相关检测规范，对用户雾化治疗行为判别是否符合规范；
（2）根据行为检测智能雾化器优化控制：根据检测到的用户行为，实现雾化器行为优化，提高雾化治疗质量；
（3）不规范用户行为指导与纠正：①在雾化过程中当检测到不规范的使用行为时，暂停雾化，通过智能雾化器自带或者外接的用户接口设备，指导纠正用户行为，直到使用行为符合规范重新继续雾化；②雾化治疗时间控制，纠正雾化治疗时间过长/过短问题；
（4）游戏化/娱乐化的雾化治疗：①通过智能雾化器自带或者外接的用户接口设备播放用户选定的游戏或者娱乐节目，根据对雾化治疗行为检测，实时控制选定游戏的进程或者娱乐节目的播放；②根据雾化治疗行为检测，对用户雾化治疗进行评分、奖励和排名；
智能雾化器与用户手机/服务器的注册连接，获取游戏/娱乐内容；通过上传的用户雾化治疗行为检测数据，控制服务器为用户播放的游戏或娱乐内容；在带领雾化模式下，被引领的智能雾化器获得服务器的行为纠正与指导；
（5）智能雾化器雾化治疗数据记录、存储和自动分析：①自动记录每次雾化治疗的开始时间，有效时长；②在用户允许的情况下，上述雾化治疗记录上传至服务器端，实现自动分析和在用户允许范围内分享功能；
（6）服务器通过无线网络与智能雾化器连接，为智能雾化器提供增强的服务和控制功能，服务器的功能直接实现在独立网络服务器中或以以手机APP的形式实现，服务器进行如下服务：
游戏化/娱乐化的雾化治疗服务：允许用户选择与雾化相关的游戏/娱乐节目，根据用户雾化治疗行为检测数据控制选定游戏的进程或者娱乐节目的播放；
社交服务：允许用户定位/查找具有指定特征的朋友（如，使用同一品牌的雾化器，使用相同的药物或者相同的病情）；允许用户彼此设定朋友，当有朋友进行雾化治疗时获得提醒；发布用户雾化治疗评分，获得排名；
交互服务：支持一组用户同步进行雾化治疗，根据智能雾化器对用户操作规范性的检测实时评分，实时反馈用户的名次；支持带领雾化模式，在该模式下，服务器将依据带领用户的智能雾化器的行为数据纠正其他用户的行为，这种模式用于医疗人员远程指导雾化治疗；
服务器对雾化治疗数据进行记录、存储和自动分析。
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Denomination of invention: An intelligent atomizer system and its monitoring and use method Effective date of registration: 20220428 Granted publication date: 20191231 Pledgee: Societe Generale Limited by Share Ltd. Qingdao branch Pledgor: QINGDAO FUTURE MEDICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022370010055 |
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