一种智能穿戴式缺血预适应训练设备和方法

技术领域

本发明涉及心脑血管病预防治疗技术领域，具体涉及一种智能穿戴式缺血预适应训练设备和方法。

背景技术

缺血预适应概念最早由美国的Murry博士于1986年提出，该概念认为通过对某一器官或组织进行反复、短暂的缺血刺激，使得该器官或组织以外的其他器官或组织产生对缺血的适应，进而可提高其对缺血损伤的耐受能力。

缺血预适应训练仪是一种应用缺血预适应概念的医疗设备，旨在通过模拟短暂的、无创伤的缺血预适应训练，激发人体免疫系统的应急机制，从而降低心脑血管疾病的风险。

当前市场上的大部分缺血预适应训练仪设备，是由一台缺血预适应训练仪主机+主机引出的2根(血压计通用)袖带组成；使用时，将袖带分别绑在患者的左、右手臂上，然后启动缺血预适应训练仪主机，进行一个周期大约45分钟的缺血预适应训练。

与传统台式血压计相比，缺血预适应训练仪存在如下特征：

(1)缺血预适应训练仪的功能更强大，兼具治疗作用，并不是简单的对血压计进行改造即可；

(2)台式血压计只有1根袖带，而缺血预适应训练仪有2根袖带；

(3)台式血压计主机内只有1台气泵，而缺血预适应训练仪内为2台气泵或功率更大的1台气泵；

(4)由于使用时间的要求更长，缺血预适应训练仪内置的电池也更大。

综上，目前的缺血预适应训练仪具有体积大、重量沉、袖带碍事、无法随身携带等缺点；加上超长的训练周期，用户使用的依从性是一个巨大的挑战。更加遗憾的是现有的缺血预适应训练仪只能在居家、或病房等少数场景下使用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能穿戴式缺血预适应训练设备和方法，设备体积小且重量轻，解决袖带上气管碍事、无法便携等问题，不局限于病房和居家训练，任何场景下都可以方便使用，从而大幅提高用户的便捷性和依从性，提升缺血预适应训练的效果，造福广大用户。

本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种智能穿戴式缺血预适应训练设备，所述设备包括分别穿戴在左臂和右臂上的佩戴主机和佩戴辅机，所述佩戴主机包括袖带I和控制装置I，所述佩戴辅机包括袖带II和控制装置II，所述控制装置I和控制装置II中分别设有开关按键、启停按键、蓝牙模块、通讯模块和微处理器；所述佩戴主机的微处理器中内嵌有所述佩戴辅机的蓝牙地址，或者所述佩戴辅机的微处理器中内嵌有所述佩戴主机的蓝牙地址；所述开关按键控制所述佩戴主机和佩戴辅机的开机时，两所述蓝牙模块自动配对，两所述蓝牙模块分别接收或发送对应所述微处理器的控制信号；所述袖带I和袖带II中分别设有气泵装置，所述控制装置I中的微处理器和控制装置II中的微处理器分别与对应的所述启停按键、气泵装置电性连接，所述通讯模块用于将所述袖带压力及脉搏波信号无线传输至云服务器；

所述控制装置I和控制装置II中的其一所述启停按键执行启动或停止动作时，所述微处理器接收到启动或停止控制信号，并将其传输给对应的所述气泵装置和蓝牙模块，控制所述气泵装置启动或停止工作，所述蓝牙模块将启动或停止控制信号传输给另一所述蓝牙模块，另一所述蓝牙模块再将启动或停止控制信号传输给对应的所述微处理器，并控制另一所述气泵装置启动或停止工作。

进一步地，所述控制装置I和控制装置II中的其一所述开关按键执行关机操作时，对应的所述微处理器接收到关机控制信号，并将其传输给对应的所述蓝牙模块，所述蓝牙模块将关机控制信号传输给另一所述蓝牙模块，另一所述蓝牙模块再将关机控制信号传输给对应的所述微处理器，两所述微处理器分别控制对应的控制装置I和控制装置II关机。

进一步地，所述控制装置I和控制装置II中还包括与所述微处理器连接的显示屏，所述显示屏用来显示系统时钟、当前操作状态、当前压力值、当前联网状态和电量参数。

进一步地，所述袖带I与所述控制装置I之间以及所述袖带II与所述控制装置II之间通过转接板形成可拆卸连接。

进一步地，所述佩戴主机和佩戴辅机上分别设有供电装置，其为可充电式锂电池，用于为所述的显示屏、气泵装置、微处理器、蓝牙模块和通讯模块供电，所述通讯模块为4G/5G通讯模块。

优选地，所述气泵装置包括泄压阀、气泵和压力传感器，所述压力传感器用于实时检测所述袖带中气囊的充气压力，所述泄压阀、气泵和压力传感器分别与所述微处理器连接，所述微处理器控制所述气泵向所述袖带中的气囊供气，或通过所述泄压阀排气。

进一步地，所述的佩戴主机和/或佩戴辅机上设有喇叭，其与对应的所述微处理器连接。

另一方面，本发明还提供了一种智能穿戴式缺血预适应训练方法，其具体方法是：

步骤1，分别操作佩戴主机和佩戴辅机上的开关按键开机，佩戴主机和佩戴辅机自动蓝牙配对；

步骤2，将佩戴主机和佩戴辅机分别穿戴在用户的左臂和右臂上；

步骤3，操作佩戴主机上的启停按键，佩戴主机上的微处理器接收启动/停止控制信号，控制启动/停止佩戴主机上的气泵装置工作；

步骤4，佩戴主机通过蓝牙将启动/停止控制信号传输给佩戴辅机，控制启动/停止佩戴辅机的气泵装置工作；

步骤5，佩戴主机和佩戴辅机中的通讯模块将袖带压力及脉搏波信号无线传输至云服务器；

步骤6，云服务器经计算后得到分析报告，并回传给用户终端进行查看。

或优选地，所述步骤3，操作佩戴辅机上的启停按键，佩戴辅机上的微处理器接收启动/停止控制信号，控制启动/停止佩戴辅机上的气泵装置工作；

所述步骤4，佩戴辅机通过蓝牙将启动/停止控制信号传输给佩戴主机，控制启动/停止佩戴主机的气泵装置工作。

进一步地，所述方法还包括：

步骤7，操作佩戴主机上的开关按键关机，佩戴主机上的微处理器接收关机控制信号，并通过蓝牙传输给佩戴辅机上的微处理器；

步骤8，佩戴辅机上微处理器控制佩戴辅机关机后，佩戴主机上的微处理器再控制佩戴主机关机。

或进一步地，所述方法还包括：

步骤7，操作佩戴辅机上的开关按键关机，佩戴辅机上的微处理器接收关机控制信号，并通过蓝牙传输给佩戴主机上的微处理器；

步骤8，佩戴主机上微处理器控制佩戴主机关机后，佩戴辅机上的微处理器再控制佩戴辅机关机。

本发明技术方案，具有如下优点：

A、本发明提供的训练设备和方法，通过设置独立的分别穿戴在左臂和右臂上的佩戴主机和佩戴辅机，同时使佩戴主机与佩戴辅机之间通过蓝牙模块进行开机自动配对连接，在仅操作佩戴主机的启停按键或者仅操作佩戴辅机的启停按键情况下，即可实现佩戴主机和佩戴辅机的启动工作、停止工作及关机操作，达到同步通过各自的通讯模块将检测数据上传至云服务器进行数据处理，无需在训练过程中，分别对佩戴主机和佩戴辅机进行按键操作，大大提高了训练的便利性和有效性，训练后数据及时上传数据库进行智能分析，从而提高设备的便携性和智能性，进而提升训练的治疗质量和效果。

B、本发明中的佩戴主机和佩戴辅机都具备独立的加压控制系统硬件，互相间通过低功耗蓝牙连接和软件系统控制，由于集成4G/5G通讯模块，设备将采集到的数据传回云服务器，在云服务器中进行计算，减少了整个佩戴主机和佩戴辅机的重量，同时在佩戴主机与佩戴辅机之间无气管连接，更加轻量化，适于用户穿戴。

C、本发明经云服务器计算形成分析报告，进行人工智能的科学分析并回传到用户终端，用户可通过APP或者小程序进行查看，进一步增加了设备的智能化程度和数据的完整性和连续性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的佩戴主机或佩戴辅机立体图；

图2为本发明提供的佩戴主机或佩戴辅机拆解图；

图3为本发明提供的佩戴主机与佩戴辅机结构组成图；

图4为用户佩戴训练示意图；

图5为本发明提供的佩戴主机与佩戴辅机中的控制装置组成示意图；

图6为本发明提供的一种智能穿戴式缺血预适应训练方法；

图7为本发明提供的另一种智能穿戴式缺血预适应训练方法；。

图中标识如下：

1-佩戴主机，11-袖带I，12-控制装置I

2-佩戴辅机，21-袖带II，22-控制装置II

3-转接板

a-显示屏，b-开关按键，c-启停按键，d-喇叭。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图2、图3和图5所示，本发明提供了一种智能穿戴式缺血预适应训练设备，包括分别穿戴在左臂和右臂上的佩戴主机1和佩戴辅机2，佩戴主机1包括袖带I11和控制装置I12，佩戴辅机2包括袖带II21和控制装置II22，控制装置I1和控制装置II2中分别设有开关按键b、启停按键c、蓝牙模块、通讯模块和微处理器；佩戴主机1的微处理器中内嵌有佩戴辅机2的蓝牙地址,当按下相应的开关按键b控制对应的佩戴主机1和佩戴辅机2的开机时，佩戴主机1直接读取佩戴辅机2的蓝牙地址，实现佩戴主机1与佩戴辅机2间的蓝牙自动配对；若在佩戴辅机2的微处理器中内嵌有佩戴主机1的蓝牙地址，当按下相应的开关按键b控制对应的佩戴主机1和佩戴辅机2开机时，佩戴辅机2直接读取佩戴主机1的蓝牙地址，实现佩戴主机1与佩戴辅机2间的蓝牙自动配对；佩戴主机1的蓝牙模块和佩戴辅机2中的蓝牙模块分别接收或发送本机中的微处理器控制信号；袖带I11和袖带II21中分别设有气泵装置，控制装置I12中的微处理器和控制装置II22中的微处理器分别与对应的启停按键c、气泵装置电性连接，通讯模块用于将袖带压力及脉搏波信号无线传输至云服务器，在云服务器中完成数据计算，并生成相应的分析报告。

控制装置I12和控制装置II22中的其一启停按键c执行启动或停止动作时，微处理器接收到启动或停止控制信号，并将其传输给对应的气泵装置和蓝牙模块，控制气泵装置启动或停止工作，蓝牙模块将启动或停止控制信号传输给另一蓝牙模块，另一蓝牙模块再将启动或停止控制信号传输给对应的微处理器，并控制另一气泵装置启动或停止工作。从而实现一键控制佩戴主机和佩戴辅机的对应气泵装置启动或停止工作。

当控制装置I和控制装置II中的其一开关按键执行关机操作时，按动的开关按键所对应的本机微处理器接收到关机控制信号，微处理器将关机控制信号传输给本机的蓝牙模块，本机的蓝牙模块将关机控制信号传输给另一设备的蓝牙模块，另一设备的蓝牙模块再将关机控制信号传输给本机对应的微处理器，这样就实现了两微处理器分别控制对应的控制装置I和控制装置II关机。

具体工作原理如下：

(1)工厂生产时，在佩戴主机的微处理器的代码中写入佩戴辅机的蓝牙地址，并设置为自动配对模式；当然还可以在佩戴辅机的微处理器的代码中写入佩戴主机的蓝牙地址，并设置为自动配对模式。

(2)用户拿到设备后，长按佩戴主机的开关按键，佩戴主机开机；并长按佩戴辅机的开关按键，佩戴辅机开机。

(3)佩戴主机开机后，自动去配对系统设置的蓝牙地址(也就是佩戴辅机)，配对成功时，语音播报“辅机连接成功”；如果设定时间内(比如30秒内)，未配对成功，则再次尝试自动配对，如仍未成功，则语音播报“辅机连接失败”。此时，可尝试进行手工蓝牙配对。

(4)当佩戴辅机连接成功后，(短)按佩戴主机的开关按键，则佩戴主机开启加压；并通过蓝牙通讯通知佩戴辅机，让佩戴辅机也开启加压。反之，(短)按佩戴辅机的开关按键，同样可以启动佩戴主机。

从而实现了一键启动2台设备。

(5)当用户因异常/或其他情况，需要紧急停止设备加压时，(短)按佩戴主机的开关按键，则佩戴主机停止加压；并通过蓝牙通讯通知佩戴辅机，让佩戴辅机也停止加压。反之，加压过程中，(短)按佩戴辅机的开关按键，也一样可以停止佩戴主机。

从而实现了一键停止2台设备。

(6)正常使用时，当用户完成系统设定的20分钟/或45分钟的一个完整周期后，如5分钟内无任何其他操作，则系统自动关机。

(7)或者，用户主动长按佩戴主机上的开关按键，则佩戴主机通过蓝牙通讯通知佩戴辅机，让佩戴辅机先关机，然后等待10秒后，佩戴主机再自动关机。反之，长按佩戴辅机的开关按键，也一样可以将佩戴主机关机。

从而实现了一键关机2台设备。

作为本发明进一步优选的实施方式，控制装置I和控制装置II中还包括与其本机中的微处理器连接的显示屏，显示屏用来显示系统时钟、当前操作状态、当前压力值、当前联网状态和电量等参数，微处理器接收开关按键的启停控制信号，并控制佩戴主机和佩戴辅机的启停，佩戴主机和佩戴辅机启动后，二者通过低能耗蓝牙模块形成自动配对连接，且在各自的显示屏上显示联网状态。

如图2所示，袖带I与控制装置I之间以及袖带II与控制装置II之间通过转接板形成可拆卸连接。本发明中所采用的控制装置与袖带之间通过可拆卸的转接板连接在一起，其中的转接板一侧面与袖带形成可拆卸连接，当然也可以将转接板直接与袖带形成一个整体结构，而转接板的另一侧面则优选与控制装置的壳体底部形成可拆卸连接，袖带中的气泵装置与控制装置形成控制连接。本发明袖带优选采用专利号201721000257.2公开的一种可拆洗的血压计袖带结构，或者优选采用专利号201721000222.9公开的一种可快速拆洗的血压计袖带结构。转接板优选采用专利号201610573060.1公开的一种血压计袖带快速拆装用转接板。

作为本发明进一步优选的实施方式，在佩戴主机和佩戴辅机上分别设有供电装置，其为可充电式锂电池，用于为显示屏、气泵装置、微处理器、蓝牙模块和通讯模块供电，充满电后，应可保证佩戴主机和佩戴辅机连续运行5个以上的完整训练周期。为了更方便用户右手操作，本发明优选将佩戴主机穿戴在左臂上，将佩戴辅机穿戴在右臂上，当然还可以根据用户的使用习惯做出穿戴位置调整。

本发明优选的通讯模块为4G/5G通讯模块，同时在控制装置I和控制装置II上还设置了Type-C口，用于设备充电和设置出厂数值。其中的气泵装置包括泄压阀、气泵和压力传感器，压力传感器用于实时检测袖带中气囊的充气压力，泄压阀、气泵和压力传感器分别与本机中的控制装置连接，控制装置控制气泵向本机袖带中的气囊供气，或通过泄压阀排气。

作为本发明进一步优选的实施方式，在佩戴主机和/或佩戴辅机上设有喇叭，其与控制装置连接，用于播放语音提示。

本发明缺血预适应训练仪采用1台佩戴主机和1台佩戴辅机，可以很方便地配戴在身上。其中，左臂配戴的设备为佩戴主机，右臂配戴的设备为佩戴辅机，都具备独立的加压控制系统硬件，互相间通过低功耗蓝牙连接和软件系统控制，并通过4G/5G通讯模块将数据传回云服务器，从而组成一套完整的预适应训练仪设备。由于在佩戴主机与佩戴辅机之间无气管连接，增加了设备的便携性。又由于本发明集成4G/5G通讯模块，可以将训练仪工作时，实时采集到的用户脉搏波数据传回云服务器进行分析，并形成分析报告，患者可以通过特定的APP或者小程序登陆后，查看此分析报告。

如图4所示，本发明通过设置独立的分别穿戴在左臂和右臂上的佩戴主机1和佩戴辅机2，同时佩戴主机1与佩戴辅机2分别通过开关按键操作开机后，佩戴主机1与佩戴辅机2自动通过蓝牙模块进行配对连接，实现佩戴主机1与佩戴辅机2的关联操作，且同步通过各自的通讯模块将检测数据上传至云服务器进行数据处理，减少了整个佩戴主机和佩戴辅机的重量，更加轻量化，适于用户穿戴。

在控制装置的顶部设置了开关按键，开关键的功能如下：长按5秒后松开，为开机/关机，并自动完成佩戴主机与佩戴辅机间的蓝牙配对；一直长按不放，为重新手动进行佩戴主机/佩戴辅机间的蓝牙自动配对。短按则无效。

在控制装置的显示屏下方设置了启停按键，启停按键的功能如下：短按一次，为启动/停止；长按10秒后松开，则为打开喇叭声音/静音。

当然了，还在显示屏的下部设置提示灯(图中未示出)，设备充电时，绿色周期性闪烁；设备充满电量时，绿色长亮；设备数据上传时，绿色快速周期性闪烁；设备报错时，红色长亮；进行预适应训练时，呼吸灯式闪烁。

另外，如图6所示，本发明还提供了一种智能穿戴式缺血预适应训练方法，具体方法是：

【S01】分别操作佩戴主机和佩戴辅机上的开关按键开机，佩戴主机和佩戴辅机自动蓝牙配对。由于本发明分别在佩戴主机的微处理器中写有佩戴辅机的蓝牙地址，只操作佩戴主机，即可实现对佩戴辅机的操作控制。当然，也可以在佩戴辅机的微处理器中写有佩戴主机的蓝牙地址，只操作佩戴辅机即可完成对佩戴主机的操作控制。二者蓝牙连接后，可以通过喇叭对外播放连接成功的语音提醒信息。

【S02】将佩戴主机和佩戴辅机分别穿戴在用户的左臂和右臂上，当然还可以根据用户操作习惯，将佩戴主机穿戴在右臂上，将佩戴辅机穿戴在左臂上。

当然了，还可以将步骤【S01】和步骤【S02】进行顺序更换，具体不再赘述。

【S03】操作佩戴主机上的启停按键，佩戴主机上的微处理器接收启动/停止控制信号，控制启动/停止佩戴主机上的气泵装置工作。

【S04】佩戴主机通过蓝牙将启动/停止控制信号传输给佩戴辅机，控制启动/停止佩戴辅机的气泵装置工作。

【S05】佩戴主机和佩戴辅机中的通讯模块将袖带压力及脉搏波信号无线传输至云服务器；此时所记录的气囊压力以及脉搏波数据将通过佩戴主机上的通讯模块无线传输给云服务器中。

【S06】云服务器经计算后得到分析报告，并回传给用户终端进行查看。优选可以通过微信小程序或APP进行查看具体数据情况。

当然了，如图7所示，在步骤【S03】中，也可以操作佩戴辅机上的启停按键，佩戴辅机上的微处理器接收启动/停止控制信号，控制启动/停止佩戴辅机上的气泵装置工作；步骤【S04】中，佩戴辅机通过蓝牙将启动/停止控制信号传输给佩戴主机，控制启动/停止佩戴主机的气泵装置工作。

如图6所示，本发明训练方法还包括：

【S07】操作佩戴主机上的开关按键关机，佩戴主机上的微处理器接收关机控制信号，并通过蓝牙传输给佩戴辅机上的微处理器。

【S08】佩戴辅机上微处理器控制佩戴辅机关机后，佩戴主机上的微处理器再控制佩戴主机关机。

或者进行如下操作，如图7所示：

【S07】操作佩戴辅机上的开关按键关机，佩戴辅机上的微处理器接收关机控制信号，并通过蓝牙传输给佩戴主机上的微处理器；

【S08】佩戴主机上微处理器控制佩戴主机关机后，佩戴辅机上的微处理器再控制佩戴辅机关机。

本发明未述之处适用于现有技术。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。