CN108665977A - 针对病情预警与干预管理的人机协作系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种针对病情预警与干预管理的人机协作系统及方法，所述人机协作系统包括：监测数据采集设备、临床数据网关、评分计算服务器、观察数据记录网关、观察数据记录终端、干预计划服务器、干预活动记录终端、评分计算监控终端、干预计划监控终端；所述监测数据采集设备连接临床数据网关，评分计算服务器分别连接临床数据网关、观察数据记录网关、干预计划服务器、评分计算监控终端，观察数据记录终端连接观察数据记录网关，干预活动记录终端、干预计划监控终端连接干预计划服务器。本发明提出的针对病情预警与干预管理的人机协作系统及方法，可降低医护人员对患者进行病情评估的工作量，提高工作效率及精确度。
Description
技术领域
本发明属于医疗信息技术领域，涉及一种医疗协作系统，尤其涉及一种针对病情预警与干预管理的人机协作系统。
背景技术
众多研究证明，尽早发现潜在的危重症患者，并进行恰当的干预，能极大改善患者预后，降低院内死亡率，降低整体医疗成本。在发生危重事件前的几个小时，患者常常会出现能够被观测到的临床指征异常。
然而，目前临床上普遍采用的危重病情报警和干预管理流程，大多是通过医技科室提供的危急值驱动的，有两个缺点：一、片面性，一般危急值都是根据单个参数是否超过某个阈值来判断的，没有进行多参数的综合分析判断，对于一些情况特殊的患者，可能会经常出现误报和漏报；二、滞后性，危急值通常是根据实验室结果或检查结果得出的，是对患者已经发生的病情的观测，而不是即将可能发生的事件的预测，因此属于报警，而不是预警。
基于多种临床指征参数的综合评分方法，如MEWS、qSOFA、简化急性生理评分(Simplified Acute Physiology Score,SAPS)II、急性生理和慢性健康评分(AcutePhysiology and Chronic Health Evaluation,APACHE)II、脓毒症相关器官衰竭评分(quick Sepsis-related Organ Failure Assessment,SOFA)等，是临床上普遍公认的危重病情预警和评估方法。但由于计算过程复杂、传统的评分工具自动化程度不够、基于大数据流式计算引擎的全自动评分工具缺乏必要的人机协作等、预警和干预流程的规范化管理缺少数据支撑等原因，这些预警评分计算方法难以得到广泛的应用。具体表现为两方面：
1、临床观测参数类型众多、来源多样，准确获取这些参数，并进行评分计算，往往费时费力。目前虽然有一些评分软件和系统，能够自动或半自动地提取这些参数，帮助医生快速完成评分计算，但大多还是需要医生人工触发参数的自动或半自动提取，从而完成计算。在高危患者众多，医护人员紧张的大型医院，危重病情预警评分和早期干预的依从性，往往难以保障。特别是，是否能够以足够高的频次，对足够多的患者，进行病情评分；评分提示高风险患者后，是否能够按照临床指南的指示，进行恰当的干预，都直接决定了能否将潜在危重症患者的筛查和监测范围扩大到全院范围，挽救更多的生命。
2、随着大数据流式计算技术的发展，不少危重病情预警评分的计算可以在服务器上7*24小时的运行，让全院患者数据的实时动态监测成为可能。但这些评分所依赖的一些必要的临床指征，主要是靠床旁的主观观察来获得的，这些主观观察数据采集时间周期的及时性和患者范围选择的有效性，直接决定了动态监测机制能否真正发挥作用。由于潜在危重患者在所有住院患者中的分布，存在稀疏性和不确定性，在有限的医疗资源下，也难以要求进行广泛的、高频次的数据采集。因此，虽然现有多种预警评分、干预指南和患者数据实时监测技术，但距离落地应用，还缺少一套集成化的、针对临床人机协作环境的技术方案。
有鉴于此，如今迫切需要设计一套针对病情预警与干预管理的、人机协作的智能化医疗信息系统，从而克服现有医疗系统存在的上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种针对病情预警与干预管理的人机协作系统，可降低医护人员对患者进行病情评估的工作量，提高工作效率及评分结果的准确性。
此外，本发明还提供一种针对病情预警与干预管理的人机协作方法，可降低医护人员对患者进行病情评估的工作量，提高工作效率及精确度。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种针对病情预警与干预管理的人机协作系统，所述人机协作系统包括：监测数据采集设备、临床数据网关、评分计算服务器、观察数据记录网关、观察数据记录终端、干预计划服务器、干预活动记录终端、评分计算监控终端、干预计划监控终端；
监测数据采集设备，用以通过各种方式采集患者的各种临床数据，包括生命体征、检验化验指标、治疗过程中的监测数据；监测数据采集设备包括监护仪、呼吸机、血气分析仪、检验化验信息系统中的至少一种；监测数据采集设备与临床数据网关之间的通信方式包括串口、蓝牙、以太网或WIFI中的至少一种；
临床数据网关，用以对多个监测数据采集设备输出的数据包进行解包，解包得到不同监测数据采集设备提供的原始数据，对不同监测数据采集设备的原始数据进行解析，以便获得监测数据采集设备采集到的各种临床数据；在解析原始数据的过程中，能够对数据进行单位换算、校正、采样处理；临床数据网关还能够查询电子病历数据库，获得患者基本信息、辅检、诊断、医嘱和护理信息，包括责任医生和值班护士信息，并获得监测数据采集设备与患者之间的绑定关系，从而将原始的临床数据中的设备信息跟患者信息进行匹配，构建成包含完整和准确的患者信息的数据包，再发送到评分计算服务器进行计算；数据采集网关包括计算机；
评分计算服务器，用以从临床数据网关接受到评分所需的所有参数，包括客观观测参数，包括呼吸频率、收缩压高频监护数据，主观观察参数，比如意识状态等低频观察数据，则取距今最近时间点的数据作为当前时间段的初始值，并基于大数据流式计算引擎，触发病情评分的实时计算；对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间晚于给定的观察周期的患者，系统暂时忽略；对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间早于给定的观察周期的患者，评分计算服务器生成观察数据记录请求，包括值班护士信息，发送给观察数据记录网关；对于评分高于给定阈值的患者，评分计算服务器生成患者预警报告，包括责任医生信息，发送给干预计划服务器；同时，评分计算服务器存储不同患者的各次评分结果，以及评分方法、报警阈值和观察周期等系统设置；所述评分计算服务器包括计算机，其采用的大数据流式计算引擎为Storm、Spark，其采用的评分方法为MEWS、qSOFA，或者同时采用多个评分方法，对患者进行综合评估或分级管理；
评分计算监控终端，用以通过基于图形化用户界面触发的程序接口调用，监控评分计算服务器上的流式计算引擎的运行状态，查看评分分布情况，并维护评分方法、报警阈值和观察周期；评分计算监控终端为是计算机或平板电脑，通过以太网、WIFI或移动通信网络与评分计算服务器连接；
观察数据记录网关，用以在接收到评分计算服务器的观察数据记录请求后，针对特定患者及其当前评分完成情况，生成观察参数表单，并将该表单或表单的链接推送给值班护士的观察数据记录终端；同时，观察数据记录网关接收来自观察数据记录终端的表单内容提交或回复，对提交或回复的内容进行解析，获取观察参数数据，并反馈给评分计算服务器，从而触发新一轮的计算；所述观察数据记录网关为计算机，其生成的表单的形式为HTML形式的网页或短信文本形式的问题，支持PC或移动设备端浏览，表单链接为这个网页的URL、二维码或短信文本本身，其推送的消息为手机短信、微信或系统内部消息；
观察数据记录终端，用以在接收到观察数据记录网关推送的链接后，值班护士通过链接打开观察参数表单，在患者床旁完成观察记录并进行提交或回复；所述观察数据记录终端可为计算机、PDA移动护理终端或智能手机，观察数据记录终端与观察数据记录网关之间的信道可以是以太网、WIFI或移动通信网络；
干预计划服务器，用以在接收到评分计算服务器的患者预警报告后，依照设定的模板，生成干预检查单，并将该检查单或检查单的链接推送给责任医生的干预活动记录终端；同时，干预计划服务器接收来自干预活动记录终端的检查单内容的提交或回复，对提交或回复的内容进行解析，获取干预活动执行状态信息，并进行保存，包括每项干预获得完成时间、负责人和相关的记录；所述干预计划服务器为计算机，其生成的检查单的形式为HTML形式的网页或短信文本形式，支持PC或移动设备端浏览，检查单链接为这个网页的URL、二维码或短信文本本身，其推送的消息可以是手机短信、微信或系统内部消息；
干预活动记录终端，用以在接收到干预计划服务器推送的链接后，责任医生通过链接打开干预检查单，完成各项干预事项的记录并进行提交或回复；所述干预活动记录终端为计算机、PDA移动医生终端或智能手机，干预活动记录终端与干预计划服务器之间的信道为以太网、WIFI或移动通信网络；
干预计划监控终端，用以通过基于图形化用户界面触发的程序接口调用，调阅干预计划服务器上调阅干预计划服务器上的干预活动的完成情况，并维护干预检查单模板等系统设置；干预计划监控终端为计算机或平板电脑，通过以太网、WIFI或移动通信网络与干预计划服务器连接；干预计划监控终端和评分计算监控终端采用同一台硬件设备，通过不同软件模块实现不同功能；观察数据记录终端和干预活动记录终端采用同一台硬件设备，通过不同软件模块实现不同功能。
一种针对病情预警与干预管理的人机协作系统，所述人机协作系统包括：监测数据采集设备、临床数据网关、评分计算服务器、观察数据记录网关、观察数据记录终端、干预计划服务器、干预活动记录终端、评分计算监控终端、干预计划监控终端；
监测数据采集设备，用以通过各种方式采集患者的各种临床数据，包括生命体征、检验化验指标、治疗过程中的监测数据；
临床数据网关，用以对多个监测数据采集设备输出的数据包进行解包，解包得到不同监测数据采集设备提供的原始数据，对不同监测数据采集设备的原始数据进行解析，以便获得监测数据采集设备采集到的各种临床数据；在解析原始数据的过程中，能够对数据进行单位换算、校正、采样处理；临床数据网关还能够查询电子病历数据库，获得患者基本信息、辅检、诊断、医嘱和护理信息，包括责任医生和值班护士信息，并获得监测数据采集设备与患者之间的绑定关系，从而将原始的临床数据中的设备信息跟患者信息进行匹配，构建成包含完整和准确的患者信息的数据包，再发送到评分计算服务器进行计算；
评分计算服务器，用以从临床数据网关接受到评分所需的所有参数，包括客观观测参数，包括呼吸频率、收缩压高频监护数据，主观观察参数，比如意识状态等低频观察数据，则取距今最近时间点的数据作为当前时间段的初始值，并基于大数据流式计算引擎，触发病情评分的实时计算；对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间晚于给定的观察周期的患者，系统暂时忽略；对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间早于给定的观察周期的患者，评分计算服务器生成观察数据记录请求，包括值班护士信息，发送给观察数据记录网关；对于评分高于给定阈值的患者，评分计算服务器生成患者预警报告，包括责任医生信息，发送给干预计划服务器；同时，评分计算服务器存储不同患者的各次评分结果，以及评分方法、报警阈值和观察周期等系统设置；
评分计算监控终端，用以通过基于图形化用户界面触发的程序接口调用，监控评分计算服务器上的流式计算引擎的运行状态，查看评分分布情况，并维护评分方法、报警阈值和观察周期；
观察数据记录网关，用以在接收到评分计算服务器的观察数据记录请求后，针对特定患者及其当前评分完成情况，生成观察参数表单，并将该表单或表单的链接推送给值班护士的观察数据记录终端；同时，观察数据记录网关接收来自观察数据记录终端的表单内容提交或回复，对提交或回复的内容进行解析，获取观察参数数据，并反馈给评分计算服务器，从而触发新一轮的计算；
观察数据记录终端，用以在接收到观察数据记录网关推送的链接后，值班护士通过链接打开观察参数表单，在患者床旁完成观察记录并进行提交或回复；
干预计划服务器，用以在接收到评分计算服务器的患者预警报告后，依照设定的模板，生成干预检查单，并将该检查单或检查单的链接推送给责任医生的干预活动记录终端；同时，干预计划服务器接收来自干预活动记录终端的检查单内容的提交或回复，对提交或回复的内容进行解析，获取干预活动执行状态信息，并进行保存，包括每项干预获得完成时间、负责人和相关的记录；
干预活动记录终端，用以在接收到干预计划服务器推送的链接后，责任医生通过链接打开干预检查单，完成各项干预事项的记录并进行提交或回复；
干预计划监控终端，用以通过基于图形化用户界面触发的程序接口调用，调阅干预计划服务器上调阅干预计划服务器上的干预活动的完成情况，并维护干预检查单模板等系统设置。
作为本发明的一种优选方案，所述监测数据采集设备包括监护仪、呼吸机、血气分析仪、检验化验信息系统中的至少一种；监测数据采集设备与临床数据网关之间的通信方式包括串口、蓝牙、以太网或WIFI中的至少一种；所述数据采集网关包括计算机。
作为本发明的一种优选方案，所述评分计算服务器包括计算机，其采用的大数据流式计算引擎为Storm、Spark，其采用的评分方法为MEWS、qSOFA，或者同时采用多个评分方法，对患者进行综合评估或分级管理；
所述评分计算监控终端为是计算机或平板电脑，通过以太网、WIFI或移动通信网络与评分计算服务器连接。
作为本发明的一种优选方案，所述观察数据记录网关为计算机，其生成的表单的形式为HTML形式的网页或短信文本形式的问题，支持PC或移动设备端浏览，表单链接为这个网页的URL、二维码或短信文本本身，其推送的消息为手机短信、微信或系统内部消息；
所述观察数据记录终端为计算机、PDA移动护理终端或智能手机，观察数据记录终端与观察数据记录网关之间的信道可以是以太网、WIFI或移动通信网络。
作为本发明的一种优选方案，所述干预计划服务器为计算机，其生成的检查单的形式为HTML形式的网页或短信文本形式，支持PC或移动设备端浏览，检查单链接为这个网页的URL、二维码或短信文本本身，其推送的消息可以是手机短信、微信或系统内部消息；
所述干预活动记录终端为计算机、PDA移动医生终端或智能手机，干预活动记录终端与干预计划服务器之间的信道为以太网、WIFI或移动通信网络；
所述干预计划监控终端为计算机或平板电脑，通过以太网、WIFI或移动通信网络与干预计划服务器连接。
作为本发明的一种优选方案，所述干预计划监控终端和评分计算监控终端采用同一台硬件设备，通过不同软件模块实现不同功能。
作为本发明的一种优选方案，所述观察数据记录终端和干预活动记录终端采用同一台硬件设备，通过不同软件模块实现不同功能。
一种上述的人机协作系统的人机协作方法，所述方法包括如下步骤：
步骤A，病区主管使用评分计算监控终端进行评分方法、报警阈值和观察周期的设定，并将这些设定应用到评分计算服务器；
步骤B，监测数据采集设备实时采集患者的生命体征等客观观测数据，发送到临床数据网关；
步骤C，临床数据网关定期向电子病历系统查询患者的基本信息、辅检、诊断、医嘱和护理记录数据，以及患者与监测数据采集设备的对应关系；
步骤D，临床数据网关将患者的电子病历数据和生命体征实时观测数据进行融合，按照客观观测和主观观察这两类数据来源进行参数标记后，推送给评分计算服务器；
步骤E，评分计算服务器采用大数据流式计算引擎，依照选定的一种或多种评分方法，对传入参数进行实时计算；
步骤F，对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间晚于给定的观察周期的患者，系统暂时忽略；
步骤G，对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间早于给定的观察周期的患者，评分计算服务器生成观察数据记录请求，发送给观察数据记录网关；
步骤H，观察数据记录网关生成观察参数表单，发送患者所属值班护士的观察数据记录终端；
步骤I，值班护士使用观察数据记录终端，在患者床旁完成观察数据的录入，提交给观察数据记录网关；
步骤J，观察数据记录网关将最新收到的患者观察数据，推送给评分计算服务器；
步骤K，对于评分高于给定阈值的患者，评分计算服务器生成患者预警报告，发送给干预计划服务器；
步骤L，干预计划服务器依照设定的模板，生成干预检查单，发送给患者所属责任医生的干预活动记录终端；
步骤M，责任医生使用干预活动记录终端，查看干预检查单，逐条记录和确认完成情况，提交给干预计划服务器；
步骤N，病区主管使用干预计划监控终端，调阅干预计划服务器上的干预活动的完成记录，以便督导干预活动的开展。
本发明的有益效果在于：本发明提出的针对病情预警与干预管理的人机协作系统及方法，可降低医护人员对患者进行病情评估的工作量，提高工作效率及精确度。具体包括：
1、自动化：通过将大数据流式计算引擎与必要的人机协作机制相互配合，实现7*24小时的病情评分自动计算，进一步降低医护人员对患者进行病情评估的工作量，进一步提高自动化水平，有助提升病情评分应用的普及率。
2、规范化：通过系统自动推送观察数据表单、预警报告与干预检查单，医护人员收到后在移动终端上进行快速响应和反馈，进一步规范预警和干预的处理流程，有利于提高临床指南的依从性和医疗服务的均质化，通过规范化最终提升应用的规模化。
3、持续改进：通过对全院患者病情监测、潜在危重患者病情预警和干预过程的全程记录，为医院积累宝贵了临床数据，便于医院在此基础上开展数据分析、流程改进，发现和尝试更好的病情监测、预警和干预方法。
附图说明
图1为本发明人机协作系统的组成示意图。
图2为本发明人机协作方法的流程图。
图3为本发明人机协作设备中医疗电子设备的结构示意图。
图4为实施例三中人机协作设备中电子设备的结构示意图(收起状态)。
图5为实施例三中人机协作设备中电子设备的结构示意图(取出状态)。
图6为实施例三中人机协作设备中电子设备的另一结构示意图(取出状态)。
图7为实施例四本发明系统中红外温度测量电路的电路示意图。
图8为实施例五本发明系统中心电采集处理电路的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图1，本发明揭示了一种针对病情预警与干预管理的人机协作系统10，该系统包括监测数据采集设备11、临床数据网关12、评分计算服务器13、观察数据记录网关14、观察数据记录终端15、干预计划服务器16、干预活动记录终端17、评分计算监控终端18、干预计划监控终端19。
所述监测数据采集设备11连接临床数据网关12，评分计算服务器13分别连接临床数据网关12、观察数据记录网关14、干预计划服务器16、评分计算监控终端18，观察数据记录终端15连接观察数据记录网关14，干预活动记录终端17、干预计划监控终端19连接干预计划服务器16。
【监测数据采集设备】
监测数据采集设备11，用各种方式采集患者的各种临床数据，包括生命体征、检验化验指标、治疗过程中的监测数据等。
监测数据采集设备11可以是监护仪、呼吸机、血气分析仪、检验化验信息系统等。监测数据采集设备11与临床数据网关12之间的通信方式可以是串口(包括RS232和RS485)、蓝牙、以太网或WIFI(IEEE 802.11)。
【临床数据网关】
临床数据网关12，对多个监测数据采集设备11输出的数据包进行解包，解包得到不同监测数据采集设备11提供的原始数据，对不同监测数据采集设备11的原始数据进行解析，以便获得监测数据采集设备11采集到的各种临床数据。在解析原始数据的过程中，能够对数据进行单位换算、校正、采样等处理。临床数据网关12还能够查询电子病历数据库20，获得患者基本信息、辅检、诊断、医嘱和护理信息，包括责任医生和值班护士信息，并获得监测数据采集设备11与患者之间的绑定关系，从而将原始的临床数据中的设备信息跟患者信息进行匹配，构建成包含完整和准确的患者信息的数据包，再发送到评分计算服务器13进行计算。
数据采集网关12可以是计算机、服务器等计算设备。
【评分计算服务器】
评分计算服务器13，从临床数据网关12接收到评分所需的所有参数，包括客观观测参数，比如呼吸频率、收缩压等高频监护数据，主观观察参数，比如意识状态等低频观察数据，则取距今最近时间点的数据作为当前时间段的初始值，并基于大数据流式计算引擎，触发病情评分的实时计算。对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间晚于给定的观察周期的患者，系统暂时忽略。对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间早于给定的观察周期的患者，评分计算服务器生成观察数据记录请求，包括值班护士信息，发送给观察数据记录网关14。对于评分高于给定阈值的患者，评分计算服务器生成患者预警报告，包括责任医生信息，发送给干预计划服务器16。同时，评分计算服务器13可以存储不同患者的各次评分结果，以及评分方法、报警阈值和观察周期等系统设置。
评分计算服务器13可以是计算机、服务器等计算设备，其采用的大数据流式计算引擎可以是Storm、Spark等，其采用的评分方法可以是改良早期预警评分量表(ModifiedEarly Warning Score，MEWS)、疑似感染患者还采用快速脓毒症相关器官衰竭评分(quickSepsis-related Organ Failure Assessment,qSOFA)等，也可以同时采用多个评分方法，对患者进行综合评估或分级管理。
【评分计算监控终端】
评分计算监控终端18，可以通过基于图形化用户界面触发的程序接口调用，监控评分计算服务器13上的流式计算引擎的运行状态，查看评分分布情况，并维护评分方法、报警阈值和观察周期等系统设置。
评分计算监控终端18可以是计算机或平板电脑，通过以太网、WIFI(IEEE 802.11)或移动通信网络与评分计算服务器13连接。
【观察数据记录网关】
观察数据记录网关14，接收到评分计算服务器13的观察数据记录请求后，针对特定患者及其当前评分完成情况，生成观察参数表单，并将该表单或表单的链接推送给值班护士的观察数据记录终端15。同时，观察数据记录网关14接收来自观察数据记录终端15的表单内容提交或回复，对提交或回复的内容进行解析，获取观察参数数据，并反馈给评分计算服务器13，从而触发新一轮的计算。
观察数据记录网关14可以是计算机、服务器等计算设备，其生成的表单的形式可以是HTML形式的网页或短信文本形式的问题，支持PC或移动设备端浏览，表单链接可以是这个网页的URL、二维码或短信文本本身，其推送的消息可以是手机短信、微信或系统内部消息。
【观察数据记录终端】
观察数据记录终端15，接收到观察数据记录网关14推送的链接后，值班护士通过链接打开观察参数表单，在患者床旁完成观察记录并进行提交或回复。
观察数据记录终端15可以是计算机、PDA移动护理终端或智能手机，观察数据记录终端15与观察数据记录网关14之间的信道可以是以太网、WIFI(IEEE 802.11)或移动通信网络。
【干预计划服务器】
干预计划服务器16，接收到评分计算服务器13的患者预警报告后，依照设定的模板，生成干预检查单(Checklist)，并将该检查单或检查单的链接推送给责任医生的干预活动记录终端17。同时，干预计划服务器16接收来自干预活动记录终端17的检查单内容的提交或回复，对提交或回复的内容进行解析，获取干预活动执行状态信息，并进行保存，包括每项干预获得完成时间、负责人和相关的记录。
干预计划服务器16可以是计算机、服务器等计算设备，其生成的检查单的形式可以是HTML形式的网页或短信文本形式的问题，支持PC或移动设备端浏览，检查单链接可以是这个网页的URL、二维码或短信文本本身，其推送的消息可以是手机短信、微信或系统内部消息。
【干预活动记录终端】
干预活动记录终端17，接收到干预计划服务器16推送的链接后，责任医生通过链接打开干预检查单，完成各项干预事项的记录并进行提交或回复。
干预活动记录终端17可以是计算机、PDA移动医生终端或智能手机，干预活动记录终端17与干预计划服务器16之间的信道可以是以太网、WIFI(IEEE 802.11)或移动通信网络。
【干预计划监控终端】
干预计划监控终端19，可以通过基于图形化用户界面触发的程序接口调用，调阅干预计划服务器16上调阅干预计划服务器上的干预活动的完成情况，并维护干预检查单模板等系统设置。
干预计划监控终端19可以是计算机或平板电脑，通过以太网、WIFI(IEEE 802.11)或移动通信网络与干预计划服务器16连接。
干预计划监控终端19和评分计算监控终端18可采用同一台硬件设备，通过不同软件模块实现不同功能；观察数据记录终端15和干预活动记录终端17可采用同一台硬件设备，通过不同软件模块实现不同功能。
以上介绍了本发明针对病情预警与干预管理的人机协作系统的组成，本发明在揭示上述人机协作系统的同时，还揭示一种针对病情预警与干预管理的人机协作方法；请参阅图2，本发明的处理流程步骤包括：
步骤A，病区主管使用评分计算监控终端进行评分方法、报警阈值和观察周期的设定，并将这些设定应用到评分计算服务器。
步骤B，监测数据采集设备实时采集患者的生命体征等客观观测数据，发送到临床数据网关。
步骤C，临床数据网关定期向电子病历系统查询患者的基本信息、辅检、诊断、医嘱和护理记录等数据，以及患者与监测数据采集设备的对应关系。
步骤D，临床数据网关将患者的电子病历数据和生命体征实时观测数据进行融合，按照客观观测和主观观察这两类数据来源进行参数标记后，推送给评分计算服务器。
步骤E，评分计算服务器采用大数据流式计算引擎，依照选定的一种或多种评分方法，对传入参数进行实时计算。
步骤F，对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间晚于给定的观察周期的患者，系统暂时忽略。
步骤G，对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间早于给定的观察周期的患者，评分计算服务器生成观察数据记录请求，发送给观察数据记录网关。
步骤H，观察数据记录网关生成观察参数表单，发送患者所属值班护士的观察数据记录终端。
步骤I，值班护士使用观察数据记录终端，在患者床旁完成观察数据的录入，提交给观察数据记录网关。
步骤J，观察数据记录网关将最新收到的患者观察数据，推送给评分计算服务器。
步骤K，对于评分高于给定阈值的患者，评分计算服务器生成患者预警报告，发送给干预计划服务器。
步骤L，干预计划服务器依照设定的模板，生成干预检查单(Checklist)，发送给患者所属责任医生的干预活动记录终端。
步骤M，责任医生使用干预活动记录终端，查看干预检查单(Checklist)，逐条记录和确认完成情况，提交给干预计划服务器。
步骤N，病区主管使用干预计划监控终端，调阅干预计划服务器上的干预活动的完成记录，以便督导干预活动的开展。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，本发明揭示了一种针对病情预警与干预管理的人机协作系统10，该系统包括监测数据采集设备11、临床数据网关12、评分计算服务器13、观察数据记录网关14、观察数据记录终端15、干预计划服务器16、干预活动记录终端17、评分计算监控终端18、干预计划监控终端19。所述评分计算服务器13包括过往历史数据库、相似度比对模块，根据获取的患者的各项数据与数据库中的数据进行比对，寻找相似度最高的数据项，该数据项对应的评分即为所述评分服务器的具体评分。
优选地，相似度比对模块根据病情紧急度进行分配比对次序。将过往历史数据库中的数据按照病情的紧急度分为至少两类，紧急度高的优先比对。
目前临床上普遍采用的危重病情报警和干预管理流程，大多是通过医技科室提供的危急值驱动的，有两个缺点：一、片面性，一般危急值都是根据单个参数是否超过某个阈值来判断的，没有进行多参数的综合分析判断，对于一些情况特殊的患者，可能会经常出现误报和漏报；二、滞后性，危急值通常是根据实验室结果或检查结果得出的，是对患者已经发生的病情的观测，而不是即将可能发生的事件的预测，因此属于报警，而不是预警。
基于多种临床指征参数的综合评分方法，如MEWS、APACHEII、qSOFA、SOFA等，是临床上普遍公认的危重病情预警和评估方法。但由于计算过程复杂、传统的评分工具自动化程度不够、基于大数据流式计算引擎的全自动评分工具缺乏必要的人机协作等、预警和干预流程的规范化管理缺少数据支撑等原因，这些预警评分计算方法难以得到广泛的应用。
针对上述问题，本发明的有益效果包括：
1、自动化：通过将大数据流式计算引擎与必要的人机协作机制相互配合，实现7*24小时的病情评分自动计算，进一步降低医护人员对患者进行病情评估的工作量，进一步提高自动化水平，有助提升病情评分应用的普及率。
2、规范化：通过系统自动推送观察数据表单、预警报告与干预检查单，医护人员收到后在移动终端上进行快速响应和反馈，进一步规范预警和干预的处理流程，有利于提高临床指南的依从性和医疗服务的均质化，通过规范化最终提升应用的规模化。
3、持续改进：通过对全院患者病情监测、潜在危重患者病情预警和干预过程的全程记录，为医院积累宝贵了临床数据，便于医院在此基础上开展数据分析、流程改进，发现和尝试更好的病情监测、预警和干预方法。
实施例三
本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述人机协作系统还包括若干由患者携带的医疗电子设备102。
请参阅图3，所述医疗电子设备102包括主显示区域、指纹采集区域、第一处理器、第一无线通讯模块、第一存储单元、第一电源模块，主显示区域设置显示屏1021，指纹采集区域设有指纹采集装置1022、指纹识别装置。
所述第一处理器分别连接显示屏、指纹采集装置、指纹识别装置、第一无线通讯模块、第一存储单元；所述第一电源模块分别为显示屏、指纹采集装置、指纹识别装置、第一处理器、第一无线通讯模块、第一存储单元提供电能。
所述显示屏用以显示设定人员的体征数据或/和检测数据；所述指纹识别装置连接指纹采集装置，指纹采集装置用以采集人员的指纹信息，指纹识别装置用以根据指纹采集装置采集的指纹信息识别用户信息。
所述临床数据采集设备103包括监测仪、第二处理器、第二无线通讯模块、第二存储单元、第二电源模块；所述第二处理器分别连接监测仪、第二无线通讯模块、第二存储单元，所述第二电源模块分别为监测仪、第二处理器、第二无线通讯模块、第二存储单元提供电能。
所述观察数据记录终端104包括第三处理器、第三无线通讯模块、第三存储单元、第三电源模块；所述第三处理器分别连接第三无线通讯模块、第三存储单元，所述第三电源模块分别为第三处理器、第三无线通讯模块、第三存储单元提供电能；所述观察数据记录终端用以将患者的临床数据主动提交至服务器。如护士可以利用观察数据记录终端104提交设定数据。
所述干预计划监控终端105包括第四处理器、第四无线通讯模块、第四存储单元、第四电源模块；所述第四处理器分别连接第四无线通讯模块、第四存储单元，所述第四电源模块分别为第四处理器、第四无线通讯模块、第四存储单元提供电能；所述干预计划监控终端用以将医生的干预计划信息提交至服务器。如医生可以在远程根据从服务器获取的数据，通过干预计划监控终端105提交干预计划数据。
所述第一无线通讯模块、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块、第四无线通讯模块可以为WIFI模块或移动通信网络。
所述医疗电子设备102还可以包括无线充电电路；相应地，所述人机协作设备包括至少一无线充电设备，能为各个医疗电子设备进行无线充电。
请参阅图4至图6，所述医疗电子设备集成有红外测温探头111；所述医疗电子设备的一侧设有凹槽113，凹槽113的一端设有旋转轴；旋转轴连接一旋转杆112，所述红外测温探头111设置于旋转杆112的一端，能藏于凹槽113中，或者从凹槽113中旋转出来。
所述旋转杆112包括第一杆体1121、第二杆体1122、第三杆体1123、第二旋转轴1124、第三旋转轴1125，第一杆体1121通过第二旋转轴1124连接第二杆体1122，第二杆体1122通过第三旋转轴1125连接第三杆体1123，从而能使得旋转杆弯折。当然，可以根据需要选择旋转杆112包括的杆体数，如可以是两个，也可以是三个、四个，甚至更多。
所述红外测温探头111通过导线连接第一电源模块；旋转轴、旋转杆内分别设有通孔，用来设置导线。红外测温探头111将探测的信号发送至第一处理器，交由第一处理器处理后，发送至服务器101。
在使用时，患者可以将红外测温探头111从凹槽113中旋转出来，而后通过调节旋转杆112的姿态，如图4、图5所示，将红外测温探头111朝向自己的设定测量部位，测量温度。而后，医疗电子设备102能通过无线通讯方式将信息反馈至服务器101。可以根据需要在医疗电子设备内设置定时电路，每间隔设定时间通过显示屏或语音提醒患者做测量体温。
此外，利用本发明的方案，还可以根据需要通过这种方式探测患者的其他信息，如感应脉搏、心率等信息。
通过上述改进，医疗电子设备可以测量患者的体温，便于经常测量跟踪。而通过上述结构设计，可以在便于携带的同时，便于使用。
实施例四
本发明揭示了一种针对临床应用场景的人机协作设备，所述人机协作设备包括：若干由患者携带的医疗电子设备、至少包括临床数据采集设备、观察数据记录终端、干预计划监控终端、服务器；所述服务器分别连接各医疗电子设备、临床数据采集设备、观察数据记录终端、干预计划监控终端；观察数据记录终端、干预计划监控终端、服务器均包括主处理器、存储模块、无线通讯模块。
本发明的使用场景为：病人使用医疗电子设备通过指纹识别后可迅速与服务器进行无线通讯，服务器对存储的病人信息数据库进行快速检索，从而实时调出病人的临床数据，方便病人的治疗与恢复；同时医生可以通过干预计划监控终端实时监控干预病人的治疗与恢复，临床数据记录终端与采集终端，将病人的临床图像、数据信息实时通过无线传输主动提交至服务器，由服务器进行存储；该服务器的存储模块应为双重备份，且存储硬盘选用可恢复数据型硬盘，当服务器出现硬盘故障时可通过修复该硬盘或者恢复紧急备份数据进行恢复，以免病人信息丢失或服务器崩溃导致医疗事故。
医疗电子设备可实时检测病人的体温与心电、心率数据，体温通过红外测温探头与测温处理电路进行监测；心电通过心电采集电极以及心电采集处理电路进行实施采集处理。
请参阅图7，医疗电子设备包括红外温度测量电路，红外温度测量电路包括传感器输出信号放大电路、低通滤波电路、温度补偿电路、信号调理电路、AD采样电路。
传感器输出信号放大电路包括第一接口P1、第二电阻R2、第四电阻R4、第八电阻R8、第十一电阻R11、第四芯片U4、第五电容C5、第六电容C6；其中第一接口P1为热释电红外传感器，第四芯片U4为运算放大器，第一接口P1的第一引脚连接至第一电源电压上，第五电容C5连接至第一接口P1的第一引脚与地之间，第一接口P1的第三接口接地，第八电容C8连接至第一接口P1的第二引脚与第四芯片U4的第三引脚之间，第十一电阻R11连接至第四芯片U4的第三引脚与地之间，第四电阻R4连接至第四芯片U4的第四引脚与地之间，第二电阻R2连接至第四芯片U4的第四引脚与第一引脚之间，第四芯片U4的第五引脚连接至第一电源电压上，第六电容C6连接至第四芯片U4的第五引脚与地之间，第四芯片U4的第二引脚接地，第八电阻R8连接至第四芯片U4的第一引脚与地之间；热释电红外传感器输出的信号经过第八电容C8电容耦合到同相放大器第四芯片U4，同时由第四芯片U4组成的放大电路还兼做高通滤波器，可滤除低于0.3Hz的信号。
低通滤波电路滤除高于7Hz的信号，使输出的信号仅是经过调制器调制的1Hz红外辐射信号，该低通滤波电路为二阶低通滤波电路，对于削减高频信号能起到更高的效果；
低通滤波电路包括第三电阻R3、第六电阻R6、第七电阻R7、第四电容C4、第七电容C7、第三芯片U3，其中第六电阻R6与第七电阻R7串联连接至第四芯片U4的第一引脚与第三芯片U3的第三引脚之间，第七电容C7连接至第三芯片U3的第三引脚与地之间，第四电容C4连接至第六电阻R6与第七电阻R7串联的公共端与第三芯片U3的第一引脚之间，第三电阻R3连接至第三芯片U3的第四引脚与第一引脚之间，第三芯片U3的第五引脚连接至第一电源电压，第三电容C3连接至第三芯片U3的第五引脚与地之间，第三芯片U3的第二引脚接地。
温度补偿电路包括第五芯片U5、第九电阻R9、第十电阻R10、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第九电容C9、第十电容C10；其中第一二极管D1为温敏二极管，第五芯片U5为运算放大器；第十三电阻R13连接至第一电源电压与第一二极管D1的正极之间，第一二极管D1的负极与第十电阻R10串联连接至第二芯片U2的第四引脚之间，第十电容C10连接至第一电源电压与第一二极管D1的负极之间，第十四电阻R14与第十八电阻R18串联连接至第十电容C10的两端，第十五电阻R15连接至第五芯片U5的第四引脚与第一二极管D1的正极之间，第十六电阻R16连接至第十四电阻R14与第十八电阻R18串联公共端与第五芯片U5的第三引脚之间，第五芯片U5的第二引脚接地，第五芯片U5的第五引脚连接至第一电源电压上，第九电容C9连接至第五芯片U5的第五引脚与地之间，第十二电阻R12连接至第五芯片U5的第四引脚与第一引脚之间，第九电阻R9连接至第二芯片U2的第三引脚与第五芯片U5的第一引脚之间，第十七电阻R17连接至第五芯片U5的第一引脚与第一二极管D1的负极之间。
信号调理电路把信号电压与温度校正部分的输出进行加法计算，并将信号放大至合适的电压供AD采样电路采集。
信号调理电路包括第二芯片U2、第一电容C1、第一电阻R1；其中第一电阻R1连接至第二芯片U2的第四引脚与第一引脚之间，第二芯片U2的第二引脚接地，第二芯片U2的第五引脚连接至第一电源电压上，第一电容C1连接至第一电源电压与地之间，第二芯片U2的第一引脚输出调理后的电压信号并连接至第一芯片U1的第二引脚。
AD采样电路采用美国德州仪器公司生产的8位串行A/D转换器芯片，可与通用微处理器、控制器通过CLK、CS、DATA OUT三条口线进行串行接口。具有4MHz片内系统时钟和软、硬件控制电路，转换时间最长17μs，允许的最高转换速率为45 500次/s，总失调误差最大为0.5LSB，典型功耗值为6mW，采用差分参考电压高阻输入，抗干扰，可按比例量程校准转换；AD采样电路包括第一芯片U1、第二电容C2；其中第一芯片U1的第五引脚、第六引脚、第七引脚与第一微处理器功能引脚相连接，第一芯片U1的第八引脚连接至第一电源电压上，第二电容C2连接至第一芯片U1的第八引脚与地之间，第一芯片U1的第四引脚接地。
实施例五
本实施例与实施例四的区别在于，本实施例中，医疗电子设备还包括心电采集处理电路、若干心电信号采集端子，各心电信号采集端子连接心电采集处理电路；各心电信号采集端子可设置于医疗电子设备壳体一侧的存储区域，该存储区域可以作为手持部件，相比其他区域较厚。
请参阅图8，心电采集处理电路用于采集病人的心电信号，通过第一微处理器可以计算出病人的心率等信息；心电采集处理电路包括保护电路、前置放大电路、50HZ陷波器、高通滤波电路、主放大电路、低通滤波电路、光耦隔离电路、AD采样电路。
由于人体的心电信号有微弱、低频、易受干扰、不稳定、随机等特点，因此对动态心电图的心电放大器的设计有很苛刻的要求；心电信号非常微弱，只有0～5mV，而心电放大器增益的常规设计要求心电在正常4mV时，输出电平达到1V以上，由于心电信号源阻抗具有高阻抗的特性，心电放大器应具有高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移；由于人体心电信号的频谱范围为0.05～100Hz，主要集中在18Hz附近，要求心电放大器在此频率范围内必须不失真地放大所检测的各种心电信号，为了减少不需要的带外噪声，心电信号用高通和低通滤波器来压缩通频带，经过这样的心电放大器心电信号才具有可靠的诊断价值；保护电路根据二极管、稳压管正向导通、反向截止的原理，在放大电路前设计两个稳压二极管作为第一级的中压保护，以防外界过强的电压信号(如除颤时产生的高压信号，人体带有的静电)输入后，电路中仪器免受高压击穿的危险，再使用二极管作为第二级的低压保护装置。当输入电压超过±1V时，保护电路起到了保护的作用，它的输出端最高最低不会超过±1V，不会因电压过高而损坏心电图机。
保护电路包括第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第三十一电阻R31、第十三电容C13、第十四电容C14、第十七电容C17、第二十一电容C21、第二十二电容C22、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7；其中第二接口P2为心电电极传感器的接口；第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25串联连接至第二接口P2的第一引脚与第四二极管D4的正极之间，第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第三十一电阻R31相串联连接至第二接口P2的第二引脚与第五二极管D5的正极之间，第十七电容C17连接至第四二极管D4的正极与第五二极管D5的正极之间，第四二极管D4的负极与第五二极管D5的负极相连接，第三二极管D3的负极连接至第六芯片U6的第三引脚并与第四二极管D4的正极相连接，第三二极管D3的正极接地，第二二极管D2的负极连接至第一电源电压上，第二二极管D2的正极连接至第六芯片U6的第三引脚之间，第七二极管D7的负极连接至第六芯片U6的第二引脚并与第五二极管D5的正极相连接，第七二极管D7的正极接地，第六二极管D6的负极连接至第一电源电压上，第六二极管D6的正极连接至第六芯片U6的第二引脚之间。
前置放大电路采用通用的仪表放大器结构的第六芯片U6来构成前置放大电路，该放大器具有高精度(最大非线性度40ppm)、低失调电压(最大50μV)和低失调漂移(最大0.6μV/℃)特性，此外还具有较高的共模抑制比(CMRR＝100dB)，温度稳定性好，放大频带宽(120KHz)，噪声系数小且具有调节方便的特点，使之非常适合ECG等医疗仪器的应用。
前置放大电路包括第六芯片U6、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第三十三电阻R33、第十一电容C11、第二十电容C20、第二十三电容C23、第一磁珠F1；其中第二十一电阻R21连接至第六芯片U6的第五引脚与地之间，第二十二电阻R22连接至第一电源电压与第六芯片U6的第五引脚之间，第三十三电阻R33连接至第六芯片U6的第一引脚与第八引脚之间，第一磁珠F1连接至第六芯片U6的第七引脚与第一电源电压之间，第二十电容C20与第二十三电容C23并联连接至第六芯片U6的第七引脚与地之间，第六芯片U6的第四引脚之间，第六芯片U6的第六引脚输出放大后的心电电压；50HZ陷波器用于消除50HZ工频干扰，50HZ陷波器用包括第七芯片U7、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第十二电容C12、第十五电容C15、第十六电容C16、第十八电容C18、第十九电容C19；其中第二十六电阻R26与第二十七电阻R27串联连接至第六芯片U6的第六引脚与第七芯片U7的第三引脚之间，第十六电容C16连接至第二十六电阻R26与第二十七电阻R27串联的公共端与地之间，第十八电容C18与第十九电容C19串联连接至六芯片U6的第六引脚与第七芯片U7的第三引脚之间，第三十二电阻R32连接至第十八电容C18与第十九电容C19串联的公共端与地之间，第十九电阻R19连接至第七芯片U7的第二引脚与地之间，第二十电阻R20连接至第七芯片U7的第一引脚与第二引脚之间，第七芯片U7的第四引脚接地，第七芯片U7的第十引脚连接至第一电源电压上，第十二电容C12连接至第七芯片U7的第十引脚与地之间。
高通滤波电路采用RC无源滤波器，主要包括第十五电容C15、第二十八电阻R28，其中第十五电容C15连接至第七芯片U7的第一引脚与第七引脚之间，第二十八电阻R28连接至第七芯片U7的第七引脚与地之间；主放大电路是第二级放大电路主要以提高增益为目的，心电信号虽然通过前置电路放大，但由于前置放大器一般增益不宜过大，以避免电极的极化电压造成前置级饱和，其得到的信号的电压幅度还不适合进行A/D转换，因此主放大器必须将心电信号进一步放大，以保证输出的心电信号能有足够的偏移，使其满足A/D转换芯片的电器要求，为避免放大器的输入阻抗对高通滤波器的截止频率的影响，本系统中采用同相放大器来构成主放大电路，同相放大电路具有高输入阻抗，高输入阻抗能够减小电路连接时信号的变化，但也由于其具有高输入阻抗的同时，也有易受干扰(阻抗高易感应杂散电磁场)，和精度低(对运算放大器来说输入端的共模信号等于输入信号)的不足，因而同相放大器常用于阻抗变换或隔离；主放大电路包括第七芯片U7、第三十七电阻R37、第三十八电阻R38、第四十三电阻R43、第四十四电阻R44，其中第四十四电阻R44连接至第七芯片U7的第七引脚与地之间，第四十三电阻R43连接至第七芯片U7的第七引脚与第一电源电压之间，第三十七电阻R37连接至第七芯片U7的第八引脚与地之间，第三十八电阻R38连接至第七芯片U7的第八引脚与第九引脚之间。
低通滤波电路用于去除高频干扰，心电信号中还混有较高频率的肌电干扰，则需要在主放大后设置一级低通滤波器去除高频干扰，低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号，滤波器的幅频特性逼近理想频率特性的程度取决于传递函数的阶数，阶数越高，幅频特性越理想，其造价也就越高，为达到较好的滤波效果，则需要在电路中加入一个二阶低通滤波电路，它是由两节RC滤波电路和同相比例放大电路组成的；低通滤波电路包括第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第四十一电阻R41、第四十二电阻R42、第二十四电容C24、第二十八电容C28、第三十电容C30、第十芯片U10；其中第四十一电阻R41与第四十二电阻R42串联连接至第七芯片U7的第九引脚与第十芯片U10的第三引脚之间，第二十八电容C28连接至第十芯片U10的第三引脚与地之间，第三十电容C30连接至第四十一电阻R41与第四十二电阻R42串联的公共端与第十芯片U10的第一引脚之间，第三十六电阻R36连接至第十芯片U10的第二引脚与地之间，第三十五电阻R35连接至第十芯片U10的第一引脚与第二引脚之间，第十芯片U10的第四引脚接地，第十芯片U10的第十引脚连接至第一电源电压上。
光耦隔离电路有效地解决了模拟信号与单片机应用系统的电气隔离问题；光耦隔离电路包括第十芯片U10、第九芯片U9、第十一芯片U11、第三十四电阻R34、第三十九电阻R39、第四十电阻R40、第二十五电容C25、第二十六电容C26、第二十九电容C29；其中第四十电阻R40连接至第十芯片U10的第一引脚与第八引脚之间，第二十九电容C2连接至第十芯片U10的第八引脚与第九引脚之间，第十芯片U10的第七引脚接地，第十芯片U10的第八引脚连接至第九芯片U9的第三引脚上，第三十九电阻R39连接至第十芯片U10的第九引脚与第九芯片U9的第一引脚之间，第九芯片U9的第二引脚连接至第一电源电压上，第九芯片U9的第四引脚接地，第九芯片U9的第五引脚接地，第九芯片U9的第六引脚连接至第十一芯片U11的第二引脚上，第三十四电阻R34与第二十五电容C25并联连接至第十一芯片U11的第二引脚与第一引脚之间，第十一芯片U11的第三引脚、第四引脚接地，第十一芯片U11的第十引脚连接至第一电源电压上，第二十六电容C26连接至第十一芯片U11的第十引脚与地之间，第十一芯片U11的第一引脚输出隔离后的心电信号并连接至第八芯片U8的第二引脚之间。
AD采样电路把隔离调理后的心电信号进行AD采样并送至第一微处理器进行处理；AD采样电路采用美国德州仪器公司生产的8位串行A/D转换器芯片，可与通用微处理器、控制器通过CLK、CS、DATA OUT三条口线进行串行接口。具有4MHz片内系统时钟和软、硬件控制电路，转换时间最长17μs，允许的最高转换速率为45 500次/s，总失调误差最大为0.5LSB，典型功耗值为6mW，采用差分参考电压高阻输入，抗干扰，可按比例量程校准转换。
AD采样电路包括第八芯片U8、第二十七电容C27，其中第八芯片U8的第一引脚连接至第一电源电压上，第八芯片U8的第三引脚、第四引脚接地，第八芯片U8的第五引脚、第六引脚、第七引脚连接至第一微处理器的引脚上，第八芯片U8的第八引脚连接至第一电源电压上，第二十七电容C27连接至第八芯片U8的第八引脚与地之间。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
Claims (9)
1.一种针对病情预警与干预管理的人机协作系统，其特征在于，所述人机协作系统包括：监测数据采集设备(11)、临床数据网关(12)、评分计算服务器(13)、观察数据记录网关(14)、观察数据记录终端(15)、干预计划服务器(16)、干预活动记录终端(17)、评分计算监控终端(18)、干预计划监控终端(19)；
监测数据采集设备(11)，用以通过各种方式采集患者的各种临床数据，包括生命体征、检验化验指标、治疗过程中的监测数据；监测数据采集设备(11)包括监护仪、呼吸机、血气分析仪、检验化验信息系统中的至少一种；监测数据采集设备(11)与临床数据网关(12)之间的通信方式包括串口、蓝牙、以太网或WIFI中的至少一种；
临床数据网关(12)，用以对多个监测数据采集设备(11)输出的数据包进行解包，解包得到不同监测数据采集设备(11)提供的原始数据，对不同监测数据采集设备(11)的原始数据进行解析，以便获得监测数据采集设备(11)采集到的各种临床数据；在解析原始数据的过程中，能够对数据进行单位换算、校正、采样处理；临床数据网关(12)还能够查询电子病历数据库(20)，获得患者基本信息、辅检、诊断、医嘱和护理信息，包括责任医生和值班护士信息，并获得监测数据采集设备(11)与患者之间的绑定关系，从而将原始的临床数据中的设备信息跟患者信息进行匹配，构建成包含完整和准确的患者信息的数据包，再发送到评分计算服务器(13)进行计算；数据采集网关12包括计算机；
评分计算服务器(13)，用以从临床数据网关(12)接受到评分所需的所有参数，包括客观观测参数，包括呼吸频率、收缩压高频监护数据，主观观察参数，比如意识状态等低频观察数据，则取距今最近时间点的数据作为当前时间段的初始值，并基于大数据流式计算引擎，触发病情评分的实时计算；对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间晚于给定的观察周期的患者，系统暂时忽略；对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间早于给定的观察周期的患者，评分计算服务器生成观察数据记录请求，包括值班护士信息，发送给观察数据记录网关(14)；对于评分高于给定阈值的患者，评分计算服务器生成患者预警报告，包括责任医生信息，发送给干预计划服务器(16)；同时，评分计算服务器(13)存储不同患者的各次评分结果，以及评分方法、报警阈值和观察周期等系统设置；所述评分计算服务器(13)包括计算机，其采用的大数据流式计算引擎为Storm、Spark，其采用的评分方法为改良早期预警评分量表MEWS、疑似感染患者还采用快速脓毒症相关器官衰竭评分qSOFA，或者同时采用多个评分方法，对患者进行综合评估或分级管理；
评分计算监控终端(18)，用以通过基于图形化用户界面触发的程序接口调用，监控评分计算服务器(13)上的流式计算引擎的运行状态，查看评分分布情况，并维护评分方法、报警阈值和观察周期；评分计算监控终端(18)为是计算机或平板电脑，通过以太网、WIFI或移动通信网络与评分计算服务器(13)连接；
观察数据记录网关(14)，用以在接收到评分计算服务器(13)的观察数据记录请求后，针对特定患者及其当前评分完成情况，生成观察参数表单，并将该表单或表单的链接推送给值班护士的观察数据记录终端(15)；同时，观察数据记录网关(14)接收来自观察数据记录终端(15)的表单内容提交或回复，对提交或回复的内容进行解析，获取观察参数数据，并反馈给评分计算服务器(13)，从而触发新一轮的计算；所述观察数据记录网关(14)为计算机，其生成的表单的形式为HTML形式的网页或短信文本形式的问题，支持PC或移动设备端浏览，表单链接为这个网页的URL、二维码或短信文本本身，其推送的消息为手机短信、微信或系统内部消息；
观察数据记录终端(15)，用以在接收到观察数据记录网关(14)推送的链接后，值班护士通过链接打开观察参数表单，在患者床旁完成观察记录并进行提交或回复；所述观察数据记录终端(15)可为计算机、PDA移动护理终端或智能手机，观察数据记录终端(15)与观察数据记录网关(14)之间的信道可以是以太网、WIFI或移动通信网络；
干预计划服务器(16)，用以在接收到评分计算服务器(13)的患者预警报告后，依照设定的模板，生成干预检查单，并将该检查单或检查单的链接推送给责任医生的干预活动记录终端(17)；同时，干预计划服务器(16)接收来自干预活动记录终端(17)的检查单内容的提交或回复，对提交或回复的内容进行解析，获取干预活动执行状态信息，并进行保存，包括每项干预获得完成时间、负责人和相关的记录；所述干预计划服务器(16)为计算机，其生成的检查单的形式为HTML形式的网页或短信文本形式，支持PC或移动设备端浏览，检查单链接为这个网页的URL、二维码或短信文本本身，其推送的消息可以是手机短信、微信或系统内部消息；
干预活动记录终端(17)，用以在接收到干预计划服务器(16)推送的链接后，责任医生通过链接打开干预检查单，完成各项干预事项的记录并进行提交或回复；所述干预活动记录终端(17)为计算机、PDA移动医生终端或智能手机，干预活动记录终端(17)与干预计划服务器(16)之间的信道为以太网、WIFI或移动通信网络；
干预计划监控终端(19)，用以通过基于图形化用户界面触发的程序接口调用，调阅干预计划服务器(16)上调阅干预计划服务器上的干预活动的完成情况，并维护干预检查单模板等系统设置；干预计划监控终端(19)为计算机或平板电脑，通过以太网、WIFI或移动通信网络与干预计划服务器(16)连接；干预计划监控终端(19)和评分计算监控终端(18)采用同一台硬件设备，通过不同软件模块实现不同功能；观察数据记录终端(15)和干预活动记录终端(17)采用同一台硬件设备，通过不同软件模块实现不同功能。
2.一种针对病情预警与干预管理的人机协作系统，其特征在于，所述人机协作系统包括：监测数据采集设备(11)、临床数据网关(12)、评分计算服务器(13)、观察数据记录网关(14)、观察数据记录终端(15)、干预计划服务器(16)、干预活动记录终端(17)、评分计算监控终端(18)、干预计划监控终端(19)；
监测数据采集设备(11)，用以通过各种方式采集患者的各种临床数据，包括生命体征、检验化验指标、治疗过程中的监测数据；
临床数据网关(12)，用以对多个监测数据采集设备(11)输出的数据包进行解包，解包得到不同监测数据采集设备(11)提供的原始数据，对不同监测数据采集设备(11)的原始数据进行解析，以便获得监测数据采集设备(11)采集到的各种临床数据；在解析原始数据的过程中，能够对数据进行单位换算、校正、采样处理；临床数据网关(12)还能够查询电子病历数据库(20)，获得患者基本信息、辅检、诊断、医嘱和护理信息，包括责任医生和值班护士信息，并获得监测数据采集设备(11)与患者之间的绑定关系，从而将原始的临床数据中的设备信息跟患者信息进行匹配，构建成包含完整和准确的患者信息的数据包，再发送到评分计算服务器(13)进行计算；
评分计算服务器(13)，用以从临床数据网关(12)接受到评分所需的所有参数，包括客观观测参数，包括呼吸频率、收缩压高频监护数据，主观观察参数，比如意识状态等低频观察数据，则取距今最近时间点的数据作为当前时间段的初始值，并基于大数据流式计算引擎，触发病情评分的实时计算；对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间晚于给定的观察周期的患者，系统暂时忽略；对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间早于给定的观察周期的患者，评分计算服务器生成观察数据记录请求，包括值班护士信息，发送给观察数据记录网关(14)；对于评分高于给定阈值的患者，评分计算服务器生成患者预警报告，包括责任医生信息，发送给干预计划服务器(16)；同时，评分计算服务器(13)存储不同患者的各次评分结果，以及评分方法、报警阈值和观察周期等系统设置；
评分计算监控终端(18)，用以通过基于图形化用户界面触发的程序接口调用，监控评分计算服务器(13)上的流式计算引擎的运行状态，查看评分分布情况，并维护评分方法、报警阈值和观察周期；
观察数据记录网关(14)，用以在接收到评分计算服务器(13)的观察数据记录请求后，针对特定患者及其当前评分完成情况，生成观察参数表单，并将该表单或表单的链接推送给值班护士的观察数据记录终端(15)；同时，观察数据记录网关(14)接收来自观察数据记录终端(15)的表单内容提交或回复，对提交或回复的内容进行解析，获取观察参数数据，并反馈给评分计算服务器(13)，从而触发新一轮的计算；
观察数据记录终端(15)，用以在接收到观察数据记录网关(14)推送的链接后，值班护士通过链接打开观察参数表单，在患者床旁完成观察记录并进行提交或回复；
干预计划服务器(16)，用以在接收到评分计算服务器(13)的患者预警报告后，依照设定的模板，生成干预检查单，并将该检查单或检查单的链接推送给责任医生的干预活动记录终端(17)；同时，干预计划服务器(16)接收来自干预活动记录终端(17)的检查单内容的提交或回复，对提交或回复的内容进行解析，获取干预活动执行状态信息，并进行保存，包括每项干预获得完成时间、负责人和相关的记录；
干预活动记录终端(17)，用以在接收到干预计划服务器(16)推送的链接后，责任医生通过链接打开干预检查单，完成各项干预事项的记录并进行提交或回复；
干预计划监控终端(19)，用以通过基于图形化用户界面触发的程序接口调用，调阅干预计划服务器(16)上调阅干预计划服务器上的干预活动的完成情况，并维护干预检查单模板等系统设置。
3.根据权利要求2所述的针对病情预警与干预管理的人机协作系统，其特征在于：
所述监测数据采集设备(11)包括监护仪、呼吸机、血气分析仪、检验化验信息系统中的至少一种；监测数据采集设备(11)与临床数据网关(12)之间的通信方式包括串口、蓝牙、以太网或WIFI中的至少一种；所述数据采集网关12包括计算机。
4.根据权利要求2所述的针对病情预警与干预管理的人机协作系统，其特征在于：
所述评分计算服务器(13)包括计算机，其采用的大数据流式计算引擎为Storm、Spark，其采用的评分方法为MEWS、qSOFA，或者同时采用多个评分方法，对患者进行综合评估或分级管理；
所述评分计算监控终端(18)为是计算机或平板电脑，通过以太网、WIFI或移动通信网络与评分计算服务器(13)连接。
5.根据权利要求2所述的针对病情预警与干预管理的人机协作系统，其特征在于：
所述观察数据记录网关(14)为计算机，其生成的表单的形式为HTML形式的网页或短信文本形式的问题，支持PC或移动设备端浏览，表单链接为这个网页的URL、二维码或短信文本本身，其推送的消息为手机短信、微信或系统内部消息；
所述观察数据记录终端(15)为计算机、PDA移动护理终端或智能手机，观察数据记录终端(15)与观察数据记录网关(14)之间的信道可以是以太网、WIFI或移动通信网络。
6.根据权利要求2所述的针对病情预警与干预管理的人机协作系统，其特征在于：
所述干预计划服务器(16)为计算机，其生成的检查单的形式为HTML形式的网页或短信文本形式，支持PC或移动设备端浏览，检查单链接为这个网页的URL、二维码或短信文本本身，其推送的消息可以是手机短信、微信或系统内部消息；
所述干预活动记录终端(17)为计算机、PDA移动医生终端或智能手机，干预活动记录终端(17)与干预计划服务器(16)之间的信道为以太网、WIFI或移动通信网络；
所述干预计划监控终端(19)为计算机或平板电脑，通过以太网、WIFI或移动通信网络与干预计划服务器(16)连接。
7.根据权利要求2所述的针对病情预警与干预管理的人机协作系统，其特征在于：
所述干预计划监控终端(19)和评分计算监控终端(18)采用同一台硬件设备，通过不同软件模块实现不同功能。
8.根据权利要求2所述的针对病情预警与干预管理的人机协作系统，其特征在于：
所述观察数据记录终端(15)和干预活动记录终端(17)采用同一台硬件设备，通过不同软件模块实现不同功能。
9.一种权利要求1至8之一所述的人机协作系统的人机协作方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤A，病区主管使用评分计算监控终端进行评分方法、报警阈值和观察周期的设定，并将这些设定应用到评分计算服务器；
步骤B，监测数据采集设备实时采集患者的生命体征等客观观测数据，发送到临床数据网关；
步骤C，临床数据网关定期向电子病历系统查询患者的基本信息、辅检、诊断、医嘱和护理记录数据，以及患者与监测数据采集设备的对应关系；
步骤D，临床数据网关将患者的电子病历数据和生命体征实时观测数据进行融合，按照客观观测和主观观察这两类数据来源进行参数标记后，推送给评分计算服务器；
步骤E，评分计算服务器采用大数据流式计算引擎，依照选定的一种或多种评分方法，对传入参数进行实时计算；
步骤F，对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间晚于给定的观察周期的患者，系统暂时忽略。；
步骤G，对于评分低于给定阈值且主观观察参数的更新时间早于给定的观察周期的患者，评分计算服务器生成观察数据记录请求，发送给观察数据记录网关；
步骤H，观察数据记录网关生成观察参数表单，发送患者所属值班护士的观察数据记录终端；
步骤I，值班护士使用观察数据记录终端，在患者床旁完成观察数据的录入，提交给观察数据记录网关；
步骤J，观察数据记录网关将最新收到的患者观察数据，推送给评分计算服务器；
步骤K，对于评分高于给定阈值的患者，评分计算服务器生成患者预警报告，发送给干预计划服务器；
步骤L，干预计划服务器依照设定的模板，生成干预检查单，发送给患者所属责任医生的干预活动记录终端；
步骤M，责任医生使用干预活动记录终端，查看干预检查单，逐条记录和确认完成情况，提交给干预计划服务器；
步骤N，病区主管使用干预计划监控终端，调阅干预计划服务器上的干预活动的完成记录，以便督导干预活动的开展。
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