一种用于盆腔器官脱垂的穿戴式胶囊智能支撑器及其应用

本发明属于医疗器械，尤其涉及一种用于盆腔器官脱垂的穿戴式胶囊智能支撑器及其应用。

背景技术：

1、盆腔器官脱垂（pelvic organ prolapse, pop）是临床常见的盆底功能障碍性疾病之一。对于有症状的pop患者，子宫托是最常见的非手术治疗方法之一，它可以支持子宫及阴道壁，使其维持在阴道内不脱出，同时也可作为盆底修补手术失败的补救措施，但是目前市面可见的子宫托在使用过程中存在以下问题：

2、1.现有型号无法覆盖所有患者的解剖差异，导致固定不牢或压迫感强，需多次试戴调整；

3、2.盆底肌肉在活动（如咳嗽、运动）时会有压力变化，部分子宫托无法动态适应，易移位或脱落；

4、3.传统的子宫托质地僵硬，不易变形，导致不易放置和取出。患者放置传统子宫托后不适感增加。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术中的缺陷，为此，本发明提供一种用于盆腔器官脱垂的穿戴式胶囊智能支撑器及其应用。本发明能够根据患者子宫脱垂的程度、阴道的生理结构以及不同患者的个体差异等因素，精准地调节子宫托的大小。

2、为实现上述目的之一，本发明采用以下技术方案：

3、一种用于盆腔器官脱垂的穿戴式胶囊智能支撑器，该装备包括本体，本体内设有呈空心方形的腔室，腔室长度方向的外周围设有一圈充气后呈环状的第一气囊，腔室的两个端部均设有充气后呈半球形的第二气囊，本体在第一气囊和第二气囊充气后呈椭圆形，第二气囊的端部安装有压力传感电极片，腔室与第一气囊和第二气囊连通。

4、优选的，腔室的长度为30mm，腔室的宽度和高度均为20mm。

5、优选的，本体充气后的长度为70mm，充气后的直径为50mm。

6、优选的，腔室内安装有微型充气泵，微型充气泵的出气口分别与第一气囊和第二气囊连通。

7、优选的，本体上还设有拉绳和充电口，拉绳内包覆有微型充气泵的气泵导管。

8、优选的，本体上还套设有一次性套膜该本体内还设有信息传输模块，所述信息传输模块、压力传感器、微型充气泵和压力传感电极片均通过主控处理模块与软件终端以及电池连接。可与专用的盆底支撑装备手机app信息互通，实现实时气囊体积大小和压力管理，进而体现人性化设计，提高盆腔器官脱垂患者的舒适度。

9、优选的，信息传输模块为蓝牙信息传输模块或wifi信息传输模块。

10、为实现上述目的之二，本发明提供一种用于盆腔器官脱垂的穿戴式胶囊智能支撑器的应用，具体步骤如下：

11、s1、确定盆底支撑智能装备基础数据范围

12、将患者临床特征输入数据库系统，获得盆底支撑智能装备表面压力的基础数据范围；

13、s2、盆底支撑智能装备数据采集与手机app交互控制

14、利用主控处理模块和患者手机app 之间信息传输模块，实现其形状-压力基础数据的下发；

15、主控处理模块基于下发的基础数据，进行初步充气；通过压力传感电极片实时采集装备表面压力变化数据，发送至主控处理模块，利用主控处理模块和患者手机app之间信息传输模块，上传至患者手机app，使患者具备通过手机app调整气囊内的充气量动态改变盆底支撑智能装备的形状和大小，达到精细个体化治疗能力；

16、s3、采集数据的手机后处理

17、通过该装备两侧压力感受压力传感电极片采集患者从坐位-站立-行走-跑步这一连续状态下阴道壁的压力变化值，经过信息传输模块上传，采用卡尔曼滤波器进行处理，得到阴道压力变化曲线；患者改变运动状态的同时通过app调节本装备充气及形状，记录充气量（充气为正，排气为负）并计算实时装备体积，采用卡尔曼滤波器进行处理，得到气囊充气变化曲线积及装备体积变化曲线；

18、s4、建立智能监控模块

19、以x轴表示时间（患者运动状态），y轴分为三部分，由上至下分别表示阴道压力值、气囊充气量、盆底支撑智能装备体积，形成一个代表病人特征的曲线图；再将该曲线图作为灰度图，调整曲线图大小，并转化为二维矩阵；将患者的灰色曲线图转换成特征彩色图片；

20、按照上述方式获取≥1000名患者的数据特征彩色图片，将得到的所有特征彩色图片输入dcgan中进行训练，得到ai模型，建立智能监控模块；患者再次使用本装备治疗时，基于病人特征的曲线图得到特征彩色图片，将特征彩色图片与ai模型进行匹配，通过匹配患者不同运动状态下的阴道壁压力值，通过mcu控制微型气泵对环形气囊进行打气加压/放气减压。

21、优选的，临床特征包括患者年龄、身高、体重和脱垂分级；所述压力传感电极片的采样频率为2-10hz。

22、本发明的优点在于：

23、（1）本发明根据压力传感器反馈数据，自主调整子宫托的形状，同时便于后期研究人员整合临床数据，建立临床数据与诊疗结果之间的因果关系模型，开发智能治疗系统。

24、（2）本发明是一种可变化体积大小的、非手术治疗盆腔器官脱垂性疾病的从无到有并用于盆底支撑的的人工智能穿戴装备，能够根据患者子宫脱垂的程度、阴道的生理结构以及不同患者的个体差异等因素，精准地调节子宫托的大小、形状和支撑力度。

25、（3）本发明通过压力传感器等，实时监测子宫托与组织之间的接触压力判断子宫托的适配性。通过分析监测数据，患者可使用app调整子宫托的大小，同时便于进行生物反馈等精准个体化治疗；可以延长子宫托使用寿命，减少传统子宫托门诊试戴成本；可以通过app快速改变体积大小，易于方便放置和取出，同时因其实时监测可以避免传统子宫托移位等情况；老年患者或行动受限者无需智能诊疗系统频繁到院复查，通过app或家庭终端即可完成数据反馈，降低就医难度；建立临床数据与因果模型融合的智能诊疗系统，构建盆底功能障碍性疾病的慢性病管理生态。

1.一种用于盆腔器官脱垂的穿戴式胶囊智能支撑器，其特征在于，该装备包括本体（1），所述本体（1）内设有呈空心方形的腔室（5），所述腔室（5）长度方向的外周围设有一圈充气后呈环状的第一气囊（4），所述腔室（5）的两个端部均设有充气后呈半球形的第二气囊（2），所述本体（1）充气后呈椭圆形，所述第二气囊（2）的端部安装有压力传感电极片（3），所述腔室（5）与第一气囊（4）和第二气囊（2）连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于盆腔器官脱垂的穿戴式胶囊智能支撑器，其特征在于：所述腔室（5）的长度为30mm，所述腔室（5）的宽度和高度均为20mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于盆腔器官脱垂的穿戴式胶囊智能支撑器，其特征在于：所述本体（1）充气后的长度为70mm，充气后的直径为50mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于盆腔器官脱垂的穿戴式胶囊智能支撑器，其特征在于：所述腔室（5）内安装有微型充气泵（6），所述微型充气泵（6）的出气口分别与第一气囊（4）和第二气囊（2）连通。

5.根据权利要求1所述的一种用于盆腔器官脱垂的穿戴式胶囊智能支撑器，其特征在于：所述本体（1）上还设有拉绳（7）和充电口（10），所述拉绳（7）内包覆有微型充气泵（6）的气泵导管。

6.根据权利要求1所述的一种用于盆腔器官脱垂的穿戴式胶囊智能支撑器，其特征在于：所述本体（1）上还套设有一次性套膜（8）。

7.根据权利要求5所述的一种用于盆腔器官脱垂的穿戴式胶囊智能支撑器，其特征在于：该本体（1）内还设有信息传输模块，所述信息传输模块、压力传感器、微型充气泵（6）和压力传感电极片（3）均通过主控处理模块与软件终端以及电池（9）连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于盆腔器官脱垂的穿戴式胶囊智能支撑器，其特征在于：所述信息传输模块为蓝牙信息传输模块或wifi信息传输模块。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的用于盆腔器官脱垂的穿戴式胶囊智能支撑器的应用，其特征在于，具体步骤如下：

10.根据权利要求9所述的一种用于盆腔器官脱垂的穿戴式胶囊智能支撑器的应用，其特征在于：临床特征包括患者年龄、身高、体重和脱垂分级；所述压力传感电极片（3）的采样频率为2-10hz。