[发明专利]一种手指矫形器使用状况监测系统

权利要求书

1.一种手指矫形器使用状况监测系统，其特征在于：该系统包括：手指矫形器使用状况监测装置、云服务器、康复医生端和患者端；

所述手指矫形器使用状况监测装置包括：拉伸传感器、连接线、电源模块、NB-IoT模块、微控制器、报警模块和腕带；所述电源模块、NB-IoT模块、微控制器和报警模块集成为一个主控模块，附在腕带上，供患者穿戴于腕部；

所述拉伸传感器附在手指矫形器的弹性牵拉部位，采集弹性牵拉部位的形变数据，并由微控制器转化为关节角度数据；电源模块用于供电；NB-IoT模块用于在云服务器和手指矫形器使用状况监测装置之间建立无线传输通道，将采集的关节角度数据传输至云服务器；微控制器控制各个模块协同工作，当监测到患指关节的角度超出阈值时向报警模块发送报警指令；报警模块在收到报警指令时进行振动报警；

所述康复医生端用于康复矫形专业人员录入患者个人信息和康复计划信息，通过TCP/IP协议将患者个人信息和康复计划信息发送至云服务器；康复计划信息包括：矫形器名称、使用时长和患指康复活动要求；患指康复活动要求包括：康复活动的时间和进行频次、穿戴矫形器时的患指关节初始角度、一次有效的关节活动至少要达到的角度、关节活动角度的阈值；

所述云服务器划分为数据采集层、数据存储层和数据分析层；数据采集层负责手指矫形器使用状况监测装置的连接管理和消息交换；数据存储层存储康复医生端发送的患者个人信息和康复计划信息、手指矫形器使用状况监测装置采集并发送的监测数据；数据分析层布局有康复计划生成模块、使用建议生成模块；

所述康复计划生成模块处理康复医生端发送的康复计划信息，提取患指关节活动角度的阈值发送至手指矫形器使用状况监测装置，并生成康复计划发送至患者端；手指矫形器使用状况监测装置接收云服务器传输的阈值参数，将其存储至微控制器的存储器中；

所述使用建议生成模块处理手指矫形器使用状况监测装置采集并发送的关节角度数据，生成手指矫形器使用建议，发送至患者端；手指矫形器使用建议的内容包括：当日手指矫形器已穿戴时长和建议穿戴时长、过去一小时已进行康复活动的次数以及建议次数、手指矫形器使用视频教程；

所述康复医生端为基于B/S架构开发的Web应用程序，患者端为手机应用软件。

2.根据权利要求1所述的一种手指矫形器使用状况监测系统，其特征在于：所述弹性牵拉部位包括橡皮筋、弹力带和弹簧。

3.根据权利要求1所述的一种手指矫形器使用状况监测系统，其特征在于：所述拉伸传感器由中间层、两个可变形电极、两个封装层和引线组成；中间层和封装层为弹性体薄膜；中间层和两个可变形电极构成一个电容器，其电容大小与拉伸传感器的拉伸形变大小成正相关关系；两个可变形电极的终端引出引线，引线连接至电容转换电路，将电容值转化为电压值进行输出。

4.根据权利要求1所述的一种手指矫形器使用状况监测系统，其特征在于：所述手指矫形器使用状况监测装置的拉伸传感器附在手指矫形器的弹性牵拉部位上，用于采集弹性牵拉部位的形变数据；患者先穿戴好手指矫形器，再通过腕带将装置佩戴在腕部；当患者使用手指矫形器时，矫形器的弹性牵拉部位受到患指牵拉，且其拉伸形变随患指关节角度的增大而增大；通过标定得到关节角度和拉伸传感器输出电压之间的相关关系，并将相关关系写入微控制器，通过拉伸传感器的输出电压得到关节角度的大小。