CN108261187A - 一种人机综合自动分析诊断系统 - Google Patents

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李玉子
王元千
王成
王渝
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
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    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4854—Diagnosis based on concepts of traditional oriental medicine

Abstract

本发明公开了一种人机综合自动分析诊断系统，包括人机交互系统和综合诊断系统，人机交互系统内置有信号采集模块、信号分析模块和信号传输模块，信号采集模块包括脉压传感器和数据采集卡；信号分析模块包括ARM控制器和DSP处理器，DSP处理器用于进行高速数据处理，ARM控制器用于协调各个模块工作；信号传输模块连接至ARM控制器的通信端口，信号传输模块包括调制解调器和无线信号收发器，调制解调器与ARM控制器的通信端口相连接，无线信号收发器与综合诊断系统进行数据通信；综合诊断系统包括脉象图数据库、专家知识库和自动诊断单元。本发明具有良好的人机交互性能，且能够实现自动学习精准判断，能够有效提高中医诊疗效果。

Description

一种人机综合自动分析诊断系统
技术领域
本发明涉及中医诊疗设备领域，具体为一种人机综合自动分析诊断系统。
背景技术
几千年前我们的祖先就掌握了通过望、闻、问、切的询诊方法对病人的病情进行诊断。但近百年来随着西方文明的影响，中医在世界上领先的地位已逐渐失去，有很大一部分原因是中医的理论难以用现代科学进行描述。中医理论讲究的是天人合一，将人体的小环境按自然界的大环境进行类比，每个脏器间都要平衡，即相应脉象过强或过弱都表明相应的脏腑有病变，需要调理与治疗。中国要在医学界走在世界的前列，其中有效方法之一就是发扬中国自有的特色医学，将现代科学应用于中医诊断上，实现中医思想。
公开号为104083147A的一种中医诊断系统，包含客户端、服务器和处理控件：所述客户端包含输入控件、数据采集控件、数据前处理控件、数据分析控件、数据整合与发送控件；所述客户端可建立在台式电脑、笔记本电脑以及智能手机上；所述服务器包含数据接受与暂存器、组合分析器、数据库模块、评价器、数据存储模块、数据发送控件；一台服务器可连接若干客户端；所述处理控件包含存储控件、显示器、打印控件和网络控件，该发明能够实现中医诊断计算机化、专业化、流程化，但是该系统的诊断结果精确性难以保证，且人机交互性较差。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种人机综合自动分析诊断系统，包括人机交互系统和综合诊断系统，所述人机交互系统内置有信号采集模块、信号分析模块和信号传输模块，所述信号采集模块包括脉压传感器和数据采集卡；所述信号分析模块包括ARM控制器和DSP处理器，所述DSP处理器用于进行高速数据处理，所述ARM控制器用于协调各个模块工作；所述信号传输模块连接至ARM控制器的通信端口，所述信号传输模块包括调制解调器和无线信号收发器，所述调制解调器与ARM控制器的通信端口相连接，所述无线信号收发器与综合诊断系统进行数据通信；所述综合诊断系统包括脉象图数据库、专家知识库和自动诊断单元，所述脉象图数据库用于存储标准28类脉象图，专家知识库用于存储相关专家病理知识，所述自动诊断单元用于进行参数分析和自动诊疗。
作为本发明一种优选的技术方案，所述脉压传感器安装在检测设备上，并且脉压传感器的输出端连接有信号调理电路，所述数据采集卡连接至人机交互设备，输出端连接至信号分析模块。
作为本发明一种优选的技术方案，所述DSP处理器与ARM控制器之间连接有RS232串口转换器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述ARM控制器采用Cortex-M3系列控制器芯片，且ARM控制器的GPIO端口连接有SDRAM数据存储器，所述SDRAM数据存储器用于存储实时数据。
作为本发明一种优选的技术方案，所述DSP处理器采用TMS320C55系列芯片，且所述DSP处理器的数据输入端口通过数据总线分别与信号调理电路和数据采集卡的输出端相连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述自动诊断单元包括推理机、解释器和学习机，所述学习机的交互接口分别连接至脉象图数据库和专家知识库。
作为本发明一种优选的技术方案，所述学习机输出学习表单至推理机，所述推理机输出推理结果至解释器，所述解释器与显示设备相连输出诊断结果。
作为本发明一种优选的技术方案，所述自动诊断单元还连接有Web接口，所述Web接口与无线信号收发器建立数据传输链路。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过设置人机交互系统，利用终端的信号采集模块进行信号采集，利用信号分析模块进行初步分析处理，在信号分析模块中使用ARM控制器和DSP处理器相结合，既发挥了DSP处理器强大的数据处理功能，又充分利用了ARM控制器的丰富接口资源，便于进行协调配置；
(2)本发明通过设置信号传输模块，利用调制解调器和无线信号收发器将本地数据进行无线传输操作，利用Web接口将综合诊断系统接入网络接收数据，数据无线传输灵活性高；
(3)本发明通过设置综合诊断系统，在自动诊断单元中采用推理机、解释器和学习机协调工作，基于AI算法实现对脉象图数据判断、查找对应病症并给出精确的诊断结果，大大降低误诊的风险，且诊断过程全自动进行，无需过多的人工干涉，使用简单方便。
附图说明
图1为本发明结构框图；
图2为综合诊断系统框图。
图中：1-人机交互系统；2-综合诊断系统；3-信号采集模块；4-信号分析模块；5-信号传输模块；
201-脉象图数据库；202-专家知识库；203-自动诊断单元；204-推理机；205-解释器；206-学习机；207-Web接口；
301-脉压传感器；302-数据采集卡；303-信号调理电路；
401-ARM控制器；402-DSP处理器；403-RS232串口转换器；
501-调制解调器；502-无线信号收发器。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
实施例：
如图1所示，本发明提供了一种人机综合自动分析诊断系统，包括人机交互系统1和综合诊断系统2，所述人机交互系统1用于实现人机交互操作，用于连接检测设备进行脉压测量，同时连接交互式输入设备录入医生初步判断观察，所述人机交互系统1内置有信号采集模块3、信号分析模块4和信号传输模块5，信号采集模块3采集信号后送入信号分析模块4，信号分析模块4做初步处理后输出信号至信号传输模块5，所述信号采集模块3包括脉压传感器301和数据采集卡302，所述脉压传感器301安装在检测设备上，用于采集检测设备的相关数据，并且脉压传感器301的输出端连接有信号调理电路303，所述信号调理电路303包括信号放大电路和滤波电路，用于将采集到的信号进行放大和滤波操作，所述数据采集卡302连接至人机交互设备，进行输入参数采集，输出端连接至信号分析模块4。
所述信号分析模块4包括ARM控制器401和DSP处理器402，所述ARM控制器401采用Cortex-M3系列控制器芯片，且ARM控制器401的GPIO端口连接有SDRAM数据存储器404，所述SDRAM数据存储器404用于存储实时数据，所述DSP处理器402采用TMS320C55系列芯片，且所述DSP处理器402的数据输入端口通过数据总线分别与信号调理电路303和数据采集卡302的输出端相连接，所述DSP处理器402用于进行高速数据处理，所述ARM控制器401用于协调各个模块工作；所述DSP处理器402与ARM控制器401之间连接有RS232串口转换器403；DSP处理器402接收来自信号采集模块3输出的数据，并且将数据进行高速运算处理，绘制初步的脉象图，通过RS232串口转化器403转换成串行数据送入ARM控制器401，所述ARM控制器401将接收到的信号暂存至SDRAM数据存储器404，同时驱动信号传输模块5开始工作；
所述信号传输模块5连接至ARM控制器401的通信端口，所述信号传输模块5包括调制解调器501和无线信号收发器502，所述调制解调器501与ARM控制器401的通信端口相连接，所述无线信号收发器502与综合诊断系统2进行数据通信；所述调制解调器501根据设定的通信协议对数据进行调制编码，再通过无线信号收发器502转换成射频信号发射出去，从而上传至综合诊断系统2；
如图2所示，所述综合诊断系统2包括脉象图数据库201、专家知识库202和自动诊断单元203，所述脉象图数据库201用于存储标准28类脉象图，专家知识库202用于存储相关专家病理知识，所述自动诊断单元203用于进行参数分析和自动诊疗；所述自动诊断单元203包括推理机204、解释器205和学习机206，所述学习机206的交互接口分别连接至脉象图数据库201和专家知识库202；所述学习机206输出学习表单至推理机204，所述推理机204输出推理结果至解释器205，所述解释器205与显示设备相连输出诊断结果；所述自动诊断单元203还连接有Web接口207，所述Web接口207与无线信号收发器502建立数据传输链路；
需要说明的是，推理机204、解释器205和学习机206实质上是一组基于AI算法的拓展的代码程序，它们由相应的HTML文档的表单激活，当用户填好表单，点击提交(Submit)按钮触发相应事件后，系统会对用户所输入的内容进行合法性检查，在客户端确定无误后发送给服务器，同时启动推理程序执行对知识库的搜索与匹配；
所述Web接口207接收来自人机交互系统1的实时脉象图数据和医生初步诊断结果，并且将得到的数据传输至自动诊断单元203，自动诊断单元203中的学习机206根据采集到的脉象图去查找脉象图数据库201，找到对应的脉象图后再访问专家知识库202，推理机204根据专家知识库202中的相关信息给出相关的推理结果，再通过解释器205解释后显示出来，判断分析给出的诊断结果是否准确。
综上所述，本发明的主要特点在于：
(1)本发明通过设置人机交互系统，利用终端的信号采集模块进行信号采集，利用信号分析模块进行初步分析处理，在信号分析模块中使用ARM控制器和DSP处理器相结合，既发挥了DSP处理器强大的数据处理功能，又充分利用了ARM控制器的丰富接口资源，便于进行协调配置；
(2)本发明通过设置信号传输模块，利用调制解调器和无线信号收发器将本地数据进行无线传输操作，利用Web接口将综合诊断系统接入网络接收数据，数据无线传输灵活性高；
(3)本发明通过设置综合诊断系统，在自动诊断单元中采用推理机、解释器和学习机协调工作，基于AI算法实现对脉象图数据判断、查找对应病症并给出精确的诊断结果，大大降低误诊的风险，且诊断过程全自动进行，无需过多的人工干涉，使用简单方便。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种人机综合自动分析诊断系统，其特征在于：包括人机交互系统(1)和综合诊断系统(2)，所述人机交互系统(1)内置有信号采集模块(3)、信号分析模块(4)和信号传输模块(5)，所述信号采集模块(3)包括脉压传感器(301)和数据采集卡(302)；所述信号分析模块(4)包括ARM控制器(401)和DSP处理器(402)，所述DSP处理器(402)用于进行高速数据处理，所述ARM控制器(401)用于协调各个模块工作；所述信号传输模块(5)连接至ARM控制器(401)的通信端口，所述信号传输模块(5)包括调制解调器(501)和无线信号收发器(502)，所述调制解调器(501)与ARM控制器(401)的通信端口相连接，所述无线信号收发器(502)与综合诊断系统(2)进行数据通信；所述综合诊断系统(2)包括脉象图数据库(201)、专家知识库(202)和自动诊断单元(203)，所述脉象图数据库(201)用于存储标准28类脉象图，专家知识库(202)用于存储相关专家病理知识，所述自动诊断单元(203)用于进行参数分析和自动诊疗。
2.根据权利要求1所述的一种人机综合自动分析诊断系统，其特征在于：所述脉压传感器(301)安装在检测设备上，并且脉压传感器(301)的输出端连接有信号调理电路(303)，所述数据采集卡(302)连接至人机交互设备，输出端连接至信号分析模块(4)。
3.根据权利要求1所述的一种人机综合自动分析诊断系统，其特征在于：所述DSP处理器(402)与ARM控制器(401)之间连接有RS232串口转换器(403)。
4.根据权利要求1所述的一种人机综合自动分析诊断系统，其特征在于：所述ARM控制器(401)采用Cortex-M3系列控制器芯片，且ARM控制器(401)的GPIO端口连接有SDRAM数据存储器(404)，所述SDRAM数据存储器(404)用于存储实时数据。
5.根据权利要求1所述的一种人机综合自动分析诊断系统，其特征在于：所述DSP处理器(402)采用TMS320C55系列芯片，且所述DSP处理器(402)的数据输入端口通过数据总线分别与信号调理电路(303)和数据采集卡(302)的输出端相连接。
6.根据权利要求1所述的一种人机综合自动分析诊断系统，其特征在于：所述自动诊断单元(203)包括推理机(204)、解释器(205)和学习机(206)，所述学习机(206)的交互接口分别连接至脉象图数据库(201)和专家知识库(202)。
7.根据权利要求6所述的一种人机综合自动分析诊断系统，其特征在于：所述学习机(206)输出学习表单至推理机(204)，所述推理机(204)输出推理结果至解释器(205)，所述解释器(205)与显示设备相连输出诊断结果。
8.根据权利要求1所述的一种人机综合自动分析诊断系统，其特征在于：所述自动诊断单元(203)还连接有Web接口(207)，所述Web接口(207)与无线信号收发器(502)建立数据传输链路。
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