一种多功能颅骨矫正器
阅读说明：本技术 一种多功能颅骨矫正器 (Multifunctional skull corrector ) 是由 华荣洋 孙素凤 华爱民 于 2021-08-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种多功能颅骨矫正器,通过头盔状矫正器内部及外部温度差值及时钟单元记录的使用时间信息确定颅骨矫正器是否被婴儿佩戴,未佩戴时间超过标准值达到一定时限时,头盔状矫正器中控单元将报警,蜂鸣器鸣叫,提示家长或看护者摘下或佩戴矫正器,以达到提示监护人正确使用的目的。佩戴过程中,通过中控单元监测矫正器内温度、湿度,控制排风扇或半导体制冷片的开启及停止来降湿或降温,保持颅骨矫正器内正常的温、湿度。婴儿终端能够24小时实时记录、及存储佩戴状况及温度湿度参数,并将数据传送给企业云平台,便于矫形师、服务人员、企业或医生护士进一步跟踪治疗,确保头盔状矫正器在治疗过程的有效性,以及为临床科研领域提供数据。(The invention relates to a multifunctional skull corrector, which is characterized in that whether the skull corrector is worn by a baby is determined according to the temperature difference between the inside and the outside of the helmet-shaped corrector and the service time information recorded by a clock unit, when the non-wearing time exceeds a standard value and reaches a certain time limit, a central control unit of the helmet-shaped corrector alarms, a buzzer rings, and parents or a caregiver is prompted to take off or wear the corrector, so that the purpose of prompting the guardian to use the corrector correctly is achieved. During the wearing process, the temperature and the humidity in the corrector are monitored through the central control unit, the exhaust fan or the semiconductor refrigerating sheet is controlled to be started and stopped to reduce the humidity or the temperature, and the normal temperature and humidity in the skull corrector are kept. The infant terminal can record and store wearing conditions and temperature and humidity parameters in real time for 24 hours, and transmits data to the enterprise cloud platform, so that an orthopedic technician, a service staff, an enterprise or a doctor nurse can track treatment conveniently, the effectiveness of the helmet-shaped corrector in the treatment process is ensured, and data are provided for the field of clinical scientific research.)
技术领域
本发明属于颅骨矫正器技术领域，具体涉及一种多功能颅骨矫正器。
背景技术
婴幼儿在成长过程中大约60％会遇到不同程度的头颅发育问题，其中1-3岁的儿童中，大约3％患有斜头畸形，(包括扁头和舟状头)这不仅影响了儿童头面的外观，还给他们带来巨大的心理负担和精神压力，造成影响儿童健康成长的负面影响。更重要的是，这些儿童因头颅发育过程中，受到外界不当约束，脑容积得不到应有的舒张、发育，阻碍了儿童智力的正常发育和成长。这些斜头(含扁头和舟状头)畸形造成的原因极少数是由病理性原因造成，称先天性骨性融合头颅畸形，而极大多数是由于外界不当作用力量造成。比如，婴儿生产过程中的不当助产，初生婴儿的不当睡姿和管控等造成。称作：非骨性融合斜头畸形，包括婴儿扁头，舟状头等畸形。
颅骨矫正器是针对婴儿头颅发育异常的治疗手段，但是因为治疗期间需要长期佩带，治疗过程中常见婴儿皮肤出汗过多,皮肤过敏反应等副作用。但由于颅骨矫正器的固有物理特性和患儿的不同个性在治疗的同时带来大小不同的副作用并造成程度不同的不良反应，严重的只好停止颅骨矫正器治疗。在一个荷兰研究者的临床试验中,统计了颅骨矫正器产生的副作用比例为：皮肤刺激(96％)、出汗增多(71％)、颅骨矫正器异味(76％)，由于不能有效消除副作用造成的不利影响，33％的病人不得不中止颅骨矫正器治疗。
颅骨矫正器治疗期间需要长期佩带，治疗过程中常见婴儿皮肤出汗过多,皮肤过敏反应等副作用导致治疗依从性不高，而医生也无法监控婴儿佩戴时间，加上家庭条件操作方式不当，比如患儿家长或监护人没学会正确的操作方式和方法，或因家长的随意性而不按时操作，甚致忘记操作，比如擦汗后忘记戴上颅骨矫正器等，导致现有颅骨矫正器的矫形疗效不够稳定。一篇荷兰的临床试验测量报告说，使用颅骨矫正器的完全恢复比例只有26％，研究者同时提出他们的困难是无法检测病人的依从性，文章指出其试验数据的局限性在于无法精准评估每日颅骨矫正器佩戴时间，并且也得不到提示。在该试验研究中，他们希望在每天的日常活动中研究颅骨矫正器治疗的效果，遗憾的是目前条件下无法实现这种愿望。日常活动包括指导父母、定期检查、以监督治疗效果，并评估颅骨形状的改善情况和治疗效果的进展趋势，确保病人按照医生治疗方案按时佩带矫正器。现有技术的颅骨矫正器患者长时间不佩戴得不到提示，使治疗得不到最优效果，降低了治愈率。
发明内容
本发明的目的是为解决上述问题，提供一种多功能颅骨矫正器，实时监测颅骨矫正器的使用情况，通过实时采集使用信息、储存全程医疗信息，根据医疗计划全程监控管理，并且能够自动控制温度湿度。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种多功能颅骨矫正器，包括头盔状矫正器、中控单元及婴儿终端，所述头盔状矫正器上安装有状态开关，所述头盔状矫正器内一处或多处设有第一温度传感器，湿度传感器，所述状态开关及第一温度传感器，湿度传感器均与中控单元连接，所述中控单元分别连接状态监测单元、指示装置、蜂鸣器、时钟单元和数据存储器，所述状态监测单元为一对第二温度传感器，一个设在头盔状矫正器内部，一个设在头盔状矫正器外部，所述时钟单元用于记录头盔状矫正器使用的时间信息，并将信息传送给中控单元，所述指示装置上设有蓝灯和绿灯，所述头盔状矫正器顶部设有排风扇，夹层内部一处或多处设有半导体制冷片，所述头盔状矫正器一处或多处设有吸热降温金属片，用于吸收头盔状矫正器内部的热量，所述吸热降温金属片与半导体制冷片的冷端热传导连接，所述吸热降温金属片不与婴儿头颅直接接触；
所述头盔状矫正器与婴儿终端连接，所述婴儿终端为监护人的手机或计算机，所述婴儿终端与企业云平台连接，所述头盔状矫正器、婴儿终端与企业云平台三者之间数据同步，所述企业云平台包含矫形师、服务人员、企业或医生护士。
进一步的：所述头盔状矫正器与监护人的手机或计算机的连接方式为蓝牙连接。
进一步的：所述状态监测单元和第一温度传感器，湿度传感器能够24小时监测头盔状矫正器使用状况及使用者头部温湿度状况，同时将监测结果传送给中控单元，并且将全程数据存储至数据存储器中；
进一步的：所述中控单元根据头盔状矫正器内外部的温度差确定头盔状矫正器的使用状态；
进一步的：所述中控单元控制排风扇或半导体制冷片的开启及停止来降湿或降温，也能够同时开启排风扇及半导体制冷片，当头盔状矫正器的内部第一温度传感器测量温度过高时，通过中控单元启动半导体制冷片或排风扇来降温；当湿度传感器湿度过高时，通过中控单元启动排风扇来除湿；
进一步的：所述指示装置上蓝灯亮表示需要佩戴，绿灯亮表示可以摘下；
进一步的：所述状态开关为头盔锁扣处一体设置的闭合开关或独立设置的开关，状态开关能够读取颅骨矫正器的使用状态，将使用状态传送到中控单元；
进一步的：所述婴儿终端能够24小时实时记录、及存储佩戴状况及温度湿度参数，并将数据传送给企业云平台，便于矫形师、服务人员、企业或医生护士进一步跟踪治疗，及临床科研领域使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
一种多功能颅骨矫正器能够缩短监护人学习过程，避免监护人不按时操作或者操作错误导致影响医疗效果，使用本颅骨矫正器对患儿的治疗进程、效果、显示直观，含义明晰，促进患儿家长的信心，积极参与互动，既加速了矫形治疗的医疗进程，又保障了理想和满意的疗效。
通过头盔状矫正器内部及外部温度差值及时钟单元记录的使用时间信息确定颅骨矫正器是否被婴儿佩戴，未佩戴时间超过标准值达到一定时限时，头盔状矫正器中控单元将报警，蜂鸣器鸣叫，提示家长或看护者摘下或佩戴矫正器，以达到提示监护人使用的目的，确保监护人的依从性；佩戴过程中，当头盔状矫正器内部第一温度传感器测量温度过高时，通过中控单元启动半导体制冷片或排风扇来降温；湿度传感器测量湿度过高时，通过中控单元启动排风扇来除湿，中控单元自动执行降温，降湿，保持颅骨矫正器内正常的温、湿度。
婴儿终端能够24小时实时记录、及存储佩戴状况及温度湿度参数，并将数据传送给企业云平台，便于矫形师、服务人员、企业或医生护士进一步跟踪治疗，及临床科研领域使用。
本颅骨矫正器有效控制头盔状矫正器内温度、湿度，将产品使用引起的常见副作用，比如皮肤刺激、出汗增多、颅骨矫正器异味等降低到10％以内，同时由于引起不适和不良反应导致停止颅骨矫正器治疗的比例也降低到10％以内，使治疗效果稳定，并且促使疗效大幅提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明连接关系框图；
图3为本发明半导体制冷片与头盔状矫正器的安装结构示意图；
图4为本发明矫形器与婴儿终端及数据云平台连接框图；
图5为本发明实施电路图；
图6为本发明中控单元控制流程图；
图中：1、头盔状矫正器，2、状态监测单元，3、湿度传感器，4、排风扇，5、半导体制冷片，6、中控单元，7、指示装置，8、蜂鸣器，9、时钟单元，10、数据存储器，11、婴儿终端，12、企业云平台，13、吸热降温金属片，14、头盔锁扣，15、第一温度传感器。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例只作为对本发明的说明，不作为对本发明的限定。
如图1～3所述的一种多功能颅骨矫正器，包括头盔状矫正器1、中控单元6及婴儿终端11，所述头盔状矫正器1上安装有状态开关，所述头盔状矫正器1内一处或多处设有第一温度传感器15，湿度传感器3，所述状态开关及第一温度传感器15，湿度传感器3均与中控单元6连接，所述中控单元6分别连接状态监测单元2、指示装置7、蜂鸣器8、时钟单元9和数据存储器10，所述状态监测单元2为一对第二温度传感器，一个设在头盔状矫正器1内部，一个设在头盔状矫正器1外部，所述时钟单元9用于记录头盔状矫正器1使用的时间信息，并将信息传送给中控单元6，所述指示装置7上设有蓝灯和绿灯，所述头盔状矫正器1顶部设有排风扇4，夹层内部一处或多处设有半导体制冷片5，所述头盔状矫正器1一处或多处设有吸热降温金属片13，用于吸收头盔状矫正器1内部的热量，所述吸热降温金属片13与半导体制冷片5的冷端热传导连接，所述吸热降温金属片13不与婴儿头颅直接接触；
如图4所示：所述头盔状矫正器1与婴儿终端11连接，所述婴儿终端11为监护人的手机或计算机，所述婴儿终端11与企业云平台12连接，所述头盔状矫正器1、婴儿终端11与企业云平台12三者之间数据同步，所述企业云平台12包含矫形师、服务人员、企业或医生护士。
图5为本发明的实施电路图；
图6为本发明的中控单元控制流程图，开机检查电池是否有电，如若没电，换电池重新启动，对时钟单元数据初始化清零，时钟单元9开始记录使用时间信息，在佩戴过程中，头盔状矫正器1内部的第一温度传感器15测量温度过高时，通过中控单元6启动半导体制冷片5或排风扇4来降温；湿度传感器3测量湿度过高时，通过中控单元6启动排风扇4来除湿，中控单元6能够自动执行降温、降湿，保持颅骨矫正器内正常的温、湿度。
所述头盔状矫正器1与监护人的手机或计算机的连接方式为蓝牙连接；
所述状态监测单元2和第一温度传感器15，湿度传感器3能够24小时监测头盔状矫正器1使用状况及使用者头部温湿度状况，并且将数据存储至数据存储器10中，同时将监测结果传送给中控单元6。
所述中控单元6根据头盔状矫正器1内外部的温度差确定头盔状矫正器的使用状态。
所述指示装置7上蓝灯亮表示需要佩戴，绿灯亮表示可以摘下；
所述状态开关为头盔锁扣14处一体设置的闭合开关或独立设置的开关，状态开关能够读取颅骨矫正器的使用状态，将使用状态传送到中控单元6；
所述婴儿终端11能够24小时实时记录、及存储佩戴状况及温度湿度参数，并将数据传送给企业云平台12，便于矫形师、服务人员、企业或医生护士进一步跟踪治疗，及临床科研领域使用。
所述中控单元根据头盔状矫正器内外部的温度差及时钟单元计时信息确定使用状态的持续时间，并将此状态数值与相应时间值存储；当未使用状态达到预定时间时，中控单元向蜂鸣器提示报警信息，蜂鸣器滴滴鸣响，或者通过指示装置予以显示。对于高型号的颅骨矫正器均装有小喇叭以语音提示看护者应该采取的应对措施。
优选的：所述指示装置可以通过以下方式之一或组合来实现：
1、蜂鸣器、LED、小灯泡、闪烁警示；
2、小显示屏显示状态指示；
3、播放语言的小喇叭用中、英语(或选一)播报。
优选的：所述温度传感器15，湿度传感器3根据场景不同，也可以选用低成本的电阻型温度传感器，湿度传感器。
优选的：根据颅骨矫正器类型的实际需要，也可在侧面安装有对准患儿头颅的红外线传感器，能够更精准测量体温，通过红外传感器对婴儿体温的精确测量和记录可以用来配合对温度湿度的智能控制，同时也可以提供给监护人和医生护士每日24小时不间断体征数据。
优选的：所述排风扇4型号选用体积小、风力大、噪音小的轴流风扇。比如使用美国Pelonis Technologies，Inc的AGA154U或AGA178微型风扇，尺寸仅有15x15x4mm，重1.3g，噪音在12-18dBA低于一般安静室内的20dBA背景噪音，能够满足婴儿全天佩戴的低噪音，轻便的要求。
优选的：本颅骨矫正器使用安全防爆的高能微型锂电池，比如锂离子聚合物电池，或者美国Thinfilm公司的SSLB固态锂电池，以支持矫正器轻便及持久使用的需求。
表1为本发明使用的最佳治疗计划时间表：
表1
从第五天开始在每天佩戴低于20小时触发特别报警阈值，反馈模块就配合做出反应。
表2为使用本颅骨矫正器后，对不同月龄的患儿所需的平均医疗时间，稳定性和治疗效果都有大幅提升。
表2
开始治疗时的月龄
矫形器平均矫形所需时间
3月龄婴儿
2个月
5月龄婴儿
3个月
7月龄婴儿
4个月
本发明为一种多功能颅骨矫正器，通过头盔状矫正器内部及外部的温度传感器测温，通过内、外部温度差值及时钟单元记录的使用时间信息确定颅骨矫正器是否被婴儿佩戴，颅骨矫正器未佩戴时内外温度基本一致，而佩戴时内部温度高于外部温度，超过标准值达到一定时限时，头盔状矫正器中控单元将报警，提示家长或看护者摘下或佩戴矫正器；鉴于夏天要求婴儿在空调室内佩戴颅骨矫正器，因此不会出现内外温度相似的状况，颅骨矫正器智能控制系统相应记录并储存，颅骨矫正器佩戴与不佩戴的时间。本发明的多功能颅骨矫正器在佩戴过程中，通过中控单元监测矫正器内温度、湿度，自动控制排风扇或半导体制冷片的开启及停止来降湿或降温，保持颅骨矫正器内正常的温、湿度。婴儿终端能够24小时实时记录、及存储佩戴状况及温度湿度参数，并将数据传送给企业云平台，便于矫形师、服务人员、企业或医生护士进一步跟踪治疗，确保头盔状矫正器在治疗过程的有效性，以及为临床科研领域提供数据。
本颅骨矫正器治疗效果稳定，并且大幅提升，大大提升了监护人的依从性，并能在医生随访时及时反馈病人使用情况，对比传统治疗，此婴儿颅骨矫正器将治愈率提升到96％以上。
本发明中未做详细描述的内容均为现有技术。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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