CN108095735A - 一种多功能心血管监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能心血管监测系统，包括数据采集模块和远程监控终端，用于接收数据采集模块所采集到的数据，并完成数据的处理、储存和分析；具体包括人机操作模块、数据处理模块、物理模型构建模块、虚拟作动器、虚拟传感器、仿真分析模块、专家评估模块、预测分析模块、人工专家评估模块、报警模块和中央处理器。本发明将多种设备的检测结果以及患者口述的症状进行完美的融合，通过物理模型构建模块的设计，实现了患者心血管仿真模型的构建，从而使得患者的心血管情况可以逼真的呈现在医生面前，同时医生可以根据需求对患者的心血管情况进行多角度的分析，并可进行多种治疗方案的仿真分析；系统自带心血管发展情况预测功能。

Description

一种多功能心血管监测系统
技术领域
本发明涉及医疗检测系统领域，具体涉及一种多功能心血管监测系统。
背景技术
医疗设备是医疗、科研、教学、机构、临床学科工作最基本要素，即包括专业医疗设备，也包括家用医疗设备。医疗设备不断提高医学科学技术水平的基本条件，也是现代化程度的重要标志，医疗设备已成为现代医疗的一个重要领域。医疗的发展在很大程度上取决于仪器的发展，甚至在医疗行业发展中，其突破瓶颈也起到了决定性的作用。
目前，心血管检测所采用的检测设备都是孤立的，需要医生进行数据的融合，从而实现对患者心血管情况的综合评估，一定程度上以工作经验为基础进行，因而很容易导致预测结果的不可靠性，而且在多数的检测中，只能通过静态数据的形式进行显示，无法进行患者未来情况的预测分析，也无法实现患者心血管器官实际工作状态的展示，这无疑给医生的工作带来了较大的难度。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种多功能心血管监测系统，将多种设备的检测结果以及患者口述的症状进行完美的融合，通过物理模型构建模块的设计，实现了患者心血管仿真模型的构建，从而使得患者的心血管情况可以逼真的呈现在医生面前，同时医生可以根据需求对患者的心血管情况进行多角度的分析，并可进行多种治疗方案的仿真分析；系统自带心血管发展情况预测功能，可以在发生危险情况前及时发出报警信息，从而提醒医务人员进行及时的处理。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种多功能心血管监测系统，包括：
数据采集模块，由若干功能采集终端构成，用于进行患者心血管相关数据的采集；
远程监控终端，用于接收数据采集模块所采集到的数据，并完成数据的处理、储存和分析；具体包括：
人机操作模块，用于输入患者的基本信息和症状以及数据调用命令；
数据处理模块，用于接收人机操作模块输入的数据以及数据采集模块所采集到的数据，并将这些数据按照患者的基本信息和症状进行分类后发送数据库进行储存，发送到专家评估模块和人工专家评估模块；还用于将完成分类后的数据转换成物理模型构建模块所能识别的格式发送到物理模型构建模块；
物理模型构建模块，用于通过Simulink模块进行患者心血管仿真模型的构建；
虚拟作动器，用于与物理模型构建模块中的各元素建立关系后，在指定的范围内对参数进行变动，从而驱动各种仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；并用于改变转移节点的位置、方向设置，使仿真模型运动；还用于根据接收的控制命令进行仿真模型的分解、切割、放大和缩小；
虚拟传感器，为在所建立的仿真模型中插入能达到直接获取相应的结果或信息目标的逻辑单元；
仿真分析模块，用于输入可以分解为设计变量、设计目标以及设计约束的参数，所有的设计变量、设计目标以及设计约束均与仿真分析模块中相关元素有着直接或间接的对应关系；
所述虚拟作动器通过循环执行仿真分析模块，将结果反馈给仿真分析模块，仿真分析模块提取结果，并将结果发送到所述虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示结果数据。
专家评估模块，内存各种经典病历以及相关的症状数据，用于将接收到的检测数据与所存储的数据进行类似度对比，并将比对结果按照相似度进行升序或降序排序后，发送给显示屏；
预测分析模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，利用采集到的数据生成短期心血管情况预报信息，供人工专家评估模块和报警模块使用；
人工专家评估模块，用于通过人工专家对所检测到的数据进行评估，对给出相应的处方，并将评估结果和相应的处方发送到显示屏进行显示。
报警模块，用于根据预测分析模块的预测分析结果进行报警设备的启动；
中央处理器，用于协调上述模块工作，还用于用户的注册、密码的修改以及权限的管理。
优选地，所述数据采集模块至少包括：
血氧饱和度采集模块，用于采集患者的血氧饱和度数据，并将所采集到的数据发送到数据处理模块，并发送到显示屏进行显示；
心电数据采集模块，用于采集患者的心电图数据，并将所采集到的数据发送到数据处理模块，并发送到显示屏进行显示；
体温采集模块，用于采集患者的体温数据，并将所采集到的数据发送到数据处理模块，并发送到显示屏进行显示；
无创血压采集模块，用于采集患者的血压数据，并将所采集到的数据发送到数据处理模块，并发送到显示屏进行显示。
优选地，所述血氧饱和度是通过血氧探头采用分光光度法测定的，根据光电检测器输出信号的周期性变化，经处理得出，同时也可计算出脉率。
优选地，所述体温采集模块由热敏电阻元件测量，无创血压采集模块通过充气袖带采用振动法测量血压。
优选地，所述报警模块包括：
语音报警模块，用于根据中央处理器发送的控制命令发出语音报警；
短信编辑发送模块，用于根据中央处理器发送的控制命令发送预警短信至指定的移动终端；发送的短信至少包括目前各监测模块所监测到的数据以及可能引发的危险情况、对应危险情况所发生的概率。
优选地，所述远程监控终端内还设有一数据识别模块，用于进行所接收到的数据采集模块内所发送的数据内数据类型的识别，从而完成各功能采集终端工作状态的判定，一旦未检测到对应的功能采集终端对应的数据类型，则启动预警模块，发送该功能采集终端的代码到指定的移动终端，提醒及时进行维修更换。
优选地，所述远程监控终端还包括两个显示屏，其中一个显示屏用于显示人机操作模块输入的各种数据以及整个监测过程中需要显示的数据，并基于检测到的数据输出表征运动量情况的二维结果图、三维结果图；另一个显示屏用于进行仿真模型的显示和整个仿真分析过程的显示。
本发明具有以下有益效果：
将多种设备的检测结果以及患者口述的症状进行完美的融合，通过物理模型构建模块的设计，实现了患者心血管仿真模型的构建，从而使得患者的心血管情况可以逼真的呈现在医生面前，同时医生可以根据需求对患者的心血管情况进行多角度的分析，并可进行多种治疗方案的仿真分析；系统自带心血管发展情况预测功能，可以在发生危险情况前及时发出报警信息，从而提醒医务人员进行及时的处理，实现了监测设备工作状态的监测，进一步提高了整个系统的可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例一种多功能心血管监测系统的系统框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种多功能心血管监测系统，包括：
数据采集模块，由若干功能采集终端构成，用于进行患者心血管相关数据的采集；
远程监控终端，用于接收数据采集模块所采集到的数据，并完成数据的处理、储存和分析；具体包括
人机操作模块，用于输入患者的基本信息和症状以及数据调用命令；
数据处理模块，用于接收人机操作模块输入的数据以及数据采集模块所采集到的数据，并将这些数据按照患者的基本信息和症状进行分类后发送数据库进行储存，发送到专家评估模块和人工专家评估模块；还用于将完成分类后的数据转换成物理模型构建模块所能识别的格式发送到物理模型构建模块；
物理模型构建模块，用于通过Simulink模块进行患者心血管仿真模型的构建；
虚拟作动器，用于与物理模型构建模块中的各元素建立关系后，在指定的范围内对参数进行变动，从而驱动各种仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；并用于改变转移节点的位置、方向设置，使仿真模型运动；还用于根据接收的控制命令进行仿真模型的分解、切割、放大和缩小；
虚拟传感器，为在所建立的仿真模型中插入能达到直接获取相应的结果或信息目标的逻辑单元；
仿真分析模块，用于输入可以分解为设计变量、设计目标以及设计约束的参数，所有的设计变量、设计目标以及设计约束均与仿真分析模块中相关元素有着直接或间接的对应关系；
所述虚拟作动器通过循环执行仿真分析模块，将结果反馈给仿真分析模块，仿真分析模块提取结果，并将结果发送到所述虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示结果数据。
专家评估模块，内存各种经典病历以及相关的症状数据，用于将接收到的检测数据与所存储的数据进行类似度对比，并将比对结果按照相似度进行升序或降序排序后，发送给显示屏；
预测分析模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，利用采集到的数据生成短期心血管情况预报信息，供人工专家评估模块和报警模块使用；
人工专家评估模块，用于通过人工专家对所检测到的数据进行评估，对给出相应的处方，并将评估结果和相应的处方发送到显示屏进行显示；
数据识别模块，用于进行所接收到的数据采集模块内所发送的数据内数据类型的识别，从而完成各功能采集终端工作状态的判定，一旦未检测到对应的功能采集终端对应的数据类型，则启动预警模块，发送该功能采集终端的代码到指定的移动终端，提醒及时进行维修更换。
两个显示屏，其中一个显示屏用于显示人机操作模块输入的各种数据以及整个监测过程中需要显示的数据，并基于检测到的数据输出表征运动量情况的二维结果图、三维结果图；另一个显示屏用于进行仿真模型的显示和整个仿真分析过程的显示。
报警模块，用于根据预测分析模块的预测分析结果进行报警设备的启动；所述报警模块包括
语音报警模块，用于根据中央处理器发送的控制命令发出语音报警；
短信编辑发送模块，用于根据中央处理器发送的控制命令发送预警短信至指定的移动终端；发送的短信至少包括目前各监测模块所监测到的数据以及可能引发的危险情况、对应危险情况所发生的概率。
中央处理器，用于协调上述模块工作，还用于用户的注册、密码的修改以及权限的管理。
所述数据采集模块至少包括：
血氧饱和度采集模块，用于采集患者的血氧饱和度数据，并将所采集到的数据发送到数据处理模块，并发送到显示屏进行显示；
心电数据采集模块，用于采集患者的心电图数据，并将所采集到的数据发送到数据处理模块，并发送到显示屏进行显示；
体温采集模块，用于采集患者的体温数据，并将所采集到的数据发送到数据处理模块，并发送到显示屏进行显示；
无创血压采集模块，用于采集患者的血压数据，并将所采集到的数据发送到数据处理模块，并发送到显示屏进行显示。
所述血氧饱和度是通过血氧探头采用分光光度法测定的，根据光电检测器输出信号的周期性变化，经处理得出，同时也可计算出脉率。
所述体温采集模块由热敏电阻元件测量，无创血压采集模块通过充气袖带采用振动法测量血压。
所述数据采集模块与所述远程监控终端通过无线通讯模块实现数据的传输。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种多功能心血管监测系统，其特征在于，包括：
数据采集模块，由若干功能采集终端构成，用于进行患者心血管相关数据的采集；
远程监控终端，用于接收数据采集模块所采集到的数据，并完成数据的处理、储存和分析；具体包括：
人机操作模块，用于输入患者的基本信息和症状以及数据调用命令；
数据处理模块，用于接收人机操作模块输入的数据以及数据采集模块所采集到的数据，并将这些数据按照患者的基本信息和症状进行分类后发送数据库进行储存，发送到专家评估模块和人工专家评估模块；还用于将完成分类后的数据转换成物理模型构建模块所能识别的格式发送到物理模型构建模块；
物理模型构建模块，用于通过Simulink模块进行患者心血管仿真模型的构建；
虚拟作动器，用于与物理模型构建模块中的各元素建立关系后，在指定的范围内对参数进行变动，从而驱动各种仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；并用于改变转移节点的位置、方向设置，使仿真模型运动；还用于根据接收的控制命令进行仿真模型的分解、切割、放大和缩小；
虚拟传感器，为在所建立的仿真模型中插入能达到直接获取相应的结果或信息目标的逻辑单元；
仿真分析模块，用于输入可以分解为设计变量、设计目标以及设计约束的参数，所有的设计变量、设计目标以及设计约束均与仿真分析模块中相关元素有着直接或间接的对应关系；
所述虚拟作动器通过循环执行仿真分析模块，将结果反馈给仿真分析模块，仿真分析模块提取结果，并将结果发送到所述虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示结果数据。
专家评估模块，内存各种经典病历以及相关的症状数据，用于将接收到的检测数据与所存储的数据进行类似度对比，并将比对结果按照相似度进行升序或降序排序后，发送给显示屏；
预测分析模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，利用采集到的数据生成短期心血管情况预报信息，供人工专家评估模块和报警模块使用；
人工专家评估模块，用于通过人工专家对所检测到的数据进行评估，对给出相应的处方，并将评估结果和相应的处方发送到显示屏进行显示；
报警模块，用于根据预测分析模块的预测分析结果进行报警设备的启动；
中央处理器，用于协调上述模块工作，还用于用户的注册、密码的修改以及权限的管理。
2.根据权利要求1所述的一种多功能心血管监测系统，其特征在于，所述数据采集模块至少包括：
血氧饱和度采集模块，用于采集患者的血氧饱和度数据，并将所采集到的数据发送到数据处理模块，并发送到显示屏进行显示；
心电数据采集模块，用于采集患者的心电图数据，并将所采集到的数据发送到数据处理模块，并发送到显示屏进行显示；
体温采集模块，用于采集患者的体温数据，并将所采集到的数据发送到数据处理模块，并发送到显示屏进行显示；
无创血压采集模块，用于采集患者的血压数据，并将所采集到的数据发送到数据处理模块，并发送到显示屏进行显示。
3.根据权利要求2所述的一种多功能心血管监测系统，其特征在于，所述血氧饱和度是通过血氧探头采用分光光度法测定的，根据光电检测器输出信号的周期性变化，经处理得出，同时也可计算出脉率。
4.根据权利要求2所述的一种多功能心血管监测系统，其特征在于，所述体温采集模块由热敏电阻元件测量，无创血压采集模块通过充气袖带采用振动法测量血压。
5.根据权利要求1所述的一种多功能心血管监测系统，其特征在于，所述报警模块包括：
语音报警模块，用于根据中央处理器发送的控制命令发出语音报警；
短信编辑发送模块，用于根据中央处理器发送的控制命令发送预警短信至指定的移动终端；发送的短信至少包括目前各监测模块所监测到的数据以及可能引发的危险情况、对应危险情况所发生的概率。
6.根据权利要求1所述的一种多功能心血管监测系统，其特征在于，所述远程监控终端内还设有一数据识别模块，用于进行所接收到的数据采集模块内所发送的数据内数据类型的识别，从而完成各功能采集终端工作状态的判定，一旦未检测到对应的功能采集终端对应的数据类型，则启动预警模块，发送该功能采集终端的代码到指定的移动终端，提醒及时进行维修更换。
7.根据权利要求1所述的一种多功能心血管监测系统，其特征在于，所述远程监控终端还包括两个显示屏，其中一个显示屏用于显示人机操作模块输入的各种数据以及整个监测过程中需要显示的数据，并基于检测到的数据输出表征运动量情况的二维结果图、三维结果图；另一个显示屏用于进行仿真模型的显示和整个仿真分析过程的显示。
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