基于智能医疗的手部腱鞘炎中医智能康复仪设计

文/曹晖 夏书剑

当前应用多种封闭疗法治疗手部腱鞘炎已得到了显著的治疗效果。本文探索处理芯片“反馈机制”，利用检测数据在康复治疗中的应用，通过分析现阶段手部腱鞘炎的治疗方法，设计了一种适用于居家康复、多功能一体化的腱鞘炎中医智能康复仪。该仪器拟将针灸、推拿、药熏相结合，应用温度传感器和处理芯片建立反馈机制。按病况制定患者程度等级，便于患者及时掌握病情。同时智能化康复疗法为患者提供了居家便利的康复环境。

从古至今，人们始终把追求健康作为人生的重要内容。随着人口老龄化加剧及生活方式的改变，慢性疾病逐渐成为困扰人类生活的重大问题，伴随着“健康中国2030”规划纲要的实施，慢性病的防控已经成为社会广为关注的问题。本文研究的康复治疗仪器可以辅助治疗一种慢性疾病——腱鞘炎。腱鞘炎作为常见的慢性病，发病率已越来越年轻化，虽然不会对生命造成威胁，但大大降低了患者生活质量和幸福指数。

腱鞘炎的治疗

腱鞘炎是由于长期反复关节活动，造成肌腱与腱鞘局部过度摩擦导致腱鞘发生劳伤性疾病。在中医理论中，认为腱鞘炎属于“伤筋”等病症范畴，其病因为过度劳累，受风寒凉，积劳伤筋，导致气血凝滞不畅而发病，还有一些理论认为，人们患病也和风寒入侵有关，外感风寒手指部遭受寒凉刺激，血运迟滞，瘀结不通，不通则痛而导致腱鞘炎的发作。因此，这也是属于导致出现腱鞘炎的原因的因素。若不治疗，便有可能发展成永久性活动不便。针对此慢性疾病，需要一个长期的康复治疗过程，现阶段有几种常规治疗手段：封闭治疗、手术治疗、针灸治疗等。手术治疗虽根治，但一般只针对重症患者。由于人们对“手术”习惯性避免的心理，对于轻中性患者通常采用非手术治疗的方案。

而中医对于腱鞘炎的治疗有独特的优势，中药内服外用、针灸、推拿等，都可以对治疗腱鞘炎起到很好的效果。对于腱鞘炎的治疗要遵循消炎止痛，活血化瘀的原则，在祛除湿寒的同时疏通经络，调和气血，让气血得以运行舒畅，从而让病症得以改善，并增强免疫力避免病情反复发作，中医药对疾病的治疗开展有几千年的历史，中医文化源远流长，内容广博，具有理论性，科学性和临床实用性。现阶段已有案例可证明中医在腱鞘炎的治疗效果，比如赵文以反向切拨手法为主，治疗手指屈肌狭窄性。其明确指出应用按摩疗法和针灸疗法得到的治愈率均达到94%以上，疗效显著。

而针灸推拿疗法则需要专业人士为患者进行治疗，这对于大多数不定时复发症状的患者实现起来很困难。一些人会选择暂忍疼痛，这会大大降低患者生活质量，减弱患者生活幸福感，也拖延了病情。腱鞘炎是一个需要长期治疗的慢性疾病，在治疗过程中，患者很难判断自己的病情发展，这样不利于患者及时掌握自身病情。目前，针对腱鞘炎的治疗没有系统化的专业仪器，可以让患者不用远程实地就医。

鉴于腱鞘炎患者范围较广，属于日常常见性慢性病，随着人们生活方式的不断改变，腱鞘炎的患者类型从以前的中老年或特定职业人群到现状的老年、青年、儿童，腱鞘炎的发病率越来越高。但病痛的反馈并不及时，一方面，老年人若是患病，多数情况下会选择小病不就医，不重视这类慢性疾病。另一方面，儿童若是患病，会对病情描述不准确，病痛情况无意识。所以在一般情况下，腱鞘炎患者不会针对性的进行康复治疗，而是在可承受范围内，自行按摩缓解疼痛，这样十分不利于患者的康复，长此以往，会加重患者病情，给患者生活带来不便。手部腱鞘炎中医智能康复仪将针灸、推拿、药熏三种治疗方法相结合，使患者在家中随时可以通过仪器来缓解病痛，并且及时掌握自身的病情，进行康复治疗。

随着自动化和智能科技在医学领域中的迅速发展，基于上述腱鞘炎治疗中存在的缺点，本文利用传感器技术研制一种手部腱鞘炎中医智能康复仪，在当前治疗方案的基础上优化升级，以适应市场的需求。

总体设计

手部腱鞘炎中医智能康复仪是基于用户、手部腱鞘炎中医智能康复仪（以下简称康复仪）、智能客户端、数据库、医生等几部分构成，如图所示。康复仪将手部腱鞘炎按病况划分严重等级，康复仪通过蓝牙与智能客户端连接，将康复仪检测的数据进行分析记录并传送至智能客户端和数据库，用户可通过手机APP 了解和设定对应等级的治疗方案，查看自身的病况，及时掌握病情并进行相应治疗。用户可以通过处理芯片获得的传感器数据，实时监测自身病情状况。每次治疗，客户端将进行实时数据采集，将数据同步传送至医生端，医生端通过访问数据库的方式获取数据，进行康复分析，并可以通过APP 与患者随时沟通病情和调整方案。

康复仪的总体功能包括：智能针灸。将手放置在仪器中，根据病情等级方案，通过穴位导航片进行取穴后，存针筒出针后，进行自动针灸；仿生推拿按摩。经过精准贴合的智能绑带，准确判断手部穴位，针对不同病情不同等级设置按摩推拿；中药热熏蒸。在仪器内设置熏蒸设备，随配中药包，熏蒸时将中药包放置在熏蒸筒中，实现中药热熏蒸；打造“等级治疗监测反馈机制”，采用智能芯片加温度传感处理器，利用炎症热量，反馈至温度传感器，从而判断病情，自动归属等级，实现对症治疗。

仪器功能设计

康复仪功能主要由针灸治疗模块，按摩治疗模块，药熏治疗模块，反馈机制检测模块组成，如图2、3 所示实现多层次居家专业化治疗，随时随地缓解患者病痛。

针灸治疗是将传统针灸和自动化相结合。在设备上方设有智能制动箱，在制动箱上方设有穴位定位仪，内部设有控制梳理管，控制梳理管右侧是硬质光纤，右侧的智能集成板上方设有穴位导航片，在制动箱右侧设有存针筒。产品内部蓄电池，通过穴位导航片，精准确定每一个穴位的位置，针对如何精准取穴做出系统化研究，参考目前的智能针灸，对下针深浅，时间等问题进行深入研究。

借鉴机械手的机器原理，模仿人手的某些动作功能。通过多种固定程序，夹持针完成各种伸缩，旋转或复合运动来实现规定的动作，根据针灸的过程，设置运动轨迹。通过穴位定位仪进行精准取穴，按设定方案，经穴位导航片定位取穴，经存针筒消毒出针后，针灸主体设备对针夹持，按预设固定程序，完成一系列伸缩、旋转等动作，完成自动针灸，确保针灸过程专业化，避免了用户因不便前往专业的针灸治疗而带来疼痛和自行在家取穴造成病情加重的情况。

推拿治疗是根据仿生技术的推拿疗程，采集中医推拿师治疗腱鞘炎的手法力度曲线，通过分析、整理和优化，将这些参数转换为人体肌电特征的电信号，使手部肌肉规律的运动起来，产生专业中医推拿按摩的同样效果。穴位力道精准，经过精准贴合的智能绑带，准确判断手部穴位，按预定疗程进行定时按摩推拿，避免患者自行按摩时因穴位不准或手法不当造成病情加重。根据反馈结果，不同等级的病情所按穴位及力道均不同，可以根据病情等级随时调整按摩推拿手法。

中药热熏使病邪透出体内，帮助患者更好的治愈。不同的治疗阶段和等级所需中药包不同，不同疗效的中药包运用在不同等级，充分发挥其药熏疗效。作为有效治疗方案，将三种技术合为一体，实现整体流程全自动化，专业化，患者无需因不了解医疗相关知识而烦恼。

根据中医理论，利用中医中药与现代高科技熏蒸器的完美结合，在蓄电池右侧设高温熏蒸筒，将中药熏蒸盒嵌入筒中，其右侧设温度平衡仪，蓄电池为其提供电力，通过高温蒸筒提供药力蒸汽，借热力和药力双向作用，用热的药液热气熏蒸人体肌肤，将深伏于关节的病邪从毛孔透出体外，帮助机体回复功能，药借热力，热助药力，相得益彰。不同的治疗阶段和等级所需中药包不同，不同疗效的中药包运用在不同等级，充分发挥其药熏疗效。

采用传感器加处理芯片进行炎症监测，创建“等级治疗监测反馈机制”。将温度传感器与处理芯片结合，感应炎症相关热量，传至处理器处进行分析，实现监测机制，让患者时刻掌握自己病情，及时得到良好的治疗。无需多次前往医院来断定患者病情，在家中可以自行监测。产品所携带的智能绷带中的处理芯片，触发温度传感器，处理器分析来自传感器的数据，评估炎症情况。

将反馈情况，根据预设的等级归类，判断等级后，显示开始该等级对应的治疗。评定结果会反馈到产品所绑定的app账号中，患者可通过app 进行每次等级评定查看每次使用仪器治疗前进行等级评估，方便患者时刻了解到治疗情况和效果。该仪器可以通过对病情分级以及结合医生远程线上协助，制定一套完整的治疗方案，当医生初评级较高时（由轻到重分为一到四级），患者使用该产品进行初次等级的方案治疗，当该等级疗程过后，患者再次通过产品进行病情等级评定，该评定结果反馈至app 后，可以通过app 询问医生意见，进行新阶段的等级疗程，直至病情达到最轻等级。根据患者自身病情不同，采用适合自己的治疗程序。医生提出方案建议，仪器依此可实行不同的方案治疗，为患者提供个性化的康复治疗模式。

线下医生初次问诊为患者病情定级后，患者即可居家使用该产品进行自主治疗，app 通过蓝牙连接产品，患者可以通过app 收到病情等级反馈。app 同时设立医生问诊平台，由各地方的康复专业医生注册为患者提供线上问诊和答疑。患者可以在每次得到病情反馈的等级结果后，通过app 将监测结果发送给医生，结合医生给出的意见，进行下一阶段的治疗。

智能用户端和医生端系统设计

该系统创建用户端应用程序和服务器端数据库，设置好网络环境，采用蓝牙模式传输数据，实现康复仪远程控制。当用户使用时，系统与康复仪相连，进行病情监测，并根据检测结果自动生成参数，如病情等级，穴位定位等，设置康复治疗方案和时间周期，服务器通过调用相关模块发送相应指令，并在接受后按康复仪设定参数和时间做出相应调整。

APP 同时利用物联网技术提供医患之间康复交流平台。在平台中，用户可提交康复方面的问题，附上相关图片或康复仪检测参数，与医护专家进行线上交流。专家可以根据用户提供的相关数据进行专业指导。可以减少距离医疗机构较远患者来往医院花费的成本，可以成为建立长期医生与患者沟通的有效方案。

医生端分为答疑交流和查看患者数据记录两个模块，医生可以通过答疑交流模块回答平台中患者提出的问题，通过患者数据平台分析用户的数据和病情，为用户提供专业化的康复建议。

数据库设计

模块由用户信息数据、医生信息数据、康复仪数据等组成，通过MySQL 数据库软件对数据进行有效管理。

用户注册提交信息后，用户信息数据提取数据后保存，用户可以通过APP 对信息进行编辑。医生信息数据由医生提交的注册信息数据组成，除了基本信息外，同时包括医生就诊记录和病例，便于进行有效的病患匹配。康复仪数据由仪器开发者编程输入，其中还包括使用记录，康复仪详细记录使用过程及使用时产生的数据参数，当医生或患者想要查询时可以分别登录用户端或医生端查看使用数据分析记录表，了解用户的康复情况。康复方案及病况等级由专业康复团队进行交流后组成。APP 中还为用户提供康复知识推广平台，向用户提供需求的个性化的保健知识。

推广与交流平台设计

推广与交流模块与数据库相结合，根据用户数据，浏览及使用记录建立信息关联，为用户推送个性化康复知识，精准分析用户的兴趣点，满足不同用户的需求。交流平台模块则建立物联网平台，在这个模块中，医生和患者共享一个平台，患者可以将自己的病情及图片发在该平台上，与专业的医护专家进行线上交流，医护专家可以根据不同的患者病情进行一对一解答，患者可选择将此消息“共享”或“隐藏”，若选择“共享”，则该平台的其他患者也可查看到该消息进行参考。该模块解决患者因距离远而不便医治的困难，避免患者因就医排队等问题浪费的时间和精力，给患者和医生之间提供了一个长期有效交流的平台。

结合腱鞘炎治疗方法以及芯片处理器热传感技术，本文设计了基于针灸、推拿、药熏多功能的手部腱鞘炎中医智能康复仪。同时创新了病情反馈机制，可以有效提高患者对手部腱鞘炎疾病的关注，治疗效果显著，大幅提升患者的生活质量。

通过调查问卷结果表明，当前腱鞘炎患者群体越来越年轻化，由之前的“妈妈手”转移到现在的“手机族”。目前阶段还没有针对腱鞘炎进行辅助治疗的产品，严重情况大多数采用手术治疗。年轻人并不在意自己产生的轻微症状，这样就会留下隐患。基于智能医疗的手部腱鞘炎中医智能康复仪能对腱鞘炎疾病的程度进行预测评估。配合针灸和中药理疗等传统中医方法，充分发挥中医理疗特色，实现在多时空下针对腱鞘炎疾病的有效治疗。