CN108498294B - 一种智能化上臂防血栓肌肉按摩器 - Google Patents

Abstract

一种智能化的上臂防血栓肌肉按摩器，包括手机端、按摩器控制系统、袖带；所述手机端设有APP客户端，手机端通过APP客户端与按摩器控制系统相连；按摩器控制系统与袖带相连；按摩器控制系统用于调节按摩压力、按摩时间、按摩速度以及按摩方式。具有节省医疗资源和用户时间、减轻医护人员和家属负担、舒适性和便利性的特点。

Description

一种智能化上臂防血栓肌肉按摩器

技术领域

本发明属于治疗辅助器械领域，具体涉及一种智能化上臂防血栓肌肉按摩器。

背景技术

某些骨科或心脏起搏器植入术及需要开胸的心胸外科手术后，因肢体疼痛或其他原因导致的上肢长时间制动肢体处于被动体位压迫静脉，致使血流延缓，可能会导致血栓产生，若不及时治疗，将会给患者带来功能性障碍，极大地影响他们以后的生活。

然而，目前市场上已有的血栓预防仪大都是针对下肢的，且存在以下问题：下肢袖带透气性差；它们一般由护士使用，而护士只是根据医生的嘱咐机械的调整各参数，当患者有不适时不能及时准确地做出相应的应对措施；医生不能第一时间获得患者使用血栓预防器后的情况，不能及时给出适当的压力调节参数，有可能影响到预防血栓的效果；大多数患者对仪器上的参数都不了解，有些患者看到一些参数增加，报警装置闪烁等情况可能会紧张、害怕，给治疗带来影响；患者家属由于忙于自己的工作、学习，不可能整天陪在患者身旁，但他们又非常关心患者现在状况，只能找医生、护士咨询，既耽误医生的时间，也耽误家属的时间，大大影响了各自的工作效率。

再者，近年来随着大众媒介、远程通讯、互联网和移动通讯技术服务的普及，人们对PC、智能手机等设备的使用越来越频繁。秉承以人为本的理念，整个社会已经开始逐步进入智能化时代。

CN201520751237.3公开一种基于物联网由手机App监控的智能按摩器，所述的按摩器(1)包括振动装置(2)、按摩装置(3)、热疗装置(4)、电源管理模块(5)、集成电路模块(9)、振动监测模块(10)、按摩监测模块(11)、温度传感模块(12)、中央处理器模块(13)、WiFi模块(14)、红外测温模块(21)；所述的振动监测模块(10)与振动装置(2)相连，监测振动数据，按摩监测模块(11)与按摩装置(3)相连，监测按摩数据，温度传感模块(12)与热疗装置(4)相连，监测温度数据，由该三个模块组成的集成电路模块(9)与中央处理器模块(13)相连，上述模块监测到的三种数据传送到中央处理器模块(13)中进行处理并转换成数字信息；所述的WiFi模块(14)与中央处理器模块(13)相连，将上述数字信息传输至安卓Android系统手机(17)或苹果IOS系统手机(18)，实现手机App监测按摩器工作数据；所述的电源管理模块(5)一方面用于为上述需要供电的模块提供电源，另一方面实施无线智能控制功能：设有继电器Ⅰ(25)、继电器II(26)、继电器Ⅲ(27)三个继电器，其前端与集成电路模块(9)中的对应部位相连，末端分别一一对应地与按摩器(1)中的振动装置(2)、按摩装置(3)、热疗装置(4)相连，上述手机App中的振动或按摩或热疗开关控制及强弱调节指令经过WiFi模块(14)传输到中央处理器模块(13)，通过与之相连的集成电路模块(9)作用于上述对应的继电器，对应的继电器开关控制及强弱调节按摩器(1)中的振动装置(2)或按摩装置(3)或热疗装置(4)，实现手机App控制按摩器。整个装置设置复杂，并且舒适性很差，并不能够有效地进行防血栓肌肉按摩。

CN201520809964.0公开一种头戴式脑电疲劳监护按摩仪，由帽体、脑电采集模块、单片机、穴位按摩电机、电源、无线传输模块和监控终端构成，单片机分别连接脑电采集模块、穴位按摩电机、电源和无线传输模块，其中单片机的TXD1脚连接脑电采集模块的RXD脚，单片机的RXD1脚连接脑电采集模块的TXD脚，单片机的PC0-7脚连接穴位按摩电机，单片机的TXD2脚和RXD2脚分别连接无线传输模块的RXD脚和TXD脚，无线传输模块与监控终端无线连接，脑电采集模块、单片机、穴位按摩电机、电源和无线传输模块安装在帽体上，脑电采集模块在帽体的前上方，脑电采集模块有采集电极、参考电极和地电极，采集电极在帽体的前部，参考电极和地电极分别在帽体的两侧下沿处。该装置结构复杂，在帽体上进行设置，更加降低其使用过程中的舒适性。

CN201710239072.5公开一种便携式抗血栓装置，束缚带内部的中间隔层中设置有上中下三根气囊带；电气控制盒设置在束缚带外侧边沿，电源分别连接到第一控制部、第二控制部和第三控制部；第一控制部向第一加压气泵输出第一控制电压，第一加压气泵根据第一控制电压的大小和第一频率对第一气囊带进行充气操作；第二控制部向第二加压气泵输出第二控制电压，第二加压气泵根据第二控制电压的大小和第二频率对第二气囊带进行充气操作；第三控制部向第三加压气泵输出第三控制电压，第三加压气泵根据第三控制电压的大小和第三频率对第三气囊带进行充气操作。该装置并不能够实现医生接收信息和远程调节按摩器参数，并且该装置的按摩控制方式不合理，仅能实现三个气囊袋自上而下的收紧，不能实现其他按摩效果。

可见现有技术中并不存在智能化的防血栓按摩器，以实现医生和患者的远程交互，合理控制和调节按摩器，实现节省医疗资源和用户时间、减轻医护人员和家属负担、舒适性和便利性。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种智能化的上臂防血栓肌肉按摩器，具有节省医疗资源和用户时间、减轻医护人员和家属负担、舒适性和便利性的特点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种智能化的上臂防血栓肌肉按摩器，其包括手机端1、按摩器控制系统2、袖带3；所述手机端设有APP客户端，手机端通过APP客户端与按摩器控制系统相连；按摩器控制系统与袖带相连；

所述的手机端用于医生接收信息和远程调节按摩器参数、医护人员记录信息、以及他们与家属之间的信息交流；所述的按摩器控制系统用于调节按摩压力、按摩时间、按摩速度以及按摩方式；所述的袖带为气孔式袖带；

所述的气孔式袖带内设三个气室，三个气室各有一个进气口7，第一气室4是“凹”字形结构，第二气室5是“山”字形结构，第三气室6是长条形结构。第一气室4“凹”字形的两臂与第二气室5“山”字形的两中空相对设置。第一气室4通过气管与按摩器控制系统连接；第二气室5和第三气室6的一端与按摩器控制系统连接，另一端与第一气室4的排气孔连接。通过控制不同电磁阀的开关，从而实现第一气室4中的气体循环利用和实现不同的按摩方式。

所述的气孔式袖带的固定方式为挂钩式。

所述的按摩器控制系统通过嵌入式系统以及物联网技术实现信息传入手机APP客户端，系统自动存储并分析数据，医生通过APP客户端查看影响结果和数据分析结果，从而判断是否有血栓形成的可能并对下一疗程按摩器相关参数的设定进行适当调整。

所述的按摩器控制系统内的压力传感器检测袖带中的压力，执行信号控制电磁阀开关从而控制袖带的充气、放气。

所述的按摩器控制系统还设有语音示教功能和报警装置。

空气通过气泵进行输送，输送管路上设置压力传感器，输送管路与压力传感器之间设置电磁阀和排气孔；输送管路通过第一支路将空气输送至第一气室(4)，输送管路通过第二支路将空气输送至第二气室(5)，输送管路通过第三支路将空气输送至第三气室(6)；第一支路、第二支路、第三支路上均设置有电磁阀、排气孔，第一支路的排气孔连通至第二支路。

本发明的有益效果是：

本发明通过嵌入式系统和物联网技术，结合手机APP，实现远程监测该按摩器工作过程中的参数变化；使医护人员快速将患者在使用该按摩器前后患侧上臂肤色、皮温、周径的变化情况传达给医生；方便医生快速地确定是否有血栓形成的可能，若有血栓形成则立即停止使用按摩器；为该仪器以后的使用提供强大的数据库，方便医生根据不同患者较准确地、及时将按摩器参数调整到该患者相对舒适的数值。

本发明的按摩器控制系统置入一盒体内，手机端和该控制部分通过物联网技术实现信息共享、远程控制等。使用它可节省医疗资源和用户时间、减轻医护人员和家属负担，提高使用时的舒适性和便利性，使产品更好的服务于患者。

本发明将传统的按摩器与手机结合起来，顺应医疗产品的发展趋势；无需医生分析数据，无需医务人员抄录监测数据并定点向医生汇报患者身体状况，无需医务人员专门对患者进行心理辅导，无需家属实时陪护患者、到处寻找医生咨询患者身体状况；气孔式袖带的设计有效的解决了透气性差的问题。本发明不仅节省了医疗资源和用户时间、减轻医护人员负担，还提高了产品使用时的舒适性和便利性。具体如下：

1)语音示教功能：语音示教功能有效的缓解了患者对使用该仪器的恐惧，起到了良好的心理辅导功能，使患者和家属都比较积极地配合使用，减少了医护人员的工作；还可播放舒缓的音乐，转移患者注意力，减缓患者的恐惧心理和紧张情绪。

2)设置不同的按摩方式：考虑到上臂某些部位需要较大的按摩压力，而有些部位需要较小的按摩压力，三个气室同时充气，可实现对上臂某些部位的精准按摩，节约按摩时间；外部气室放气，内部两个气室充气，可实现模仿人手按摩的效果，并且合理利用了外部气室排出的气体；外部气室不充气，内部两个气室依次充气，达到轻微翻转上臂的效果，避免上臂下侧长时间压迫而引起湿疹等其他病症。

3)可远程传输信息和远程调节按摩器的时间、压力、速度和模式。方便了医生及时地了解患者情况，并及时作出相应的调整，大大提高了工作效率；护士不需要手记数据，整理资料，汇报医师，减轻了他们的工作负担；家属可以再不影响自己工作学习的情况下实时了解患者情况，也不会打扰医护人员。

4)袖带的气孔式设计，改善了其透气性，有效的避免了长时间包裹体肤易引起皮肤过敏、瘙痒，甚至引发皮炎、湿疹等问题。其固定方式有拉链式、按扣式、粘扣式、挂钩式。考虑到不同患者所需袖带周径不同，且袖带充气时膨胀，因此拉链式和粘扣式都存在缺陷，本发明采用挂钩式。

5)所述的手机APP客户端是专门针对医生、护士、家属以及患者不同用户的不同需求而设计的简洁用户界面，根据不同需求所设计的用户界面，界面简洁、操作简单快捷。

6)本发明的针对其特定的气孔式袖带，合理设置气泵电机驱动电路和压力采集电路，从而实现对不同按摩方式的自由选择。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明气室结构示意图。

图3是本发明气路连接原理图。

图4是本发明手机APP交互界面信息架构图。

图5是本发明气泵电机驱动电路。

图6是本发明压力采集电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

参见图1、2，一种智能化的上臂防血栓肌肉按摩器，其包括手机端1、按摩器控制系统2、袖带3；所述手机端设有APP客户端，手机端通过APP客户端与按摩器控制系统相连；按摩器控制系统与袖带相连；

所述的袖带为气孔式袖带；所述的按摩器控制系统用于调节按摩压力、按摩时间、按摩速度以及按摩方式。

所述的气孔式袖带内设三个气室，三个气室各有一个进气口7，第一气室4通过气管与按摩器控制系统连接；第二气室5和第三气室6的一端与按摩器控制系统连接，另一端与第一气室4的排气孔连接。通过控制不同电磁阀的开关，放气从而实现第一气室4中的气体循环利用和实现不同的按摩方式。

所述的气孔式袖带的固定方式为挂钩式，其设有三排排扣，可根据不同患者的不同需求调节袖带周径大小。

所述的按摩器控制系统通过嵌入式系统以及物联网技术实现信息传入手机APP客户端，系统自动存储并分析数据，医生通过APP客户端查看影响结果和数据分析结果，从而判断是否有血栓形成的可能并对下一疗程按摩器相关参数的设定进行适当调整。

所述的按摩器控制系统内的压力传感器检测袖带中的压力，执行信号控制电磁阀8、电磁阀9、电磁阀10开关从而分别控制袖带三个气室的充气、放气。电磁阀11控制干路管路内的放气，实现压力传感器对气室压力的正确测量。

所述的按摩器控制系统还设有语音示教功能和报警装置。

所述手机下载有专用的手机APP客户端，所述袖带为气孔式袖带，所述按摩器控制系统用于调节按摩压力、按摩时间、按摩速度以及按摩方式等。

参见图5、6，本发明的气泵电机驱动电路中，元件U1C、U1D为运算放大器，起信号放大作用；元件Q1、Q2、Q3、Q4为场效应管，作用相当于开关；元件N1、N2为三极管，也相当于开关；元件C13、C14、C15、C16为电容器，元件D4、D5、D6、D7为二极管，两者并联配合工作，主要起抗干扰作用；电阻元件R26、R27、R28、R29和电容器元件C33、C30、C31、C32并联工作主要起滤波作用；通过各元件配合工作，使电流流入不同方向，从而控制电机的正反转。其工作原理具体为：(1)当控制信号1端为正时，该信号进入运算放大器U1D正的输入端12引角处，该运算放大器使信号放大，从14引角处输出正电压；该正电压的一路进入场效应管Q3的1栅极，该场效应管Q3截止；该正电压的另一路通过电阻R25进入三极管N2的1基极，此时N2导通，场效应管Q2的1栅极处为低电压，该场效应管Q2截止。(2)当控制信号2端为负时，该信号进入运算放大器U1C负的输入端10引角处，该运算放大器使信号放大，从8引角处输出负电压；该负电压的一路通过电阻R24进入三极管N1的1基极，此时N1截止，12V的电压经过电阻R22和场效应管Q1，此时1栅极处为高电压，该场效应管Q1导通；该负电压的另一路进入场效应管Q4，此时1栅极处为高电压，该场效应管Q4导通。(3)可见，当控制信号1端为正时，场效应管Q2、Q3截止；2端为负时，场效应管Q1、Q4导通，此时，电源的12V电压通过Q1，电流从左至右流入充气泵电机，经过Q4接地形成电流回路，电机正转。反之，当控制信号2端为正时，场效应管Q1、Q4截止；1端为负时，场效应管Q2、Q3导通，此时，电源的12V电压通过Q2，电流从右至左流入充气泵电机，经过Q3接地形成电流回路，电机反转。

本发明的压力采集电路中，元件压力传感器P1根据所接收的气室4、5、6的工作压力信号1、2、3，分别将其转变为模拟电压信号，加载到运算放大器U1A的3输入端，该运算放大器U1A对模拟电压信号进行放大，并从1端输出进行A/D采样。

所述的手机APP客户端是专门针对医生、护士、家属以及患者等不同用户的不同需求而设计的简洁用户界面，操作简单。

医护人员将该上臂防血栓肌肉按摩器各参数调整到常用值状态，将袖带按照患者上臂尺寸调整到合适的位置，按下语音辅导按钮，系统自动语音向患者介绍早期预防上臂血栓的重要性以及使用该仪器的目的、注意事项、可能会发生的一些正常反应，缓解患者的畏惧感，使患者配合治疗。语音播放完成后，系统进行自检，确保各部位接口密封性良好、各气路通顺后仪器开始按照预设的参数工作。期间，袖带充气直到压力传感器监测到压力值达到预设按摩压力，保压一段时间后，电磁阀打开袖带开始放气。之后循环之前的充气、保压、放气步骤以实现挤压按摩的功能，直到按摩时间达到预设时间仪器停止工作。此时，医护人员的手机APP客户端会振动提醒医护人员该患者使用的设备停止工作，医护人员及时赶到患者所在的病房，取下袖带，整理仪器，并观察患者患侧上臂体肤颜色有无变化，测量皮肤温度和上臂周径，询问患者在使用过程中有无不适，将这些数据记录到手机里，发送给该患者的主治医生。主治医生接收到新的消息，可及时查看患者的情况和按摩器工作情况，从而及时判断是否有血栓形成的可能，给出医护人员相应指示。家属也可通过手机APP客户端，查看患者的目前情况，留言给医生咨询相关问题。在使用该仪器的过程中，患者若很不舒服，可按下紧急关闭电源，仪器便停止工作，护士接收到仪器停止工作的信号变会及时赶到。医生在患者使用该仪器的过程中，可根据情况通过手机APP客户端调节按摩器工作的模式、时间、压力和速度。大大节省了各自的时间、减轻了医务人员的工作压力，提高了工作效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种智能化的上臂防血栓肌肉按摩器，其特征在于，上臂防血栓肌肉按摩器包括手机端(1)、按摩器控制系统(2)、袖带(3)；所述手机端设有APP客户端，手机端通过APP客户端与按摩器控制系统相连；所述的按摩器控制系统包括单片机、压力传感器、气泵、电磁阀主要组件，按摩器控制系统与袖带相连；所述的袖带为气孔式袖带；所述的按摩器控制系统用于调节按摩压力、按摩时间、按摩速度以及按摩方式；

所述的气孔式袖带内设三个气室，三个气室各有一个进气口(7)，第一气室(4)通过气管与按摩器控制系统连接；第二气室(5)和第三气室(6)的一端与按摩器控制系统连接，另一端与第一气室(4)的排气孔连接；

第一气室(4)是“凹”字形结构，第二气室(5)是“山”字形结构，第三气室(6)是长条形结构；第一气室(4)“凹”字形的两臂与第二气室(5)“山”字形的两中空相对设置；

空气通过气泵进行输送，输送管路上设置压力传感器，输送管路与压力传感器之间设置电磁阀和排气孔；输送管路通过第一支路将空气输送至第一气室(4)，输送管路通过第二支路将空气输送至第二气室(5)，输送管路通过第三支路将空气输送至第三气室(6)；第一支路、第二支路、第三支路上均设置有电磁阀、排气孔，第一支路的排气孔连通至第二支路。

2.根据权利要求1所述的一种智能化的上臂防血栓肌肉按摩器，其特征在于，所述的APP客户端，通过物联网技术实现信息的远程传输和仪器参数的远程控制。

3.根据权利要求2所述的一种智能化的上臂防血栓肌肉按摩器，其特征在于，所述的气孔式袖带的固定方式为挂钩式。

4.根据权利要求1所述的一种智能化的上臂防血栓肌肉按摩器，其特征在于，所述的单片机为嵌入式MSP430系列16位单片机，内部的压力传感器检测袖带中的压力，执行信号控制电磁阀开关从而控制袖带的充气、放气。

5.根据权利要求1所述的一种智能化的上臂防血栓肌肉按摩器，其特征在于，所述的按摩器控制系统还设有语音示教功能和报警装置。

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