集成多功能单兵中医智能急救笔的制作方法

本发明涉及医疗急救器械，特别涉及一种集成多功能单兵中医智能急救笔。

背景技术：

1、在战场、灾害救援等突发高危环境的白金十分钟急救窗口期内，急救人员需快速对伤员进行体征筛查并实施中医穴位干预。然而，现有的单兵急救装备多将测温仪、瞳孔笔灯、脉冲理疗仪及散装针灸针独立配备，这种功能模块极度分散的现状不仅导致携行繁琐、战场施术响应极慢，而且检伤与干预设备间缺乏数据闭环，高度依赖施救者的主观经验进行参数转化，难以保证急救方案的精准性与科学性。

2、此外，传统徒手针灸在佩戴战术防护手套或视线受限的恶劣工况下，极易因动作变形导致进针失控，且散装针具存在极高的野外污染风险；同时，现有的纯电子理疗设备在遭遇严寒馈电或破坏死机时会彻底瘫痪，缺乏极端情况下的物理冗余兜底方案。因此，本领域亟待一种能够高度整合体征筛查与自适应干预功能、实现一键模式切换与客观数据闭环，且兼顾无菌快速施术与无电机械容错能力的便携式单兵急救终端，以解决现有装备功能割裂与环境适应性差的技术痛点。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种集成多功能单兵中医智能急救笔，包括一体式笔身，以及设置在所述一体式笔身上的：多模态体征感知模块，采集红外体温数据与瞳孔光反射数据，并根据所述红外体温数据与所述瞳孔光反射数据进行分诊判定得到伤情评估结果。

4、系统状态监测模块，获取内置电源的系统供电状态信息与微控制器的硬件运行状态字。

5、控制状态机模块，接收所述伤情评估结果、所述红外体温数据与所述瞳孔光反射数据，并结合所述伤情评估结果中的分诊级别，将所述红外体温数据与所述瞳孔光反射数据分别映射为目标理疗电流幅值与目标理疗电流频率。

6、多模态干预模块，在所述系统供电状态信息满足供电阈值且所述硬件运行状态字为正常码时，利用所述目标理疗电流幅值与所述目标理疗电流频率驱动环形电极输出微电流脉冲理疗信号。

7、机械针灸急救模块，在所述系统供电状态信息低于所述供电阈值或所述硬件运行状态字为异常码时，解除物理锁止机构的电控约束使系统进入纯物理就绪状态，以允许外部机械输入驱动顶针推杆弹射至目标进针深度档位，并允许外部扭矩驱动储针换针仓步进旋转。

8、进一步地，所述多模态体征感知模块包括：红外信号处理单元，通过串行外设接口获取由布设于所述一体式笔身前端的红外测温探头采集的原始体温电信号，利用预设的滑动平均滤波算法对所述原始体温电信号进行去噪处理，并对去噪后的所述原始体温电信号进行模数转换计算以输出所述红外体温数据。

9、体温风险评估单元，接收所述红外体温数据并将所述红外体温数据与预设的低体温预警阈值进行大小数值比对处理，在所述红外体温数据低于所述低体温预警阈值时生成低体温休克风险状态信息，并将所述低体温休克风险状态信息作为所述伤情评估结果的第一部分内容封装流转至所述控制状态机模块。

10、进一步地，所述多模态体征感知模块还包括：瞳孔刺激控制单元，生成指定频率与波形特征的时序驱动指令，控制前端集成的黄光瞳孔刺激光源按照预设的调制频率发射刺激光波，并利用图像传感器持续采集伤员受所述刺激光波照射后的瞳孔面积动态变化图像序列。

11、光反射评估单元，接收所述瞳孔面积动态变化图像序列，通过图像识别算法计算瞳孔在所述刺激光波作用下的对光反射时延数值与面积收缩幅度数值得到所述瞳孔光反射数据，将所述瞳孔光反射数据与预设的多级神经系统状态常模矩阵进行向量匹配操作，以确定对应的中枢神经系统状态等级并生成分诊标签信息作为所述伤情评估结果的第二部分内容。

12、进一步地，所述控制状态机模块包括：旋钮信号监测单元，实时轮询监测所述一体式笔身中部设置的旋转旋钮所触发的物理触点切换电信号，并将所述物理触点切换电信号转换为数字状态转移条件。

13、序列控制执行单元，接收所述数字状态转移条件并将当前的系统控制状态切换至对应的目标工作状态，其中所述目标工作状态包括预检状态与脉冲理疗状态，且所述序列控制执行单元限定所述目标工作状态在所述预检状态与所述脉冲理疗状态之间支持双向自由切换逻辑，以满足参数回退调整需求，并在首次切换至所述脉冲理疗状态时向内部存储器发出体征数据读取允许指令。

14、进一步地，所述控制状态机模块还包括：参数流转存储单元，接收在预检状态下注入微控制器内部存储单元中的所述红外体温数据、所述瞳孔光反射数据以及包含分诊标签信息的所述伤情评估结果，并在接收到读取允许指令时将三者读出并合并构建为待映射体征向量。

15、映射矩阵计算单元，从所述待映射体征向量中解析所述分诊标签信息以获取对应的动态权重系数，将所述红外体温数据作为第一自变量代入物理幅值映射算法中计算基准值并乘以所述动态权重系数得到所述目标理疗电流幅值，将所述瞳孔光反射数据作为第二自变量代入频率映射算法中计算得到所述目标理疗电流频率封装输出。

16、进一步地，所述多模态干预模块包括：电极阻抗反馈单元，在所述系统供电状态信息满足所述供电阈值时，读取所述环形电极的实时接触阻抗反馈数值，并在根据所述实时接触阻抗反馈数值判定所述环形电极与伤员皮肤处于有效接触闭环状态时输出脉冲使能控制信号。

17、微电流脉冲调制单元，在接收到所述脉冲使能控制信号时接收所述目标理疗电流幅值与所述目标理疗电流频率，利用所述目标理疗电流幅值对底层基准脉冲信号的输出电压幅值参数进行动态调制，并利用所述目标理疗电流频率对所述底层基准脉冲信号的输出频率参数进行动态调制，生成调制完成的所述微电流脉冲理疗信号驱动输出。

18、进一步地，所述系统状态监测模块包括：硬件状态采样单元，定时高速采样内置电源的剩余电量百分比数据作为所述系统供电状态信息，并采样所述微控制器的底层寄存器状态数据作为所述硬件运行状态字，在所述剩余电量百分比数据低于所述供电阈值或者所述底层寄存器状态数据表现为所述异常码时判定系统处于异常状态并输出低电平硬件切断信号。

19、通路电控互锁单元，接收所述低电平硬件切断信号并在内部硬件互锁控制电路作用下直接切断所述多模态体征感知模块与所述多模态干预模块的电源供电通路，同时通过失电解锁型电磁阀机构解除对所述物理锁止机构的电控限位约束脱离闭锁状态。

20、进一步地，所述机械针灸急救模块包括：深度限位调节单元，在所述物理锁止机构解除电控约束后，允许设置在所述一体式笔身尾部的三档限位棘轮机构响应外部旋转物理操作以选定所述目标进针深度档位，其中所述目标进针深度档位包含3mm限位槽、5mm限位槽和8mm限位槽，且在所述三档限位棘轮机构旋转卡入对应卡槽的过程中同步压迫内置射针主弹簧发生形变完成弹射蓄能。

21、物理触发自锁单元，在所述内置射针主弹簧完成蓄能后，响应对尾部物理触发按键的机械下压行程操作以解除轴向约束结构，驱动所述顶针推杆沿笔身轴向瞬间弹射，且在运动至物理限位端点位置时通过到位自锁卡扣执行单向机械锁止。

22、进一步地，所述机械针灸急救模块还包括：储针多槽排布单元，利用环形对称排布的多组独立无菌针槽容纳多支一次性无菌针灸针，并保持所述储针换针仓的中心旋转轴线与所述顶针推杆的直线运动轴线在空间上平行布设。

23、自动换针定位单元，在所述物理锁止机构解除电控约束后，允许所述储针换针仓外壳壁接收外部施加的尾部旋拧换位扭矩，促使所述储针换针仓绕所述中心旋转轴线发生固定的角度步进旋转，并在相邻的两组所述无菌针槽发生物理位置切换时，通过外壁环形设置的弹性定位销杆落入槽体定位孔内，确保当前处于工作位的无菌针槽与所述顶针推杆轴线重合。

24、进一步地，还包括嵌入式交互安全反馈模块，所述嵌入式交互安全反馈模块包括：物理锁安全控制单元，实时捕获由笔身外部的独立物理防误触锁结构输出的滑动锁块位置状态电平信号，并在所述滑动锁块位置状态电平信号表征处于锁定位置时发出硬件中断隔离指令，强行切断所述多模态干预模块的脉冲电流输出控制回路，并阻断所述物理触发按键的下压行程使得机械机构处于锁死屏蔽状态。

25、交互多路显示单元，读取由所述控制状态机模块输出的当前设备工作模式类别数据、对应的脉冲强度档位数据以及所述系统状态监测模块输出的所述系统供电状态信息，并驱动前端嵌入式数显屏进行多通道数字化同步实时显示。

26、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

27、（1）：本发明将多模态体征感知模块、控制状态机模块与多模态干预模块集成于一体式笔身内。通过系统内部的数据流转，红外体温数据与瞳孔光反射数据在完成早期的体征采集后，被控制状态机直接映射为目标理疗电流幅值与目标理疗电流频率。这种结构与算法的双重集成，改变了传统单兵急救设备功能分散、评估与干预脱节的现状，使得施救者在单台设备上即可完成自动化分诊与定制化理疗参数的生成，有效缩短了战地救治的准备时间。

28、（2）：本发明引入了基于系统状态监测模块的失电解锁机制。在设备供电充足且微控制器运行正常时，由多模态干预模块执行微电流脉冲理疗；当硬件状态采样单元监测到供电不足或出现异常码时，通过通路电控互锁单元切断电子通路，并利用失电解锁型电磁阀机构解除对物理锁止机构的约束，使系统降级进入纯物理就绪状态。这一机制确保了在遭遇电磁干扰、电池耗尽等极端战地状况导致电子系统失效时，急救笔仍能提供基础的机械针灸干预能力，具备较高的容灾可靠性。

29、（3）：在体征感知阶段，通过滑动平均滤波算法处理原始体温电信号，并通过图像识别算法结合神经系统状态常模矩阵处理瞳孔面积动态变化图像序列，减少了人工肉眼观察带来的误差。在参数生成阶段，控制状态机模块提取伤情评估结果中的分诊级别作为动态权重系数，并将其代入物理映射算法中进行加权计算。该数据处理方式使得最终输出的微电流脉冲理疗信号能够根据伤员的具体休克程度和神经抑制状态进行动态调节，提高了理疗参数的针对性。