CN110811629A - 一种颈椎术后用多功能监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种颈椎术后用多功能监测装置，包括颈托前部和颈托后部，颈托前部两侧通过连接装置与颈托后部两侧连接，形成与颈部轮廓相仿的环形柱，颈托前部内表面和颈托后部内表面均活动设有压力传感器，颈托前部或颈托后部外表面活动设有微处理器、电源和报警装置，压力传感器与人体颈部接触，电源分别连接微处理器和报警装置，微处理器分别连接压力传感器和报警装置。本发明通过压力传感器将监测到的患者颈椎活动度发送给微处理器，微处理器处理后发送到无线显示设备，方便医护人员输入术后每段时期的颈椎活动度，方便患者自行查看监督。当活动范围超过规定情况时，微处理器驱动报警装置报警，使得监测情况更加准确，有利于患者恢复。

Description

一种颈椎术后用多功能监测装置

技术领域

本发明属于医疗用器械技术领域，尤其是涉及一种颈椎术后用多功能监测装置。

背景技术

颈椎，指颈椎骨，位于头以下、胸椎以上的部位。颈椎不仅支撑头的重量，还有很大的活动范围。随着年龄的增长，下段颈椎容易发生退化性改变，主要表现椎间盘变薄，椎骨间隙变窄，使椎间孔变小。同时，椎骨边缘易长骨刺，压迫脊神经的根部，形成颈椎病。

以前颈椎病多发于40--60的中老年人，但随着文案工作的增加及电脑的普及，颈椎病出现逐渐年轻化的趋势。颈椎病病程比较长，保守治疗很难完全治愈。因此，颈椎病大多经颈椎手术治疗。

现有颈椎手术后，一般术后第1天，需要患者每2小时适当变换体位，防止压迫性褥疮形成，完全苏醒后，需佩戴颈托限制颈部活动，避免颈椎伸屈、旋转，包括扭头、点头。在翻身时注意保持颈部中立正直，但应避免颈部扭动。

术后第2-3天可以佩戴颈托侧身起卧，离床活动。可以先利用学步车先练习行走，然后再逐步正常行走，但应避免颈椎伸屈、旋转，包括扭头、点头。

术后第4-7天起身时佩戴颈托，侧身起卧，四肢可以做一些辅助的功能锻炼。

术后4-6周如无特殊情况，手术及术后恢复顺利，一般计划术后佩戴颈托一个月。

术后第6周至3个月出门、乘车时需要佩戴围领，保护颈椎，以防万一。

一般颈椎前路植骨愈合时间需要3-6个月，在植骨未完全愈合前，剧烈运动或特殊体位都有可能造成植骨和钢板移位。术后持续3-6个月都需要带颈托并保持活动度，现有的术后注意事项都是通过颈托医护人员口头提醒，增加了医护人员工作量，病人无法掌握活动尺度只能坚持不动，患者心理紧张，一旦发生活动度超范围对患者恢复期有着严重后果，使用尤为不便。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种颈托，尤其是专门适用于颈椎术后恢复，结构简单，操作方便，便于携带，可随时随地检测且带有报警功能的一种颈椎术后用多功能监测装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种颈椎术后用多功能监测装置，包括颈托，所述颈托包括颈托前部和颈托后部，所述颈托前部两侧通过连接装置与所述颈托后部两侧连接，形成与颈部轮廓相仿的环形柱，所述颈托前部内表面和所述颈托后部内表面均活动设有压力传感器，所述压力传感器为多个，多个所述压力传感器均匀分布，所述颈托前部外表面或所述颈托后部外表面活动设有微处理器、电源和报警装置，所述压力传感器与人体颈部接触，所述电源分别连接所述微处理器和所述报警装置，所述微处理器分别连接所述压力传感器和所述报警装置。

进一步的，所述颈托前部设有腮托机构，用以托住人体下巴，实现腮部小幅度运动，所述腮托机构底部通过连接板与颈托前部支架连接，所述颈托前部支架置于所述颈托前部上，用以支撑所述腮托机构。

进一步的，所述连接板包括左侧板和右侧板，所述左侧板和所述右侧板分别置于所述腮托机构两端。

进一步的，所述颈托前部支架呈U形，所述腮托机构、所述左侧板、所述颈托前部支架和所述右侧板依次连接形成透气口，所述透气口呈环形状，用以通风透气。

进一步的，所述连接板与所述颈托前部支架连接处设有调节装置，用以调节所述腮托机构的角度和所述腮托机构的高度。

进一步的，所述调节装置包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮置于所述连接板底端，所述从动齿轮背面通过伸缩杆连接所述颈托前部支架顶端，所述主动齿轮与所述从动齿轮相互啮合。

进一步的，所述伸缩杆包括外筒体和内筒体，所述外筒体的直径大于所述内筒体的直径，所述内筒体置于所述外筒体内部，所述内筒体底部设有弹簧扣，所述外筒体侧面上设有透孔，所述透孔为多个，所述透孔均匀分布在所述外筒体外圆面上，所述弹簧扣透过所述透孔。

进一步的，所述压力传感器通过粘性极片与人体颈部接触，所述粘性极片为多层结构，所述粘性极片由外到内依次设有绝缘层、电极层、导电层和贴片层，所述压力传感器为薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器置于所述电极层与所述导电层之间。

进一步的，所述微处理器和所述电源置于封装盒内，所述封装盒上设有耳塞，用以穿戴。

进一步的，所述微处理器上设有BLUETOOTH单元和/或WiFi单元，所述微处理器通过BLUETOOTH单元和/或WiFi单元与压力传感器和/或用户端的无线显示设备连接。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本发明结构简单，操作方便，在颈托前部内表面和颈托后部内表面上均布压力传感器，通过压力传感器与患者颈部接触，压力传感器将监测到的患者颈椎活动度发送给微处理器，微处理器处理后可发送到用户端的无线显示设备，方便医护人员输入术后每段时期的颈椎活动度，方便患者自行查看监督，以此减轻医护人员的口头监督提醒工作量，患者也有适当的逐步扩大颈椎活动度的舒适感。当活动范围超过规定情况时，微处理器驱动报警装置报警，使得监测情况更加准确，精确度高，有利于患者恢复，实用性强。

2、本发明通过颈托固定患者颈部，避免植骨未完全愈合前，造成植骨和钢板移位。将压力传感器与微处理器设置为可拆卸结构，当无剧烈运动时可卸下感应器和报警器安装在眼镜脚或左右耳朵上，方便提醒患者适当颈椎活动范围，灵活性高，应用范围广，实用性强。

3、本发明通过连接装置，方便患者佩戴和脱下颈托；通过设置透气孔，方便患者颈部通风透气，增强了患者的体验效果；通过调节装置，可实现腮托机构的高度和角度，可满足不同患者的需求，应用范围广。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图。

图2是本发明实施例的粘性极片结构示意图。

图3是本发明实施例的封装盒结构示意图。

图4是本发明实施例的调节装置结构示意图。

图5是本发明实施例的伸缩杆结构示意图。

图6是本发明实施例的工作原理图。

图7是本发明实施例的数据采集电路图。

图8是本发明实施例的报警装置的电路图。

图中：

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：

如图1所示，一种颈椎术后用多功能监测装置，包括颈托，颈托包括颈托前部6和颈托后部7，颈托前部6两侧通过连接装置3与颈托后部7两侧连接，形成与颈部轮廓相仿的环形柱。连接装置3可以为多种结构，只要实现颈托前部6和颈托后部7的可拆卸连接即可。连接装置3可以为绑带、连接扣等任一结构，本实施例中的连接装置3为粘扣。

颈托前部6内表面和颈托后部7内表面均活动设有压力传感器9，压力传感器9为多个，多个压力传感器9均匀分布，用以感知患者颈椎各个方位的活动度。可在颈托前部6内表面和颈托后部7内表面设有便携袋，将压力传感器9置于便携袋内，也可在压力传感器9背部设置粘扣，将压力传感器9粘到颈托前部6内表面和颈托后部7内表面上。本实施例将压力传感器9设置为可拆卸结构，方便压力传感器9脱离颈托单独使用。具体的，本实施例的压力传感器9通过粘性极片与人体颈部接触。如图2所示，粘性极片为多层结构，粘性极片由外到内依次设有绝缘层10、电极层11、导电层12和贴片层13，压力传感器9为薄膜压力传感器，薄膜压力传感器置于电极层11与导电层12之间。

颈托前部6外表面或颈托后部7外表面活动设有微处理器14、电源15和报警装置16，电源15分别连接微处理器14和报警装置16，微处理器14分别连接压力传感器9和报警装置16。可以在颈托前部6或颈托后部7设置便携袋，将微处理器14、电源15、报警装置16等放入便携袋内。本实施例将微处理器14等装置设置为可拆卸结构，方便其脱离颈托与压力传感器9配套使用。具体的，如图3所示，微处理器14和电源15置于封装盒17内，封装盒17上设有耳塞18和/或挂钩19，用以挂入患者耳部单独使用，方便穿戴。

颈托的具体结构如图1所示，颈托前部6设有腮托机构1，用以托住人体下巴，实现腮部小幅度运动。腮托机构1底部通过连接板与颈托前部支架5连接，颈托前部支架5置于颈托前部6上，用以支撑腮托机构1。具体的，连接板包括左侧板2和右侧板8，左侧板2和右侧板8分别置于腮托机构1两端。颈托前部支架5呈U形，腮托机构1、左侧板2、颈托前部支架5和右侧板8依次连接形成透气口20，透气口20呈环形状，用以通风透气，防止患者常时间佩戴颈托时颈部皮肤瘙痒、闷热。

优选的，连接板与颈托前部支架5连接处设有调节装置4，用以调节腮托机构1的角度和腮托机构的高度，满足不同患者的需求。调节装置4可通过多种结构实现，只要实现腮托机构1高度和角度调节即可。具体的，本实施例提供的调节结构如图4所示，调节装置4包括主动齿轮21和从动齿轮22，主动齿轮21置于连接板底端，从动齿轮22背面通过伸缩杆23连接颈托前部支架5顶端，主动齿轮21与从动齿轮22相互啮合。主动齿轮21连接调节旋钮，调节旋钮置于连接板侧面。患者通过转动调节旋钮，驱动主动齿轮21沿着从动齿轮22转动，实现腮托机构1的角度调节。伸缩杆23两端分别连接连接板底端和颈托前部支架5顶端，通过调节伸缩杆23的长度，实现腮托机构1的高度。伸缩杆23的具体结构如图5所示，伸缩杆23包括外筒体24和内筒体25，外筒体24的直径大于内筒体25的直径，内筒体25置于外筒体24内部，内筒体25底部设有弹簧扣26，外筒体24侧面上设有透孔27，透孔27为多个，透孔27均匀分布在外筒体24外圆面上，弹簧扣26透过透孔27。

本实施例通过压力传感器9与患者颈部接触，压力传感器9将监测到的患者颈椎活动度发送给微处理器14，微处理器14处理后可发送到用户端的无线显示设备，方便医护人员输入术后每段时期的颈椎活动度，方便患者自行查看监督，以此减轻医护人员的口头监督提醒工作量，患者也有适当的逐步扩大颈椎活动度的舒适感。当活动范围超过规定情况时，微处理器14驱动报警装置报警16，使得监测情况更加准确，精确度高，有利于患者恢复。

压力传感器9、报警装置16和微处理器14之间可利用各种各样的信号和技术来实现上述功能。这些信号和技术包括：正交信号、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、超宽带信号、啁啾信号、激光信号以及许多其他信号。往来与微处理器14和压力传感器9、报警装置16的信号可被调制（可使用AM、FM、PSK、FSK、MSK、QAM或任何其他可能的调制）或者可以其他方式被编码或配置为包含定时、同步、控制、数据、多路径信号分量标识、安全码、确保合适操作的信息和冗余。往来与微处理器14和压力传感器9、报警装置16的信号可以包括Gold码、PN码、M-Sequence码、Walsh码、Walsh-Hadamard码或任何其他编码。微处理器14可以为常规的芯片、单片机等装置，具有对应功能的模块，驱动上述装置实现上述功能，此处不再赘述。

微处理器14与压力传感器9、显报警装置16的连接方式包括有线连接和无线连接。有线连接可通过串行总线、P1394、Thunderbolt等方式连接，有线连接中的导线未在图1中示出，是为了避免杂乱。无线连接方式可通过Bluetooth、Bluetooth Low Energy、WIFI、Zigbee等方式连接。如图6所示，显示了微处理器14与压力传感器9、报警装置16、电源15等连接的原理图。微处理器14与报警装置16可经由有线或无线连接接收电力，也可从一次性电池或充电电池处接收电力。

微处理器14上设有BLUETOOTH单元和/或WiFi单元，微处理器14通过BLUETOOTH单元和/或WiFi单元与压力传感器9和/或用户端的无线显示设备连接。无线显示设备可以为手机、电脑、打印机或其他电子设备。电脑可以为平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等。

优选的，BLUETOOTH单元为CC2540模块，WIFI单元为Esp8266模块。

本发明的工作原理是：

一般颈椎前路植骨愈合时间需要3-6个月，在植骨未完全愈合前，剧烈运动或特殊体位都有可能造成植骨和钢板移位。术后持续3-6个月都需要配带颈托并保持活动度，使用时，通过连接装置3将颈托前部6和颈托后部7连接后固定在患者颈部，根据患者的实际情况，调节调节旋转，使腮托机构1的高度和角度适合患者的自身情况。

打开开关按钮，电源15给微处理器14和报警装置16供电，压力传感器9全方位监测患者颈椎活动度，将监测到的信息换成电信号发送给微处理器14，微处理器14分析后，将电信号通过用户端的无线显示设备显示出来。医护人员可通过自身的无线显示设备查看患者的实时情况，且方便医护人员添加医嘱，方便快捷。

患者的活动幅度一旦超过医嘱的规定范围，微处理器14可驱动报警装置16报警，以此来提醒病人。颈椎的活动范围，可根据患者自身情况的不同具体设置，使用范围广。

患者出院后直至6个月中，在植骨未完全愈合前，剧烈运动或特殊体位都有可能造成植骨和钢板移位。当无剧烈运动时可以将压力传感器9和封装盒17从颈托上拆下，压力传感器9通过粘性极片贴在人体颈部，封装盒17佩戴在人体上，报警装置16可安装在眼镜脚或左右耳朵上，方便提醒患者适当颈椎活动范围，以防万一。

微处理器14具有存储功能，医护人员可以输入术后每段时期的颈椎活动度，形成患者档案。以此减轻医护人员的口头监督提醒工作量，患者也有适当的逐步扩大颈椎活动度的舒适感。

本实施例提供的压力传感器9型号为RX-M64的薄膜压力传感器，该压力传感器9的工作电压为3 V-5V，尺寸为125mm×125mm，感知区边长为12mm，响应时间小于10ms。压力传感器9数据采集的电路图如图7所示，A／D转换电路采用常用的芯片ADC0809，压力传感器9的输出端接到ADC0809的IN0。由图7可知ADC0809的通道选择地址A，B，C分别由89C51的P0.0～P0.2经地址锁存器74LS373输出提供。当P2.7＝0时，与写信号WR共同选通ADC0809。图7中ALE信号与ST信号连在一起，在WR信号的前沿写入地址信号，在其后沿启动转换。例如，当输出地址为7FF8H即可选通通道IN0，实现对压力传感器9输出的模拟量进行转换。图7中ADC0809的转换结束状态信号EOC接到89C51的INT1引脚，当A／D转换完成后，EOC变为高电平，表示转换结束，产生中断。在中断服务程序中，将转换好的数据送到指定的存储单元。

本实施例选用的报警电路由单片机P3.7口控制，输出报警信号，驱动报警电路，直至按复位键RESET和开关键。

报警电路由555定时器、发声器和普通发光二极管组成，电路图如图8所示。

其中555定时器接成了一个低频多谐振荡器，其控制电压出入端5脚与基于AT89C51的单片机的P3.7端相连，受P3.7脚输出的脉冲信号控制。由电容C4的充冲放电作用，当P3.7＝1时，555输出脉冲的振荡频率较低，当P3.7＝0时，555输出脉冲的振荡频率较高。该脉冲信号经隔置电容C2加到发声器上，发声器将发出高、低交替的2种叫声，同时P3.7脚输出的高低电平间隔1 s的脉冲信号经电阻R1加到发光二极管LED上，LED将闪烁发光，达到声光同时报警的效果。同时通过BLUETOOTH单元、WiFi单元将信息发送到用户端的手机、电脑或打印机，可方便用户时时监控，打印机可将信息打印存档备份。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本发明结构简单，操作方便，在颈托前部内表面和颈托后部内表面上均布压力传感器，通过压力传感器与患者颈部接触，压力传感器将监测到的患者颈椎活动度发送给微处理器，微处理器处理后可发送到用户端的无线显示设备，方便医护人员输入术后每段时期的颈椎活动度，方便患者自行查看监督，以此减轻医护人员的口头监督提醒工作量，患者也有适当的逐步扩大颈椎活动度的舒适感。当活动范围超过规定情况时，微处理器驱动报警装置报警，使得监测情况更加准确，精确度高，有利于患者恢复，实用性强。

2、本发明通过颈托固定患者颈部，避免植骨未完全愈合前，造成植骨和钢板移位。将压力传感器与微处理器设置为可拆卸结构，当无剧烈运动时可卸下感应器和报警器安装在眼镜脚或左右耳朵上，方便提醒患者适当颈椎活动范围，灵活性高，应用范围广，实用性强。

3、本发明通过连接装置，方便患者佩戴和脱下颈托；通过设置透气孔，方便患者颈部通风透气，增强了患者的体验效果；通过调节装置，可实现腮托机构的高度和角度，可满足不同患者的需求，应用范围广。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种颈椎术后用多功能监测装置，包括颈托，其特征在于：所述颈托包括颈托前部和颈托后部，所述颈托前部两侧通过连接装置与所述颈托后部两侧连接，形成与颈部轮廓相仿的环形柱，所述颈托前部内表面和所述颈托后部内表面均活动设有压力传感器，所述压力传感器为多个，多个所述压力传感器均匀分布，所述颈托前部外表面或所述颈托后部外表面活动设有微处理器、电源和报警装置，所述压力传感器与人体颈部接触，所述电源分别连接所述微处理器和所述报警装置，所述微处理器分别连接所述压力传感器和所述报警装置。

2.根据权利要求1所述的一种颈椎术后用多功能监测装置，其特征在于：所述颈托前部设有腮托机构，用以托住人体下巴，实现腮部小幅度运动，所述腮托机构底部通过连接板与颈托前部支架连接，所述颈托前部支架置于所述颈托前部上，用以支撑所述腮托机构。

3.根据权利要求2所述的一种颈椎术后用多功能监测装置，其特征在于：所述连接板包括左侧板和右侧板，所述左侧板和所述右侧板分别置于所述腮托机构两端。

4.根据权利要求3所述的一种颈椎术后用多功能监测装置，其特征在于：所述颈托前部支架呈U形，所述腮托机构、所述左侧板、所述颈托前部支架和所述右侧板依次连接形成透气口，所述透气口呈环形状，用以通风透气。

5.根据权利要求2至4任一所述的一种颈椎术后用多功能监测装置，其特征在于：所述连接板与所述颈托前部支架连接处设有调节装置，用以调节所述腮托机构的角度和所述腮托机构的高度。

6.根据权利要求5所述的一种颈椎术后用多功能监测装置，其特征在于：所述调节装置包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮置于所述连接板底端，所述从动齿轮背面通过伸缩杆连接所述颈托前部支架顶端，所述主动齿轮与所述从动齿轮相互啮合。

7.根据权利要求6所述的一种颈椎术后用多功能监测装置，其特征在于：所述伸缩杆包括外筒体和内筒体，所述外筒体的直径大于所述内筒体的直径，所述内筒体置于所述外筒体内部，所述内筒体底部设有弹簧扣，所述外筒体侧面上设有透孔，所述透孔为多个，所述透孔均匀分布在所述外筒体外圆面上，所述弹簧扣透过所述透孔。

8.根据权利要求1至4或6至7任一所述的一种颈椎术后用多功能监测装置，其特征在于：所述压力传感器通过粘性极片与人体颈部接触，所述粘性极片为多层结构，所述粘性极片由外到内依次设有绝缘层、电极层、导电层和贴片层，所述压力传感器为薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器置于所述电极层与所述导电层之间。

9.根据权利要求1至4或6至7任一所述的一种颈椎术后用多功能监测装置，其特征在于：所述微处理器和所述电源置于封装盒内，所述封装盒上设有耳塞，用以穿戴。

10.根据权利要求1至4或6至7任一所述的一种颈椎术后用多功能监测装置，其特征在于：所述微处理器上设有BLUETOOTH单元和/或WiFi单元，所述微处理器通过BLUETOOTH单元和/或WiFi单元与压力传感器和/或用户端的无线显示设备连接。

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