CN110010242A - 一种基于物联网的重症监护系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的重症监护系统，包括生命体征数据采集模块、ICU监护设备运行状态数据接入模块、管路运行状态数据接入模块、患者运动状态数据采集模块、ICU监护设备接入端姿态数据采集模块、中央处理器、仿真分析模块和GSM通信模块。本发明可以实现患者、ICU设备以及ICU设备接入状态的全面监测，在减轻医护人员工作量的同时，降低了系统误报率，采用分级报警模式，很好的避免了报警疲劳情况的出现。
Description
技术领域
本发明涉及物联网领域，具体涉及一种基于物联网的重症监护系统。
背景技术
重症监护室 (ICU)是对由各种原因危及生命或具有潜在高危因素的患者，对ICU患者而言，患者手术后监护是围术期护理的核心，若不能及时有效的提供全面、系统、持续、严密的医学监护，可能会直接危及病人生命，为此医护人员需要耗费大量的时间和精力进行定期巡查确保病人安全及ICU设备正常运行。在医疗设备警报问题相关的事件中，警报问题几乎发生在所有医疗机构中，且其中大部分远程监控、重症监护室都涉及到警报系统的问题，ICU急抢救设备都配备有警报系统，如监护仪、输液泵和呼吸机等，其警报种类繁多，如仪器故障、监护异常等，医护人员易产生“报警疲劳”，而忽视病人病情变化，若处理不及时，则很容易导致患者受伤或者死亡。同时现有的监护系统普遍遗漏了患者运动状态数据、ICU设备接入端状态数据的采集，一定程度上容易提高系统的误报率；而静脉注射管、尿管、引流管内液体流速的采集，仍然依赖人为检查，大大增加了医护人员的工作量。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种基于物联网的重症监护系统，可以实现患者、ICU设备以及ICU设备接入状态的全面监测，在减轻医护人员工作量的同时，采用分级报警模式，很好的避免了报警疲劳情况的出现。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种基于物联网的重症监护系统，包括：
生命体征数据采集模块，用于各ICU监护设备进行患者生命体征数据的采集；
ICU监护设备运行状态数据接入模块，用于接入各ICU监护设备的运行状态数据，完成各ICU监护设备工作状态的监测；
管路运行状态数据接入模块，用于进行静脉注射管、尿管、引流管内液体流速的采集；
患者运动状态数据采集模块，用于通过黏贴设置在患者头部、手腕部、腰部、脚腕部的三维姿态传感器进行患者运动状态数据的采集；
ICU监护设备接入端姿态数据采集模块，用于通过黏贴设置在ICU监护设备接入端上的三维姿态传感器进行该接入端姿态数据的采集；
中央处理器，用于接收ICU监护设备运行状态数据进行显示，并将ICU监护设备运行状态数据进行分析处理，识别ICU监护设备种类型号及工作状态，按照设定的报警等级对设备故障信息进行紧急性分级报警；用于接收病人生命体征数据进行显示，并将接收的病人生命体征数据与设定的警报范围值进行实时分析对比，按照设定的报警等级对病人生命体征异常数据进行紧急性分级报警；用于接收管路运行状态数据进行显示，并将接收到的管路运行状态数据与设定的警报范围值进行实时分析对比，按照设定的报警等级对管路运行异常数据进行紧急性分级报警；用于接收患者运动状态数据、ICU监护设备接入端姿态数据进行显示，并将接收到的患者运动状态数据、ICU监护设备接入端姿态数据与设定的警报范围值进行实时分析对比，按照设定的报警等级对患者运动状态数据、ICU监护设备接入端姿态数据的异常数据进行紧急性分级报警；还用于下发指令至数据采集与控制模块，对ICU监护设备进行实时调控；
仿真分析模块，基于所述生命体征数据采集模块、ICU监护设备运行状态数据接入模块、管路运行状态数据接入模块、患者运动状态数据采集模块和
ICU监护设备接入端姿态数据采集模块采集到的数据通过Simulink搭建相关仿真分析模型对所监测到的数据进行仿真分析；
GSM通信模块，用于在中央处理器发出报警信号时启动，将报警信号以短消息的形式发送给预先设定的医护人员手持终端，提示医护人员采取相应措施。
进一步地，所述管理运行状态采集模块包括两检测贴，其中一个检测贴的中心处安装有一光源发射装置，光源发射装置周围均匀布置有一圈压敏胶，另一个检测贴的中心处安装有光敏元件和检测电路，光敏元件的周围均匀布设有一圈压敏胶，所述检测电路与光敏元件相连，用于将光敏元件检测到的光信号转换为电信号，并将所得的电信号通过无线通讯模块发送给中央处理器。
进一步地，所述两检测贴对称安装在静脉注射管的滴壶两侧。
进一步地，两检测贴对称布置在尿袋的进液口两侧。
进一步地，两检测贴对称布置在引流袋的进液口两侧。
进一步地，所述患者运动状态数据采集模块包括硅胶套，安装在硅胶套内的三维姿态传感器、RFID芯片和无线通讯模块，所述硅胶套下底面均匀铺设有一层水胶体敷料层，所述三维姿态传感器、RFID芯片和无线通讯模块电性连接，用于将携带有患者身份信息的三维姿态数据经无线通讯模块发送到中央处理器，所述RFID芯片用于载入患者身份信息。
进一步地，所述ICU监护设备接入端姿态数据采集模块包括硅胶套，安装在硅胶套内的三维姿态传感器、RFID芯片和无线通讯模块，所述硅胶套下底面均匀铺设有一层水胶体敷料层，所述三维姿态传感器、RFID芯片和无线通讯模块电性连接，用于将携带有设备编号以及接入端名称的三维姿态数据经无线通讯模块发送到中央处理器，所述RFID芯片用于载入设备编号以及接入端名称。
进一步地，还包括：
数据储存模块，用于接收生命体征数据采集模块、ICU监护设备运行状态数据接入模块、管路运行状态数据接入模块、患者运动状态数据采集模块和ICU监护设备接入端姿态数据采集模块采集到的数据并储存在对应的数据库内；
数据预测分析模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，根据生命体征数据采集模块所采集到的数据生成短期患者身体情况预报信息
本发明具有以下有益效果：
可以实现患者、ICU设备以及ICU设备接入状态的全面监测，在减轻医护人员工作量的同时，降低了系统误报率，采用分级报警模式，很好的避免了报警疲劳情况的出现。
通过自制的ICU监护设备接入端姿态数据采集模块和患者运动状态数据采集模块的设计，实现了监护设备接入端状态的采集，很好的避免了由于接入端接入位置发生偏差而导致系统误报的情况。
通过自制的管路运行状态数据接入模块的设计，实现了静脉注射管、尿管、引流管内液体流速的自动采集，减轻了医护人员工作量，同时也提高了整个系统的全面性、安全性。
通过Simulink搭建相关仿真分析模型，实现了对所监测到的数据的可视化仿真分析，便于医生对患者的情况进行综合了解分析，为后续治疗方案提供了参考。
附图说明
图1为本发明实施例一种基于物联网的重症监护系统的系统框图。
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，本发明实施例的一种基于物联网的重症监护系统，包括：
生命体征数据采集模块，用于各ICU监护设备进行患者生命体征数据的采集；
ICU监护设备运行状态数据接入模块，用于接入各ICU监护设备的运行状态数据，完成各ICU监护设备工作状态的监测；
管路运行状态数据接入模块，用于进行静脉注射管、尿管、引流管内液体流速的采集；
患者运动状态数据采集模块，用于通过黏贴设置在患者头部、手腕部、腰部、脚腕部的三维姿态传感器进行患者运动状态数据的采集；
ICU监护设备接入端姿态数据采集模块，用于通过黏贴设置在ICU监护设备接入端上的三维姿态传感器进行该接入端姿态数据的采集；比如呼吸罩、心电监护仪夹等；
中央处理器，用于接收ICU监护设备运行状态数据进行显示，并将ICU监护设备运行状态数据进行分析处理，识别ICU监护设备种类型号及工作状态，按照设定的报警等级对设备故障信息进行紧急性分级报警；用于接收病人生命体征数据进行显示，并将接收的病人生命体征数据与设定的警报范围值进行实时分析对比，按照设定的报警等级对病人生命体征异常数据进行紧急性分级报警；用于接收管路运行状态数据进行显示，并将接收到的管路运行状态数据与设定的警报范围值进行实时分析对比，按照设定的报警等级对管路运行异常数据进行紧急性分级报警；用于接收患者运动状态数据、ICU监护设备接入端姿态数据进行显示，并将接收到的患者运动状态数据、ICU监护设备接入端姿态数据与设定的警报范围值进行实时分析对比，按照设定的报警等级对患者运动状态数据、ICU监护设备接入端姿态数据的异常数据进行紧急性分级报警；还用于下发指令至数据采集与控制模块，对ICU监护设备进行实时调控；
仿真分析模块，基于所述生命体征数据采集模块、ICU监护设备运行状态数据接入模块、管路运行状态数据接入模块、患者运动状态数据采集模块和
ICU监护设备接入端姿态数据采集模块采集到的数据通过Simulink搭建相关仿真分析模型对所监测到的数据进行仿真分析；
GSM通信模块，用于在中央处理器发出报警信号时启动，将报警信号以短消息的形式发送给预先设定的医护人员手持终端，提示医护人员采取相应措施；
数据储存模块，用于接收生命体征数据采集模块、ICU监护设备运行状态数据接入模块、管路运行状态数据接入模块、患者运动状态数据采集模块和ICU监护设备接入端姿态数据采集模块采集到的数据并储存在对应的数据库内；
数据预测分析模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，根据生命体征数据采集模块所采集到的数据生成短期患者身体情况预报信息。
本实施例中，所述管理运行状态采集模块包括两检测贴，其中一个检测贴的中心处安装有一光源发射装置，光源发射装置周围均匀布置有一圈压敏胶，另一个检测贴的中心处安装有光敏元件和检测电路，光敏元件的周围均匀布设有一圈压敏胶，所述检测电路与光敏元件相连，用于将光敏元件检测到的光信号转换为电信号，并将所得的电信号通过无线通讯模块发送给中央处理器。其中，所述两检测贴对称安装在静脉注射管的滴壶两侧。两检测贴对称布置在尿袋的进液口两侧。两检测贴对称布置在引流袋的进液口两侧。
本实施例中，所述患者运动状态数据采集模块包括硅胶套，安装在硅胶套内的三维姿态传感器、RFID芯片和无线通讯模块，所述硅胶套下底面均匀铺设有一层水胶体敷料层，所述三维姿态传感器、RFID芯片和无线通讯模块电性连接，用于将携带有患者身份信息的三维姿态数据经无线通讯模块发送到中央处理器，所述RFID芯片用于载入患者身份信息。
本实施例中，所述ICU监护设备接入端姿态数据采集模块包括硅胶套，安装在硅胶套内的三维姿态传感器、RFID芯片和无线通讯模块，所述硅胶套下底面均匀铺设有一层水胶体敷料层，所述三维姿态传感器、RFID芯片和无线通讯模块电性连接，用于将携带有设备编号以及接入端名称的三维姿态数据经无线通讯模块发送到中央处理器，所述RFID芯片用于载入设备编号以及接入端名称。
本实施例中，每一种情况采用唯一的报警模式，从而可以让医护人员可以很清楚的区分报警的情况及其对应的紧急程度，一般每一种情况均可分为：紧急报警、警告报警、报警提示和正常监护，紧急报警为最高级别的报警。
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 (8)
1.一种基于物联网的重症监护系统，其特征在于：包括：
生命体征数据采集模块，用于各ICU监护设备进行患者生命体征数据的采集；
ICU监护设备运行状态数据接入模块，用于接入各ICU监护设备的运行状态数据，完成各ICU监护设备工作状态的监测；
管路运行状态数据接入模块，用于进行静脉注射管、尿管、引流管内液体流速的采集；
患者运动状态数据采集模块，用于通过黏贴设置在患者头部、手腕部、腰部、脚腕部的三维姿态传感器进行患者运动状态数据的采集；
ICU监护设备接入端姿态数据采集模块，用于通过黏贴设置在ICU监护设备接入端上的三维姿态传感器进行该接入端姿态数据的采集；
中央处理器，用于接收ICU监护设备运行状态数据进行显示，并将ICU监护设备运行状态数据进行分析处理，识别ICU监护设备种类型号及工作状态，按照设定的报警等级对设备故障信息进行紧急性分级报警；用于接收病人生命体征数据进行显示，并将接收的病人生命体征数据与设定的警报范围值进行实时分析对比，按照设定的报警等级对病人生命体征异常数据进行紧急性分级报警；用于接收管路运行状态数据进行显示，并将接收到的管路运行状态数据与设定的警报范围值进行实时分析对比，按照设定的报警等级对管路运行异常数据进行紧急性分级报警；用于接收患者运动状态数据、ICU监护设备接入端姿态数据进行显示，并将接收到的患者运动状态数据、ICU监护设备接入端姿态数据与设定的警报范围值进行实时分析对比，按照设定的报警等级对患者运动状态数据、ICU监护设备接入端姿态数据的异常数据进行紧急性分级报警；还用于下发指令至数据采集与控制模块，对ICU监护设备进行实时调控；
仿真分析模块，基于所述生命体征数据采集模块、ICU监护设备运行状态数据接入模块、管路运行状态数据接入模块、患者运动状态数据采集模块和
ICU监护设备接入端姿态数据采集模块采集到的数据通过Simulink搭建相关仿真分析模型对所监测到的数据进行仿真分析；
GSM通信模块，用于在中央处理器发出报警信号时启动，将报警信号以短消息的形式发送给预先设定的医护人员手持终端，提示医护人员采取相应措施。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网的重症监护系统，其特征在于：所述管理运行状态采集模块包括两检测贴，其中一个检测贴的中心处安装有一光源发射装置，光源发射装置周围均匀布置有一圈压敏胶，另一个检测贴的中心处安装有光敏元件和检测电路，光敏元件的周围均匀布设有一圈压敏胶，所述检测电路与光敏元件相连，用于将光敏元件检测到的光信号转换为电信号，并将所得的电信号通过无线通讯模块发送给中央处理器。
3.如权利要求2所述的一种基于物联网的重症监护系统，其特征在于：所述两检测贴对称安装在静脉注射管的滴壶两侧。
4.如权利要求2所述的一种基于物联网的重症监护系统，其特征在于：两检测贴对称布置在尿袋的进液口两侧。
5.如权利要求2所述的一种基于物联网的重症监护系统，其特征在于：两检测贴对称布置在引流袋的进液口两侧。
6.如权利要求1所述的一种基于物联网的重症监护系统，其特征在于：所述患者运动状态数据采集模块包括硅胶套，安装在硅胶套内的三维姿态传感器、RFID芯片和无线通讯模块，所述硅胶套下底面均匀铺设有一层水胶体敷料层，所述三维姿态传感器、RFID芯片和无线通讯模块电性连接，用于将携带有患者身份信息的三维姿态数据经无线通讯模块发送到中央处理器，所述RFID芯片用于载入患者身份信息。
7.如权利要求1所述的一种基于物联网的重症监护系统，其特征在于：所述ICU监护设备接入端姿态数据采集模块包括硅胶套，安装在硅胶套内的三维姿态传感器、RFID芯片和无线通讯模块，所述硅胶套下底面均匀铺设有一层水胶体敷料层，所述三维姿态传感器、RFID芯片和无线通讯模块电性连接，用于将携带有设备编号以及接入端名称的三维姿态数据经无线通讯模块发送到中央处理器，所述RFID芯片用于载入设备编号以及接入端名称。
8.如权利要求1所述的一种基于物联网的重症监护系统，其特征在于：还包括：
数据储存模块，用于接收生命体征数据采集模块、ICU监护设备运行状态数据接入模块、管路运行状态数据接入模块、患者运动状态数据采集模块和ICU监护设备接入端姿态数据采集模块采集到的数据并储存在对应的数据库内；
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