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发布时间2024-07-14
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2.多参数监护仪是一种测量和控制病人生理参数的仪器,多参数监护仪能为医学临床诊断提供重要的病人信息,通过各种功能模块,可实时监测人体的心电信号、心率、血氧饱和度、血压、呼吸频率和体温等重要参数,如果出现超标可发出警报。
3.现有的监护仪采用的都是有线连接方式,各种监测探头一端接在监护仪上,一端接到患者身体上,监测的生理参数越多,使用的监测探头也就越多,连接患者和监护仪的数据线也就越多。尤其在手术,icu护理等常用情景中,过多的数据线会对医生的操作形成很大干扰和障碍,因此非常需要实现多参数监护仪的无线化,但是设备无线化以后由于长期显示功耗较高,无线的多参数监护仪使用时间较短,需要医护人员频繁的经常进行充电管理,增加了医护人员的工作量,限制了无线的多参数监护仪在临床上的使用。
4.因此,如何搭建一个监护仪的架构,能够使得多参数监护仪实现稳定的网络通信,同时还能够让监护仪根据需要实现低功耗要求,是一项非常重要的技术。
6.第一方面,本技术提供一种生理参数监护装置,包括生理参数采集单元、通信单元、第一处理单元、第二处理单元;所述生理参数采集单元、通信单元与所述第一处理单元连接,所述第一处理单元与所述第二处理单元连接,所述第二处理单元处于休眠状态;
7.所述生理参数采集单元,被配置为执行采集生理参数信号,并向所述第一处理单元发送所述生理参数信号;
8.所述第一处理单元,被配置为执行接收所述生理参数信号,确定所述生理参数信号对应的生理参数数据;当确定所述生理参数数据正常时,向所述通信单元发送所述生理参数信号或所述生理参数数据;当确定所述生理参数数据异常时,向所述第二处理单元发送所述生理参数数据或生理参数信号;
9.所述第二处理单元,被配置为执行当接收到所述生理参数数据时,由休眠状态切换到工作状态,并对所述生理参数数据进行报警处理。
10.结合第一方面,在第一种实现方式中,所述第二处理单元,被配置为执行向所述第一处理单元发送所述生理参数数据对应的生理参数阈值或生理参数异常条件。
11.结合第一方面,在第二种实现方式中,所述第一处理单元,被配置为执行:
12.当处于第一模式时,若确定所述生理参数数据正常时,向所述通信单元发送所述生理参数数据;若确定所述生理参数数据异常时,切换到第二模式,向所述第二处理单元发送所述生理参数数据。
13.结合第一方面,在第三种实现方式中,所述第一处理单元,被配置为执行当处于第
14.所述第二处理单元,被配置为执行接收所述生理参数信号,确定所述生理参数信号对应的生理参数数据,并确定所述生理参数数据是否异常。
15.结合第一方面或第一方面的第一种至第三种任一实现方式,在第四种实现方式中,所述第一处理单元,还被配置为执行当处于第三模式时,接收所述通信单元传输的通信状态,当通信状态正常时,向所述通信单元发送所述生理参数信号或所述生理参数数据;当通信状态异常时,切换到第二模式,向所述第二处理单元发送所述生理参数信号或所述生理参数数据。
16.结合第一方面或第一方面的第一种至第四种任一实现方式,在第五种实现方式中,所述第一处理单元,还被配置为执行设置工作模式,所述工作模式包括第一模式、第二模式以及第三模式。
17.结合第一方面,在第六种实现方式中,还包括与所述第二处理单元连接的显示单元;
18.所述第二处理单元,被配置为执行向所述显示单元发送所述生理参数数据;
20.结合第一方面,在第七种实现方式中,还包括与所述第二处理单元连接的声音输出单元;
23.第二方面,本技术提供一种生理参数监护方法,应用于生理参数监护装置,所述生理参数监护装置包括生理参数采集单元、通信单元、第一处理单元、第二处理单元;所述生理参数采集单元、通信单元与所述第一处理单元连接,所述第一处理单元与所述第二处理单元连接,所述第二处理单元处于休眠状态;所述述生理参数监护方法包括:
24.所述生理参数采集单元采集生理参数信号,并向所述第一处理单元发送所述生理参数信号;
25.所述第一处理单元接收所述生理参数信号,确定所述生理参数信号对应的生理参数数据;当确定所述生理参数数据正常时,向所述通信单元发送所述生理参数信号或所述生理参数数据;当确定所述生理参数数据异常时,向所述第二处理单元发送所述生理参数数据或生理参数信号;
26.所述第二处理单元当接收到所述生理参数数据时,由休眠状态切换到工作状态,并对所述生理参数数据进行报警处理。
27.结合第二方面,在第一种实现方式中,所述第二处理单元向所述第一处理单元发送所述生理参数数据对应的生理参数阈值或生理参数异常条件。
29.当所述第一处理单元处于第一模式时,若确定所述生理参数数据正常时,向所述通信单元发送所述生理参数数据;若确定所述生理参数数据异常时,切换到第二模式,向所述第二处理单元发送所述生理参数数据。
30.结合第二方面或第二方面的第一种至第二种任一实现方式,在第三种实现方式中,当所述第一处理单元处于第二模式时,向所述第二处理单元发送所述生理参数信号;
31.所述第二处理单元接收所述生理参数信号,确定所述生理参数信号对应的生理参数数据,并确定所述生理参数数据是否异常。
32.结合第二方面或第二方面的第一种至第三种任一实现方式,在第四种实现方式中,当所述第一处理单元处于第三模式时,接收所述通信单元传输的通信状态,当通信状态正常时,向所述通信单元发送所述生理参数信号或所述生理参数数据;当通信状态异常时,切换到第二模式,向所述第二处理单元发送所述生理参数信号或所述生理参数数据。
33.结合第二方面或第二方面的第一种至第四种任一实现方式,在第五种实现方式中,所述第一处理单元设置工作模式,所述工作模式包括第一模式、第二模式以及第三模式。
34.结合第二方面,在第六种实现方式中,所述生理参数监护装置还包括与所述第二处理单元连接的显示单元;则所述方法还包括:
37.结合第二方面,在第七种实现方式中,所述生理参数监护装置还包括与所述第二处理单元连接的声音输出单元;则所述方法还包括:
40.与现有技术相比,本技术提供的技术方案中,当第一处理单元在确定生理参数数据异常时,第一处理单元会向第二处理单元发送该生理参数数据,第二处理单元由休眠状态切换到工作状态,再执行相应的报警处理。若第一处理单元确定生理参数数据正常,则不会向第二处理单元发送数据,第二处理单元仍然处于休眠状态。在本技术实施例提供的方案中,第二处理单元并不会一直处于工作状态,而且经过大量实验发现,使用本技术实施例提供的方案对患者进行监护时,患者的生理参数大部分处于正常状态,第一处理单元不会向第二处理单元发送数据,第二处理单元大部分处于休眠状态,节省了大量功耗。
49.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本技术相一致的所有实施例。相反,它们仅是与如所附权利
50.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
51.应当理解,尽管在本技术可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本技术范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
52.申请人发现现有技术存在问题:监护仪设备无线化以后由于长期显示功耗较高,无线的多参数监护仪使用时间较短,需要医护人员频繁的经常进行充电管理,增加了医护人员的工作量,限制了无线的多参数监护仪在临床上的使用。因此,亟待提供一种监护仪架构,以在实现稳定的网络通信的同时,还能够实现低功耗要求。
53.相关技术中,如图1所示,生理参数监护仪包括采集模块(包含处理器一)和一个中央处理模块(包含处理器二),其中采集模块主要完成生命体征的采集将采集到的生理参数信号发送给中央处理模块,其中由于生理参数采集的实时性很高,一般要求达到us级别,所以采集模块单独完成数据的采集能够很好的保证数据的采集的准确性、稳定性和实时性。中央处理模块主要任务是在接收到采集模块采集到的生理参数信号之后,通过算法处理得到生命体征的各项特征值,比如心率、氧饱和度、血压以及呼吸等数值,中央处理模块还需要将采集到的生理参数的波形和数值显示在屏幕上,另外中央处理模块还需要根据生理参数的情况进行相关的报警,另外中央处理模块还具备有各种人机输入接口,方便用户(主要是医护人员)对监护仪的设置参数进行部分更改。但中央处理模块需要处理的任务的实时性一般比较低,通常可以达到百ms级甚至是1s的级别,其主要特点是运算任务重,任务复杂,实时性要求相对偏低。另外,中央处理模块还负责更高级别的处理工作,包括数据的最终处理计算,数据的显示和存储,报警的提示,一般内置linux系统,以及人工交互界面的控制。应当说明的是,监护仪的网络接口,不管是有线的还是无线g等接口)都是交给中央处理模块去处理。
54.在图1所示架构设计无线可穿戴多参数监护仪的过程中,由于可穿戴监护仪与中央监护系统的通信方式均为无线方式,因此在整个监护的过程中,处理器二需要一直工作在运行状态下,来接收处理器一的数据并控制无线通信模块进行有效地数据传输。一般情况下,由于要对显示单元和声音输出单元进行驱动,同时完成文件存储功能,处理器二的工作频率比较高,一般在ghz级别,同时考虑开发的便捷性,都直接运行linux的系统对显示单元、存储单元和声音输出单元进行驱动,该种情况下导致处理器二的cpu使用率一般在56%以上,从而导致整个系统的工作电流比较大,难以实现无线可穿戴多参数监护仪的长时间使用。在这样的情况下,迫切需要一款既能够满足移动监护,又能够保持长工作时间的无线.为此,本技术实施例提供一种生理参数监护装置至少包括第一处理单元、第二处理单元、通信单元,第二处理单元通常情况下为休眠状态。当第一处理单元在确定生理参数
数据异常时,第一处理单元会向第二处理单元发送该生理参数数据,第二处理单元由休眠状态切换到工作状态,再执行相应的报警处理。若第一处理单元确定生理参数数据正常,则不会向第二处理单元发送数据,第二处理单元仍然处于休眠状态。在本技术实施例提供的方案中,第二处理单元并不会一直处于工作状态,而且经过大量实验发现,使用本技术实施例提供的方案对患者进行监护时,患者的生理参数大部分处于正常状态,第一处理单元不会向第二处理单元发送数据,第二处理单元大部分处于休眠状态,节省了大量功耗。
56.如图2所示,本技术实施例提供一种生理参数监护装置,包括生理参数采集单元100、通信单元101、第一处理单元102、第二处理单元103;生理参数采集单元100、通信单元101与第一处理单元102连接,第一处理单元102与第二处理单元103连接。一般情况下,第二处理单元103处于休眠状态。在某些实施例中,为实现无线可以包括无线通信单元;在另外某些实施例中,通信单元101可以包括无线通信单元和有线.为能使各单元执行对应的功能,相应的,各单元被配置如下。
58.生理参数采集单元100,被配置为执行采集生理参数信号,并向第一处理单元102发送生理参数信号。
59.第一处理单元102,被配置为执行接收生理参数信号,确定生理参数信号对应的生理参数数据;当确定生理参数数据正常时,向通信单元101发送生理参数信号或生理参数数据;当确定生理参数数据异常时,向第二处理单元103发送生理参数数据。某些实施例中,第一处理单元102存储有该生理参数对应的生理参数阈值,当第一处理单元102确定生理参数数据大于该生理参数阈值时,认为该生理参数数据异常。
60.在一个实施例中,第一处理单元102可以根据生理参数计算算法,将生理参数信号转换为生理参数数据。
61.在本技术实施例中,所谓的生理参数信号指的是采集到的包含多种特征值的原始生理信号,所谓的生理参数数据指的是从原始生理信号中提取出来的表征某个特征值的参数,以心电图为例,心电图设备采集到的心电图信号是从体表记录心脏每一心动周期所产生的电活动变化波形,从该波形中可以提取出来各种特征信息,包括心率,r-r间期,心率变异性,r波幅度等,心率只是其中一个特征值。按照本技术实施例的定义,心电图就是所谓的生理参数信号,心率就是根据某一个算法得到的生理参数数据,同样,我们也可以根据另一个算法得到r波幅度,则r波幅度也是一个生理参数数据。
62.在某些实施例中,第二处理单元103,被配置为执行向第一处理单元102发送生理参数数据对应的生理参数阈值或生理参数异常条件。
63.在一个实施例中,该生理参数阈值为第二处理单元103发送。第二处理单元103发送的生理参数阈值可以为外部输入的,例如,可以为医护人员设置,又例如,第二处理单元103可以与监护中心连接,该生理参数阈值可以是由监护中心传送给第二处理单元103。在另一个实施例中,第二处理单元103发送的生理参数阈值可以为第二处理单元103接收到的历史生理参数信号或历史生理参数数据得到。比如,第一处理单元102可以将接收到的生理参数信号或生理参数数据周期性地发送给第二处理单元103,第二处理单元103可以计算生理参数数据的平均值,并将该平均值作为生理参数阈值。应当理解的是,计算生理参数阈值的方式有很多,本技术实施例并不作特别限定。在另一个实施例中,生理参数异常条件可以
为生理参数数据大于该生理参数对应的生理参数阈值,例如,心率超过150的时候即为心率过高,需要给医护人员进行报警,首先第一处理单元102通过生理参数采集单元100采集到心电图的波形数据,然后第一处理单元102根据心电图的波形数据,计算得到心率值,当心率值低于150时,第一处理单元102不需要将波形数据发送给第二处理单元103,但是当第一处理单元102判断到心率超过150以后,则将数据(波形或者心率值)发送给第二处理单元103,第二处理单元从休眠状态中切换到工作模式,开始对高心率进行声光报警。
64.在其他实施例中,该生理参数阈值也可以为外部输入给第一处理单元102的,例如,可以为医护人员设置,又例如,第一处理单元102可以与监护中心连接,该生理参数阈值可以是由监护中心传送给第一处理单元102。在另一个实施例中,生理参数阈值可以为第一处理单元102接收到的历史生理参数信号或历史生理参数数据得到。比如,第一处理单元102可以存储接收到的生理参数信号或生理参数数据,并计算生理参数数据的平均值,将该平均值作为生理参数阈值。应当理解的是,计算生理参数阈值的方式有很多,本技术实施例并不作特别限定。
65.第二处理单元103,被配置为执行当接收到生理参数数据或生理参数信号时,由休眠状态切换到工作状态,并对生理参数数据进行报警处理。
66.本技术实施例提供的生理参数监护装置,第二处理单元并不会一直处于工作状态,而且经过大量实验发现,使用本技术实施例提供的方案对患者进行监护时,患者的生理参数大部分处于正常状态,第一处理单元不会向第二处理单元发送数据,第二处理单元大部分处于休眠状态,节省了大量功耗。
67.在一个实施例中,当第一处理单元102确定生理参数数据异常,并向第二处理单元103发送生理参数数据后,第一处理单元102可以不再判断接收到的生理参数数据是否异常、和\或不再对接收到的生理参数信号进行处理,而是直接向第二处理单元103转发生理参数数据或生理参数信号。第二处理单元103依据生理参数数据或生理参数信号确定是否异常,并在异常时进行报警处理。
68.例如:第一处理单元102确定生理参数数据异常,向第二处理单元103发送生理参数数据,然后第一处理单元102再在接收到生理参数信号后,向第二处理单元103发送该生理参数信号,第二处理单元103确定该生理参数信号对应的生理参数数据,并与该生理参数信号对应的生理参数阈值进行比较,当该生理参数数据大于该生理参数阈值时,认为该生理参数数据异常,对该生理参数数据进行报警处理。
69.又例如:第一处理单元102确定生理参数数据异常,向第二处理单元103发送生理参数数据,然后第一处理单元102再在接收到生理参数信号、并确定该生理参数信号对应的生理参数数据后,向第二处理单元103发送该生理参数数据,第二处理单元103与该生理参数信号对应的生理参数阈值进行比较,当该生理参数数据大于该生理参数阈值时,认为该生理参数数据异常,对该生理参数数据进行报警处理。
70.在某些实施例中,第二处理单元103,被配置为执行当满足休眠条件时,向第一处理单元102发送生理参数阈值或生理参数异常条件,并切换到休眠状态。通过此实施例,可最大程度地降低第二处理单元103的功耗,节约了资源。在另一些实施例中,第二处理单元103可在切换到工作状态时发送生理参数阈值或生理参数异常条件。在再一些实施例中,第二处理单元103在生理参数阈值或生理参数异常条件发生变化后,传输变化后的生理参数
阈值或生理参数异常条件给第一处理单元102,通过此实施例,可在生理参数阈值或生理参数异常条件未发生变化时不向第一处理单元102发送,最大程度地降低第二处理单元103的功耗。
71.在一个实施例中,休眠条件可依据实际情况设置,比如,休眠条件可以为预设时长内未接收到生理参数数据,或者为预设时长,或者为预设时长内确定生理参数数据并未超过该生理参数对应的生理参数阈值。
72.在某些实施例中,第一处理单元102的工作模式至少包括第一模式、第二模式以及第三模式。在一个实施例中,工作模式可以被第一处理单元102设置,相应的,第一处理单元102被配置为执行设置工作模式,工作模式包括第一模式、第二模式以及第三模式。在另一个实施例中,生理参数监护装置包括与第一处理单元102连接的设置单元,该设置单元被配置为执行设置工作模式。
73.一个示例中,第一处理单元102,被配置为执行:当处于第一模式时,若确定生理参数数据正常时,向通信单元101发送生理参数数据;若确定生理参数数据异常时,切换到第二模式,向第二处理单元103发送生理参数数据。第二处理单元103被配置为执行当接收到生理参数数据时,对该生理参数数据进行报警处理。在一个实施例中,报警处理可以为显示该生理参数数据。例如:如图3所示,向与第二处理单元103连接的显示单元发送该生理参数数据,显示单元被配置为显示该生理参数数据。又例如:如图4所示,向与第二处理单元103连接的声音输出单元发送报警指令,声音输出单元被配置为当接收到该报警指令时,输出报警语音。在实施时,报警主意可以自定义,例如:体温异常、心率异常、异常等。
74.本示例可以对生理参数数据进行报警处理,可以提醒患者或医护人员及时了解患者的生理参数的异常情况。
75.在另一个示例中,第一处理单元102,被配置为执行当处于第二模式时,向第二处理单元103发送生理参数信号。
76.第二处理单元103,被配置为执行接收生理参数信号,确定生理参数信号对应的生理参数数据,并确定生理参数数据是否异常。当确定生理参数数据异常时,对该生理参数数据进行报警处理。报警处理过程如前文所示,在此不再赘述。
77.当第一处理单元102处于第二模式时,第一处理单元102可以不再判断接收到的生理参数数据是否异常、和\或不再对接收到的生理参数信号进行处理,而是直接向第二处理单元103转发生理参数数据或生理参数信号。第二处理单元103依据生理参数数据或生理参数信号确定是否异常,并在异常时进行报警处理。例如:在第一模式时,第一处理单元102确定生理参数数据异常,向第二处理单元103发送生理参数数据,切换到第二模式,然后第一处理单元102再在接收到生理参数信号后,向第二处理单元103发送该生理参数信号,第二处理单元103确定该生理参数信号对应的生理参数数据,并与该生理参数信号对应的生理参数阈值进行比较,当该生理参数数据大于该生理参数阈值时,认为该生理参数数据异常,对该生理参数数据进行报警处理。
78.又例如:在第一模式时,第一处理单元102确定生理参数数据异常,向第二处理单元103发送生理参数数据,切换到第二模式,然后第一处理单元102再在接收到生理参数信号、并确定该生理参数信号对应的生理参数数据后,向第二处理单元103发送该生理参数数据,第二处理单元103比对生理参数数据、与该生理参数信号对应的生理参数阈值,当该生
理参数数据大于该生理参数阈值时,认为该生理参数数据异常,对该生理参数数据进行报警处理。
79.在一个示例中,第一处理单元102,还被配置为执行当处于第三模式时,接收通信单元101传输的通信状态,当通信状态正常时,向通信单元101发送生理参数信号或生理参数数据;当通信状态异常时,切换到第二模式,向第二处理单元103发送生理参数信号或生理参数数据。比如,通信单元101可传输心跳包,该心跳包可作为通信状态的判断依据。通信单元101与中央监护系统连接,中央监护系统定期通过通信单元101向第一处理单元102发送心跳包,若第一处理单元102超过第一时长没有收到心跳包则认为通信状态异常。又比如,第一处理单元102通过通信单元101定期给中央监护系统发送心跳包,中央监护系统收到心跳包进行回复,若第一处理单元102超过第二时长未接收到回复,则认为通信状态异常。
80.本技术实施例可以在通信状态正常时,尽可能地使第二处理单元103处于休眠状态,降低第二处理单元103的功耗;并在通信状态异常,无法向外部传输数据时,切换到第二模式,再向第二处理单元103发送数据,以通过第二处理单元103判断生理参数信号或数据是否正常。
81.在本示例中,当第一处理单元102处于第三模式时,还可以接收通信单元101传输的通信状态。若通信状态正常,此时无论生理参数数据正常与否,均向通信单元101发送生理参数信号或生理参数数据。一个实施例中,通信单元101可以与监护中心连接,从而将接收到的生理参数信号或生理参数数据发送给监护中心。监护中心接收到的生理参数信号或生理参数数据后,与该生理参数信号(或数据)对应的生理参数阈值比较,当该生理参数数据大于该生理参数阈值时,认为该生理参数数据异常,对该生理参数数据进行报警处理。通过此实施例,可以在通信状态正常时,尽可能地使第二处理单元103处于休眠状态,降低第二处理单元103的功耗。可选的,监护中心的报警处理可以为向监护人员发送报警。同时在通信状态异常时,保证监护装置可以在本地报警,确保远程和本地系统至少要有一个系统是有效的。
82.在另一个实施例中,当通信状态异常时,切换到第二模式,向第二处理单元103发送生理参数信号或生理参数数据。在第二模式时,第一处理单元102可以不再判断接收到的生理参数数据是否异常、和\或不再对接收到的生理参数信号进行处理,而是直接向第二处理单元103转发生理参数数据或生理参数信号。第二处理单元103依据生理参数数据或生理参数信号确定是否异常,并在异常时进行报警处理。此过程参阅前文所述,在此不再赘述。通过本实施例,可以在通信状态异常,无法向外部传输数据时,切换到第二模式,再向第二处理单元103发送数据,以通过第二处理单元103判断生理参数信号或数据是否正常。
83.请参阅图5,本技术实施例提供一种生理参数监护方法,应用于生理参数监护装置,生理参数监护装置包括生理参数采集单元100、通信单元101、第一处理单元102、第二处理单元103;生理参数采集单元100、通信单元101与第一处理单元102连接,第一处理单元102与第二处理单元103连接,第二处理单元103处于休眠状态。生理参数监护装置的具体说明见前述实施例说明,在此不再赘述。如图5所示,本技术实施例提供的生理参数监护方法包括502-504。
84.502、生理参数采集单元100采集生理参数信号,并向第一处理单元102发送生理参
85.504、第一处理单元102接收生理参数信号,确定生理参数信号对应的生理参数数据;当确定生理参数数据正常时,向通信单元101发送生理参数信号或生理参数数据;当确定生理参数数据异常时,向第二处理单元103发送生理参数数据。
86.在一个实施例中,第一处理单元102可以根据生理参数计算算法,将生理参数信号转换为生理参数数据。
87.在本技术实施例中,所谓的生理参数信号指的是采集到的包含多种特征值的原始生理信号,所谓的生理参数数据指的是从原始生理信号中提取出来的表征某个特征值的参数,以心电图为例,心电图设备采集到的心电图信号是从体表记录心脏每一心动周期所产生的电活动变化波形,从该波形中可以提取出来各种特征信息,包括心率,r-r间期,心率变异性,r波幅度等,心率只是其中一个特征值。按照本技术实施例的定义,心电图就是所谓的生理参数信号,心率就是根据某一个算法得到的生理参数数据,同样,我们也可以根据另一个算法得到r波幅度,则r波幅度也是一个生理参数数据。
88.在某些实施例中,第二处理单元103向第一处理单元102发送生理参数数据对应的生理参数阈值或生理参数异常条件。
89.在一个实施例中,该生理参数阈值为第二处理单元103发送。第二处理单元103发送的生理参数阈值可以为外部输入的,例如,可以为医护人员设置,又例如,第二处理单元103可以与监护中心连接,该生理参数阈值可以是由监护中心传送给第二处理单元103。在另一个实施例中,第二处理单元103发送的生理参数阈值可以为第二处理单元103接收到的历史生理参数信号或历史生理参数数据得到。比如,第一处理单元102可以将接收到的生理参数信号或生理参数数据周期性地发送给第二处理单元103,第二处理单元103可以计算生理参数数据的平均值,并将该平均值作为生理参数阈值。应当理解的是,计算生理参数阈值的方式有很多,本技术实施例并不作特别限定。在另一个实施例中,生理参数异常条件可以为生理参数数据大于该生理参数对应的生理参数阈值,例如,心率超过150的时候即为心率过高,需要给医护人员进行报警,首先第一处理单元102通过生理参数采集单元100采集到心电图的波形数据,然后第一处理单元102根据心电图的波形数据,计算得到心率值,当心率值低于150时,第一处理单元102不需要将波形数据发送给第二处理单元103,但是当第一处理单元102判断到心率超过150以后,则将数据(波形或者心率值)发送给第二处理单元103,第二处理单元从休眠状态中切换到工作模式,开始对高心率进行声光报警。
90.在其他实施例中,该生理参数阈值也可以为外部输入给第一处理单元102的,例如,可以为医护人员设置,又例如,第一处理单元102可以与监护中心连接,该生理参数阈值可以是由监护中心传送给第一处理单元102。在另一个实施例中,生理参数阈值可以为第一处理单元102接收到的历史生理参数信号或历史生理参数数据得到。比如,第一处理单元102可以存储接收到的生理参数信号或生理参数数据,并计算生理参数数据的平均值,将该平均值作为生理参数阈值。应当理解的是,计算生理参数阈值的方式有很多,本技术实施例并不作特别限定。
91.506、第二处理单元103当接收到生理参数数据时,由休眠状态切换到工作状态,并对生理参数数据进行报警处理。
92.本技术实施例提供的生理参数监护方法,第二处理单元并不会一直处于工作状
态,而且经过大量实验发现,使用本技术实施例提供的方案对患者进行监护时,患者的生理参数大部分处于正常状态,第一处理单元不会向第二处理单元发送数据,第二处理单元大部分处于休眠状态,节省了大量功耗。
93.在一个实施例中,当第一处理单元102确定生理参数数据异常,并向第二处理单元103发送生理参数数据后,第一处理单元102可以不再判断接收到的生理参数数据是否异常、和\或不再对接收到的生理参数信号进行处理,而是直接向第二处理单元103转发生理参数数据或生理参数信号。第二处理单元103依据生理参数数据或生理参数信号确定是否异常,并在异常时进行报警处理。
94.例如:第一处理单元102确定生理参数数据异常,向第二处理单元103发送生理参数数据,然后第一处理单元102再在接收到生理参数信号后,向第二处理单元103发送该生理参数信号,第二处理单元103确定该生理参数信号对应的生理参数数据,并与该生理参数信号对应的生理参数阈值进行比较,当该生理参数数据大于该生理参数阈值时,认为该生理参数数据异常,对该生理参数数据进行报警处理。
95.又例如:第一处理单元102确定生理参数数据异常,向第二处理单元103发送生理参数数据,然后第一处理单元102再在接收到生理参数信号、并确定该生理参数信号对应的生理参数数据后,向第二处理单元103发送该生理参数数据,第二处理单元103与该生理参数信号对应的生理参数阈值进行比较,当该生理参数数据大于该生理参数阈值时,认为该生理参数数据异常,对该生理参数数据进行报警处理。
96.在某些实施例中,如图6所示,在506之后还包括508:第二处理单元103确定当满足休眠条件时,向第一处理单元102发送生理参数阈值或生理参数异常条件,并切换到休眠状态。通过此实施例,可最大程度地降低第二处理单元103的功耗,节约了资源。
97.在一个实施例中,休眠条件可依据实际情况设置,比如,休眠条件可以为预设时长内未接收到生理参数数据,或者为预设时长,或者为预设时长内确定生理参数数据并未超过该生理参数对应的生理参数阈值。
98.在某些实施例中,第一处理单元102的工作模式至少包括第一模式、第二模式以及第三模式。在一个实施例中,工作模式可以被第一处理单元102设置,可选的,工作模式包括第一模式、第二模式以及第三模式。在另一个实施例中,生理参数监护装置包括与第一处理单元102连接的设置单元,该设置单元可以设置工作模式。
100.一个示例中,如图7所示,在700,第一处理单元102设置初始状态的工作模式为第一模式。
101.在701,第一处理单元102若确定生理参数数据正常,向通信单元101发送生理参数数据。
102.第一处理单元102若确定生理参数数据异常,切换工作模式为第二模式,向第二处理单元103发送生理参数数据。
103.在702,第二处理单元103当接收到生理参数数据时,切换为工作状态,对该生理参数数据进行报警处理。在一个实施例中,报警处理可以为显示该生理参数数据。例如:向与第二处理单元103连接的显示单元发送该生理参数数据,显示单元被配置为显示该生理参数数据。又例如:向与第二处理单元103连接的声音输出单元发送报警指令,声音输出单元
被配置为当接收到该报警指令时,输出报警语音。在实施时,报警主意可以自定义,例如:体温异常、心率异常、异常等。
104.本示例可以对生理参数数据进行报警处理,可以提醒患者或医护人员及时了解患者的生理参数的异常情况。
105.在另一个示例中,第一处理单元102切换工作模式为第二模式后,后续可向第二处理单元103发送生理参数信号。
106.第二处理单元103接收生理参数信号,确定生理参数信号对应的生理参数数据,并确定生理参数数据是否异常。当确定生理参数数据异常时,对该生理参数数据进行报警处理。报警处理过程如前文所示,在此不再赘述。
107.当第一处理单元102处于第二模式时,第一处理单元102可以不再判断接收到的生理参数数据是否异常、和\或不再对接收到的生理参数信号进行处理,而是直接向第二处理单元103转发生理参数数据或生理参数信号。第二处理单元103依据生理参数数据或生理参数信号确定是否异常,并在异常时进行报警处理。例如:在第一模式时,第一处理单元102确定生理参数数据异常,向第二处理单元103发送生理参数数据,切换到第二模式,然后第一处理单元102再在接收到生理参数信号后,向第二处理单元103发送该生理参数信号,第二处理单元103确定该生理参数信号对应的生理参数数据,并与该生理参数信号对应的生理参数阈值进行比较,当该生理参数数据大于该生理参数阈值时,认为该生理参数数据异常,对该生理参数数据进行报警处理。
108.又例如:在第一模式时,第一处理单元102确定生理参数数据异常,向第二处理单元103发送生理参数数据,切换到第二模式,然后第一处理单元102再在接收到生理参数信号、并确定该生理参数信号对应的生理参数数据后,向第二处理单元103发送该生理参数数据,第二处理单元103比对生理参数数据、与该生理参数信号对应的生理参数阈值,当该生理参数数据大于该生理参数阈值时,认为该生理参数数据异常,对该生理参数数据进行报警处理。
109.在一个示例中,第一处理单元102设置工作状态为第三模式时,接收通信单元101传输的通信状态。
110.当通信状态正常时,向通信单元101发送生理参数信号或生理参数数据。
111.当通信状态异常时,切换到第二模式,向第二处理单元103发送生理参数信号或生理参数数据。
112.本技术实施例可以在通信状态正常时,尽可能地使第二处理单元103处于休眠状态,降低第二处理单元103的功耗;并在通信状态异常,无法向外部传输数据时,切换到第二模式,再向第二处理单元103发送数据,第二处理单元103判断生理参数信号或数据是否正常。
113.在本示例中,当第一处理单元102处于第三模式时,还可以接收通信单元101传输的通信状态。若通信状态正常,此时无论生理参数数据正常与否,均向通信单元101发送生理参数信号或生理参数数据。一个实施例中,通信单元101可以与监护中心连接,从而将接收到的生理参数信号或生理参数数据发送给监护中心。监护中心接收到的生理参数信号或生理参数数据后,与该生理参数信号(或数据)对应的生理参数阈值比较,当该生理参数数据大于该生理参数阈值时,认为该生理参数数据异常,对该生理参数数据进行报警处理。通
过此实施例,可以在通信状态正常时,尽可能地使第二处理单元103处于休眠状态,降低第二处理单元103的功耗。可选的,监护中心的报警处理可以为向监护人员发送报警。
114.在另一个实施例中,当通信状态异常时,切换到第二模式,向第二处理单元103发送生理参数信号或生理参数数据。在第二模式时,第一处理单元102可以不再判断接收到的生理参数数据是否异常、和\或不再对接收到的生理参数信号进行处理,而是直接向第二处理单元103转发生理参数数据或生理参数信号。第二处理单元103依据生理参数数据或生理参数信号确定是否异常,并在异常时进行报警处理。此过程参阅前文所述,在此不再赘述。通过本实施例,可以在通信状态异常,无法向外部传输数据时,切换到第二模式,再向第二处理单元103发送数据,以通过第二处理单元103判断生理参数信号或数据是否正常。
116.如图8所示,本技术的一个实施例提供一个多参数监护仪,第一处理单元102选择为stm32f103,工作频率为48mhz。生理参数采集单元为ads1292,主要用于完成心电图信号的采集。stm32f103和ads1292之间通过spi总线进行有效的连接,通信单元为无线通信模块,具体选择为cs166的wifi通信模块。cs166与中央监护中心连接,cs166和stm32f103之间通过uart进行数据交互。
117.第二处理单元103选择为瑞芯微rk3399,工作频率为1.8ghz。第一处理单元102和第二处理单元103通过uart进行数据通信。
121.应当说明的是,在本实施例中,ads1292采集的心电图信号为单通道的心电图信号,心电图信号的采样率为500sps,每个点的采样精度为3个byte,则总的采样率为1.5kb/s。所以,当stm32 f103将采样数据通过无线进行数据通信时,无线通信模块的通信速率也在1.5kb/s,则此时,cs166的工作电流在16ma左右。
122.正常情况下,当stm32f103在48mhz全速运转的情况下,工作电流在50ma左右,瑞芯微rk3399在1.8ghz全速工作的情况下,工作电流在1a左右。
123.本多参数监护仪需要完成单通道心电图信号的采集,并将心电图信号通过无线通信模块发送到中央监护中心,由医护人员通过中央监护中心对患者的心电图进行有效监护,另外一方面,本多参数监护仪判断心率超过140或者低于50时,需要进行声光报警。
124.按照图1的监护仪的结构来分析,若图1采用的硬件模块与图8所示相同,由图1中,处理器一只完成心电图信号的采集,额外时间进入到休眠模式,因此对该应用而言,处理器一的cpu使用率可达20%左右,实际的工作电流达到10ma左右。由于需要一直接收数据并且对数据进行有效处理,算法对cpu的运算量而言并不大,但是由于操作系统的运行,处理器二进入到休眠的时间很少,甚至为0,所以对资源的消耗比较大,cpu使用率可达20%左右,工作电流在200ma左右,加上无线ma的工作电流,则该系统的总工作电流为10+200+16=226ma。按照1000mah的锂电池来计算的话,本多参数监护仪只能工作5小时不到,则很难满足临床的24小时佩戴的需求。
125.而图8所示的本实施例中,开机后,stm32f103-2将心率的报警阈值140和50通过uart发送给stm32f103-1,并进入到休眠状态。stm32f103-1将140设置报警高阈值,50设置
为报警低阈值,并控制ads1292以500sps的采样,24位(3个byte)的采样精度对患者的心电图信号进行采集,将采样到的心电图信号进行计算,得到心率数值,并将采集到的信号通过cs166发送给中央监护系统。与此同时,stm32f103-1需要对心率值进行判断,如果心率数值超过报警高阈值或者报警低阈值,则将心率数值和心电图信号通过uart发送给stm32f103-2。stm32f103-收到uart的数据后从休眠状态醒来,开始对异常数据进行显示和声光提示。
126.在正常情况下,如果患者的心率在正常范围内,则stm32f103-1完成心电图信号的采集后还要进行心率的计算,因此进入休眠的时间减少,功能会有所增加,经过实际测试以后,stm32f103-1的cpu使用率可达50%左右。实际的工作电流达到25ma左右。。由于stm32f103-2进入到休眠时间,基本上没有工作电流,甚至相当于为0。即使加上无线ma的工作电流,则该系统的总工作电流为25+16=41ma。按照1000mah的锂电池来计算的话,则此多参数监护仪的工作时长可以达到25小时,轻松的满足临床上24小时实时监护的需求。
127.应当说明的是,由于stm32f103-2和液晶屏、以及触摸屏连接,用户在对监护仪操作时,尤其是对监护仪的报警值进行设定时,报警阈值信息由stm32f103-2获取,stm32f103-2将报警阈值信息通过uart发送给stm32f103-1,由stm32f103-1依据心率数值和报警阈值,对计算的心率进行判断。
128.应当进一步说明的是,在无线多参数监护仪使用的过程中,为了减少多参数监护仪报警时对患者的打扰,尤其是夜晚时,多参数监护仪的声光报警会对患者的休息产生较大干扰,在多参数监护仪设置有非报警模式。非报警模式的启动可以为外部监护系统通过无线信号发送给中央监护系统,也可以通过多参数监护仪上面的屏幕和触摸屏进行人工操作来设置。若由外部监护系统设置为非报警模式后,中央监护中心通过cs166给stm32f103-1发送一个0xaa 0xff的命令,stm32f103-1收到该命令后,则每隔2秒给外部监护系统发送一个0x55 0x66的心跳数据,外部监护系统在接收到0x55 0x66的心跳数据后,给stm32f103-1回复一个0x77 0x66的回复数据,表示中央监护中心在线次未收到外部监护系统的0x77 0x66的回复数据,则stm32f1033-1判断为外部监护系统异常。非报警模式启动后,stm32f1033-1仍然进行数据的采集和计算,但是并不将计算结果和报警阈值比较,而是直接将数据通过cs166发给外部监护系统,一旦检测到外部监护系统异常以后,则stm32f103-1将数据和报警信息发送给stm32f103-2。
129.应当进一步说明的是,多参数监护仪在临床上都有对数据波形进行回顾的功能,正常情况下,因为stm32f103-1上面没有存储单元,且stm32f103-1并未将数据发送给stm32f103-2,所以stm32f103-2不能将数据存储到存储单元中。在考虑功耗和功能后,stm32f103-1中设置一个90kb的数据缓冲区,stm32f103-1在采集到心电图信号(1.5kb/s)以后,将数据存储到数据缓冲区中,并不直接发送给stm32f103-2。当数据缓冲区满后,stm32f103-1再将数据缓冲区的数据发送给stm32f103-2。由于数据缓冲区的长度为90kb,心电图信号的数据传输速率为1.5kb/s,则可以计算,stm32f103-1和stm32f103-2以1分钟的间隔进行数据通信,由于stm32f103-2进入休眠状态的时间为10s,则stm32f103-2每次依然有50/60的时间进入到休眠状态,依然能够满足低功耗的要求。
130.应当说明的是,在正常使用该多参数监护仪时,stm32f103-1首先采集心电图信号的数据,并将心电图数据通过uart发送给stm32f103-2。stm32f103-2接收到stm2f103-1的
数据后,将心电图信号的波形和心率值在屏幕上进行显示,并根据stm32f103-1给出的报警信息选择对应的声光提醒。一旦stm32f103-1判断到和外部监护系统建立连接以后,则在通过uart给stm32f103-2发送数据的同时,还要通过cs166将数据发送给外部监护系统。当有外部操作关闭屏幕以后,stm32f103-2接收到关闭屏幕的命令,通过uart给stm32f103-1发送一个0x01 0x01的命令,表示stm32f103-2进入到休眠模式,则stm32f103-1只通过cs166向外部监护系统发送数据,并实时对数据进行计算心率数值,并判断数值是否超过报警阈值,在不超过报警阈值的情况下,stm32f103-1不给stm32f103-2发送数据。一旦检测到超过报警阈值,则开始通过uart给stm32f103-2发送数据和报警信息。
131.本技术实施例在当第一处理单元在确定生理参数数据异常时,第一处理单元会向第二处理单元发送该生理参数数据,第二处理单元由休眠状态切换到工作状态,再执行相应的报警处理。若第一处理单元确定生理参数数据正常,则不会向第二处理单元发送数据,第二处理单元仍然处于休眠状态。在本技术实施例提供的方案中,第二处理单元并不会一直处于工作状态,而且经过大量实验发现,使用本技术实施例提供的方案对患者进行监护时,患者的生理参数大部分处于正常状态,第一处理单元不会向第二处理单元发送数据,第二处理单元大部分处于休眠状态,节省了大量功耗。
132.另外一方面,传统的有线监护仪实际使用的过程中,由于采用有线连接监测的方式,监护仪设备通常放置在患者身边,而医护人员的日常工作比较繁忙,很难保证医护人员一直在患者身边的情况,所以即使在监护仪针对患者的危机情况进行报警的时候,常常因为患者不具备专业性或者是医护人员无法有效地感受到报警信息,而耽误了最佳的诊疗救治时间,最终导致了现有的监护系统不能很有效的完成对患者的全方面的生命体征监护。近年来,为了进一步提升的医院的质控标准,出现了中央监护的理念以及相应的技术方案,也就是多参数监护仪在完成了患者的生命体征的采集、处理以及报警之后,还会将多参数监护仪接入网络,并且在网络的某个节点设置一个中央监护站,对分布在医院各个位置的中央监护站进行集中管理,通常情况下,中央监护站放置在护士站,由专门的医护人员统一管理。因此,在患者身边的监护仪报警后,即使医院人员不能有效地感受到监护仪的报警时,在中央监护站的医护人员也可以第一时间收到患者的报警信息,从而在第一时间组织实施有效的救治措施。而无线的可穿戴监护仪和中央监护的配合则完全解决了移动距离的束缚和远程监护不够的双重难题,但是由于每个患者的全天佩戴,多参数监护仪的使用时间长,如何降低多参数监护仪的功耗,提高设备的使用时长,是无线可穿戴监护仪的一个主要技术难题。应当说明的是,在无线可穿戴监护仪的使用过程中,屏幕的电流消耗几乎占到了整个无线可穿戴监护仪的电流消耗的一半,甚至是一多半,但是在无线可穿戴+中央监护模式下,其实在绝大多数的场景下,其实是不需要无线可穿戴监护仪的屏幕一直显示的,屏幕只需要在医护人员在患者身边或者是生命体征已经达到报警的阈值时则会将屏幕亮起来。但是无线信号传输则不同,无线信号输出需要一直进行工作,将本地的信号稳定的通过无线传送到中央监护站。而传统的监护仪在屏幕关闭的情况下,中央处理模块关闭网络接口,不对生命体征的异常信息进行报警等处理,自动进入了待机模式下,而这种情况下,是无法满足中央监护端实时读取患者的信息的需求的。从该方面讲,本技术实施例提供的生理参数监护装置及方法能够满足新的需求。
133.对于模块/设备实施例而言,由于其基本对应于方法实施例,所以相关之处参见方
法实施例的部分说明即可。以上所描述的模块/设备实施例仅仅是示意性的,其中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模块来实现本技术方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
134.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术保护的范围之内。
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