CN111298385A - 一种宫颈癌术后康复运动监测装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宫颈癌术后康复运动监测装置，包括球型压力器、监测仪和监测仪终端，球型压力器包括球形本体和与球形本体上端连接的拉环带，球形本体的中部外表面或内表面设有多层沿球形本体的轴心均匀分布的压力传感器，球形本体的下端内部设有无线充电线圈；监测仪与球型压力器通讯连接；监测仪终端与监测仪通讯连接，用于显示用户的使用信息。本发明能够检查术后凯格尔运动的正确性，将各项数据体现到监测仪终端上，为术后训练保驾护航，通过球型压力器的使用，得到规范有效训练，并且训练正确与否可自知，长期训练使得患者膀胱功能的达到恢复，减轻留置导尿痛苦，通过监测物理训练治疗，提高患者生活质量和增强了自信心，更利于术后康复。

Description

一种宫颈癌术后康复运动监测装置及其方法

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，特别是涉及一种宫颈癌术后康复运动监测装置及其方法。

背景技术

骨盆底肌是指肛提肌纤维、尾骨肌以及扩展骨骨盆底部区域的相关结缔组织。骨盆底肌十分重要，可以为骨盆器官例如膀胱、肠、女性子宫提供支撑，并作为尿道括约肌和肛门括约肌的一部分保持尿节制。为强化骨盆底肌而设计的锻炼通常被称为“Kegel锻炼”（即凯格尔运动）。

凯格尔运动被认为是对女性治疗阴道脱垂以及预防子宫脱垂的好方法，临床上，宫颈癌患者行广泛全子宫切和盆腔淋巴结清扫术后行凯格尔运动。借由耻骨尾骨肌进行的动作包括中断尿流和缩肛停止排便。重复进行如此的肌肉动作能增强耻骨尾骨肌。传统的盆底功能康复治疗辅助器械包括凯格尔运动球或阴道哑铃，进行凯格尔运动，通过重复缩放肌肉达到增强盆底肌的目的。但是，由于宫颈癌患者术后体力恢复加上自身生理状况精神压力等，无法按质按量进行凯格尔运动，在时间把握上以及训练规范力度等，无法保障，因涉及个人隐私，所以常常会因为训练不够规范且不达标准，造成恢复受阻，影响术后康复。市场上有许多凯格尔运动训练器，缺少对术后训练的准确度进行评估。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种宫颈癌术后康复运动监测装置及其方法。

本发明的一种宫颈癌术后康复运动监测装置，包括：

球型压力器，所述球型压力器包括球形本体和与所述球形本体上端连接的拉环带，所述球形本体的中部外表面或内表面设有多层沿所述球形本体的轴心均匀分布的压力传感器，所述压力传感器并联连接，所述球形本体的内部设有第一控制模块，所述第一控制模块与所述压力传感器通讯连接，所述球形本体的下端内部设有无线充电线圈，所述无线充电线圈用于无线充电为所述第一控制模块和压力传感器供电；

监测仪，所述监测仪与所述第一控制模块通讯连接，所述监测仪用于获取所述压力传感器的监测数据，去除干扰值，进行有效达标数据拾取，并将拾取的有效达标数据发送给监测仪终端；

监测仪终端，所述监测仪终端与所述监测仪通讯连接，用于显示用户的使用信息。

以上技术方案优选的，所述第一控制模块包括运算放大单元、ADC转换单元、控制单元、充电复位单元和通信单元，所述运算放大单元用于对接收的各个所述的压力传感器采集的压力信号进行电压放大和滤波去噪，然后发送给所述ADC转换单元；所述ADC转换单元对接收到的信号进行A/D转换，然后发送给所述控制单元；所述控制单元用于接收所述ADC转换单元发送来的信号，并通过所述通信单元发送给所述监测仪；所述充电复位单元与控制单元通讯连接，用于在每次无线充电时给所述控制单元一个复位信号。

以上技术方案优选的，所述通信单元包括通讯连接的无线模块和通信天线，所述通信天线设于所述拉环带内。

以上技术方案优选的，所述压力传感器选用薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器的型号为FSR406。

以上技术方案优选的，所述运算放大单元选取型号为OP113，所述ADC转换单元选取型号为AD547A，所述控制单元选取型号为MCS-51系列单片机，所述无线模块选取型号为nRF905。

以上技术方案优选的，所述监测仪包括盒体和设于所述盒体上方的上盖，所述盒体的中部设有水平的水平隔板，所述水平隔板的上方设有球型压力器存放仓和终端机存放仓，所述水平隔板的下方设有清洁仓和主控制模块，所述球型压力器存放仓的内部底端设有无线充电座，所述终端机存放仓的内部底端设有正负极触点充电座，所述主控制模块与所述通信单元通讯连接。

以上技术方案优选的，所述清洁仓和主控制模块通过竖直隔板分隔，所述清洁仓的内设有清洁消毒模块。

以上技术方案优选的，所述主控制模块包括主控制单元、压力器信号采集单元、通信中继单元、存储单元、电源控制单元和电池供能单元，所述主控制单元分别与压力器信号采集单元、通信中继单元、存储单元、电源控制单元和电池供能单元通讯连接。

以上技术方案优选的，所述监测仪终端包括显示模块、人机交互模块、第二控制模块和报警模块，所述第二控制模块分别与所述显示模块、人机交互模块和报警模块通讯连接，所述第二控制模块与所述监测仪通讯连接。

本发明的一种如前述的宫颈癌术后康复运动监测装置的监测方法，包括以下步骤：

将球型压力器置于运动检测者体内进行训练收缩，压力传感器工作，各个感应触点信号变化，反馈至监测仪；

监测仪获取球型压力器反馈的监测数据，去除干扰值，进行有效达标数据拾取，实时将整理后的数据发送给监测仪终端；

监测仪终端显示相关数据，所述显示相关数据包括运动检测者的测试时间、运动监测数量、有效达标数据、有效数量占比、根据体质科学建议训练时间、训练技巧和训练音频播放。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明提供了一种宫颈癌术后康复运动监测装置及其方法，能够检查术后凯格尔运动的正确性，将各项数据体现到监测仪终端上，为术后训练保驾护航，通过球型压力器的使用，得到规范有效训练，并且训练正确与否可自知，长期训练使得患者膀胱功能的达到恢复，减轻留置导尿痛苦，通过监测物理训练治疗，提高患者生活质量和增强了自信心，更利于术后康复。

附图说明

图1是本发明一实施例所提供的宫颈癌术后康复运动监测装置的结构示意图；

图2是本发明一实施例所提供的球型压力器的结构示意图；

图3是本发明一实施例所提供的球型压力器的俯视图；

图4是本发明一实施例所提供的球型压力器的电路原理图；

图5是本发明一实施例所提供的监测仪的结构示意图。

其中：1、球型压力器；2、球形本体；3、拉环带；4、压力传感器；5、无线充电线圈；6、监测仪；7、监测仪终端；8、通信天线；9、盒体；10、球型压力器存放仓；11、终端机存放仓；12、清洁仓；13、主控制模块；14、无线充电座；15、正负极触点充电座。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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，也可以是通讯连接；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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例一方面提供一种宫颈癌术后康复运动监测装置，如图1-5所示包括球型压力器1、监测仪6和监测仪终端7，监测仪与球型压力器和监测仪终端分别通过无线通信；监测仪的云端储存功能，能够在获得训练者允许前提下，进行云端储存，的云端可为公共服务器，密码验证，可由负责治疗的医师进行查询训练情况，一对一，沟通了解训练情况，困难点，可以通过绘制时间曲线，一天训练曲线，或者一周一个月训练曲线，为康复治疗，提供直观数据支持。

具体的，球型压力器1包括球形本体2和与球形本体2上端连接的拉环带3，球形本体2的中部外表面或内表面设有多层沿球形本体2的轴心均匀分布的压力传感器4，压力传感器4并联连接，球形本体2的内部设有第一控制模块，第一控制模块与压力传感器4通讯连接，球形本体2的下端内部设有无线充电线圈5，无线充电线圈5用于无线充电为第一控制模块和压力传感器4供电；球形本体为柔性光滑球面，材料可以为硅胶、软质塑料或树脂材料等；球形本体的中间位置及中间的上下两侧共三层均设有压力传感器，每层沿圆周方向均匀分布有1-6个压力传感器，压力传感器与球形本体密封防水效果良好。

监测仪6为整个训练康复监测装置的大脑、交换机和中继模块，监测仪与第一控制模块通讯连接，监测仪6用于获取压力传感器4的监测数据，去除干扰值，进行有效达标数据拾取，并将拾取的有效达标数据发送给监测仪终端7，为辅助训练提供指导与记录。

监测仪终端7，监测仪终端7与监测仪6通讯连接，用于显示用户的使用信息。

具体的，第一控制模块包括运算放大单元U2、ADC转换单元U3、控制单元U1、充电复位单元和通信单元，运算放大单元用于对接收的各个的压力传感器4采集的压力信号进行电压放大和滤波去噪，然后发送给ADC转换单元；ADC转换单元对接收到的信号进行A/D转换，然后发送给控制单元；控制单元用于接收ADC转换单元发送来的信号，并通过通信单元发送给监测仪6；充电复位单元与控制单元通讯连接，用于在每次无线充电时给控制单元一个复位信号。还包括电源的升压电路和电流设置电路等。

可选地，通信单元包括通讯连接的无线模块和通信天线8，通信天线8设于拉环带3内。球型压力器内的无线传输可采用众多模式，无线协议等，根据设计配置，可在短距与监测仪进行信号传输，且信号质量良好，无掉线；球型压力器的拉环带，是方便训练后取出球体和安全性考虑，拉环带内置有通信天线，将信号放大至体外，提高信号强度，供实时数据统计。

可选地，压力传感器4选用薄膜压力传感器4VR1-VRN，薄膜压力传感器4的型号为FSR406。运算放大单元U2选取型号为OP113，ADC转换单元U3选取型号为AD547A，控制单元U1选取型号为MCS-51系列单片机，无线模块选取型号为nRF905。薄膜压力传感器VR1-VRN并联连接分别与运算放大单元U2的2脚电连接，运算放大单元对各个的薄膜压力传感器VR1-VRN采集的压力信号进行电压放大和滤波去噪，运算放大单元U2的6脚与ADC转换单元U3的13脚电连接，将处理后的压力信号发送给ADC转换单元U3，ADC转换单元U3对接收到的压力信号进行A/D转换，ADC转换单元U3的5脚和28脚分别与控制单元U1的16脚和1脚电连接，将转换后的压力信号发送给控制单元U1，控制单元U1的10脚和11脚分别与无线模块的输入输出端连接，实现无线通信。

当无线充电座通过无线线圈对球型压力器充电时，CHARGE（充电网络）从没电压倒有电压的一个瞬间会产生一个脉冲阶跃信号，阶跃信号由电容C6传递到MOS管Q1的集电极，Q1的基极在得到脉冲信号时，瞬间拉高，Q1导通，将RESET信号拉低；当电容C3完全放电后，Q1基极变回低电平，Q1截止，RESET信号拉高，控制单元完成一次复位，实现每次充电时对球型压力器进行复位的操作，相当于每隔固定时间对系统进行一次重置，提高监测稳定性。

具体的，监测仪6包括盒体9和设于盒体9上方的上盖，盒体9的中部设有水平的水平隔板，水平隔板的上方设有用于存放球型压力器的球型压力器存放仓10和用于存放监测仪终端的终端机存放仓11，水平隔板的下方设有清洁仓12和主控制模块13，球型压力器存放仓10的内部底端设有无线充电座14，能够对球型压力器充电，终端机存放仓11的内部底端设有正负极触点充电座15，能够对监测仪终端充电，主控制模块13与通信单元通讯连接。

可选地，清洁仓12和主控制模块13通过竖直隔板分隔，清洁仓12的内设有清洁消毒模块，清洁仓可以是抽屉形式或开关门形式设置，清洁消毒模块可以采用超声波、紫外线等进行无菌消毒化处理。

具体的，主控制模块13包括主控制单元、压力器信号采集单元、通信中继单元、存储单元、电源控制单元和电池供能单元，主控制单元分别与压力器信号采集单元、通信中继单元、存储单元、电源控制单元和电池供能单元通讯连接。主控制模块内部主要由软硬件结构组成，主控制单元控制整个监测仪的工作，装置可通过USB或者Type-C进行数据编程读写，升级维护等；压力器信号采集单元，主要是采集置于体内的球型压力器数据，进行实时收集，并对收集的数据拾取整理；通信中继模块用于实现球型压力器监测仪和监测仪终端三者以无线信号新式畅联，近距离传输，目前技术成熟。

其中主控制单元和压力器信号采集单元能够通过前期编程，模拟数据，将正确的凯格尔运动进行登记，形成弹性记忆，供后续训练判断。监测仪的云端储存功能，能够在获得训练者允许前提下，进行云端储存，的云端可为公共服务器，密码验证，可由负责治疗的医师进行查询训练情况，一对一，沟通了解训练情况，困难点，可以通过绘制时间曲线，一天训练曲线，或者一周一个月训练曲线，为康复治疗，提供直观数据支持。

具体的，监测仪终端类似手机，为监测仪专门配备，一台仪器一部，可通过使用者的专属账号进行登录，并可以将自身状况进行登记，进而科学化锻炼建议，按照训练周期进行凯格尔运动训练。监测仪终端7包括显示模块、人机交互模块、第二控制模块和报警模块，第二控制模块分别与显示模块、人机交互模块和报警模块通讯连接，第二控制模块与监测仪6通讯连接。显示模块用于显示相关数据，包括运动检测者的测试时间、运动监测数量、有效达标数据、有效数量占比、根据体质科学建议训练时间、训练技巧和训练音频播放等，显示的相关数据均为当前训练者的信息，由体内球型压力器采集发送，监测仪进行数据整理，监测仪终端显示；人机交互模块能够实现人机语音交互；报警模块用于当有效数量占比较低时报警。监测仪终端可以进行联网，可为WIFI形式，为云端使用，及音乐播放器的舒缓音乐收听等做网络支撑。

本实施例另一方面提供一种如前述的宫颈癌术后康复运动监测装置的监测方法，包括以下步骤：

将球型压力器1置于运动检测者体内进行训练收缩，压力传感器4工作，各个感应触点信号变化，反馈至监测仪6；

监测仪6获取球型压力器1反馈的监测数据，去除干扰值，进行有效达标数据拾取，实时将整理后的数据发送给监测仪终端7；

监测仪终端7显示相关数据，显示相关数据包括运动检测者的测试时间、运动监测数量、有效达标数据、有效数量占比、根据体质科学建议训练时间、训练技巧和训练音频播放。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明提供了一种宫颈癌术后康复运动监测装置及其方法，能够检查术后凯格尔运动的正确性，将各项数据体现到监测仪终端上，为术后训练保驾护航，通过球型压力器的使用，得到规范有效训练，并且训练正确与否可自知，长期训练使得患者膀胱功能的达到恢复，减轻留置导尿痛苦，通过监测物理训练治疗，提高患者生活质量和增强了自信心，更利于术后康复。

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)

1.一种宫颈癌术后康复运动监测装置，其特征在于，包括：

球型压力器，所述球型压力器包括球形本体和与所述球形本体上端连接的拉环带，所述球形本体的中部外表面或内表面设有多层沿所述球形本体的轴心均匀分布的压力传感器，所述压力传感器并联连接，所述球形本体的内部设有第一控制模块，所述第一控制模块与所述压力传感器通讯连接，所述球形本体的下端内部设有无线充电线圈，所述无线充电线圈用于无线充电为所述第一控制模块和压力传感器供电；

监测仪，所述监测仪与所述第一控制模块通讯连接，所述监测仪用于获取所述压力传感器的监测数据，去除干扰值，进行有效达标数据拾取，并将拾取的有效达标数据发送给监测仪终端；

监测仪终端，所述监测仪终端与所述监测仪通讯连接，用于显示用户的使用信息。

2.根据权利要求1所述的宫颈癌术后康复运动监测装置，其特征在于：所述第一控制模块包括运算放大单元、ADC转换单元、控制单元、充电复位单元和通信单元，所述运算放大单元用于对接收的各个所述的压力传感器采集的压力信号进行电压放大和滤波去噪，然后发送给所述ADC转换单元；所述ADC转换单元对接收到的信号进行A/D转换，然后发送给所述控制单元；所述控制单元用于接收所述ADC转换单元发送来的信号，并通过所述通信单元发送给所述监测仪；所述充电复位单元与控制单元通讯连接，用于在每次无线充电时给所述控制单元一个复位信号。

3.根据权利要求2所述的宫颈癌术后康复运动监测装置，其特征在于：所述通信单元包括通讯连接的无线模块和通信天线，所述通信天线设于所述拉环带内。

4.根据权利要求1所述的宫颈癌术后康复运动监测装置，其特征在于：所述压力传感器选用薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器的型号为FSR406。

5.根据权利要求3所述的宫颈癌术后康复运动监测装置，其特征在于：所述运算放大单元选取型号为OP113，所述ADC转换单元选取型号为AD547A，所述控制单元选取型号为MCS-51系列单片机，所述无线模块选取型号为nRF905。

6.根据权利要求2所述的宫颈癌术后康复运动监测装置，其特征在于：所述监测仪包括盒体和设于所述盒体上方的上盖，所述盒体的中部设有水平的水平隔板，所述水平隔板的上方设有球型压力器存放仓和终端机存放仓，所述水平隔板的下方设有清洁仓和主控制模块，所述球型压力器存放仓的内部底端设有无线充电座，所述终端机存放仓的内部底端设有正负极触点充电座，所述主控制模块与所述通信单元通讯连接。

7.根据权利要求6所述的宫颈癌术后康复运动监测装置，其特征在于：所述清洁仓和主控制模块通过竖直隔板分隔，所述清洁仓的内设有清洁消毒模块。

8.根据权利要求6所述的宫颈癌术后康复运动监测装置，其特征在于：所述主控制模块包括主控制单元、压力器信号采集单元、通信中继单元、存储单元、电源控制单元和电池供能单元，所述主控制单元分别与压力器信号采集单元、通信中继单元、存储单元、电源控制单元和电池供能单元通讯连接。

9.根据权利要求1所述的宫颈癌术后康复运动监测装置，其特征在于：所述监测仪终端包括显示模块、人机交互模块、第二控制模块和报警模块，所述第二控制模块分别与所述显示模块、人机交互模块和报警模块通讯连接，所述第二控制模块与所述监测仪通讯连接。

10.一种如权利要求1-9所述的宫颈癌术后康复运动监测装置的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将球型压力器置于运动检测者体内进行训练收缩，压力传感器工作，各个感应触点信号变化，反馈至监测仪；

监测仪获取球型压力器反馈的监测数据，去除干扰值，进行有效达标数据拾取，实时将整理后的数据发送给监测仪终端；

监测仪终端显示相关数据，所述显示相关数据包括运动检测者的测试时间、运动监测数量、有效达标数据、有效数量占比、根据体质科学建议训练时间、训练技巧和训练音频播放。

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