一种用于孕妇体征监测的智能手环系统的制作方法

本发明属于针对孕妇医疗相关的智能硬件领域，涉及交互设计、人工智能和物联网远程控制，尤其涉及通过手机对应APP让孕妇及时了解自己的体征状况并得到医师的体征评价，会使得患者对自己的身体状况有更加清晰的把握；患者对于医师的评价则有助于医师提高对患者的关怀的设计。

背景技术：

物联网技术和人工智能技术的迅猛发展，这些技术极大的提高了社会的生产效率。也更加人性化的提高了用户体验。在我国，医疗领域目前存在着中国医疗资源不平衡和人们日益增加的健康医疗需求之间的矛盾。而智能医疗硬件、互联网医疗代表医疗行业发展的新方向。也是国家积极引导和支持的的方向。

有关医患矛盾的新闻报道逐渐成为热点，许多地方医院发生了因患者极度不满而引发的医患纠纷，其中纠纷，其中妇女儿童医院中妇产科医疗纠纷最为严重。根据最高法院公布的数，2004年全国法院受理的医疗事故损坏赔偿案件为8854件，之后逐年递增，到2014年已增至19944件，十年来医疗诉讼案数量已翻倍。其中根据件，十年来医疗诉讼案数量已翻倍。其中根据北京、上海广州三地法院判决的数据来看，医疗事故纠纷高发科室普遍为妇产北京、上海广州三地法院判决的数据来看，医疗事故纠纷高发科室普遍为妇产如北京市2013年审理案件中，涉及妇产科的占比年审理案件中，涉及妇产科的占比16.5％。另外，还有13％诉讼案归结为告知说明不充分与9％的医务人员态度有问题。由此可见，患者与医师的交流，并且妇产科须尤其重视与患者的关系。如何缓解愈发严医纠纷，使并且妇产科须尤其重视与患者的关系。如何缓解愈发严医纠纷，使并且妇产科须尤其重视与患者的关系。如何缓解愈发严医纠纷，使妇在诊疗过程中感受到关怀。

孕妇作为医疗领域一个特殊的群体，本身就需要得到特殊的关怀。

针对孕妇医疗领域，目前主要存在以下的一些痛点：

1.医务人员的为患者所做的工作内容很多，但并没有让患者知道，并且由于对患者体征已有一定的判断而不会倾听患者诉说，导致患者感受差，认为没有被重视。

2.孕妇产前需要检测的体征比较多，排队等候叫号时间过长，甚至一等就是一上午，导致心情不愉悦。

3.由于患者有需求，会主动找医师询问护理相关内容，部分对于患者有益但非必要的信息应该为患者提供，首先保证了安全性，便于统一管理，也减少了医师重复作答耽搁的时间。

4.患者会对未公开信息抱有质疑，那么应选择性的将部分信息公开，如手术排位等内容。

5.许多患者及家属需要问路才能找到相应科室。

6.临产等待分娩的过程患者慌乱且数据记录不规范。

7.医师对于患者体征监控易疏忽大意，导致出状况后无据可查，无证可依。

8.医师本身服务意识差。

9.对于突发紧急状况反应速度慢，容易错过最佳诊疗时间。

在当前医患矛盾日益激烈的背景下，而孕妇作为医疗领域一个特殊的群体，本身就需要得到特殊的关怀。这个针对孕妇群体的智能关怀手环就营运而生了。

技术实现要素：

本发明针对目前孕妇在临产时的就诊现状，设计了用于孕妇的智能关怀手环，来改善现有的问题。本发明为一种智能手环装置，内置心率传感器、血压传感器、温度传感器、肌肉电疼痛传感器，能够检测孕妇的生命体征，主要包括血压、心跳、体温以及临产前的疼痛感。并通过物联网技术，将数据上传到云端，医生和患者家属可以实时了解孕妇临产前的一切生命体征，以便医生做出准确的判断和对孕妇的及时的关怀。同时将该智能手环配套的APP客户端，可以通过APP实现挂号候诊、化验排队、医院室内导航等功能。

本发明采用的技术方案为一种用于孕妇体征监测的智能手环系统，该智能手环系统包括智能手环、控制模块、操作端和网络服务端。

智能手环由手环外壳(1)、开关(2)、紧急按钮(3)、LED指示灯(4)、显示屏(5)、卡扣(6)、震动模块(7)、传感器和电源组成，传感器包括心率传感器、温度传感器、血压传感器、肌肉电疼痛传感器。

电源与开关(2)、紧急按钮(3)连接。

开关(2)、紧急按钮(3)、LED指示灯(4)、显示屏(5)、震动模块(7)、传感器和电源均设置在手环外壳(1)上，手环外壳(1)的两端通过卡扣(6)连接，震动模块(7)、传感器均设置在手环外壳(1)的背部，手环外壳(1)的背部与用户手腕接触。

控制模块由控制板、传感器连接端口、LED指示灯连接端口、显示屏连接端口组成。控制板选用AVR单片机主板，其为物联网控制板并且为该智能手环系统的核心控制单元，物联网控制板通过板载串口与ZigBee模块连接；控制板通过传感器连接端口与传感器连接，控制板通过LED指示灯连接端口与LED指示灯(4)连接，控制板通过显示屏连接端口与显示屏(5)连接。

控制板通过ZigBee模块与操作端和网络服务端进行数据交互；

操作端和网络服务端由后台孕妇数据库、医生客户端和孕妇APP组成。

手环外壳(1)的背部的传感器连接端口集成了心率传感器、温度传感器(9)、血压传感器，肌肉电疼痛传感器贴在孕妇腹部，肌肉电疼痛传感器与传感器连接端口通过无线进行交互。传感器连接端口紧贴用户手腕，通过以上传感器来采集数据，并传送给AVR单片机主板，数据处理后，通过无线ZigBee传送到操作端和网络服务端。

通过传感器连接端口监测使用者的心率、体温、血压、疼痛感数值，传感器连接端口的数值同时用显示屏(5)和LED指示灯(4)灯光显示。显示屏(5)用以显示具体数值，LED指示灯(4)灯光表现对应的体征状态，采用这样的设计是由于考虑到患者不愿去注意显示屏(5)时，亦能获悉体征状态。数据会及时传输到手机APP中进行整合记录并传输给医师，使医师方便的了解到患者的体征变化。当监测到体征数值超出正常范围时，震动模块(8)将会震动提醒患者注意，并且LED指示灯(4)灯光提示异常，解锁紧急呼叫按钮(3)，以及时通知医师采取相应措施。传感器端口(7)的疼痛监测是在临产前，由肌肉收缩频率和强度来判断临产时机，反馈机制同正常使用情况。这样亦有助于医师接收到具有连贯性的体征数据，更好的判断患者的体征并进行预判。

AVR单片机作为核心控制器，控制器连接显示屏(5)和LED指示灯(4)的驱动模块，实现显示屏(5)和LED指示灯(4)的指示功能；通过板载模数转换器连接到心率传感器、血压传感器、温度传感器、肌肉电疼痛传感器。

LED指示灯(4)包括数个间列布置的LED灯珠。各LED灯珠用以对体征数值进行表达，以方便孕妇直观了解体征状况；与正常情况下，应反馈的LED灯珠亮40％-80％盏。选择用LED灯珠亮的数量表达而不是由色彩变化表达体征变化，首先是由于数量表达更加精确，其次是考虑到色盲色弱的人群孕妇的使用。

紧急按钮(3)是在手环监测数据出现异常时或者患者身体出现不适的情况下，孕妇主动需求帮助，即可按下该按钮。此时，手环会将求助信息第一时间反馈到对应的医生。这样医生在第一时间就可以接收到求助信息，并采取相应的措施。

对孕妇的关怀网络部分主要包括孕妇数据库、数据处理中心、孕妇客户端APP、医生客户端。

孕妇客户端APP的开始界面包括已有账号登录、用户登录按钮组成。

本发明的突出优点在于：①在设计中运用了人机工程学，表带经过多次优化，使之和手腕的贴合度非常之高，佩戴非常舒适。②考虑到用户为孕妇，可能躺着不方便观看手环的情况，在设计中采用显示屏和显示灯结合的方式，确保用户非常方便的得到手环数据。③在人性化的人机交互，同时APP的配合，方便了医生与孕妇交流，缩短了医生与患者的距离。④独创的医院内部导航服务。非常贴心方便。⑤医生患者的相互评价体系，对患者和医生相互约束，提高了医院的服务水平。⑥建立了孕妇在就诊期间的数据库系统，将采集数据实时存储。

附图说明

图1为本系统的主视图。

图2为本系统的俯视图。

图3为本系统的左视图。

具体实施方式

下面结合附图1-3给出本发明的具体实施方式。

一种用于孕妇体征监测的智能手环系统，该智能手环系统包括智能手环、控制模块、操作端和网络服务端。

下面重点介绍关键部分的使用及实现方法：

1、传感器及数据采集

本智能关怀手环主要采集心跳、血压、体温、疼痛感等四个方面的信息。所以分别采用了心率传感器、血压传感器、温度传感器、肌肉电传感器。心率传感器采集原理为对皮表发射高频光信号，同过采集放射光的强度来判断脉搏的跳动情况，并将脉搏的跳动信号处理成脉冲的形式反馈给AVR单片机主板。血压传感器也是通过采集脉搏的强度并将信号以电压的形式反馈给单片机主板，通过对应的算法，将信号装换为血压数值；温度传感器是非常非常普通且成熟的技术，可以直接实现对体表温度的采集；肌肉电疼痛传感器是采集由腹部的肌肉收缩频率和强度来判断临产时间。

2、电路与控制

系统由AVR单片机作为核心控制器，通过I2C通道连接到LED及屏幕的驱动芯片；通过板载模数转换器连接到血压传感器、温度传感器、肌肉电传感器、心跳传感器；通过板载串口连接到ZigBee模块；LED驱动芯片连接到LED灯。

经过原型实验测试，能够实现数据的采集、报警、上传、云分析等功能。当用户处在正常的状况下的时候，手环表现正常，只是灯亮三到四盏，屏幕显示正常信息。我们测试心跳加速时，随着心跳的增加，灯亮的个数也相应增加，并且向医生发出信息。

配套手环的APP云服务的使用步骤：

用户在购买手环或医院批量装备手环后，手机APP客户端注册成功后，打开手环与手机配对成功后，就可以使用。

进入客户端界面后，选择所在医院，选择主治医生。完善自己的个人信息之后。手环便可以自动的进入工作状态。随时可以在手机客户端查看自己的实体状况，如果遇到紧急情况，及时使用紧急按钮。

客户端APP也提供了孕妇间的交流沟通功能。可以选择附近的孕妇也可以选择年龄相似的进行交流经验。