一种基于物联网技术的智能压力治疗仪系统的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种基于物联网技术的智能压力治疗仪系统。

背景技术：

为了防止病人肌肉萎缩，防止肌肉纤维化，加强肢体含氧量，空气波压力治疗仪通过多个气囊有序反复充气和放气，对人体部位进行反复的挤压，实现被动均匀的按摩，可以起到加速血液中的代谢废弃物、炎症因子、致痛因子的吸收，促进血液和淋巴的流动以及改善微循环的作用。空气波压力治疗仪的适应群体非常广泛，如久坐久站的人、老年人、肢体疼痛及水肿的人都可以使用压力治疗仪进行康复治疗，被广泛应用于临床治疗与康复中。

然而，目前市面上的空气波压力治疗仪在使用中不够智能，具体有以下弊端：

普通的压力治疗仪的气囊套内部有多个气囊腔，每个气囊腔通过压线隔离，当压力治疗仪工作时，压线附近的区域无法得到充分的按压；普通的压力治疗仪的规格固定，病人的肢体长短与粗细各异，较为瘦小的患者进行治疗时，气囊内表面对病人的压力较小，治疗效果大打折扣，较为强壮的病人进行治疗时，气囊对患者的初始压力不为零，工作压力大于目标值，较大的超调压力会影响治疗效果，甚至对病人的健康产生影响。

普通的压力治疗仪的操作功能较为单一，只能通过简单的参数设置进行治疗；普通的压力治疗仪在使用时，往往接触的病人群体较大，若不具备身份识别功能，那么不同的病人使用时，容易导致病人受其他病人的治疗方案影响，出现过度治疗或欠治疗的情况，达到适得其反的治疗效果；当出现病人在异地使用仪器或使用多台仪器时，普通的压力治疗仪无法调取病人的治疗记录及参数，每次使用时需要对患者的治疗参数进行设置，增大了医护人员及病人自身的工作量，效率较低；普通的压力治疗仪没有数据处理功能，在每位病人使用后，无法针对其治疗数据，导出健康报表，不能充分判断自身治疗情况。

压力治疗仪不能在电磁强度超过允许的范围内的环境工作，普通的压力治疗仪通常没有电磁强度检测装置，导致无法确保电磁环境的安全，影响治疗效果及仪器安全；由于气囊损坏或管道漏气，当普通的压力治疗仪出现工作压力明显异常时，病人或医护人员可以通过肉眼观察判断仪器是否出现故障，若气压出现不易通过肉眼察觉的异常，病人或医护人员往往无法及时发现故障，从而影响治疗效果，可靠性及安全性低；普通的压力治疗仪无法进行病人与医疗平台（或医生）的远程实时信息共享，降低了病人的治疗效率；普通的压力治疗仪出厂后，仅有固定的一套治疗系统，无法对软件进行升级、功能扩展，无法使仪器满足日益增加的治疗需要。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于物联网技术的智能压力治疗仪系统，以克服上述弊端。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提高空气波压力治疗仪的智能化水平。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于物联网技术的智能压力治疗仪系统，所述系统包括：智能压力治疗仪，所述智能压力治疗仪包括气囊装置，所述气囊装置包括至少一个气囊单元，其中相邻的气囊单元之间可拆卸连接，以使所述气囊装置具有可变的整体尺寸；与所述气囊单元对应的气管；及主机，所述主机包括主控单元、触摸显示屏、电源系统、气缸系统、第一通信系统、存储系统、感知系统、安全报警系统，所述主机的气缸系统通过对应的气管与所述气囊单元分别可拆卸连接；云端管理平台，所述云端管理平台包括第二通信系统、信息处理储存系统、云端数据库系统、故障检修系统；终端设备，所述终端设备包括手机、平板电脑、笔记本电脑、台式机中的一种或多种，所述终端设备具有第三通信系统；所述智能压力治疗仪、云端管理平台和终端设备相互之间可通过所述第一通信系统、第二通信系统、第三通信系统实现数据交换。

进一步地，所述感知系统包括霍尔传感器、摄像头传感器、指纹识别传感器中的一种或多种，所述霍尔传感器用于感知环境的电磁强度，所述摄像头传感器和指纹识别传感器用于感知使用者的生物特征。

进一步地，所述相邻的气囊单元之间采用卡扣结构连接。

进一步地，所述终端设备可通过app、小程序和网页中的至少一种向所述云端管理平台和/或所述智能压力治疗仪发送/接收数据或指令。

进一步地，所述气囊单元包括气囊防护层、多个气囊、设置在相邻气囊之间靠近所述气囊单元内侧的填充部，所述气囊防护层由耐磨可拉伸材料制成，所述填充部由硬性材料制成，以使所述气囊单元具有大致平缓的表面。

进一步地，所述气囊单元内部设置有压力传感器，所述气囊单元内表面设置有接触传感器。

进一步地，所述第一通信系统、第二通信系统、第三通信系统包括wifi模块、蓝牙模块、zigbee模块、gprs模块、移动通信模块中的一种或者多种。

进一步地，所述生物特征包括指纹、人脸识别。

进一步地，所述终端设备可与多台不同的智能压力治疗仪实现数据交换。

进一步地，所述智能压力治疗仪可与多台不同的终端设备实现数据交换。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的智能压力治疗仪具有id登录、指纹识别、面部识别的功能，增加了身份识别的多种方法；

2、本发明提供的智能压力治疗仪的气囊装置可以根据病人肢体的长度以及粗细进行子单元的数量以及工作气压的选择，避免了气囊对外压力的不均匀性；

3、本发明提供的智能压力治疗仪系统可以通过终端设备以及云端管理平台进行信息的实时共享，也可以根据病人的治疗数据生成健康报表，数据可供病人、病人家属、医护人员进行查询。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的气囊装置示意图；

图2是本发明的一个较佳实施例的气囊子单元的纵向剖视图；

图3是本发明的一个较佳实施例的气囊单元之间的连接结构图；

图4是本发明的一个较佳实施例的智能压力治疗仪系统所涉及到的信息互联图；

图5是本发明的一个较佳实施例的智能压力治疗仪系统运行前的流程示意图；

图6是本发明的一个较佳实施例的智能压力治疗仪系统运行中的流程示意图；

图7是本发明的一个较佳实施例的智能压力治疗仪系统运行结束后的流程示意图；

图8是本发明的一个较佳实施例的智能压力治疗仪系统的治疗及设备信息获取与分析流程图。

其中，1-气囊主单元，2-气囊子单元，3-连接结构，4-气囊，5-气囊防护层，6-硬性塑料填补物，7-压力传感器，8-接触传感器，9-按钮，10-弹簧。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

实施例1：

如图1所示，本发明提供的智能压力治疗仪的气囊装置采用气囊主单元1和气囊子单元2通过连接结构3（图3中示出）拼接而成，气囊4的防护层5由耐磨性良好且具有一定的可拉伸性的材料组成，不限于皮料、布料、麻料等；气囊4与气囊4之间靠近气囊单元内侧（使用时施加在病人身体表面上）存在硬性塑料填补物6，不限于硬性塑料、金属、橡胶等，用以填补气囊边缘空缺部分，可使气囊单元具有大致平缓的表面，用以确保气囊对外压力的均匀性；气囊子单元的纵向剖视图如图2所示，这样的结构使得每一节气囊子单元2内部使用1-2个压力传感器7即可；气囊主单元1内部设置有四个压力传感器7，位置分布如图1所示；每个气囊子单元2内部均有两个压力传感器7，分别位于气囊4内侧的上方与下方，用于检测气囊4的实时气压，为智能压力治疗仪内部的主控单元（mcu）提供采样信号，可以在确保病人的身体健康的前提下，保证较好的治疗效果；气囊单元的内表面设置有接触传感器8，用以检测气囊装置是否正常工作；

气囊子单元2的数量根据病人的实际肢体长度与围长决定，气囊主单元1与气囊子单元2之间的连接结构3如图3所示，其采用卡扣式连接结构，便于拆卸安装，以使气囊装置具有可变的整体尺寸；倘若病人较瘦，仪器可以根据病人的实际情况，在开始状态时，就预注入一定量的气体，后续治疗以此状态为基础进行；倘若病人较胖，由于气囊周围材料的可拉伸性，病人的肢体仍可以套入，但此时初始压力不为零，系统后续的运行需要考虑此压力，以提供合适的气压，使病人得到最优的治疗效果。

气囊子单元2的安装或拆卸的步骤如下：同时按下位于气囊子单元2末端的按钮9，使得弹簧10致动，以将子单元安装或者拆解之后，松开按钮9，即完成气囊子单元2的安装或拆卸。

实施例2：

如图4所示，本发明提供的智能压力治疗仪、相关人员、终端设备、云端（一体化医疗健康）管理平台之间共同构成了基于物联网技术的智能压力治疗仪系统，四者均可实现信息交互。

智能压力治疗仪包括气囊装置、气管以及由主控单元、触摸显示屏、电源系统、气缸系统、通信系统、存储系统、安全报警系统等组成的主机；气囊装置通过气管连接到主机的气缸系统；主机内部设置有霍尔传感器、摄像头传感器、指纹识别传感器等；云端管理平台包括通信系统、信息处理储存系统、云端数据库系统、故障检修系统等；终端设备包括可运行配套app、小程序、网页的手机、ipad、电脑。

智能压力治疗仪、终端设备、云端管理平台的通信系统包括wifi模块、蓝牙模块、zigbee模块、gprs模块、移动通信模块等。

针对病人及其家属：病人及其家属可以通过登录id、控制仪器启停、设置相关参数来操控智能压力治疗仪，实现人、物互联；如医护人员不在身边，恰恰此时急需调整参数，但自身由于气囊的包裹，无法移动，病人及其家属也可以通过终端设备远程对智能压力治疗仪进行启停和参数设置等操作；病人还可以通过智能压力治疗仪或终端设备直接生成治疗记录、健康报表等，与云端管理平台直接进行信息反馈与交流，通过平台提供的智能算法，对自身的治疗方案、治疗记录等进行评估；

针对医护人员：医护人员可以在手机app中添加一台或多台仪器，直接获取“一对多”的治疗数据并进行医学分析，调整不同病人的治疗方案，不会因为病人的数量多而造成医护人员的负荷过大，导致降低效率；

针对厂家：厂家获取设备信息后，销售人员可以从设备信息中了解治疗仪在不同场合的使用频次，如在医院中的使用频次较高，而在私人家中的使用频次较低，这样可以针对性的对治疗仪销售方案进行改进；维护人员可以以此分析故障信息，进而对仪器的可靠性做进一步加强与提升。

针对智能压力治疗仪：智能压力治疗仪也可以通过终端设备远程向病人输出根据治疗记录和健康报表反馈回的调整方案，进一步辅助医护人员加强治疗工作的效果；智能压力治疗仪还可以向云端管理平台传输本设备的数据以及故障信息，提高厂家销售、完善仪器的效率；

针对云端管理平台：在病人允许的前提下，可以对智能压力治疗仪进行远程调试以及系统升级，方便一些特殊群体，如老人、残障人士等使用智能压力治疗仪；云端管理平台也可以与病人通过app进行信息交流。

实施例3：

本发明的一种基于物联网技术的智能压力治疗仪的使用流程及方法，包括以下步骤：治疗前期准备工作环节、治疗仪使用运行环节、治疗后的仪器关闭环节、治疗及设备信息获取与分析环节；

其中，如图5所示，治疗前期的准备工作环节为：

1)基于物联网技术的智能压力治疗仪首次开机，配置基础仪器参数，如时间、定位、语音提醒方式等基础设置，此过程无需联网。

2)在开机并设置基础参数后，嵌入霍尔传感器的智能压力治疗仪马上自动检测仪器所处环境的电磁强度，若电磁强度符合仪器额定标准，则可视化触控界面上的“电磁强度达标”指示灯绿灯亮起；若所处环境有强电磁干扰，如ct治疗仪等大功率电磁设备，则可视化触控界面上的“电磁强度达标”指示灯红灯亮起，并闪烁，提示此时仪器的脉冲治疗功能无法正常使用，压力治疗仪被锁死。

3)若环境电磁强度达标，系统自动检测网络是否连接、已连接的网络是否可以联网，若系统检查到仪器无法联网，系统会提示使用者此时使用数据（治疗记录、健康报表等）仅能存储在仪器本身的内存中，无法实时上传到云端管理平台；若系统检查到可以正常联网，则设备继续正常运行。

4)当设备网络状态正常时，使用者首次使用，通过智能压力治疗仪的可视化触控界面注册自己的id，并且可以录入指纹，以防止在忘记账号密码的情况下可以使用指纹登录系统，同时该id的账号信息上传到云端管理平台的终端服务器，进行记录。

5)使用者根据账号/指纹登录系统，若为首次使用，则账号信息内无治疗记录；若非首次使用，则进行治疗方案的设定，并可以选择保存/不保存治疗方案，以便下次同一个id登录时可以直接选择上次的治疗方案，简化治疗操作流程。

如图6所示，智能压力治疗仪使用运行环节为：

1)病人进行智能压力治疗仪的穿戴，智能压力治疗仪中的皮肤接触传感器检测气囊是否已经接触皮肤，若检测到有接触异常存在，则通过扬声器警报及屏幕画面共同提示病人治疗仪未穿戴正确；若各接触传感器未检测到异常，则可以根据病人需要，马上开始脉冲治疗。

2)在智能压力治疗仪的使用过程中，压力传感器实时检测工作气压，当出现气压不足/超压时，马上触发可视化操作界面的警报，提示病人立刻停止使用。同时，为了提高仪器使用效率，故障信息通过wifi实时传输到云端管理平台的终端服务器，维修人员即时与使用者取得联系（电话/微信），并进行维修动作；工作气压正常，病人继续持续使用治疗仪。

3)病人/专业人士在使用智能压力治疗仪时可以通过配套的手机app对仪器进行启停操控。

如图7所示，治疗后的仪器关闭环节为：

1)智能压力治疗仪执行治疗结束的操作后，智能压力治疗仪导出治疗数据，仪器内部生成健康报表；

2)关闭智能压力治疗仪并切断电源后，用户根据治疗结束是否为意外关闭；判定为意外关闭之后，系统重新开机，用户登录id，可以查看意外关闭仪器之前的治疗信息；判定为非意外关闭之后，治疗仪使用结束。

如图8所示，治疗及设备信息获取与分析：

1)设备信息的获取与分析

治疗过程结束后，设备信息可以由两种方法获取，第一种是由仪器的内存卡直接导出设备信息；第二种是由治疗仪配套的app导出设备信息。厂家获取设备信息后，销售人员可以从设备信息中了解治疗仪在不同场合的使用频次，如在医院中的使用频次较高，而在私人家中的使用频次较低，这样可以针对性的对治疗仪销售方案进行改进；维护人员可以以此分析故障信息，进而对仪器的可靠性做进一步加强与提升。

2)治疗过程结束后，治疗信息同样可以由仪器的内存卡直接导出设备信息及治疗仪配套的app导出设备信息两种方法获取。包括如使用时长、压力值、频次等参数的导出，并可以分别点击仪器侧和移动侧（手机/网页等）“健康报表”按钮进行健康报表的生成。医护人员可以在手机app中添加一台或多台仪器，直接获取“一对多”的治疗数据并进行医学分析，调整不同病人的治疗方案，不会因为病人的数量多而造成医护人员的负荷过大，导致降低效率。病人导出健康报表后，可以选择直接与医护人员进行沟通或将健康报表上传至云端管理平台，通过平台提供的算法，进行疗效分析，从而高效率的调整治疗方案。病人家属若出现无法亲自到医院来获取治疗信息及与医护人员沟通的情况，则同样可以通过下载app添加病人所使用的设备，来获取治疗信息或与医护人员进行交流。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。