基于智能醫(yī)療的手部腱鞘炎中醫(yī)智能康復(fù)儀設(shè)計

文/曹暉 夏書劍

當(dāng)前應(yīng)用多種封閉療法治療手部腱鞘炎已得到了顯著的治療效果。本文探索處理芯片“反饋機(jī)制”，利用檢測數(shù)據(jù)在康復(fù)治療中的應(yīng)用，通過分析現(xiàn)階段手部腱鞘炎的治療方法，設(shè)計了一種適用于居家康復(fù)、多功能一體化的腱鞘炎中醫(yī)智能康復(fù)儀。該儀器擬將針灸、推拿、藥熏相結(jié)合，應(yīng)用溫度傳感器和處理芯片建立反饋機(jī)制。按病況制定患者程度等級，便于患者及時掌握病情。同時智能化康復(fù)療法為患者提供了居家便利的康復(fù)環(huán)境。

從古至今，人們始終把追求健康作為人生的重要內(nèi)容。隨著人口老齡化加劇及生活方式的改變，慢性疾病逐漸成為困擾人類生活的重大問題，伴隨著“健康中國2030”規(guī)劃綱要的實(shí)施，慢性病的防控已經(jīng)成為社會廣為關(guān)注的問題。本文研究的康復(fù)治療儀器可以輔助治療一種慢性疾病——腱鞘炎。腱鞘炎作為常見的慢性病，發(fā)病率已越來越年輕化，雖然不會對生命造成威脅，但大大降低了患者生活質(zhì)量和幸福指數(shù)。

腱鞘炎的治療

腱鞘炎是由于長期反復(fù)關(guān)節(jié)活動，造成肌腱與腱鞘局部過度摩擦導(dǎo)致腱鞘發(fā)生勞傷性疾病。在中醫(yī)理論中，認(rèn)為腱鞘炎屬于“傷筋”等病癥范疇，其病因?yàn)檫^度勞累，受風(fēng)寒涼，積勞傷筋，導(dǎo)致氣血凝滯不暢而發(fā)病，還有一些理論認(rèn)為，人們患病也和風(fēng)寒入侵有關(guān)，外感風(fēng)寒手指部遭受寒涼刺激，血運(yùn)遲滯，瘀結(jié)不通，不通則痛而導(dǎo)致腱鞘炎的發(fā)作。因此，這也是屬于導(dǎo)致出現(xiàn)腱鞘炎的原因的因素。若不治療，便有可能發(fā)展成永久性活動不便。針對此慢性疾病，需要一個長期的康復(fù)治療過程，現(xiàn)階段有幾種常規(guī)治療手段：封閉治療、手術(shù)治療、針灸治療等。手術(shù)治療雖根治，但一般只針對重癥患者。由于人們對“手術(shù)”習(xí)慣性避免的心理，對于輕中性患者通常采用非手術(shù)治療的方案。

而中醫(yī)對于腱鞘炎的治療有獨(dú)特的優(yōu)勢，中藥內(nèi)服外用、針灸、推拿等，都可以對治療腱鞘炎起到很好的效果。對于腱鞘炎的治療要遵循消炎止痛，活血化瘀的原則，在祛除濕寒的同時疏通經(jīng)絡(luò)，調(diào)和氣血，讓氣血得以運(yùn)行舒暢，從而讓病癥得以改善，并增強(qiáng)免疫力避免病情反復(fù)發(fā)作，中醫(yī)藥對疾病的治療開展有幾千年的歷史，中醫(yī)文化源遠(yuǎn)流長，內(nèi)容廣博，具有理論性，科學(xué)性和臨床實(shí)用性。現(xiàn)階段已有案例可證明中醫(yī)在腱鞘炎的治療效果，比如趙文以反向切撥手法為主，治療手指屈肌狹窄性。其明確指出應(yīng)用按摩療法和針灸療法得到的治愈率均達(dá)到94%以上，療效顯著。

而針灸推拿療法則需要專業(yè)人士為患者進(jìn)行治療，這對于大多數(shù)不定時復(fù)發(fā)癥狀的患者實(shí)現(xiàn)起來很困難。一些人會選擇暫忍疼痛，這會大大降低患者生活質(zhì)量，減弱患者生活幸福感，也拖延了病情。腱鞘炎是一個需要長期治療的慢性疾病，在治療過程中，患者很難判斷自己的病情發(fā)展，這樣不利于患者及時掌握自身病情。目前，針對腱鞘炎的治療沒有系統(tǒng)化的專業(yè)儀器，可以讓患者不用遠(yuǎn)程實(shí)地就醫(yī)。

鑒于腱鞘炎患者范圍較廣，屬于日常常見性慢性病，隨著人們生活方式的不斷改變，腱鞘炎的患者類型從以前的中老年或特定職業(yè)人群到現(xiàn)狀的老年、青年、兒童，腱鞘炎的發(fā)病率越來越高。但病痛的反饋并不及時，一方面，老年人若是患病，多數(shù)情況下會選擇小病不就醫(yī)，不重視這類慢性疾病。另一方面，兒童若是患病，會對病情描述不準(zhǔn)確，病痛情況無意識。所以在一般情況下，腱鞘炎患者不會針對性的進(jìn)行康復(fù)治療，而是在可承受范圍內(nèi)，自行按摩緩解疼痛，這樣十分不利于患者的康復(fù)，長此以往，會加重患者病情，給患者生活帶來不便。手部腱鞘炎中醫(yī)智能康復(fù)儀將針灸、推拿、藥熏三種治療方法相結(jié)合，使患者在家中隨時可以通過儀器來緩解病痛，并且及時掌握自身的病情，進(jìn)行康復(fù)治療。

隨著自動化和智能科技在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的迅速發(fā)展，基于上述腱鞘炎治療中存在的缺點(diǎn)，本文利用傳感器技術(shù)研制一種手部腱鞘炎中醫(yī)智能康復(fù)儀，在當(dāng)前治療方案的基礎(chǔ)上優(yōu)化升級，以適應(yīng)市場的需求。

總體設(shè)計

手部腱鞘炎中醫(yī)智能康復(fù)儀是基于用戶、手部腱鞘炎中醫(yī)智能康復(fù)儀（以下簡稱康復(fù)儀）、智能客戶端、數(shù)據(jù)庫、醫(yī)生等幾部分構(gòu)成，如圖所示?？祻?fù)儀將手部腱鞘炎按病況劃分嚴(yán)重等級，康復(fù)儀通過藍(lán)牙與智能客戶端連接，將康復(fù)儀檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析記錄并傳送至智能客戶端和數(shù)據(jù)庫，用戶可通過手機(jī)APP 了解和設(shè)定對應(yīng)等級的治療方案，查看自身的病況，及時掌握病情并進(jìn)行相應(yīng)治療。用戶可以通過處理芯片獲得的傳感器數(shù)據(jù)，實(shí)時監(jiān)測自身病情狀況。每次治療，客戶端將進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)采集，將數(shù)據(jù)同步傳送至醫(yī)生端，醫(yī)生端通過訪問數(shù)據(jù)庫的方式獲取數(shù)據(jù)，進(jìn)行康復(fù)分析，并可以通過APP 與患者隨時溝通病情和調(diào)整方案。

康復(fù)儀的總體功能包括：智能針灸。將手放置在儀器中，根據(jù)病情等級方案，通過穴位導(dǎo)航片進(jìn)行取穴后，存針筒出針后，進(jìn)行自動針灸；仿生推拿按摩。經(jīng)過精準(zhǔn)貼合的智能綁帶，準(zhǔn)確判斷手部穴位，針對不同病情不同等級設(shè)置按摩推拿；中藥熱熏蒸。在儀器內(nèi)設(shè)置熏蒸設(shè)備，隨配中藥包，熏蒸時將中藥包放置在熏蒸筒中，實(shí)現(xiàn)中藥熱熏蒸；打造“等級治療監(jiān)測反饋機(jī)制”，采用智能芯片加溫度傳感處理器，利用炎癥熱量，反饋至溫度傳感器，從而判斷病情，自動歸屬等級，實(shí)現(xiàn)對癥治療。

儀器功能設(shè)計

康復(fù)儀功能主要由針灸治療模塊，按摩治療模塊，藥熏治療模塊，反饋機(jī)制檢測模塊組成，如圖2、3 所示實(shí)現(xiàn)多層次居家專業(yè)化治療，隨時隨地緩解患者病痛。

針灸治療是將傳統(tǒng)針灸和自動化相結(jié)合。在設(shè)備上方設(shè)有智能制動箱，在制動箱上方設(shè)有穴位定位儀，內(nèi)部設(shè)有控制梳理管，控制梳理管右側(cè)是硬質(zhì)光纖，右側(cè)的智能集成板上方設(shè)有穴位導(dǎo)航片，在制動箱右側(cè)設(shè)有存針筒。產(chǎn)品內(nèi)部蓄電池，通過穴位導(dǎo)航片，精準(zhǔn)確定每一個穴位的位置，針對如何精準(zhǔn)取穴做出系統(tǒng)化研究，參考目前的智能針灸，對下針深淺，時間等問題進(jìn)行深入研究。

借鑒機(jī)械手的機(jī)器原理，模仿人手的某些動作功能。通過多種固定程序，夾持針完成各種伸縮，旋轉(zhuǎn)或復(fù)合運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動作，根據(jù)針灸的過程，設(shè)置運(yùn)動軌跡。通過穴位定位儀進(jìn)行精準(zhǔn)取穴，按設(shè)定方案，經(jīng)穴位導(dǎo)航片定位取穴，經(jīng)存針筒消毒出針后，針灸主體設(shè)備對針夾持，按預(yù)設(shè)固定程序，完成一系列伸縮、旋轉(zhuǎn)等動作，完成自動針灸，確保針灸過程專業(yè)化，避免了用戶因不便前往專業(yè)的針灸治療而帶來疼痛和自行在家取穴造成病情加重的情況。

推拿治療是根據(jù)仿生技術(shù)的推拿療程，采集中醫(yī)推拿師治療腱鞘炎的手法力度曲線，通過分析、整理和優(yōu)化，將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為人體肌電特征的電信號，使手部肌肉規(guī)律的運(yùn)動起來，產(chǎn)生專業(yè)中醫(yī)推拿按摩的同樣效果。穴位力道精準(zhǔn)，經(jīng)過精準(zhǔn)貼合的智能綁帶，準(zhǔn)確判斷手部穴位，按預(yù)定療程進(jìn)行定時按摩推拿，避免患者自行按摩時因穴位不準(zhǔn)或手法不當(dāng)造成病情加重。根據(jù)反饋結(jié)果，不同等級的病情所按穴位及力道均不同，可以根據(jù)病情等級隨時調(diào)整按摩推拿手法。

中藥熱熏使病邪透出體內(nèi)，幫助患者更好的治愈。不同的治療階段和等級所需中藥包不同，不同療效的中藥包運(yùn)用在不同等級，充分發(fā)揮其藥熏療效。作為有效治療方案，將三種技術(shù)合為一體，實(shí)現(xiàn)整體流程全自動化，專業(yè)化，患者無需因不了解醫(yī)療相關(guān)知識而煩惱。

根據(jù)中醫(yī)理論，利用中醫(yī)中藥與現(xiàn)代高科技熏蒸器的完美結(jié)合，在蓄電池右側(cè)設(shè)高溫熏蒸筒，將中藥熏蒸盒嵌入筒中，其右側(cè)設(shè)溫度平衡儀，蓄電池為其提供電力，通過高溫蒸筒提供藥力蒸汽，借熱力和藥力雙向作用，用熱的藥液熱氣熏蒸人體肌膚，將深伏于關(guān)節(jié)的病邪從毛孔透出體外，幫助機(jī)體回復(fù)功能，藥借熱力，熱助藥力，相得益彰。不同的治療階段和等級所需中藥包不同，不同療效的中藥包運(yùn)用在不同等級，充分發(fā)揮其藥熏療效。

采用傳感器加處理芯片進(jìn)行炎癥監(jiān)測，創(chuàng)建“等級治療監(jiān)測反饋機(jī)制”。將溫度傳感器與處理芯片結(jié)合，感應(yīng)炎癥相關(guān)熱量，傳至處理器處進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測機(jī)制，讓患者時刻掌握自己病情，及時得到良好的治療。無需多次前往醫(yī)院來斷定患者病情，在家中可以自行監(jiān)測。產(chǎn)品所攜帶的智能繃帶中的處理芯片，觸發(fā)溫度傳感器，處理器分析來自傳感器的數(shù)據(jù)，評估炎癥情況。

將反饋情況，根據(jù)預(yù)設(shè)的等級歸類，判斷等級后，顯示開始該等級對應(yīng)的治療。評定結(jié)果會反饋到產(chǎn)品所綁定的app賬號中，患者可通過app 進(jìn)行每次等級評定查看每次使用儀器治療前進(jìn)行等級評估，方便患者時刻了解到治療情況和效果。該儀器可以通過對病情分級以及結(jié)合醫(yī)生遠(yuǎn)程線上協(xié)助，制定一套完整的治療方案，當(dāng)醫(yī)生初評級較高時（由輕到重分為一到四級），患者使用該產(chǎn)品進(jìn)行初次等級的方案治療，當(dāng)該等級療程過后，患者再次通過產(chǎn)品進(jìn)行病情等級評定，該評定結(jié)果反饋至app 后，可以通過app 詢問醫(yī)生意見，進(jìn)行新階段的等級療程，直至病情達(dá)到最輕等級。根據(jù)患者自身病情不同，采用適合自己的治療程序。醫(yī)生提出方案建議，儀器依此可實(shí)行不同的方案治療，為患者提供個性化的康復(fù)治療模式。

線下醫(yī)生初次問診為患者病情定級后，患者即可居家使用該產(chǎn)品進(jìn)行自主治療，app 通過藍(lán)牙連接產(chǎn)品，患者可以通過app 收到病情等級反饋。app 同時設(shè)立醫(yī)生問診平臺，由各地方的康復(fù)專業(yè)醫(yī)生注冊為患者提供線上問診和答疑?；颊呖梢栽诿看蔚玫讲∏榉答伒牡燃壗Y(jié)果后，通過app 將監(jiān)測結(jié)果發(fā)送給醫(yī)生，結(jié)合醫(yī)生給出的意見，進(jìn)行下一階段的治療。

智能用戶端和醫(yī)生端系統(tǒng)設(shè)計

該系統(tǒng)創(chuàng)建用戶端應(yīng)用程序和服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫，設(shè)置好網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，采用藍(lán)牙模式傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)康復(fù)儀遠(yuǎn)程控制。當(dāng)用戶使用時，系統(tǒng)與康復(fù)儀相連，進(jìn)行病情監(jiān)測，并根據(jù)檢測結(jié)果自動生成參數(shù)，如病情等級，穴位定位等，設(shè)置康復(fù)治療方案和時間周期，服務(wù)器通過調(diào)用相關(guān)模塊發(fā)送相應(yīng)指令，并在接受后按康復(fù)儀設(shè)定參數(shù)和時間做出相應(yīng)調(diào)整。

APP 同時利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供醫(yī)患之間康復(fù)交流平臺。在平臺中，用戶可提交康復(fù)方面的問題，附上相關(guān)圖片或康復(fù)儀檢測參數(shù)，與醫(yī)護(hù)專家進(jìn)行線上交流。專家可以根據(jù)用戶提供的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)指導(dǎo)?？梢詼p少距離醫(yī)療機(jī)構(gòu)較遠(yuǎn)患者來往醫(yī)院花費(fèi)的成本，可以成為建立長期醫(yī)生與患者溝通的有效方案。

醫(yī)生端分為答疑交流和查看患者數(shù)據(jù)記錄兩個模塊，醫(yī)生可以通過答疑交流模塊回答平臺中患者提出的問題，通過患者數(shù)據(jù)平臺分析用戶的數(shù)據(jù)和病情，為用戶提供專業(yè)化的康復(fù)建議。

數(shù)據(jù)庫設(shè)計

模塊由用戶信息數(shù)據(jù)、醫(yī)生信息數(shù)據(jù)、康復(fù)儀數(shù)據(jù)等組成，通過MySQL 數(shù)據(jù)庫軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理。

用戶注冊提交信息后，用戶信息數(shù)據(jù)提取數(shù)據(jù)后保存，用戶可以通過APP 對信息進(jìn)行編輯。醫(yī)生信息數(shù)據(jù)由醫(yī)生提交的注冊信息數(shù)據(jù)組成，除了基本信息外，同時包括醫(yī)生就診記錄和病例，便于進(jìn)行有效的病患匹配。康復(fù)儀數(shù)據(jù)由儀器開發(fā)者編程輸入，其中還包括使用記錄，康復(fù)儀詳細(xì)記錄使用過程及使用時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)參數(shù)，當(dāng)醫(yī)生或患者想要查詢時可以分別登錄用戶端或醫(yī)生端查看使用數(shù)據(jù)分析記錄表，了解用戶的康復(fù)情況。康復(fù)方案及病況等級由專業(yè)康復(fù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行交流后組成。APP 中還為用戶提供康復(fù)知識推廣平臺，向用戶提供需求的個性化的保健知識。

推廣與交流平臺設(shè)計

推廣與交流模塊與數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，根據(jù)用戶數(shù)據(jù)，瀏覽及使用記錄建立信息關(guān)聯(lián)，為用戶推送個性化康復(fù)知識，精準(zhǔn)分析用戶的興趣點(diǎn)，滿足不同用戶的需求。交流平臺模塊則建立物聯(lián)網(wǎng)平臺，在這個模塊中，醫(yī)生和患者共享一個平臺，患者可以將自己的病情及圖片發(fā)在該平臺上，與專業(yè)的醫(yī)護(hù)專家進(jìn)行線上交流，醫(yī)護(hù)專家可以根據(jù)不同的患者病情進(jìn)行一對一解答，患者可選擇將此消息“共享”或“隱藏”，若選擇“共享”，則該平臺的其他患者也可查看到該消息進(jìn)行參考。該模塊解決患者因距離遠(yuǎn)而不便醫(yī)治的困難，避免患者因就醫(yī)排隊(duì)等問題浪費(fèi)的時間和精力，給患者和醫(yī)生之間提供了一個長期有效交流的平臺。

結(jié)合腱鞘炎治療方法以及芯片處理器熱傳感技術(shù)，本文設(shè)計了基于針灸、推拿、藥熏多功能的手部腱鞘炎中醫(yī)智能康復(fù)儀。同時創(chuàng)新了病情反饋機(jī)制，可以有效提高患者對手部腱鞘炎疾病的關(guān)注，治療效果顯著，大幅提升患者的生活質(zhì)量。

通過調(diào)查問卷結(jié)果表明，當(dāng)前腱鞘炎患者群體越來越年輕化，由之前的“媽媽手”轉(zhuǎn)移到現(xiàn)在的“手機(jī)族”。目前階段還沒有針對腱鞘炎進(jìn)行輔助治療的產(chǎn)品，嚴(yán)重情況大多數(shù)采用手術(shù)治療。年輕人并不在意自己產(chǎn)生的輕微癥狀，這樣就會留下隱患?；谥悄茚t(yī)療的手部腱鞘炎中醫(yī)智能康復(fù)儀能對腱鞘炎疾病的程度進(jìn)行預(yù)測評估。配合針灸和中藥理療等傳統(tǒng)中醫(yī)方法，充分發(fā)揮中醫(yī)理療特色，實(shí)現(xiàn)在多時空下針對腱鞘炎疾病的有效治療。