基于运动设备功率或测试者心率控制的负荷运动测试系统

摘要

本发明公开了基于运动设备功率或测试者心率控制的负荷运动测试系统，包括运动负荷测试系统和服务器两部分，所述运动负荷测试系统包括注册登录模块、运动训练管理模块、患者信息管理模块、系统配置管理模块、座位管理模块、训练模板管理模块、心电节律信息管理模块和异常提示管理模块；所述服务器包括展示层、业务层、数据层、数据库、运行环境、日志记录和权限控制。本发明在康复过程中的多参数监护；执行多种运动训练方案包括功率递增，功率脉冲，功率恒定，心率递增，心率脉冲，心率恒定以及自由运动方案；执行心肺运动试验后生成的运动处方。

说明书

技术领域

本发明涉及负荷运动测试系统技术领域，具体为基于运动设备功率或测试者心率控制的负荷运动测试系统。

背景技术

与欧美国家临床心脏康复相比较，我国心脏康复开展较晚，目前尚处于起步阶段。但是，2012年以后，随着欧美先进心脏康复技术与理论的引进及美国ACSM“Exercise isMedicine”概念在国内的兴起，国际上以心肺运动康复为代表的先进的心肺康复技术与理论得到国内医学界一致认同。改革心肺康复观念，摒弃原来传统的康复模式，积极实施与推进一种使每个就诊病人都得到由医生、营养师、健康教练、护士组成的医疗团队充分关心的全流程服务的心肺康复模式已经成为共识。

传统的运动健身产品只具备一定的提供负荷的能力，不具备生理参数监护，负荷功率精确控制已经由生理参数，如心率控制的运动方案的执行能力。

因此，提出基于运动设备功率或测试者心率控制的负荷运动测试系统，以解决上述问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于运动设备功率或测试者心率控制的负荷运动测试系统，包括运动负荷测试系统和服务器两部分，所述运动负荷测试系统包括注册登录模块、运动训练管理模块、患者信息管理模块、系统配置管理模块、座位管理模块、训练模板管理模块、心电节律信息管理模块和异常提示管理模块；所述服务器包括展示层、业务层、数据层、数据库、运行环境、日志记录和权限控制。

进一步的，所述注册登录模块，用于用户注册医院信息并登录系统；

所述运动训练管理模块，用于采集、展示及导出用户进行训练后的结果数据，该模块中患者存在多条训练记录，默认状态下会打开第一行的训练记录，其中包括患者训练过程中的心率、血氧、血压、心电、器械功率、器械转速数据，若用户想看别的训练记录，点击切换即可，每一个训练记录都可以进行下载导出pdf，以便用户查看或打印输出；

所述患者信息管理模块，用于保存和维护系统中所有的患者信息；用户可以对患者信息进行增加、修改和删除操作；

所述系统配置管理模块，用于对运动负荷测试系统的相关参数进行设置；

所述座位管理模块，用于管理及维护系统中相关设备对应的pad信息，建立座位信息数据库，每一个pad对应一个座位，以pad的mac地址作为唯一标识，并在系统首页座位号上有个状态标识：

所述训练模板管理模块，用于提供训练模板的日常维护，训练模版根据运行方式分三类，恒定心率、恒定功率及除恒定心率、恒定功率以外的运行方式；所述训练模板根据器械类型分为：踏车-功率目标-递增，踏车-功率目标-恒定，踏车-功率目标-脉冲，踏车-心率目标-递增，踏车-心率目标-恒定，踏车-心率目标-脉冲，自由式-6分钟步行，平板-恒定速度；每个模版都可以进行删除、编辑、查看预设模版详情；

所述心电节律信息管理模块，用于保存患者所做训练过程中所有的心电节律数据；

所述异常提示管理模块，能够根据患者的身体实际情况设置相应的提示参数，以免意外发生，当运动心率/血压/血氧超过最高上线后，系统界面背景会变淡红色，并有弹出提示，对应的座位信息上会出现相应的颜色提示，提示弹窗可以点击关闭，但报警座位提示一直存在，直到患者相关参数恢复到正常，若有多人出现高级报警，弹窗会按照时间顺序弹出第一个报警情况，等处理完成后，会紧接着弹出下一个。

进一步的，系统配置管理模块包括：

(1)、基本配置：内容为站点基本信息医院名称、地址、电话

(2)、外观：可对心电图坐标进行定义，对多导联默认布局进行设置

(3)、用户：可添加新用户，输入用户名，职称，权限，密码点击确定，添加成功，可以对之前的用户进行修改职称，权限，密码，也可以进行删除。

进一步的，所述心电节律信息管理模块功能包括：

a.对心脏跳动的各种节律紊乱即心律失常，特别是听诊难以确定的心律失常，心电图能够做出正确诊断；

b.协助诊断心肌、心包疾病；

c.协助了解心脏各腔室的肥大及肥厚，有助于各类心脏病的诊断；

d.反映药物对心脏的影响；

e.反映血液中的离子状况；

f.观察手术时心脏的情况或协助观察某些疾病时心脏受累情况，对决定劳动能力、手术承受能力均有参考价值。

进一步的，所述服务器的整体运行环境运行在Docker虚拟容器上；所述数据库使用关系型数据库MSSQL与非关系型数据库REDIS；所述数据层和和业务层使用Laravel框架进行开发；所述展示层与其他端通信使用基于http协议的GET和POST请求方法，以及WebSocket协议长连接推送信息。

进一步的，所述日志记录包括站点模块、用户模块、座位模块、训练模块、报告模块、日志模块。

进一步的，所述站点模块：是指在一个系统内设置增加多个不同的站点，达到多站点同时使用效果，站点有层级之分，上级站点可以控制子集站点的全部内容；

所述用户模块：可以进行增删改查用户信息；

所述座位模块：增删改查座位，前端使用WebScoket连接座位，如果座位上的状态发生改变，则会实时推送状态给前端；

所述训练模块：创建修改训练操作，前端通过http协议来进行创建修改训练方案，开始训练后传入的患者生理数据保存在非关系型数据库REDIS服务器上，在接收到结束状态，使用gzip压缩方法持久化在服务器；

所述报告模块：根据持久化的患者生理数据以及对应的训练方案输出对应的word报告内容，并提供下载报告内容提供完整的用户信息；

所述日志模块：基于Laravel Log模块根据不同等级信息来记录日志。

进一步的，所述权限控制：使用JSON Web Token，它定义了一种紧凑的、自包含的方式，用于作为JSON对象在各方之间安全地传输信息，该信息是数字签名的，可以被验证和信任。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过注册登录模块、运动训练管理模块、患者信息管理模块、系统配置管理模块、座位管理模块、训练模板管理模块、心电节律信息管理模块和异常提示管理模块之间的配合，达到了以下效果：

1、康复过程中的多参数监护；

2、执行多种运动训练方案包括功率递增，功率脉冲，功率恒定，心率递增，心率脉冲，心率恒定以及自由运动方案；

3、执行心肺运动试验后生成的运动处方。

附图说明

图1为本发明的运动负荷测试系统的结构示意图；

图2为本发明的训练测试流程示意图；

图3为本发明的训练结果查询流程示意图；

图4为本发明的服务器的系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1所示，本发明提供的一种实施例：基于运动设备功率或测试者心率控制的负荷运动测试系统，包括运动负荷测试系统和服务器两部分，所述运动负荷测试系统包括注册登录模块、运动训练管理模块、患者信息管理模块、系统配置管理模块、座位管理模块、训练模板管理模块、心电节律信息管理模块和异常提示管理模块；所述运动训练管理模块，用于采集、展示及导出用户进行训练后的结果数据，该模块中患者存在多条训练记录，默认状态下会打开第一行的训练记录，其中包括患者训练过程中的心率、血氧、血压、心电、器械功率、器械转速数据，若用户想看别的训练记录，点击切换即可，每一个训练记录都可以进行下载导出pdf，以便用户查看或打印输出；

所述患者信息管理模块，用于保存和维护系统中所有的患者信息；用户可以对患者信息进行增加、修改和删除操作；

所述系统配置管理模块，用于对运动负荷测试系统的相关参数进行设置，包括：

(1)、基本配置：内容为站点基本信息医院名称、地址、电话

(2)、外观：可对心电图坐标进行定义，对多导联默认布局进行设置

(3)、用户：可添加新用户，输入用户名，职称，权限，密码点击确定，添加成功，可以对之前的用户进行修改职称，权限，密码，也可以进行删除；

所述座位管理模块，用于管理及维护系统中相关设备对应的pad信息，建立座位信息数据库，每一个pad对应一个座位，以pad的mac地址作为唯一标识，并在系统首页座位号上有个状态标识，所述状态标识包括多个状态提示颜色，绿色代表软件与设备已经链接，无异常；灰色代表软件与设备未链接，红色/黄色/浅绿色代表软件与设备已链接，且有患者正在进行训练，患者处于运动异常状态；

所述训练模板管理模块，用于提供训练模板的日常维护，训练模版根据运行方式分三类，恒定心率、恒定功率及除恒定心率、恒定功率以外的运行方式；所述训练模板根据器械类型分为：踏车-功率目标-递增，踏车-功率目标-恒定，踏车-功率目标-脉冲，踏车-心率目标-递增，踏车-心率目标-恒定，踏车-心率目标-脉冲，自由式-6分钟步行，平板-恒定速度；每个模版都可以进行删除、编辑、查看预设模版详情；

所述心电节律信息管理模块，用于保存患者所做训练过程中所有的心电节律数据，所述心电节律信息管理模块功能包括：

a.对心脏跳动的各种节律紊乱即心律失常，特别是听诊难以确定的心律失常，心电图能够做出正确诊断；

b.协助诊断心肌、心包疾病；

c.协助了解心脏各腔室的肥大及肥厚，有助于各类心脏病的诊断；

d.反映药物对心脏的影响；

e.反映血液中的离子状况；

f.观察手术时心脏的情况或协助观察某些疾病时心脏受累情况，对决定劳动能力、手术承受能力均有参考价值；

所述异常提示管理模块，能够根据患者的身体实际情况设置相应的提示参数，以免意外发生，当运动心率/血压/血氧超过最高上线后，系统界面背景会变淡红色，并有弹出提示，对应的座位信息上会出现相应的颜色提示，提示弹窗可以点击关闭，但报警座位提示一直存在，直到患者相关参数恢复到正常，若有多人出现高级报警，弹窗会按照时间顺序弹出第一个报警情况，等处理完成后，会紧接着弹出下一个。

如附图2所示，基于运动设备功率或测试者心率控制的负荷运动测试系统的测试方法步骤为：首先登录系统，选择患者及座位，根据选择座位配套设备类型进行对应的训练，若选择选择平板训练，通过wifi推送给相对应座位的pad，pad通过蓝牙连接医疗设备，接着患者上平板器械，佩戴好相关医疗设备，包括心率、血氧等，开始训练；若选择踏车训练，通过wifi推送给相对应座位的pad，pad通过蓝牙连接医疗设备，接着患者上踏车器械，佩戴好相关医疗设备(包括心率、血氧等)，开始训练；

训练时采集患者医疗参数是否超过警告阀值，若超过了阈值，则系统弹出警告，并将运动设备功率降至安全功率，继续检测医疗参数是否超过警告阀值，若还是超过阈值，则返回上一步，继续调节功率，若未超过阈值，则根据训练参数及进行各个阶段的正常训练。

如附图3所示，选择好座位后，通过服务器能够便于对患者信息、训练信息、训练方案、训练方案进行选择或查询。

如附图4所示，所述服务器包括展示层、业务层、数据层、数据库、运行环境、日志记录和权限控制，所述日志记录包括站点模块、用户模块、座位模块、训练模块、报告模块、日志模块；所述注册登录模块，用于用户注册医院信息并登录系统；所述服务器的整体运行环境运行在Docker虚拟容器上；所述数据库使用关系型数据库MSSQL与非关系型数据库REDIS；所述数据层和和业务层使用Laravel框架进行开发；所述展示层与其他端通信使用基于http协议的GET和POST请求方法，以及WebSocket协议长连接推送信息。

具体的，所述站点模块：是指在一个系统内设置增加多个不同的站点，达到多站点同时使用效果，站点有层级之分，上级站点可以控制子集站点的全部内容；

所述用户模块：可以进行增删改查用户信息；

所述座位模块：增删改查座位，前端使用WebScoket连接座位，如果座位上的状态发生改变，则会实时推送状态给前端；

所述训练模块：创建修改训练操作，前端通过http协议来进行创建修改训练方案，开始训练后传入的患者生理数据保存在非关系型数据库REDIS服务器上，在接收到结束状态，使用gzip压缩方法持久化在服务器；

所述报告模块：根据持久化的患者生理数据以及对应的训练方案输出对应的word报告内容，并提供下载报告内容提供完整的用户信息；

所述日志模块：基于Laravel Log模块根据不同等级信息来记录日志。

具体的，所述权限控制：使用JSON Web Token，它定义了一种紧凑的、自包含的方式，用于作为JSON对象在各方之间安全地传输信息，该信息是数字签名的，可以被验证和信任。