一種用于孕婦體征監測的智能手環系統的制作方法

本發明屬于針對孕婦醫療相關的智能硬件領域，涉及交互設計、人工智能和物聯網遠程控制，尤其涉及通過手機對應APP讓孕婦及時了解自己的體征狀況并得到醫師的體征評價，會使得患者對自己的身體狀況有更加清晰的把握；患者對于醫師的評價則有助于醫師提高對患者的關懷的設計。

背景技術：

物聯網技術和人工智能技術的迅猛發展，這些技術極大的提高了社會的生產效率。也更加人性化的提高了用戶體驗。在我國，醫療領域目前存在著中國醫療資源不平衡和人們日益增加的健康醫療需求之間的矛盾。而智能醫療硬件、互聯網醫療代表醫療行業發展的新方向。也是國家積極引導和支持的的方向。

有關醫患矛盾的新聞報道逐漸成為熱點，許多地方醫院發生了因患者極度不滿而引發的醫患糾紛，其中糾紛，其中婦女兒童醫院中婦產科醫療糾紛最為嚴重。根據最高法院公布的數，2004年全國法院受理的醫療事故損壞賠償案件為8854件，之后逐年遞增，到2014年已增至19944件，十年來醫療訴訟案數量已翻倍。其中根據件，十年來醫療訴訟案數量已翻倍。其中根據北京、上海廣州三地法院判決的數據來看，醫療事故糾紛高發科室普遍為婦產北京、上海廣州三地法院判決的數據來看，醫療事故糾紛高發科室普遍為婦產如北京市2013年審理案件中，涉及婦產科的占比年審理案件中，涉及婦產科的占比16.5％。另外，還有13％訴訟案歸結為告知說明不充分與9％的醫務人員態度有問題。由此可見，患者與醫師的交流，并且婦產科須尤其重視與患者的關系。如何緩解愈發嚴醫糾紛，使并且婦產科須尤其重視與患者的關系。如何緩解愈發嚴醫糾紛，使并且婦產科須尤其重視與患者的關系。如何緩解愈發嚴醫糾紛，使婦在診療過程中感受到關懷。

孕婦作為醫療領域一個特殊的群體，本身就需要得到特殊的關懷。

針對孕婦醫療領域，目前主要存在以下的一些痛點：

1.醫務人員的為患者所做的工作內容很多，但并沒有讓患者知道，并且由于對患者體征已有一定的判斷而不會傾聽患者訴說，導致患者感受差，認為沒有被重視。

2.孕婦產前需要檢測的體征比較多，排隊等候叫號時間過長，甚至一等就是一上午，導致心情不愉悅。

3.由于患者有需求，會主動找醫師詢問護理相關內容，部分對于患者有益但非必要的信息應該為患者提供，首先保證了安全性，便于統一管理，也減少了醫師重復作答耽擱的時間。

4.患者會對未公開信息抱有質疑，那么應選擇性的將部分信息公開，如手術排位等內容。

5.許多患者及家屬需要問路才能找到相應科室。

6.臨產等待分娩的過程患者慌亂且數據記錄不規范。

7.醫師對于患者體征監控易疏忽大意，導致出狀況后無據可查，無證可依。

8.醫師本身服務意識差。

9.對于突發緊急狀況反應速度慢，容易錯過最佳診療時間。

在當前醫患矛盾日益激烈的背景下，而孕婦作為醫療領域一個特殊的群體，本身就需要得到特殊的關懷。這個針對孕婦群體的智能關懷手環就營運而生了。

技術實現要素：

本發明針對目前孕婦在臨產時的就診現狀，設計了用于孕婦的智能關懷手環，來改善現有的問題。本發明為一種智能手環裝置，內置心率傳感器、血壓傳感器、溫度傳感器、肌肉電疼痛傳感器，能夠檢測孕婦的生命體征，主要包括血壓、心跳、體溫以及臨產前的疼痛感。并通過物聯網技術，將數據上傳到云端，醫生和患者家屬可以實時了解孕婦臨產前的一切生命體征，以便醫生做出準確的判斷和對孕婦的及時的關懷。同時將該智能手環配套的APP客戶端，可以通過APP實現掛號候診、化驗排隊、醫院室內導航等功能。

本發明采用的技術方案為一種用于孕婦體征監測的智能手環系統，該智能手環系統包括智能手環、控制模塊、操作端和網絡服務端。

智能手環由手環外殼(1)、開關(2)、緊急按鈕(3)、LED指示燈(4)、顯示屏(5)、卡扣(6)、震動模塊(7)、傳感器和電源組成，傳感器包括心率傳感器、溫度傳感器、血壓傳感器、肌肉電疼痛傳感器。

電源與開關(2)、緊急按鈕(3)連接。

開關(2)、緊急按鈕(3)、LED指示燈(4)、顯示屏(5)、震動模塊(7)、傳感器和電源均設置在手環外殼(1)上，手環外殼(1)的兩端通過卡扣(6)連接，震動模塊(7)、傳感器均設置在手環外殼(1)的背部，手環外殼(1)的背部與用戶手腕接觸。

控制模塊由控制板、傳感器連接端口、LED指示燈連接端口、顯示屏連接端口組成。控制板選用AVR單片機主板，其為物聯網控制板并且為該智能手環系統的核心控制單元，物聯網控制板通過板載串口與ZigBee模塊連接；控制板通過傳感器連接端口與傳感器連接，控制板通過LED指示燈連接端口與LED指示燈(4)連接，控制板通過顯示屏連接端口與顯示屏(5)連接。

控制板通過ZigBee模塊與操作端和網絡服務端進行數據交互；

操作端和網絡服務端由后臺孕婦數據庫、醫生客戶端和孕婦APP組成。

手環外殼(1)的背部的傳感器連接端口集成了心率傳感器、溫度傳感器(9)、血壓傳感器，肌肉電疼痛傳感器貼在孕婦腹部，肌肉電疼痛傳感器與傳感器連接端口通過無線進行交互。傳感器連接端口緊貼用戶手腕，通過以上傳感器來采集數據，并傳送給AVR單片機主板，數據處理后，通過無線ZigBee傳送到操作端和網絡服務端。

通過傳感器連接端口監測使用者的心率、體溫、血壓、疼痛感數值，傳感器連接端口的數值同時用顯示屏(5)和LED指示燈(4)燈光顯示。顯示屏(5)用以顯示具體數值，LED指示燈(4)燈光表現對應的體征狀態，采用這樣的設計是由于考慮到患者不愿去注意顯示屏(5)時，亦能獲悉體征狀態。數據會及時傳輸到手機APP中進行整合記錄并傳輸給醫師，使醫師方便的了解到患者的體征變化。當監測到體征數值超出正常范圍時，震動模塊(8)將會震動提醒患者注意，并且LED指示燈(4)燈光提示異常，解鎖緊急呼叫按鈕(3)，以及時通知醫師采取相應措施。傳感器端口(7)的疼痛監測是在臨產前，由肌肉收縮頻率和強度來判斷臨產時機，反饋機制同正常使用情況。這樣亦有助于醫師接收到具有連貫性的體征數據，更好的判斷患者的體征并進行預判。

AVR單片機作為核心控制器，控制器連接顯示屏(5)和LED指示燈(4)的驅動模塊，實現顯示屏(5)和LED指示燈(4)的指示功能；通過板載模數轉換器連接到心率傳感器、血壓傳感器、溫度傳感器、肌肉電疼痛傳感器。

LED指示燈(4)包括數個間列布置的LED燈珠。各LED燈珠用以對體征數值進行表達，以方便孕婦直觀了解體征狀況；與正常情況下，應反饋的LED燈珠亮40％-80％盞。選擇用LED燈珠亮的數量表達而不是由色彩變化表達體征變化，首先是由于數量表達更加精確，其次是考慮到色盲色弱的人群孕婦的使用。

緊急按鈕(3)是在手環監測數據出現異常時或者患者身體出現不適的情況下，孕婦主動需求幫助，即可按下該按鈕。此時，手環會將求助信息第一時間反饋到對應的醫生。這樣醫生在第一時間就可以接收到求助信息，并采取相應的措施。

對孕婦的關懷網絡部分主要包括孕婦數據庫、數據處理中心、孕婦客戶端APP、醫生客戶端。

孕婦客戶端APP的開始界面包括已有賬號登錄、用戶登錄按鈕組成。

本發明的突出優點在于：①在設計中運用了人機工程學，表帶經過多次優化，使之和手腕的貼合度非常之高，佩戴非常舒適。②考慮到用戶為孕婦，可能躺著不方便觀看手環的情況，在設計中采用顯示屏和顯示燈結合的方式，確保用戶非常方便的得到手環數據。③在人性化的人機交互，同時APP的配合，方便了醫生與孕婦交流，縮短了醫生與患者的距離。④獨創的醫院內部導航服務。非常貼心方便。⑤醫生患者的相互評價體系，對患者和醫生相互約束，提高了醫院的服務水平。⑥建立了孕婦在就診期間的數據庫系統，將采集數據實時存儲。

附圖說明

圖1為本系統的主視圖。

圖2為本系統的俯視圖。

圖3為本系統的左視圖。

具體實施方式

下面結合附圖1-3給出本發明的具體實施方式。

一種用于孕婦體征監測的智能手環系統，該智能手環系統包括智能手環、控制模塊、操作端和網絡服務端。

下面重點介紹關鍵部分的使用及實現方法：

1、傳感器及數據采集

本智能關懷手環主要采集心跳、血壓、體溫、疼痛感等四個方面的信息。所以分別采用了心率傳感器、血壓傳感器、溫度傳感器、肌肉電傳感器。心率傳感器采集原理為對皮表發射高頻光信號，同過采集放射光的強度來判斷脈搏的跳動情況，并將脈搏的跳動信號處理成脈沖的形式反饋給AVR單片機主板。血壓傳感器也是通過采集脈搏的強度并將信號以電壓的形式反饋給單片機主板，通過對應的算法，將信號裝換為血壓數值；溫度傳感器是非常非常普通且成熟的技術，可以直接實現對體表溫度的采集；肌肉電疼痛傳感器是采集由腹部的肌肉收縮頻率和強度來判斷臨產時間。

2、電路與控制

系統由AVR單片機作為核心控制器，通過I2C通道連接到LED及屏幕的驅動芯片；通過板載模數轉換器連接到血壓傳感器、溫度傳感器、肌肉電傳感器、心跳傳感器；通過板載串口連接到ZigBee模塊；LED驅動芯片連接到LED燈。

經過原型實驗測試，能夠實現數據的采集、報警、上傳、云分析等功能。當用戶處在正常的狀況下的時候，手環表現正常，只是燈亮三到四盞，屏幕顯示正常信息。我們測試心跳加速時，隨著心跳的增加，燈亮的個數也相應增加，并且向醫生發出信息。

配套手環的APP云服務的使用步驟：

用戶在購買手環或醫院批量裝備手環后，手機APP客戶端注冊成功后，打開手環與手機配對成功后，就可以使用。

進入客戶端界面后，選擇所在醫院，選擇主治醫生。完善自己的個人信息之后。手環便可以自動的進入工作狀態。隨時可以在手機客戶端查看自己的實體狀況，如果遇到緊急情況，及時使用緊急按鈕。

客戶端APP也提供了孕婦間的交流溝通功能。可以選擇附近的孕婦也可以選擇年齡相似的進行交流經驗。