一种康复周期数据的监控系统及监控方法与流程

本发明涉及互联网医疗技术领域，特别涉及一种康复周期数据的监控系统及监控方法。

背景技术：

目前面向脑损伤康复作业，已完成基于运动康复训练和虚拟现实技术的肢体运动智能康复机器人整机研发，并开展临床验证。但是，现有的技术在手功能康复方面还是鸡肋，没有先进的设备去帮助手功能瘫痪患者的康复，更多的还是介于OT训练中治疗师手把手的按摩训练，这样的做法既费时，又费人力。

现有的仿生康复机器手可采集患者的相关数据并上传到PC（个人电脑），PC处理数据后反馈控制指令来驱动康复设备动作，以实现手指抓握和伸张。但是，由于只能通过数据线上传到PC，数据线接口松动或接触不良会影响驱动效果，且数据线的长度限制了仿生康复机器手的使用距离。

另外，现有的移动医疗技术，更多的是限于可穿戴设备技术，只能对一些基本的生理特征进行检测。但是在康复界真正能实现康复效果的并不是穿戴设备，而是更多较为大型的临床设备。患者在医院通过临床设备进行康复训练时，相关训练信息和数据只能保存在临床设备上，不能通过网络实现资源共享。目前针对这类临床设备的移动平台技术国内暂不成熟，无法解决患者在医院康复治疗后的后期回访问题。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种康复周期数据的监控系统及监控方法，以解决康复设备不能提供数据进行后期回访的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

康复周期数据的监控系统，其包括：康复设备、远程服务器和移动应用终端；

所述康复设备用于创建患者病历，控制患者手部运动及采集手部的动作参数和肌电信号并无线上传至远程服务器；远程服务器将动作参数和肌电信号存储至对应的患者病历中；移动应用终端与远程服务器通讯，用于查询患者病历和康复指引信息，与医生实现在线互动。

所述的康复周期数据的监控系统中，所述康复设备包括：仿生康复机器手、生物电采集模块、数据处理器、无线数据收发模块和PC机；

仿生康复机器手，用于根据主动控制指令和被动控制指令驱动患者手腕和手指运动；

生物电采集模块，用于通过仿生康复机器手采集患者手部的动作参数，通过电极采集肌电信号，传输控制指令给仿生康复机器手；

数据处理器，用于接收无线数据收发模块传输的主动控制指令并传输给生物电采集模块；及根据肌电信号计算附加力矩并转换成对应的被动控制指令给生物电采集模块，将附加力矩传输给无线数据收发模块；

PC机，用于注册患者信息并创建患者病历，将输入的运动参数转换成主动控制指令；及将无线数据收发模块传输的附加力矩转换成对应的运动参数并上传至远程服务器；

无线数据收发模块，用于与PC机进行数据、指令的无线传输。

所述的康复周期数据的监控系统中，所述PC机包括：

注册单元，用于注册患者账户、存储患者信息；

病历单元，用于根据患者信息创建患者病历并存储治疗信息；

控制单元，用于将输入的运动参数转换成主动控制指令，将无线数据收发模块传输的附加力矩转换成对应的运动参数并上传至远程服务器。

所述的康复周期数据的监控系统中，所述PC机还包括：

医生单元，用于将患者病历和治疗信息分配至对应的医生终端存储。

所述的康复周期数据的监控系统中，所述移动应用终端包括：

信息管理模块，用于登录账户，从远程服务器中调取并显示患者的病历、治疗信息和康复指引信息；

咨询模块，用于将患者提问的文字打包上传至远程服务器中，获取远程服务器中的答复内容并显示；

互动模块，用于检测一医生的聊天图标被点击时，创建包括患者与所选医生的聊天界面，进行在线互动。

所述的康复周期数据的监控系统中，所述远程服务器还用于验证移动应用终端的功能权限，验证已经注册才有权调取并显示患者的病历、治疗信息和康复指引信息。

所述的康复周期数据的监控系统中，所述远程服务器还用于验证移动应用终端的请求权限，响应有权的用户请求并反馈对应的请求数据。

一种采用所述的康复周期数据的监控系统的监控方法，其包括：

步骤A、康复设备用于创建患者病历，控制患者手部运动及采集手部的动作参数和肌电信号并无线上传至远程服务器；

步骤B、远程服务器将动作参数和肌电信号存储至对应的患者病历中；

步骤C、移动应用终端与远程服务器通讯，用于查询患者病历和康复指引信息，与医生实现在线互动。

相较于现有技术，本发明提供的康复周期数据的监控系统及监控方法，通过康复设备创建患者病历，控制患者手部运动及采集手部的动作参数和肌电信号并无线上传至远程服务器、存储在对应的患者病历中；移动应用终端与远程服务器通讯，查询患者病历和康复指引信息，与医生进行在线互动。本发明通过采集患者训练过程中的动作参数和肌电信号并上传至远程服务器存储，后续患者可通过移动应用终端在远程服务器中查询相关数据和康复指引信息，解决了医院二级随访难和患者院外康复指导不方便的问题。

附图说明

图1为本发明康复周期数据的监控系统较佳实施例的结构框图。

图2为本发明康复周期数据的监控系统中PC机的结构框图。

图3为本发明康复周期数据的监控系统中移动应用终端的结构框图。

图4为本发明移动应用终端与远程服务器的通讯示意图。

图5为本发明康复周期数据监控方法较佳实施例的流程图。

具体实施方式

本发明提供的一种康复周期数据的监控系统及监控方法。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明康复周期数据的监控系统较佳实施例的结构框图。如图1所示，所述康复周期数据的监控系统包括康复设备10、远程服务器20和移动应用终端30。所述康复设备10与远程服务器20通信连接，移动应用终端30与远程服务器20通信连接。

所述康复设备10用于创建患者病历，控制患者手部运动（如使患者执行手部张开与抓握运动训练、腕部的屈伸运动训练）及采集手部的动作参数（如弯手指和手腕的曲程度、痉挛度、握力范围、腕部活动角度等）和肌电信号并无线上传至远程服务器20、存储在对应的患者病历中。所述移动应用终端30与远程服务器20通讯，用于查询患者病历和康复指引信息，与医生进行在线互动。通过采集患者训练过程中的动作参数和肌电信号并上传至远程服务器20存储，后续患者可通过移动应用终端30在远程服务器20中查询相关数据和康复指引信息，解决了医院二级随访难和患者院外康复指导不方便的问题。

本实施例中，所述康复设备10包括仿生康复机器手110、生物电采集模块120、数据处理器130、无线数据收发模块140和PC机150。

所述仿生康复机器手110配戴在患者手上，包括手指和手腕的驱动马达、手腕转轴、拇指套孔、四指套孔、前臂护壳和手背护壳等，其具体结构为现有技术。仿生康复机器手110安装在生物电采集模块120上，数据处理器130传输的控制指令（包括主动控制指令和被动控制指令）通过生物电采集模块120传输给仿生康复机器手110来驱动患者手腕和手指运动。所述生物电采集模块120用于通过仿生康复机器手110采集患者手部的动作参数、通过电极采集肌电信号，传输动作参数和肌电信号给数据处理器130，以便后续对手功能的康复效果进行评估。所述数据处理器130一方面用于将无线数据收发模块140传输的数据包解压缩解密获得主动控制指令、并传输给生物电采集模块；另一方面用于根据肌电信号计算出附加力矩并转换成对应的被动控制指令、传输给生物电采集模块，还将附加力矩传输给无线数据收发模块140；其可设置成一独立主机。

本实施例在数据处理器130内部设置无线数据收发模块140，通过无线数据收发模块140与PC机150进行数据无线传输，以解决现有有线传输因数据线接口松动或接触不良会影响驱动效果，且数据线的长度限制了仿生康复机器手的使用距离的问题。所述PC机150用于注册患者信息并创建患者病历，将输入的运动参数转换成主动控制指令并加密压缩成数据包发送给无线数据收发模块140。PC机150还将无线数据收发模块140传输的附加力矩转换成对应的运动参数并上传至远程服务器20存储。

请一并参阅图2，所述PC机150包括：注册单元151、病历单元152和控制单元153。

所述注册单元151用于注册患者账户、存储患者信息。所述患者信息包括姓名、年龄、性别、联系电话等基础信息。病历单元152用于根据患者信息创建患者病历并存储治疗信息；病历包括病因、患病时间、病史等信息；治疗信息包括手部的动作参数、肌电信号、医生设置的运动参数转换成的控制指令、附加力矩转换成的运动参数等。控制单元153完成所有的数据处理和收发，如将输入的运动参数转换成主动控制指令并加密压缩成数据包发送给无线数据收发模块，将附加力矩转换成对应的运动参数并上传至远程服务器等。

由于所述康复设备10是放在医院里的，为了方便医生以后复查，所述PC机150还包括医生单元154；所述数据处理单元153还将病历模块152内的患者病历和治疗信息传输给医生单元154，由医生单元154分配至对应的医生终端存储。相当于将患者病历和治疗信息挂接于主治医生名下，与主治医生进行关联，患者病历和治疗信息会直接分配给对应的医生的电脑。医生即可在其电脑上查询该患者所有的病历和治疗信息，即可进行病历跟踪和反馈。

本实施例中，所述康复设备10的训练包括主动训练和被动训练。所述主动训练即医生操控康复设备10控制患者手部运动，具体为：PC机150将医生设置的运动参数转换成主动控制指令（如驱动手腕或手指转动的角度值，具体是电压信号，仿生康复机器手110中的驱动马达根据对应的电压信号来控制手腕转轴和手指套孔运动，从而带动手腕和手指运动）并加密压缩成数据包、无线发送给无线数据收发模块140。无线数据收发模块140将接收的数据表传输给数据处理器130。数据处理器130将数据包解压缩解密获得主动控制指令、并传输给仿生康复机器手110驱动患者手腕和手指运动。

所述被动训练即根据患者的肌电信号计算出需要提供给患部关节的附加力矩，以附加力矩驱动患部关节产生的角度偏移，具体为：生物电采集模块120采集患者手部的肌电信号。数据处理器130根据患者的肌电信号计算出需要提供给患部关节的附加力矩并存储，根据附加力矩生成对应的被动控制指令并传输给仿生康复机器手110来驱动患部关节产生相应的角度偏移。数据处理器130还将附加力矩通过无线数据收发模块140发送给PC机150， PC机150将附加力矩转换成对应的运动参数并上传至远程服务器20存储。

在进行主动训练和被动训练时，均会采集患者手部的动作参数和肌电信号上传至远程服务器20存储，以了解康复训练时患者的运动状态、便于评估康复状态。

所述移动应用终端30可为患者的手机、平板或电脑等能联网的终端。患者已经在医院（即康复设备的PC机150）注册了账户，移动应用终端30中安装了对应的APP。患者打开APP登录账户，即与远程服务器20通讯。如图3所示，所述移动应用终端30包括信息管理模块310、咨询模块320和互动模块330。

所述信息管理模块310用于登录账户，从远程服务器中调取并显示患者的病历、治疗信息、医生公布的康复指引信息等内容；显示屏上设置有不同内容（即病历、治疗信息、康复指引信息）的图标，点击图标即可显示对应的内容。所述患者还可在APP上发言提问，咨询模块320将患者提问的文字打包上传至远程服务器中，获取远程服务器中的答复内容并显示，患者即可查看。咨询模块320是向所有医生提出问题，而互动模块330则是与专家医生进行虚拟远程面对互动。屏幕上会显示在线的专家的聊天图标，所述互动模块330检测专家的聊天图标被点击时，创建包括患者与所选专家的聊天界面，以实现互动问答。

所述远程服务器20的构建是基于Access（关联式数据库管理系统）、SQL（Structured Query Language，结构化查找语言）、MySQL（关系型数据库）的本地数据库，存储患者的各种信息和数据，符合HIS电子病历格式的治疗过程数据，实现信息存储与交互模块，能提供与远程服务器的数据交互功能。

所述移动应用终端30与远程服务器20通讯方法如图4所示。当患者通过手机App或者Html页面发送一个用户请求给远程服务器20时；如用户登录、此时远程服务器20先验证功能授权，即验证该用户是否已经注册过，若无注册，则无权限访问，若已经注册，则通过验证，可以调取并显示患者的病历、治疗信息和康复指引信息。用户请求传输到远程服务器20的MCV(模型(model)－视图(view)－控制器(controller))架构中，模型(model)层处理数据定义模块，视图(view)层处理用户显示模块，控制器(controller)层处理逻辑算法处理模块，经由三层框架做数据扭转处理，下放到控制器(controller)层的业务逻辑处。此时将用户请求与功能权限进行匹配，验证该用户的请求是否超出权限。需要理解的是，一般患者用户的用户请求包括一般的信息查询（只要成功注册就有权查询）、提问（如只有增删改查自身的信息，咨询专家等权限）；缺少专家权限，如发表论文，回复患者信息等权限。患者只能对有权限的用户请求进行相应响应反馈操作，并反馈对应的请求数据；无权则不响应。验证权限若无超出，则进一步到数据访问层，数据访问层通过CURD(表示创建（Create）、更新（Update）、读取（Retrieve）和删除（Delete）操作)4项操作对远程服务器20的数据库进行操作，并将数据(Data)通过数据层返回值，业务层返回值，MVC(模型(model)－视图(view)－控制器(controller))模板机制返回，最后经由Html或者App显示给用户。

基于上述康复周期数据的监控系统，本发明还提出一种康复周期数据监控方法，如图5所示，所述康复周期数据监控方法包括：

S10、康复设备用于创建患者病历，控制患者手部运动及采集手部的动作参数和肌电信号并无线上传至远程服务器。

S20、远程服务器将动作参数和肌电信号存储至对应的患者病历中。

S30、移动应用终端与远程服务器通讯，用于查询患者病历和康复指引信息，与医生实现在线互动。具体请参加上述实施例。

综上所述，本发明公开的康复周期数据的监控系统及监控方法，通过对已有的康复设备进行改进，实现内部数据无线传送和医生跟踪查询；通过构建复周期数据管理平台（即远程服务器），实现了信息存储及数据的远程交互；通过构建康复周期数据的移动应用终端（如患者的电脑），实现患者病历整合、实时与专家沟通、专业医疗知识实时普及等功能，从而使患者信息不仅能在医院内部信息合理组织与充分共享，还能通过网络无线实时传输康复设备在临床过程中采集的患者信息、治疗过程数据、医生诊断结果，患者借助移移动应用终端查看治疗过程数据、医生诊断结果，及时反馈健康状况。完成智能康复设备和患者在康复周期内数据的双向传输，解决了医院二级随访难和患者院外康复指导不方便的问题。从而实现了基于运动康复训练和虚拟现实技术的智能康复设备研发，并开展临床验证。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。