CN116548966A - 一种用于献血的采血分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能献血技术领域，尤其涉及一种用于献血的采血分析系统，包括采血主体、无创检测单元、采血单元、离心机、面部图像采集装置、储血箱和控制机构，通过无创检测单元对献血者的血压、心率、血氧饱和度水平进行检测，采血单元对献血者的手臂进行图像采集，离心机对献血者的血液进行离心处理，面部图像采集装置对献血者的面部图像进行采集，储血箱用于储存献血者的血液，控制机构包括数据获取模块、图像获取模块和数据分析模块，用于获取并分析献血者的各项数据，并根据分析结果控制采血动作；该系统能够实时监测献血者的身体状况，确保献血过程的安全，同时也能够提高采血效率。

Description

一种用于献血的采血分析系统

技术领域

本发明涉及智能献血技术领域，尤其涉及一种用于献血的采血分析系统。

背景技术

在传统的献血过程中，医护人员通常需要手动进行血压、心率、血氧饱和度水平的检测，以及确定止血带束紧压力、针头插入深度和抽血速率等操作。这不仅工作强度大，而且可能由于操作技术、经验等因素导致误差，影响献血者的舒适度和安全性。此外，对于献血者的情绪状态，通常需要医护人员通过观察和询问来判断，这种方式主观性强，准确性有待提高。近年来，研究者们开始尝试利用各种无创检测技术和图像识别技术，以实现献血过程的自动化和精确化，然而，现有的技术往往只能实现部分功能，如只能实现生理参数的监测，而不能全面地实现献血过程的自动化和精确化。因此，如何将这些技术有机地集成起来，以实现对献血过程的全面控制，是当前献血技术发展的一个重要方向。

中国专利公开号：CN114125289A公开了一种献血过程AI智能质量监控系统，包括底座，所述底座的上端分别安装有手臂放置枕、AI智能质量监控系统和支撑组件，所述支撑组件的上端安装有高清摄像头，所述AI智能质量监控系统包括供电模块，用于给各类电性元件提供电力；采血操作信息数据库用于和监控到的数据信息做对比；无线传输模块，与所述高清摄像头电性连接，用于传输高清摄像头所监控到的视频和图像；视频图像智能分析模块，与所述无线传输模块无线连接，用于分析无线传输模块传输的视频和图像；控制器，与所述供电模块电性连接，用于控制各个电性元件的工作状态；无线接收模块，与所述视频图像智能分析模块无线连接，用于接收分析过后的视频和图像；识别对比模块，与所述采血操作信息数据库和无线接收模块通讯连接，用于将接收分析后的视频图像数据信息与采血操作信息数据库中的数据信息进行识别对比，判定模块，与所述识别对比模块通讯连接，用于对识别对比后的数据进行判定；存储模块，与所述判定模块电性连接，用于对判定后的数据信息进行存储；警报模块，与所述判定模块电性连接，在献血过程中操作不符合质量要求时，用于错误提示警报，趋势分析模块，与所述存储模块电性连接，用于对存储后正确质量要求的献血操作进行曲线趋势分析；趋势曲线图生成模块，与所述趋势分析模块电性连接，用于将趋势分析模块中分析出的数据生成曲线趋势图。

由此可见，现有技术存在以下问题：无法无创的准确评估献血者的身体状况从而判断献血的适宜性，自动化程度不高导致过度依赖人工从而无法保证献血者采血过程中的安全性，同时采血效率低。

发明内容

为此，本发明提供一种用于献血的采血分析系统，用以克服现有技术中采血安全性差，采血效率低的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种用于献血的采血分析系统，包括：

采血主体；

无创检测单元，其设置在采血主体内，包括手臂承载台，安装在所述手臂承载台上的无创检测装置，安装在所述无创检测装置两侧的所述手臂承载台上的用以调节止血带的束紧力度的第一调节装置和第二调节装置，以及安装在所述手臂承载台上远离所述无创检测装置的止血带且两端与所述调节装置连接；

采血单元，其设置在无创检测单元上方，包括伸缩杆，安装在伸缩杆下端的手臂图像采集装置，以及所述手臂图像采集装置右侧的用以调整针头位置的针头定位装置；

离心机，其设置在采血主体内，与第一输血管相连，用以对献血者的血液进行离心处理；

面部图像采集装置，其设置在采血主体内，用以采集献血者的面部图像；

储血箱，其设置在采血主体内，与第二输血管相连，用以储存献血者的血液。

控制机构，其包括用以获取无创检测装置检测的献血者血压、心率、血氧饱和度水平的数据获取模块；用以获取手臂图像采集装置采集的献血者的手臂的图像以及面部图像采集装置采集的献血者的面部图像的图像获取模块，分别与所述数据获取模块和图像获取模块连接的用以对血压、心率、血氧饱和度水平以及对所述手臂的图像、面部图像进行分析的数据分析模块，以及用以根据所述数据分析模块的分析结果控制所述面部图像采集装置、无创检测单元和采血单元执行采血动作的控制执行模块。

进一步地，所述数据分析模块根据献血者的血压的收缩压范围是否处于收缩压范围标准且舒张压范围是否处于舒张压范围标准确定献血者的若干综合血压评价系数，并确定控制执行模块是否控制所述无创检测单元对献血者继续检测血氧饱和度水平。

进一步地，所述数据分析模块在无创检测单元确定对献血者继续检测血氧饱和度水平下，根据献血者的血氧饱和度水平与血氧饱和度水平标准的比对结果确定所述控制执行模块是否控制所述采血单元对献血者进行采血。

进一步地，所述数据分析模块识别手臂图像采集装置采集到的献血者的手臂的图像中的血管，并根据识别出血管的置信度与预设置信度的比对结果确定止血带的若干束紧压力。

进一步地，所述数据分析模块在确定所述控制执行模块控制所述采血单元对献血者进行采血前计算血管凸起度，根据所述血管凸起度与预设血管凸起度的比对结果确定针头插入深度的若干确定方式，所述确定方式包括根据采血单元的针头规格与针头插入角度确定针头插入深度的第一确定方式，以及根据血管凸起度与预设血管凸起度的相对差确定针头插入深度的第二确定方式。

进一步地，所述数据分析模块根据献血者血管直径与第一预设血管直径的比对结果确定若干针头规格，所述数据分析模块根据献血者血管直径与第二预设血管直径的比对结果确定若干针头插入角度，所述数据分析模块在针头插入深度的确定方式为第一确定方式下，根据针头规格与针头插入角度计算第一插入深度，设定：

C=P/(0.8×tan(J))

其中，C为第一插入深度，P为针头规格，J为针头插入角度；

所述数据分析模块在针头插入深度的确定方式为第二确定方式下，计算血管凸起度与预设血管凸起度的相对差，根据所述相对差与预设相对差的比对结果确定若干针头插入深度。

进一步地，所述数据分析模块根据献血者心率与预设心率的比对结果确定所述控制执行模块控制所述采血单元进行抽血的若干抽血速率。

进一步地，所述数据分析模块根据献血者的心率变化率与预设心率变化率的比对结果确定面部图像采集装置是否对献血者进行面部图像采集。

进一步地，所述数据分析模块对献血者面部图像进行识别分类，根据献血者面部图像被判定为痛苦情绪的概率与预设概率的比对结果确定抽血速率的若干调整系数以调整抽血速率。

进一步地，所述数据分析模块在献血者心率大于第二预设心率下计算献血者的状态评价指数，以根据献血者的状态评价指数与预设状态评价指数的比对结果确定控制执行模块是否控制所述采血单元终止抽血。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过血压范围更准确地评估献血者的身体状况从而判断献血的适宜性，若献血者的血压超出正常范围，则不继续进行检测，避免了时间浪费。

进一步地，本发明可以防止血氧饱和度水平过低的人进行献血，并且采用无创检测避免了对人体的伤害。无创检测是一种无需穿刺或切割皮肤就能获取生理信息的检测方式，相比传统的有创检测，无创检测更为安全、舒适，此外，无创检测通常更快捷、高效，可以实时连续地提供检测结果，通过无创检测的方式对献血者的血氧饱和度水平进行监测，提高了献血过程的舒适度和效率。

进一步地，本发明根据血管的置信度来调整止血带的束紧压力，更精确地适应每个献血者的具体情况，提高献血过程的舒适度，通过自动调整止血带的束紧压力节省了献血过程的时间。

进一步地，本发明根据血管凸起度来确定针头插入深度的方式，可以避免针头插入过深或过浅，减少献血过程中可能出现的并发症，不同的献血者血管凸起度不同，根据每个献血者的具体情况来确定最合适的针头插入深度，提高献血过程的舒适度，通过自动确定针头插入深度的方式，减少医护人员的工作负担，通过血管凸起度和针头规格等因素的综合考虑，可以更准确地确定针头插入深度，提高采血的准确性和效率。

进一步地，本发明根据献血者血管直径选择合适的针头规格，更好地适应每个献血者的具体情况，提高献血过程的舒适度和安全性，使用过大的针头会导致血管受损，使用过小的针头会导致采血速度过慢，通过根据血管直径自动选择针头规格，可以避免上述问题，通过自动选择针头规格省去医护人员手动选择的时间，提高献血过程的效率，通过精确选择针头规格避免使用不合适的针头，从而减少资源浪费。

进一步地，本发明根据献血者血管直径选择合适的针头插入角度，更好地适应每个献血者的具体情况，提高献血过程的舒适度和安全性，适当的插入角度可以减少血管受损的风险，防止血肿和出血，通过自动选择针头插入角度，可以省去医护人员手动选择的时间，提高献血过程的效率，正确的插入角度可以确保针头正确地穿入血管，提高采血的准确性和效率。

进一步地，本发明通过精确计算针头插入深度，避免针头插入过深或过浅，从而减少献血过程中可能出现的并发症，如血肿、疼痛等，不同的献血者血管凸起度可能不同，通过根据每个献血者的具体情况来确定最合适的针头插入深度，提高献血过程的舒适度，通过血管凸起度和针头规格等因素的综合考虑，更准确地确定针头插入深度，提高采血的准确性和效率。

进一步地，本发明根据献血者的心率来确定抽血速率，可以更好地适应每个献血者的具体情况，提高献血过程的舒适度和安全性，过快的抽血速率会导致献血者出现不适，例如头晕、恶心等，而过慢的抽血速率又可能会导致献血过程过长，影响献血者的身体状态。

进一步地，本发明当献血者的心率变化率超过预设值时，进行面部图像采集，可以及时发现献血者是否在采血过程中感到不适，以便及时采取相应的救助措施，通过自动判断是否进行面部图像采集，可以避免无必要的操作，提高献血过程的效率，只有在献血者心率变化率大于预设值的时候才进行面部图像采集，节省存储空间和算力资源，提高系统的运行效率。

进一步地，本发明通过面部图像分析实时监测献血者的情绪状态，当献血者出现痛苦情绪，通过调整抽血速率可以避免献血者出现不适反应，提高献血过程的安全性，通过面部图像分析和抽血速率的实时调整，实时反馈献血者的状态，使医护人员可以及时了解献血者的情况，及时采取相应的措施。

进一步地，本发明当献血者的状态评价指数低于预设值时，即时终止抽血，避免献血者在献血过程中出现不适，大大提高了献血过程的安全性，通过实时计算献血者的状态评价指数，及时了解献血者的状态，使医护人员可以根据献血者的实际情况及时调整献血过程。

附图说明

图1为本发明实施例用于献血的采血分析系统的结构图；

图2为本发明实施例用于献血的采血分析系统的控制机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，图2所示，图1为本发明实施例用于献血的采血分析系统的结构图；图2为本发明实施例用于献血的采血分析系统的控制机构的结构示意图。

本发明实施例用于献血的采血分析系统，包括：

采血主体1；

无创检测单元2，其设置在采血主体1内，包括手臂承载台3，安装在所述手臂承载台上的无创检测装置4，安装在所述手臂承载台上的所述无创检测装置两侧的用以调节止血带的束紧力度的第一调节装置5和第二调节装置6，以及安装在所述手臂承载台上远离所述无创检测装置的止血带7，且该止血带的两端与所述调节装置连接；

采血单元8，其设置在无创检测单元2上方，包括伸缩杆9，安装在伸缩杆下端的手臂图像采集装置10，以及安装在所述手臂图像采集装置10右侧的用以调整针头位置的针头定位装置11；

离心机12，其设置在采血主体1内，与第一输血管13相连，用以对献血者的血液进行离心处理；

面部图像采集装置14，其设置在采血主体1内，用以采集献血者的面部图像；

储血箱15，其设置在采血主体1内，与第二输血管16相连，用以储存献血者的血液。

其中，所述无创检测装置为用以检测献血者血压、心率、血氧饱和度水平的Linktop多功能健康检测仪，所述调节装置为步进电机，针头定位装置为机械臂，所述手臂图像采集装置以及面部图像采集装置为高清摄像机。

控制机构，其包括用以获取无创检测装置检测的献血者血压、心率、血氧饱和度水平的数据获取模块；用以获取手臂图像采集装置采集的献血者的手臂的图像以及面部图像采集装置采集的献血者的面部图像的图像获取模块，分别与所述数据获取模块和图像获取模块连接的用以对血压、心率、血氧饱和度水平以及对所述手臂的图像、面部图像进行分析的数据分析模块，以及用以根据所述数据分析模块的分析结果控制所述面部图像采集装置、无创检测单元和采血单元执行采血动作的控制执行模块。

所述用于献血的采血分析系统的工作过程，包括，

当献血者准备开始采血，所述无创检测装置检测献血者的血压，所述数据分析模块根据献血者的血压判断所述无创检测装置是否对献血者进行血氧饱和度水平检测，若所述无创检测装置对献血者进行血氧饱和度水平检测，所述数据分析模块根据献血者的血氧饱和度水平确定采血单元是否对献血者进行采血，若所述数据分析模块确定采血单元对献血者进行采血，所述数据分析模块识别手臂图像采集装置采集到的献血者的手臂的图像中的血管，并根据识别出血管的置信度确定所述调节装置调节止血带的束紧压力以使献血者手臂血管凸起，所述数据分析模块计算血管凸起度，根据所述血管凸起度确定针头插入深度的确定方式，所述确定方式包括根据采血单元的针头规格与针头插入角度确定针头插入深度的第一确定方式以及根据血管凸起度与预设血管凸起度的相对差确定针头插入深度的第二确定方式，当采血完成后，献血者的血液通过第一输血管输送到离心机进行离心处理，工作人员对离心处理后的血液进行检测，确认献血者能够献血后，所述数据分析模块根据献血者心率确定所述控制执行模块控制所述采血单元进行抽血的抽血速率，同时，所述数据分析模块根据献血者的心率变化率确定面部图像采集装置是否对献血者进行面部图像采集，所述数据分析模块对献血者面部图像进行识别分类，根据献血者面部图像被判定为痛苦情绪的概率确定抽血速率的调整系数以调整抽血速率，所述数据分析模块在献血者心率大于第二预设心率下计算献血者的状态评价指数，并根据献血者的状态评价指数确定控制执行模块是否控制所述采血单元终止抽血，当献血者的献血量达到预设献血量时，数据分析模块确定采血单元完成采血。

具体而言，所述数据分析模块根据献血者的血压的收缩压范围X1是否处于收缩压范围标准X10且舒张压范围X2是否处于舒张压范围标准X20，以确定献血者的综合血压评价系数Yi，并确定所述控制执行模块是否控制所述无创检测单元对献血者继续检测血氧饱和度水平；

若X1∈X10且X2∈X20，所述数据分析模块确定献血者的综合血压评价系数为第一综合血压评价系数Y1，并确定所述控制执行模块控制所述无创检测单元对献血者继续检测血氧饱和度水平；

若X1X10或X2/>X20，所述数据分析模块确定献血者的综合血压评价指数为第二综合血压评价系数Y2，并确定所述控制执行模块不控制所述无创检测单元对献血者继续检测血氧饱和度水平；

其中所述第一综合血压评价系数Y1取值为1，所述第二综合血压评价系数Y2取值为0。

本发明实施例中，所述收缩压范围标准X10为90mmHg至140mmHg，所述舒张压范围标准X20为60mmHg至90mmHg，所述收缩压范围标准以及所述舒张压范围标准是根据世界卫生组织对成年人正常血压范围标准的定义取得。

本发明通过血压范围更准确地评估献血者的身体状况从而判断献血的适宜性，若献血者的血压超出正常范围，则不继续进行检测，避免了时间浪费。

具体而言，所述数据分析模块在无创检测单元确定对献血者继续检测血氧饱和度水平下，根据献血者的血氧饱和度水平Hb与血氧饱和度水平标准Hb0的比对结果确定所述控制执行模块是否控制所述采血单元对献血者进行采血，

若Hb＜Hb0，所述数据分析模块确定所述控制执行模块不控制所述采血单元对献血者进行采血；

若Hb≥Hb0，所述数据分析模块确定所述控制执行模块控制所述采血单元对献血者进行采血。

本发明实施例中，血氧饱和度水平标准取值为95%，血氧饱和度水平标准是根据正常人的血氧饱和度水平范围95%-100%取最小值得到的。

本发明可以防止血氧饱和度水平过低的人进行献血，并且采用无创检测避免了对人体的伤害。无创检测是一种无需穿刺或切割皮肤就能获取生理信息的检测方式，相比传统的有创检测，无创检测更为安全、舒适，此外，无创检测通常更快捷、高效，可以实时连续地提供检测结果，通过无创检测的方式对献血者的血氧饱和度水平进行监测，提高了献血过程的舒适度和效率。

具体而言，所述数据分析模块在确定所述控制执行模块控制所述采血单元对献血者进行采血前，对手臂图像采集装置采集到的献血者的手臂的图像中的血管进行目标检测识别，并根据识别出血管的置信度Z与预设置信度Z0的比对结果确定止血带的束紧压力；

若Z≤Z0，所述数据分析模块确定止血带的束紧压力为第一束紧压力；

若Z＞Z0，所述数据分析模块确定止血带的束紧压力为第二束紧压力。

本发明实施例中，预设置信度Z0取值为0.9，第一束紧压力取值为60mmHg，第二束紧压力取值为40mmHg，所述数据分析模块通过目标检测算法YOLO V7识别手臂图像采集装置采集到的献血者的手臂的图像中的血管，所述置信度是一个概率值，表示模型对于检测到的目标物体的确信程度，所述置信度衡量了模型对于检测到的目标物体类别和边界框位置的预测可靠性，所述置信度的值通常在0到1之间，值越大，表示模型对于检测结果的确信程度越高。

本发明根据识别出血管的置信度来调整止血带的束紧压力，更精确地适应每个献血者的具体情况，提高献血过程的舒适度，通过自动调整止血带的束紧压力节省了献血过程的时间。

具体而言，所述数据分析模块在确定所述控制执行模块控制所述采血单元对献血者进行采血前计算血管凸起度T，根据所述血管凸起度T与预设血管凸起度T0的比对结果确定针头插入深度的确定方式；

若T≤T0，所述数据分析模块确定针头插入深度的确定方式为第一确定方式；

若T＞T0，所述数据分析模块确定针头插入深度的确定方式为第二确定方式；

其中，所述第一确定方式为根据采血单元的针头规格与针头插入角度确定针头插入深度，所述第二确定方式为根据血管凸起度与预设血管凸起度的相对差确定针头插入深度。

本发明实施例中，预设血管凸起度T0是通过收集一千名献血者的血管凸起度数据并取平均值得到的。

本发明根据血管凸起度来确定针头插入深度的方式，可以避免针头插入过深或过浅，减少献血过程中可能出现的并发症，不同的献血者血管凸起度不同，根据每个献血者的具体情况来确定最合适的针头插入深度，提高献血过程的舒适度，通过自动确定针头插入深度的方式，减少医护人员的工作负担，通过血管凸起度和针头规格等因素的综合考虑，可以更准确地确定针头插入深度，提高采血的准确性和效率。

具体而言，所述数据分析模块计算所述血管凸起度T的计算公式为:

T=ΣK(i)/n

K(i)=|(Δx(i)×Δ²y(i)-Δy(i)×Δ²x(i))|/((Δx(i)^2+Δy(i)^2)^(3/2))

Δx(i)=x(i+1)-x(i-1)

Δy(i)=y(i+1)-y(i-1)

Δ²x(i)=x(i+1)-2×x(i)+x(i-1)

Δ²y(i)=y(i+1)-2×y(i)+y(i-1)

其中，K(i)表示第i个点的曲率，Δx(i)表示第i个点x坐标的一阶差分，Δy(i)表示第i个点y坐标的一阶差分，Δ²x(i)表示第i个点x 坐标的二阶差分，Δ²y(i)表示第i个点y坐标的二阶差分，n表示血管轮廓点的总数。

具体而言，所述数据分析模块根据献血者血管直径D与第一预设血管直径D01的比对结果确定针头规格P；

若D≤D01，所述数据分析模块确定针头尺寸为第一针头规格；

若D＞D01，所述数据分析模块确定针头尺寸为第二针头规格；

本发明实施例中，第一针头规格为外径1.47毫米，第二针头规格为外径1.65毫米，第一预设血管直径D01取值为16G针头直径的120%，即1.92毫米。

本发明根据献血者血管直径选择合适的针头规格，更好地适应每个献血者的具体情况，提高献血过程的舒适度和安全性，使用过大的针头会导致血管受损，使用过小的针头会导致采血速度过慢，通过根据血管直径自动选择针头规格，可以避免上述问题，通过自动选择针头规格省去医护人员手动选择的时间，提高献血过程的效率，通过精确选择针头规格避免使用不合适的针头，从而减少资源浪费。

具体而言，所述数据分析模块根据献血者血管直径D与第二预设血管直径D02的比对结果确定针头插入角度J；

若D≤D02，所述数据分析模块确定针头插入角度为第一插入角度；

若D＞D02，所述数据分析模块确定针头插入角度为第二插入角度。

本发明实施例中，第一插入角度为10°，第二插入角度为20°，第二预设血管直径D02通过收集一千名献血者的血管直径数据并取众数得到的。

本发明根据献血者血管直径选择合适的针头插入角度，更好地适应每个献血者的具体情况，提高献血过程的舒适度和安全性，适当的插入角度可以减少血管受损的风险，防止血肿和出血，通过自动选择针头插入角度，可以省去医护人员手动选择的时间，提高献血过程的效率，正确的插入角度可以确保针头正确地穿入血管，提高采血的准确性和效率。

具体而言，所述数据分析模块在针头插入深度的确定方式为第一确定方式下，根据针头规格P与针头插入角度J计算针头插入深度C，并将该针头插入深度记为第一插入深度；

C=P/(0.8×tan(J))。

具体而言，所述数据分析模块在针头插入深度的确定方式为第二确定方式下，计算血管凸起度与预设血管凸起度的相对差△T，根据所述相对差△T与预设相对差△T0的比对结果确定针头插入深度，设定△T=（T-T0）/T0，

若△T≤△T0，所述数据分析模块确定针头插入深度为第二插入深度；

若△T＞△T0，所述数据分析模块确定针头插入深度为第三插入深度。

本发明实施例中，预设相对差△T0是通过收集一千名献血者的血管凸起度数据计算相对差并取相对差的平均值得到的，第二插入深度为1.5cm，第三插入深度为2cm。

本发明通过精确计算针头插入深度，避免针头插入过深或过浅，从而减少献血过程中可能出现的并发症，如血肿、疼痛等，不同的献血者血管凸起度可能不同，通过根据每个献血者的具体情况来确定最合适的针头插入深度，提高献血过程的舒适度，通过血管凸起度和针头规格等因素的综合考虑，更准确地确定针头插入深度，提高采血的准确性和效率。

具体而言，所述数据分析模块根据献血者心率L与预设心率的比对结果确定所述控制执行模块控制所述采血单元进行抽血的抽血速率Si，所述数据分析模块设有第一预设心率L01和第二预设心率L02，其中L01＜L02；

若L≤L01，所述数据分析模块确定所述控制执行模块控制所述采血单元以第一抽血速率S1进行抽血；

若L0＜L≤L02，所述数据分析模块确定所述控制执行模块控制所述采血单元以第二抽血速率S2进行抽血；

若L＞L02，所述数据分析模块确定所述控制执行模块控制所述采血单元以第三抽血速率S3进行抽血；

其中，第一抽血速率S1为40ml/min，第二抽血速率S2为30ml/min，第三抽血速率S3为20ml/min。

本发明实施例中第一预设心率L01取值为60次/分钟，第二预设心率L02取值为100次/分钟，第一预设心率取值是根据成年人正常心率范围60-100次/分钟的最小值取得的，第二预设心率是根据成年人正常心率范围60-100次/分钟的最大值取得的。

本发明根据献血者的心率来确定抽血速率，可以更好地适应每个献血者的具体情况，提高献血过程的舒适度和安全性，过快的抽血速率会导致献血者出现不适，例如头晕、恶心等，而过慢的抽血速率又可能会导致献血过程过长，影响献血者的身体状态。

具体而言，所述数据分析模块根据献血者的心率变化率B与预设心率变化率B0的比对结果确定面部图像采集装置是否对献血者进行面部图像采集，

若B≤B0，所述数据分析模块确定面部图像采集装置不对献血者进行面部图像采集；

若B＞B0，所述数据分析模块确定面部图像采集装置对献血者进行面部图像采集。

所述心率变化率B的计算公式为B=（L2-L1）/t，其中L2表示献血者当前心率检测值，L1表示献血者前一次心率检测值。

本发明实施例中，预设心率变化率B0是通过收集一千名献血者在献血过程中心率变化率的数据取平均值得到的。

本发明当献血者的心率变化率超过预设值时，进行面部图像采集，可以及时发现献血者是否在采血过程中感到不适，以便及时采取相应的救助措施，通过自动判断是否进行面部图像采集，可以避免无必要的操作，提高献血过程的效率，只有在献血者心率变化率大于预设值的时候才进行面部图像采集，节省存储空间和算力资源，提高系统的运行效率。

具体而言，所述数据分析模块对献血者面部图像进行识别分类，根据献血者面部图像被判定为痛苦情绪的概率G与预设概率的比对结果确定抽血速率的调整系数ki以调整抽血速率，所述数据分析模块设有第一预设概率G1，第二预设概率G2，第一调整系数k1，第二调整系数k2，第三调整系数k3，其中0＜G1＜G2＜1，0＜k3＜k2＜k1＜1；

若G≤G1，所述数据分析模块确定以第一调整系数k1调整抽血速率；

若G1＜G≤G2，所述数据分析模块确定以第二调整系数k2调整抽血速率；

若G＞G2，所述数据分析模块确定以第三调整系数k3调整抽血速率；

调整后的第一抽血速率S10=S1×ki，调整后的第二抽血速率S20=S2×ki，调整后的第三抽血速率S30=S3×ki，i=1,2,3，

本发明实施例中，第一调整系数k1取值为0.9，第二调整系数k2取值为0.8，第三调整系数k3取值为0.7，第一预设概率G1取值为0.8，第二预设概率G2取值为0.9。

本发明实施例中，数据分析模块采用标注完成的样本对卷积神经网络ResNet50进行模型训练，利用训练好的卷积神经网络ResNet50对献血过程中采集到的献血者面部图像进行识别分类，所述卷积神经网络ResNet50会输出献血者面部图像被判定为痛苦情绪下的面部图像的概率G，所述标注完成的样本包括被标注为痛苦情绪下的面部图像的正样本以及被标注为非痛苦情绪下的面部图像的负样本。

具体而言，本发明通过面部图像分析实时监测献血者的情绪状态，当献血者出现痛苦情绪，通过调整抽血速率可以避免献血者出现不适反应，提高献血过程的安全性，通过面部图像分析和抽血速率的实时调整，实时反馈献血者的状态，使医护人员可以及时了解献血者的情况，及时采取相应的措施。

具体而言，所述数据分析模块在献血者心率L大于第二预设心率L02下计算献血者的状态评价指数U，以根据献血者的状态评价指数U与预设状态评价指数U0的比对结果确定控制执行模块是否控制所述采血单元终止抽血；

若U≤U0，所述数据分析模块确定控制执行模块控制所述采血单元终止抽血；

若U＞U0，所述数据分析模块确定控制执行模块不控制所述采血单元终止抽血。

具体而言，所述状态评价指数U的计算公式为：

U=L02/(L-L02)²×Yi

本发明实施例中，预设状态评价指数U0取值为1，所述预设状态评价指数U0的取值是在献血者心率达到110次/分钟下取得。

具体而言，本发明当献血者的状态评价指数低于预设值时，即时终止抽血，避免献血者在献血过程中出现不适，大大提高了献血过程的安全性，通过实时计算献血者的状态评价指数，及时了解献血者的状态，使医护人员可以根据献血者的实际情况及时调整献血过程。

具体而言，当献血者的献血量达到预设献血量时，数据分析模块确定采血单元完成采血。

本发明实施例中，预设献血量由医护人员设定。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于献血的采血分析系统，其特征在于，包括：

采血主体；

无创检测单元，其设置在采血主体内，包括手臂承载台，安装在所述手臂承载台上的无创检测装置，安装在所述手臂承载台上的所述无创检测装置两侧的用以调节止血带的束紧力度的第一调节装置和第二调节装置，以及安装在所述手臂承载台上远离所述无创检测装置的止血带，且该止血带的两端与所述调节装置连接；

采血单元，其设置在无创检测单元上方，包括伸缩杆，安装在伸缩杆下端的手臂图像采集装置，以及安装在所述手臂图像采集装置右侧的用以调整针头位置的针头定位装置；

离心机，其设置在采血主体内，用以对献血者的血液进行离心处理；

面部图像采集装置，其设置在采血主体内，用以采集献血者的面部图像；

控制机构，其包括用以获取无创检测装置检测的献血者血压、心率、血氧饱和度水平的数据获取模块；用以获取手臂图像采集装置采集的献血者的手臂的图像以及面部图像采集装置采集的献血者的面部图像的图像获取模块，分别与所述数据获取模块和图像获取模块连接的用以对血压、心率、血氧饱和度水平以及对所述手臂的图像和面部图像进行分析的数据分析模块，以及用以根据所述数据分析模块的分析结果控制所述面部图像采集装置、无创检测单元和采血单元执行采血动作的控制执行模块；

其中，所述数据分析模块用以根据献血者血压的收缩压范围确定献血者的若干综合血压评价系数，并确定所述控制执行模块是否控制所述无创检测单元对献血者继续检测血氧饱和度水平，所述数据分析模块在无创检测单元确定对献血者继续检测血氧饱和度水平状况下，根据献血者的血氧饱和度水平确定所述控制执行模块是否控制所述采血单元对献血者进行采血，所述数据分析模块在确定所述控制执行模块控制所述采血单元对献血者进行采血前，对手臂图像采集装置采集到的献血者的手臂图像中的血管进行目标检测识别，并根据识别出血管的置信度确定止血带的束紧压力。

2.根据权利要求1所述的用于献血的采血分析系统，其特征在于，所述数据分析模块根据献血者血压的收缩压范围是否处于收缩压范围标准且舒张压范围是否处于舒张压范围标准确定献血者的若干综合血压评价系数，并确定控制执行模块是否控制所述无创检测单元对献血者继续检测血氧饱和度水平，所述综合血压评价系数包括在献血者的血压的所述收缩压范围处于所述收缩压范围标准且所述舒张压范围处于所述舒张压范围标准时确定的第一综合血压评价系数和献血者的血压的所述收缩压范围不处于所述收缩压范围标准或所述舒张压范围不处于所述舒张压范围标准时确定的第二综合血压评价系数。

3.根据权利要求2所述的用于献血的采血分析系统，其特征在于，所述数据分析模块在无创检测单元确定对献血者继续检测血氧饱和度水平状况下，根据献血者的血氧饱和度水平小于血氧饱和度水平标准确定所述控制执行模块不控制所述采血单元对献血者进行采血或根据献血者的血氧饱和度水平大于等于血氧饱和度水平标准确定所述控制执行模块控制所述采血单元对献血者进行采血。

4.根据权利要求3所述的用于献血的采血分析系统，其特征在于，所述数据分析模块在确定所述控制执行模块控制所述采血单元对献血者进行采血前，对手臂图像采集装置采集到的献血者的手臂图像中的血管进行目标检测识别，并根据识别出血管的置信度与预设置信度的比对结果确定止血带的若干束紧压力，所述束紧压力包括在所述置信度小于等于所述预设置信度时确定的第一束紧压力和所述置信度大于所述预设置信度时确定的第二束紧压力。

5.根据权利要求4所述的用于献血的采血分析系统，其特征在于，所述数据分析模块在确定所述控制执行模块控制所述采血单元对献血者进行采血前计算血管凸起度，根据所述血管凸起度与预设血管凸起度的比对结果确定针头插入深度的若干确定方式，所述确定方式包括根据采血单元的针头规格与针头插入角度确定针头插入深度的第一确定方式，以及根据血管凸起度与预设血管凸起度的相对差确定针头插入深度的第二确定方式。

6.根据权利要求5所述的用于献血的采血分析系统，其特征在于，所述数据分析模块根据献血者血管直径与第一预设血管直径的比对结果确定采血单元的针头规格，所述数据分析模块根据献血者血管直径与第二预设血管直径的比对结果确定若干针头插入角度，所述数据分析模块在所述第一确定方式下，根据针头规格与针头插入角度计算针头插入深度，设定：

C=P/(0.8×tan(J))

其中，C为第一插入深度，P为针头规格，J为针头插入角度；

所述数据分析模块在所述第二确定方式下，计算血管凸起度与预设血管凸起度的相对差，根据所述相对差与预设相对差的比对结果确定针头插入深度。

7.根据权利要求6所述的用于献血的采血分析系统，其特征在于，所述数据分析模块根据献血者心率与预设心率的比对结果确定所述控制执行模块控制所述采血单元进行抽血的若干抽血速率。

8.根据权利要求7所述的用于献血的采血分析系统，其特征在于，所述数据分析模块根据献血者的心率变化率与预设心率变化率的比对结果确定面部图像采集装置是否对献血者进行面部图像采集。

9.根据权利要求8所述的用于献血的采血分析系统，其特征在于，所述数据分析模块对献血者面部图像进行识别分类，根据献血者面部图像被判定为痛苦情绪的概率与预设概率的比对结果确定抽血速率的若干调整系数以调整抽血速率。

10.根据权利要求9所述的用于献血的采血分析系统，其特征在于，所述数据分析模块在献血者心率大于第二预设心率下计算献血者的状态评价指数，以根据献血者的状态评价指数与预设状态评价指数的比对结果确定控制执行模块是否控制所述采血单元终止抽血。