CN116327130A - 一种用于压力性损伤的表皮下水分测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于压力性损伤的表皮下水分测量装置，包括：与皮肤接触的至少两个水分监测探头；电信号组件，用于在至少两个水分监测探头之间提供信号，并测量至少两个水分监测探头之间的电压或电流；以及处理模块，基于电信号组件测量的电压或电流与水分含量值之间的关系来判断患者表皮下水分值，其中，处理模块还被配置为：计算至少两个水分监测探头之间的介电常数；基于所计算的介电常数和提供的信号的频率确定患者表皮下水分值。本发明目的在于通过表皮下水分与患者压力性损伤的关系，并且基于患者的个体特征和所处环境特征，调整临床环境下表皮下水分的阈值以判断早期组织损伤程度和筛选需要进行防护工作的患者。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于压力性损伤的表皮下水分测量装置。
背景技术
压力性损伤是患者在意外情况或医疗器械下的皮肤和/或软组织的局部损伤，是由于局部组织长期受压，引起血液循环障碍以及营养缺乏而导致的局部组织溃烂、坏死。例如仰卧患者的体重对背部皮肤表面产生的压力。在存在糖尿病引起的神经病变和其他损伤(例如外周组织变弱)的情况下，即使间歇性受到中等水平的压力也会导致溃疡的发生，例如足部溃疡。
压力性损伤风险评估包括患者受压部位皮肤水肿情况，然而，目前主要依靠医护人员肉眼评估，尚无用于测量压力性损伤的表皮下水分/水肿测量装置，尚无客观的评估方法，肉眼主观评估容易导致评估偏差，影响对早期压力性损伤发生的预测诊断。而研究显示表皮下水分可更有效、更客观的预测早期压力性损伤的发生。2019版压力性损伤的预防与治疗临床实践指南也推荐使用表皮下水分/水肿测量装置作为常规临床皮肤评估的辅助手段。
现有技术常采用表面电容评估表皮下水分(SEM)或表皮和真皮组织中的水分，但是缺失具体的评估体系，包括基于患者的个体特征进行评估调整，基于不同地区环境特性进行表皮下水分评估的区别性设置。
中国专利CN 109890273B公开了一种水肿的测量，提供了用于测量表皮下部水分的装置和方法，以向临床医生提供涉及与细胞外液的积累或消耗相关的身体病症和疾病相关的信息。
中国专利CN 103271739B公开了一种皮肤水分的测量方法及装置，涉及一种借助生物电阻抗谱实现皮肤水分测量的方法及装置。本发明通过与人体皮肤接触的电极，测量皮肤在多个频率点处的电阻抗值，将测量结果换算为复数阻抗谱曲线图，并在仪器的显示屏上给出显示。根据阻抗谱曲线的平滑情况，给出核心参数，并依据此计算相应的皮肤水分含量。该方法可将电阻抗谱曲线、以及计算所得的皮肤水分含量同时提供给使用者。该专利将皮肤水分含量的测量范围拓展到皮肤比较干燥的情况，并且给出的结果更加直观可信。
但是上述两个专利的缺陷均在于：对于患者表皮下水分值的判断过程仅通过两个电极间的电特性信息得出，为针对患者的不同体征、所处环境改变以及肤色情况进行调整，导致其风险判断存在较大误差，难以用于临床环境。
此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明提供了一种用于压力性损伤的表皮下水分测量装置，包括：水分监测探头，位于所述装置前端并与皮肤接触；电信号组件，用于在至少两个所述水分监测探头之间提供频率可变的信号，并测量至少两个所述水分监测探头之间的电压或电流；处理模块，基于所述电信号组件测量的电压或电流与水分含量值之间的关系来计算患者表皮下水分值。所述处理模块还被配置为：基于所述电信号组件测量的电压或电流计算患者表皮的电容量，基于计算的所述电容量获取至少两个所述水分监测探头之间的介电常数曲线；基于所计算的介电常数曲线和所述电信号组件提供的信号的频率确定患者表皮下水分值。本发明涉及一种表皮下水分/水肿测量装置，特别是涉及一种压力性损伤的表皮下水分/水肿测量装置，其目的在于通过表皮下水分与患者压力性损伤的关系，并且基于患者的个体特征和所处环境特征，调整临床环境下表皮下水分的阈值以判断早期组织损伤程度和筛选需要进行防护工作的患者。
根据一种优选的实施方式，在所述处理模块获取介电常数曲线的情况下，所述处理模块被配置为：将所计算的介电常数曲线的分布与至少一个预设曲线进行比较，以识别所述介电常数曲线是否与预设曲线相符；将所述介电常数曲线中的若干个介电常数拟合至所述预设曲线以确定表皮下水分值；其中，所述预设曲线是指用于描述表皮介电常数随所述电信号组件提供的信号频率变化的曲线。通过预设曲线与介电常数分布的拟合比较，能够更为准确确定患者表皮下水分值。
根据一种优选的实施方式，在所述处理模块获取所述表皮下水分值的情况下，所述处理模块被配置为：对所述表皮下水分值进行获取并且作为第一皮下数据；基于患者病历信息获取第二皮下数据；对所述第二皮下数据进行分类以获取造成所述表皮下水分值波动的若干个第一变量；基于回归模型对所述第二皮下数据中的若干个所述第一变量进行回归以获取若干个所述第一变量与表皮下水分值之间的关于趋向关系的第一修正值；基于所述第一修正值对所述第一皮下数据进行修正以形成第三皮下数据，并对所述第三皮下数据进行建模以生成第一压力性损伤风险评估模型。
由于压力性损伤风险评估和患者个体特征变量之间存在非线性关系，或者患者个体特征变量对于表皮下水分值存在干扰关系。因此，通过监测出患者表皮下水分值并不能准确表征患者的压力性损伤风险，为解决患者个体特征变量的多元性问题，本发明对第一变量进行回归预测，以筛选出影响患者表皮下水分值的患者个体特征，进而使得当患者个体特征存在干扰时，能够全面判断与压力性损伤有关的表皮下水分值变化。然后基于多元逻辑回归模型对第一变量进行建模，从而得到第一变量的趋向关系，即患者个体特征与表皮下水分值的关系，并以此对经过第一变量修正后的第三皮下数据进行建模，从而得到排除了第一变量后的对表皮下水分值的第一压力性损伤风险评估模型。
根据一种优选的实施方式，所述处理模块被配置为：在将若干个所述第一压力性损伤风险评估模型进行分类以生成若干个第二变量的情况下，通过若干个所述第一压力性损伤风险评估模型交错验证以获取表示所述表皮下水分值与第二变量关系的第二修正值；基于所述第二修正值对临床环境下的第一压力性损伤风险评估模型进行修正以形成第二压力性损伤风险评估模型。通过第三皮下数据生成若干个第一压力性损伤风险评估模型，而若干个第一压力性损伤风险评估模型适用于不同患者个体特征的第三皮下数据。但是由此忽略了外界因素所带来的改变。在实际的临床环境中，未经过交错验证的第一压力性损伤风险评估模型无法保证其未受到外界影响因素的影响，存在适用面较低、稳定性较差的问题。本发明再次通过对第一压力性损伤风险评估模型进行分类得到表征其环境特征的第二变量和第二修正值。通过第二修正值对第一压力性损伤风险评估模型进行修正得到第二压力性损伤风险评估模型中，由于环境特征导致的表皮下水分值异常进行修正，减小环境特征对表皮下水分值的影响，而进一步影响对患者的早期压力性损伤的判断。
根据一种优选的实施方式，所述处理模块按照如下方式获取所述第二皮下数据：筛选患者病历信息中患者当前身体情况，对发生压力性损伤的患者病历信息进行择出；获取发生压力性损伤的患者病历信息中康复的时间信息；排除时间信息大于时间阈值的发生压力性损伤且康复的患者病历信息，从而得到所述第二皮下数据。本发明将第二变量纳入表皮下水分值压力性损伤判断中。对于第一压力性损伤风险评估模型中的不同环境下的患者，将变量计算其中。通过第二修正值评估环境特征与表皮下水分值的关系，进而获取准确度更高的第二压力性损伤风险评估模型。
根据一种优选的实施方式，所述处理模块按照如下方式基于第一修正值对第一皮下数据进行修正：基于每一第一变量和对应表皮下水分变化情况构建趋向关系数据库；获取所述第一修正值大于修正阈值的若干个第一变量组；基于趋向关系数据库计算所述第一变量组对应的表皮下水分标准值。
根据一种优选的实施方式，所述处理模块将包含所述第一变量组和与第一变量组对应的表皮下水分标准值的第一变量作为被选取的第一变量；所述处理模块选取包含所述被选取的第一变量的第一皮下数据作为所述第三皮下数据。通过第一修正值对第一皮下数据进行修正得到第三皮下数据相对于将第一皮下数据中，由于患者个体特征导致的表皮下水分值异常进行修正，减小患者个体特征对表皮下水分值的影响，而进一步影响对患者的早期压力性损伤的判断，使得构建的第一压力性损伤风险评估模型能够广泛用于若干个不同体征的患者中。
根据一种优选的实施方式，所述处理模块配置为：以第二皮下数据中的第一变量为自变量且第一变量与表皮下水分标准值之间是否趋向为因变量建立回归模型；基于回归模型获取若干个第一变量和表皮下水分标准值之间的趋向关系。上述趋向关系是指第一变量是否与表皮下水分标准值相关联或影响，并且包括第一变量中病情发展程度对表皮下水分标准值数值上的影响。
根据一种优选的实施方式，所述装置还包括：图像采集模块，用于采集患者的图像信息，其中，图像采集模块配置为：以采集角度不同的方式采集患者躯体的图像信息，并且发送至所述处理模块，其中，所述采集角度不同是指所述图像采集模块采集患者躯体上的若干个部位的图像。本发明通过预先使用的表皮下水分值的检测，以得出压力性损伤风险评估模型，并且用于关联患者本身肤色，得到当前肤色所对应的表皮下水分值。该肤色所对应的表皮下水分值作为用于发现压力损伤的肤色数据。当图像采集模块检测到的图像信息中，其肤色发生较大变化，说明其表皮下水分值同样发生变化，由此判断出患者的压力性损伤程度。
根据一种优选的实施方式，在所述处理模块获取所述图像信息的情况下，所述处理模块配置为：基于所获取的图像信息对其进行视觉评估以获取患者个体的肤色定义；基于与该患者对应的压力性损伤风险评估模型关联肤色定义以获取用于发现压力损伤的肤色数据；基于肤色数据实时观测患者的压力性损伤程度；其中，所述肤色定义是指患者个体的肤色特征。采用水分检测装置进行患者表皮下水分测量也需要用户进行高频率使用，对于医护人员而言，不可能长时间高频率对某一患者进行表皮下水分检测。由此，本发明通过检测到的表皮下水分值结合患者本身的肤色特征，将表皮下水分检测转换为图像获取，从而通过图像采集模块不间断地判断患者压力性损伤程度，弥补水分检测所具有的检测间隙，防止患者压力性损伤进一步严重。
附图说明
图1是本发明提供的一种优选实施方式的一种表皮下水分测量装置的简化模块连接关系示意图；
图2是本发明提供的一种优选实施方式的一种表皮下水分测量装置的简化结构示意图。
附图标记列表
1：水分监测探头；2：电信号组件；3：显示模块；4：处理模块；5：通信模块；6：存储模块。
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明。
实施例1
现有技术中，针对压力性组织损伤的判断依赖于可见组织损伤评估和皮表变色程度判断。早期(1期)压力性组织损伤通过完整皮肤上的不可褪色红斑来进行检测识别。2期压力性组织损伤表现为部分厚度的皮肤损伤，暴露其真皮组织。3期和4期压力性组织损伤涉及可见的真皮全层损伤，皮肤溃烂而出现深部组织损伤，表现为充满血液的水疱或栗色/紫色皮肤变色。上述的早期(1期)压力性组织损伤检测评估完全依赖于对皮肤变色的观测，对此，现有技术提出通过建立有力的判断指标来准确评估皮肤变色程度。
对于肤色较浅的患者个体，对于皮肤变色程度的评估是较为可靠的。但是在肤色较深的群体中，无法检测到肤色变化。因此，在通过视觉评估皮肤变色程度，由此判断压力性组织损伤程度之前，需要以非视觉的方法进行评估并且提醒临床医生。
压力性损伤风险评估包括患者受压部位皮肤水肿情况，然而，目前主要依靠医护人员肉眼评估，尚无用于测量压力性损伤的表皮下水分/水肿测量装置，尚无客观的评估方法，肉眼主观评估容易导致评估偏差，影响对早期压力性损伤发生的预测诊断。而研究显示表皮下水分可更有效、更客观的预测早期压力性损伤的发生。2019版压力性损伤的预防与治疗临床实践指南也推荐使用表皮下水分/水肿测量装置作为常规临床皮肤评估的辅助手段。现有技术常采用表面电容评估表皮下水分(SEM)或表皮和真皮组织中的水分，但是缺失具体的评估体系，包括基于患者的个体特征进行评估调整，基于不同地区环境特性进行表皮下水分评估的区别性设置。例如，处于湿度较高区域和/或患有部分炎症的患者期表皮下水分更高。
因此，如何检测早期压力性的组织损伤，对于干预患者状态以挽救患者组织，降低发病率和死亡率，是非常重要的技术措施。
本发明涉及一种表皮下水分/水肿测量装置，特别是涉及一种压力性损伤的表皮下水分/水肿测量装置，其目的在于通过表皮下水分与患者压力性损伤的关系，并且基于患者的个体特征和所处环境特征，调整临床环境下表皮下水分的阈值以判断早期组织损伤程度和筛选需要进行防护工作的患者。参见图1，装置包括处理模块4、存储模块6和通信模块5。
优选地，处理模块4可采用通用中央处理器CPU(Central ProcessingUnit)、应用专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、微处理器或者一个或多个集成电路等构件执行相关指令或程序以实现本发明的技术方案。
优选地，存储模块6可采用只读存储器ROM(Read Only Memory)、随机存取存储器RAM(Random Access Memory)、静态存储设备、动态存储设备等形式实现。
优选地，通信模块5用于接入网络和连接设备。设备可以是传感器、存储器、移动设备以及存储有病历数据的设备等。通信模块5可以通过有线和/或无线的方式与评价数据库连接。评价数据库可以是医院存储的关于皮肤视觉评估和表皮下水分/水肿评估的标准阈值数据等。数据库能够设置于服务器内。通信模块5可以通过有线和/或无线的方式接入互联网、物联网、移动网络、以太网等网络。通信模块5可以是以太网的RJ-45接口、细同轴电缆的BNC接口、粗同轴电缆AUI接口、等。通信模块5还可以是Wi-Fi模块、蓝牙模块、Zigbee模块等。优选地，通信模块5还可以是BNC接口、FDDI接口、ATM接口、Wi-Fi模块、蓝牙模块、Zigbee模块中的一种或多种的组合。
根据一种优选的实施方式，装置包括水分监测模块。水分监测模块包括电信号组件2和至少两个水分监测探头1。电信号组件2被配置为以一定频率在至少两个水分监测探头1生成电信号。电信号组件2测量至少两个水分监测探头1之间的介电常数，并且基于测量的介电常数和电信号频率来确定患者表皮下水分值。优选地，至少两个水分监测探头1中的一个被配置为发送电信号的有源电极以及一个被配置为对应的接收电极。接收电极接收从至少一个有源电极发射的电信号。皮肤的介电常数与水分有关。本发明基于所测量的介电常数和电信号的频率来确定患者表皮下水分，实现水分值的更精确的测量。优选地，电信号组件2可以被配置为生成频率脉冲。频率脉冲可以例如是固定频率脉冲或可变频率脉冲。例如低电压脉冲或射频脉冲。电信号组件2还能够提供频率50KHz以下的方波信号。优选地，至少两个水分监测探头1与患者的待测表皮接触后，使得待测表皮电连接至RC充放电回路中。电信号组件2测量可以测量至少两个水分监测探头1之间的电压。优选地，电信号组件2还能够测量流过由至少两个水分监测探头1和患者表皮形成的电路的电流。优选地，处理模块4通过测量的电压或电流与水分含量值之间的关系来判断患者水分值。优选地，上述关系能够包括历史关系。例如可以使用校准曲线或表格将由电信号组件2测量的介电常数转换为水分值。优选地，处理模块4通过测量的电流来计算两个水分监测探头1之间的介电常数。优选地，水分监测模块还能包括放大元件。例如射频放大器以放大采集到的电压值。优选地，装置还包括显示模块3。在两个水分监测探头1之间的介电常数可以被显示在显示模块3上。该显示模块3能够被校准，使得显示模块3显示患者表皮下水分值。
根据一种优选的实施方式，电信号组件2能够在处理模块4控制下生成期望频率、电压和/或持续时间的脉冲。电信号组件2的介电常数的可以发送至处理模块4进行后续处理和/或输出。优选地，显示模块3能够用于向用户提供由本实施例的方法产生的水分值。例如，向医务人员、皮肤科医生、家庭用户或本装置的任何其他用户提供。应当理解的是，本发明仅示出了完成水分值监测和输出所需的组件，而在实际应用中，本发明的装置还能够包括额外于实施例中的其余组件。例如，装置还可以包括用于为其供电的电池或其余电源。装置还可以包括通信接口、输入输出接口，以连接开关、键盘、鼠标、触摸屏等图形用户界面或其余视觉呈现组件、音频组件、触觉反馈组件等。
根据一种优选的实施方式，处理模块4被配置为将所测量的介电常数曲线与至少一个预设曲线进行比较。该预设曲线能够是用于描述表皮介电常数曲线随频率变化的方式。处理模块4基于测量的介电常数曲线与射频信号频率的比较来确定患者表皮下水分值。具体地，处理模块4将所测量的介电常数曲线的分布与至少一个预设曲线的关联形状进行比较。例如，将介电常数的幅度、斜率、一阶导数或二阶导数进行比较，以识别该介电常数是否与预设曲线相符。处理模块4将若干个介电常数拟合至已知预设曲线，从而更准确确定患者表皮下水分值。需要说明的是，由于电信号组件2测量的电压和/或电流是连续变化曲线，由此计算出的介电常数也为相应的连续变化的曲线。
根据一种优选的实施方式，处理模块4配置为按照如下步骤构建压力性损伤风险评估模型：对表皮下水分值进行获取并且作为第一皮下数据；基于患者病历信息获取第二皮下数据；对第二皮下数据进行分类以获取造成水分值波动的若干个第一变量；基于回归模型对第二皮下数据中的若干个第一变量进行回归以获取若干个第一变量与表皮下水分值之间的关于趋向关系的第一修正值；基于第一修正值对第一皮下数据进行修正以形成第三皮下数据，并对第三皮下数据进行建模以生成第一压力性损伤风险评估模型。本发明中的第一压力性损伤风险评估模型、第二压力性损伤风险评估模型乃至更多压力性损伤风险评估模型均能够采用广义线性模型(至少包括泊松回归、线性回归、逻辑回归)、时间序列模型、灰色系统理论、人工神经网络、马尔科夫方法中的一种或多种进行模型的构建。
由于压力性损伤风险评估和患者个体特征变量之间存在非线性关系，或者患者个体特征变量对于表皮下水分值存在干扰关系。因此，通过监测出患者表皮下水分值并不能准确表征患者的压力性损伤风险，为解决患者个体特征变量的多元性问题，本发明对第一变量进行回归预测，以筛选出影响患者表皮下水分值的患者个体特征，进而使得当患者个体特征存在干扰时，能够全面判断与压力性损伤有关的表皮下水分值变化。然后基于多元逻辑回归模型对第一变量进行建模，从而得到第一变量的趋向关系，即患者个体特征与表皮下水分值的关系，并以此对经过第一变量修正后的第三皮下数据进行建模，从而得到排除了第一变量后的对表皮下水分值的第一压力性损伤风险评估模型。上述第一变量能够代表患者的个体体征。筛选是指从所有患者病历信息中，主要筛选出患者当前身体情况作为与皮下水分值相关的第一变量，若没有压力性损伤则不讨论其损伤，没有压力性损伤其表皮下水分值不会发生变化。本发明主要解决对于压力性损伤患者的损伤部位缺乏损伤程度的精准评估方法和装置的问题。
其达成的有益效果在于：
通过第一修正值对第一皮下数据进行修正得到第三皮下数据相对于将第一皮下数据中，由于患者个体特征导致的表皮下水分值异常进行修正，减小患者个体特征对表皮下水分值的影响，而进一步影响对患者的早期压力性损伤的判断，使得构建的第一压力性损伤风险评估模型能够广泛用于若干个不同体征的患者中。
具体地，由于第一皮下数据中仅包含了患者的表皮下水分值，而对其中的不同体征患者，包括压力性损伤患者和非压力性损伤患者未进行区分。而针对压力性损伤患者而言，存在多种压力性损伤类型，例如由于长时间卧床产生的压力性损伤患者，再例如手术完成后的压力性损伤患者，又例如糖尿病足的压力性损伤患者。因此，对第二皮下数据进行回归预测，将第一变量(即患者个体体征)纳入表皮下水分值压力性损伤判断中。对于第一皮下数据中的不同体征患者，将变量计算其中。通过第一变量之间的趋向关系得到第一修正值。通过第一修正值评估患者的个体体征与表皮下水分值的关系，进而获取影响患者表皮下水分值的特定第一变量，由此得到第三皮下数据。此时，第三皮下数据表征在该个体特征影响下的患者所需的正常表皮下水分值以及所测量的表皮下水分值，减少了第一变量带来的干扰，由此建立的第一压力性损伤风险评估模型更为准确高效。上述第一变量例如是患者的皮肤状况。诸如特应性皮炎使得患者皮肤水合水平下降，反映皮肤的保水能力下降、增加的经皮水分流失，导致该类患者的表皮下水分值本身较低。在该个体特征影响下，患者表皮下水分值不适用于标准阈值。相同的个体特征例如是银屑病、湿疹、寻常型鱼鳞病等。银屑病的水合水平会降低约70％，属于显著降低。而湿疹导致的水损失会下降5％～8％。寻常型鱼鳞病的水合水平会降低约60％。其他个体特征还例如是寻常痤疮、接触性皮炎以及过敏等。该第一变量还能够是患者的年龄、皮肤老化过程等。上述患者病历信息是指患者的历史病症、既往史、手术史以及当前相关个体体征。
优选地，处理模块4配置为：在将若干个第一压力性损伤风险评估模型进行分类以生成若干个第二变量的情况下，通过若干个第一压力性损伤风险评估模型交错验证以获取表示表皮下水分值与第二变量关系的第二修正值；基于第二修正值对第一压力性损伤风险评估模型进行修正以形成第二压力性损伤风险评估模型。上述若干个第一压力性损伤风险评估模型至少按照患者所处环境中的温湿度情况进行分类，从而得到第一压力性损伤风险评估模型与不同温湿度的关系，即若干个第二变量。上述分类过程在于通过患者所处环境中不同温湿度对患者皮下水分值的影响进行分类。上述交错验证用于调整第二变量的个数和第二修正值，以在提高压力性损伤风险评估模型稳定程度的基础上，进一步提高第二变量表征第二压力性损伤风险评估模型的准确度。交错验证即将若干个第一压力性损伤风险评估模型在同一环境下进行交叉对比，以剔除无关变量对皮下水分值的干扰，保障第二压力性损伤风险评估模型有抵御其他无关变量的能力。
通过本发明上述实施方式，其有益效果在于：
通过第三皮下数据生成若干个第一压力性损伤风险评估模型，而若干个第一压力性损伤风险评估模型适用于不同患者个体特征的第三皮下数据。但是由此忽略了外界因素所带来的改变。在实际的临床环境中，未经过交错验证的第一压力性损伤风险评估模型无法保证其未受到外界影响因素的影响，存在适用面较低、稳定性较差的问题。
本发明再次通过对第一压力性损伤风险评估模型进行分类得到表征其环境特征的第二变量和第二修正值。第二修正值表示其在第一压力性损伤风险评估模型中与环境特征相关的程度。第二修正值修正若干个第一压力性损伤风险评估模型。在临床环境下可根据第二变量的第二修正值来得到更准确的第二压力性损伤风险评估模型。通过第二修正值对第一压力性损伤风险评估模型进行修正得到第二压力性损伤风险评估模型中，由于环境特征导致的表皮下水分值异常进行修正，减小环境特征对表皮下水分值的影响，而进一步影响对患者的早期压力性损伤的判断。需要说明的是，第二修正值是变化的，针对每一个第一压力性损伤风险评估模型，通过变化的修正值评估环境特征与表皮下水分值的关系，每一第一压力性损伤风险评估模型具有不同的第二变量，而第二变量决定第二修正值的选择。上述若干个第一压力性损伤风险评估模型是存储的数据库中形成的模型。第二修正值用于临床环境下第一压力性损伤风险评估模型的修正而形成第二压力性损伤风险评估模型具体地，由于第一压力性损伤风险评估模型仅考虑了内在因素对患者表皮下水分值的影响，而对于不同环境下的患者来说，存在多种环境影响。例如，长时间生活在温湿度较高环境中的患者相较于普通患者具有更高的表皮下水分值，该表皮下水分值较高并非表明其压力性损伤部位水肿，而可能是由于处于该环境下的正常体征。因此，本发明将第二变量(即环境特征)纳入表皮下水分值压力性损伤判断中。对于第一压力性损伤风险评估模型中的不同环境下的患者，将变量计算其中。通过第二修正值评估环境特征与表皮下水分值的关系，进而获取准确度更高的第二压力性损伤风险评估模型。
需要说明的是，第二变量是指环境特征。上述环境特征例如是患者长时间生活的外界环境。即炎热潮湿环境下的患者其自身的表皮下水分值较高。以经纬度为标准，越靠近北回归线，其干旱热带环境导致于此居住的患者自身表皮下水分值较低。再例如，检测环境发生突变(发生暴雨等)的情况下，导致环境内的温湿度骤降，使得患者表皮下水分值由此发生改变。当患者皮肤暴露在空气相对湿度低于30％的环境中30分钟后，其表皮下水分值会明显减少。尤其是在干燥环境下，其表皮下含水量会大幅减小。再例如，冬季气候干燥，使得患者皮肤处于干燥缺水状态，而夏季气候潮湿，使得患者皮肤含水量较多。
根据一种优选的实施方式，处理模块4被配置为通过第三方机构的病历数据库获取患者病历信息。第三方机构能够是医院、医疗中心、诊所或其余存储患者病历的相关机构。优选地，处理模块4通过通信模块5向第三方机构的病历数据库请求获取患者病历信息。患者病历信息能够临时或永久存储于存储模块6中。优选地，处理模块4对所获取的患者病历信息进行处理。
优选地，处理模块4配置为按照如下方式对患者病历信息进行处理：筛选患者病历信息中患者当前身体情况，对发生压力性损伤的患者病历信息进行择出；获取发生压力性损伤的患者病历信息中康复的时间信息；排除时间信息大于时间阈值的发生压力性损伤且康复的患者病历信息，从而得到第二皮下数据。优选地，筛选患者病历信息中患者当前身体情况并且择出发生压力性损伤的患者病历信息能够将患者个体体征与压力性损伤的发生相对应。时间信息为发生压力性损伤后又康复的时间。时间阈值能够基于需求设定，例如设置为24小时。为确保信息的准确性，应当考虑时间对其的影响。例如排除患者在康复后24小时内的表皮下水分值变化情况。由此，获取的第二皮下数据反映了在不同患者个体体征下的发生压力性损伤或发生压力性损伤的刚刚康复的患者病历信息。
如此处理信息的优势在于：
能够择出已发生压力性损伤的患者和康复某一时间段内的压力性损伤患者，由此确保患者个体特征和表皮下水分值对应的准确性。尤其是对于医疗体系中繁复的数据库，通过该筛选方式能够快速判断出所需的患者病历信息，简化处理模块的分析过程，快速建立压力性损伤风险评估模型。
优选地，处理模块4配置为：将第二皮下数据进行数值表达。优选地，处理模块4将数值表达的第二皮下数据进行量纲归一化处理。由于患者个体特征的表达可能不是数值，需要将该类信息转换为模型能够判断的数值。例如，采用2进制或十进制表达。优选地，第一变量、第二变量或者其余参数均能用上述方法进行数值表达。例如，在具体某一项特征时，0表示没有，1表示有。
优选地，第一变量为患者的个体特征。第一变量可以包括性别、年龄、肥胖程度、手术状况、患病类型和皮肤特征等多种变量。优选地，处理模块4配置为：以第二皮下数据中的第一变量为自变量且第一变量与表皮下水分标准值之间是否趋向为因变量建立回归模型。基于回归模型获取若干个第一变量和表皮下水分标准值之间的趋向关系。上述趋向关系是指第一变量是否与表皮下水分标准值相关联或影响，并且包括第一变量中病情发展程度对表皮下水分标准值数值上的影响。优选地，选取第一变量，基于回归模型计算该第一变量与表皮下水分标准值的趋向关系。优选地，趋向关系表示第一变量是否导致表皮下水分标准值的改变。或者，趋向关系表示第一变量导致表皮下水分标准值发生了某一量化程度的改变。优选地，第一修正值为第一变量产生表皮下水分标准值改变的数值。在使用回归模型的情况下，第一修正值为回归模型基于评价数据库计算得到的标准数值。
采用标准数值能够直观体现患者个体体征与表皮下水分之间的关系，能够便于患者压力性损伤程度的判断，通过数值之间的对比即实现风险的初步判断，简化判断过程，并且数值化的处理还便于处理模块和模型的使用，字符类数据难以提供计算上的便捷性。
优选地，处理模块4配置按照如下方式基于第一修正值对第一皮下数据进行修正以形成第三皮下数据：基于每一第一变量和对应表皮下水分变化情况构建趋向关系数据库；获取第一修正值大于修正阈值的若干个第一变量组；基于趋向关系数据库计算该第一变量组对应的表皮下水分标准值。本发明的修正过程使得经由患者表皮下水分建立的压力性损伤风险评估模型考虑到了患者个体特征带来的干扰。若不进行该修正，在患者患有皮炎等类似皮肤疾病时，其监测出的表皮下水分不能正确反映患者的压力性损伤程度，容易出现误诊等情况，延误患者的治疗时机。
处理模块4将包含该第一变量组和与第一变量组对应的表皮下水分标准值的第一变量作为被选取的第一变量。处理模块4选取包含该被选取的第一变量的第一皮下数据作为第三皮下数据。优选地，处理模块4配置为基于第一皮下数据选取包含该第一变量组和对应表皮下水分标准值的数据作为第三皮下数据。上述修正阈值能够选择靠近零的数值。该修正阈值也能够由获取到的第一修正值进行设置。优选地，修正阈值可以是小于第一修正值平均值在1O％～30％之间的任一数值。需要说明的是，第二变量和第二修正值也能够通过上述实施方式进行相同或近似的计算，以获取第二压力性损伤风险评估模型。优选地，压力性损伤风险评估模型能够是复合型的，即该模型中能够具有若干个第一变量、第二变量和第三变量等。压力性损伤风险评估模型具有纳入新变量的提升能力。优选地，处理模块4配置为：将第二压力性损伤风险评估模型进行分类生成若干个第三变量。优选地，通过若干个第三变量获取表示表皮下水分值与第三变量关系的第三修正值。优选地，基于第三修正值对第二压力性损伤风险评估模型进行修正以形成第三压力性损伤风险评估模型。本发明进行多次修正的优势在于：能够通过纳入的多方面变量对最终所获取的压力性损伤风险评估模型进行准确性修正，使其适用于不同体征、所处环境不同的患者的压力性损伤评估。具有的多次纳入新变量的能力使得本发明的压力性损伤风险评估模型在不断完成，而更有利于患者早期压力性损伤程度的判断。
由此，本发明的压力性损伤风险评估模型具有纳入多种变量以准确判断患者早期压力性损伤程度的能力。本发明为基于患者压力性损伤部位的皮肤水分值去评估压力性损伤程度提供客观依据。
根据一种优选的实施方式，装置还包括图像采集模块。图像采集模块用于采集对患者的图像信息以用于视觉评估。图像采集模块配置为：以采集角度不同的方式采集患者躯体的图像信息，并且发送至处理模块4。优选地，采集角度不同是指图像所采集的具体位置不同。优选地，在本发明中选取七个部位进行采集图像，包括骶骨、左右臀部、坐骨粗隆和左右脚跟。之所以选取上述七个部位进行图像采集，是为了保证视觉皮肤评估的一致性，防止患者某一部位出现压疮或其余损伤而出现肤色异常。上述七个部位为可靠性系数最高的皮肤评估区域。优选地，处理模块4配置为：基于所获取的图像信息对其进行视觉评估以获取患者个体的肤色定义；基于与该患者对应的压力性损伤风险评估模型关联肤色定义以获取用于发现压力损伤的肤色数据；基于肤色数据实时观测患者的压力性损伤程度。
上述肤色定义是指：不同患者个体所本身的肤色特征。肤色较深的患者其发生压力性损伤时，外表难以进行观测。常规肤色观测中，红斑被定义为轻度、中度或重度变色。最小的轻度变色为皮肤呈粉红色或轻微发红。中度变色为皮肤呈中度亮红色。重度变色为皮肤呈深红色至紫色。但是不同患者个体本身的肤色特征不同，导致难以通过统一的标准进行压力性损伤程度的判断。本发明通过预先使用的表皮下水分值的检测，以得出压力性损伤风险评估模型，并且用于关联患者本身肤色，得到当前肤色所对应的表皮下水分值。该肤色所对应的表皮下水分值作为用于发现压力损伤的肤色数据。当图像采集模块检测到的图像信息中，其肤色发生较大变化，说明其表皮下水分值同样发生变化，由此判断出患者的压力性损伤程度。即使采用水分检测装置进行患者表皮下水分测量也需要用户进行高频率使用，对于医护人员而言，不可能长时间高频率对某一患者进行表皮下水分检测。由此，本发明通过检测到的表皮下水分值结合患者本身的肤色特征，将表皮下水分检测转换为图像获取，从而通过图像采集模块不间断地判断患者压力性损伤程度，弥补水分检测所具有的检测间隙，防止患者压力性损伤进一步严重。
在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。
Claims (10)
1.一种用于压力性损伤的表皮下水分测量装置，其特征在于，包括：
水分监测探头(1)，位于所述装置前端并与皮肤接触；
电信号组件(2)，用于在至少两个所述水分监测探头(1)之间提供频率可变的信号，并测量至少两个所述水分监测探头(1)之间的电压或电流；
处理模块(4)，基于所述电信号组件(2)测量的电压或电流与水分含量值之间的关系来计算患者表皮下水分值，
所述处理模块(4)还被配置为：
基于所述电信号组件(2)测量的电压或电流计算患者表皮的电容量，基于计算的所述电容量获取至少两个所述水分监测探头(1)之间的介电常数曲线；
基于所计算的介电常数曲线和所述电信号组件(2)提供的信号的频率确定患者表皮下水分值。
2.根据权利要求1所述的用于压力性损伤的表皮下水分测量装置，其特征在于，在所述处理模块(4)获取介电常数曲线的情况下，所述处理模块(4)被配置为：
将所计算的介电常数曲线的分布与至少一个预设曲线进行比较，以识别所述介电常数曲线是否与预设曲线相符；
将所述介电常数曲线中的若干个介电常数拟合至所述预设曲线以确定表皮下水分值；其中，
所述预设曲线是指用于描述表皮介电常数随所述电信号组件(2)提供的信号频率变化的曲线。
3.根据权利要求1或2所述的用于压力性损伤的表皮下水分测量装置，其特征在于，在所述处理模块(4)获取所述表皮下水分值的情况下，所述处理模块(4)被配置为：
对所述表皮下水分值进行获取并且作为第一皮下数据；
基于患者病历信息获取第二皮下数据；
对所述第二皮下数据进行分类以获取造成所述表皮下水分值波动的若干个第一变量；
基于回归模型对所述第二皮下数据中的若干个所述第一变量进行回归以获取若干个所述第一变量与表皮下水分值之间的关于趋向关系的第一修正值；
基于所述第一修正值对所述第一皮下数据进行修正以形成第三皮下数据，并对所述第三皮下数据进行建模以生成第一压力性损伤风险评估模型。
4.根据权利要求1～3任一项所述的用于压力性损伤的表皮下水分测量装置，其特征在于，所述处理模块(4)被配置为：
在将若干个所述第一压力性损伤风险评估模型进行分类以生成若干个第二变量的情况下，通过若干个所述第一压力性损伤风险评估模型交错验证以获取表示所述表皮下水分值与第二变量关系的第二修正值；
基于所述第二修正值对临床环境下的第一压力性损伤风险评估模型进行修正以形成第二压力性损伤风险评估模型。
5.根据权利要求1～4任一项所述的用于压力性损伤的表皮下水分测量装置，其特征在于，所述处理模块(4)按照如下方式获取所述第二皮下数据：筛选患者病历信息中患者当前身体情况，对发生压力性损伤的患者病历信息进行择出；
获取发生压力性损伤的患者病历信息中康复的时间信息；
排除时间信息大于时间阈值的发生压力性损伤且康复的患者病历信息，从而得到所述第二皮下数据。
6.根据权利要求1～5任一项所述的用于压力性损伤的表皮下水分测量装置，其特征在于，所述处理模块(4)按照如下方式基于第一修正值对第一皮下数据进行修正：
基于每一第一变量和对应表皮下水分变化情况构建趋向关系数据库；
获取所述第一修正值大于修正阈值的若干个第一变量组；
基于趋向关系数据库计算所述第一变量组对应的表皮下水分标准值。
7.根据权利要求1～6任一项所述的用于压力性损伤的表皮下水分测量装置，其特征在于，所述处理模块(4)将包含所述第一变量组和与第一变量组对应的表皮下水分标准值的第一变量作为被选取的第一变量；
所述处理模块(4)选取包含所述被选取的第一变量的第一皮下数据作为所述第三皮下数据。
8.根据权利要求1～7任一项所述的用于压力性损伤的表皮下水分测量装置，其特征在于，所述处理模块(4)配置为：
以第二皮下数据中的第一变量为自变量且第一变量与表皮下水分标准值之间是否趋向为因变量建立回归模型；
基于回归模型获取若干个第一变量和表皮下水分标准值之间的趋向关系。
9.根据权利要求1～8任一项所述的用于压力性损伤的表皮下水分测量装置，其特征在于，所述装置还包括：
图像采集模块，用于采集患者的图像信息，其中，图像采集模块配置为：以采集角度不同的方式采集患者躯体的图像信息，并且发送至所述处理模块(4)，其中，所述采集角度不同是指所述图像采集模块采集患者躯体上的若干个部位的图像。
10.根据权利要求1～9任一项所述的用于压力性损伤的表皮下水分测量装置，其特征在于，在所述处理模块(4)获取所述图像信息的情况下，所述处理模块(4)配置为：
基于所获取的图像信息对其进行视觉评估以获取患者个体的肤色定义；
基于与该患者对应的压力性损伤风险评估模型关联肤色定义以获取用于发现压力损伤的肤色数据；
基于肤色数据实时观测患者的压力性损伤程度；其中，
所述肤色定义是指患者个体的肤色特征。
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|---|---|---|---|---|
| CN117727448A (zh) * | 2024-02-06 | 2024-03-19 | 四川省医学科学院·四川省人民医院 | 一种基于医联体的压力性损伤智能决策防治系统 |
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- 2023-04-10 CN CN202310376070.6A patent/CN116327130A/zh active Pending
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| CN117727448B (zh) * | 2024-02-06 | 2024-04-19 | 四川省医学科学院·四川省人民医院 | 一种基于医联体的压力性损伤智能决策防治系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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