CN107736999A - 一种基于物联网的脉冲压力治疗仪及治疗方法 - Google Patents

Abstract

一种基于物联网的脉冲压力治疗仪，包括服务器、终端、脉冲压力治疗仪；脉冲压力治疗仪包括气管、脉冲气垫以及由中央处理器、触摸屏、气泵、气缸、进气阀、出气阀和电源构成的主机，还包括与中央处理器连接的身份认证系统、超压报警装置、通信系统以及安装在脉冲气垫上的传感器组。本发明还公开了其治疗方法，包括开机、身份认证、绑带、治疗、传感反馈、自动调节等步骤。本发明的优点包括：具有指纹和射频卡两种识别方式、监测血压并根据结果调节参数、能通过插卡或网络更新用户健康数据和参数、一旦手脚脱离接触自动关机、服务器共享数据、终端实时查询、历史健康数据长期可查等。

Description

一种基于物联网的脉冲压力治疗仪及治疗方法

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种脉冲压力治疗仪及治疗方法。

背景技术

1934年Gardner等首次提出人体的足底静脉丛类似于一个强有力的生理性血泵。人在负重或者行走时，在足底与地面接触时，足底静脉丛内的血液被猛烈排挤回流入下肢深静脉，从而使人体在站立时将血液从足部回流至右心房而不需要任何肌肉收缩协助，此种现象被称之为“生理性足泵”，它起到辅助心脏工作、减轻心脏负担的作用。手掌和手背也有类似泵压机制。利用此生理现象，开发的相关临床辅助治疗仪器称为动静脉泵或脉冲式动静脉气压治疗仪，通过脉冲气体在极短时间内快速冲击足底或手掌方式来模仿足底或手部握拳时血液被快速挤压的情形，由此使相应的肢体静脉血获得类似运动状态下的一种脉动性加速，因此在深静脉血栓、肺栓塞、肢体疼痛和水肿等辅助治疗方面得到广泛应用。

我公司先后开发了多款脉冲压力治疗仪，此前也申请了发明专利，申请号为201510038405.9《一种具有读卡功能的脉冲压力治疗仪》，在治疗深静脉血栓、肺栓塞、肢体疼痛和水肿等病痛方面起到了良好的辅助治疗作用。该机治疗作用突出，但在使用上不够智能，使用多有不便。首先，射频卡式的身份认证，虽然实现了快速识别，但因为携带不便、容易遗忘等缺点给病人造成不便；第二，使用过程中不能智能识别病人生理需求，有时因为按压的力度和频次超出病人负荷范围，给病人心脏造成一定的负担，使用后效果褒贬不一；第三，和传统的按摩器类似，系统不能进行升级和更新数据，依靠中央处理器进行简单的控制，简单重复，只有在超压时进行报警，治疗作用不佳；第四，需要逐个手垫和脚垫确认开启，较为繁琐，并且有时病人因事离开，取下脉冲气垫但忘记关机，系统会一直工作，造成能源浪费和噪音。

此外，目前市面上生产的脉冲压力治疗仪的人机互动性较差，操作者需近距离通过设备自带界面才能知道治疗的进展且由于技术和显示区域的限制所展示给操作这的信息有限；由于脉冲压力治疗应用环境比较特殊一般是医院使用，接收治疗的病患一般也为术后卧床者，设备的操作者一般为医护人员，流动性较高，无法实时观察每个病患何时治疗结束。而且，很多老人本身不懂操作，看不懂数据，而子女关心父母身体，可能希望远程了解老人的健康数据。如本申请人在申请本专利的同日，申请了一份发明专利《一种智能脉冲压力治疗仪及治疗方法》，较好地解决了上述问题，但是，因为该设备主要基于本地使用，不能较好的共享数据，更不能方便地采用手机、平板电脑等终端进行控制和显示，尤其是查询历史健康数据，单靠触摸屏有时并不方便。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种具有指纹和射频卡两种识别方式、监测血压并根据结果调节参数、能通过插卡或网络更新用户健康数据和参数、一旦手脚脱离接触自动关机、服务器共享数据、终端实时查询、历史健康数据长期可查的基于物联网的脉冲压力治疗仪。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于物联网的脉冲压力治疗仪，包括运行有统计管理软件和配套数据库软件的服务器、通过运行的客户端软件或微信连接服务器的终端、脉冲压力治疗仪；其中，脉冲压力治疗仪包括气管、脉冲气垫以及由中央处理器、触摸屏、气泵、气缸、进气阀、出气阀和电源构成的主机，还包括与中央处理器连接的身份认证系统、超压报警装置、通信系统以及安装在脉冲气垫上的传感器组；所述身份认证系统包括指纹检测装置和/或射频检测装置；传感器组包括气压传感器、血压传感器、接触传感器，其中血压传感器设置在静脉近心端；通信系统包括GPRS模块、WIFI模块、NB-Iot模块中的一种或多种。

上述的一种基于物联网的脉冲压力治疗仪，其中：还设置有与中央处理器连接的存储模块，包括固定设置的内存和可插拔、通过I/O接口传输的外存。

上述的一种基于物联网的脉冲压力治疗仪，其中：所述的脉冲气垫包括脉冲绑带手垫、脉冲绑带足垫和脉冲石膏足垫。

上述的一种基于物联网的脉冲压力治疗仪的治疗方法，包括以下步骤：

1）基于物联网的脉冲压力治疗仪开机；系统检测网络是否畅通，如果畅通，下述所有操作均基于物联网与服务器对话后执行；如果网络不畅，则自动调用内存和外存数据，建立档案和储存治疗参数也在本地进行，待网络通畅后优先上传；

2）病人通过指纹或射频卡验证身份，中央处理器将之与系统中的档案进行对比，调取病人上一次的治疗参数，如无，则通过触摸屏确认建立新档案；

3）病人带上根据需要脉冲绑带手垫、脉冲绑带足垫和/或脉冲石膏足垫，接触传感器检测到皮肤的接触，传输信号至中央处理器，中央处理器控制已接触部分的脉冲气垫即刻开始或延时进行脉冲压力治疗；

4）病人进行脉冲压力治疗的部位的血压传感器启动，将该部位的血压值及时传递给中央处理器，中央处理器通过分析血压监测结果调整该部位的脉冲治疗的频率，并更新该病人的档案中的治疗参数；

5）气压传感器实时监测气压并传输给中央处理器，在压力超出工作压力范围时，启动超压报警装置进行声音报警，同时触摸屏显示警示信息；

6）在脉冲压力治疗中，某一脉冲气垫的接触传感器监测到人体的接触从无变有/从有变无，则启动/关闭该脉冲气垫；

7）通过运行的客户端软件或微信连接服务器的终端，既可实时显示并手动调整治疗参数，又可查阅健康数据如治疗时间、频次、参数，还可以浏览按周期或查询需求生成的健康报表；所有数据均通过服务器传输。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：设置了指纹和射频两种认证设备，解决了射频卡不便携带或有时指纹不便识别的情况；在静脉的近心端设置了血压传感器，能对泵回心脏的血液进行监控，避免压力过高对心脏产生不利影响，同时中央处理器根据预设或升级的数据库选择合适的治疗参数；设置了内存、外存和通信接口，可通过插内存卡、优盘或网络进行系统升级和数据库升级，确保系统和治疗方案保持最新，也可导出病人的档案拷贝到其它未联网单机上使用；所有数据均通过服务器传输，确保数据精准唯一，且长期保存、便于查询，即使暂时不能联网，在具备联网条件时，自动上传数据，保证服务器数据的完备；自己、医生甚至远方的子女的终端，只要绑定了目标的账户，可通过软件APP或微信等方式实时查询目前目标客户的治疗参数，也可查询历史数据，还可输出健康报表。

附图说明

图1是本发明的系统原理框图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，一种基于物联网的脉冲压力治疗仪，为我公司申请号为201510038405.9《一种具有读卡功能的脉冲压力治疗仪》的改进款，同时为与本专利同日申请的发明专利《一种智能脉冲压力治疗仪及治疗方法》的网络版。它包括运行有统计管理软件和配套数据库软件的服务器、通过运行的客户端软件或微信连接服务器的终端、脉冲压力治疗仪，其中，脉冲压力治疗仪由气管3、脉冲气垫以及主机组成，主机由中央处理器和与之连接的触摸屏、存储系统、身份认证系统、超压报警装置、通信系统、安装在脉冲气垫上的传感器组、电源以及作动系统包括气泵、气缸、进气阀、出气阀构成；所述身份认证系统包括指纹检测装置和/或射频检测装置；传感器组包括气压传感器、血压传感器、接触传感器，其中血压传感器设置在静脉近心端，传感器组通过信号线或者无线将信号传输给中央处理器，相对而言信号线的效果更好，不易受干扰，但对于产品加工和布线的要求更高；通信系统包括GPRS模块、WIFI模块、NB-Iot模块三种，既适合居家或医院固定使用，也适合经常携带出行，本实施例坚持使用服务器数据为中心，因此未采用BLE模块；存储系统包括内存和通过I/O接口传输的外存，内存即为与中央处理器固定连接的存储空间，而外存包括USB口和TF卡接口，可随时通过外存拷贝或插卡使用；中央处理器的控制信号输出端与气泵的控制信号输入端相连，气泵产生的气体存储至气缸，所述的气缸通过气管与进气阀的进气口相连，进气阀的出气口通过四通管分别连接出气阀和脉冲气垫，所述的进气阀、出气阀的控制信号输入端与中央处理器的对应控制信号输出端相连。

本发明的脉冲气垫包括脉冲绑带手垫和脉冲绑带足垫和脉冲石膏足垫。本发明的脉冲绑带手垫包括手垫绑带本体、手垫气囊和两第一粘贴扣，所述的气囊贴合在手垫绑带本体上，该手垫绑带本体能够包裹手掌，通过两第一粘贴扣固定在手掌上，所述的手垫气囊上开设进/出气口，该进/出气口通过四通管与进气阀的出气口、出气阀的进气口相连，所述的进气阀连接气缸，出气阀排气至外部。本发明的脉冲绑带足垫包括足垫绑带本体、足垫气囊和两第二粘贴扣，所述的气囊贴合在足垫绑带本体上，该足垫绑带本体能够包裹脚掌，通过两第二粘贴扣固定在脚掌上，所述的足垫气囊上开设进/出气口，该进/出气口通过四通管与进气阀的出气口、出气阀的进气口相连，所述的进气阀连接气缸，出气阀排气至外部。本发明的脉冲石膏足垫包括足垫气囊，脉冲石膏足垫的正中对准足弓，然后将脉冲石膏足垫裹过足背，用胶带固定脉冲石膏足垫的进气管应置于足内侧，并指向足后。充分包裹，然后再用石膏衬垫将脉冲石膏足垫固定在适当位置，在踝骨和足背加放垫子，以减少刺激。然后上石膏，仔细将石膏抹平。确保进气管没有纽绞或阻塞，所述的足垫气囊上开设进/出气口，该进/出气口通过四通管与进气阀的出气口、出气阀的进气口相连，所述的进气阀连接气缸，出气阀排气至外部。本发明的气管，两端分别设有直插式接头和直角式接头。

本发明的各脉冲气垫上分别设置有包括气压传感器、血压传感器、接触传感器的传感器组，其中：气压传感器用于检测脉冲气垫内的压力；血压传感器可采用压电血压传感器或者光学式生物智能传感器，用于检测回流心脏的血压值；接触传感器可采用电容式皮肤接触传感器，用于检测皮肤的接触。此三种传感器均为现有技术，且都有成熟市售产品，此处不赘述其原理。传感器组的数据，本发明采用信号线将信号输出到中央处理器，也可采用ZigBee等近场通信方式传输。中央处理器的控制信号输出端还连接有高压报警装置和低压报警装置，包括蜂鸣器和触摸屏界面警示。

关于压力传感器的实施逻辑为：本发明的设备工作压力在8.0 kPa～ 26.7 kPa（60mmHg ～ 200 mmHg）范围内分级可调。调节的步长为1.33 kPa (10mmHg)；示值允差为≤±2kPa(±15mmHg) ；压力报警：报警设置范围同工作压力范围相同，超出工作范围声音报警。单次脉冲持续时间固定为两档：1s 和3s，其误差为±0.4s。脉冲绑带足垫、脉冲石膏足垫脉冲间隔时间在20s～50s，范围内分档设定，调节步长为5s，误差为±1s；脉冲绑带手垫脉冲间隔时间在12s～20s，范围内分档设定，调节步长为2s，误差为±1s。

关于血压传感器的实施逻辑为：因为使用201510038405.9《一种具有读卡功能的脉冲压力治疗仪》的脉冲压力治疗仪时，静脉血流量和流速的增加，可使高速静脉血流在瓣膜后形成湍流来有效冲刷静脉瓣等血栓易发部位，在小血栓形成前将其冲刷掉，从而防治血液淤滞和血栓形成。足泵的机械压力和血流量及速的增加，可使毛细血管流体静压降低和血浆胶体渗透压升高，使有效流体静压降低、组织液生成降低、淋巴回流得到有效代偿，从而迅速有效的改善及治疗各种急慢性水肿。一系列的机械和生化作用，可以有效治疗下肢动脉疾病患者，改善其临床症状。但是，在此前的临床治疗中发现，部分病人在直接设定的治疗参数包括脉冲压力和频率的治疗下，会出现心动过速、血压大幅超标的情况，因此本发明在前作的基础上进行改进，采用在静脉的近心端设置了血压传感器，检测静脉回流压力，一旦超出人体的手、脚的静脉压力设定值的10%以上，则自动调低治疗的脉冲压力和频率，病人也可根据自身舒服程度主动调节脉冲压力和频率。同时，最近一次治疗的参数保存作为该病人下一次的默认治疗参数调用。

关于内存、外存和服务器存储的逻辑：外存只供临时存储和转移数据，系统不自动向其中写入。在网络连通情况下，本地产生的数据优先存入内存，同时同步到服务器；从服务器提取数据时，同步写入本地内存。在网络不通情况下，本地产生的数据优先存入内存，网络通畅后同步至服务器，即身份认证后，自动查找内存，内存中有数据则调取，内存中无则查找外存，再没有则新建档案，网络通畅后同步至服务器，但服务器中和本地都有相同档案时，系统自动在服务器端合并其数据。

本发明的基于物联网的脉冲压力治疗仪的治疗方法，包括以下步骤：

1）基于物联网的脉冲压力治疗仪开机；系统检测网络是否畅通，如果畅通，下述所有操作均基于物联网与服务器对话后执行；如果网络不畅，则自动调用内存和外存数据，建立档案和储存治疗参数也在本地进行，待网络通畅后优先上传；

2）病人通过指纹或射频卡验证身份，中央处理器将之与系统中的档案进行对比，调取病人上一次的治疗参数，如无，则通过触摸屏确认建立新档案；

3）病人带上根据需要脉冲绑带手垫、脉冲绑带足垫和/或脉冲石膏足垫，接触传感器检测到皮肤的接触，传输信号至中央处理器，中央处理器控制已接触部分的脉冲气垫即刻开始或延时进行脉冲压力治疗；

4）病人进行脉冲压力治疗的部位的血压传感器启动，将该部位的血压值及时传递给中央处理器，中央处理器通过分析血压监测结果调整该部位的脉冲治疗的频率，并更新该病人的档案中的治疗参数；

5）气压传感器实时监测气压并传输给中央处理器，在压力超出工作压力范围时，启动超压报警装置进行声音报警，同时触摸屏显示警示信息；

6）在脉冲压力治疗中，某一脉冲气垫的接触传感器监测到人体的接触从无变有/从有变无，则启动/关闭该脉冲气垫；

7）通过运行的客户端软件或微信连接服务器的终端，既可实时显示并手动调整治疗参数，又可查阅健康数据如治疗时间、频次、参数，还可以浏览按周期或查询需求生成的健康报表；所有数据均通过服务器传输，即脉冲压力治疗仪的数据，只有通过服务器端。

实验结果显示：使用本发明的治疗仪治疗后足背动脉经皮氧分压的平均值升高，说明治疗后皮肤血流量和流速明显增加，动脉供血供氧量增加。证明足泵可以明显增加微循环的血流量和流速，有效改善微循环。患者临床症状的改善可进一步证明足泵可有效治疗下肢动脉疾病患者。

同时，脉冲压力治疗仪与其他泵相比，具有以下优势：1、完全模仿人体生理手、足泵的方式，在与人体规律相吻合的前提下发挥作用；2、显著提高外周动静脉血流量，对动脉病患者有较好的疗效；3、接触部位少，只绑手或脚，限制少，患者易接受，医生无顾忌；4、安全无创式物理抗凝防栓消肿治疗，避免药物的副作用；5、压力、持续时间、间隔均可根据情况任意调节。

脉冲压力治疗仪可以促进血液的有效循环，改善患者的下肢静脉血流动力学及动静脉血管功能。其作为一种简便、安全、有效、无创的治疗方式, 可有效加强下肢静脉疾病患者肢体血液循环、防治血液淤滞和血栓形成、改善患肢症状、消除水肿，故在临床治疗中的应用得到大力提倡。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，也可参见作为本发明最接近现有技术的前一发明201510038405.9《一种具有读卡功能的脉冲压力治疗仪》。

实施例2：

本实施例与实施例1基本一致，区别在于，为了控制成本，本实施例产品的通信系统还包括BLE模块，即如果手机或平板不便上网、或者脉冲压力治疗仪没有连接网络时，手机或平板可直接通过蓝牙连接脉冲压力治疗仪，便于查看或调节治疗参数；此时的治疗方法，与前一实施例的单机模式一致，通过蓝牙连接的终端只作为触摸屏的扩展显示，数据并不上传服务器，而是存储在本地，待网络通畅后上传服务器。

对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种基于物联网的脉冲压力治疗仪，其特征在于，包括运行有统计管理软件和配套数据库软件的服务器、通过运行的客户端软件或微信连接服务器的终端、脉冲压力治疗仪；其中，脉冲压力治疗仪包括气管、脉冲气垫以及由中央处理器、触摸屏、气泵、气缸、进气阀、出气阀和电源构成的主机，还包括与中央处理器连接的身份认证系统、超压报警装置、通信系统以及安装在脉冲气垫上的传感器组；所述身份认证系统包括指纹检测装置和/或射频检测装置；传感器组包括气压传感器、血压传感器、接触传感器，其中血压传感器设置在静脉近心端；通信系统包括GPRS模块、BLE模块、WIFI模块、NB-Iot模块中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的一种基于物联网的脉冲压力治疗仪，其特征在于，还设置有与中央处理器连接的存储模块，包括固定设置的内存和可插拔、通过I/O接口传输的外存。

3.如权利要求2所述的一种基于物联网的脉冲压力治疗仪，其特征在于，所述的脉冲气垫包括脉冲绑带手垫、脉冲绑带足垫和脉冲石膏足垫。

4.如权利要求3所述的一种基于物联网的脉冲压力治疗仪的治疗方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）基于物联网的脉冲压力治疗仪开机；系统检测网络是否畅通，如果畅通，下述所有操作均基于物联网与服务器对话后执行；如果网络不畅，则自动调用内存和外存数据，建立档案和储存治疗参数也在本地进行，待网络通畅后优先上传；

2）病人通过指纹或射频卡验证身份，中央处理器将之与系统中的档案进行对比，调取病人上一次的治疗参数，如无，则通过触摸屏确认建立新档案；

3）病人带上根据需要脉冲绑带手垫、脉冲绑带足垫和/或脉冲石膏足垫，接触传感器检测到皮肤的接触，传输信号至中央处理器，中央处理器控制已接触部分的脉冲气垫即刻开始或延时进行脉冲压力治疗；

4）病人进行脉冲压力治疗的部位的血压传感器启动，将该部位的血压值及时传递给中央处理器，中央处理器通过分析血压监测结果调整该部位的脉冲治疗的频率，并更新该病人的档案中的治疗参数；

5）气压传感器实时监测气压并传输给中央处理器，在压力超出工作压力范围时，启动超压报警装置进行声音报警，同时触摸屏显示警示信息；

6）在脉冲压力治疗中，某一脉冲气垫的接触传感器监测到人体的接触从无变有/从有变无，则启动/关闭该脉冲气垫；

7）通过运行的客户端软件或微信连接服务器的终端，既可实时显示并手动调整治疗参数，又可查阅健康数据如治疗时间、频次、参数，还可以浏览按周期或查询需求生成的健康报表。