CN109801715A - 一种基于物联网用于慢阻肺呼吸康复的icf评估*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网用于慢阻肺呼吸康复的ICF评估***，其包括数据搜集端、数字化装置、云端处理器、ICF评估端和临床服务端，其中数字化装置采集COPD患者相关数据；数据搜集端与云端处理器之间进行通讯，由云端处理器对获得的数据进行分析，生成初步ICF评估和推荐康复意见并传输给ICF评估端；ICF评估端生成ICF评估结果和康复指导意见，并经云端处理器传送至临床服务端。该***能够根据COPD患者相关量表数据，完成ICF多维度评估，并对患者提供康复治疗方案。
Description
技术领域
本发明属于医疗成套设备和信息技术领域，具体涉及一种基于物联网用于慢阻肺呼吸康复的ICF评估***，尤其涉及一种以云端计算技术为基础、用于COPD患者ICF评估和康复治疗监测的物联网***。
背景技术
慢性阻塞性肺病(COPD)是一种全身性疾病，目前居世界死亡病因的第四位，预计至2020年将升至慢性疾病死因的第三位。2017年全国流行病学调查数据显示，中国有1亿的COPD患者，而且90％的患者未得到明确治疗。我国20岁及以上成人的慢阻肺患病率为8.6％，40岁以上则达13.7％，60岁以上人群患病率已超过27％。COPD患者的运动耐量和生活质量均有明显下降，致残、致死率均高，造成重大疾病负担。随着我国老龄化和空气污染问题日趋严重，COPD患者的医疗负担逐渐加重。如何提高COPD人群生存质量，延缓疾病进展是COPD的主要治疗目标。
肺康复治疗是COPD患者肺功能和症状改善的重要措施，是目前唯一被证实可适用于COPD各组可延长生存的治疗方式，根据最新ATS/ERS肺康复临床实践指南指出：全面的肺康复综合治疗是包括药物和非药物的规范化治疗中的重要内容，能切实有效地达到稳定或逆转COPD全身表现，减少急性加重次数及再入院率，从而减少医疗费用的治疗策略。
高质量、连续性和安全的跨学科康复治疗至关重要。为了更有效地开展跨学科团队工作，需要有共同的技术和平台来针对不同的COPD患者进行全面综合的评价和临床指导。为了尽量减少医疗的不平衡或者康复指导的差异，也需要用统一标准化的技术和平台来规范评估COPD患者的整体情况。ICF是WHO应用于与卫生有关领域的分类***之，提供了一种标准化的语言，使世界上不同学科与专业领域的专家能交流有关卫生与保健的信息。ICF分类***的最终目的也是建立一种统一的、标准化的术语***，以便对健康状态的结果进行分类，并提供参考性的理论框架。ICF***从身体结构和功能、活动参与、环境这四个方面进行评估，因此更适于患者的全面评估。所以发展和应用COPD中ICF核心分类量表具有重要意义。
发明内容
为了顺应COPD患者康复治疗技术和平台的统一标准化发展趋势，考虑到许多COPD患者的康复治疗主要是在医院外进行、或者需要远程监测或指导的实际情况，我们设计出具有采集病人信息、云端计算、ICF多维度评估、信息反馈、辅助医师指导康复治疗等功能的基于物联网医学技术、用于慢阻肺呼吸康复的ICF评估***。云端计算机的大量数据计算和存储能力为该***的运行提供了支持。具体而言，本发明包含如下技术方案。
一种基于物联网用于慢阻肺呼吸康复的ICF评估***，其包括：数据搜集端、数字化装置、云端处理器、ICF评估端和临床服务端，其中数据搜集端连接用以采集COPD患者相关数据的数字化装置；该数据搜集端通过Internet/Intranet网络与云端处理器之间进行通讯，由云端处理器对从数据搜集端获得的数据进行分析，通过ICF评估协议(protocol)或标准生成初步ICF评估和推荐康复意见；云端处理器将初步ICF评估和推荐康复意见通过通讯链路传输给ICF评估端，ICF评估端对上述传输的结果进行审核和修订，生成ICF评估结果和康复指导意见，并将ICF评估结果和康复指导意见通过通讯链路传输给云端处理器；云端处理器将ICF评估结果和康复指导意见传送至临床服务端。该ICF评估结果和康复指导意见可以辅助医师指导COPD患者进行康复治疗。
上述数字化装置将COPD患者相关数据转变为电信号后再传送至数据搜集端，数据搜集端将所述COPD患者相关数据保存在存储单元，显示在显示单元上，利用数据处理单元处理后，经通信单元传输至云端处理器。
在一种实施方式中，上述数字化装置用于对COPD患者信息(包括姓名、性别、年龄、身高、体重、血压、心率、影像等等)进行采集，信息的来源包括下组中的至少一项：病历***，患者可穿戴设备，检查仪器(包括肺功能、呼吸机、CT扫描仪、B超机等)，人机互动平台的相关量表，资料补救上传端口。
优选地，ICF评估端包括人机交互单元，用于与医师进行康复意见交流，ICF评估端利用通讯链路将交流结果传送至云端处理器。
在一种实施方式中，上述数据搜集端与数字化装置通过计算机接口进行连接。
上述云端处理器包括第一通信单元，所述第一通信单元通过通讯链路接收从所述数据搜集端传送过来的数据，第一通信单元连接用以对数据进行分析的云端计算机。
上述云端处理器可以包括云端数据处理中心，其包含云端计算程序，用于对数据进行分析并产生ICF评估结果和患者康复内容的调整建议。
优选地，所述云端计算程序包括结点Node1、Node2、Node3、Node4、Node5、Node6和Node7中的至少一个，其中Node1为原始资料数据库，Node2为医院病历分***，Node3为ICF评估结果生成***，Node4为人机交流***，Node5为专业交流平台***，Node6为ICF评估及康复治疗教学资源库，Node7为COPD患者资料下载库。
根据本发明的一个方面，上述ICF评估端包括第二通信单元，第二通信单元通过通讯链路接收从云端处理器发送过来的数据，第二通信单元连接处理单元，处理单元将接收的数据存入大容量存储单元，人机交互单元根据指令从大容量存储单元中读取数据并显示，或将数据通过通讯链路发回给所述云端处理器。
上述临床服务端包括第三通讯单元，第三通信单元通过通讯链路接收从云端处理器传送过来的数据，第三通信单元连接处理单元，处理单元将接收的数据存入大容量存储单元，人机交互单元根据指令从大容量存储单元中读取数据并显示。
本发明能够根据搜集的COPD患者相关量表数据，在整合患者基本情况、病史后，经云端计算，完成ICF多维度评估，并由一位或多位康复医师进行ICF评估校正，有助于及时、准确掌握COPD患者的整体状况，并对患者的康复治疗方案进行指导，改善病人的康复方案和生活质量。
附图说明
图1是根据本发明的ICF评估***的逻辑结构示意图。
图2是本发明的ICF评估***的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式；并且附图中所示的结构和逻辑关系仅仅是示意性的，并不代表实物。需要说明的是，基于本发明中的这些实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
云端计算为COPD患者康复治疗技术和平台的统一标准化打下了基础，通过患者可穿戴数据采集设备、手机APP软件、医院内检查数据上传设备、共享服务器、存储、网络、数据等平台，辅以IT技术架构方法、以及越来越引起关注的人工智能技术，将数据放在云端，可以应用云端强大的计算和存储能力，并能在远程服务器上建立强大的病人信息数据库。将ICF与物联网结合，可以有效利用现有的技术，收集患者信息，运用云端运行ICF的评估协议，医生可随时获得云端计算后的患者ICF综合评估信息，掌握患者情况；用户亦可以轻易按需要从网络获取服务，了解自己的康复内容，并到医院康复门诊获得进一步的康复治疗指导。
为描述简便起见，在本文中有时将“基于物联网用于慢阻肺呼吸康复的ICF评估***”简称为“物联网***”、“ICF评估***”、“***”或者“***1”，它们表示相同的意义，可以互换使用。
在本文中，术语“连接”包括电连接和/或通信连接。本领域的技术人员可以根据该术语的使用环境毫无异义地确定是电连接还是通信连接。在“连接”表示通信连接(即通讯连接)时，包括有线连接和无线连接。
参见图1，本发明提供的ICF评估***基于云端计算技术和物联网医学技术建立了ICF多维度评估机制，主要包括数据搜集端A1、数字化装置A3、云端处理器B2、ICF评估端B3和临床服务端B4。以下分别描述这些模块。
数据搜集端A1用于搜集COPD患者信息，可以是具有Internet/Intranet网络的计算机，数据搜集端A1通过计算机接口A2外接数字化装置A3。数字化装置A3用于采集患者信息，外接的数字化装置A3为患者信息整合及采集器。
数字化装置A3对患者信息进行采集，信息的来源包括：①患者康复治疗时，可穿戴设备的实时信息；②病历***相关单元的信息上传；③患者检查设备(肺功能、呼吸机、CT扫描仪、B超机等)的数据上传；④界面友好的人机互动平台的相关量表数据上传；⑤患者其他资料的补救上传端口。数字化装置A3保证将信号(图像、声音等)转化为数字电信号，经计算机接口A2把数字电信号传送至数据搜集端A1。
数据搜集端A1采集得到的COPD患者综合数据保存在数据存储单元A11中，存储单元A11由储存器组成，例如固态硬盘或者云存储器。数据通过显示单元A12输出在数据搜集端A1上，显示单元A12包括显示屏及屏内驱动板等。数据处理单元A13包括中央处理器GPU，对采集得到的数据进行数据同步及编码的处理；编码后，由通信单元A14通过通讯链路B1传输至云端处理器B2的第一通信单元B21。通讯链路B2可以采用Internet/Intranet网络，实现外网-内网的连接。
云端处理器B2包括数据处理中心B22，云端数据处理中心B22为处理器及运行在处理器上的一套云端计算程序，可对数据进行分析，产生ICF评估结果和患者康复内容的调整建议，包括建议对患者康复项目和程度的改变、增减和维持不变。云端计算程序包括结点Node1、Node2、Node3、Node4、Node5、Node6、Node7。其中，Node1为原始资料库：数据搜集端A1的原始数据以病历号储存，方便ICF评估及随访。Node2为医院病历分***：与医院病历***联网，可按需要调出所需病史，协助康复医师的进一步的评估校正及提供康复建议；Node2除修订ICF评估及康复建议外，无修改病历的权限。Node3为ICF评估结果生成***：程序根据ICF评估协议进行分析，有争议的结合康复医师的评估校正得到最终的ICF评估结果。Node4为人机交流***：允许ICF评估端B3编辑***生成的ICF评估结果及康复医师的评估校正内容，资料用于建立或优化ICF评估协议。Node5为专业交流平台***：ICF评估端B3实时提取及编辑储存于Node1的COPD患者的全面的临床资料，邀请其他医师进行交流，提升ICF评估质量。Node6为ICF评估及康复治疗教学资源库：学员按需要浏览COPD患者的临床资料、最终的ICF评估结果，以及采用的康复治疗方法，也能填写程序随机生成的ICF评估测试和康复治疗内容及程度选项。Node7为COPD患者资料下载库：COPD患者可凭自身用户名及密码下载个人临床信息、经过解读的ICF评估结果、及康复指导，方便患者就近就医及获得标准、专业的康复治疗。
数据搜集端A1采集的数据以及数据处理中心B22产生的分析结果通过第一通信单元B21传输给ICF评估端B3的第二通信单元B31。通讯链路B1可以采用GSM/3G，或Internet网络。
ICF评估端B3确定评估结果后，经第二通信单元B31反馈信息至云端处理器B2的第一通信单元B21。通讯链路B1可以采用GSM/3G，或Internet网络。ICF评估信息经处理后于Node2生成ICF评估结果及康复指导意见。
云端处理器B2的第一通信单元B21将ICF评估结果及康复指导意见传送至临床服务端B4的第三通信单元B41。通讯链路B1可以采用GSM/3G，或Internet网络。
ICF评估端B3包括一台具有上网功能的手机/便携式电脑，将接收到的数据保存在大容量存储单元B32，存储单元B32可以为固态硬盘。人机交互单元B33包括显示器和一套程序，可将云端计算的ICF评估结果展现给康复医师，可与医师进行康复意见交流，反馈信息通过第二通信单元B1传输至云端处理器B2。
临床服务端B4可以为具有上网功能的手机/掌上电脑/医院自助机，将接收到的数据保存在大容量存储单元B42，存储单元B42可以为固态硬盘或云存储器。人机交互单元B43包括显示器和一套程序，可将ICF评估结果及康复指导意见展示给临床医师；病人也可凭借用户名和密码下载获得个人临床信息、经过解读的ICF评估结果、及康复指导，方便患者就近就医及获得标准、专业的康复治疗；学员也可按需要浏览COPD患者的临床资料、最终的ICF评估结果，以及采用的康复治疗方法，也能填写程序随机生成的ICF评估测试和康复治疗内容及程度选项。
作为本发明的基于物联网用于慢阻肺呼吸康复的ICF评估***的运行实施例，如图2所述，具体工作流程例如包括下述步骤：
步骤1、技术人员启动数字化装置A3；
步骤2、经数字化装置A3对患者信息进行采集，信息的来源包括：①患者康复治疗时，可穿戴设备的实时信息；②病历***相关单元的信息上传；③患者检查设备(肺功能、呼吸机、CT扫描仪、B超机等)的数据上传；④界面友好的人机互动平台的相关量表数据上传；⑤患者其他资料的补救上传端口，这些信息转换成数字电信号后经计算机接口A2把数字电信号传送至数据搜集端A1；
步骤3、数据搜集端A1的采集数据通过Internet/Intranet网络发送至云端处理器B2；
步骤4、云端处理器B2接收数据搜集端A1发送的数据；
步骤5、数据搜集端A1的原始数据储存于Node1；
步骤6、从Node1调动特定原始数据至Node3，程序运行ICF评估协议得出推荐评估结果及可能的康复指导意见；
步骤7、推荐评估及康复指导意见发送到ICF评估端B3；
步骤8、ICF评估端B3接收云端处理器B2发送的数据；
步骤9、康复医师查看、审核ICF推荐评估结果及可能的康复指导意见；
步骤10、康复医师经审核后决定推荐评估结果是否合理，必要时可由Node2调出相关病历信息或联系患者或监护人明确ICF评估结果及康复指导意见；
步骤11、如果不合理，康复医师可通过Node4实时提取Node1的数字信息进行下列操作：(a)联系患者或监护人对患者进行复查；(b)定义及标示存在问题的检查；(c)修正推荐ICF评估结果及康复指导意见；
步骤12、如有需要，康复医师可通过Node5实时提取及编辑储存于Node1的病人信息，邀请其他医师进行交流，ICF的评估质量及康复指导意见；
步骤13、更新后的ICF评估及康复指导意见将被保存至云端处理器B2，同时如果存在康复医师的修改，该信息也将被保存；
步骤14、ICF评估端B3发送更新ICF评估及康复指导意见到云端处理器B2；
步骤15、云端处理器B2接收ICF评估端B3反馈的数据
步骤16、在更新结果的执行采用自动配置的情况下，云端处理器B2判断是否有ICF评估及康复指导意见的更新；
步骤17、如果存在更新，云端处理器B2：(a)将新的ICF评估及康复指导意见发送给临床服务端B4；(b)修订Node2的ICF评估及康复指导意见报告；(c)优化ICF评估协议；
步骤18、临床服务端B4接收云端处理器B2所发送的ICF评估及康复指导意见；
步骤19、进修医师可通过云端处理器B2的ICF评估及康复指导意见教学资源库(Node5)学习COPD患者资料、最终的ICF评估结果，以及采用的康复治疗方法，也能填写程序随机生成的ICF评估测试和康复治疗内容及程度选项。
需说明的是，在本文中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上实施例仅用以说明本发明专利的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于物联网用于慢阻肺呼吸康复的ICF评估***，其特征在于，包括：数据搜集端、数字化装置、云端处理器、ICF评估端和临床服务端，其中数据搜集端连接用以采集COPD患者相关数据的数字化装置；该数据搜集端通过Internet/Intranet网络与云端处理器之间进行通讯，由云端处理器对从数据搜集端获得的数据进行分析，通过ICF评估协议生成初步ICF评估和推荐康复意见；云端处理器将初步ICF评估和推荐康复意见通过通讯链路传输给ICF评估端，ICF评估端对上述传输的结果进行审核和修订，生成ICF评估结果和康复指导意见，并将ICF评估结果和康复指导意见通过通讯链路传输给云端处理器；云端处理器将ICF评估结果和康复指导意见传送至临床服务端。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述数字化装置将COPD患者相关数据转变为电信号后再传送至数据搜集端，数据搜集端将所述COPD患者相关数据保存在存储单元，显示在显示单元上，利用数据处理单元处理后，经通信单元传输至云端处理器。
3.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述ICF评估端包括人机交互单元，用于与医师进行康复意见交流，ICF评估端利用通讯链路将交流结果传送至云端处理器。
4.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述数据搜集端与数字化装置通过计算机接口进行连接。
5.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述云端处理器包括第一通信单元，所述第一通信单元通过通讯链路接收从所述数据搜集端传送过来的数据，第一通信单元连接用以对数据进行分析的云端计算机。
6.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述云端处理器包括云端数据处理中心，云端数据处理中心包含云端计算程序，用于对数据进行分析并产生ICF评估结果和患者康复内容的调整建议。
7.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述云端计算程序包括结点Node1、Node2、Node3、Node4、Node5、Node6和Node7中的至少一个，其中Node1为原始资料数据库，Node2为医院病历分***，Node3为ICF评估结果生成***，Node4为人机交流***，Node5为专业交流平台***，Node6为ICF评估及康复治疗教学资源库，Node7为COPD患者资料下载库。
8.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述ICF评估端包括第二通信单元，第二通信单元通过通讯链路接收从云端处理器发送过来的数据，第二通信单元连接处理单元，处理单元将接收的数据存入大容量存储单元，人机交互单元根据指令从大容量存储单元中读取数据并显示，或将数据通过通讯链路发回给所述云端处理器。
9.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述临床服务端包括第三通讯单元，第三通信单元通过通讯链路接收从云端处理器传送过来的数据，第三通信单元连接处理单元，处理单元将接收的数据存入大容量存储单元，人机交互单元根据指令从大容量存储单元中读取数据并显示。
10.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述数字化装置用于对COPD患者信息进行采集，信息的来源包括下组中的至少一项：病历***，患者可穿戴设备，检查仪器，人机互动平台的相关量表，资料补救上传端口。
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