CN117481644B - 一种老年患者围术期无线血氧监测方法 - Google Patents
一种老年患者围术期无线血氧监测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种老年患者围术期无线血氧监测方法，涉及血氧监测技术领域，包括以下步骤：将血氧饱和度传感器贴附于选定的监测部位，使血氧饱和度传感器的发射和接收光部分与皮肤直接接触，并且贴附牢固；将血氧饱和度传感器与脉搏氧饱和度仪通过连接器连接，保障信号的稳定传输。本发明通过光学感知参数调控信息和生物信号获取干扰源信息的综合分析，建立了血氧饱和度传感器测量精度的动态监测机制，通过自检信号的生成和异常指令的智能判断，使系统可及时感知到测量精度异常的潜在风险，确保对老年患者围术期血氧饱和度的实时监测，这保障了医护人员对患者生理状况的及时了解，从而能够采取及时的干预措施，防范潜在的生命危险。
Description
技术领域
本发明涉及血氧监测技术领域，具体涉及一种老年患者围术期无线血氧监测方法。
背景技术
老年患者围术期无线血氧监测是指在老年患者进行手术的过程中，通过无线技术监测患者血液中氧气含量的一种医疗手段。这一监测方法旨在实时追踪患者的氧合状态，以确保手术期间患者的氧气供应充足，降低手术风险，提高手术安全性。在围术期，老年患者由于生理上的老化以及潜在的基础疾病，往往伴随有心血管、呼吸系统等多方面的功能减退，因此对于这一群体的手术管理需要更为谨慎。其中，血氧监测是一项至关重要的指标，因为氧气是维持人体生命活动的必需物质，而手术过程中患者可能因为麻醉、手术创伤等原因导致氧合状态发生变化。
老年患者围术期无线血氧监测的意义在于：首先，老年患者由于生理老化，其组织器官对氧气的需求相对增加，而血氧水平的变动可能对其健康状况产生重大影响。通过无线血氧监测，医护人员可以实时关注患者的氧合状态，及时调整手术过程中的氧气供应，减小术后并发症的风险。其次，老年患者常伴随有潜在的慢性病病史，如心衰、慢性阻塞性肺病等，这些病症可能影响患者术中的氧合状态。通过实时监测，医护人员可以更好地了解患者的基础状况，有针对性地进行手术管理，确保手术的安全性和成功性。最后，老年患者的围手术期管理需要综合考虑各个方面的因素，而无线血氧监测作为一项简便而有效的手段，为医护人员提供了及时的数据支持，有助于提高手术的整体管理水平，降低手术风险。
脉搏氧饱和度传感器主要用于实时监测患者的血氧饱和度（SpO2）。这是一个反映血液中氧气饱和度的重要指标，用百分比表示。通过将传感器贴附于患者的监测部位（如指尖、耳垂等），传感器通过光电测量技术检测经过组织的光的吸收程度，从而计算出血氧饱和度的数值。这提供了一个非侵入性、实时的血氧监测手段，有助于及时了解患者的氧合状态。
然而，当脉搏氧饱和度传感器无法精准地监测老年患者围术期的血氧饱和度时，现有技术无法智能化感知，血氧监测的目的之一是及时发现氧合状态的异常，并采取及时的干预措施，如果脉搏氧饱和度传感器无法准确监测，医护人员将无法及时了解患者的生理状况，无法迅速采取必要的医疗干预，从而使患者处于更危险的状态，其次，如果脉搏氧饱和度传感器无法准确监测血氧，可能导致未被察觉的缺氧，长时间的缺氧会引起各种器官功能受损，尤其是对心脏、脑部等重要器官，进而危及患者的生命。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的目的是提供一种老年患者围术期无线血氧监测方法，采用先进的动态监测机制，通过光学感知参数调控信息和生物信号获取干扰源信息的综合分析，建立了血氧饱和度传感器测量精度的动态监测机制，通过自检信号的生成和异常指令的智能判断，使系统可及时感知到测量精度异常的潜在风险，确保对老年患者围术期血氧饱和度的实时监测，这保障了医护人员对患者生理状况的及时了解，从而能够采取及时的干预措施，防范潜在的生命危险，以解决上述背景技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种老年患者围术期无线血氧监测方法，包括以下步骤：
将血氧饱和度传感器贴附于选定的监测部位，使血氧饱和度传感器的发射和接收光部分与皮肤直接接触，并且贴附牢固；
将血氧饱和度传感器与脉搏氧饱和度仪通过连接器连接，保障信号的稳定传输，随后启动脉搏氧饱和度仪，通过脉搏氧饱和度仪上的显示装置显示患者的脉搏氧饱和度数据；
在选定的时间窗口，获取血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据时的若干项测量过程信息，其中，测量过程信息包括光学感知参数调控信息和生物信号获取干扰源信息，获取后，通过对光学感知参数调控信息处理后生成光电二极管增益变动幅度，通过对生物信号获取干扰源信息处理后生成噪声指数和光源强度预期偏差；
将血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据时获取的光电二极管增益变动幅度、噪声指数以及光源强度预期偏差进行综合分析，建立血氧饱和度传感器测量精度的动态监测机制，对血氧饱和度传感器的测量精度实时监测；
将血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据时存在测量精度的隐患时，启动自检功能，对血氧饱和度传感器是否存在测量异常进行智能化判断。
优选的，光电二极管增益变动幅度获取的逻辑如下：
在时间窗口H内，获取脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时若
干个光信号生成的实际光电二极管增益值，并将实际光电二极管增益值标定为，表
示脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时在H时间内若干个光信号生成的
实际光电二极管增益值的编号，，为正整数；
通过脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时在H时间内获取的实
际光电二极管增益值计算增益标准差和增益平均值，计算的表达式为：，，其中，表示增益标准差，表示增益平均值；
计算光电二极管增益变动幅度，计算的表达式为：，式中，表示光电二极管增益变动幅度，表示脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围
术期血氧饱和度时若干个光信号生成的实际光电二极管增益值的变动幅度情况。
优选的，噪声指数获取的逻辑如下：
获取脉搏氧饱和度传感器正常监测老年患者围术期血氧饱和度时的电流幅值范
围和电压幅值范围，并将电流幅值范围和电压幅值范围分别标定为和；
在时间窗口H内，获取脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时的
实时电流值和实时电压值，将实时电流值和实时电压值按照时间序列分别用函数和表示；
计算噪声指数，计算的表达式为：，式中，表示噪声指
数，表示脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时的实时电流值不
处于电流幅值范围之间的时段，，表示脉搏氧饱和度传感器监测老年患
者围术期血氧饱和度时的实时电压值不处于电压幅值范围之间的时段，。
优选的，光源强度预期偏差获取的逻辑如下：
在时间窗口H内，获取脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时的
实时光源强度，将实时光源强度按照时间序列用函数表示；
将脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时在H时间内获取的实时
光源强度与预期光源强度进行比对，计算出光源强度预期偏差，计算的表达式为：，式中，表示光源强度预期偏
差，表示预期光源强度，，分别为脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期
血氧饱和度时在H时间内的起点时间和终点时间，。
优选的，获取到光学感知参数调控信息和生物信号获取干扰源信息处理后生成的
光电二极管增益变动幅度、噪声指数、光源强度预期偏差后，
将光电二极管增益变动幅度、噪声指数、光源强度预期偏差
进行综合分析，生成测量精度异常指数，依据的公式为：，式中，、、分别为
光电二极管增益变动幅度、噪声指数、光源强度预期偏差的
预设比例系数，且、、均大于0。
优选的，将脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时生成的测量精度异常指数与预先设定的测量精度异常指数参考阈值进行比对分析，比对结果如下：
若测量精度异常指数大于等于测量精度异常指数参考阈值，则生成自检信号，当脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时生成自检信号时，则后续对脉搏氧饱和度传感器是否存在测量异常进行智能化判断；
若测量精度异常指数小于测量精度异常指数参考阈值，则生成正常信号，当脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时生成正常信号时，继续通过血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据。
优选的，当脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时生成自检信号时，获取对应时刻的测量精度异常指数和后续生成的若干个测量精度异常指数建立分析集合，并通过分析集合内的测量精度异常指数计算测量精度异常指数平均值和测量精度异常指数标准差。
优选的，将测量精度异常指数平均值和测量精度异常指数标准差分别与预先设定的测量精度异常指数参考阈值和预先设定的测量精度异常指数标准差参考阈值进行比对分析，比对分析的结果如下：
若满足测量精度异常指数平均值小于测量精度异常指数参考阈值且测量精度异常指数标准差小于测量精度异常指数标准差参考阈值，则生成测量指令，继续通过血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据；
若不满足测量精度异常指数平均值小于测量精度异常指数参考阈值且测量精度异常指数标准差小于测量精度异常指数标准差参考阈值，则生成异常指令，并对异常指令发出预警提示。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
本发明采用先进的动态监测机制，通过光学感知参数调控信息和生物信号获取干扰源信息的综合分析，建立了血氧饱和度传感器测量精度的动态监测机制，通过自检信号的生成和异常指令的智能判断，使系统可及时感知到测量精度异常的潜在风险，确保对老年患者围术期血氧饱和度的实时监测，这保障了医护人员对患者生理状况的及时了解，从而能够采取及时的干预措施，防范潜在的生命危险。
本发明在监测过程中，系统不仅能够检测到测量精度异常，还能通过分析集合内的多个测量精度异常指数，计算出平均值和标准差，从而实现对测量精度异常的综合分析，系统的自检功能使其能够根据实际情况判断血氧饱和度传感器是否真正存在测量异常，避免了其他因素导致的不必要的干扰和误判，提高了整个血氧监测系统的稳定性和准确性。
本发明在系统生成异常指令时发出预警提示，提醒医护人员可能存在血氧饱和度传感器测量精度异常的风险，这种即时的警示机制有助于医护人员迅速做出决策，及时更换可能存在异常的断血氧饱和度传感器，确保了长期监测的可靠性，通过对潜在问题的及时响应，系统在保障老年患者术后康复的关键阶段发挥了关键作用，为医护人员提供了有力的支持。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种老年患者围术期无线血氧监测方法的方法流程图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
本发明提供了如图1所示的一种老年患者围术期无线血氧监测方法，包括以下步骤：
将血氧饱和度传感器贴附于选定的监测部位，使血氧饱和度传感器的发射和接收光部分与皮肤直接接触，并且贴附牢固；
血氧饱和度传感器由发射光源（通常包括红光和红外光）和接收光的探测器组成，具体而言，血氧饱和度传感器的工作原理基于光的吸收特性，当这些光通过患者的皮肤并穿透到血液中时，血液中的血红蛋白对不同波长的光有不同的吸收，通过测量血红蛋白对红光和红外光的吸收差异，血氧饱和度传感器可以计算出血液中的氧饱和度；血氧饱和度传感器的一端贴附在患者的指尖、耳垂或其他适当的监测部位，贴附的过程确保血氧饱和度传感器的发射和接收光部分与皮肤直接接触，这样可以最大程度地减少外部光线的干扰，提高监测的准确性，贴附牢固是为了防止在患者移动或手术操作中移位，确保持续准确地采集血氧数据。
将血氧饱和度传感器与脉搏氧饱和度仪通过连接器连接，保障信号的稳定传输，随后启动脉搏氧饱和度仪，通过脉搏氧饱和度仪上的显示装置显示患者的脉搏氧饱和度数据；
在选定的时间窗口，获取血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据时的若干项测量过程信息，其中，测量过程信息包括光学感知参数调控信息和生物信号获取干扰源信息，获取后，通过对光学感知参数调控信息处理后生成光电二极管增益变动幅度，通过对生物信号获取干扰源信息处理后生成噪声指数和光源强度预期偏差；
生物信号获取干扰源信息包括脉搏氧饱和度传感器的光电二极管增益信息，脉搏氧饱和度传感器的光电二极管增益是指光电二极管对接收到的光信号进行放大的程度，在监测老年患者围术期的血氧饱和度过程中，该增益的调节旨在确保从患者身体组织中接收到的微弱光信号能够被准确、稳定地转换为电信号，通过调整光电二极管增益，可以优化脉搏氧饱和度传感器对不同光信号强度的响应，以确保稳定、精确的血氧饱和度测量，增益的合理调节对于提高监测系统的灵敏度、准确性以及适应不同患者和环境条件至关重要。
老年患者围术期无线血氧监测过程中，通过脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时，光电二极管增益变动幅度较大的情况确实可能对脉搏氧饱和度传感器的测量精度产生严重影响，以下是具体原因：
信号失真：光电二极管增益变动引起的信号不稳定性可能导致信号失真，使得从患者体内接收的微弱光信号在转换为电信号的过程中发生形状或幅度的变化，进而影响血氧饱和度的准确测量。
动态范围问题：增益变动会使得传感器的动态范围发生变化，导致在不同光信号强度水平下的响应不一致。这可能导致传感器无法适应高或低光信号的情况，从而降低了测量的范围和精度。
信噪比下降：光电二极管增益变动直接影响信噪比（SNR），变动幅度大可能导致信噪比的下降。信噪比下降使得在低信号水平下更容易受到噪声的干扰，从而降低了测量的可靠性和精度。
难以校准：如果增益变动幅度较大，传感器的校准变得更加困难。校准通常需要稳定的信号源以及可靠的比对标准，而增益的不稳定性可能导致校准的不一致性，使得监测系统更难以确保准确的血氧饱和度测量。
适应性受限：增益变动大可能降低了传感器对动态环境和患者变化的适应能力。在手术过程中，患者的生理状态和光照条件可能会发生变化，而增益变动大可能导致传感器难以迅速而准确地适应这些变化，进而影响监测的稳定性和实时性。
因此，对脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时的光电二极管增益进行监测，可感知光电二极管增益变动幅度较大可能导致脉搏氧饱和度传感器无法实现精确测量的隐患问题。
光电二极管增益变动幅度获取的逻辑如下：
在时间窗口H内，获取脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时若
干个光信号生成的实际光电二极管增益值，并将实际光电二极管增益值标定为，表
示脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时在H时间内若干个光信号生成的
实际光电二极管增益值的编号，，为正整数；
需要说明的是，光电二极管增益的计算为：，式中，为光电二极管的增益，表示输出信号相对于输入光信号的放大倍数，为光电二极管产生的电流或电压信号，为脉搏氧饱
和度传感器为传感器通过患者组织测量的光信号；
通过脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时在H时间内获取的实
际光电二极管增益值计算增益标准差和增益平均值，计算的表达式为：，，其中，表示增益标准差，表示增益平均值；
计算光电二极管增益变动幅度，计算的表达式为：，式中，表示光电二极管增益变动幅度，表示脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围
术期血氧饱和度时若干个光信号生成的实际光电二极管增益值的变动幅度情况，的
表现值越大，表明脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时若干个光信号生
成的实际光电二极管增益值的变动幅度越大，稳定性越差，反之则表明脉搏氧饱和度传感
器监测老年患者围术期血氧饱和度时若干个光信号生成的实际光电二极管增益值的变动
幅度越小，稳定性越好；
由光电二极管增益变动幅度的计算表达式可知，脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时在H时间内生成的光电二极管增益变动幅度的表现值越大，表明脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时出现测量精度的隐患越大，反之则表明脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时出现测量精度的隐患越小。
脉搏氧饱和度传感器的噪声电流和噪声电压是指在信号采集过程中引入的不期望的电流和电压成分，这些不稳定的电流和电压可能来自多个源，包括环境干扰、电源变化、器件内部电子元件的随机运动等，噪声电流和噪声电压的存在会对传感器输出的生理信号引入不确定性和波动，降低信号质量和测量精度。
在脉搏氧饱和度传感器中，噪声电流通常指在信号传输和放大过程中由于电子元件的热运动引起的随机电流，噪声电压则是由于电子元件的随机运动和器件本身的内在电流引起的随机电压，这些噪声成分可能混入到光电二极管的输出信号中，对血氧饱和度的精确测量产生负面影响。
老年患者围术期无线血氧监测过程中，通过脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期的血氧饱和度时，脉搏氧饱和度传感器的噪声电流和噪声电压较大时，可能对测量精度造成严重的影响。以下是详细阐述：
信号干扰：大幅度的噪声电流和噪声电压可能与血氧相关的生理信号混合在一起，导致传感器输出信号的不稳定性和失真。这种信号混叠可能掩盖真实的脉搏波形和血氧饱和度信息，降低了监测系统对患者生理状态的准确性。
测量偏差：噪声电流和噪声电压的存在可能导致传感器输出的基线发生偏移，使得测量结果出现系统性的误差。这种误差可能对监测结果的准确性和可靠性产生负面影响，尤其在对血氧饱和度的高精度要求下更为显著。
信噪比下降：大幅度的噪声电流和噪声电压降低了信号与噪声之间的比例，导致信噪比下降。信噪比的降低使得在低信号水平下更容易受到噪声的干扰，从而降低了测量的精确性。
系统稳定性下降：大幅度的噪声电流和噪声电压可能引起系统的不稳定性，使得传感器在不同条件下的性能表现出更大的变化。这会增加系统的不确定性，降低了长时间监测的可靠性。
因此，对脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时的电流和电压进行监测，可感知噪声电流和噪声电压较大可能导致脉搏氧饱和度传感器无法实现精确测量的隐患问题。
噪声指数获取的逻辑如下：
获取脉搏氧饱和度传感器正常监测老年患者围术期血氧饱和度时的电流幅值范
围和电压幅值范围，并将电流幅值范围和电压幅值范围分别标定为和；
需要说明的是，查阅脉搏氧饱和度传感器的产品手册和技术规格是最直接的途径，这些文档通常包含了关于脉搏氧饱和度传感器的电流输出和电压输出的详细说明，包括正常工作条件下的幅值范围；
在时间窗口H内，获取脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时的
实时电流值和实时电压值，将实时电流值和实时电压值按照时间序列分别用函数和表示；
需要说明的是，使用专业的生理监测仪器，如生理监护仪或脉搏氧饱和度监测设备，这些仪器通常配备了用于连接脉搏氧饱和度传感器的端口，并且能够显示实时的电流值和电压值，监护仪器通常会提供多种参数的监测，包括血氧饱和度、脉率等；
计算噪声指数，计算的表达式为：，式中，表示噪声指
数，表示脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时的实时电流值不
处于电流幅值范围之间的时段，，表示脉搏氧饱和度传感器监测老年患
者围术期血氧饱和度时的实时电压值不处于电压幅值范围之间的时段，；
由噪声指数的计算表达式可知，脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时在H时间内生成的噪声指数的表现值越大，表明脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时出现测量精度的隐患越大，反之则表明脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时出现测量精度的隐患越小。
在老年患者围术期无线血氧监测过程中，脉搏氧饱和度传感器正常监测血氧饱和度时的光源强度指的是脉搏氧饱和度传感器所使用的光源产生的光的强度或亮度，脉搏氧饱和度传感器通常使用光电二极管（LED）作为光源，通过皮肤组织测量被血液吸收的光的强度变化，从而计算血氧饱和度。
在老年患者围术期进行无线血氧监测时，脉搏氧饱和度传感器的准确性至关重要，因为血氧饱和度是评估患者氧合状态的重要指标，如果脉搏氧饱和度传感器的实际光源强度与预期光源强度存在偏差，将对测量精度产生严重的影响，以下是具体原因：
传感器原理：脉搏氧饱和度传感器通常采用光学测量原理，利用红外光和红光的透射特性测量血液中氧气的含量。如果传感器的光源强度与预期不符，会导致传感器在采集光信号时受到干扰，从而影响血氧饱和度的准确测量。
测量精度：传感器的测量精度直接取决于光源的稳定性和传感器对光信号的准确捕捉。光源强度的偏差可能导致信号噪声的增加，使得测量结果不可靠，尤其在低血氧水平下更为敏感。
信号噪音比下降：光源强度的偏差可能导致传感器测得的信号与噪音之间的比例失衡，降低信号噪音比。这会使得在低信号水平下难以区分有效信号，从而影响测量的精度和稳定性。
测量范围受限：光源强度的不稳定性可能限制了传感器的测量范围。在某些情况下，光源强度的偏差可能使得传感器无法有效地测量较低或较高血氧饱和度的值。
因此，对脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时的光源强度进行监测，可感知实际光源强度与预期光源强度存在偏差可能导致脉搏氧饱和度传感器无法实现精确测量的隐患问题。
光源强度预期偏差获取的逻辑如下：
在时间窗口H内，获取脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时的
实时光源强度，将实时光源强度按照时间序列用函数表示；
需要说明的是，脉搏氧饱和度传感器通常包括一个光电二极管和一个光敏元件，光电二极管会发射光束，穿透皮肤并被血液吸收，光敏元件测量透过组织返回的光强度，产生与血氧饱和度相关的信号；
将脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时在H时间内获取的实时
光源强度与预期光源强度进行比对，计算出光源强度预期偏差，计算的表达式为：，式中，表示光源强度预期偏
差，表示预期光源强度，，分别为脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期
血氧饱和度时在H时间内的起点时间和终点时间，；
由光源强度预期偏差的计算表达式可知，脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时在H时间内生成的光源强度预期偏差的表现值越大，表明脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时出现测量精度的隐患越大，反之则表明脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时出现测量精度的隐患越小。
将血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据时获取的光电二极管增益变动幅度、噪声指数以及光源强度预期偏差进行综合分析，建立血氧饱和度传感器测量精度的动态监测机制，对血氧饱和度传感器的测量精度实时监测；
获取到光学感知参数调控信息和生物信号获取干扰源信息处理后生成的光电二
极管增益变动幅度、噪声指数、光源强度预期偏差后，将光电
二极管增益变动幅度、噪声指数、光源强度预期偏差进行综
合分析，生成测量精度异常指数，依据的公式为：，式中，、、分别为
光电二极管增益变动幅度、噪声指数、光源强度预期偏差的
预设比例系数，且、、均大于0；
由计算公式可知，脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时在H时间内生成的光电二极管增益变动幅度越大、噪声指数越大、光源强度预期偏差越大，即脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时在H时间内生成的测量精度异常指数的表现值越大，表明脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时出现测量精度的隐患越大，反之则表明脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时出现测量精度的隐患越小。
将脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时生成的测量精度异常指数与预先设定的测量精度异常指数参考阈值进行比对分析，比对结果如下：
若测量精度异常指数大于等于测量精度异常指数参考阈值，则生成自检信号，当脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时生成自检信号时，表明脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时可能存在测量精度的隐患，则后续对脉搏氧饱和度传感器是否存在测量异常进行智能化判断；
若测量精度异常指数小于测量精度异常指数参考阈值，则生成正常信号，当脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时生成正常信号时，表明脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时可实现高效地监测，继续通过血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据。
将血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据时存在测量精度的隐患时，启动自检功能，对血氧饱和度传感器是否存在测量异常进行智能化判断；
当脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时生成自检信号时，获取对应时刻的测量精度异常指数和后续生成的若干个测量精度异常指数建立分析集合，并通过分析集合内的测量精度异常指数计算测量精度异常指数平均值和测量精度异常指数标准差，将测量精度异常指数平均值和测量精度异常指数标准差分别与预先设定的测量精度异常指数参考阈值和预先设定的测量精度异常指数标准差参考阈值进行比对分析，比对分析的结果如下：
若满足测量精度异常指数平均值小于测量精度异常指数参考阈值且测量精度异常指数标准差小于测量精度异常指数标准差参考阈值，则生成测量指令，继续通过血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据，当血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据时生成测量指令时，表明可能是外界环境或者一些突发性异常导致血氧饱和度传感器存在测量异常的隐患，此时不需要对该异常进行考虑；
若不满足测量精度异常指数平均值小于测量精度异常指数参考阈值且测量精度异常指数标准差小于测量精度异常指数标准差参考阈值，则生成异常指令，并对异常指令发出预警提示，当血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据时生成异常指令时，表明通过血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据时，血氧饱和度传感器很大可能存在测量精度异常的隐患，此时需要对血氧饱和度传感器进行及时更换，确保通过血氧饱和度传感器对患者脉搏氧饱和度数据进行高效、精确地测量。
需要说明的是，此处的测量精度异常指数平均值和测量精度异常指数标准差的计算过程参考上述增益标准差和增益平均值的计算公式，在此不做详述。
本发明采用先进的动态监测机制，通过光学感知参数调控信息和生物信号获取干扰源信息的综合分析，建立了血氧饱和度传感器测量精度的动态监测机制，通过自检信号的生成和异常指令的智能判断，使系统可及时感知到测量精度异常的潜在风险，确保对老年患者围术期血氧饱和度的实时监测，这保障了医护人员对患者生理状况的及时了解，从而能够采取及时的干预措施，防范潜在的生命危险。
本发明在监测过程中，系统不仅能够检测到测量精度异常，还能通过分析集合内的多个测量精度异常指数，计算出平均值和标准差，从而实现对测量精度异常的综合分析，系统的自检功能使其能够根据实际情况判断血氧饱和度传感器是否真正存在测量异常，避免了其他因素导致的不必要的干扰和误判，提高了整个血氧监测系统的稳定性和准确性。
本发明在系统生成异常指令时发出预警提示，提醒医护人员可能存在血氧饱和度传感器测量精度异常的风险，这种即时的警示机制有助于医护人员迅速做出决策，及时更换可能存在异常的断血氧饱和度传感器，确保了长期监测的可靠性，通过对潜在问题的及时响应，系统在保障老年患者术后康复的关键阶段发挥了关键作用，为医护人员提供了有力的支持。
上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
Claims (7)
1.一种老年患者围术期无线血氧监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
将血氧饱和度传感器贴附于选定的监测部位，使血氧饱和度传感器的发射和接收光部分与皮肤直接接触，并且贴附牢固；
将血氧饱和度传感器与脉搏氧饱和度仪通过连接器连接，保障信号的稳定传输，随后启动脉搏氧饱和度仪，通过脉搏氧饱和度仪上的显示装置显示患者的脉搏氧饱和度数据；
在选定的时间窗口，获取血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据时的若干项测量过程信息，其中，测量过程信息包括光学感知参数调控信息和生物信号获取干扰源信息，获取后，通过对光学感知参数调控信息处理后生成光电二极管增益变动幅度，通过对生物信号获取干扰源信息处理后生成噪声指数和光源强度预期偏差；
将血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据时获取的光电二极管增益变动幅度、噪声指数以及光源强度预期偏差进行综合分析，建立血氧饱和度传感器测量精度的动态监测机制，对血氧饱和度传感器的测量精度实时监测；
获取到光学感知参数调控信息和生物信号获取干扰源信息处理后生成的光电二极管增益变动幅度、噪声指数/>、光源强度预期偏差/>后，将光电二极管增益变动幅度/>、噪声指数/>、光源强度预期偏差/>进行综合分析，生成测量精度异常指数/>，依据的公式为：
，式中，/>、、/>分别为光电二极管增益变动幅度/>、噪声指数/>、光源强度预期偏差/>的预设比例系数，且/>、/>、/>均大于0；
将血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据时存在测量精度的隐患时，启动自检功能，对血氧饱和度传感器是否存在测量异常进行智能化判断。
2.根据权利要求1所述的一种老年患者围术期无线血氧监测方法，其特征在于，光电二极管增益变动幅度获取的逻辑如下：
在时间窗口H内，获取脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时若干个光信号生成的实际光电二极管增益值，并将实际光电二极管增益值标定为，/>表示脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时在H时间内若干个光信号生成的实际光电二极管增益值的编号，/>，/>为正整数；
通过脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时在H时间内获取的实际光电二极管增益值计算增益标准差和增益平均值，计算的表达式为：，/>，其中，/>表示增益标准差，/>表示增益平均值；
计算光电二极管增益变动幅度，计算的表达式为：，式中，表示光电二极管增益变动幅度，/>表示脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时若干个光信号生成的实际光电二极管增益值的变动幅度情况。
3.根据权利要求1所述的一种老年患者围术期无线血氧监测方法，其特征在于，噪声指数获取的逻辑如下：
获取脉搏氧饱和度传感器正常监测老年患者围术期血氧饱和度时的电流幅值范围和电压幅值范围，并将电流幅值范围和电压幅值范围分别标定为和；
在时间窗口H内，获取脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时的实时电流值和实时电压值，将实时电流值和实时电压值按照时间序列分别用函数和/>表示；
计算噪声指数，计算的表达式为：，式中，/>表示噪声指数，/>表示脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时的实时电流值不处于电流幅值范围之间的时段，/>，/>表示脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时的实时电压值不处于电压幅值范围之间的时段，。
4.根据权利要求1所述的一种老年患者围术期无线血氧监测方法，其特征在于，光源强度预期偏差获取的逻辑如下：
在时间窗口H内，获取脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时的实时光源强度，将实时光源强度按照时间序列用函数表示；
将脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时在H时间内获取的实时光源强度与预期光源强度进行比对，计算出光源强度预期偏差，计算的表达式为：，式中，/>表示光源强度预期偏差，/>表示预期光源强度，/>，/>分别为脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时在H时间内的起点时间和终点时间，/>。
5.根据权利要求1所述的一种老年患者围术期无线血氧监测方法，其特征在于，将脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时生成的测量精度异常指数与预先设定的测量精度异常指数参考阈值进行比对分析，比对结果如下：
若测量精度异常指数大于等于测量精度异常指数参考阈值，则生成自检信号，当脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时生成自检信号时，则后续对脉搏氧饱和度传感器是否存在测量异常进行智能化判断；
若测量精度异常指数小于测量精度异常指数参考阈值，则生成正常信号，当脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时生成正常信号时，继续通过血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据。
6.根据权利要求5所述的一种老年患者围术期无线血氧监测方法，其特征在于，当脉搏氧饱和度传感器监测老年患者围术期血氧饱和度时生成自检信号时，获取对应时刻的测量精度异常指数和后续生成的若干个测量精度异常指数建立分析集合，并通过分析集合内的测量精度异常指数计算测量精度异常指数平均值和测量精度异常指数标准差。
7.根据权利要求6所述的一种老年患者围术期无线血氧监测方法，其特征在于，将测量精度异常指数平均值和测量精度异常指数标准差分别与预先设定的测量精度异常指数参考阈值和预先设定的测量精度异常指数标准差参考阈值进行比对分析，比对分析的结果如下：
若满足测量精度异常指数平均值小于测量精度异常指数参考阈值且测量精度异常指数标准差小于测量精度异常指数标准差参考阈值，则生成测量指令，继续通过血氧饱和度传感器测量患者脉搏氧饱和度数据；
若不满足测量精度异常指数平均值小于测量精度异常指数参考阈值且测量精度异常指数标准差小于测量精度异常指数标准差参考阈值，则生成异常指令，并对异常指令发出预警提示。
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| CN117481644A (zh) | 2024-02-02 |
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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 | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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