CN111437095B - 防误触智能自锁止限位腕带和限位系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防误触智能自锁止限位腕带，包括尤其是一种限制意识模糊或者无意识的病人的手部活动范围的限位腕带，包括支撑囊板，其用于将手掌部约束球连接至肘关节约束环，而使得其能够支撑患者小臂；所述支撑囊板在其充气的情况下能够将所述小臂逐渐与所述大臂恢复至大致呈直线；所述支撑囊板在其未充气的情况下能够弯曲，以允许腕关节自由运动。在穿戴时，支撑囊板能够延伸至患者的手掌，而使得其在充气时腕部受到支撑囊板的支撑力，而有效地使得腕部在至少一个维度得以被限制，限制患者的无意识的“乱动”。

Description

防误触智能自锁止限位腕带和限位系统

技术领域

本发明涉及医疗用智能穿戴设备领域，尤其涉及限位腕带防误触智能自锁止限位腕带，其主要用于具有不自主活动的模糊意识或者无意识的重症病人、危重症病人。

背景技术

传染病治疗过程中，需要对大量的病人进行隔离治疗，比如爆发于2020 年初的新型冠状病毒肺炎。其中，重症或危重症病人需要进行插管治疗，以降低死亡率。进行插管治疗的病人大多数属于意识模糊状态，其肢体的运动大多数属于不自主的活动。插管治疗的病人容易无意识地或者模糊意识地触碰到插管设备，这容易造成其插管治疗失败，影响其生命安全。并且，在重症医学科，为了能够有效地抢救生命，医疗人员也需要穿戴诸多的防护设备，一方面，医疗人员不能实时监控到重症病人的肢体活动，另一方面，医疗人员在病房内需要处理的医疗活动太多，因此，如何有效地监控重症病人或者危重症病人的肢体活动并有效地控制其肢体活动是重症医学科急需解决的问题。

例如，公开号为CN110801329A的中国专利公开的一种新型带监控报警功能的防拔管手部约束装置。该手部约束装置包括手套本体、控制器和气泵，控制器安装在气泵内，控制器内设置有单片机，手套本体上末端位置设置有手腕部，手腕部上有固定带扣，手套本体的掌心位置以及手腕部内均设置有主气囊，手套本体与手腕部上的主气囊均安装有充气接口。该手部约束装置通过在掌心位置设置气囊，由加速度传感器来检测病人的手部肢体运动幅度，当运动幅度过大时，由单片机控制开启气泵向气囊内进行充气，鼓胀气囊，从而限制病人的手指弯曲幅度，避免病人乱抓的情况发生，对病人起到约束作用。

该装置适用于能够自主下床的病人，用于防止其由于心理因素等发生的主动拔管行为。该装置是用于限制手指的运动，防止患者主动用手抓拔管，因此，该装置还存在一个缺陷：病人即使穿戴了该装置，仍然可能触碰到插管。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

现有技术中，大多数是以固定式的方式将患者的手部等固定约束。限制病人的肢体活动可以采用捆绑的方式对病人进行约束。但是，这一简单的医疗手段一方面会涉及病人尊严，另一方面造成患者的捆绑处溃烂、压疮等。并且，佩戴捆绑系统的病人因长期被迫维持特定姿态，存在舒适性问题，也就很难得到长期佩戴使用。

针对现有技术之不足，本发明提供防误触智能自锁止限位腕带，尤其是一种限制意识模糊或者无意识的病人的手部活动范围的限位腕带，包括：支撑囊板，其用于将手掌部约束球连接至肘关节约束环，而使得其能够支撑患者小臂；所述支撑囊板在其充气的情况下能够将所述小臂逐渐与所述大臂恢复至大致呈直线；所述支撑囊板在其未充气的情况下能够弯曲，以允许腕关节自由运动。

在实际医疗实践过程中，病人的手触碰到插管等接触式医疗器械属于不得不控制的小概率事件。首先，病人大多数采用的是躺卧位，其大多数处于一种自然放松的状态(尤其是模糊意识的病人或者无意识的病人)，手臂是与病床贴住的；其次，病人的手要触碰到插管，还需要达到一定的条件，即：首先抬起大臂和小臂，并且具有一定姿态，其次手部和腕部也需要一定的姿态，才可能达到触碰插管的条件。

因此，本发明提供的防误触手部限位腕带，并不是真正意义上的固定“约束”装置，而是一种活动式“约束”装置。该限位腕带的目的在于：针对于无意识或者模糊意识的病人，其能够允许病人的手部能够进行无意识地活动，但是这一活动不能够触碰到布置于其身体部位的任意接触式医疗器械 (如插管)。在穿戴时，支撑囊板能够延伸至患者的手掌，而使得其在充气时腕部受到支撑囊板的支撑力，而有效地使得腕部在至少一个维度得以被限制，限制患者的无意识的“乱动”。支撑囊板可以大致构造为直线型(即平板，其一个面与患者的小臂接触，能够限制患者手部上下绕腕部运动)，或者U型(即包围型，其有三个面与患者的小臂接触，能够限制患者手部上下绕腕部运动以及左右绕患者腕部运动)，或者H型(即上下底部放开型，其侧面与患者的小臂接触，能够限制患者手部左右绕患者腕部运动)。

这样的好处主要有：1、允许无意识的运动有助于患者的康复，通过数据处理器反馈的数据曲线资料，医生可以清楚地了解患者无意识运动情况，有助于医生了解病人的生命体征；2、尊重病人：一部分危重症病人在进行如插管治疗时也预示着其生命即将结束，通过允许其运动保留其生命时刻的尊严，给予患者心理安慰，也可能延长其生命或者也可能让其病人的病情好转；3、肢体的运动鲜有可能造成患者触碰到接触式医疗仪器，因此，完全没必要不允许患者手部运动，即：没有必要时刻地采集运动数据。

根据一种优选的实施方式，在述手掌部运动参数和腕部运动参数对应的活动姿态触发调整条件的情况下，所述支撑囊板基于数据处理器的调整信号以能够将所述小臂逐渐与所述大臂恢复至大致呈直线的方式得以充气。为此，本发明进一步地提供了如下技术方案：在所述大臂运动参数和所述小臂运动参数对应的活动姿态触发预警条件的情况下，所述手掌部运动监控器在所述手掌部约束球不限制所述手部和腕部活动的情况下采集所述手掌部运动参数和所述腕部运动参数；其中，在所述述手掌部运动参数和所述腕部运动参数对应的活动姿态触发调整条件的情况下，所述手掌部约束球和/或所述肘关节约束环中的调整部件响应于所述数据处理器调整信号按照限制所述病人手部和腕部的至少一个运动维度的方式启动，以防止所述病人触及医疗用接触式仪器。也即：针对于无意识或者模糊意识的病人而言，限制其手臂在预警姿态状态下时的手部运动至危险姿态时才对手部进行限制，防止其触碰到插管等医疗仪器。

根据一种优选的实施方式，所述支撑囊板布置有气管，用于使得肘关节约束环内的气囊能够在大臂和小臂相对弯曲的情况下而向所述手掌部约束球注入气体。

为此，所述腕带能够与一种手部限制装置配合使用。该手部显示装置包括：手掌部约束球、肘关节约束环、手掌部运动监控器、肘关节运动监控器和数据处理器。手掌部约束球，其穿戴于所述病人的手部和腕部，主要能够用于限制病人的手掌部和腕部的至少一个运动维度；肘关节约束环，其穿戴于所述病人的手肘关节，主要能够用于将病人的手臂(大臂和小臂)放置在舒适状态或则利于患者康复的状态；手掌部运动监控器，其布置于所述手掌部约束球，用于监控所述病人的手掌部和腕部运动，以获取手掌部运动参数和腕部运动参数；肘关节运动监控器，其布置于所述肘关节约束环，用于监控所述病人的大臂和小臂运动，获取大臂运动参数和小臂运动参数；数据处理器，其分别与所述手掌部运动监控器和所述肘关节运动监控器数据连接。上述手掌部运动监控器、肘关节运动监控器可以是微型加速度传感器、角度传感器、位移传感器等，数据处理器利用其采集的参数能够推算出患者的运动姿态。

根据一种优选的实施方式，所述肘关节约束环能够在所述手掌部的活动姿态触发所述调整条件的情况下能够以所述肘关节带动所述手掌部的方式以限制所述手掌部进入禁止区域的方式恢复至所述正常状态。

根据一种优选的实施方式，所述手部约束套在所述肘关节约束环未启动肘关节姿态调整之前响应于所述调整信号，用于限制所述手掌部和/或腕部的至少一个运动维度以紧急避开接触式器械。由于患者的无意识动作可能是过于激烈且无序的，在这些无序的工作中，手掌或者腕部可能前一时刻还没有触及调整条件，但是下一刻就可能触碰到接触式器械，此时肘关节约束环还没来得及调整手臂的活动姿态，因而，需要借助手掌部约束球来紧急避开该医疗用接触式器械。

根据一种优选的实施方式，所述数据处理器能够基于所述手掌部运动监控器监测到的所述手掌部运动参数和所述腕部运动参数的增量启动视频监控器，从而所述限位腕带能够借助所述视频监控器启动非正常姿态的判定模式。

根据一种优选的实施方式，所述手掌部约束球和所述肘关节约束环均设置有复位力传感器，所述复位力传感器采集在所述手掌部约束球和所述肘关节约束环限制手部的至少一个运动维度的情况下采集复位力，所述数据处理器能够基于所述复位力调节所述手掌部约束球和所述肘关节约束环的调整元件的复位速率。

根据一种优选的实施方式，所述手掌部运动监控器、所述肘关节运动监控器和所述复位力传感器均与所述数据处理器无线连接。

根据一种优选的实施方式，所述数据处理器响应于所述调节信号与报警终端通信连接，所述报警终端在所述手部约束套限制所述病人手部和腕部的至少一个运动维度的情况下能够以声音、光线、文字、图片、影像中的至少一种提示方式呈现。

根据一种优选的实施方式，本发明公开了一种手部约束系统，包括：手掌部运动监控器，其布置于手掌部约束球，用于监控所述病人的手掌部和腕部运动，以获取手掌部运动参数和腕部运动参数，肘关节运动监控器，其布置于肘关节约束环，用于监控所述病人的大臂和小臂运动，获取大臂运动参数和小臂运动参数，和数据处理器，其分别与所述手掌部运动监控器和所述肘关节运动监控器数据连接，在所述大臂运动参数和所述小臂运动参数对应的活动姿态触发预警条件的情况下，所述手掌部运动监控器在所述手掌部约束球不限制所述手部和腕部活动的情况下采集所述手部运动参数和所述腕部运动参数；其中，在所述述手掌部运动参数和所述腕部运动参数对应的活动姿态触发调整条件的情况下，所述手掌部约束球和所述肘关节运动监控器中的调整部件响应于所述数据处理器的调整信号按照限制所述病人手部的至少一个运动维度的方式启动，以防止所述病人触及医疗用接触式仪器。

根据一种优选的实施方式，所述数据处理器响应于所述调节信号与报警终端通信连接，所述报警终端在所述手部约束套限制所述病人手部和腕部的至少一个运动维度的情况下能够以声音、光线、文字、图片、影像中的至少一种提示方式呈现。

附图说明

图1是本发明提供的一种限位腕带的三种不同形态下的使用示意图；

图2是本发明提供的一种手部约束系统的模块示意图；

图3是本发明提供的一种限位装置的结构示意图；

图4是本发明提供的一种限位装置的优选立体示意图；和

图5是本发明提供的一种优选的手掌部约束球。

附图标记列表

100：手掌部约束球 100c：手指孔

200：肘关节约束环 200a：气囊

300：手掌部运动监控器 200b：气管

400：肘关节运动监控器 200c：外衬套

500：数据处理器 200d：内衬套

600：报警终端 200g：约束带

700：视频监控器 200f：穿戴侧开口

800：复位力传感器 200c-1：气嘴

900：支撑囊板 100d：嘴孔

100a：腔体 200e：本体

100b：柔性外壳 L：轴线

具体实施方式

下面结合附图1-5进行详细说明。

实施例1

本实施例公开一种防误触智能自锁止限位腕带，尤其是一种限制意识模糊或者无意识的病人的手部活动范围的限位腕带。该限位腕带包括支撑囊板 900。支撑囊板900，其用于将手掌部约束球100连接至肘关节约束环200，而使得其能够支撑患者小臂。如图1所示，支撑囊板可以大致构造为直线型 (即平板，其一个面与患者的小臂接触，能够限制患者手部上下绕腕部运动)，或者U型(即包围型，其有三个面与患者的小臂接触，能够限制患者手部上下绕腕部运动以及左右绕患者腕部运动)，或者H型(即上下底部放开型，其侧面与患者的小臂接触，能够限制患者手部左右绕患者腕部运动)。

优选地，支撑囊板900在其充气的情况下能够将小臂逐渐与大臂恢复至大致呈直线。优选地，在手掌部运动参数和腕部运动参数对应的活动姿态触发调整条件的情况下，所述支撑囊板900基于数据处理器500的调整信号以能够将所述小臂逐渐与所述大臂恢复至大致呈直线的方式得以充气。支撑囊板900可以是通过气泵注入气体的。气泵接收到数据处理器500的调整信号而开始启动向支撑囊版900注入气体。

优选地，支撑囊板900在其未充气的情况下能够弯曲，以允许腕关节自由运动。

实施例2

本实施例公开一种限位装置，其能够与实施例1中的限位腕带配合使用。该手部限位腕带尤其是一种限制意识模糊或者无意识的病人的手部活动范围的限位腕带。如图3或4所示，该限位装置包括手掌部约束球100、肘关节约束环200、手掌部运动监控器300和肘关节运动监控器400。

手掌部约束球100，其穿戴于病人的手掌部和腕部，用于能够限制手掌部和腕部的活动范围。

肘关节约束环200，其穿戴于病人的手肘关节，并能够将大臂和小臂恢复至正常姿态。

手掌部运动监控器300，其布置于手部约束套100，用于监控病人的手部和腕部运动，以获取手掌部运动参数和腕部运动参数。手掌部运动监控器 300可以是加速度传感器、位移传感器、角度传感器中的至少一种。

肘关节运动监控器400，其布置于肘关节约束环200，用于监控病人的大臂和小臂运动，获取大臂运动参数和小臂运动参数。肘关节运动监控器 400可以是加速度传感器、位移传感器、角度传感器中的至少一种。

如图2所示，数据处理器500，其分别与手掌部运动监控器300和肘关节运动监控器400数据连接。数据处理器500可以包括有CPU、GPU、 FPGA等具有数据运算功能的服务器。

根据临床观察，患者要触碰到插管至少需要完成如下动作：手臂弯曲而且手掌位于特定位置。因此，基于临床观察和数据研究，本发明能够允许患者的手部在非特定位置运动，而在手部进入特定位置时响应监控，以使得患者的手部能够移出特定位置。这种方式能够有效地减小患者发生压疮、溃烂的发生，并且患者使用该装置在治疗时能够有尊严。

首先，患者要触碰插管的腔体条件为：大臂和小臂是有一定的活动姿态。也即：大臂和小臂的活动姿态需要触发预警条件。预警条件可以根据不同的医疗用接触式器械位置、患者的手臂臂长、大臂和小臂的臂长等相关。比如，医疗用接触式器械可以有：气管、胃管和尿管等。医生将患者手臂臂长、大臂、小臂臂长、插管位置、插管体外长度等参数输入数据处理器500内，由数据处理器500预生成预警条件空间姿态范围。预警条件的生成模型可以是基于若干临床数据经过深度学习后生成。预警条件也可以是医生预定义的。该预警条件是一个空间姿态范围，只要患者的活动姿态落入该空间姿态范围，就会触发预警条件。而且，当小臂和大臂的活动姿态触发预警条件时，患者也未必是会触碰到医疗用接触式器械，此时其仅是触碰到医疗用接触式器械的概率增大，因而需要对手掌部和腕部的运动进行监控。为此，数据处理器500配置为：在大臂运动参数和小臂运动参数对应的活动姿态触发预警条件的情况下，向手掌部运动监控器300发出采集信号采集手部运动参数和腕部运动参数，此时，手掌部约束球100并不限制手掌部和腕部的活动。即：在手掌部运动参数和腕部运动参数对应的活动姿态触发调整条件的情况下，手掌部约束球100和/或肘关节约束环200的调整部件响应于数据处理器 500的调整信号按照限制手部的至少一个运动维度的方式启动，以防止病人触及医疗用接触式器械。调整条件也是预设的，其属于预警条件内的更窄的一个活动空间范围。比如，调整条件可以是手掌距离插管的直线距离为5厘米。而预警条件为手掌距离插管的直线距离为15厘米。按照限制手部的至少一个运动维度可以是：限制手掌继续靠近插管的直线运动或者限制腕部继续向插管偏转的角度等等。

优选地，手部约束套100在肘关节约束环200未启动肘关节姿态调整之前响应于调整信号，用于限制手掌部和/或腕部的至少一个运动维度以紧急避开接触式器械。数据处理器500的调整信号是用于防止手部，特别是手掌部触碰或者抓取插管的信号。由于人体的生理构造和生理反应，手掌部相比较于手臂而言，触碰或者抓取插管的概率较大，因此，对于手部的紧急约束是显得尤为重要的。比如，当患者的肢体动作反应强烈，尤其是在手臂进入预警条件所对应的空间范围，数据处理器500会基于手掌部运动监控器采集的手部运动参数和腕部运动参数提取强烈特征值，比如加速度、位移幅值等等参数，以判定是否限制手掌部和/或腕部的至少一个运动维度以紧急避开接触式器械。基于空间概念，运动维度是三维的6个自由度的，即可以防止手掌部和/或腕部直线运动、转动等等。

优选地，肘关节约束环200包括能够从其本体200e向腕部延伸的支撑囊板900。本体200e同时也配置为可充气的。支撑囊板900配置为可充气的囊板。其按照半开式穿戴于患者的小臂。支撑囊板900配置为：支撑囊板 900在其充气的情况下能够将小臂逐渐与大臂恢复至大致呈直线。支撑囊板 900在其未充气的情况下能够弯曲，以允许腕关节自由运动。从而肘关节可以基于支撑囊版900的充气量以小臂能够相对于大臂在一定的运动范围内运动。反之，肘关节约束环200能够在支撑囊版900逐渐充气的时候以肘关节带动手掌部的方式以限制手掌部进入禁止区域的方式恢复至正常状态。优选地，支撑囊板900和本体200e是在手掌部的活动姿态触发调整条件的情况下开始基于外部充气装置自动充气。优选地，相比较于手部约束套100 的调整条件，肘关节约束环200是在患者的手掌部或者运动不强烈但是在调整条件对应的空间范围停留的时间较长时触发的，用于以将患者的手部基于肘关节约束环200逐渐恢复至正常状态。

优选地，数据处理器500能够基于手掌部运动监控器300监测到的手掌部运动参数和腕部运动参数的增量启动视频监控器700。视频监控器700 是一种辅助的监控设备。手掌部运动参数和腕部运动参数的增量表征了手掌部和腕部的运动强烈程度。启动视频监控器700，医护人员可以基于影像数据来判定患者的非正常姿态，这对于传染病的防控是尤为重要的。由于在传染病病房内，医护人员需要进行的工作繁杂而且穿戴防护用具，无法时刻或者无法清晰地监控患者的肢体动作，进而无法对患者的情况进行记录。而且患者的无意识动作是在不经意之间发生的，因此需要借助视频监控器700进行监控，视频监控器700的视频信号由数据处理器500转发至防控终端，由终端的医护人员进行远程监控，便于终端筹备医护人员对患者进行治疗方案的调整。

优选地，手掌部约束球100和肘关节约束环200均设置有复位力传感器800。复位力传感器800采集在手掌部约束球100和肘关节约束环200 限制手部的至少一个运动维度的情况下采集复位力。数据处理器500能够基于复位力调节手掌部约束球100和肘关节约束环200的调整元件的复位速率。也即在对患者的手部进行恢复时，数据处理器500可以借助复位力来调节手掌部约束球100和肘关节约束环200的调整元件的执行速率，增强患者的舒适感。

优选地，手掌部运动监控器300、肘关节运动监控器400和复位力传感器800均与数据处理器500无线连接。优选地，数据处理器500不设置于肘部约束套200和手掌部约束套100，数据处理器500可以是设置在ICU 病房内部，其与手掌部运动监控器300、肘部运动监控器400和复位力传感器800等传感器设备可以是通过蓝牙、EnOcean等协议实现无线通信连接。从而，患者在穿戴肘部约束套200和手掌部约束套100之后，在视觉上看是“无绳”约束，使得患者有尊严的在进行治疗。优选地，肘部运动监控器400分别至少具有两个，至少一个在肘部约束套200的上端(对应患者的大臂)，至少一个在肘部约束套200的下端(对应患者的小臂)。优选地，手掌部运动监控器300分别至少一个，其设置于手掌部运动监控器300的活动参数，该活动参数与对应患者的小臂的肘部运动监控器400采集的参数可以间接地反应腕部的活动情况。无线连接的方式还可以保证在无意识情况下的安全。

优选地，数据处理器500响应于调节信号与报警终端600通信连接。报警终端600在手部约束套100限制病人手掌部和腕部的至少一个运动维度的情况下能够以声音、光线、文字、图片、影像中的至少一种提示方式呈现。也即在患者的手掌部和腕部运动激烈时，报警终端600会通过声音、光线、文字、图片、影像记录手部和腕部在手部约束套100的约束情况下的限制情况，可以提示医护人员患者的无意识动作得到有效的护理。

实施例3

本实施例可以是对实施例2的进一步改进和/或补充，重复的内容不再赘述。在不造成冲突或者矛盾的情况下，其他实施例的优选实施方式的整体和/或部分内容可以作为本实施例的补充。

本实施例提供一种防止无意识手部危险动作的限位装置。如图3或4所示，该限位腕带包括肘关节约束环200和手掌部约束球100。肘关节约束环200穿戴于患者的手肘关节。手掌部约束球100放置于患者的手掌内侧，大致呈球状或椭球状，即手心。在本发明中，肘关节约束环200设置有气囊 200a。气囊200a内预先注入气体。气囊200a与布置于肘关节约束环200 的气管200b处于连通状态。气管200b还与该手掌球100连通。手掌球 100是可膨胀球体。在本发明提供的限位腕带的一种优选的实施方式为：将肘关节约束环200穿戴于患者手肘关节位，患者的手掌握住手掌球。当患者的大臂和小臂弯曲时，气囊被压缩，手掌球膨胀，患者的手指被手掌球张开，手指关节无法曲拢，约束了指关节，从而使得患者手指无法拔管；其次，由于气囊200a内注入了气体，气囊200a在大臂和小臂的弯曲时具有反作用力，能够抵消大臂和小臂的弯曲时产生的作用力，由于无意识病人的手臂弯曲是无意识的，其产生的作用力一般不会太大，气囊具有减缓大臂和小臂弯曲趋势的作用，能够有效地缓冲患者无意识动作。对于气管插管的病人而言，患者要完成无意识拔管动作至少具有如下动作：大臂和小臂需要弯曲到一定程度，而且手指指关节无约束。本发明在患者大臂和小臂弯曲时，气囊200a 被压缩向手掌部约束球100充气，指关节变会基于气囊200a的充气使得手掌球膨胀，而使得指关节被手掌球约束，而使患者无法完成拔管动作。

优选地，在袖套穿戴于手肘关节时，气囊200a位于大臂和小臂之间。如图1所示，气囊200a设置于肘关节约束环200的中部位置。在穿戴时，肘关节约束环200一部分穿戴于小臂，另一部分穿戴于大臂，而气囊200a 的轴线大致垂直于大臂和小臂之间的轴线L。也就是，气囊200a按照其轴向差不多沿着肘关节的环向布置的方式穿戴于肘关节。气囊200a能够基于大臂和小臂形成角度时产生的压力向手掌部约束球100注入气体。

优选地，优选地，肘关节约束环200包括外衬套200c和内衬套200d。外衬套200c和内衬套200d彼此固定连接。例如，外衬套200c和内衬套 200d可以是粘接的，也可以是缝合的。内衬套200d需要患者的皮肤贴合，因此可选用如棉布材料支撑。

优选地，内衬套200d具有用于嵌合气囊200a通孔(未示出)。气囊 200a通过该通孔而紧贴于外衬套200c的内侧。例如，气囊200a可以粘接在外衬套200c的内侧，而设置于该肘关节约束环200内。

优选地，外衬套200c包括气嘴200c-1。外衬套200c具有套腔体(未示出)，可以注入气体，而使得肘关节约束环200不容易弯曲，从而患者的大臂和小臂不容易弯曲。比如，在患者无意识动作较多的医疗期间，医生可以向外衬套200c内注入气体，而使得患者大臂和小臂尽量不弯曲。或者，在患者无意识动作较少的医疗期间，医生可以排出外衬套200c内注入的气体，而允许患者的大臂和小臂能够有所弯曲运动，此时其通过大臂和小臂之间的气囊200a缓冲大臂和小臂的弯曲运动并向手掌球内注入气体，约束手指。

优选地，手掌部约束球100与气管200b可拆卸地连接。比如，手掌部约束球100和气管200b通过螺纹连接。手掌部约束球100具有嘴孔100d。嘴孔100d与气管200b处于连通状态。在患者手臂和小臂弯曲时，气囊200a 被压缩，膨胀求处于膨胀状态。在患者手臂和小臂舒展时，手掌部约束球100 内的气体重新回排至气囊200a内存储。

优选地，气管200b为波纹管。其可以基于患者小臂的长度调节。

优选地，手掌部约束球100设置有至少两个手指孔100c，以使得手掌部约束球100能够穿戴于手掌。手指孔100c缝合于手掌球。优选地，手指孔100c为三个，分别约束大拇指、中指和小指。

优选地，手掌部约束球100包括可膨胀的腔体100a。柔性外壳100b 包括由外向层依次为外表层、乳胶层、橡胶层和记忆海绵层。肉馅外壳200a 回转形成该腔体200b。

优选地，肘关节约束环200与手掌部约束球100通过支撑囊板900连接。支撑囊板900采用弹性棉制成。支撑囊板900一方面可以用于体贴患者的小臂，一方面可以放置气管200b。优选地，气管200b可以粘接于支撑囊板900。或者，支撑囊板900可以设置专门的通道，使得气管200b通过该通道分别与气囊200a和手掌部约束球100连通。

优选地，如图2所示，肘关节约束环200采用侧开式。即：肘关节约束环200具有穿戴侧开口200f，用于从手臂侧穿戴。然后，使用魔术贴粘合，并且用约束带200g将袖套紧固于手臂上。由于如果无意识病人无法言语，采用传统的从袖套两端穿戴的方式，医护人员不容易把握气囊200a是否对准了肘关节。而采用这种侧开穿戴的方式，医护人员能够先将气囊200a 对准肘关节的内侧，再对袖套进行固定于患者手臂。

实施例4

本实施例可以是对实施例1的进一步改进和/或补充，重复的内容不再赘述。在不造成冲突或者矛盾的情况下，其他实施例的优选实施方式的整体和/或部分内容可以作为本实施例的补充。

本实施例公开一种手部约束系统，支撑囊板900，其用于将手掌部约束球100连接至肘关节约束环200，而使得其能够支撑患者小臂，和数据处理器500，与所述支撑囊板900的执行元件通信连接。所述支撑囊板900 能够响应于所述数据处理器500的执行信号在其充气的情况下能够将所述小臂逐渐与所述大臂恢复至大致呈直线；所述支撑囊板900在其未充气的情况下能够弯曲，以允许腕关节自由运动。

优选地，发出采集信号采集手部运动参数和腕部运动参数的手掌部运动监控器300与手掌部约束球100集成一体，以构成手掌控制部。

优选地，肘部运动监控器400与肘关节约束环200集成一体，以构成肘部控制部。

优选地，手掌控制部和肘部控制部各自的动作和两者联动均可以采取步进的方式。数据处理器500能够预先确定两者步进运动的力量以及联合运动所产生的合力，并在超出特定阈值的情况下予以重置并给出报警，在相互抵消的情况下给予纠正。

优选地，手掌控制部和肘部控制部能够以彼此数据交互的方式建立联动控制和/或以机械方式建立动力连接或动力互锁，以便在触发调整条件的情况下，两者调整部件能够响应于数据处理器的调整信号限制病人手部和/或肘部的至少两个运动维度。

优选地，手掌控制部和肘部控制部能够在至少两个自由度上依次和/或交替运动，以防止病人触及医疗用接触式仪器。“交替”是指手掌控制部和肘部控制部彼此交替介入，分别执行不同运动方向上的运动。而“依次”是指手掌控制部和肘部控制部之一在时间上连续地执行若干步进运动，“依次”尤其是执行一个方向上的多次运动。

优选地，手掌控制部和肘部控制部在两个或以上运动维度上的同时调整。为了回避伤及病人的危险，手掌控制部和肘部控制部的彼此联动具有过载保护(即倘若两者限位合力超过一定幅度)。

在至少两个运动维度上的调整动作构成本发明的优选技术方案，这适用于病人依赖设备维持生存的情况(例如依赖呼吸机和透析机生存的情况)，其中，触敏操作面板上的误触本身就会导致危及生命的严重后果。在至少两个运动维度上的调整动作构成本发明的优选技术方案，其原因还在于它也适用于儿童患者，在以较为激烈的方式防止触及医疗用接触式仪器的同时，也保障患者的适度运动自由范围。经过临床检验，儿童患者没有出现明显拒绝佩戴的情况，也就是说，向患者给予适当运动自由度反而带来了显著更安全的动作限制效果。

优选地，本发明的手部约束系统能够忽视数据处理器500的指令信号，自行给出重置指令以终止该系统的调整运动，并通过报警终端600进行报警。

仅在一个运动维度上的调整动作是本发明优选的技术方案，这是因为数据处理器500的运算分析工作量得以最小化，且在成本与安全之间找到了一个最优解决方案。

优选地，在与手掌部运动监控器300和肘部运动监控器400数据连接的数据处理器500根据动作分析判断单个运动维度不足以阻止病人触及医疗用接触式仪器的危险运动之时，数据处理器500将间隙性依次和/或交替启动手掌控制部和肘部控制部(和/或依次和/或交替启动手掌部约束套100 和肘部运动监控器400中的若干调整部件)的调整运动。

优选地，在调整运动期间，间隙性依次和/或交替启动的调整动作优选以步进的方式且优选在一个运动方向(运动维度)上完成。在一个运动方向 (运动维度)上执行调整运动期间，数据处理器500根据危险运动(病人触及医疗用接触式仪器时所执行的运动)的加速度来调整在单个运动方向上的步进运动幅度，同时分析确定下一个运动是应当由手掌控制部还是由肘部控制部来执行。以上控制方式是因为，本发明的发明人一方面认识到卧床人员骨骼脆弱，易于发生骨折，而另一方面设备安全也应当以人为本，故优先考虑人员安全。而通过这种控制方式，能够在最大限度保障医疗用接触式仪器的运行可靠的前提下，避免对卧床病人造成伤害。

优选地，数据处理器500分别以无线连接方式与手掌控制部和肘部控制部建立数据连接。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种防误触智能自锁止限位腕带，用于限制意识模糊或者无意识的病人的手部活动范围，包括：

支撑囊板（900），其用于将手掌部约束球（100）连接至肘关节约束环（200），而使得其能够支撑患者小臂；所述支撑囊板（900）在其未充气的情况下能够弯曲，以允许腕关节自由运动；

手掌部运动监控器（300），获取手掌部运动参数和腕部运动参数，

肘部运动监控器（400），获取大臂运动参数和小臂运动参数，

数据处理器（500），其分别与所述手掌部运动监控器（300）和所述肘部运动监控器（400）数据连接，

其特征在于，

在所述大臂运动参数和所述小臂运动参数对应的活动姿态触发预警条件的情况下，所述手掌部运动监控器（300）按照所述手掌部约束球（100）不限制手掌部和腕部活动的方式采集所述手掌部运动参数和所述腕部运动参数；

其中，在所述手掌部运动参数和所述腕部运动参数对应的活动姿态触发调整条件的情况下，所述支撑囊板（900）基于数据处理器（500）的调整信号以能够将所述小臂逐渐与患者的大臂恢复至大致呈直线的方式得以充气；所述肘关节约束环（200）能够在所述手掌部运动参数触发所述调整条件的情况下能够以肘关节带动手掌部从而限制所述手掌部进入禁止区域的方式恢复至正常状态。

2.根据权利要求1所述的限位腕带，其特征在于，所述支撑囊板（900）布置有气管（200b），用于使得肘关节约束环（200）内的气囊（200a）能够在大臂和小臂相对弯曲的情况下而向所述手掌部约束球（100）注入气体。

3.根据权利要求2所述的限位腕带，其特征在于，所述手掌部约束球（100）在所述肘关节约束环（200）未启动肘关节姿态调整之前响应于所述调整信号，用于限制所述手掌部和/或腕部的至少一个运动维度以紧急避开接触式器械。

4.根据权利要求3所述的限位腕带，其特征在于，所述数据处理器（500）能够基于手掌部运动监控器（300）监测到的所述手掌部运动参数和所述腕部运动参数的增量启动视频监控器（700），从而所述限位腕带能够借助所述视频监控器（700）启动非正常姿态的判定模式。

5.根据权利要求4所述的限位腕带，其特征在于，所述手掌部约束球（100）和所述肘关节约束环（200）均设置有复位力传感器（800），

所述复位力传感器（800）采集在所述手掌部约束球（100）和所述肘关节约束环（200）限制手部的至少一个运动维度的情况下采集复位力，所述数据处理器（500）能够基于所述复位力调节所述手掌部约束球（100）和所述肘关节约束环（200）的调整元件的复位速率。

6.根据权利要求5所述的限位腕带，其特征在于，所述手掌部运动监控器（300）、所述肘部 运动监控器（400）和所述复位力传感器（800）均与所述数据处理器（500）无线连接。

7.根据权利要求6所述的限位腕带，其特征在于，所述数据处理器（500）响应于所述调整信号与报警终端（600）通信连接，所述报警终端（600）在所述手掌部约束球（100）限制所述病人的手掌部和腕部的至少一个运动维度的情况下能够以声音、光线、文字、图片、影像中的至少一种提示方式呈现。

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