CN116649895B - 一种便携式生命支持系统的报警控制方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式生命支持系统的报警控制方法及其装置，该发明报警控制方法包括以下步骤：S1，确定目标参数的初始基础中心点X和基准缩放比例Y；S2，结合实际关联参数调整幅度来确定目标参数的偏移量Dx和缩放比例Dy；S3，结合步骤S1和S2确定目标参数执行中心点M和执行缩放比例N；S4，根据步骤S3确定目标参数执行范围[m，n]，实现系统报警控制参数配置。该发明通过目标参数和实际关联参数特征来优化系统报警的敏感性和特异性，通过融合分析可以纠正单一参数分析时的偏差，从而提高报警和特征计算结果的准确性，利于医护人员快速辨识与判断，为伤员救治提供及时的决策支持。

Description

一种便携式生命支持系统的报警控制方法及其装置

技术领域

本发明涉及监控和测试设备，特别是涉及一种便携式生命支持系统的报警控制方法及其装置。

背景技术

便携式生命支持系统用于战场、灾害等特殊情况或太空探索、地下勘测等特殊情况下，给予伤员或工作人员生命支持。伤者最危险的阶段是受伤后的第一个小时，这是治疗的黄金时间。如果患者的生命体征稳定，40％以上的伤员可以挽救。如果工作人员在手术过程中获得有效和稳定的生命体征，他们就可以有效地完成任务。因此，为了降低灾难风险和战场死亡，提高作战安全性和效率，有必要研究便携式生命支持系统。

便携式生命支持系统可以监测到患者的各种生理参数，并在测量参数异常时发出相应的报警，从而实现对患者的实时监测和医务人员的紧急治疗。其报警装置一般在患者的监测参数的数值超出预设的报警门限范围(例如高于报警阈值上限或低于报警阈值下限)时，监护设备会产生报警，以提示医护人员关注患者及根据报警信息进行干预。而目前报警策略设置较为简单，例如针对某指标参数(呼吸频率、心率、血压高压/低压值、血氧等)，仅是赋予一个正常值固定区间(例如心率为50-130次/分钟)，当患者的实际监测值超出该区间时，系统进行报警。该方法存在以下缺陷：由于现有技术中该区间设置为固定值，一是当区间范围设置较小(例如心率为70-90次/分钟)，系统容易引发误报(即患者心率低于70次/分钟，但是因患者身体状态处于特定情况，例如睡眠，患者整体仍属于正常状态)，二是为了避免误报，可能将该区间范围设置的较大(例如心率为50-130次/分钟)，但是这样容易引起漏报(比如说，患者在睡眠状态时，因身体状态异常而导致心率突然提升至120次/分钟，但是仍在该较大的区间范围内，系统不会报警)，医护人员关注的报警内容，不在于某些参数在可接受的范围内呈现出偏高或偏低(例如，当血压较高时，心率也会较高，但是只要患者身体状态保持稳定，就不需要进行报警)，而是在于某些指标参数突然出现异常的升高或降低(例如，心率突然异常快速升高、血压突然异常快速降低等)，这往往标志着患者身体状态出现严重恶化，例如主动脉破裂、心脏泵动异常等，这些情况都需要医护人员迅速介入，因此需要及时进行报警。所以统一设定的报警范围往往较为宽泛，不能及时、准确、有效的对患者出现的异常情况进行报警，目前仍然没有一种很好的解决方法。

发明内容

本发明提供一种便携式生命支持系统的报警控制方法及其装置，通过将各关联参数进行融合分析，实现对目标参数的动态调节，能够根据历史数据中对各个参数的异常波动实现及时报警，以解决上述现有技术中存在的实际问题。

为实现上述目的，本发明提供一种便携式生命支持系统的报警控制方法，主要包括以下步骤：

S1，确定目标参数的初始基础中心点X和基准缩放比例Y；

S2，结合实际关联参数调整幅度来确定目标参数的偏移量Dx和缩放比例Dy；

S3，结合步骤S1和S2确定目标参数执行中心点M和执行缩放比例N；

S4，根据步骤S3确定目标参数执行范围[m，n]，实现系统报警控制参数配置；

其中，所述目标参数的偏移量Dx和缩放比例Dy通过以下步骤得到：其中，系统与目标参数同一时间t时刻获取的当前实际关联参数调整幅度Di＝[Dxi，Dyi]，其中，i为自然数，取值为1，2，3，……，n，表示实际关联参数的数量为n，Di表示第i组实际关联参数调整幅度，Di包含第一参数Dxi和第二参数Dyi，分别表示对所述X和Y的调整幅度；根据所述实际关联参数调整幅度Di，确定目标参数的偏移量Dx和缩放比例Dy为：

确定执行中心点M和执行缩放比例N，其中，M＝X·Dx；N＝Y·Dy；

确定目标参数的最终执行区间为[m，n]，其中，m＝M(1+N)，n＝M(1-N)。

进一步地，所述S1的初始基础中心点X为参数预设区间[x，y]中心，Y为以X为中心进行缩放的比例值，其中X，Y通过以下算式得到：X＝(x+y)/2；Y＝(y-x)/(x+y)。

进一步地，所述Dxi和Dyi通过预设的查询表格方式获得，其中i不小于2，表示至少获取两类实际关联参数值。

进一步地，所述每个实际关联参数值根据实际关联参数的历史真实值，通过加权移动平均法获得：

Q₀＝P₀，

Q_t＝αP_t+(1-α)Q_t-1；

其中，P、Q为分别为实际测量获得的关联参数和加权移动平均关联参数；P₀、Q₀分别为零时刻的实际测量关联参数和加权移动平均关联参数，P_t为t时刻的采集关联参数，Q_t、Q_t-1分别为t时刻、t-1时刻的加权移动平均关联参数，α为权重系数，t的取值为自然数。

本发明还提供一种便携式生命支持系统的报警控制装置，该装置包括预设模块，调整模块和确定模块；预设模块用于预设系统目标参数的初始基础中心点X和基准缩放比例Y；调整模块根据实际关联参数来调整目标参数的偏移量Dx和缩放比例Dy，确定模块通过确定目标参数执行中心点M和执行缩放比例N来得到目标参数执行范围[m，n]，实现系统报警控制参数配置。

其中，所述目标参数的偏移量Dx和缩放比例Dy通过以下步骤得到：其中，系统与目标参数同一时间t时刻获取的当前实际关联参数调整幅度Di＝[Dxi，Dyi]，其中，i为自然数，取值为1，2，3，……，n，表示实际关联参数的数量为n，Di表示第i组实际关联参数调整幅度，Di包含第一参数Dxi和第二参数Dyi，分别表示对所述X和Y的调整幅度；根据所述实际关联参数调整幅度Di，确定目标参数的偏移量Dx和缩放比例Dy为：

确定执行中心点M和执行缩放比例N，其中，M＝X·Dx；N＝Y·Dy；

确定目标参数的最终执行区间为[m，n]，其中，m＝M(1+N)，n＝M(1-N)。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

本发明能够跟随患者身体实际状态动态调整，且身体参数出现偏离正常值时，通过目标参数和关联参数融合特征来优化系统报警的敏感性和特异性。通过多维度的信息，纠正了传统技术中单一参数分析时的偏差，并根据最近历史数据进行趋势报警而非瞬间报警，从而提高报警和特征计算结果的准确性，利于医护人员快速辨识与判断，为伤员救治提供及时的决策支持。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1本发明实施例一种便携式生命支持系统地报警控制方法流程图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图1对本发明进一步说明。

为解决传统技术中的无法对生命支持系统等监护设备进行多参数融合分析的适应性进行判断，导致误纠正，从而产生漏报警、误报警等的技术问题，本申请实施例提供了一种报警控制方法，该方法的实现可依赖于运行于计算机系统的计算机程序，该计算机程序可以是单独的应用程序，亦可运行计算机程序的例如监护仪的终端设备。

本申请的技术方案可以应用于报警系统的参数调优场景中，通过对报警系统的各配置参数进行参数分析，并对各参数组合的使用效果进行评价，进而利用不同患者特征情况对于参数的动态调整，使得目标参数在报警装置的使用效果进行适应性选择，提高目标参数的准确性。

下面通过实施例进行说明：

本申请实施例所述的目标参数是指用于报警患者状态的主要测量参数，实际关联参数是指同一时间接收的用于辅助报警的其他相关参数。

本申请实施例首先确定所述目标参数的初始基础中心点X和基准缩放比例Y；初始基础中心点X为区间[x，y]中心，Y为以X为报警的中心点进行缩放的比例值，其中，[x，y]为系统测量参数的预设区间，X，Y的值根据以下算法得到：X＝(x+y)/2；Y＝(y-x)/(x+y)。

以上该系统预设区间[x，y]根据《多参数监护仪临床警报管理实践指南》进行参考：

心率：指每分钟心脏跳动次数；预设区间设为[60，100]；

血压：包括有创和无创两种，有创是指在动脉内植入传感器，在监护仪显示的动脉血压，无创是袖带所测量的血压；预设区间设为：收缩压[90，140]，舒张压[60，90]；

呼吸频率：指每分钟呼吸的次数；预设区间设为：[12，20]；

血氧饱和度：指尖血液内氧气的含量，预设区间设为：[90，100]；

体温：患者的实时体温，腋窝温度预设区间设为：[36.0，37.4]。

该参数不限于以上列出的参数，并且各个参数可以根据实际情况进行人工设定。

以本实施例为例，如当前系统目标参数为心率，其初始基础中心点X为预设区间[60，100]的中心，即根据算法，则X＝80，基准缩放比例Y＝25％。

进一步地，确定目标参数的偏移量Dx和缩放比例Dy；

系统与目标参数同一时间t时刻获取的当前实际关联参数调整幅度Di＝[Dxi，Dyi]，其中，i为自然数，取值为1，2，3，……，n，表示实际关联参数的数量为n，Di表示第i组实际关联参数调整幅度，Di包含第一参数Dxi和第二参数Dyi，分别表示对所述X和Y的调整幅度；根据所述实际关联参数Di，确定目标参数的偏移量Dx和缩放比例Dy为：

所述实际关联参数可以包含为心率，血压，呼吸频率，血氧饱和度和体温等，亦可包含患者的年龄、性别、以及病情状态等。

由于医护人员更关注患者在身体突然出现异常情况下的参数，比如睡眠或麻醉状态下，心率可能比较低，虽然低于预设范围，但其他参数如果都在正常范围之内，就不需要报警，所以实际关联参数可以根据需要实现区间动态调整，由于医护人员更关注的是一个时间段内参数情况是否稳定，该实施例通过各个关联参数来互相进行验证，避免误报警，为了准确反映实际关联参数和病人的实际情况，我们引入了加权移动平均法，将所述实际关联参数的值根据实际关联参数的历史真实值，通过加权移动平均法获得：

Q₀＝P₀，

Q_t＝αP_t+(1-α)Q_t-1；

其中，P、Q为分别为实际测量获得的关联参数和加权移动平均关联参数；P₀、Q₀分别为零时刻的实际测量关联参数和加权移动平均关联参数，P_t为t时刻的采集关联参数，Q_t、Q_t-1分别为t时刻、t-1时刻的加权移动平均关联参数，α为权重系数，t的取值为自然数。

具体的，该实施例以血压舒张压值为例，取权重系数α为0.5，以1分钟为周期，则各时刻实际关联参数的值如下表1所示：

表1

实施例中的Dxi和Dyi通过预定的查表方式获得，i不小于2，表示至少获取两类实际关联参数值。如我们根据临床实验制定了以下查询表格，实际情况也可以根据情况进行人工设定。

如D1为心率，则第1组实际关联参数为：当前实际心率与基础中心点X的差值。其含义为，当前心率与预设心率报警值的基础中心点X具有偏离时，需要对实际执行的报警值进行调整，对于基础中心点X的调整，当出现负偏离时，进行负调整，反之进行正调整，偏离值越大则调整值越大；对于基准缩放比例Y，无论正偏离还是负偏离，偏离值越大则调整值越大，如以下表2所示：

表2

D2为血压，即第2组实际关联参数为：当前血压的舒张压值。其含义为：当前血压无论高出还是低于低压值正常值80时，一方面患者心率都会出现上升，这属于正常生理现象，因此可以提高基础中心点X的值；同时，当患者血压低压值偏离低压值正常值80时，应该提高报警的灵敏度，因此应当缩小基准缩放比例Y的值。如下表3所示：

表3

D3为呼吸频率，即第3组实际关联参数为：当前呼吸频率。其含义和以上类似，如下表4所示：

表4

其中，针对所述实际关联参数Di的实际值不在表格中的情况，可采用插值法获得对应的Dxi，Dyi。

如当前目标参数为心率，根据上表各实际关联参数调整幅度，可以得到目标参数的偏移量和缩放比例，比如同一时刻t病人的心率为86，与X差值为6，根据表格得到Dx1＝1.03，Dy1＝1.10，同理，血压舒张压根据以上加权移动平均法计算为90，Dx2＝0.90，Dy2＝1.07；呼吸频率根据以上加权移动平均法为12，Dx2＝0.96，Dy2＝1.07；

需要说明的是，上述表格仅为示意性的表格，实际应用中需要根据具体情况及专业建议对表格内容及具体数值进行完善细化。

进一步根据以上步骤来确定执行中心点M和执行缩放比例N；其中，M＝X·Dx；N＝Y·Dy，如上可以得到M＝80×0.89＝71.2；N＝0.25×1.25＝31％。

进一步地，根据M，N来确定目标参数最终执行范围[m，n]，根据所述目标参数最终范围配置参数的参数值，对所述报警系统进行参数配置，其中m＝M(1+N)，n＝M(1-N)。

如上可以得到m＝54，n＝103，则将目标参数即心率执行范围设定为[54，103]。该范围因为结合了不同关联参数的特征，考虑到患者病情的动态性，使用动态的区间调整来确定报警范围，更加科学和利于医护人员进行准确判断。

以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。

Claims (5)

1.一种便携式生命支持系统的报警控制方法，其特征在于，其报警控制方法包括以下步骤：

S1，确定目标参数的初始基础中心点X和基准缩放比例Y；

S2，结合实际关联参数调整幅度来确定目标参数的偏移量Dx和缩放比例Dy；

S3，结合步骤S1和S2确定目标参数执行中心点M和执行缩放比例N；

S4，根据步骤S3确定目标参数执行范围[m，n]，实现系统报警控制参数配置；

其中，所述目标参数的偏移量Dx和缩放比例Dy通过以下步骤得到：其中，系统与目标参数同一时间t时刻获取的当前实际关联参数调整幅度Di＝[Dxi，Dyi]，其中，i为自然数，取值为1，2，3，……，n，表示实际关联参数的数量为n，Di表示第i组实际关联参数调整幅度，Di包含第一参数Dxi和第二参数Dyi，分别表示对所述X和Y的调整幅度；根据所述实际关联参数调整幅度Di，确定目标参数的偏移量Dx和缩放比例Dy为：

确定执行中心点M和执行缩放比例N，其中，M＝X·Dx；N＝Y·Dy；

确定目标参数的最终执行区间为[m，n]，其中，m＝M(1+N)，n＝M(1-N)。

2.根据权利要求1所述的一种便携式生命支持系统的报警控制方法，其特征在于，所述S1的初始基础中心点X为参数预设区间[x，y]中心，Y为以X为中心进行缩放的比例值，其中X，Y通过以下算式得到：X＝(x+y)/2；Y＝(y-x)/(x+y)。

3.根据权利要求1所述的一种便携式生命支持系统的报警控制方法，其特征在于，所述Dxi和Dyi通过预设的查询表格方式获得，其中i不小于2，表示至少获取两类实际关联参数值。

4.根据权利要求1所述的一种便携式生命支持系统的报警控制方法，其特征在于，每个实际关联参数值根据实际关联参数的历史真实值，通过加权移动平均法获得：

Q₀＝P₀，

Q_t＝αP_t+(1-α)Q_t-1；

其中，P、Q为分别为实际测量获得的关联参数和加权移动平均关联参数；P₀、Q₀分别为零时刻的实际测量关联参数和加权移动平均关联参数，P_t为t时刻的采集关联参数，Q_t、Q_t-1分别为t时刻、t-1时刻的加权移动平均关联参数，α为权重系数，t的取值为自然数。

5.一种便携式生命支持系统的报警控制装置，其特征在于，该装置包括预设模块，调整模块和确定模块；预设模块用于预设系统目标参数的初始基础中心点X和基准缩放比例Y；调整模块根据实际关联参数来调整目标参数的偏移量Dx和缩放比例Dy，确定模块通过确定目标参数执行中心点M和执行缩放比例N来得到目标参数执行范围[m，n]，实现系统报警控制参数配置；

其中，所述目标参数的偏移量Dx和缩放比例Dy通过以下步骤得到：其中，系统与目标参数同一时间t时刻获取的当前实际关联参数调整幅度Di＝[Dxi，Dyi]，其中，i为自然数，取值为1，2，3，……，n，表示实际关联参数的数量为n，Di表示第i组实际关联参数调整幅度，Di包含第一参数Dxi和第二参数Dyi，分别表示对所述X和Y的调整幅度；根据所述实际关联参数调整幅度Di，确定目标参数的偏移量Dx和缩放比例Dy为：

确定执行中心点M和执行缩放比例N，其中，M＝X·Dx；N＝Y·Dy；

确定目标参数的最终执行区间为[m，n]，其中，m＝M(1+N)，n＝M(1-N)。