CN107374631A - 一种手术管理和监视系统 - Google Patents

Abstract

一种手术管理和监视系统，包括工具提供台、呼吸、心率、心电、血压、脉搏氧饱和度、体温传感器、工具回收台、微电脑处理器、显示控制界面、无线通信模块；微电脑处理器具有传感器供电、信号放大滤波、数据采集、模数转换、数据处理、数据存储、无线通信、报警模块；显示控制界面有波形显示区、数字显示区、按键区；无线通信模块通过无线传输的模式把信号传输到远端PC设备或移动终端；本发明手术管理和监视系统使用方便容易操作，同时可以就每个人进行建模分析从而精准地自动给出体征正常参数，并根据手术情况给出预警。

Description

一种手术管理和监视系统

技术领域

本发明涉及医疗监护技术领域，特别涉及一种手术管理和监视系统。

背景技术

手术风险是多方面的，其中包括人为疏忽风险，也有伴随着手术过程中出现的其它突发事情带来的风险，有些也和个体的耐受程度有关，有些和手术中的监测不当没有及时给出治疗措施有关。目前手术器具的准备和回收都是依靠人工清点，人工清点会带来一定的不确定性，会因人的情绪、能力发生变化，也导致了风险的上升。而现在的呼吸检测功能仪器多为内测式探测，使用起来不方面，需要专业内插设备，而且在检测时让人体感觉不适，因此大多数是在病人麻醉的情况下对人体呼吸进行检测。同时呼吸检测实时反映慢，波形处理不成熟，因而很难精准的分辨出呼吸频率、最强呼吸音、呼吸音流量环、呼吸呼气时间和呼吸比等呼吸参数。

信号处理方面仅仅只是使用设定好的静态参数来做比较，使得不同人在使用时容易发生参数设定不一致等问题，因此也导致使用麻烦且不精准等方面。所以我们目前需要一种侧栏精度高，使用方便容易操作，同时可以就每个人进行建模分析从而精准地自动给出呼吸正常参数的呼吸监护仪。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的技术不足，同时提供一种测量实时性高，测量准确，使用方便，同时可以记录各参数并发出警报的手术管理和监视系统。所述系统可以监视手术工具的使用情况，并分析呼吸频率、最强呼吸音、呼吸音流量环、呼吸呼气时间和呼吸比等呼吸参数，并且舒适度高，还可以对除呼吸之外的其它参数进行测量。

一种手术管理和监视系统，包括工具提供台、呼吸传感器、其它传感器、工具回收台、微电脑处理器、显示控制界面、波形显示区、数字显示区、按键区。微电脑处理器具有传感器供电、信号放大滤波、数据采集、模数转换、数据处理、数据存储、无线通信、报警模块；显示屏具有波形显示区、数字显示区；无线通信模块通过无线传输的模式把信号传输到远端其它PC设备或移动终端。

其中工具提供台和工具回收台都具有重量传感器，可以精确测量放置在其上的手术工具的重量，微电脑处理器接收工具提供台和工具回收台提供的每一个重量测量值，并分别累加计算工具提供台和工具回收台上的工具重量，在手术接收的时候比较工具提供台和工具回收台上的工具的总的总量之差，如果总重量之差大于某阈值则报警，并将警报信息显示于显示控制界面数字显示区上。

所述呼吸传感器可以包括一个或多个咽喉处呼吸探测头和胸腔处传感器，可采用呼吸音传感器、声表面波传感器、磁电式传感器、加速度传感器或震动传感器。

其它传感器包括感测心率、心电、血压、脉搏氧饱和度、体温等传感器的传感器。

所述呼吸音检测传感器是由震动音装置、压阻传感器和其匹配放大电路构成，外部环有保护金属外壳。

所述振动音装置是通过外部呼吸音激励谐振子产生信号，在经过信号检测器获取送出，同时再次通过激励器反馈至谐振子构成。

所述声表面波传感器是基于超声表面波振荡器，当基片收到外力作用时，由于基片表面的应力作用使基片的弹性模量和密度发生变化，对应的压力在声表面波传播方向上产生应变，引起基片长度变化，有次引起声表面波发生速度变化，因此声表面波振荡器的频率将随着所加外力而改变。

所述磁电式传感器是基于电磁感应原理，通过磁电相互作用将被测量(如震动、位移、转动等)转化成感应电动势的传感器。根据电磁感应定律，N匝线圈中的感应电动势是由磁通量的变化率来决定其大小。通过磁路系统恒定产生直流磁场，有线圈切割磁力线从而产生电势差。

所述加速度传感器是通过运动促使内部惯性装置运动从而给压电元件带来压力，从而产生信号。

所述震动传感器是通过压电陶瓷在外界震动的时候带动弹簧导师压电陶瓷承受压力，从而正反面产生电势差，再通过内部电路对其进行转换。

所述信号放大滤波可采用FET型仪表放大器。

所述数据采集可以采集单路或多路呼吸信号。

所述数据处理功能可在人体正常呼吸时对其呼吸进行采样从而建模，并针对个人进行存储，实测过程中通过与之对比从而反映个人的实时呼吸变化(包括呼吸频率、呼吸峰值、呼吸量等等)。

所述无线串口可以通过无线传输的模式把信号传输到终端PC设备或移动终端。

所述数据存储可以针对个人将其所测到的呼吸数据通过电路模块的接口保存到想应的存储设备中(如，TF卡、SD卡、U盘等)。

所述显示屏可以实时的将处理后的熟悉特性曲线显示出来。

所述控制面板包括功能按键区，所述功能按键可以用于设定系统的静态参数和切换动态显示的参数，以及进行开关机、无线通信等控制。

因此，采用呼吸音传感器在人体咽喉以及肺部等地方贴放探测点，不仅保证了测量的准确性，同时保证了人体的舒适度。采用多路呼吸采集算法，从整体上对人体呼吸进行实时监护判别，避免了各别情况等不稳定因素。通过数据建模以及机器学习等算法，使得监护仪在运行过程中可以自己计算出最佳人体判别参数。显示屏使用更加方便切易于学习，同时把呼吸频率，最强呼吸音、呼吸音流量环、呼吸呼气时间和呼吸比等呼吸参数合理的显示在相应界面，并保存。无线串口功能可以把信号以无线的形式传递到终端设备，提高了监护人员的工作环境。

附图简要说明

图1是手术管理和监视系统框图；

1-工具提供台、2-呼吸传感器、3-其它传感器、4-工具回收台、5-微电脑处理器、6-显示控制界面、7-波形显示区、8-数字显示区、9-按键区

具体实施方式

下面结合附图1与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：图1是手术管理和监视系统框图。该系统包括：工具提供台1、呼吸传感器2、其它传感器3、工具回收台4、微电脑处理器5、显示控制界面6、波形显示区7、数字显示区8、按键区9。其中工具提供台和工具回收台都具有重量传感器，可以精确测量放置在其上的手术工具的重量，微电脑处理器5接收工具提供台1和工具回收台4提供的每一个重量测量值，并分别累加计算工具提供台1和工具回收台4上的工具重量，在手术接收的时候比较工具提供台1和工具回收台4上的工具的总的总量之差，如果总重量之差大于某阈值则报警，并将警报信息显示于显示控制界面6数字显示区上。呼吸传感器用于测量呼吸参数，其它传感器包括心率、心电、血压、脉搏氧饱和度、体温等传感器，并对相应体征参数进行测量。

呼吸音传感器放置区域，用户可以选择性地将一个或多个传感器放置在被监测对象胸部或喉部下缘皮肤外，通过微处理对数据采集分析，最终传送给显示区域。

仪器显控界面图包括波形显示区、数字显示区以及按键区的三大部分，波形显示区用来显示呼吸特性曲线，数据显示区用来显示包括报警显示、其它参数、呼吸频率、潮气量变化比、分钟通气量等参数，按键区包括报警显示取消、波形显示切换、数据调取、基础数据采集、采集信号清零、电源/电池显示等按键。报警显示取消按键用于报警提示到工作人员时关闭报警用；波形显示切换用于切换波形显示区的显示项目，例如呼吸波形或心电图波形之间切换；数据调取按键用于以后在人员调取之前保存的数据时进行分析；基础数据采集按键用于控制仪器开始数据采集工作；采集信号清零按键用于清空当年曲线界面显示的波形；电源/电池显示按键用于控制仪器开机关机等。

咽喉下缘处及胸腔处探测头由呼吸音传感器来实现呼吸特性采集，采集点可由使用者选择布置，且同时可布置一个或多个。通过外部舒适套架或粘贴方式进行最舒适性固定；FET放大滤波器由FET型高阻抗三运放集成仪表放大器组成，其输入输出可为差分和单端两种工作模式，此外还为传感器提供方向工作电流；ADC采集部分由模数转换器以及外部电路来实现，其采样速率最高可达1MSPS。处理器首先采集人正常呼吸时的呼吸数据，通过建模对数据进行分析，随后应用机器学习算法对判定参数实时进行更新和判定，从而针对不同人在监控时候提供最合理的呼吸特性参数。同时来实现同步存储，最终以串口通信方式传输，把呼吸频率、潮气量、潮气量变化比、分钟通气量、呼吸比等呼吸参数合理地显示在相应界面，当CPU判定人出现非正常呼吸状态或其它非正常参数出现时时，提供报警指示，同时无线串口及时发出警告信息到移动终端或其它PC设备提醒医务人员或其他监视或学习的人员。

以上所述，仅是本发明较佳实施方式，不应该被视为对本发明范围的限制，而且本发明所主张的权利要求范围并不局限于此，凡熟悉此领域技术的人士，依照本发明所披露的技术内容，可以轻易思及的等效变化，均应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种手术管理和监视系统，包括工具提供台(1)、呼吸、心率、心电、血压、脉搏氧饱和度、体温传感器、工具回收台(4)、微电脑处理器(5)、显示控制界面(6)、无线通信模块；微电脑处理器具有传感器供电、信号放大滤波、数据采集、模数转换、数据处理、数据存储、无线通信、报警模块；显示控制界面有波形显示区(7)、数字显示区(8)、按键区(9)；无线通信模块通过无线传输的模式把信号传输到远端PC设备或移动终端；

其中工具提供台(1)和工具回收台(4)都具有重量传感器，可以精确测量放置在其上的手术工具的重量，微电脑处理器(5)接收监视系统提供的各参数，其中工具提供台(1)和工具回收台(4)提供的每一个手术工具的重量测量值，微电脑处理器(5)分别累加计算工具提供台(1)和工具回收台(4)上的工具重量，在手术接收的时候比较工具提供台(1)和工具回收台(4)上的工具的总的总量之差，如果总重量之差大于某阈值则报警，并将警报信息显示于显示控制界面数字显示区上。

2.根据权利要求1的手术管理和监视系统，其特征在于：所述波形显示区显示一种体征参数的波形图，而数字显示区显示一种或多种当前监测的体征参数的当前值；按键区包括报警显示取消、波形显示切换、数据调取、基础数据采集、采集信号清零、电源/电池显示按键，报警显示取消按键用于报警提示到工作人员时关闭报警用；波形显示切换用于切换波形显示区的显示项目；数据调取按键用于以后在人员调取之前保存的数据时进行分析；基础数据采集按键用于控制仪器开始数据采集工作；采集信号清零按键用于清空当年曲线界面显示的波形；电源/电池显示按键用于控制仪器开机关机等。

3.根据权利要求1的手术管理和监视系统，其特征在于，所述一个或多个非介入性体表传感器包括一个或多个胸腔处或咽喉下缘处的呼吸传感器，并且，所述呼吸传感器可采用呼吸音传感器、声表面波传感器、磁电式传感器、加速度传感器或震动传感器。

4.根据权利要求1的手术管理和监视系统，其特征在于，所述一个或多个非介入性体表传感器包括一个或多个胸腔处或咽喉下缘处的呼吸传感器，并且，所述呼吸传感器采用呼吸音传感器，所述呼吸音检测传感器是通过震动音装置感应声波信号，同时触发压阻传感器产生一定量指向性的形变，压阻传感器内部通过其电阻量的变化发出相应的电信号，之后通过其自身匹配放大电路对电信号进一步加强并输出。

5.根据权利要求1的手术管理和监视系统，其特征在于，所述信号放大滤波模块采用FET型仪表放大器。

6.根据权利要求1的手术管理和监视系统，其特征在于，所述数据处理模块可在人体正常呼吸时对其呼吸进行采样从而建模，并针对个人进行存储，实测过程中通过与之对比从而反映个人的实时呼吸变化。

7.根据权利要求1的手术管理和监视系统，其特征在于，所述数据存储模块存储的针对个人的呼吸数据可以通过电路模块的接口保存到移动存储介质中。