脊柱关节减压测控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种脊柱关节减压测控系统，包括指压力测量及控制模块、患者状态实时监控模块、牵引力测控及床面控制模块和上位机模块。通过控制指压机构、牵引机构和牵引床的电机的运动实现人体颈部、腰踝部牵引减压功能、关节、穴位的按压和振动按摩减压的控制。并且在控制过程中对患者的心率进行实时监测反馈患者的状态，一旦发生异常情况，立刻将异常情况通过无线通信方式发送至上位机模块，上位机模块调整控制方案，再发出新的控制指令，从而保证了整个脊柱关节减压系统的自动、安全运行。

【技术实现步骤摘要】
脊柱关节减压测控系统
本专利技术涉及脊柱关节治疗控制领域，尤其涉及一种脊柱关节减压测控系统。
技术介绍
现代人由于工作、学习和娱乐等常常久坐于电脑前，颈椎、腰椎疾病患者越来越多，有数据表明，在中国，颈椎、腰椎病的发病率高达25％，并呈逐年上升趋势，上亿人为颈椎病引起的疼痛、肢体麻木等症状所困扰，对于患者来说，不开刀就能缓解和治愈病症的治疗方法当然是最理想的方法。中国自古就运用推拿按摩方法治疗跌打损伤，并逐步发展形成了中医的推拿学科。推拿属中医外治范畴，是由按摩师根据患者具体的病情、运用各种手法技巧，如按、摩、推、拿、揉、颤、打等在患者身体特定的部位或穴位上施力，这种力可以转换成各种能量，并渗透到人体改变系统机能，达到治疗效果。对于颈椎、腰椎疾病患者来说，中医推拿按摩治疗病患的实质就是减轻其脊柱压力。这种压力的减轻既可以靠按压的方式实现，也可以靠牵引的方式实现。但这种治疗效果完全取决于按摩师的经验和技术水平，其按摩的力道全凭感觉。在高度现代化发展的今天，利用现代测控技术，准确又科学地进行脊柱减压就变得非常有必要，但是现有技术在对于人体颈部、腰踝部等部位的牵引减压治疗装置的控制系统的控制精度不高，自动控制程度还有欠缺，另外，目前现有技术缺乏减压系统的模块化设计，不便系统的功能组合和扩展。尤其是牵引床的床面转角的控制方面以及对施加在患者身体颈部、腰踝等部位的压力机构的工作状态不能精确的控制，时常出现施加在患者身体上的力度值不够达不到治疗的效果，或者施加在患者身体上的力过大，使患者疼痛过渡造成危险的现象。
技术实现思路
根据现有技术存在的问题，本专利技术公开了一种脊柱关节减压测控系统，包括：对实施在患者脊柱上的指压机构的压力值和指形压头机构的温度进行检测以及对实施在患者身体上振动按摩机构的按摩频率进行控制并将检测到的数据信息输出的指压力测量及控制模块；接收所述指压力测量及控制模块传送的数据信息、对人体进行牵引治疗的两路腰踝部牵引和一路颈部牵引的牵引力进行测量和控制以及对牵引床的升降电机进行控制的牵引力测控及床面控制模块；对患者的心率状况进行实时监测、判断患者是否出现异常情况并将判断结果输出的患者状态实时监控模块；该系统还包括存储有不同患者的治疗方案信息、患者的资料信息和治疗参数信息的上位机模块，所述上位机模块接收所述患者状态实时监控模块传送的数据信息、根据患者的患病资料制定相应的治疗方案输出治疗的控制参数、对牵引力测控及床面控制模块的工作进行实时监控。所述上位机模块接收患者状态实时监控模块传送的数据信息，当监控到异常状况时按一定方式对治疗方案进行调整，并对控制参数进行相应调整。所述牵引力测控及床面控制模块包括用于检测牵引力大小的拉力传感器和牵引连接装置，所述牵引连接装置包括安装在所述拉力传感器一端的封闭式圆环、安装在拉力传感器另一端具有开口的圆环I和固定安装在牵引支架上具有开口的圆环II；当对患者进行牵引治疗时，将所述拉力传感器一端的封闭式圆环套入牵引支架上的圆环II中，将牵引绳穿入所述拉力传感器另一端的圆环I中进行牵引力的测量。所述牵引力测控及床面控制模块对牵引床的床面倾角进行控制时：根据牵引床的结构参数和牵引床的电机转速参数计算出牵引床的转动角度对应电机的升降时间，根据控制电机的升降时间控制牵引床的转动角度。所述患者状态实时监控模块对患者的心率状况进行实时监测时，采用移动平均值数字滤波方法以心率的移动平均值作为心率测量的输出值，当心率值超过设定的阈值时将该异常信号发送至上位机模块，所述牵引力及床面测量控制模块根据上位机模块的指令调节施加在患者身体上的指压机构或牵引机构将施加力数值下降一定时间后再恢复本次治疗方案的初始力值进行治疗，如果患者状态实时监控模块检测到患者的心率仍为异常状态时则确定下调本次理疗的施加力数值。所述指压力测量及控制模块对实施在患者脊柱上的指压机构、振动按摩机构和环形移动机构的控制电机进行实时控制；所述指压力测量及控制模块包括对称安装在指压机构的压轴轴线的两侧用于测量对患者的脊柱施加的压力的两个同型号的传感器I和传感器II，测量状态下：对患者的脊柱施加的压力值为所述两个同型号的传感器I和传感器II测得的力值之和。所述指压力测量及控制模块还包括设置在指形压头机构内的电热丝和检测指形压头机构工作温度的薄膜热电阻，指形压头机构为中空结构，所述薄膜热电阻安装在指形压头机构空心部分的底端。所述上位机模块采用触摸屏控制方式对医生的指令信息进行人机交换，将确定的对患者的治疗方案通过无线通信方式传送至牵引力测控及床面控制模块；上位机模块至少包括手动控制单元、自动控制单元、数据接收单元和数据库管理单元；医师通过手动控制单元的操作选择按键对牵引力测控及床面控制模块的牵引力、牵引角度、按压力、按摩频率参数进行选择和控制；所述自动控制单元包括治疗预案模块和专家系统模块，所述治疗预案模块存储有已就诊患者的病例信息和治疗方案信息，所述专家系统模块根据新患者的病例信息制定治疗方案；所述数据接收单元接收所述指压力测量及控制模块和患者状态实时监控模块传送的数据信息并将该信息传送至数据库管理单元。所述指压力测量及控制模块对按摩频率进行控制时采用脉冲宽度调制方式控制振动按摩电机的工作频率。所述牵引力测控及床面控制模块与指压力测量及控制模块、牵引力测控及床面控制模块与上位机模块、患者状态实时监控模块和上位机模块采用无线通信方式进行数据通信。该系统还包括紧急按钮模块，所述紧急按钮模块与牵引力测控及床面控制模块采用无线通信方式进行数据通信。由于采用了上述技术方案，本专利技术提供的一种脊柱关节减压测控系统，通过控制指压机构、牵引机构和牵引床的电机的运动实现人体颈部、腰踝部牵引减压功能、关节、穴位的按压和振动按摩减压的控制。在对关节和穴位的按压以及振动按摩的同时，还可通过对电热丝的加热控制，使指形压头的温度保持在略高于人体体表温度，以提高按压和振动按摩的舒适度。并且在控制过程中对患者的心率进行实时监测反馈患者的状态，一旦发生异常情况，立刻将异常情况通过无线通信方式发送至上位机模块，上位机模块调整控制方案，再发出新的控制指令，从而保证了整个脊柱关节减压系统的自动、安全运行。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术控制系统的结构示意图；图2为本专利技术中牵引力测控及床面控制模块的工作示意图；图3为本专利技术中薄膜热电阻的安装示意图。图4为本专利技术中上位机模块的模块示意图。图5为指压力测量及控制模块的部分结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：如图1所示的一种脊柱关节减压测控系统，用于颈椎、腰椎疾病患者的脊柱减压治疗，减压方式包括仿形手指按压式减压，颈部牵引、腰踝部牵引拉伸式减压以及振动式按摩和加热的控制，包括指压力测量及控制模块3、患者状态实时监控模块4、牵引力测控及床面控制模块1和上位机模块2。各个模块之间采用无线通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脊柱关节减压测控系统，其特征在于包括：对实施在患者脊柱上的指压机构的压力值和指形压头机构的温度进行检测以及对实施在患者身体上振动按摩机构的按摩频率进行控制并将检测到的数据信息输出的指压力测量及控制模块；接收所述指压力测量及控制模块传送的数据信息、对人体进行牵引治疗的两路腰踝部牵引和一路颈部牵引的牵引力进行测量和控制以及对牵引床的升降电机进行控制的牵引力测控及床面控制模块；对患者的心率状况进行实时监测、判断患者是否出现异常情况并将判断结果输出的患者状态实时监控模块；该系统还包括存储有不同患者的治疗方案信息、患者的资料信息和治疗参数信息的上位机模块，所述上位机模块接收所述患者状态实时监控模块传送的数据信息、根据患者的患病资料制定相应的治疗方案输出治疗的控制参数、对牵引力测控及床面控制模块的工作进行实时监控。

【技术特征摘要】
1.一种脊柱关节减压测控系统，其特征在于包括：对实施在患者脊柱上的指压机构的压力值和指形压头机构的温度进行检测以及对实施在患者身体上振动按摩机构的按摩频率进行控制并将检测到的数据信息输出的指压力测量及控制模块；接收所述指压力测量及控制模块传送的数据信息、对人体进行牵引治疗的两路腰踝部牵引和一路颈部牵引的牵引力进行测量和控制以及对牵引床的升降电机进行控制的牵引力测控及床面控制模块；对患者的心率状况进行实时监测、判断患者是否出现异常情况并将判断结果输出的患者状态实时监控模块；该系统还包括存储有不同患者的治疗方案信息、患者的资料信息和治疗参数信息的上位机模块，所述上位机模块接收所述患者状态实时监控模块传送的数据信息、根据患者的患病资料制定相应的治疗方案输出治疗的控制参数、对牵引力测控及床面控制模块的工作进行实时监控；所述牵引力测控及床面控制模块包括用于检测牵引力大小的拉力传感器和牵引连接装置，所述牵引连接装置包括安装在所述拉力传感器一端的封闭式圆环、安装在拉力传感器另一端具有开口的圆环I和固定安装在牵引支架上具有开口的圆环II；当对患者进行牵引治疗时，将所述拉力传感器一端的封闭式圆环套入牵引支架上的圆环II中，将牵引绳穿入所述拉力传感器另一端的圆环I中进行牵引力的测量。2.根据权利要求1所述的脊柱关节减压测控系统，其特征还在于：所述牵引力测控及床面控制模块对牵引床的床面倾角进行控制时：根据牵引床的结构参数和牵引床的电机转速参数计算出牵引床的转动角度对应电机的升降时间，根据控制电机的升降时间控制牵引床的转动角度。3.根据权利要求1所述的脊柱关节减压测控系统，其特征还在于：所述患者状态实时监控模块对患者的心率状况进行实时监测时，采用移动平均值数字滤波方法以心率的移动平均值作为心率测量的输出值，当心率值超过设定的阈值时将该异常信号发送至上位机模块，所述牵引力及床面测量控制模块按照上位机模块的指令调节指压机构或牵引机构施加在患者身体上的力值，将施加力数值下降一定时间后再恢复本次治疗方案的初始力值进行治疗，如果患者状态实时监控模块检测到患者的心率仍为异常状态时则确定下调本次理疗的施加...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄彬，苑宇，姚世选，李萍，张军，杜杰，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21