CN113995587A

CN113995587A - 急性心肌梗死介入术后护理装置及风险预测系统

Info

Publication number: CN113995587A
Application number: CN202111252999.5A
Authority: CN
Inventors: 朱琴; 杜志银
Original assignee: Chongqing Medical University
Current assignee: Chongqing Medical University
Priority date: 2021-10-27
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2022-02-01

Abstract

本发明属于冠心病医疗器械技术领域，具体公开了一种急性心肌梗死介入术后护理装置及风险预测系统，该装置包括护理床，护理床上设置有肢体支撑机构，肢体支撑机构包括伸缩杆、支撑杆、摆动杆和至少三个U形块，伸缩杆竖直设置在护理床上患者术后肢体的侧边，伸缩杆的一端连接有控制其伸缩的伸缩机构，伸缩杆的另一端与摆动杆的一端万向铰接，伸缩杆的杆身上螺纹连接有转轮，所述支撑杆一端与转轮一侧上下摆动铰接，所述摆动杆靠近支撑杆一侧的杆身上设有若干卡槽，支撑杆的另一端可与卡槽卡接，U形块滑动连接在摆动杆上，U形块连接将其定位的定位机构。采用本技术方案，利用肢体支撑机构，实现对患者的术肢固定，减少了术后并发症的发生。

Description

急性心肌梗死介入术后护理装置及风险预测系统

技术领域

本发明属于冠心病医疗器械技术领域，涉及一种急性心肌梗死介入术后护理装置及风险预测系统。

背景技术

冠状动脉粥样硬化性心脏病，是冠状动脉血管发生动脉粥样硬化病变而引起血管腔狭窄或阻塞，造成心肌缺血、缺氧或坏死而导致的心脏病，常常被称为“冠心病”。急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)作为冠心病的严重类型之一，有着高发病率和高死亡率的特点，严重危害着人类的健康。

而经皮冠状动脉介入术(PCI)作为救治AMI患者的一项重要手术，在PIC术后需要进行术肢制动，防止手术穿刺处加压器移位和电极脱位，术肢过度活动也可能导致手术穿刺处出血、血肿等术后并发症的发生。辅助医护人员或家属对患者的肢体进行抬高按摩，同时将患者的肢体保持伸直位，以此减少术后并发症。一些患者由于病情比较严重，心脏介入手术术后需要长期卧床进行疗养恢复，在进行恢复疗养的阶段，家属和护士需要定时帮助患者的肢体进行抬高按摩或肢体活动，有助于血液循环，防止患者的肢体产生深静脉血栓和肌肉萎缩。

发明内容

本发明的目的在于提供一种急性心肌梗死介入术后护理装置及风险预测系统，实现对患者的术肢固定，避免患者术肢弯曲，同时减轻医护人员辅助患者术肢固定时的负担。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种急性心肌梗死介入术后护理装置，包括护理床，所述护理床上设置有肢体支撑机构，所述肢体支撑机构包括伸缩杆、支撑杆、摆动杆和至少三个U形块；

所述伸缩杆竖直设置在护理床上患者术后肢体的侧边，伸缩杆的一端连接有控制其伸缩的伸缩机构，伸缩杆的另一端与摆动杆的一端万向铰接；

所述伸缩杆的杆身上螺纹连接有转轮，所述支撑杆一端与转轮一侧上下摆动铰接，所述摆动杆靠近支撑杆一侧的杆身上设有若干卡槽，支撑杆的另一端可与摆动杆的卡槽卡接，转轮上设有将支撑杆定位的定位件；

所述U形块滑动连接在摆动杆上，U形块连接将其定位的定位机构。

本基础方案的工作原理和有益效果在于：肢体支撑机构设置在护理床上，用于放置护理床上患者的术后肢体，实现对肢体的抬高及保持肢体伸直，无需人工托举患者肢体，减轻医护人员及病人家属的负担。伸缩杆伸缩可调节肢体支撑机构的高度，改变肢体放置的高度，实现肢体的活动。

伸缩杆可设置在患者术后肢体的侧边，使得伸缩杆上的肢体支撑机构可以变化位置，对患者不同位置的肢体进行支撑。伸缩杆上螺纹连接转轮，转轮转动带动其连接的支撑杆位置改变，支撑杆的端部与摆动杆的卡槽连接，实现对摆动杆的支撑定位，支撑杆位置改变，即可调节摆动杆与护理床间的相对角度。而U形块设置在摆动杆上，用于放置患者的肢体，实现对患者肢体的支撑定位，U形块可分别位于肢体的腕部、肘部和根部，保证肢体伸直，防止在对患者的术肢进行抬高的过程中，患者的术肢出现弯曲，减少了术后并发症的发生。患者的术肢一直保持着伸直位的状态，有利于血液循环，减轻术侧肢体的肿胀，减少患者的痛苦，提高患者的舒适度。

进一步，所述护理床的床板的两侧边缘均设有滑槽，所述伸缩机构上固定连接有滑块，所述滑块与滑槽滑动连接，滑块的侧壁与滑槽的侧壁贴合，滑块底部设有螺纹孔，所述螺纹孔螺纹连接有螺钉，所述滑槽的底部设有开口，螺钉自开口外侧伸入滑槽内，伸缩机构固定时，螺钉上的螺帽与床板相抵，滑块与开口底部相抵。

伸缩机构与伸缩杆连接，伸缩杆随伸缩机构同步移动，伸缩机构通过滑块在护理床上的滑槽内滑动，滑动至所需位置时，通过螺钉和滑块上的螺纹孔进行固定连接，实现伸缩机构和伸缩杆的定位，结构简单，利于使用。

进一步，所述定位机构包括设置在U形块底部的顶出块和设置在摆动杆上的若干插孔，所述插孔设置为楔形孔，顶出块可与插孔卡接。

U形块通过顶出块与摆动杆上的插孔卡接，实现定位，结构简单，利于拆卸或安装。插孔设置为楔形孔，使顶出块与插孔连接更紧密。

进一步，所述U形块的底部设为“凹”字形，所述摆动杆设置插孔的一侧设为方形体，U形块的底部与摆动杆的方形体的外壁贴合。

这样U形块与摆动杆的接触面大，连接更稳定。

进一步，所述护理床的床板上设有两个通孔，所述通孔自人体膝盖处延伸至床尾，通孔远离床尾的一侧通过转轴上下摆动铰接有承接板，承接板远离转轴的一侧可与护理床的床架可拆卸连接，所述转轴上固定套接有完全齿轮，完全齿轮上连接有控制其转动的转动机构；

所述转动机构包括电机和不完全齿轮，电机固定安装在床架上，不完全齿轮与电机的输出轴同轴连接，电机控制不完全齿轮逆时针转动，不完全齿轮可与完全齿轮啮合，所述转轴的正下方设有竖向的挡板，所述挡板与承接板间连接有采用记忆材料的弹性件。

患者的双腿置于护理床上时，患者的小腿位于承接板上，需要活动患者的腿部时，使承接板位于床尾的一端与护理床的床架活动连接，承接板受患者小腿的压力作用，而自然下摆。利用转动机构可控制完全齿轮间歇性转动，完全齿轮转动带动转轴同步转动，使得承接板向上摆动一定角度，然后再自然下摆，依次往复。弹性件起到对承接板的缓冲作用，避免承接板受患者小腿压力作用下摆时速度过快而造成患者肢体损伤。

进一步，还包括监测机构，所述监测机构设置在U形块上，用于采集脉搏信号、温度信号和肢体图像信号。

监测机构可用于监测患者相关身体参数，以便保证患者的术后安全。

本发明还提供一种用于本发明所述装置的急性心肌梗死患者并发心力衰竭风险预测系统，包括：

数据采集单元，所述数据采集单元用于获取样本的临床指标参数；

数据处理单元，所述数据处理单元对临床指标参数进行单因素分析，筛选得到基线特征参数；

筛选单元，所述筛选单元利用基线特征参数构建至少一个分析模型，通过分析模型获取预测参数；

预测单元，所述预测单元采集待测者的预测参数，将待测者的预测参数输入分析模型，得出是否发生心力衰竭的预测结果，预测单元的信号输出端设置在护理床上，或者与监测机构连接。

数据采集单元能够采集样本的临床指标参数，用于构建预测模型。数据处理单元实现对数据的预处理及单因素分析，初步筛取有意义的数据，去除无意义的数据，精简数据类型。筛选单元用于筛选预测参数，仅利用预测参数进行预测，避免模型指标过多而导致预测模型的运算速度慢、性能不佳等问题。预测单元根据待测者的预测参数，预测待测者是否发生心力衰竭，操作简便，以便及时治疗。

进一步，所述分析模型采用logistic回归、支持向量机、决策树、随机森林和XGBoost算法之一构建的预测模型。

根据需要选择合适的分析模型，利于使用。

进一步，还包括模型评估单元，模型评估单元通过10折交叉验证，获取分析模型的评估参数：灵敏度、特异度、精度及AUC值(ROC曲线下面积)，根据分析模型的评估参数的数值评估分析模型的性能。

利用模型评估单元，对分析模型的各项数据进行评估，以此判断分析模型的运算性能，以便后期对预测模型进行优化，同时以此判断预测模型的可靠性。

进一步，所述预测参数包括年龄、B型尿钠肽前体、尿酸、肌酐、淋巴细胞、血红蛋白、血小板/淋巴细胞比值、中性粒细胞/淋巴细胞比值和凝血酶原时间。

上述参数对心力衰竭的影响较大，预测模型仅根据这些参数，判断样本是否发生心力衰竭，判断的准确性更高。

附图说明

图1是本发明急性心肌梗死介入术后护理装置的结构示意图；

图2是本发明急性心肌梗死患者并发心力衰竭风险预测系统的结构示意图；

图3是本发明急性心肌梗死患者并发心力衰竭风险预测系统的预测参数条形图。

说明书附图中的附图标记包括：护理床1、伸缩杆2、伸缩机构3、支撑杆4、摆动杆5、U形块6、转轮7、滑槽8、滑块9、螺钉10。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所示，本发明公开了一种急性心肌梗死介入术后护理装置，包括护理床1，护理床1上设置有肢体支撑机构，肢体支撑机构包括伸缩杆2、支撑杆4、摆动杆5和至少三个U形块6。

伸缩杆2竖直设置在护理床1上患者术后肢体的侧边，伸缩杆2的一端连接有控制其伸缩的伸缩机构3，伸缩杆2的另一端与摆动杆5的一端通过万向轴万向铰接。优选，伸缩机构3采用气缸或液压缸，伸缩杆2的端部与伸缩机构3的移动端固定连接(如焊接或销轴连接等)，气缸或液压缸启动控制伸缩杆2向上或向下移动，完成伸缩操作。

更优选地，护理床1的床板的两侧边缘均设有滑槽8，伸缩机构3上固定连接(如焊接或粘接等)有滑块9，滑块9与滑槽8滑动连接，滑块9的侧壁与滑槽8的侧壁贴合。滑块9底部设有螺纹孔，螺纹孔螺纹连接有螺钉10，滑槽8的底部设有开口，开口与滑槽8等长，螺钉10自开口外侧伸入滑槽8内，螺钉10上的螺帽的直径大于开口的宽度。伸缩机构3固定时，将螺钉10与滑块9上的螺纹孔旋紧，螺钉10上的螺帽与床板相抵，滑块9与开口底部相抵，伸缩机构3定位，即伸缩杆2与护理床1的相对位置固定；需要伸缩机构3移动时，控制螺钉10转动与螺纹孔分离，此时滑块9可在滑槽8内自由滑动。

伸缩杆2的杆身上螺纹连接有转轮7，支撑杆4一端与转轮7一侧上下摆动铰接，摆动杆5靠近支撑杆4一侧的杆身上设有若干卡槽，支撑杆4的另一端可与摆动杆5的卡槽卡接，支撑杆4的端部也可固定设置弹性或非弹性的卡块，利用卡块与卡槽卡接。转轮7上设有将支撑杆4定位的定位件，定位块可采用螺钉螺孔结构，在转轮7和支撑杆4上设置匹配的螺纹孔，利用螺钉同时与转轮7、支撑杆4上的螺纹孔连接，实现支撑杆4的定位；或者在伸缩机构3上转动设置紧固件或夹持件作为定位件，保证支撑杆4在所需位置定位。转轮7转动带动其连接的支撑杆4绕伸缩杆2转动一定角度，同时转轮7与伸缩杆2螺纹连接，转轮7转动时产生螺纹传动，即转轮7转动也可上下移动一定距离，实现对支撑杆4摆放角度和高度的调整。支撑杆4的端部与摆动杆5的卡槽连接，实现对摆动杆5的支撑定位，同时支撑杆4的位置改变，实现对摆动杆5的摆放角度的调整，支撑杆4上下摆动而与摆动杆5上不同位置的卡槽卡接，也可调整摆动杆5的角度，以便适应不同的使用需求。

U形块6滑动连接在摆动杆5上，U形块6连接将其定位的定位机构。定位机构包括固定设置(如焊接或一体式锻造连接等)在U形块6底部的顶出块和设置在摆动杆5上的若干插孔，插孔设置为楔形孔，顶出块可与插孔卡接，顶出块的外壁与插孔内壁完全贴合。U形块6的底部设为“凹”字形，摆动杆5设置插孔的一侧设为方形体，U形块6的底部与摆动杆5的方形体的外壁贴合。优选在U形块6的U形凹陷处设置压力传感器，以便检测患者肢体的压力信号，根据压力信号的数值判断患者肢体各处是否放置在肢体支撑机构上。也可在UU形块6上设置绑带，避免患者肢体误动。

本发明的一种优选方案中，护理床1的床板上设有两个通孔，通孔自人体膝盖处延伸至床尾，通孔远离床尾的一侧通过转轴上下摆动铰接有承接板，承接板远离转轴的一侧可与护理床1的床架可拆卸连接，如设置螺钉螺孔连接结构等(且该结构不影响承接板的运动过程)，转轴上固定套接有完全齿轮，完全齿轮上连接有控制其转动的转动机构。转动机构包括电机和不完全齿轮，电机固定安装(如焊接或设置支架连接)在床架上，不完全齿轮与电机的输出轴同轴连接，电机控制不完全齿轮逆时针转动，不完全齿轮可与完全齿轮啮合，转轴的正下方设有竖向的挡板，挡板与承接板间连接有采用记忆材料的弹性件(如海绵、弹性气囊等)。转动机构设置在床板外侧，避免影响床板使用。

使用时，患者的双腿置于护理床1上，患者的小腿位于承接板上，控制承接板位于床尾的一端与护理床1的床架活动连接，承接板受患者小腿的压力作用，而自然下摆。利用转动机构可控制完全齿轮间歇性转动，完全齿轮转动带动转轴同步转动，使得承接板向上摆动一定角度，不完全齿轮不再与完全齿轮啮合，此时完全齿轮不再转动带动承接板摆动，承接板此时仅受患者小腿的压力作用，再次向下动。然后不完全齿轮转动再次与完全齿轮啮合，此时，控制承接板向上摆动，依次往复。弹性件起到对承接板的缓冲作用，避免承接板受患者小腿压力作用下摆时速度过快而造成患者肢体损伤。

本发明的一种优选方案中，急性心肌梗死介入术后护理装置还包括监测机构，监测机构设置在U形块6上，用于采集脉搏信号、温度信号和肢体图像信号，监测机构可包括温度传感器、摄像头、血压计、心率测量仪等。

如图2所示，本发明还提供一种用于本发明所述装置的急性心肌梗死患者并发心力衰竭风险预测系统，包括数据采集单元、数据处理单元、筛选单元及预测单元。

数据采集单元用于获取样本的临床指标参数，临床指标参数包括患者的一般资料(年龄、性别、吸烟史、饮酒史、高血压、糖尿病)、实验室检查(血常规、肾功能、肝功能、电解质、凝血功能)等，见表1。

表1临床指标参数

数据处理单元对临床指标参数进行单因素分析，筛选得到基线特征参数。排除缺失率>30％的指标，采用SPSS 25.0软件对数据进行统计分析，对于数据缺失小于30％的变量用均数进行补充，具体均值填补方法为：获取所有样本的数据的数值并将一个样本的数据作为一个集合，将所有样本的数据中与某一样本的待填充数据同类型的已知数据按照大小顺序排序；对缺失值以外其余类型的数据分别设立权重，若有的数据缺失，则数值取为0；利用聚类算法对样本的其余类型的数据进行聚类；选取与该样本所在簇对应的待填充数据作为填充的数值。

临床指标参数的计量数据中服从正态分布的数据采用X±S表示，组间比较采用t检验。t检验亦称student t检验(Student's t test)，主要用于样本含量较小(例如n<30)，总体标准差σ未知的正态分布。临床指标参数的计量数据中不服从正态分布的数据用M(Q₁～Q₃)表示，并采用Mann-Whitney U检验(曼-惠特尼秩和检验)，Mann-Whitney U检验属于非参数检验的一种，它假设两个样本分别来自除了总体均值以外完全相同的两个总体，目的是检验这两个总体的均值是否有显著的差别。

对临床指标参数中的计数数据采用率和百分比表示，并通过卡方检验，卡方检验也称χ²检验，是一种假设检验方法，检验的基本公式为：

A为实际数，T为根据检验假设推断出来的理论数，其获取的特征参数如表1所示。内部验证采用单因素logistic回归分析，以P<0.05作为纳入多因素分析的标准，获取基线特征参数如表2所示。

表2预测参数

筛选单元利用基线特征参数构建至少一个分析模型，通过分析模型获取预测参数，分析模型采用logistic回归、支持向量机、决策树、随机森林和XGBoost算法之一构建的预测模型。随机抽取70％患者的临床资料作为训练集构建预测模型，其余30％作为测试集进行内部验证，将筛选后的基线特征参数作为输入变量，以是否发生心力衰竭为结局变量，在训练集中建立模型。预测参数包括年龄(age)、B型尿钠肽前体(BNP)、尿酸(UA)、肌酐(CRE)、淋巴细胞(LY)、血红蛋白(HGB)、血小板/淋巴细胞比值(PLR)、中性粒细胞/淋巴细胞比值(NLR)和凝血酶原时间(PT)，如图3所示。

预测单元采集待测者的预测参数，将待测者的预测参数输入分析模型，得出是否发生心力衰竭的预测结果。预测模型输出值范围为[0,1]，如果输出值＞0.5，则预测患者可能发生心力衰竭。预测单元的信号输出端设置在护理床1上，或者与监测机构电性连接。

本发明的一种优选方式中，该预测系统还包括模型评估单元，模型评估单元通过10折交叉验证，获取分析模型的评估参数：灵敏度、特异度、精度及AUC值(ROC曲线下面积)，根据分析模型的评估参数的数值评估分析模型的性能，如表3所示。

表3各模型的性能比较

模型	灵敏度	特异度	AUC值	10折交叉验证后准确率
					GS+LR	0.600	0.830	0.694	0.868
GS+SVM	0.620	0.851	0.702	0.868
					GS+DT	0.600	0.749	0.575	0.941
GS+RF	0.620	0.894	0.748	0.971
					GS+XGboost	0.600	0.885	0.712	0.951

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种急性心肌梗死介入术后护理装置，包括护理床，其特征在于，所述护理床上设置有肢体支撑机构，所述肢体支撑机构包括伸缩杆、支撑杆、摆动杆和至少三个U形块；

2.如权利要求1所述的急性心肌梗死介入术后护理装置，其特征在于，所述护理床的床板的两侧边缘均设有滑槽，所述伸缩机构上固定连接有滑块，所述滑块与滑槽滑动连接，滑块的侧壁与滑槽的侧壁贴合，滑块底部设有螺纹孔，所述螺纹孔螺纹连接有螺钉，所述滑槽的底部设有开口，螺钉自开口外侧伸入滑槽内，伸缩机构固定时，螺钉上的螺帽与床板相抵，滑块与开口底部相抵。

3.如权利要求1所述的急性心肌梗死介入术后护理装置，其特征在于，所述定位机构包括设置在U形块底部的顶出块和设置在摆动杆上的若干插孔，所述插孔设置为楔形孔，顶出块可与插孔卡接。

4.如权利要求3所述的急性心肌梗死介入术后护理装置，其特征在于，所述U形块的底部设为“凹”字形，所述摆动杆设置插孔的一侧设为方形体，U形块的底部与摆动杆的方形体的外壁贴合。

5.如权利要求1所述的急性心肌梗死介入术后护理装置，其特征在于，所述护理床的床板上设有两个通孔，所述通孔自人体膝盖处延伸至床尾，通孔远离床尾的一侧通过转轴上下摆动铰接有承接板，承接板远离转轴的一侧可与护理床的床架可拆卸连接，所述转轴上固定套接有完全齿轮，完全齿轮上连接有控制其转动的转动机构；

6.如权利要求1所述的急性心肌梗死介入术后护理装置，其特征在于，还包括监测机构，所述监测机构设置在U形块上，用于采集脉搏信号、温度信号和肢体图像信号。

7.一种用于权利要求1-6之一所述装置的急性心肌梗死患者并发心力衰竭风险预测系统，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的急性心肌梗死患者并发心力衰竭风险预测系统，其特征在于，所述分析模型采用logistic回归、支持向量机、决策树、随机森林和XGBoost算法之一构建的预测模型。

9.如权利要求7所述的急性心肌梗死患者并发心力衰竭风险预测系统，其特征在于，还包括模型评估单元，模型评估单元通过10折交叉验证，获取分析模型的评估参数：灵敏度、特异度、精度及AUC值(ROC曲线下面积)，根据分析模型的评估参数的数值评估分析模型的性能。

10.如权利要求7所述的急性心肌梗死患者并发心力衰竭风险预测系统，其特征在于，所述预测参数包括年龄、B型尿钠肽前体、尿酸、肌酐、淋巴细胞、血红蛋白、血小板/淋巴细胞比值、中性粒细胞/淋巴细胞比值和凝血酶原时间。