基于智能醫療的手部腱鞘炎中醫智能康復儀設計

文/曹暉 夏書劍

當前應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“反饋機制”，利用檢測數據在康復治療中的應用，通過分析現階段手部腱鞘炎的治療方法，設計了一種適用于居家康復、多功能一體化的腱鞘炎中醫智能康復儀。該儀器擬將針灸、推拿、藥熏相結合，應用溫度傳感器和處理芯片建立反饋機制。按病況制定患者程度等級，便于患者及時掌握病情。同時智能化康復療法為患者提供了居家便利的康復環境。

從古至今，人們始終把追求健康作為人生的重要內容。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”規劃綱要的實施，慢性病的防控已經成為社會廣為關注的問題。本文研究的康復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量和幸福指數。

腱鞘炎的治療

腱鞘炎是由于長期反復關節活動，造成肌腱與腱鞘局部過度摩擦導致腱鞘發生勞傷性疾病。在中醫理論中，認為腱鞘炎屬于“傷筋”等病癥范疇，其病因為過度勞累，受風寒涼，積勞傷筋，導致氣血凝滯不暢而發病，還有一些理論認為，人們患病也和風寒入侵有關，外感風寒手指部遭受寒涼刺激，血運遲滯，瘀結不通，不通則痛而導致腱鞘炎的發作。因此，這也是屬于導致出現腱鞘炎的原因的因素。若不治療，便有可能發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治療過程，現階段有幾種常規治療手段：封閉治療、手術治療、針灸治療等。手術治療雖根治，但一般只針對重癥患者。由于人們對“手術”習慣性避免的心理，對于輕中性患者通常采用非手術治療的方案。

而中醫對于腱鞘炎的治療有獨特的優勢，中藥內服外用、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絡，調和氣血，讓氣血得以運行舒暢，從而讓病癥得以改善，并增強免疫力避免病情反復發作，中醫藥對疾病的治療開展有幾千年的歷史，中醫文化源遠流長，內容廣博，具有理論性，科學性和臨床實用性。現階段已有案例可證明中醫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。其明確指出應用按摩療法和針灸療法得到的治愈率均達到94%以上，療效顯著。

而針灸推拿療法則需要專業人士為患者進行治療，這對于大多數不定時復發癥狀的患者實現起來很困難。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化的專業儀器，可以讓患者不用遠程實地就醫。

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人群到現狀的老年、青年、兒童，腱鞘炎的發病率越來越高。但病痛的反饋并不及時，一方面，老年人若是患病，多數情況下會選擇小病不就醫，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行康復治療，而是在可承受范圍內，自行按摩緩解疼痛，這樣十分不利于患者的康復，長此以往，會加重患者病情，給患者生活帶來不便。手部腱鞘炎中醫智能康復儀將針灸、推拿、藥熏三種治療方法相結合，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，進行康復治療。

隨著自動化和智能科技在醫學領域中的迅速發展，基于上述腱鞘炎治療中存在的缺點，本文利用傳感器技術研制一種手部腱鞘炎中醫智能康復儀，在當前治療方案的基礎上優化升級，以適應市場的需求。

總體設計

手部腱鞘炎中醫智能康復儀是基于用戶、手部腱鞘炎中醫智能康復儀（以下簡稱康復儀）、智能客戶端、數據庫、醫生等幾部分構成，如圖所示。康復儀將手部腱鞘炎按病況劃分嚴重等級，康復儀通過藍牙與智能客戶端連接，將康復儀檢測的數據進行分析記錄并傳送至智能客戶端和數據庫，用戶可通過手機APP 了解和設定對應等級的治療方案，查看自身的病況，及時掌握病情并進行相應治療。用戶可以通過處理芯片獲得的傳感器數據，實時監測自身病情狀況。每次治療，客戶端將進行實時數據采集，將數據同步傳送至醫生端，醫生端通過訪問數據庫的方式獲取數據，進行康復分析，并可以通過APP 與患者隨時溝通病情和調整方案。

康復儀的總體功能包括：智能針灸。將手放置在儀器中，根據病情等級方案，通過穴位導航片進行取穴后，存針筒出針后，進行自動針灸；仿生推拿按摩。經過精準貼合的智能綁帶，準確判斷手部穴位，針對不同病情不同等級設置按摩推拿；中藥熱熏蒸。在儀器內設置熏蒸設備，隨配中藥包，熏蒸時將中藥包放置在熏蒸筒中，實現中藥熱熏蒸；打造“等級治療監測反饋機制”，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，實現對癥治療。

儀器功能設計

康復儀功能主要由針灸治療模塊，按摩治療模塊，藥熏治療模塊，反饋機制檢測模塊組成，如圖2、3 所示實現多層次居家專業化治療，隨時隨地緩解患者病痛。

針灸治療是將傳統針灸和自動化相結合。在設備上方設有智能制動箱，在制動箱上方設有穴位定位儀，內部設有控制梳理管，控制梳理管右側是硬質光纖，右側的智能集成板上方設有穴位導航片，在制動箱右側設有存針筒。產品內部蓄電池，通過穴位導航片，精準確定每一個穴位的位置，針對如何精準取穴做出系統化研究，參考目前的智能針灸，對下針深淺，時間等問題進行深入研究。

借鑒機械手的機器原理，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，旋轉或復合運動來實現規定的動作，根據針灸的過程，設置運動軌跡。通過穴位定位儀進行精準取穴，按設定方案，經穴位導航片定位取穴，經存針筒消毒出針后，針灸主體設備對針夾持，按預設固定程序，完成一系列伸縮、旋轉等動作，完成自動針灸，確保針灸過程專業化，避免了用戶因不便前往專業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。

推拿治療是根據仿生技術的推拿療程，采集中醫推拿師治療腱鞘炎的手法力度曲線，通過分析、整理和優化，將這些參數轉換為人體肌電特征的電信號，使手部肌肉規律的運動起來，產生專業中醫推拿按摩的同樣效果。穴位力道精準，經過精準貼合的智能綁帶，準確判斷手部穴位，按預定療程進行定時按摩推拿，避免患者自行按摩時因穴位不準或手法不當造成病情加重。根據反饋結果，不同等級的病情所按穴位及力道均不同，可以根據病情等級隨時調整按摩推拿手法。

中藥熱熏使病邪透出體內，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用在不同等級，充分發揮其藥熏療效。作為有效治療方案，將三種技術合為一體，實現整體流程全自動化，專業化，患者無需因不了解醫療相關知識而煩惱。

根據中醫理論，利用中醫中藥與現代高科技熏蒸器的完美結合，在蓄電池右側設高溫熏蒸筒，將中藥熏蒸盒嵌入筒中，其右側設溫度平衡儀，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，將深伏于關節的病邪從毛孔透出體外，幫助機體回復功能，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用在不同等級，充分發揮其藥熏療效。

采用傳感器加處理芯片進行炎癥監測，創建“等級治療監測反饋機制”。將溫度傳感器與處理芯片結合，感應炎癥相關熱量，傳至處理器處進行分析，實現監測機制，讓患者時刻掌握自己病情，及時得到良好的治療。無需多次前往醫院來斷定患者病情，在家中可以自行監測。產品所攜帶的智能繃帶中的處理芯片，觸發溫度傳感器，處理器分析來自傳感器的數據，評估炎癥情況。

將反饋情況，根據預設的等級歸類，判斷等級后，顯示開始該等級對應的治療。評定結果會反饋到產品所綁定的app賬號中，患者可通過app 進行每次等級評定查看每次使用儀器治療前進行等級評估，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合醫生遠程線上協助，制定一套完整的治療方案，當醫生初評級較高時（由輕到重分為一到四級），患者使用該產品進行初次等級的方案治療，當該等級療程過后，患者再次通過產品進行病情等級評定，該評定結果反饋至app 后，可以通過app 詢問醫生意見，進行新階段的等級療程，直至病情達到最輕等級。根據患者自身病情不同，采用適合自己的治療程序。醫生提出方案建議，儀器依此可實行不同的方案治療，為患者提供個性化的康復治療模式。

線下醫生初次問診為患者病情定級后，患者即可居家使用該產品進行自主治療，app 通過藍牙連接產品，患者可以通過app 收到病情等級反饋。app 同時設立醫生問診平臺，由各地方的康復專業醫生注冊為患者提供線上問診和答疑。患者可以在每次得到病情反饋的等級結果后，通過app 將監測結果發送給醫生，結合醫生給出的意見，進行下一階段的治療。

智能用戶端和醫生端系統設計

該系統創建用戶端應用程序和服務器端數據庫，設置好網絡環境，采用藍牙模式傳輸數據，實現康復儀遠程控制。當用戶使用時，系統與康復儀相連，進行病情監測，并根據檢測結果自動生成參數，如病情等級，穴位定位等，設置康復治療方案和時間周期，服務器通過調用相關模塊發送相應指令，并在接受后按康復儀設定參數和時間做出相應調整。

APP 同時利用物聯網技術提供醫患之間康復交流平臺。在平臺中，用戶可提交康復方面的問題，附上相關圖片或康復儀檢測參數，與醫護專家進行線上交流。專家可以根據用戶提供的相關數據進行專業指導。可以減少距離醫療機構較遠患者來往醫院花費的成本，可以成為建立長期醫生與患者溝通的有效方案。

醫生端分為答疑交流和查看患者數據記錄兩個模塊，醫生可以通過答疑交流模塊回答平臺中患者提出的問題，通過患者數據平臺分析用戶的數據和病情，為用戶提供專業化的康復建議。

數據庫設計

模塊由用戶信息數據、醫生信息數據、康復儀數據等組成，通過MySQL 數據庫軟件對數據進行有效管理。

用戶注冊提交信息后，用戶信息數據提取數據后保存，用戶可以通過APP 對信息進行編輯。醫生信息數據由醫生提交的注冊信息數據組成，除了基本信息外，同時包括醫生就診記錄和病例，便于進行有效的病患匹配。康復儀數據由儀器開發者編程輸入，其中還包括使用記錄，康復儀詳細記錄使用過程及使用時產生的數據參數，當醫生或患者想要查詢時可以分別登錄用戶端或醫生端查看使用數據分析記錄表，了解用戶的康復情況。康復方案及病況等級由專業康復團隊進行交流后組成。APP 中還為用戶提供康復知識推廣平臺，向用戶提供需求的個性化的保健知識。

推廣與交流平臺設計

推廣與交流模塊與數據庫相結合，根據用戶數據，瀏覽及使用記錄建立信息關聯，為用戶推送個性化康復知識，精準分析用戶的興趣點，滿足不同用戶的需求。交流平臺模塊則建立物聯網平臺，在這個模塊中，醫生和患者共享一個平臺，患者可以將自己的病情及圖片發在該平臺上，與專業的醫護專家進行線上交流，醫護專家可以根據不同的患者病情進行一對一解答，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行參考。該模塊解決患者因距離遠而不便醫治的困難，避免患者因就醫排隊等問題浪費的時間和精力，給患者和醫生之間提供了一個長期有效交流的平臺。

結合腱鞘炎治療方法以及芯片處理器熱傳感技術，本文設計了基于針灸、推拿、藥熏多功能的手部腱鞘炎中醫智能康復儀。同時創新了病情反饋機制，可以有效提高患者對手部腱鞘炎疾病的關注，治療效果顯著，大幅提升患者的生活質量。

通過調查問卷結果表明，當前腱鞘炎患者群體越來越年輕化，由之前的“媽媽手”轉移到現在的“手機族”。目前階段還沒有針對腱鞘炎進行輔助治療的產品，嚴重情況大多數采用手術治療。年輕人并不在意自己產生的輕微癥狀，這樣就會留下隱患。基于智能醫療的手部腱鞘炎中醫智能康復儀能對腱鞘炎疾病的程度進行預測評估。配合針灸和中藥理療等傳統中醫方法，充分發揮中醫理療特色，實現在多時空下針對腱鞘炎疾病的有效治療。