一种步行实验动态测距仪的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种步行实验动态测距仪。


背景技术：

2.心力衰竭是由于心肌梗死、心肌病、血流动力学负荷过重、炎症等任何原因引起的心肌损伤，造成心肌结构和功能的变化，最后导致心室泵血或充盈功能低下。临床主要表现为呼吸困难、乏力和体液潴留，六分钟步行试验用以评定慢性心力衰竭的运动耐力的良好指标。要求患者在平直走廊里尽可能快地行走，测定6min的步行距离，根据不行距离判断心力衰竭程度，传统的六分钟步行试验，使用人工测量路程，记录步行距离，不仅浪费人力，而且计算距离也会出现误差；其次无法计算运动过程中的步行速度和运动当量，而目前改进之后的电子实验设备多使用蓝牙数据或者加速度传感器计步算法，这样不仅需要提前测量运动路程，也没有办法精确测量患者运动距离，容易造成计算出现误差。
3.经检索，中国专利申请号为cn214856630u的专利，公开了一种用于六分钟步行试验的数据处理系统，包括监护设备、无线数据采集设备、远距离无线数据接收设备和控制器，监护设备设有近距离无线传输单元，无线数据采集设备设有近距离无线接收单元和远距离无线传输单元。
4.上述专利中的存在通过蓝牙技术传输运动数据，需要提前测量运动路程，也没有办法精确测量患者运动距离，造成计算出现误差，无法给医生提供较为准确的运动数据的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种步行实验动态测距仪。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种步行实验动态测距仪，包括通过超宽带无线通信技术连接的节点部件和佩戴在人体的动态测距仪和心电测试设备，所述一种步行实验动态测距仪的使用方法分为如下步骤：s1：将节点部件分别放置于起点和终点；s2：通过双向飞行时间法测量两端节点部件之间的距离；s3：将步态测距仪和心电测试设备佩戴于患者身体；s4：让患者从起点开始，在位于起点和终点节点部件之间往返行走；s5：通过双向飞行时间法计算s4步骤中患者往返行走的路程和运动速度；s6：将s5步骤计算得出的数据储存和上报外部计算机端。
7.优选的：所述s2步骤中测量两端节点部件之间的距离的计算方法为：s1=[c*（（ta2-ta1）-（tb2-tb1））]/2。
[0008]
进一步的：所述s5步骤中当患者最后一段运动方向是为起点往终点方向时，总路
程计算方法为：s=s2 s11*n s22*m。
[0009]
进一步的：所述s5步骤中当最后一段运动方向是为终点往起点方向时，总路程计算方法为：s=s3 s11*n s22*m。
[0010]
作为本发明一种优选的方案：所述s5步骤中患者在实验过程中的运动速度计算方法为：如果是运动方向是起点往终点方向，运动速度v=（s2 s11*n s22*m）/t；如果是运动方向是终点往起点方向，运动速度v=（s3 s11*n s22*m）/t。
[0011]
作为本发明进一步的方案：所述s5步骤中患者在实验过程中的每分钟的运动速度计算方法为：v
第一分钟s速度
=s
第一分钟路程
/60sv
第二分钟s速度
=s
第二分钟路程
/60sv
第三分钟s速度
=s
第三分钟路程
/60sv
第四分钟s速度
=s
第四分钟路程
/60sv
第五分钟s速度
=s
第五分钟路程
/60s。
[0012]
一种步行实验动态测距仪，所述动态测距仪一端固定连接有插板，插板一端固定连接于固定槽，固定槽一侧固定连接有活动板，活动板一侧滑动连接有腰带和弹力带。
[0013]
在前述方案的基础上：所述腰带一侧开有定位孔，定位孔一侧固定连接有固定板一和固定板二，固定板一一侧固定连接有勾爪；固定板二一侧转动连接有扣板，扣板一侧转动连接有连接板，连接板一端固定连接有固定柱。
[0014]
在前述方案的基础上：所述心电测试设备两侧固定连接有腕带，心电测试设备一侧固定连接有播放单元，心电测试设备一侧固定连接有感应单元。
[0015]
在前述方案的基础上：所述节点部件下方固定连接有伸缩杆，伸缩杆下方转动连接有移动架。
[0016]
本发明的有益效果为：1.一种步行实验动态测距仪，通过节点部件和动态测距仪之间通过超宽带无线通信技术计算得出位于起点的所述节点部件和位于终点的所述节点部件之间的路程患者在六分钟步行实验中的行走路程，利用超宽带无线通信技术通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据可以将测距误差在10cm以内的优点。
[0017]
2.一种步行实验动态测距仪，具有通过超宽带无线通信技术自动测量起点重点间距离和节点部件可以灵活调整位置，适应不同实验场地使用灵活的优点。
[0018]
3.一种步行实验动态测距仪，具有可以通过节点部件和动态测距仪测得数据计算得出患者的平均运动速度和每分钟运动速度，配合心电测试设备。
[0019]
4.一种步行实验动态测距仪，具有通过活动板可以在腰带和弹力带之间移动调整位置，将动态测距仪放置在不影响患者移动的位置，同时悬挂在腰间减少移动时的晃动对测量结果的影响的优点。
[0020]
5.一种步行实验动态测距仪，具有腰带可以快速固定，方便患者佩戴取下的优点。
附图说明
[0021]
图1是本发明提出的一种步行实验动态测距仪的动态测距仪结构示意图；图2是本发明提出的一种步行实验动态测距仪的动态测距仪局部结构示意图；图3是本发明提出的一种步行实验动态测距仪的心电测试设备结构示意图；图4是本发明提出的一种步行实验动态测距仪的心电测试设备后视结构示意图；图5是本发明提出的一种步行实验动态测距仪的节点部件结构示意图；图6是本发明提出的一种步行实验动态测距仪的工作流程示意图一；图7是本发明提出的一种步行实验动态测距仪的工作流程示意图二；图8是本发明提出的一种步行实验动态测距仪的动态测距仪示意图；图9是本发明提出的一种步行实验动态测距仪的实施例4示意图。
[0022]
图中：1腰带、2弹力带、3固定板一、4勾爪、5固定板二、6定位孔、7扣板、8连接板、9固定柱、10活动板、11固定槽、12插板、13动态测距仪、14心电测试设备、15播放单元、16腕带、17感应单元、18节点部件、19伸缩杆、20移动架、21数显屏、22指示灯、23按键、24、支架、25天线。
具体实施方式
[0023]
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0024]
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
[0025]
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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专利和简化描述，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专利的限制。
[0026]
在本专利的描述中，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”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
[0027]
实施例1：一种步行实验动态测距仪，如图1-7所示，包括过超宽带无线通信技术连接的节点部件18和佩戴在人体的动态测距仪13和心电测试设备14，所述一种步行实验动态测距仪的使用方法分为如下步骤：s1：将节点部件18分别放置于起点和终点；s2：通过双向飞行时间法（tw-tof）测量两端节点部件18之间的距离，在节点部件18开机时位于起点的所述节点部件18的发射机在其时间戳上发射请求性质的脉冲信号为ta1，位于终点的所述节点部件18在tb1接收位于起点的所述节点部件18的信号加以一定的处理手段后，在tb2时刻发射一个响应性质的信号，被位于起点的所述节点部件18在自己的时间戳ta2时刻接收，计算出脉冲信号在两个模块之间的飞行时间，通过s1=[c*（（ta2-ta1）-（tb2-tb1））]/2（c为光速）计算得出位于起点的所述节点部件18和位于终点的所述节
点部件18之间的距离；s3：将步态测距仪13和心电测试设备14佩戴于患者身体；s4：让患者从起点开始，在位于起点和终点节点部件18之间往返行走；s5：通过双向飞行时间法计算s4步骤中患者往返行走的路程和运动速度，在测试开始时计时为t，动态测距仪13通过双向飞行时间法计算得出动态测距仪13到位于起点的所述节点部件18和位于终点的所述节点部件18的距离数据分别为路程s2和路程s3；患者往终点方向运动，此时定义运动方向为起点往终点方向前进，动态测距仪13将记录路程s2为有效的运动距离并记录下来，此时当s2距离数据递增至s1时，s3距离数据递至0时，保存第一次前进路程s11；并记录到终点次数为n；患者到达终点后，折返方向运动，患者往起点方向运动，此时定义运动方向为终点往起点方向前进，动态测距仪13将记录路程s3为有效的运动距离并记录下来，此时当s3距离数据递增至s1时，s2距离数据递减至0时，保存第二次前进路程s22；并记录到达起点次数为m；总路程计算方式为：当最后一段运动方向是起点往终点方向时，总路程为：s=s2 s11*n s22*m；当最后一段运动方向是终点往起点方向时，总路程为：s=s3 s11*n s22*m；s6：将s5步骤计算得出的数据储存和上报外部计算机端。
[0028]
本实施例在使用时，通过节点部件18和动态测距仪13之间通过超宽带无线通信技术，传输数据并且通过双向飞行时间法计算得出位于起点的所述节点部件18和位于终点的所述节点部件18之间的路程，和患者在六分钟步行实验中的行走路程，利用超宽带无线通信技术通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有ghz量级的带宽，具有具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低的优点，可以将测距误差在10cm以内实施例2：一种步行实验动态测距仪的使用方法，如图6-7所示，为了得出患者在步行实验中运动速度的问题；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进，所述s5步骤中实验过程中患者的实时运动速度为：如果是运动方向是起点往终点方向，运动速度v=（s2 s11*n s22*m）/t；如果是运动方向是终点往起点方向，当前运动速度v=（s3 s11*n s22*m）/t。
[0029]
为了计算患者在步行实验中每一分钟的运动速度问题；所述s5步骤中患者完成测试之后，对每一分钟做一个总路程节点记录，患者每分钟的速度为：v
第一分钟s速度
=s
第一分钟路程
/60sv
第二分钟s速度
=s
第二分钟路程
/60sv
第三分钟s速度
=s
第三分钟路程
/60sv
第四分钟s速度
=s
第四分钟路程
/60sv
第五分钟s速度
=s
第五分钟路程
/60s在患者完成测试，运动检测数据可直接由动态测距仪13显示储存，或者由节点部件18汇总数据上报计算机端。
[0030]
本实施例在使用时，通过对节点部件18和动态测距仪13测得的数据进行处理计算
得出患者在六分钟步行实验中的总运动速度和每分钟的速度，方便医生对患者病情做出更全面准确的诊断。
[0031]
实施例3：一种步行实验动态测距仪，如图1-8所示，为了方便患者佩戴动态测距仪13和减少检测误差；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述动态测距仪13一端固定连接有插板12，插板12一端固定连接于固定槽11，固定槽11一侧固定连接有活动板10，动态测距仪13通过插板12固定于活动板10上，方便安装和试验完成后工作人员取下查看实验数据，活动板10一侧滑动连接有腰带1和弹力带2，活动板10可以在腰带1和弹力带2之间移动调整位置，将动态测距仪13放置在不影响患者移动的位置，因为人在行走使手部会前后摆动，会影响数据测量精度，因此优选的使用腰带1将动态测距仪13安装于患者腰部，步态测距仪13一侧固定连接有数显屏21、指示灯22和按键23以方便医生检查实验具体情况；所述腰带1一侧开有均匀排布的多个定位孔6，定位孔6一侧固定连接有固定板一3和固定板二5，固定板一3和固定板二5可通过安装在不同定位孔6内来调整腰带1的松紧程度，固定板一3一侧固定连接有勾爪4；固定板二5一侧转动连接有扣板7，扣板7一侧转动连接有连接板8，连接板8一端固定连接有固定柱9，将固定柱9与勾爪4连接后，转动扣板7可以将腰带1快速固定，通过将固定柱9与不同勾爪4固定可以进一步微调松紧程度。
[0032]
为了解决实验过程中患者身体数据的检测的问题；如图6-7所示，所述心电测试设备14两侧固定连接有腕带16，心电测试设备14一侧固定连接有播放单元15，当动态测距仪13计时到达六分钟时，通过播放单元15播放声音提醒患者和医生实验结束，心电测试设备14一侧固定连接有感应单元17，感应单元17紧贴患者腕部，可以检测患者的身体数据，心电测试设备14可以检测患者在实验过程中的心率变化，并将实验数据进行汇总传输至动态测距仪13内。
[0033]
为了解决节点部件18安装摆放的问题；如图6-7所示，所述节点部件18下方固定连接有伸缩杆19，伸缩杆19可以调整高度使节点部件18和患者腰部的动态测距仪13齐平，伸缩杆19下方转动连接有移动架20，移动架20方便节点部件18移动摆放，适应不同大小的实验场所，节点部件18上方固定连接有天线25，天线25可调整高度和角度。
[0034]
本实施例在使用时，动态测距仪13通过插板12固定于活动板10上，方便安装和试验完成后工作人员取下查看实验数据，活动板10可以在腰带1和弹力带2之间移动调整位置，将动态测距仪13放置在不影响患者移动的位置，因为人在行走使手部会前后摆动，会影响数据测量精度，因此优选的使用腰带1将动态测距仪13安装于患者腰部；固定板一3和固定板二5可通过安装在不同定位孔6内来调整腰带1的松紧程度，转动扣板7可以将腰带1快速固定，通过将固定柱9与不同勾爪4固定可以进一步微调松紧程度；当动态测距仪13计时到达六分钟时，通过播放单元15播放声音提醒患者和医生实验结束，感应单元17紧贴患者腕部，可以检测患者的身体数据，心电测试设备14可以检测患者在实验过程中的心率变化，并将实验数据进行汇总传输至动态测距仪13内，伸缩杆19可以调整高度使节点部件18和患者腰部的动态测距仪13齐平，移动架20方便节点部件18移动摆放，适应不同大小的实验场所。
[0035]
实施例4：一种步行实验动态测距仪，如图9所示，为了减少生产加工成本；本实施例在实施例3的基础上作出以下改进：所述节点部件18下方固定连接有支架24，结构简单成本较低，方便与生产。
[0036]
以上所述，为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内结合现有技术或公众常识，在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。