石膏或支具中预防压疮和骨筋膜室综合征的方法及装置与流程

本发明涉及医疗监测技术领域，尤其涉及一种石膏或支具中预防压疮和骨筋膜室综合征的方法及装置。

背景技术：

在骨科领域，通过石膏铸件或佩戴支具治疗骨折、矫形等应用十分普遍。在临床应用过程中，石膏固定兼具良好的可塑性和固定强度，是骨折固定及畸形矫正的重要工具。成人、儿童骨折及先天性畸形常常可以借助石膏固定或佩戴支具进行治疗。支具是一种置于身体外部，旨在限制身体的某项运动，从而辅助手术治疗的效果，或直接用于非手术治疗的外固定。在临床上，支具的功能主要有稳定关节，矫正畸形或防止畸形加重，临时外固定等。

骨折在我们日常生活中较为常见，常于受到比较严重的外伤时出现。在我们常有的治疗措施中，无论成人还是儿童骨折，石膏固定或支具固定是最为常见的一种治疗方式。骨折愈合需要较长的时间，在儿童骨折中除去内固定外，因儿童顽皮及儿童骨骼发育的特点常需石膏或支具进行外固定，此为儿童骨折治疗方式的特殊性；在儿童发育畸形矫形过程中，例如马蹄足、发育性髋关节脱位等，石膏或支具固定也是治疗必不可少的一部分且外固定时间长等。石膏固定或支具治疗虽然在骨科领域应用广泛，优点明显，但也存在着一定的风险。石膏卷缠时压力不均匀、石膏塑形时凹凸不平或关节处不好、尚未凝聚成固定形状时受压变性、石膏或支具固定过紧、长期保持一个体位、病情进展局部肿胀导致压力骤增等，由于发现不及时或护理不当有时会出现压疮或骨筋膜室综合征的发生。

压疮，即压力性溃疡，是由于局部组织长期受压，发生缺血、缺氧营养不良而致组织溃烂坏死，在康复治疗、护理中是一个普通性的问题。临床上压疮常见于骨突部位。由于石膏固定或支具治疗内可视性差，由于治疗过程中拆卸过程复杂，无特殊情况一般等待治疗结束后拆除，时间相对较长。此外，不同人群疼痛耐受性不一，护理状况不一，所以在石膏固定或支具内若发生压疮则相对更容易忽视。

骨筋膜室综合征是指骨筋膜室内的肌肉和神经因急性缺血、缺氧而产生的一系列早期症候群，又称急性筋膜间室综合征、骨筋膜间隔区综合征。最多见于前臂掌侧和小腿。骨筋膜室内组织压上升到一定程度：前臂8.66kpa(65mmhg)、小腿7.33kpa(55mmhg)，就能使供给肌血运的小动脉关闭，但此压力远远低于人体的收缩血压，因此还不足以影响肢体主要动脉的血流。此时，远侧动脉搏动虽然存在，指、趾毛细血管充盈时间仍属正常,但肌已发生缺血。若不及时处理，缺血将继续加重，发展为缺血性肌挛缩和坏疽，进行性发展，甚至需要截肢等严重临床并发症。应用石膏治疗创伤或畸形矫正时，固定松弛可能引起固定位置丢失或治疗效果不佳导致治疗失败，而石膏固定服帖或稍紧时随着病情发展，局部软组织肿胀加重容易造成局部压力过高，易引起骨筋膜室综合征。

及时发现调整石膏固定或支具治疗时骨突处、病变处或关节处压力不当情况，从而有效预防石膏固定或支具治疗常见并发症的发生在临床治疗过程中有重要意义。

在现如今的临床治疗实践中，由于患者之间的差异，疼痛耐受程度之间的差异，护理技巧之间的差异，石膏铸件或支具治疗过程中并发症的出现情况不一，主要为骨突处压疮并发症的发生。在使用石膏铸件或支具治疗的过程中，由于医护人员的关注，患者在院期间并发症的发生相对较少，但值得注意的是，应用石膏铸件或佩戴支具的时间大部分在院外，护理相对简单，对于是否有局部受压或疼痛，绝大部分来自于家属及其患者的判断，尽管患者及其家属相对注意，但在我们的临床诊疗过程中，我们仍发现有部分患者会出现压疮等并发症，所以对于石膏铸件或支具治疗过程中仍然需要更客观的监测指标。

然而，现有技术在如何有效预防压疮或骨筋膜室综合征的产生的问题缺乏相应的研究，市面上也缺乏针对有效预防压疮或骨筋膜室综合征的设备或装置。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种石膏或支具中预防压疮和骨筋膜室综合征的方法及装置，能够有效的预防压疮或骨筋膜室综合征的发生。

为解决上述问题，本发明提供一种石膏或支具中预防压疮和骨筋膜室综合征的方法，包括：获取骨突部位或病变局部的压力变化；对获取的所述压力变化进行处理，判断是否存在产生压疮或骨筋膜室综合征的风险，当判断存在产生压疮或骨筋膜室综合征风险时发出警报。

可选的，对获取的所述压力变化进行处理的方法包括：将获取的所述压力变化转换为对应的压电电荷；对所述压电电荷进行运算处理，获取电压信号；将所述电压信号转化为数字信号。

可选的，判断是否存在产生压疮或骨筋膜室综合征的风险的方法包括：提供压力阈值；将所述数字信号与所述压力阈值进行对比，当有连续的所述数字信号大于所述压力阈值时，产生连续所述数字信号所持续的时长信号；提供时长阈值；将所述时长信号与所述时长阈值进行对比，当所述时长信号大于所述时长阈值时，产生报警信号。

可选的，将获取的所述压力变化转换为对应的压电电荷的方法包括：提供压力传感组件，当骨突部位与所述压电传感单元作用产生压力变化时，所述压力传感单元产生对应的压电电荷。

可选的，对所述压电电荷进行运算处理，获取电压信号的方法包括：提供运算单元，所述运算单元对产生的所述压电电荷进行运算处理，获取所述电压信号。

可选的，将所述电压信号转化为数字信号的方法包括：提供a/d转换单元，所述a/d转换单元将所述电压信号转换为数字信号。

相应的，本发明还提供了一种石膏或支具中预防压疮和骨筋膜室综合征的装置，包括：若干压力传感单元，用于获取骨突部位的压力变化，根据压力变化产生对应的压电电荷；运算单元，与所述压电传感单元连接，对产生的所述压电电荷进行运算处理，获取电压信号；a/d转换单元，与所述运算单元连接，用于将所述电压信号转换为数字信号；数据处理单元，与所述a/d转换单元连接，用于对所述数字信号进行处理，判断是否存在产生压疮或骨筋膜室综合征的风险，当判断存在产生压疮或骨筋膜室综合征风险时产生报警信号；报警单元，与所述数据处理单元连接，用于接收所述报警信号，并发出报警响应；电源单元，所述电源单元分别与所述运算单元、a/d转换单元、数据处理单元以及报警单元连接，用于为所述运算单元、a/d转换单元、数据处理单元以及报警单元提供电能。

可选的，所述压力传感单元包括压电薄膜组件。

可选的，所述压力传感单元外部包裹有缓冲层。

可选的，所述电源单元包括：充电管理模块、电源本体以及dc-dc转换模块，所述充电管理模块与所述电源本体电连接，所述电源本体与所述dc-dc转换模块，所述dc-dc转换模块分别与所述运算单元、a/d转换单元、数据处理单元以及报警单元连接。

可选的，所述报警单元包括蜂鸣器。

可选的，所述数据处理单元包括：压力阈值模块，用于设定与存储压力阈值；第一判断模块，将接收到的数字信号与所述压力阈值进行对比，当有连续的所述数字信号大于所述压力阈值时，产生连续所述数字信号所持续的时长信号；时长阈值模块，用于设定与存储时长阈值；第二判断模块，将接收到的时长信号与所述时长阈值进行对比，当所述时长信号大于所述时长阈值时，产生报警信号。

可选的，还包括：终端接收单元，所述终端接收单元与所述数据处理单元连接，用于接收所述数字信号，将所述数字信号进行处理显示。

可选的，所述终端接收单元与所述数据处理单元通过通讯单元连接。

可选的，所述通讯单元采用无线通讯。

可选的，所述终端接收单元包括：手机端与服务器端。

可选的，还包括：数据存储单元，与所述数据处理单元连接，用于存储所述数字信号。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

在本发明技术方案的中，能够及时对石膏铸件或支具过程产生的压力进行监测，并且在判断可能发生压疮或骨筋膜室综合征时发出警报，起到提醒预防的效果。另外，通过客观准确的数据监测取代以往的主观臆断，使得不具备医学知识背景的患者及其家属可以做到及早发现与预防，减少因护理不当而导致的并发症。

进一步，还包括：终端接收单元，所述终端接收单元与所述数据处理单元连接，用于接收所述数字信号，将所述数字信号进行处理显示；所述终端接收单元包括：手机端与服务器端。所述手机端可以将接受到的数字信号通过软件资料与医生临床或科研系统连接共享，数据采用时间点x轴、压力值y轴显示，并整合转化成坐标图进行显示，同时压力值过高且持续时长较长时也会进行报警提示。另外，若需要调整压力阈值或时长阈值时，也可以通过所述手机端发生指令进行至所述数据处理单元进行更改，使得监测数据能够实时反馈，建立大数据库，为提供更准确的压力预警标准打下基础。

进一步，所述报警单元包括蜂鸣器。采用蜂鸣器能够产生较为清晰的报警声响，具有很到的报警提醒效果，另外蜂鸣器的耗能较小且成本较低，具有很好的实用效果。

附图说明

图1是本发明实施例中一种石膏或支具中预防压疮和骨筋膜室综合征的装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中一种石膏或支具中预防压疮和骨筋膜室综合征的装置中压力传感单元和缓冲层的结构示意图；

图3是本发明实施例中一种石膏或支具中预防压疮和骨筋膜室综合征的方法流程图。

100-压力传感单元；101-缓冲层；200-运算单元；300-a/d转换单元；400-数据处理单元；401-压力阈值模块；402-第一判断模块；403-时长阈值模块；404-第二判断模块；500-报警模块；600-电源单元；601-充电管理模块；602-电源本体；603-dc-dc转换模块；700-终端接收单元；701-手机端；702-服务器端；800-通讯单元；900-数据存储单元。

具体实施方式

请参考图1，一种石膏或支具中预防压疮和骨筋膜室综合征的装置，包括：若干压力传感单元100，用于获取骨突部位或病变局部的压力变化，根据压力变化产生对应的压电电荷；运算单元200，与所述压电传感单元100连接，对产生的所述压电电荷进行运算处理，获取电压信号；a/d转换单元300，与所述运算单元200连接，用于将所述电压信号转换为数字信号；数据处理单元400，与所述a/d转换单元300连接，用于对所述数字信号进行处理，判断是否存在产生压疮或骨筋膜室综合征的风险，当判断存在产生压疮或骨筋膜室综合征风险时产生报警信号；报警单元500，与所述数据处理单元连接，用于接收所述报警信号，并发出报警响应；电源单元600，所述电源单元600分别与所述运算单元200、a/d转换单元300、数据处理单元400以及报警单元500连接，用于为所述运算单元200、a/d转换单元300、数据处理单元400以及报警单元500提供电能。

在本实施例中，所述压力传感单元100包括压电薄膜组件，压电薄膜组件是由压电聚偏氟乙烯pvdf高分子膜制成一种薄膜结构，当其收到一定的压力时薄膜上下电极表面之间就会产生一个电信号(电荷或电压)，并且同施压后的形变成比例。一般的压电材料都对压力敏感，但对于压电薄膜来说，在纵向施加一个很小的力时，横向上会产生很大的应力，而如果对薄膜大面积施加同样的力时，产生的应力会小很多。因此，压电薄膜对动态应力非常敏感，28μm厚的pvdf的灵敏度典型值为10～15mv/微应变(长度的百万分率变化)。通过将该种压电薄膜组件固定在铸件或支具内与骨突部位相对应的区域，当骨突部位或病变局部与所述压电薄膜组件作用时会产生一定的压力变化，所述压电薄膜组件就会产生对应的压电电荷。

请参考图2，在本实施例中，所述压力传感单元100外部包裹有缓冲层101。缓解所述压电传感单元100与骨突部位产生的摩擦，起到保护骨突部位或病变局部的作用。

请继续参考图1，在本实施例中，所述数据处理单元400包括：压力阈值模块401，用于设定与存储压力阈值；第一判断模块402，将接收到的数字信号与所述压力阈值进行对比，当有连续的所述数字信号大于所述压力阈值时，产生连续所述数字信号所持续的时长信号；时长阈值模块403，用于设定与存储时长阈值；第二判断模块404，将接收到的时长信号与所述时长阈值进行对比，当所述时长信号大于所述时长阈值时，产生报警信号。

根据临床经验及相关文献报道，当小动脉灌注压在45—50mmhg并持续足够长时间后就会引起组织损伤从而诱发压疮，组织承受70mmhg高压持续2h以上即可出现不可逆缺血性改变，从而导致组织坏死形成压疮。骨筋膜室内组织压上升到一定程度：前臂8.66kpa(65mmhg)、小腿7.33kpa(55mmhg)，就能使供给肌血运的小动脉关闭，但此压力远远低于人体的收缩血压，因此还不足以影响肢体主要动脉的血流。此时，远侧动脉搏动虽然存在，指、趾毛细血管充盈时间仍属正常,但肌已发生缺血。若不及时处理，缺血将继续加重，发展为缺血性肌挛缩和坏疽，进行性发展，甚至需要截肢等严重临床并发症。

基于此数据，通过所述第一判断模块402和所述第二判断模块404能够判断骨突部位或病变局部是否与石膏铸件或支具产生了一个持续时间较长且压力较大的力，一旦判断存在这样的力，则说明骨突部位具有产生压疮或病变局部有压迫产生骨筋膜室综合征的风险，此时通过报警单元500及时的报警提醒。

需要说明的是，所述压力阈值和所述时长阈值都会小于真正能够产生压疮或骨筋膜室综合征时的压力值和时长值，这样才能够起到预防的效果。

在本实施例中，根据不同的骨突部位或病变局部、使用石膏铸件或支具者的年龄、性别的综合判断来设定所述压力阈值与时长阈值。

请继续参考图1，在本实施例中，所述电源单元600包括：充电管理模块601、电源本体602以及dc-dc转换模块603，所述充电管理模块601与所述电源本体602电连接，所述电源本体602与所述dc-dc转换模块603，所述dc-dc转换模块603分别与所述运算单元200、a/d转换单元300、数据处理单元400以及报警单元500连接。

在本实施例中，所述报警单元500包括蜂鸣器。采用蜂鸣器能够产生较为清晰的报警声响，具有很到的报警提醒效果，另外蜂鸣器的耗能较小且成本较低，具有很好的实用效果。

在本实施例中，还包括：终端接收单元700，所述终端接收单元700与所述数据处理单元700连接，用于接收所述数字信号，将所述数字信号进行处理显示；所述终端接收单元700包括：手机端701与服务器端702。

所述手机端701可以将接受到的数字信号通过软件资料与医生临床或科研系统连接共享，数据采用时间点x轴、压力值y轴显示，并整合转化成坐标图进行显示，同时压力值过高且持续时长较长时也会进行报警提示。

另外，若需要调整压力阈值或时长阈值时，也可以通过所述手机端701发送指令进行至所述数据处理单元400进行更改。

在本实施例中，所述终端接收单元700与所述数据处理单元400通过通讯单元800连接。

在本实施例中，所述通讯单元800采用无线通讯。如蓝牙或wifi网络。

在本实施例中，还包括：数据存储单元900，与所述数据处理单元400连接，用于存储所述数字信号。通过所述数据存储单元900能够对所述数字信号进行存储备用。

基于上述，本发明具有的优点在于：能够及时对石膏铸件或支具过程产生的压力进行监测，并且在判断可能发生压疮或骨筋膜室综合征时发出警报，起到提醒预防的效果。另外，通过客观准确的数据监测取代以往的主观臆断，使得不具备医学知识背景的患者及其家属可以做到早发现，减少因护理不当而导致的并发症发生。

相应的，本发明实施例中还提供了一种石膏或支具中预防压疮和骨筋膜室综合征的方法，请参考图3，包括：

s10:获取骨突部位或病变局部的压力变化；

s20:对获取的所述压力变化进行处理，判断是否存在产生压疮或骨筋膜室综合征的风险，当判断存在产生压疮或骨筋膜室综合征风险时发出警报。

在本实施例中，对获取的所述压力变化进行处理的方法包括：将获取的所述压力变化转换为对应的压电电荷；对所述压电电荷进行运算处理，获取电压信号；将所述电压信号转化为数字信号。

在本实施例中，判断是否存在产生压疮或骨筋膜室综合征的风险的方法包括：提供压力阈值；将所述数字信号与所述压力阈值进行对比，当有连续的所述数字信号大于所述压力阈值时，产生连续所述数字信号所持续的时长信号；提供时长阈值；将所述时长信号与所述时长阈值进行对比，当所述时长信号大于所述时长阈值时，产生报警信号。

在本实施例中，将获取的所述压力变化转换为对应的压电电荷的方法包括：提供压力传感组件，当骨突部位或病变局部与所述压电传感单元作用产生压力变化时，所述压力传感单元产生对应的压电电荷。

在本实施例中，对所述压电电荷进行运算处理，获取电压信号的方法包括：提供运算单元，所述运算单元对产生的所述压电电荷进行运算处理，获取所述电压信号。

在本实施例中，将所述电压信号转化为数字信号的方法包括：提供a/d转换单元，所述a/d转换单元将所述电压信号转换为数字信号。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。