(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111397562.0 (22)申请日 2021.11.23 (71)申请人 上海市第五人民医院 地址 200240 上海市闵行区鹤庆路801号 (72)发明人 钱欢　洪洋　吴俊国　陈渡平　 吴强　朱李栋　高伟航　 (74)专利代理 机构 上海仟恭知识产权代理有限 公司 314 47 代理人 刘慧娟 (51)Int.Cl. A61B 5/103(2006.01) A61B 5/00(2006.01) G06F 30/27(2020.01) G06K 9/00(2022.01) (54)发明名称 一种用于下肢骨折后康复锻炼的压力监测 系统和使用方法 (57)摘要 本发明揭示了一种用于下肢骨折后康复锻 炼的压力监测系统， 包括： 智能鞋垫： 用于进行患 者足底多位置压力的智能检测； 移动端APP： 用于 进行患者自身相关信息的导入、 患者压力数据的 智能采集及数据的远程传输； 云平台： 用于进行 数据的云端存储、 数据周期性的模 型学习以及数 据的分析对比； WEB应用端： 用于进行云平台的 WEB端登入， 以进行医患双方的数据互动及医生 为患者制定科学规范的康复方案。 本发明可实现 根据患者自身状况为患者进行康复过程中干预 方案建议的智能推荐， 以实现辅助医生制定科学 规范的术后康复方案， 缩短了下肢骨折术后患者 的骨骼痊愈时间， 避免了术后并发症发生。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 113951872 A 2022.01.21 CN 113951872 A 1.一种用于下肢骨折后康复锻炼的压力监测系统， 其特 征在于， 包括： 智能鞋垫： 用于进行患者足底多位置 压力的智能检测； 移动端APP： 与智能化鞋垫无线通信连接， 用于进行患者自身相 关信息的导入、 患者压 力数据的智能采集及数据的远程传输， 同时支持患者以自然语言形式表达的症状描述， 并 进行标准化和结构化， 满足医患双方实时数据互动； 云平台： 与移动端APP无线通信连接， 用于进行数据的云端存储、 数据周期性的模型学 习以及数据的分析对比， 以进 行下肢骨折术后患者压应力检测指标和合适的力学环境体系 的构建及提出干预 方案建议； WEB应用端： 用于进行云平台的WEB端登入， 以进行医患双方的数据互动及医生为患者 制定科学规范的康复方案 。 2.如权利要求1所述的用于下肢骨折后康复锻炼的压力监测系统， 其特征在于： 所述云 平台通过RESTAPI与所述移动端AP P通信连接 。 3.如权利要求1所述的用于下肢骨折后康复锻炼的压力监测系统， 其特征在于， 所述智 能鞋垫包括垫体， 所述垫体内设置有压力检测模块， 且所述垫体内还设有与压力检测模块 电连接的MCU模块以及分别与MCU模块电连接的蓝牙模块、 系统电源模块、 电量检测模块、 充 电电路模块、 电池保护模块和调试接口模块。 4.如权利要求3所述的用于下肢骨折后康复锻炼的压力监测系统， 其特征在于， 所述压 力检测模块依次通过信号 放大器、 A/D转换器和滤波处 理器与所述M CU模块串口连接 。 5.如权利要3所述的用于下肢骨折后康复锻炼的压力监测系统， 其特征在于， 所述压力 检测模块包括三个压力传感器， 三个所述压力传感器位于所述垫体内对应人体脚部足跟 区、 第一跖骨头和第五跖骨头位置处。 6.如权利要求1 ‑5任一项所述的用于下肢骨折后康复锻炼的压力监测系统的使用方 法， 其特征在于， 包括如下步骤： S1、 足部多点压力检测： 患者对智能鞋垫进行穿戴， 进行足部多点压力数据的检测； S2、 患者信息采集： 患者登录移动端APP， 与智能鞋垫进行蓝牙配对， 并进行个人相关信 息的编辑， 移动端AP P接收智能鞋垫检测的压力数据进行 数据折线图的实时展示； S3、 压应力检测指标和合适的力学环境体系构建： 云平台接收患者压力数据及个人相 关信息将其存入数据库且周期性进行数据库的模型学习并结合医生的经验知识进行压应 力检测指标和合 适的力学环境体系的构建； S4、 干预方案建议生成： 云平台进行数据库历史数据的数据分析及患者压力数据与历 史数据的对比， 并根据构建的压应力检测指标和合 适的力学环境体系提出干预 方案建议。 S5、 康复方案制定： 医生通过WEB应用端登入云平台， 与患者进行沟通交流， 并结合干预 方案建议制定康复方案 。 7.如权利要求6所述的用于下肢骨折后康复锻炼的压力监测系统的使用方法， 其特征 在于， 在步骤S3中， 所述模型 学习的具体步骤为： S31、 将患者的个人相关信息作为随机变量； S32、 采用马尔科 夫随机场构建出压力 信号与随机变量数值之间的马尔科 夫网络； S33、 对数据库中存储的前期康复良好的患者数据进行训练， 实现马尔科夫网络的参数 估计和学习， 初步形成个人相关信息对理想 压力信号的影响与关系。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 113951872 A 2一种用于下肢骨折后康复锻炼 的压力监测系统和使用方 法 技术领域 [0001]本发明涉及医疗领域， 特别是涉及一种用于下肢骨折后 康复锻炼的压力监测系统 和使用方法。 背景技术 [0002]下肢骨折在交通事故、 运动损伤甚至骨质疏松病人中为常见的骨折， 由于缺乏合 适的压应力监测装置导致康复过程长、 康复效果差， 严重影响了患者的康复质量。 因此， 掌 握预防措施， 解决大部 分患者因为身体的疼痛以及 对负重锻炼 效果的疑惑而导致的术后早 期不愿意主动接受康复训练， 缩短骨骼痊愈时间、 避免上述并发症状的发生， 保证骨折手术 的完整性， 是骨科学及康复领域面临的技术难题。 由于其治疗成本高、 周期长， 术后康复过 程受限于固定场所， 这给人们的日常生活和工作学习带来极大的不便。 因此， 为帮助下肢术 后患者尽快恢复， 对其进行在院和离院式的术后康复训练有着迫切需求。 发明内容 [0003]本发明的目的在于， 提供一种用于下肢骨 折后康复锻炼的压力监测系统和使用方 法， 以辅助医生进 行患者术后康复方案的制定， 缩短下肢骨折术后患者的骨骼痊愈时间， 避 免术后并发症发生。 [0004]为解决上述技术问题， 本发明提供一种用于下肢骨折后康复锻炼的压力监测系 统， 包括： [0005]智能鞋垫： 用于进行患者足底多位置 压力的智能检测； [0006]移动端APP： 与智能化鞋垫无线通信连接， 用于进行患者自身相关信息的导入、 患 者压力数据的智能采集及数据 的远程传输， 同时支持患者以自然语言形式表达的症状描 述， 并进行 标准化和结构化， 满足医患双方实时数据互动。 [0007]云平台： 与移动端APP无线通信连接， 用于进行数据的云端存储、 数据周期性的模 型学习以及数据的分析对比， 以进行下肢骨折术后患者压应力检测指标和合适的力学环境 体系的构建及提出干预 方案建议。 [0008]WEB应用端： 用于进行云平台的WEB端登入， 以进行医患双方的数据互动及医生为 患者制定科 学规范的康复方案 。 [0009]进一步的， 所述云平台通过REST  API与所述移动端AP P通信连接 。 [0010]进一步的， 所述智能鞋垫包括垫体， 所述垫体内设置有压力检测模块， 且所述垫体 内还设有与压力检测模块电连接的MCU模块以及分别与MCU模块电连接的蓝牙模块、 系统电 源模块、 电量检测模块、 充电 电路模块、 电池保护模块和调试接口模块。 [0011]进一步的， 所述压力检测模块依次通过信号放大器、 A/D转换器和滤波处理器与所 述MCU模块串口连接 。 [0012]进一步的， 所述压力检测模块包括三个压力传感器， 三个所述压力传感器位于所 述垫体内对应人体脚部足跟区、 第一跖骨头和第五跖骨头位置处。说　明　书 1/4 页 3 CN 113951872 A 3