CN105813561B - 用于检测婴幼儿的存在的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本文描述了用于基于婴幼儿护理装置是已占用还是未占用，控制婴幼儿护理装置的操作的系统和方法。一个或更多个传感器定位在婴幼儿护理装置内以确定婴幼儿护理装置是已占用还是未占用。控制器接收婴幼儿护理装置的已占用状态的指示，并且以选择的操作模式操作婴幼儿护理装置。在婴幼儿护理装置的已占用状态更改时，控制器调整各种操作参数和告警参数。控制器持续监视婴幼儿护理装置的已占用状态，并且相应地控制婴幼儿护理装置的操作。

Description

用于检测婴幼儿的存在的系统和方法

背景技术

本公开内容涉及婴幼儿护理装置和用于操作基于婴幼儿的存在来调整操作的婴幼儿护理装置的方法。更具体地说，本公开内容涉及基于婴幼儿护理装置是已占用还是未占用，来调整婴幼儿护理装置的告警参数和操作模式的系统和方法。

早产婴幼儿经常被放置在婴幼儿护理装置内以便他们可具有受控和受监视的环境，帮助其生存和成长。早产婴幼儿身体虚弱，并且因此，要求高度受控的环境。因此，当前可用的婴幼儿护理装置包括高度自动化的控制系统以保持婴幼儿护理装置环境内的温度，并且监视婴幼儿的生理状态。一般情况下，一旦婴幼儿护理装置已开启，婴幼儿护理装置便在正常操作模式中操作，以控制婴幼儿护理装置内的温度环境。如果婴幼儿被移出，则护理员必须手动指示婴幼儿已被移出。由护理员进行的此手动指示要求护理员实施另外的步骤，取决于护理员是否有手或时间空间以输入此类手动指示，这经常是困难的。因此，已经认识到，期望的是具有自动确定婴幼儿护理装置是已占用还是未占用而不要求护理员手动输入此类状态的系统和方法。

发明内容

本公开内容一般涉及用于控制婴幼儿护理装置的操作的系统和方法。本公开内容的系统和方法确定婴幼儿是否在婴幼儿护理装置内存在，并且基于已占用状态，修改婴幼儿护理装置的操作。

本公开内容的系统包括定位成在装置内支撑婴幼儿的婴幼儿平台。一个或更多个传感器用于生成指示婴幼儿平台是或已占用还是未占用的信号。一个或更多个传感器能够从包括至少摄像机、运动检测器、温度传感器、压力传感器、Sp02传感器和麦克风的群组中选择。

基于婴幼儿平台上是否存在有婴幼儿的确定，婴幼儿护理装置的控制器控制装置的操作。具体而言，在装置是已占用时，控制器在第一模式中控制装置的操作，并且在装置是未占用时，在第二模式中控制婴幼儿护理装置的操作。婴幼儿护理装置的操作的调整能够包括修改告警参数，控制婴幼儿护理装置内部的加热，以及基于在已占用状态与未占用状态之间的转变，生成警报。

根据本公开内容，控制器通过初始从与婴幼儿护理装置关联的至少一个传感器接收信号，来操作婴幼儿护理装置。来自传感器的信号指示婴幼儿护理装置的婴幼儿存在状态。在接收此信息时，控制器基于存在状态，操作婴幼儿护理装置。婴幼儿护理装置的操作取决于装置或是已占用还是未占用。婴幼儿护理装置的操作更改能够包括取决于检测到的存在状态，调整告警参数和调整加热控制。

方法继续监视来自传感器的信号以确定婴幼儿护理装置的存在状态。如果存在状态更改，则控制器修改婴幼儿护理装置的操作。

初始启动婴幼儿护理装置时，方法确定婴幼儿护理装置的存在状态。如果控制器确定婴幼儿护理装置内不包括婴幼儿，则控制器进入预加热模式中。然而，如果检测到婴幼儿，则控制器开始正常操作模式。

当控制器确定婴幼儿存在时，控制器继续在正常模式中操作。如果控制器确定存在状态更改，由此指示婴幼儿被移出，则控制器能够生成到医院环境内多个选择的位置之一的警报。由控制器生成的警报增强了医院的安全性，以防止不当移动婴幼儿。

附图说明

附图示出了当前预期的实施本公开内容的最佳模式。在附图中：

图1是根据本公开内容的婴幼儿护理装置的详细视图；

图2是与本公开内容的婴幼儿护理装置一起使用的监视传感器的示意表示；以及

图3是示出根据本公开内容，操作婴幼儿护理装置的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出婴幼儿护理装置10的一个实施例，其结合根据本公开内容的检测婴幼儿12的存在的方法。图1中显示的婴幼儿护理装置10能够是许多不同类型的装置，如恒温箱型婴幼儿护理装置或患者保温器。图1中显示的恒温箱型婴幼儿护理装置10定义了其中婴幼儿休息和接受包括加热和可能的富氧的治疗的微环境区域14。

如图1中所示，婴幼儿护理装置10的侧边16能够降低，使得护理员20能够接近定位于诸如床垫的婴幼儿平台24上的婴幼儿12。各种不同患者传感器26能够附连到婴幼儿，使得婴幼儿护理装置10能够监视来自婴幼儿的生理参数。下面将更详细地全面描述根据本公开内容的能够利用的各种不同类型的传感器。

受监视的生理参数在显示器28上显示，并且能够由护理员20查看。如图1中所示，相对相当多数量的装置能够与婴幼儿12一起定位于婴幼儿平台24上。这些组件能够包括静脉导管、枕头、毯子、患者传感器和其它类似组件。在图1中显示的实施例中，辐射加热罩30定位于婴幼儿12上方，并且根据需要加热微环境区域14及因此婴幼儿12。如前面所述，期望的是婴幼儿12保持在由婴幼儿护理装置10创建的微环境区域14内，使得患者保持温暖。

虽然在图1中未显示，但婴幼儿护理装置10包括确定婴幼儿12的重量的体重秤，并且在显示器28上显示体重。体重秤34定位于婴幼儿平台24下方，并且在图2中显示为与用于婴幼儿护理装置的控制器32进行通信。体重秤34包括一系列的压力传感器36，这些传感器沿控制线路生成允许控制器32确定婴幼儿12的体重的信号。

图2示出根据本公开内容构建的婴幼儿存在感应系统40。婴幼儿存在感应系统40包括一系列的单独传感器，每个传感器将信号传递到控制器32。基于来自图2中显示的各种传感器的信号，控制器32能够确定用于婴幼儿护理装置的婴幼儿存在状态。具体而言，控制器32能够确定婴幼儿护理装置是由婴幼儿12占用还是未占用。基于此确定，控制器32能够基于婴幼儿的确定的存在或不存在，选择性地控制婴幼儿护理装置的操作，以优化婴幼儿护理装置的操作。

如上所述，婴幼儿存在感应系统40可包括各种不同的传感器，每个与控制器32进行通信。在图2中显示的代表性实施例中，系统包括定位成查看婴幼儿护理装置10的整个内部，并且沿通信线路44提供信号到控制器32的摄像机42。或摄像机42或控制器32能够具有要求的操作组件以检测来自摄像机42的图像的更改，其指示在摄像机的视野内婴幼儿12的或存在或不存在。摄像机42能够包括适用于生成静态快照和/或全运动视频的数字摄像机。控制器32可实现静态快照和全运动视频以确定婴幼儿12的存在。摄像机42能够取决于设计考虑事项，检测或可见光或红外辐射。

系统40还包括通过通信线路48与控制器32进行通信的运动传感器46。运动传感器46可包括适用于监视婴幼儿12的运动并且将记录的运动数据传送到控制器32的任何已知技术。以非限制的方式，运动传感器46可包括配置成以已知方式监视运动的机械装置、电气装置、光学装置、声学装置或磁装置。

系统还包括适用于录制来自婴幼儿12的声音，并且通过通信线路52将录制的声音数据传送到控制器32的麦克风50。麦克风50能够是多个模型和设计的任何一个，并且能够定位在婴幼儿护理装置内的各种位置中。

系统40还能够包括脉搏血氧仪54，该血氧仪包括定位于婴幼儿12上的传感器。脉搏血氧仪54的传感器以已知方式监视患者血液中的氧含量，并且通过通信线路56将此信息传递到控制器32。

在图2中显示的实施例中，系统40还能够包括定位于患者上以沿通信线路59提供信号到控制器32的温度传感器58。温度传感器58能够是多种当前可用温度传感器的任何一种传感器。

虽然图2的实施例中显示了各种不同的传感器，但应理解的是，在本公开内容的范围内操作时，能够利用另外的传感器和其它类型的传感器。另外，婴幼儿存在感应系统40能够配置成包括少于图2中显示的所有传感器和监视器。控制器32接收来自每个单独传感器的信号，并且能够基于信号做出婴幼儿平台24上是否存在婴幼儿12的确定。基于按照控制器的此确定，控制器32能够控制婴幼儿护理装置10的操作。

已经描述了婴幼儿护理装置10的婴幼儿存在感应系统40的示范组件，现在将参照图3的流程图，描述实现系统以控制婴幼儿护理装置的操作的方法。图3的流程图示出根据本公开内容的一个实施例的操作算法60。应理解的是，在本公开内容的范围内操作时，能够利用其它操作算法。算法60的技术效应是自动确定婴幼儿护理装置内是否存在婴幼儿，并且基于此确定，自动控制婴幼儿护理装置的操作。算法60中显示的各个框由图2的控制器32执行，并且步骤不一定需要以所示的顺序执行。

现在参照图3，在步骤62，初始激活婴幼儿护理装置10。在当前可用的婴幼儿护理装置中，婴幼儿护理装置的控制器假设在系统初始开启时，在婴幼儿护理装置内不存在婴幼儿。根据图3中显示的算法60，控制器在婴幼儿护理装置的初始激活后，在步骤64启动患者检测算法。在步骤64显示的患者检测算法由控制器实施以确定婴幼儿护理装置的婴幼儿存在状态。具体而言，控制器32利用患者检测算法确定婴幼儿护理装置是由婴幼儿占用还是未占用。

患者检测算法能够利用从图2中显示的多个传感器接收到的信号来确定婴幼儿护理装置中或其上是否存在婴幼儿。算法可使用来自传感器的信号的任何组合（如来自体重秤34的读值、来自摄像机42的视觉指示、来自运动检测器46的信号或来自生理传感器（温度传感器58和脉搏血氧仪54）的信号）来确定婴幼儿护理装置内是否存在患者。预期的是，来自摄像机42的信号能够单独使用，并且可以是确定婴幼儿的存在的最有效信号。虽然在图2中未显示，但控制器32也能够从护理员接收指示婴幼儿护理装置是或已占用还是未占用的手动输入。

基于在步骤64的患者检测算法的结果，控制器在步骤66确定婴幼儿护理装置内是否存在婴幼儿。如果系统确定在初始启动时婴幼儿不存在，则控制器继续到步骤68，并且以预加热模式操作婴幼儿护理装置。在预加热模式中，控制器以设置的值操作辐射加热器设置的时间量以使婴幼儿护理装置变暖。作为说明性示例，辐射加热器可以以100%的值操作7分钟的时间期。在此初始阶段后，辐射加热器无限期地以降低的设置值（如25-50%）操作，直至婴幼儿进入婴幼儿护理装置。预加热提供了温暖的环境，使得在准备将婴幼儿放入婴幼儿护理装置中时，无需快速加热微环境。在预加热模式中，由于在婴幼儿护理装置中不存在婴幼儿，因此，抑制了各种婴幼儿告警参数。预加热模式中告警的抑制降低了由婴幼儿护理装置生成的滋扰告警数量，由此降低了告警疲劳。

如图3中所示，控制器使得婴幼儿护理装置保持在预加热模式中，直至婴幼儿存在状态更改，由此指示在婴幼儿护理装置中婴幼儿的存在，如由步骤70所示的。存在婴幼儿的确定能够由控制器基于或来自传感器的单个信号或来自图2中显示的各种传感器的信号的组合而做出。一旦控制器确定已检测到婴幼儿，控制器便转到步骤72，在该步骤中，在正常操作模式中操作婴幼儿护理装置。在正常操作模式中，控制器利用由用户设置的告警参数，并且操作加热元件来将婴幼儿护理装置中的温度保持在选择的温度。各种不同的正常操作模式是可能的，并且当前为本领域技术人员所知。控制器（controlled）第一次进入正常操作模式时，控制器也将启动APGAR计时器。每次婴幼儿存在状态更改以指示在婴幼儿平台上现在存在婴幼儿时，控制器将激活婴幼儿制图(charting)和趋向(trending)事件。

如果控制器在步骤66确定在启动时存在患者，则系统立即继续到步骤72，并且开始在正常操作模式中操作。不同于假设在启动时患者不存在的以前控制系统，算法60在步骤66做出是否存在婴幼儿的确定，并且基于此确定，做出是应在预加热模式还是正常操作模式中操作婴幼儿护理装置的确定。如果存在婴幼儿，则控制器转到正常操作模式，在该模式中，控制婴幼儿护理装置内的温度到用户选择的值，并且根据护理员的设置激活告警参数。

在婴幼儿护理装置在步骤72的正常操作模式中操作时，控制器继续监视从图2中显示的各种传感器接收到的信号。如果控制器32确定婴幼儿存在状态更改，如由步骤74所示的，则控制器转到步骤76，并且确定是已启用还是已禁用婴幼儿移出警报。婴幼儿移出警报能够包括在从婴幼儿护理装置中移出婴幼儿时生成的各种不同警报。如在步骤78所示，步骤76的婴幼儿移出警报允许算法60选择性地发送警报到护士站、楼层监视器、单独护理员或医院中的另一位置。对于正变得日益受到关注的安全性，婴幼儿移出警报起到了增强医院的安全性的作用。步骤78显示的婴幼儿移出警报也能够促使得在婴幼儿护理装置激活告警，连同发送警报到护士站或医院内的其它位置。

如果在步骤76算法60确定婴幼儿移出警报已被禁用，则系统不生成警报，并且转而继续到步骤80，在该步骤中，控制器确定系统是否在伺服模式中操作。伺服模式指操作婴幼儿护理装置以使婴幼儿的温度保持在期望的级别的方法。例如，护理员可将婴幼儿的期望的温度设置在36.5° C。控制器将操作婴幼儿护理装置的加热单元以使婴幼儿的温度保持在此设置。由于基于婴幼儿的温度驱动在步骤80显示的伺服模式，因此，在算法60确定婴幼儿已被移出，并且婴幼儿护理装置正在伺服模式中操作时，系统继续到步骤82。在步骤82，控制器暂停伺服控制算法，并且进入单独伺服患者不存在模式。在此状态中，控制器将控制婴幼儿护理装置内的加热单元以将婴幼儿护理装置内的温度保持在移出婴幼儿时的温度。婴幼儿护理装置内的温度保持在此恒定值，使得在患者回来时，婴幼儿护理装置内的温度接近使婴幼儿保持在设置的温度值需要的期望的温度。除温度外，控制器也抑制仅在患者存在时才相关的一些告警条件。告警的抑制同样降低了在拥挤的医院环境中能够发生的滋扰告警的数量和告警疲劳。

如果在步骤80系统确定婴幼儿护理装置未在伺服模式中操作，则系统继续到步骤84。在其中婴幼儿护理装置未在伺服模式中操作的实施例中，控制器在控制加热单元以将婴幼儿护理装置内的温度保持在预选择的值。当患者不再存在时，系统继续到步骤84，在该步骤中，降低并保持婴幼儿护理装置内的温度。除温度外，控制器也抑制仅在患者存在时才相关的一些告警条件。告警的抑制同样降低了在拥挤的医院环境中能够发生的滋扰告警的数量和告警疲劳。

算法60保持或在步骤82显示的伺服患者不存在模式中或在步骤84显示的手动患者不存在模式中，直至控制器确定婴幼儿已返回，如步骤86和88所示的。如果控制器确定婴幼儿已返回，则控制器返回到步骤72显示的正常的操作模式。如通过图3的流程图能够理解的，控制器继续监视婴幼儿护理装置内是否存在婴幼儿，并且基于检测到婴幼儿的返回，使操作返回到正常操作模式。一旦算法返回到步骤72的正常操作模式，控制器便继续监视来自传感器的信号以确定患者是否再次被移出，如步骤74所示的。此过程继续，并且允许婴幼儿护理装置基于婴幼儿护理装置内是否存在婴幼儿来操作。

如通过上述流程图能够理解的，本公开内容的系统和方法持续监视婴幼儿护理装置中婴幼儿的存在，并且基于婴幼儿存在状态的更改，调整婴幼儿护理装置的操作。因此，每次将婴幼儿放到婴幼儿平台上或者从婴幼儿平台移出时，婴幼儿护理装置的控制器将调整婴幼儿护理装置的操作。除感应婴幼儿的存在或不存在外，系统也能够包括允许护理员提供有关婴幼儿护理装置内婴幼儿的存在或不存在的信息到控制器的手动输入。

此书面描述使用示例公开了本发明，包括最佳模式，并且也使本领域的技术人员能够制作和使用本发明。本发明可取得专利的范围由权利要求定义，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求书面语言相同的结构要素，或者如果它们包括具有与权利要求书面语言非实质不同的等效结构要素，则它们将在权利要求范围内。

Claims (14)

1.一种婴幼儿护理装置，包括：

婴幼儿平台，适用于支撑婴幼儿；

传感器，配置成感应所述婴幼儿平台的婴幼儿存在状态；以及

与所述传感器进行通信的控制器，其中所述控制器配置成：

基于所述婴幼儿存在状态的更改，开始或停止婴幼儿趋向和制图中的至少之一；以及

基于所述婴幼儿存在状态的更改，调整告警参数条件。

2.如权利要求1所述的婴幼儿护理装置，其中所述传感器是压力传感器。

3.如权利要求2所述的婴幼儿护理装置，其中所述压力传感器包括测力计。

4.如权利要求1所述的婴幼儿护理装置，其中所述传感器是摄像机。

5.如权利要求4所述的婴幼儿护理装置，其中所述摄像机从红外摄像机和视频摄像机中选择。

6.如权利要求1所述的婴幼儿护理装置，其中所述传感器是运动检测器。

7.如权利要求1所述的婴幼儿护理装置，其中所述控制器被进一步配置成在婴幼儿存在状态为已占用时，开始APGAR计时器。

8.一种操作婴幼儿护理装置的方法，包括：

在控制器接收来自至少一个传感器的信号，其中所述信号指示所述婴幼儿护理装置的存在状态；

基于所述存在状态，操作所述婴幼儿护理装置；

继续监视来自所述至少一个传感器的所述信号以连续确定所述存在状态；

感测所述存在状态从已占用到未占用的更改；以及

基于所述存在状态从已占用到未占用的更改来操作所述控制器以调整所述婴幼儿护理装置的告警参数和加热算法。

9.如权利要求8所述的方法，还包括以下操作的步骤：

在初始启动时确定所述婴幼儿护理装置的所述存在状态；以及

基于在启动时所述存在状态，在或预加热模式或正常模式中操作所述婴幼儿护理装置。

10.如权利要求8所述的方法，还包括基于所述存在状态从已占用更改成未占用，来生成警报的步骤。

11.如权利要求8所述的方法，其中所述传感器是摄像机、运动检测器、温度传感器或压力传感器之一。

12.一种婴幼儿护理装置，包括：

婴幼儿平台，适用于支撑婴幼儿；

至少一个传感器，配置成生成指示所述婴幼儿平台是或已占用或未占用的信号；以及

与所述至少一个传感器进行通信的控制器，其中所述控制器被编程成执行以下操作：

接收来自所述至少一个传感器的所述信号；

基于所述婴幼儿平台是已占用还是未占用，来控制所述婴幼儿护理装置的所述操作；

持续监视来自所述至少一个传感器的所述信号；

感测存在状态从已占用到未占用的更改，以及

通过将加热算法从伺服模式调整到婴幼儿护理装置在检测到的存在状态从已占用到未占用的更改之前所处的稳定温度来修改所述婴幼儿护理装置的所述操作。

13.如权利要求12所述的婴幼儿护理装置，还包括从由摄像机、运动检测器、温度传感器和压力传感器组成的群组中选择的多个传感器。

14.如权利要求12所述的婴幼儿护理装置，其中所述控制器还配置成基于从已占用到未占用的更改，来生成告警。