CN112932437A - 一种用于术后人体无线颅内压智能监控装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于术后人体无线颅内压智能监控装置，包括：数据采集模块，用于通过传感器获取人体颅内的状态参数；监控终端，用于获取所述状态参数并进行分析，得到患者颅内压力值；显示模块，用于实时显示所述颅内压力值，可以准确了解患者颅内的状态，本申请通过监控终端比较当前实时状态模型与正常状态模型，根据比较结果发出报警信息，并提示医护人员对患者进行及时救治，从而提高医生对患者病情判断的准确性，降低患者使用时发生感染的风险，本发明的智能监控装置更加便捷、精确和适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及一种颅内压监控装置，尤其是涉及一种用于术后人体无线颅内压智能监控装置。
背景技术
颅内压，即颅腔内脑脊液的压力，由于交通事故、坠落、撞击等外力作用，造成的创伤性颅脑损伤病人人数呈逐年上升的趋势。颅脑的外科手术具有高风险性，需要对病人进行严格的术后观察。目前颅内压监测主要分为有创颅内压检测和无创颅内压监测，有创检测主要有腰椎穿刺检测、脑室内检测、脑实质内检测、蛛网膜下腔检测、硬膜外检测、神经内镜术中检测、遥测颅内压监测技术等；无创监测主要有临床表现和印象学检查、视神经鞘直径监测、视网膜静脉压或动脉压监测、经颅多普勒超声监测、闪光视觉诱发电位检测、骨膜移位监测、前卤监测等。无创监测具有准确率低，操作复杂，如患者视神经受损或头部缠有纱布，将无法对患者进行监测。而目前所有的有创颅内监测系统是将传感器感应端插入患者脑组织当中，传感器另一端与计算机通过线缆连接。现有有创监测技术存在如下技术缺陷：1)传感器的线缆被牵拉容易引起伤口裂开；出血主要是植入传感器时引起脑组织血管破裂并留学；2)由于线缆长度有限，其必然影响患者活动和医护人员的照看；3)当压力值超出预设值时即报警，医生只能根据报警信息和压力值进行经验性地模糊判断，不能准确找出颅内压升高的病因，且人为主观的判断一方面较费精神，准确性不高；4)患者意识清醒的情况下，情绪波动或身体后动都可能造成颅内压升高，从而导致错误报警。同时，报警发生时，需要医护人员联系主管医生，主管医生对患者再进行诊断和治疗，其存在效率低下，容易错失最佳治疗时机。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于术后人体无线颅内压智能监控装置，方便对颅内压的自动监控，准确报警、在出现报警时自动启用治疗方案对患者进行及时救治。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种用于术后人体无线颅内压智能监控装置，包括数据采集单元、存储模块和监控终端，所述数据采集单元、存储模块分别与监控终端连接，所述数据采集单元包括第一压力传感器、第二压力传感器、温度传感器、比重传感器和脑血氧传感器，所述第一压力传感器植入颅内并用于测量颅内压力，所述第一压力传感器集成有无线收发模块，第二压力传感器用于测量当前室内大气压，所述第一压力传感器实时采集颅内压力并通过无线收发模块传输给所述监控终端，所述第二压力传感器实时采集当前室内大气压并传输给所述监控终端，所述监控终端对第一压力传感器和第二压力传感器传输的数据进行处理，从而获取颅内压力值，所述温度传感器、比重传感器和脑血氧传感器分别用于采集颅内的温度信息、脑脊液的比重信息和脑组织血氧信息；所述存储模块包括第一存储单元和第二存储单元，所述第一存储单元用于存储有主治医生身份信息、工作状态以及相应主治医生的手机号；所述第二存储单元用于存储有手术室具体布置和使用状态；
所述智能监控装置还包括：
定位装置，基于主治医生的手机号获取其所在位置；
提示装置，用于提醒主治医生；
影像单元，用于获取患者头颅的图像视频，
报警装置，用于发出预警信息和报警信息；
所述监控终端获取各个传感器的实时数据；提取各个传感器的实时数据的特征，对各个传感器的实时数据的特征进行如下处理：
其中，i＝1，…k，…n，k,n为正整数，a为实时数据的特征的奇异值；然后提取占95％信息分量的特征作为各个传感器的实时信号特征；将各个传感器的实时信号特征融合得到患者的实时状态模型；将实时状态模型和正常状态模型转化为分布变化并进行对比以得到预警值，实时状态模型的分布与正常状态模型的分布对比时，进行交叉重叠，并计算重叠部分占正常状态模型的分布的百分比，将百分比作为预警值；基于预警值生成相应的预警分级处理信息；不同的预警分级处理信息通过不同颜色灯光进行显示，红色灯光为一级危险状态报警，黄色灯光为二级危险状态预警，蓝色灯光为异常状态预警，绿色灯光为患者一切正常；所述基于预警值生成相应的预警处理信息具体为：vi(i＝1，...，n)为对应于第i个危险类型的取值，其中n为所有进行评估的危险类型的个数；按照以下公式(2)计算患者的健康等级D；根据患者的健康等级确定预警分级处理信息；
所述监控终端根据所述预警分级处理信息控制灯光的显示颜色；并输出控制指令，确保患者得到及时救治。
当灯光为蓝色时，并持续一段时间，确定患者出现异常，所述监控终端控制所述报警装置发出预警信息，通知护士前往查看患者情况；
当灯光为黄色时，确定患者进入二级危险状态，所述监控终端控制所述报警装置发出预警信息，通知值班医生立刻前往查看患者情况；
当灯光为红色时，并持续一段时间，确定患者进入一级危险状态，所述监控终端控制所述报警装置发出报警信息，同时，所述监控终端控制影像单元启动并从不同位置拍摄患者头颅的图像视频，所述监控终端于第一存储单元中查询出患者对应的主治医生手机号并通过手机追踪器定位当前主治医生所处位置和工作状态；若患者对应的主治医生所处位置和监控终端所处位置在预设距离范围内，且该主治医生处于非紧急工作状态，则启动提示装置提醒该主治医生，同时将患者的位置信息、档案信息、实时状态模型和头颅的图像视频发送到该主治医生的手机上，便于该主治医生的诊断；当医生根据患者当前状态模型和图像视频判断出患者需要进行手术，所述监控终端于第二数据库中查询可用的手术室，并挑选出距离患者最近的手术室并控制电梯处于患者所在楼层，同时，所述监控终端通过提示装置提示该主治医生前往手术室；若患者对应的主治医生所处位置和监控终端所处位置不在预设距离范围内，且所述监控终端根据患者实时状态模型与正常状态模型比对结果判断患者需要进行手术治疗，则所述监控终端在第一存储单元中查询出在预设范围内所有处于非紧急工作状态的主治医生，并通过医生筛选确认装置筛选合适的主治医生对患者进行治疗，所述医生筛选确认装置基于主治医生手术的成功率、到达手术室的距离综合分析判断，具体公式如下：Y＝S*A1+D*A2，Y为筛选系数，S为主治医生的手术成功率，A1为主治医生手术成功的占比系数，D为到达手术室的距离分数，A2为到达手术室的距离占比，其中D的值为距离手术室最远的主治医生的距离和任意主治医生至手术室的距离比；启动医生筛选确认装置获取筛选系数最高的主治医生，所述监控终端于第二数据库中查询可用的手术室，并挑选出距离患者最近的手术室并控制电梯处于患者所在楼层，同时，所述监控终端通过提示装置提示该主治医生前往手术室对患者进行救治。
通过采用上述技术方案，通过监控终端、数据采集单元、定位装置对患者的颅内压进行动态监控，当患者出现危险情况时，通过定位装置、提示装置及时通知到主治医生。
本发明进一步设置为：所述监控终端集成有显示器，所述显示器以曲线图的形式来显示预设历史时间段到当前的所有所述颅内压力值，并在所述曲线图中以警戒线的形式标出对应的正常数值范围、第一预设值范围和第二预设值范围。
本发明进一步设置为：所述第一压力传感器包括外壳和无线充电模块，所述监控终端包括电源模块，所述电源模块用于给所述无线充电模块充电，所述第二压力传感器设置在所述监控终端上。
本发明进一步设置为：所述温度传感器、比重传感器和脑血氧传感器均通过无线收发模块与所述监控终端连接，将采集到的实时数据传输给监控终端。
综上所述，本发明的有益技术效果为：由于采用将传感器植入颅内，方便在病房里对患者的颅内压进行的自动监控，减少人工操作，采用无线通讯方式，方便患者活动和医护人员的照看，采用实时状态模型的分布与正常状态模型的分布对比时，进行交叉重叠，并计算重叠部分占正常状态模型的分布的百分比，将百分比作为预警值；基于预警值生成相应的预警分级处理信息；及时提醒主治医生对患者进行治疗。
附图说明
图1是本发明用于术后人体无线颅内压智能监控装置的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种用于术后人体无线颅内压智能监控装置，包括数据采集单元、存储模块和监控终端，所述数据采集单元、存储模块分别与监控终端连接，所述数据采集单元包括第一压力传感器、第二压力传感器、温度传感器、比重传感器和脑血氧传感器，所述第一压力传感器植入颅内并用于测量颅内压力，所述第一压力传感器集成有无线收发模块，第二压力传感器用于测量当前室内大气压，所述第一压力传感器实时采集颅内压力并通过无线收发模块传输给所述监控终端，所述第二压力传感器实时采集当前室内大气压并传输给所述监控终端，所述监控终端对第一压力传感器和第二压力传感器传输的数据进行处理，从而获取颅内压力值，所述温度传感器、比重传感器和脑血氧传感器分别用于采集颅内的温度信息、脑脊液的比重信息和脑组织血氧信息；所述存储模块包括第一存储单元和第二存储单元，所述第一存储单元用于存储有主治医生身份信息、工作状态以及相应主治医生的手机号；所述第二存储单元用于存储有手术室具体布置和使用状态；
所述智能监控装置还包括：
定位装置，基于主治医生的手机号获取其所在位置；
提示装置，用于提醒主治医生；
影像单元，用于获取患者头颅的图像视频，
报警装置，用于发出预警信息和报警信息；
所述监控终端获取各个传感器的实时数据；提取各个传感器的实时数据的特征，对各个传感器的实时数据的特征进行如下处理：
其中，i＝1，…k，…n，k,n为正整数，a为实时数据的特征的奇异值；然后提取占95％信息分量的特征作为各个传感器的实时信号特征；将各个传感器的实时信号特征融合得到患者的实时状态模型；将实时状态模型和正常状态模型转化为分布变化并进行对比以得到预警值，实时状态模型的分布与正常状态模型的分布对比时，进行交叉重叠，并计算重叠部分占正常状态模型的分布的百分比，将百分比作为预警值；基于预警值生成相应的预警分级处理信息；不同的预警分级处理信息通过不同颜色灯光进行显示，红色灯光为一级危险状态报警，黄色灯光为二级危险状态预警，蓝色灯光为异常状态预警，绿色灯光为患者一切正常；所述基于预警值生成相应的预警处理信息具体为：vi(i＝1，...，n)为对应于第i个危险类型的取值，其中n为所有进行评估的危险类型的个数；按照以下公式(2)计算患者的健康等级D；根据患者的健康等级确定预警分级处理信息；
所述监控终端根据所述预警分级处理信息控制灯光的显示颜色；并输出控制指令，确保患者得到及时救治。
当灯光为蓝色时，并持续一段时间，确定患者出现异常，所述监控终端控制所述报警装置发出预警信息，通知护士前往查看患者情况；
当灯光为黄色时，确定患者进入二级危险状态，所述监控终端控制所述报警装置发出预警信息，通知值班医生立刻前往查看患者情况；
当灯光为红色时，并持续一段时间，确定患者进入一级危险状态，所述监控终端控制所述报警装置发出报警信息，同时，所述监控终端控制影像单元启动并从不同位置拍摄患者头颅的图像视频，所述监控终端于第一存储单元中查询出患者对应的主治医生手机号并通过手机追踪器定位当前主治医生所处位置和工作状态；若患者对应的主治医生所处位置和监控终端所处位置在预设距离范围内，且该主治医生处于非紧急工作状态，则启动提示装置提醒该主治医生，同时将患者的位置信息、档案信息、实时状态模型和头颅的图像视频发送到该主治医生的手机上，便于该主治医生的诊断；当医生根据患者当前状态模型和图像视频判断出患者需要进行手术，所述监控终端于第二数据库中查询可用的手术室，并挑选出距离患者最近的手术室并控制电梯处于患者所在楼层，同时，所述监控终端通过提示装置提示该主治医生前往手术室；若患者对应的主治医生所处位置和监控终端所处位置不在预设距离范围内，且所述监控终端根据患者实时状态模型与正常状态模型比对结果判断患者需要进行手术治疗，则所述监控终端在第一存储单元中查询出在预设范围内所有处于非紧急工作状态的主治医生，并通过医生筛选确认装置筛选合适的主治医生对患者进行治疗，所述医生筛选确认装置基于主治医生手术的成功率、到达手术室的距离综合分析判断，具体公式如下：Y＝S*A1+D*A2，Y为筛选系数，S为主治医生的手术成功率，A1为主治医生手术成功的占比系数，D为到达手术室的距离分数，A2为到达手术室的距离占比，其中D的值为距离手术室最远的主治医生的距离和任意主治医生至手术室的距离比；启动医生筛选确认装置获取筛选系数最高的主治医生，所述监控终端于第二数据库中查询可用的手术室，并挑选出距离患者最近的手术室并控制电梯处于患者所在楼层，同时，所述监控终端通过提示装置提示该主治医生前往手术室对患者进行救治。
通过采用上述技术方案，通过监控终端、数据采集单元、定位装置对患者的颅内压进行动态监控，当患者出现危险情况时，通过定位装置、提示装置及时通知到主治医生。
本发明进一步设置为：所述监控终端集成有显示器，所述显示器以曲线图的形式来显示预设历史时间段到当前的所有所述颅内压力值，并在所述曲线图中以警戒线的形式标出对应的正常数值范围、第一预设值范围和第二预设值范围。
本发明进一步设置为：所述第一压力传感器包括外壳和无线充电模块，所述监控终端包括电源模块，所述电源模块用于给所述无线充电模块充电，所述第二压力传感器设置在所述监控终端上。
本发明进一步设置为：所述温度传感器、比重传感器和脑血氧传感器均通过无线收发模块与所述监控终端连接，将采集到的实时数据传输给监控终端。
综上所述，本发明的有益技术效果为：由于采用将传感器植入颅内，方便在病房里对患者的颅内压进行的自动监控，减少人工操作，采用无线通讯方式，方便患者活动和医护人员的照看，采用实时状态模型的分布与正常状态模型的分布对比时，进行交叉重叠，并计算重叠部分占正常状态模型的分布的百分比，将百分比作为预警值；基于预警值生成相应的预警分级处理信息；及时提醒主治医生对患者进行治疗。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于术后人体无线颅内压智能监控装置，包括数据采集单元、存储模块和监控终端，所述数据采集单元、存储模块分别与监控终端连接，其特征在于，所述数据采集单元包括第一压力传感器、第二压力传感器、温度传感器、比重传感器和脑血氧传感器，所述第一压力传感器植入颅内并用于测量颅内压力，所述第一压力传感器集成有无线收发模块，第二压力传感器用于测量当前室内大气压，所述第一压力传感器实时采集颅内压力并通过无线收发模块传输给所述监控终端，所述第二压力传感器实时采集当前室内大气压并传输给所述监控终端，所述监控终端对第一压力传感器和第二压力传感器传输的数据进行处理，从而获取颅内压力值，所述温度传感器、比重传感器和脑血氧传感器分别用于采集颅内的温度信息、脑脊液的比重信息和脑组织血氧信息；所述存储模块包括第一存储单元和第二存储单元，所述第一存储单元用于存储有主治医生身份信息、工作状态以及相应主治医生的手机号；所述第二存储单元用于存储有手术室具体布置和使用状态；
所述智能监控装置还包括：
定位装置，基于主治医生的手机号获取其所在位置；
提示装置，用于提醒主治医生；
影像单元，用于获取患者头颅的图像视频，
报警装置，用于发出预警信息和报警信息；
所述监控终端获取各个传感器的实时数据；提取各个传感器的实时数据的特征，对各个传感器的实时数据的特征进行如下处理：
其中，i＝1，…k，…n，k,n为正整数，a为实时数据的特征的奇异值；然后提取占95％信息分量的特征作为各个传感器的实时信号特征；将各个传感器的实时信号特征融合得到患者的实时状态模型；将实时状态模型和正常状态模型转化为分布变化并进行对比以得到预警值，实时状态模型的分布与正常状态模型的分布对比时，进行交叉重叠，并计算重叠部分占正常状态模型的分布的百分比，将百分比作为预警值；基于预警值生成相应的预警分级处理信息；不同的预警分级处理信息通过不同颜色灯光进行显示，红色灯光为一级危险状态报警，黄色灯光为二级危险状态预警，蓝色灯光为异常状态预警，绿色灯光为患者一切正常；所述基于预警值生成相应的预警处理信息具体为：vi(i＝1，...，n)为对应于第i个危险类型的取值，其中n为所有进行评估的危险类型的个数；按照以下公式(2)计算患者的健康等级D；根据患者的健康等级确定预警分级处理信息；
所述监控终端根据所述预警分级处理信息控制灯光的显示颜色；并输出控制指令，确保患者得到及时救治。
2.根据权利要求1所述用于术后人体无线颅内压智能监控装置，其特征在于，当灯光为蓝色时，并持续一段时间，确定患者出现异常，所述监控终端控制所述报警装置发出预警信息，通知护士前往查看患者情况；
当灯光为黄色时，确定患者进入二级危险状态，所述监控终端控制所述报警装置发出预警信息，通知值班医生立刻前往查看患者情况。
3.根据权利要求1所述用于术后人体无线颅内压智能监控装置，其特征在于，当灯光为红色时，并持续一段时间，确定患者进入一级危险状态，所述监控终端控制所述报警装置发出报警信息，同时，所述监控终端控制影像单元启动并从不同位置拍摄患者头颅的图像视频，所述监控终端于第一存储单元中查询出患者对应的主治医生手机号并通过手机追踪器定位当前主治医生所处位置和工作状态；若患者对应的主治医生所处位置和监控终端所处位置在预设距离范围内，且该主治医生处于非紧急工作状态，则启动提示装置提醒该主治医生，同时将患者的位置信息、档案信息、实时状态模型和头颅的图像视频发送到该主治医生的手机上，便于该主治医生的诊断；当医生根据患者当前状态模型和图像视频判断出患者需要进行手术，所述监控终端于第二数据库中查询可用的手术室，并挑选出距离患者最近的手术室并控制电梯处于患者所在楼层，同时，所述监控终端通过提示装置提示该主治医生前往手术室。
4.根据权利要求3所述用于术后人体无线颅内压智能监控装置，其特征在于，若患者对应的主治医生所处位置和监控终端所处位置不在预设距离范围内，且所述监控终端根据患者实时状态模型与正常状态模型比对结果判断患者需要进行手术治疗，则所述监控终端在第一存储单元中查询出在预设范围内所有处于非紧急工作状态的主治医生，并通过医生筛选确认装置筛选合适的主治医生对患者进行治疗，所述医生筛选确认装置基于主治医生手术的成功率、到达手术室的距离综合分析判断，具体公式如下：Y＝S*A1+D*A2，Y为筛选系数，S为主治医生的手术成功率，A1为主治医生手术成功的占比系数，D为到达手术室的距离分数，A2为到达手术室的距离占比，其中D的值为距离手术室最远的主治医生的距离和任意主治医生至手术室的距离比；启动医生筛选确认装置获取筛选系数最高的主治医生，所述监控终端于第二数据库中查询可用的手术室，并挑选出距离患者最近的手术室并控制电梯处于患者所在楼层，同时，所述监控终端通过提示装置提示该主治医生前往手术室对患者进行救治。
5.根据权利要求1所述用于术后人体无线颅内压智能监控装置，其特征在于，所述监控终端集成有显示器，所述显示器以曲线图的形式来显示预设历史时间段到当前的所有所述颅内压力值，并在所述曲线图中以警戒线的形式标出对应的正常数值范围、第一预设值范围和第二预设值范围。
6.根据权利要求1所述用于术后人体无线颅内压智能监控装置，其特征在于，所述第一压力传感器包括外壳和无线充电模块，所述监控终端包括电源模块，所述电源模块用于给所述无线充电模块充电。
7.根据权利要求1所述用于术后人体无线颅内压智能监控装置，其特征在于，所述第二压力传感器设置在所述监控终端上。
8.根据权利要求1至7任一项所述用于术后人体无线颅内压智能监控装置，其特征在于，所述温度传感器、比重传感器和脑血氧传感器均通过无线收发模块与所述监控终端连接，将采集到的实时数据传输给监控终端。
9.根据权利要求1所述用于术后人体无线颅内压智能监控装置，其特征在于，所述无线收发模块具体为基于ZigBee、GPRS或5G的通信模块。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113995894A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-02-01 | 中南大学湘雅医院 | 一种新型可调节多功能脑脊液外引流固定监测装置及方法 |
| CN115804582A (zh) * | 2022-12-01 | 2023-03-17 | 北京大学第三医院（北京大学第三临床医学院） | 基于人工智能技术的微波无创颅内压连续监测系统和用途 |
-
2021
- 2021-03-04 CN CN202110238514.0A patent/CN112932437A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113995894A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-02-01 | 中南大学湘雅医院 | 一种新型可调节多功能脑脊液外引流固定监测装置及方法 |
| CN115804582A (zh) * | 2022-12-01 | 2023-03-17 | 北京大学第三医院（北京大学第三临床医学院） | 基于人工智能技术的微波无创颅内压连续监测系统和用途 |
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