CN115634334A - 一种血液透析数据信息监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种血液透析数据信息监测系统，包括透析模块、透析检测模块、人体监测模块、数据分析模块、数据存储模块，所述透析模块用于对血液进行透析处理，所述透析检测模块用于对血液中透析出的成分进行检测，所述人体监测模块用于对在透析过程中的人体生理参数进行监测，所述分析模块用于对检测的数据进行分析处理，所述数据存储模块用于保存历史检测数据；所述数据分析模块能够对检测成分数据进行分析并得到耦合的检测成分，并将其中一种检测成分变更为预估成分，在后续过程中将不再直接检测预估成分数据而通过公式直接进行计算，在保持信息准确的前提下降低检测成本。
Description
技术领域
本发明涉及透析系统领域，具体涉及一种血液透析数据信息监测系统。
背景技术
血液透析是急慢性肾功能衰竭患者肾脏替代治疗方式之一，它通过将体内血液引流至体外，经一个由无数根空心纤维组成的透析器中，血液与含机体浓度相似的电解质溶液在一根根空心纤维内外，通过弥散、超滤、吸附和对流原理进行物质交换，清除体内的代谢废物、维持电解质和酸碱平衡；同时清除体内过多的水分，并将经过净化的血液回输的整个过程称为血液透析，在透析过程中往往会对成分进行检测，但由于检测成分较多，会产生较大的成本
背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。
现在已经开发出了很多信息监测系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有的监测系统有如公开号为CN110075378B所公开的系统，这些系统一般通过获取血液透析装置运行过程数据，及透析人员生理参数信息，并通过监控显示器进行显示，并将血液透析数据和生理参数信息对应与预设阈值进行比对，当超出阈值时，发出报警提示；确保保证血液透析机及与血液透析机相配合使用的设备运行正常，对人体进行透析数据在合理范围内还对分析处理后无效的血液透析数据以及无效的生理参数信息进行剔除，对血液透析过程中缺失的数据进行配置和插补。但该系统每次透析时需要检测大量的数据，会产生较高的成本。
发明内容
本发明的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种血液透析数据信息监测系统。
本发明采用如下技术方案：
一种血液透析数据信息监测系统，包括透析模块、透析检测模块、人体监测模块、数据分析模块、数据存储模块，所述透析模块用于对血液进行透析处理，所述透析检测模块用于对血液中透析出的成分进行检测，所述人体监测模块用于对在透析过程中的人体生理参数进行监测，所述分析模块用于对检测的数据进行分析处理，所述数据存储模块用于保存历史检测数据；
所述数据分析模块包括计算处理器、临时存储器、通信处理器、信息存储器、指令调度器和筛选处理器，所述计算处理器用于执行计算任务，所述临时存储器用于保存所述计算处理器在计算过程中产生的数据，所述通信处理器用于与外部模块进行数据交互，所述信息存储器用于保存所述计算处理器所需的数据信息，所述指令调度器用于向所述计算处理器发送计算指令，所述筛选处理器用于在所述信息存储器中筛选数据发送给所述计算处理器；
所述透析检测模块检测的数据称为检测成分数据，所述人体监测模块检测的数据称为检测项目数据，所述数据分析模块根据下式计算出预估成分数据：
其中，Pk(i，j)表示第i个检测成分和第j个检测项目相对于第k个预估成分的耦合性，取值为1或0，λij表示第i个检测成分与第j个检测项目的耦合系数，r()为相对化函数，Ai为第i个检测成分数据，Bj为第j个检测项目数据，Ck为第k个预估成分数据；
所述检测成分数据和所述预估成分数据一起构成血液透析的监测信息；
进一步的，所述数据分析模块对两个检测成分与一个检测项目的耦合性进行分析判断，当具有耦合性时，所述数据分析模块将其中一个检测成分转变为预估成分并计算出对应的耦合系数，所述透析检测模块将不再检测已经转变为预估成分的检测成分；
进一步的，所述筛选处理器从历史数据中筛选出m个测试数据组集，所述计算处理器根据下式对每个测试数据组集进行计算处理：
h＝Δ3-(Δ2+α·Δ1)；
其中，Δ1为测试数据组集中检测项目的数值变化幅度，Δ2为测试数据组集中一个检测成分的数值变化幅度，Δ3为测试数据组集中另一检测成分的数值变化幅度，α为影响系数；
h为判断指标，当h为非正数时，该测试数据组集为耦合组集，耦合组集的数量记为n，当
大于耦合比例时，所述测试数据组集中的两个检测成分与检测项目之间具有耦合性，将其中一个检测成分设为预估成分后，对应的Pk(i，j)设置为1；
进一步的，所述计算处理器根据下式计算耦合参数λij：
其中，
为n组耦合组集中检测成分数据的平均值，
为n组耦合组集中预估成分的平均值，
为n组耦合组集中检测项目数据的平均值，n0为和预估成分具有耦合性的检测成分与检测项目配对数量；
进一步的，所述通信处理器接收到所述透析检测模块、所述人体监测模块的数据后，将接收的数据保存至所述信息存储器，当所述信息存储器接收的实时检测数据数据量超过阈值后，向所述指令调度器发送启动信息，所述指令调度器接收启动信息后，根据预设的程序代码将计算指令发送给所述计算处理器，所述计算处理器从所述信息存储器中获取数据并进行计算处理。
本发明所取得的有益效果是：
本系统通过数据分析系统基于大量的历史检测数据对检测成分的耦合性进行分析，当出现耦合的检测成分时，将其中一种检测成分转为预估成分，通过计算来替代直接检测，能够大大地降低需要检测的成分，从而降低检测成本，本系统还根据检测成分与预估成分计算出差异度和稳定度，最终得到一个监测参考值，所述监测参考值能够作为辅助数据用于查看透析数据监测效果。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明整体结构框架示意图；
图2为本发明数据分析模块构成示意图；
图3为本发明血液透析数据分析流程示意图；
图4为本发明检测成分和预估成分关系示意图；
图5为本发明耦合性判断示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
实施例一。
本实施例提供了一种血液透析数据信息监测系统，结合图1，包括透析模块、透析检测模块、人体监测模块、数据分析模块、数据存储模块，所述透析模块用于对血液进行透析处理，所述透析检测模块用于对血液中透析出的成分进行检测，所述人体监测模块用于对在透析过程中的人体生理参数进行监测，所述分析模块用于对检测的数据进行分析处理，所述数据存储模块用于保存历史检测数据；
所述数据分析模块包括计算处理器、临时存储器、通信处理器、信息存储器、指令调度器和筛选处理器，所述计算处理器用于执行计算任务，所述临时存储器用于保存所述计算处理器在计算过程中产生的数据，所述通信处理器用于与外部模块进行数据交互，所述信息存储器用于保存所述计算处理器所需的数据信息，所述指令调度器用于向所述计算处理器发送计算指令，所述筛选处理器用于在所述信息存储器中筛选数据发送给所述计算处理器；
所述透析检测模块检测的数据称为检测成分数据，所述人体监测模块检测的数据称为检测项目数据，所述数据分析模块根据下式计算出预估成分数据：
其中，Pk(i，j)表示第i个检测成分和第j个检测项目相对于第k个预估成分的耦合性，取值为1或0，λij表示第i个检测成分与第j个检测项目的耦合系数，r()为相对化函数，Ai为第i个检测成分数据，Bj为第j个检测项目数据，Ck为第k个预估成分数据；
所述检测成分数据和所述预估成分数据一起构成血液透析的监测信息；
所述数据分析模块对两个检测成分与一个检测项目的耦合性进行分析判断，当具有耦合性时，所述数据分析模块将其中一个检测成分转变为预估成分并计算出对应的耦合系数，所述透析检测模块将不再检测已经转变为预估成分的检测成分；
所述筛选处理器从历史数据中筛选出m个测试数据组集，所述计算处理器根据下式对每个测试数据组集进行计算处理：
h＝Δ3-(Δ2+α·Δ1)；
其中，Δ1为测试数据组集中检测项目的数值变化幅度，Δ2为测试数据组集中一个检测成分的数值变化幅度，Δ3为测试数据组集中另一检测成分的数值变化幅度，α为影响系数；
h为判断指标，当h为非正数时，该测试数据组集为耦合组集，耦合组集的数量记为n，当
大于耦合比例时，所述测试数据组集中的两个检测成分与检测项目之间具有耦合性，将其中一个检测成分设为预估成分后，对应的Pk(i，j)设置为1；
所述计算处理器根据下式计算耦合参数λij：
其中，
为n组耦合组集中检测成分数据的平均值，
为n组耦合组集中预估成分的平均值，
为n组耦合组集中检测项目数据的平均值，n0为和预估成分具有耦合性的检测成分与检测项目配对数量；
所述通信处理器接收到所述透析检测模块、所述人体监测模块的数据后，将接收的数据保存至所述信息存储器，当所述信息存储器接收的实时检测数据数据量超过阈值后，向所述指令调度器发送启动信息，所述指令调度器接收启动信息后，根据预设的程序代码将计算指令发送给所述计算处理器，所述计算处理器从所述信息存储器中获取数据并进行计算处理。
实施例二。
本实施例包含了实施例一中的全部内容，提供了一种血液透析数据信息监测系统，包括透析模块、透析检测模块、人体监测模块、数据分析模块、数据存储模块，所述透析模块用于对血液进行透析处理，所述透析检测模块用于对血液中透析出的成分进行检测，所述人体监测模块用于对在透析过程中的人体生理参数进行监测，所述分析模块用于对检测的数据进行分析处理，所述数据存储模块用于保存历史检测数据；
所述数据存储模块包括原始数据存储区域和二次数据存储区域，所述原始数据存储区域用于存储所述透析检测模块和所述人体监测模块直接检测到的数据，所述二次数据存储区域用于存储所述数据分析模块处理后的数据；
结合图2，所述数据分析模块包括计算处理器、临时存储器、通信处理器、信息存储器、指令调度器和筛选处理器，所述计算处理器用于执行计算任务，所述临时存储器用于存储计算过程中产生的数据，所述通信处理器用于与外部模块进行数据交互，所述信息存储器用于存储身份信息以及所述计算处理器执行计算任务所需的数据信息，所述指令调度器用于存储指令以及控制指令发送的程序代码，所述筛选处理器用于从所述信息存储器中筛选数据；
所述信息存储器能够外接输入设备，通过所述输入设备能够直接将身份信息输入至所述信息存储器中，所述通信处理器根据所述身份信息从所述数据存储模块的原始数据存储区域中获取对应用户的历史数据，然后保存至所述信息存储器中；
所述通信处理器接收到所述透析检测模块、所述人体监测模块的数据后，将接收的数据保存至所述信息存储器，当所述信息存储器接收的实时检测数据数据量超过阈值后，向所述指令调度器发送启动信息，所述指令调度器接收启动信息后，根据预设的程序代码将计算指令发送给所述计算处理器，所述计算处理器从所述信息存储器中获取数据并进行计算处理，然后将最终的分析结果发送给所述信息存储器，所述分析结果仅作为辅助数据而不是直接作为诊断结论；
所述透析检测模块检测到的成分数据用Ai表示，其中，i为检测成分的序号，所述人体监测模块检测到的项目数据用Bj表示，其中，j为检测项目的序号，所述计算处理器根据数据Ai和数据Bj预估出成分数据Ck，其中，k为预估成分的序号，所述检测成分与所述预估成分的区别在于所述检测成分比所述预估成分更方便检测，更方便检测可以指检测更精确、检测成本更低或者检测流程更简易；
所述预估成分数据Ck的计算公式为：
其中，Pk(i，j)表示第i个检测成分和第j个检测项目相对于第k个预估成分的耦合性，取值为1或0，λij表示第i个检测成分与第j个检测项目的耦合系数，r()为相对化函数并能够将检测数据Bj转换成一个无量纲的相对值；
所述计算处理器根据下式计算出差异度Df：
其中，Ai′和C′k为存储在所述二次数据存储区域中与进行血液透析个体具有相同生理参数时的成分数据，所述生理参数包括年龄、性别以及人体监测模块检测的项目数据；
所述计算处理器根据下式计算出稳定度St：
其中，
和
为根据存储在所述原始数据存储区域中进行血液透析个体在相同生理参数下的检测成分与预估成分的平均值，n1为检测成分的数量，n3为预估成分的数量；
所述计算处理器根据下式计算出监测参考值Rf：
Rf＝St·lg(Df+1)；
结合图3，所述监测系统对进行血液透析的个体数据进行分析的过程包括如下步骤：
S1、所述透析检测模块和所述人体监测模块将检测到的数据发送给所述数据分析模块；
S2、所述数据分析模块根据人体监测模块检测到的数据以及输入的身份信息从所述二次数据存储区域中获取对应的数据；
S3、所述数据分析模块根据人体检测模块检测到的数据以及输入的身份信息从所述原始数据存储区域中过去对应的数据；
S4、所述指令调度指令将指令发送给所述计算处理器，所述计算处理器根据指令计算出预估成分数据；
S5、所述指令调度器将指令发送给所述计算处理器，所述计算处理器根据指令计算出差异度；
S6、所述指令调度器将指令发送给所述计算处理器，所述计算处理器根据指令计算出稳定度；
S7、所述指令调度器将指令发送给所述计算处理器，所述计算处理器根据指令计算出监测参考值；
结合图4，在系统使用初期，所述预估成分数据也通过所述透析检测模块检测得到，当得到足够的数据并分析得到耦合性Pk(i，j)以及耦合参数λij后，部分成分数据不再通过所述透析检测模块直接进行检测，这些成分从检测成分转变为预估成分，所述原始数据存储区域中保存的数据不仅包括检测成分数据，也包括预估成分数据；
结合图5，所述耦合性Pk(i，j)和耦合参数λij根据对所述原始数据存储区域中的大量数据进行分析处理得到，所述数据分析模块筛选出测试数据组集，一个测试数据组包括一个检测项目数据和两个检测成分数据，所述测试数据集组满足下述三个条件：
测试数据组集中的检测项目的数值变化幅度在Δ1内；
测试数据组集中的一个检测成分的数值变化幅度在Δ2内；
测试数据组的组数达到数量阈值；
所述数据分析模块计算出另一个检测成分的数值变化幅度Δ3，当Δ3满足下式时，该测试数据组集中为耦合组集：
Δ3≤Δ2+α·Δ1；
其中，α为影响系数；
变化幅度Δ1、Δ2和影响系数α由本领域技术人员根据经验进行设定；
所述数据分析模块获取m个该两个检测成分和该检测项目的测试数据组集，其中n个组集为耦合组集，当
大于耦合比例时，这两个检测成分与该检测项目之间具有耦合性，将其中一个检测成分设为预估成分后，对应的Pk(i，j)设置为1；
所述数据分析模块确定好所有预估成分后，再计算出每个预估成分对应的耦合参数λij；
所述耦合参数λij根据下式进行计算：
其中，
为n组耦合组集中检测成分数据的平均值，
为n组耦合组集中预估成分的平均值，
为n组耦合组集中检测项目数据的平均值，n0为和预估成分具有耦合性的检测成分与检测项目配对数量。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内，此外，随着技术发展其中的元素可以更新的。
Claims (5)
1.一种血液透析数据信息监测系统，其特征在于，包括透析模块、透析检测模块、人体监测模块、数据分析模块、数据存储模块，所述透析模块用于对血液进行透析处理，所述透析检测模块用于对血液中透析出的成分进行检测，所述人体监测模块用于对在透析过程中的人体生理参数进行监测，所述分析模块用于对检测的数据进行分析处理，所述数据存储模块用于保存历史检测数据；
所述数据分析模块包括计算处理器、临时存储器、通信处理器、信息存储器、指令调度器和筛选处理器，所述计算处理器用于执行计算任务，所述临时存储器用于保存所述计算处理器在计算过程中产生的数据，所述通信处理器用于与外部模块进行数据交互，所述信息存储器用于保存所述计算处理器所需的数据信息，所述指令调度器用于向所述计算处理器发送计算指令，所述筛选处理器用于在所述信息存储器中筛选数据发送给所述计算处理器；
所述透析检测模块检测的数据称为检测成分数据，所述人体监测模块检测的数据称为检测项目数据，所述数据分析模块根据下式计算出预估成分数据：
其中，Pk(i，j)表示第i个检测成分和第j个检测项目相对于第k个预估成分的耦合性，取值为1或0，λij表示第i个检测成分与第j个检测项目的耦合系数，r()为相对化函数，Ai为第i个检测成分数据，Bj为第j个检测项目数据，Ck为第k个预估成分数据；
所述检测成分数据和所述预估成分数据一起构成血液透析的监测信息。
2.如权利要求1所述的一种血液透析数据信息监测系统，其特征在于，所述数据分析模块对两个检测成分与一个检测项目的耦合性进行分析判断，当具有耦合性时，所述数据分析模块将其中一个检测成分转变为预估成分并计算出对应的耦合系数，所述透析检测模块将不再检测已经转变为预估成分的检测成分。
3.如权利要求2所述的一种血液透析数据信息监测系统，其特征在于，所述筛选处理器从历史数据中筛选出m个测试数据组集，所述计算处理器根据下式对每个测试数据组集进行计算处理：
h＝Δ3-(Δ2+α·Δ1)；
其中，Δ1为测试数据组集中检测项目的数值变化幅度，Δ2为测试数据组集中一个检测成分的数值变化幅度，Δ3为测试数据组集中另一检测成分的数值变化幅度，α为影响系数；
h为判断指标，当h为非正数时，该测试数据组集为耦合组集，耦合组集的数量记为n，当
大于耦合比例时，所述测试数据组集中的两个检测成分与检测项目之间具有耦合性，将其中一个检测成分设为预估成分后，对应的Pk(i，j)设置为1。
4.如权利要求3所述的一种血液透析数据信息监测系统，其特征在于，所述计算处理器根据下式计算耦合参数λij：
其中，
为n组耦合组集中检测成分数据的平均值，
为n组耦合组集中预估成分的平均值，
为n组耦合组集中检测项目数据的平均值，n0为和预估成分具有耦合性的检测成分与检测项目配对数量。
5.如权利要求4所述的一种血液透析数据信息监测系统，其特征在于，所述通信处理器接收到所述透析检测模块、所述人体监测模块的数据后，将接收的数据保存至所述信息存储器，当所述信息存储器接收的实时检测数据数据量超过阈值后，向所述指令调度器发送启动信息，所述指令调度器接收启动信息后，根据预设的程序代码将计算指令发送给所述计算处理器，所述计算处理器从所述信息存储器中获取数据并进行计算处理。
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2022
- 2022-10-20 CN CN202211288907.3A patent/CN115634334B/zh active Active
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Also Published As
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