本發(fā)明屬于醫(yī)療，具體涉及病理生理學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、臨床事件風(fēng)險(xiǎn)是指臨床醫(yī)療系統(tǒng)中發(fā)生的不良結(jié)局，如心臟驟停、癲癇發(fā)作或意外死亡等惡性結(jié)局。有研究表明，59.4％的院內(nèi)心臟驟停之前會(huì)出現(xiàn)心電、血壓、體溫等異常，25％的急診患者會(huì)出現(xiàn)至少一種生命體征異常的情況，具有兩個(gè)以上異常的患者緊急入院的概率會(huì)提高4.4倍。因此，監(jiān)測(cè)生命體征的變化有助于提前檢測(cè)或預(yù)測(cè)臨床事件風(fēng)險(xiǎn)。

2、生理信號(hào)通常涵蓋機(jī)體的生物電活動(dòng)、溫度、壓力等物理信息，如肌電圖、心電圖、腦電圖、眼電圖和體位體動(dòng)等信號(hào)，這種由連續(xù)采樣點(diǎn)組成的生理信號(hào)能夠表征機(jī)體復(fù)雜系統(tǒng)的內(nèi)在特性，其通常是高維、非平穩(wěn)、非線性、多模態(tài)和異構(gòu)的表現(xiàn)形式，特殊的信號(hào)特征變化模式能夠作為反映人體健康狀態(tài)的基本指標(biāo)。隨著醫(yī)學(xué)研究的深入和臨床需求的多樣化，對(duì)生理參數(shù)的監(jiān)測(cè)不再局限于單一指標(biāo)，而是需要同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)生理參數(shù)，如心電圖、血壓、呼吸率、血氧含量、體溫等，不同用戶的生理信號(hào)存在差異，差異的原因可能是性別、年齡等，生理信號(hào)的差異性使得數(shù)據(jù)之間的概率分布不同，現(xiàn)有系統(tǒng)難以同時(shí)采集和處理多個(gè)生理參數(shù)，生理信號(hào)的差異會(huì)使得系統(tǒng)不能準(zhǔn)確的處理生理信號(hào)，監(jiān)測(cè)多個(gè)生理參數(shù)需要集成和兼容不同的設(shè)備，會(huì)耗費(fèi)額外的資源和時(shí)間。

3、因此，有必要提出病理生理學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能分析系統(tǒng)，以至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

4、本背景技術(shù)所公開(kāi)的上述信息僅僅用于增加對(duì)本發(fā)明背景技術(shù)的理解，因此，其可能包括不構(gòu)成本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供病理生理學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能分析系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、病理生理學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能分析系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)管理模塊、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)回顧模塊、通信管理模塊、隱私保護(hù)模塊、分析決策模塊，所述數(shù)據(jù)管理模塊負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)所能收集到的大量生理參數(shù)數(shù)據(jù)，所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)地收集、處理患者的生理參數(shù)數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)回顧模塊實(shí)時(shí)回顧生理參數(shù)數(shù)據(jù)形成統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告，所述通信管理模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)消息傳輸以確保數(shù)據(jù)安全和完整性，所述隱私保護(hù)模塊保護(hù)患者個(gè)人數(shù)據(jù)的隱私安全并為治療提供可靠的參數(shù)信息，所述分析決策模塊對(duì)患者數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和決策，以提供有用的醫(yī)學(xué)信息或建議。

4、優(yōu)選的，所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)iot和無(wú)線通信建立監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)作，利用hadoop處理和分析大規(guī)模的生理參數(shù)數(shù)據(jù)，支持故障轉(zhuǎn)移和備份機(jī)制，以防止因系統(tǒng)故障而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失或服務(wù)中斷。

5、將實(shí)時(shí)采集的生理參數(shù)信息進(jìn)行可視化顯示，主要顯示的波形有心電波形、呼吸波形、加速度波形、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度波形；主要顯示的參數(shù)有心率、呼吸率、體表溫度、體動(dòng)強(qiáng)度值、人體姿態(tài)參數(shù)、ph值、血氧飽和度、二氧化碳分壓(paco2)、血漿滲透壓、血清鉀離子(k+)、血清鈉離子(na+)、血清鈣離子(ca2+)等，定期檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)傳輸效率，確保監(jiān)測(cè)設(shè)備能穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，符合臨床使用要求。

6、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)管理模塊使用josn對(duì)不同傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，整合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)并采用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)和管理整合后的數(shù)據(jù)，通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)整合后數(shù)據(jù)的訪問(wèn)和調(diào)用。

7、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)包括生理參數(shù)數(shù)據(jù)、電子健康記錄、組學(xué)數(shù)據(jù)，在整合過(guò)程中，通過(guò)數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理來(lái)確保數(shù)據(jù)的一致性和可靠性，利用restfulapi來(lái)構(gòu)建統(tǒng)一的api接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

8、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)回顧模塊運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)算法挖掘隱藏的關(guān)聯(lián)和規(guī)律，通過(guò)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)結(jié)合實(shí)時(shí)生理參數(shù)更新，以圖表、趨勢(shì)圖的形式展示給醫(yī)護(hù)人員。

9、報(bào)告內(nèi)容包括心搏總數(shù)、正常/異常心搏數(shù)、最快/最慢心率、呼吸率體表溫度、活動(dòng)強(qiáng)度及時(shí)間點(diǎn)、異常心電事件及其關(guān)聯(lián)參數(shù)統(tǒng)計(jì)等，并結(jié)合匿名化和脫敏對(duì)報(bào)告的個(gè)人信息進(jìn)行虛化或遮蓋。

10、優(yōu)選的，所述隱私保護(hù)模塊采用匿名化和脫敏來(lái)隱藏生理參數(shù)數(shù)據(jù)中的敏感信息，以減少個(gè)人身份信息的暴露風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)ecdsa加密方式對(duì)個(gè)人數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，根據(jù)用戶角色和權(quán)限配置訪問(wèn)控制策略，并記錄所有數(shù)據(jù)訪問(wèn)和操作的日志。

11、優(yōu)選的，所述通信管理模塊通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線通信和tcp轉(zhuǎn)發(fā)完成生理參數(shù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，在中間階段采用fifo緩存策略以提高傳輸效率，并且能夠?qū)⒏鱾€(gè)類型的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)中各個(gè)組件和模塊。

12、優(yōu)選的，所述分析決策模塊采用組合特征與最大化分類器差異的域適應(yīng)算法來(lái)判斷不同用戶的生理狀態(tài)，根據(jù)分析結(jié)果生成相應(yīng)的決策輸出，提供醫(yī)學(xué)建議或行動(dòng)指南，對(duì)檢測(cè)到的異常情況生成警報(bào)并通知醫(yī)護(hù)人員。

13、對(duì)于多個(gè)生理參數(shù)數(shù)據(jù)采用卷積網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行特征提取，每個(gè)生理參數(shù)作為一個(gè)卷積輸入的通道，并且生理參數(shù)數(shù)據(jù)是隨著時(shí)間順序到達(dá)的，這樣使用lstm來(lái)提取時(shí)序特征，利用通道數(shù)作為lstm的輸入維度，lstm的遞歸次數(shù)根據(jù)設(shè)置的生理參數(shù)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度來(lái)決定，引入注意力機(jī)制根據(jù)計(jì)算得到的兩種特征權(quán)值進(jìn)行加權(quán)拼接得到融合的組合特征，使用兩個(gè)任務(wù)分類器對(duì)目標(biāo)域組合特征進(jìn)行分類，然后根據(jù)這兩個(gè)分類器的分類差異來(lái)定位那些產(chǎn)生混淆的目標(biāo)域樣本，從而不斷地對(duì)抗訓(xùn)練使得這些混淆樣本遠(yuǎn)離分類器決策邊界，使得算法能夠適應(yīng)新用戶所帶來(lái)的生理信號(hào)的差異，能夠提取到更加具有區(qū)分能力的組合特征，對(duì)用戶當(dāng)前身體狀態(tài)做出準(zhǔn)確的判斷。

14、優(yōu)選的，所述系統(tǒng)通過(guò)hl7標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有醫(yī)療信息技術(shù)系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)互通和協(xié)同工作，利用無(wú)線通信使醫(yī)生能夠遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)患者數(shù)據(jù)，方便偏遠(yuǎn)地區(qū)或行動(dòng)不便患者獲得及時(shí)診斷和指導(dǎo)。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

16、本發(fā)明能夠持續(xù)跟蹤患者的關(guān)鍵生理參數(shù)，通過(guò)智能分析快速檢測(cè)到生理參數(shù)異常，這樣醫(yī)護(hù)人員可以更快速地作出診斷和治療決策，有效提升了醫(yī)療質(zhì)量和效率，自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)和分析過(guò)程減少了人為錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)能夠確?；颊咴卺t(yī)療過(guò)程中的安全性，并且減少不必要的監(jiān)護(hù)周期、降低并發(fā)癥發(fā)生率以及提高床位周轉(zhuǎn)率，降低醫(yī)療服務(wù)的總體成本。

17、上述概述僅僅是為了說(shuō)明書的目的，并不意圖以任何方式進(jìn)行限制。除上述描述的示意性的方面、實(shí)施方式和特征之外，通過(guò)參考附圖和以下的詳細(xì)描述，本發(fā)明進(jìn)一步的方面、實(shí)施方式和特征將會(huì)是容易明白的。

技術(shù)特征：

1.病理生理學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能分析系統(tǒng)，其特征在于，包括：數(shù)據(jù)管理模塊、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)回顧模塊、通信管理模塊、隱私保護(hù)模塊、分析決策模塊，所述數(shù)據(jù)管理模塊負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)所能收集到的大量生理參數(shù)數(shù)據(jù)，所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)地收集、處理患者的生理參數(shù)數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)回顧模塊實(shí)時(shí)回顧生理參數(shù)數(shù)據(jù)形成統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告，所述通信管理模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)消息傳輸以確保數(shù)據(jù)安全和完整性，所述隱私保護(hù)模塊保護(hù)患者個(gè)人數(shù)據(jù)的隱私安全并為治療提供可靠的參數(shù)信息，所述分析決策模塊對(duì)患者數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和決策，以提供有用的醫(yī)學(xué)信息或建議。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的病理生理學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能分析系統(tǒng)，其特征在于：所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)iot和無(wú)線通信建立監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)作，利用hadoop處理和分析大規(guī)模的生理參數(shù)數(shù)據(jù)，支持故障轉(zhuǎn)移和備份機(jī)制，以防止因系統(tǒng)故障而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失或服務(wù)中斷。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的病理生理學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能分析系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)管理模塊使用josn對(duì)不同傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，整合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)并采用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)和管理整合后的數(shù)據(jù)，通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)整合后數(shù)據(jù)的訪問(wèn)和調(diào)用。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的病理生理學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能分析系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)回顧模塊運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)算法挖掘隱藏的關(guān)聯(lián)和規(guī)律，通過(guò)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)結(jié)合實(shí)時(shí)生理參數(shù)更新，以圖表、趨勢(shì)圖的形式展示給醫(yī)護(hù)人員。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的病理生理學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能分析系統(tǒng)，其特征在于：所述隱私保護(hù)模塊采用匿名化和脫敏來(lái)隱藏生理參數(shù)數(shù)據(jù)中的敏感信息，以減少個(gè)人身份信息的暴露風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)ecdsa加密方式對(duì)個(gè)人數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，根據(jù)用戶角色和權(quán)限配置訪問(wèn)控制策略，并記錄所有數(shù)據(jù)訪問(wèn)和操作的日志。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的病理生理學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能分析系統(tǒng)，其特征在于：所述通信管理模塊通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線通信和tcp轉(zhuǎn)發(fā)完成生理參數(shù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，在中間階段采用fifo緩存策略以提高傳輸效率，并且能夠?qū)⒏鱾€(gè)類型的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)中各個(gè)組件和模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的病理生理學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能分析系統(tǒng)，其特征在于：所述分析決策模塊采用組合特征與最大化分類器差異的域適應(yīng)算法來(lái)判斷不同用戶的生理狀態(tài)，根據(jù)分析結(jié)果生成相應(yīng)的決策輸出，提供醫(yī)學(xué)建議或行動(dòng)指南，對(duì)檢測(cè)到的異常情況生成警報(bào)并通知醫(yī)護(hù)人員。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的病理生理學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能分析系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)通過(guò)hl7標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有醫(yī)療信息技術(shù)系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)互通和協(xié)同工作，利用無(wú)線通信使醫(yī)生能夠遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)患者數(shù)據(jù)，方便偏遠(yuǎn)地區(qū)或行動(dòng)不便患者獲得及時(shí)診斷和指導(dǎo)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了病理生理學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能分析系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)管理模塊、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)回顧模塊、通信管理模塊、隱私保護(hù)模塊、分析決策模塊，數(shù)據(jù)管理模塊負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)所能收集到的大量生理參數(shù)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)地收集、處理患者的生理參數(shù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)回顧模塊實(shí)時(shí)回顧生理參數(shù)數(shù)據(jù)形成統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告，通信管理模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)消息傳輸以確保數(shù)據(jù)安全和完整性；本發(fā)明能夠持續(xù)跟蹤患者的關(guān)鍵生理參數(shù)，通過(guò)智能分析快速檢測(cè)到生理參數(shù)異常，這樣醫(yī)護(hù)人員可以更快速地作出診斷和治療決策，有效提升了醫(yī)療質(zhì)量和效率，自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)和分析過(guò)程減少了人為錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)能夠確?；颊咴卺t(yī)療過(guò)程中的安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：謝伶俐,鄧怒驕
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南中醫(yī)藥大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28

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