CN115886799A - 早产儿活力监测及训练装置和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供早产儿活力监测及训练装置和控制方法，所述活力监测及训练装置包括：可变形的训练床，所述训练床包括用于放置早产儿的床体、设置于床体周边的训练臂、监测器、驱动模块和控制器，由监测器监测早产儿活动力状态，由控制器根据监测器的监测结果识别需训练早产儿肢体运动时，使驱动模块动作控制训练臂收拢包裹早产儿，进行早产儿肢体运动训练，从而实现了对早产儿活动力进行检测，并对其肢体运动进行训练，从而促进四肢肌肉发育。

Description

早产儿活力监测及训练装置和控制方法

技术领域

本发明涉及早产儿活力监测及康复技术领域，尤其涉及早产儿活力监测及训练装置和控制方法。

背景技术

胎儿在子宫内四肢活动时需抵抗母亲子宫腹壁阻力，这对其四肢肌肉发育具有重要的作用，这些活动可被母亲感知，称为胎动。胎动的情况是母亲评估胎儿状况的重要信息。

早产儿一般指胎龄在37足周以前出生的活产婴儿，由于其器官功能和适应能力较差，在出生后需要较长时间在医院进行特殊护理。早产儿一般完全置于暖箱中，NICU(Neonatal Intensive Care Unit，新生儿重症监护室)对他们会进行全天侯的生命体征监测，但目前并无活动力监测手段，而活动力改变往往比生命体征改变更早的发现孩子的病情变化，让医生更早的警觉并及时处理，如果早产儿的活动力不够，很可能是败血症、颅内出血、肠坏死等严重疾病的前兆，如果能尽早发现，从而减少严重情况的发生。

此外，早产儿四肢活动时，由于没有母亲子宫腹壁阻力，手臂和腿部肌肉得不到阻力锻炼，会使其四肢的肌肉得不到锻炼，导致发育迟缓，因此目前早产儿的四肢大多是短短细细的，可见早产儿从出生至出院的时间内，对其四肢进行活动力训练也有助于四肢肌肉的发育。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供早产儿活力监测及训练装置和控制方法，可对早产儿的活动力进行检测，并可进行早产儿肢体训练。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

本发明第一方面提供一种早产儿活力监测及训练装置，其包括：可变形的训练床，所述训练床包括用于放置早产儿的床体、设置于床体周边的训练臂、用于监测早产儿活动力状态的监测器、用于控制训练臂收拢或复位的驱动模块和用于根据监测器的监测结果控制驱动模块的运动状态的控制器；所述控制器识别监测结果为需训练早产儿肢体运动时，使驱动模块动作控制训练臂收拢包裹早产儿，进行早产儿肢体运动训练。

在一个实施例中，所述的早产儿活力监测及训练装置，还包括存储模块和通讯模块，所述存储模块用于存储早产儿的活动次数和活动时长，所述控制模块还用于根据所述活动次数和活动时长生成活力监测报告，并通过通讯模块发送给医生终端或家属终端。

在一个实施例中，所述监测器包括摄像头、手环和/或脚环，所述手环、脚环中设置有加速度传感器和心率检测器，所述控制模块还用于根据摄像视频、手环加速度、脚环加速度和/或心率值，判断早产儿是否为活动状态，若为活动状态，则控制训练臂每隔预设时间收拢进行肢体运动训练。

在一个实施例中，所述训练臂上设置有压力传感器，用于训练臂收拢时检测早产儿肢体施加在训练臂上的力，所述控制器用于根据检测的压力调整训练臂的收紧程度，以及将训练时间段内的压力作比较，根据比较结果生成相应的训练报告发送给医生终端或家属终端。

在一个实施例中，在训练臂收拢时，所述控制器还用于根据摄像视频、压力值和心率动态调节训练臂收拢或展开状态。

在一个实施例中，所述可变形的训练床收拢时呈鸡蛋形或椭球形，展开时能鸟巢形，所述训练臂的顶部或一端具有供早产儿面部外漏的缺口。

在一个实施例中，所述训练床还包括扬声器，所述扬声器与控制器连接，用于播放安抚音乐。

本发明第二方面提供一种早产儿活力监测及训练装置的控制方法，其包括如下步骤：

由监测器监测早产儿活动力状态；

由控制器根据监测器的监测结果识别需训练早产儿肢体运动时，使驱动模块动作控制训练臂收拢包裹早产儿，进行早产儿肢体运动训练。

在一个实施例中，所述由控制器根据监测器的监测结果识别需训练早产儿肢体运动时，使驱动模块动作控制训练臂收拢包裹早产儿，进行早产儿肢体运动训练的步骤之后，还包括:

所述控制模块根据监测的活动次数和活动时长生成活力监测报告；

由通讯模块发送给医生终端或家属终端。

在一个实施例中，所述由控制器根据监测器的监测结果识别需训练早产儿肢体运动时，使驱动模块动作控制训练臂收拢包裹早产儿，进行早产儿肢体运动训练的步骤之后，还包括:

在训练臂收拢时，压力传感器检测早产儿肢体施加在训练臂上的力；

控制器用于根据检测的压力调整训练臂的收紧程度，以及将训练时间段内的压力作比较，根据比较结果生成相应的训练报告发送给医生终端或家属终端。

本发明的有益效果为：提供一种早产儿活力监测及训练装置和控制方法，由监测器监测早产儿活动力状态，由控制器根据监测器的监测结果识别需训练早产儿肢体运动时，使驱动模块动作控制训练臂收拢包裹早产儿，进行早产儿肢体运动训练，从而实现了对早产儿活动力进行检测，并对其肢体运动进行训练，从而促进四肢肌肉发育。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例中早产儿活力监测及训练装置的展开状态的示意图。

图2为本发明实施例中早产儿活力监测及训练装置的训练状态的示意图。

图3为本发明实施例中早产儿活力监测及训练装置的功能模块示意图。

图4为本发明实施例中早产儿活力监测及训练装置的控制方法的流程图。附图标记说明：

训练床1、床体21、训练臂22、监测器23、驱动模块24、控制器25、存储模块26、通讯模块27、摄像头231、手环232、脚环233、心率检测器234、压力传感器235、扬声器236

具体实施方式

为了使本发明实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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实施例和简化描述，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”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明提供的早产儿活力监测及训练装置，主要用于对早产儿的活动力进行监测，并根据活动力判断其健康状态，以及在早产儿有肢体运动时，模拟子宫腹壁环境锻炼四肢肌肉。

请参阅图1、图2和图3，本发明提供的早产儿活力监测及训练装置包括：可变形的训练床1，所述训练床1置于NICU病房的保温箱中，常态下可作为早产儿的小床使用，在早产儿醒着的状态时，可变形收拢模拟子宫腹壁，从而在早产儿四肢活动时形成与其对抗的阻力，锻炼四肢的肌肉发育。

如图所示，所述训练床1包括床体21、训练臂22、监测器23、驱动模块24和控制器25，所述床体21设置有可拆卸的软质床垫用于放置早产儿，所述训练臂22设置于床体21的周边，如两侧和/或尾端，其可像贝壳般展开或合拢，在展开时提供舒适的睡眠环境，如图1所示，及便于医护人员对早产儿进行护理，在合拢时内部空间变小，如图2所示，甚至包裹住早产儿的身体，模拟子宫环境。

本实施例中，所述可变形的训练床1收拢时呈鸡蛋形或椭球形，展开时能鸟巢形，所述训练臂22的顶部或一端具有供早产儿面部外漏的缺口(图中未标号)，不影响早产儿视线，以便于其头部的活动。

在一可选的实施例中，所述训练臂22可采用硅胶体，在硅胶体中设置连杆，在床体21的侧边设置电机来控制连杆的状态，在使连杆弯曲时使硅胶体收拢包裹早产儿，模拟子环境，在连杆复位时呈鸟巢形。

在其它实施例中，所述训练臂22的相对比位置处还可设置电磁铁，在需收拢时，使电磁铁通电，使训练臂22的末端吸合收拢模拟子环境，在电磁铁断电时，训练臂22复位，只要能使训练臂22能够收拢包裹婴儿，复位时展开即可。

可选地，训练臂22也可采用多个与床体21铰接的扇形侧臂，相邻扇形侧臂之间相交重叠，使各扇形侧臂之间通过通过联动，即一个扇形侧臂张开会使得其它扇形侧臂张开，一个扇形侧臂收拢也会使得其它扇形侧臂收拢(如201220730872.X的专利中扇形蒸盘与蒸盘的结构)，再通过一驱动机构控制扇形侧臂的状态来实现自动张开或收拢，本发明对此不作限制。

所述监测器23与控制器25电连接，其中，监测器23可设置于床体21上方或者训练臂22上，或者为佩戴装置，用于检测早产儿的活动力状态，并发送给控制器25。所述驱动模块24也与控制器25电连接，且驱动模块24可设置于训练臂22上，用于控制训练臂22收拢或复位。所述控制器25接收监测器23的监测数据，并识别监测结果为需训练早产儿肢体运动时，使驱动模块24动作控制训练臂22收拢包裹早产儿，进行早产儿肢体运动训练。

譬如，在监测结果为早产儿在熟睡时，所述控制器25控制训练臂22为展开状态，为早产儿提供舒睡环境，当监测结果为早产儿活动状态时，控制训练臂22收拢模拟子宫腹壁，从而可锻炼四肢肌肉。

在一可选的实施例中，所述的早产儿活力监测及训练装置还包括存储模块26和通讯模块27，存储模块26和通讯模块27均与控制器25连接。

所述存储模块26用于存储早产儿的活动次数和活动时长，所述通讯模块27用于向绑定的终端(如医生终端、家属终端、服务器等)发送监测数据、活力监测报告等。

所述控制模块还用于根据所述活动次数和活动时长生成活力监测报告，并通过通讯模块27发送给医生终端或家属终端，本发明根据早产儿每天的活动次数，每天的活动时间段、每次的活动时长等对早产儿的健康状况进行预测，根据预测结果生成相应的活力监测报告，通过活力监测报告使医生和家属了解到早产儿的健康状况。

所述控制模块还可用于将每天的活动次数、活动时长有活动时间段与历史数据比较，预判早产儿是否发育正常，或者是否为重大疾病的前兆，并将预判结果发送给医生终端，使医生及时会诊，避免错过最佳治疗时期。

并且，在预测早产儿发育迟缓时，控制模块可输出相应的训练信息，可通过人工干预，改善发育状况。

譬如：被监测的早产儿当天的活动次数和活动时长明显低于前一天的活动次数和活动时长时，如当天的活动次数和活动时长少于前天的一半，则发送的活力监测报告，活力监测报告中附加告警信号提示需要重点关注该早产儿或进行专家会诊，提前预防重大疾病(如败血症、颅内出血、肠坏死等严重疾病)，或提前进行治疗。

请继续参阅图1至图3，在一可选的实施例中，所述监测器23包括摄像头231、手环232和/或脚环233，所述手环232、脚环233中设置有加速度传感器和心率检测器234，在加速度变化时，通常认为早产儿处于活动状态，但婴儿睡着时手脚有可能会移动，为了避免误判，本发明还结合视频或心率检测来判断。

具体地，所述控制模块还用于根据摄像视频、手环232加速度、脚环233加速度和/或心率值，判断早产儿是否为活动状态，若为活动状态，则控制训练臂22每隔预设时间收拢进行肢体运动训练。

在一可选的实施例中，在心率检测器234检测早产儿的心率为熟睡状态时，所述控制器25处于睡眠状态；在检测手环232和脚环233加速度变化时，唤醒所述控制器25，通过摄像头231获取早产儿当前是否睁眼，及心率检测器234检测的心率值是否为早产儿睡眠时的心率值，在检测到加速度后，且睁着眼和/或心率值为睡醒状态时，则判断早产儿为清醒状态，此时控制器25可控制训练臂22收拢进行肢体运动训练。

在一可选的实施例中，所述控制器25还根据根据早产儿的胎龄控制训练臂22收拢状态的时间及收紧度，从而根据不同胎龄的早产儿进行相应运动时长和运动强度的训练，模拟其在子宫内生长发育。

譬如：胎龄为33周的早产儿，每次运动时长为10分钟，训练臂22距早产儿的距离为5厘米，使运动时长和运动强度较小；又如胎龄为6周的早产儿，每次运动时长为15分钟，训练臂22距早产儿的距离为1厘米，使运动时长和运动强度较大，训练臂22距早产儿的距离为根据婴儿胎龄与子宫腹壁之间的间距设置。

进一步地，所述控制器25还用于获取早产儿在子宫内的胎心监测数据，根据胎心监测数据对产婴儿的肢体运动进行训练，从而可根据婴儿在子宫中的活动次数和强度进行相应肢体训练，其可根据每个早产儿的活动习惯，进行相应训练，使婴儿更能按其生长规律成长。

进一步地，所述训练臂22上设置有压力传感器235，用于训练臂22收拢时检测早产儿肢体施加在训练臂22上的力，并将压力数据转到成电信号反馈给控制器25，所述控制器25用于根据检测的压力调整训练臂22的收紧程度，以及将训练时间段内的压力作比较，根据比较结果生成相应的训练报告发送给医生终端或家属终端。

本实施例中，当检测早产儿施加到训练臂22变小时，预测婴儿累了，可能需要休息，此时可根据视频监测或者心率监测判断婴儿需要睡觉时，使训练壁复位。进一步地，在婴儿训练时，控制器25将压力值与之前的压力值比较，如压力值逐渐增加则生成早产儿成长良好的训练报告，若压力值没有增加则生成成长发育迟缓的训练报告，若压力值降低则生成婴儿可能有疾病前兆的训练报告。

进一步的实施例中，在训练臂22收拢时，所述控制器25还用于根据摄像视频、压力值和心率动态调节训练臂22收拢或展开状态。即在训练臂22收拢时，若视频监测婴儿很欢快，则使训练臂22再收紧增加训练强度，若视频监测需休息，或者情绪急躁时，则控制训练壁复位。

进一步地，所述训练床1还包括扬声器236，所述扬声器236与控制器25连接，用于播放安抚音乐在早产儿情绪急躁时，或者需要睡觉时播放安抚音乐。

更进一步地，在婴儿出院时，所述控制器25还用于根据婴儿在训练期间的训练结果输出相应的病例记录，及出院之后的注意事项及需继续做训练运动总结，有利于早产儿出院的成长发育。

更进一步地，所述训练臂22的内侧还可设置气囊，通过气囊的充气状态来调节训练臂22与早产儿之间的间距，来调整早产儿的活动力状态。

本发明还提供一种早产儿活力监测及训练装置的控制方法，如图4所示，

其包括如下步骤：

S1、由监测器监测早产儿活动力状态；

S2、由控制器根据监测器的监测结果识别需训练早产儿肢体运动时，使驱动模块动作控制训练臂收拢包裹早产儿，进行早产儿肢体运动训练。

在步骤S2之后，还包括:

S3、所述控制模块根据监测的活动次数和活动时长生成活力监测报告；

S4、由通讯模块发送给医生终端或家属终端。

进一步地，在步骤S2之后，还包括:

S5、在训练臂收拢时，压力传感器检测早产儿肢体施加在训练臂上的力；

S6、控制器用于根据检测的压力调整训练臂的收紧程度，以及将训练时间段内的压力作比较，根据比较结果生成相应的训练报告发送给医生终端或家属终端。

综上，本发明的早产儿活力监测及训练装置由监测器监测早产儿活动力状态，由控制器根据监测器的监测结果识别需训练早产儿肢体运动时，使驱动模块动作控制训练臂收拢包裹早产儿，进行早产儿肢体运动训练，从而实现了对早产儿活动力进行检测，并对其肢体运动进行训练，从而促进四肢肌肉发育。

并且本发明还能根据监测器反馈的监测数据，并识别监测结果为需训练早产儿肢体运动时，使驱动模块动作控制训练臂收拢包裹早产儿，进行早产儿肢体运动训，根据其自身反射需求进行训练，其训练按需进行，训练更科学。

与此同时，本发明根据早产儿每天的活动次数，每天的活动时间段、每次的活动时长等对早产儿的健康状况进行预测，根据预测结果生成相应的活力监测报告，通过活力监测报告使医生和家属了解到早产儿的健康状况。并且在活动力不够时，可使医务人员提前了解进行重大疾病的预防，提高早产儿的存活率。

此外，本发明根据不同的胎龄进行相应时长和相应强度的肢体训练，自然地模拟子宫腹壁对早产儿的阻力来进行训练，从而有助于按自然规律促进四肢肌肉发育。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种早产儿活力监测及训练装置，其特征在于，包括：可变形的训练床，所述训练床包括用于放置早产儿的床体、设置于床体周边的训练臂、用于监测早产儿活动力状态的监测器、用于控制训练臂收拢或复位的驱动模块和用于根据监测器的监测结果控制驱动模块的运动状态的控制器；所述控制器识别监测结果为需训练早产儿肢体运动时，使驱动模块动作控制训练臂收拢包裹早产儿，进行早产儿肢体运动训练。

2.根据权利要求1所述的早产儿活力监测及训练装置，其特征在于，还包括存储模块和通讯模块，所述存储模块用于存储早产儿的活动次数和活动时长，所述控制模块还用于根据所述活动次数和活动时长生成活力监测报告，并通过通讯模块发送给医生终端或家属终端。

3.根据权利要求1所述的早产儿活力监测及训练装置，其特征在于，所述监测器包括摄像头、手环和/或脚环，所述手环、脚环中设置有加速度传感器和心率检测器，所述控制模块还用于根据摄像视频、手环加速度、脚环加速度和/或心率值，判断早产儿是否为活动状态，若为活动状态，则控制训练臂每隔预设时间收拢进行肢体运动训练。

4.根据权利要求2或3所述的早产儿活力监测及训练装置，其特征在于，所述训练臂上设置有压力传感器，用于训练臂收拢时检测早产儿肢体施加在训练臂上的力，所述控制器用于根据检测的压力调整训练臂的收紧程度，以及将训练时间段内的压力作比较，根据比较结果生成相应的训练报告发送给医生终端或家属终端。

5.根据权利要求4所述的早产儿活力监测及训练装置，其特征在于，在训练臂收拢时，所述控制器还用于根据摄像视频、压力值和心率动态调节训练臂收拢或展开状态。

6.根据权利要求1所述的早产儿活力监测及训练装置，其特征在于，所述可变形的训练床收拢时呈鸡蛋形或椭球形，展开时能鸟巢形，所述训练臂的顶部或一端具有供早产儿面部外漏的缺口。

7.根据权利要求1所述的早产儿活力监测及训练装置，其特征在于，所述训练床还包括扬声器，所述扬声器与控制器连接，用于播放安抚音乐。

8.一种如权利要求1所述早产儿活力监测及训练装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

由监测器监测早产儿活动力状态；

由控制器根据监测器的监测结果识别需训练早产儿肢体运动时，使驱动模块动作控制训练臂收拢包裹早产儿，进行早产儿肢体运动训练。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述由控制器根据监测器的监测结果识别需训练早产儿肢体运动时，使驱动模块动作控制训练臂收拢包裹早产儿，进行早产儿肢体运动训练的步骤之后，还包括:

所述控制模块根据监测的活动次数和活动时长生成活力监测报告；

由通讯模块发送给医生终端或家属终端。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述由控制器根据监测器的监测结果识别需训练早产儿肢体运动时，使驱动模块动作控制训练臂收拢包裹早产儿，进行早产儿肢体运动训练的步骤之后，还包括:

在训练臂收拢时，压力传感器检测早产儿肢体施加在训练臂上的力；

控制器用于根据检测的压力调整训练臂的收紧程度，以及将训练时间段内的压力作比较，根据比较结果生成相应的训练报告发送给医生终端或家属终端。

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