CN117042031B - 一种移动通讯终端及远程血氧监护*** - Google Patents

一种移动通讯终端及远程血氧监护*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种移动通讯终端及远程血氧监护***，具体涉及医学诊断领域，用于解决现有同类诊断***存在的误报率高及监测时间过久的问题，***包括数据采集模块、安全检测模块、状态检验模块、预警通报模块，数据采集模块收集多项数据并进行数据预处理，安全检测模块根据计算得出监护对象血氧饱和度安全标准进行血氧饱和度实时监测，并在监测数据低于血氧饱和度安全标准后发送危险信号至状态检验模块，状态检验模块建立置信模型，根据置信系数和置信阈值的大小关系选择相应的预警通报方案，本发明能够针对性地设定监护对象血氧饱和度安全标准，有效降低***误报率，缩短验证时间，提高***诊断效率。

Description

一种移动通讯终端及远程血氧监护***
技术领域
本发明涉及医学诊断领域，更具体地说，本发明是一种移动通讯终端及远程血氧监护***。
背景技术
血氧饱和度是评估人体氧气供应状况的重要指标，能够辅助判断呼吸***、心脏和肺部器官的健康状态，对于突发性的呼吸性疾病具有很强的参考作用，远程监测监护对象的血氧饱和度并将检测设备连入通讯传输协议，使其能够监测监护对象的实时血氧指标，又能自主判断连接警报***，在监护对象血氧指标降低时及时发现，迅速告警。
对于不同的监护对象，血氧饱和度的最低要求不尽相同，监测装置的监测过程可能会受多种因素的影响，现有同类***为了统一生产流程，降低制造成本，而忽略监护对象的自身状态及***工作环境的差异性，设定相同的警告标准线，而为了满足绝大多数监护对象的需求，警告标准线一般低于普通人正常水平。
为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种移动通讯终端及远程血氧监护***，以解决背景技术中的不足。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种移动通讯终端及远程血氧监护***，包括数据采集模块、安全检测模块、状态检验模块、预警通报模块；
数据采集模块收集监护对象的年龄、工作海拔、夏季最高光照强度的数据，同时收集移动通讯终端的通讯带宽、通讯延迟、通讯抖动、丢包率的数据，并对各项数据进行预处理；
安全检测模块对接收自数据采集模块的数据进行单独解析，根据监护对象的状况计算血氧饱和度安全标准，对监护对象的血氧饱和度进行实时监测，并将监测数据按周期发送至通讯终端服务器，当血氧饱和度实时监测值低于血氧饱和度安全标准，则传输危险信号至状态检验模块；
状态检验模块接收危险信号后，根据已收集参数构建***的置信模型，结合监护对象运动状态因素验证危险信号真伪性，并检查移动通讯***状态，将数据传送至预警通报模块；
预警通报模块根据状态检验模块获得的危险信号真伪性进行预警通报处理，并根据状态检验模块所计算的***通讯质量指数进行警告方案选择，按照符合实际状况的警告方案进行预警通知，预警通报发出后，对远程监护***实时数据采取备份保护，根据预警通报模式的不同，分别进行本地实时保存和云端实时保存，对监测数据进行加密备份处理，保证数据的安全。
在一个优选地实施方式中，监护对象血氧饱和度安全标准的确定逻辑；
标定年龄为Ag，工作海拔为Al，夏季最高光照强度为Br，则血氧饱和度安全标准Bo公式为，式中，α1、α2、α3分别为年龄Ag、工作海拔Al、夏季最高光照强度Br的比例系数，且α1、α2、α3均大于0；
当监测值低于血氧饱和度安全标准时，安全检测模块发送危险信号至状态检验模块。
在一个优选地实施方式中，置信模型的构建逻辑；
标定运动状态因素为St，通讯带宽为Bw，通讯时延为La，通讯抖动为Ji，丢包率为Pl，则置信模型的置信系数，式中β1、β2、β3、β4分别为通讯带宽Bw、通讯抖动Ji、通讯时延La、丢包率Pl的比例系数，且β1、β2、β3、β4均大于0；
置信系数Bc存在置信阈值Bc0。
在一个优选地实施方式中，监护对象运动状态因素St的确定方法；
运动状态因素St由移动通讯终端通过蓝牙或其他通讯方式与手机或运动手表、运动手环等设备连接获得数据，利用手机或运动手表、运动手环等设备自带的运动模式识别功能，确定监护对象的运动状态，当通过设备确定监护对象处于平稳状态时，运动状态因素St取1；当通过设备确定监护对象处于运动状态时，运动因素St取0。
在一个优选地实施方式中，预警通报模块的运行逻辑；
当监护对象为运动状态时，St取值为0，置信系数Bc即不存在，预警通报模块忽略安全检测模块发送的危险信号；
当监护对象为平稳状态时，St取值为1，置信系数Bc存在且有置信阈值Bc0，置信系数Bc大于等于置信阈值Bc0，则移动通讯***能够按时间周期正常传送监测信号，安全检测模块发送的危险信号证实，预警通报模块按周期向终端服务器传输警告信号，发送经纬坐标定位数据，并将血氧监测实时日志数据上传，进行数据备份和保护；
当置信系数Bc小于置信阈值Bc0时，移动通讯***会陷入通讯断续、信号不良的状况，难以实时传输完整的血氧监测信号，安全检测模块发送的危险信号证实，预警通报模块受限于通讯质量障碍，无法实时上传完整数据，则优先以短字节信号传送警报+定位+时间信息，并重复操作直至收到服务器反馈信号，同时将实时血氧监测数据保存在本地空间，以供事后调用。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
本发明通过收集实时监护对象的状态数据和移动通讯终端的通讯质量数据，对各项数据进行归一化处理，根据监护对象个体特征的不同，计算监护对象的血氧饱和度安全标准，根据远程通讯特征数据，构建置信模型，对远程监护***危险信号进行验证，同时计算移动通讯终端的通讯质量，为预警方案的选择提供参考依据，预警通报模块根据检验结果决定是否发送警告信号，并根据通讯质量状况决定预警通报模式，预警通报信号发出后，对实时监测数据进行保护取证，根据通讯质量状况选择本地保存和云端保存两种实时数据保存备份的方式。
本发明能够针对不同的监护对象设定因人而异的特定血氧饱和度安全标准，在保持监测的同时加入重复验证环节，能够确保危险信号的真伪性，能够在通讯信号不良的情况下以最小字节数据发送警告通报，可实现对整体***的运行状态的有效控制，降低***运行的成本。
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地介绍，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为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：如图1所示，本发明是一种移动通讯终端及远程血氧监护***，所述***由以下部分组成：包括数据采集模块、安全检测模块、状态检验模块、预警通报模块；
数据采集模块收集监护对象的年龄、工作海拔、夏季最高光照强度的数据，同时收集移动通讯终端的通讯带宽、通讯延迟、通讯抖动、丢包率的数据，并对各项数据进行预处理；
安全检测模块对接收自数据采集模块的数据进行单独解析，根据监护对象的状况计算血氧饱和度安全标准，对血氧饱和度进行实时监测，并将监测数据按周期发送至通讯终端服务器，当血氧饱和度实时监测值超出血氧饱和度安全标准，则将危险信号传输至状态检验模块；
状态检验模块接收危险信号后，根据已收集参数构建通讯***的置信模型，由置信模型判断***搭建效果，验证危险信号真伪性，并检查移动通讯***通讯质量，将数据传送至预警通报模块；
预警通报模块根据状态检验模块获得的危险信号真伪性进行预警通报处理，并根据状态检验模块所计算的***通讯质量进行警告方案选择，按照符合实际状况的警告方案进行预警通知，预警通报发出后，对远程监护***实时数据采取保护性取证，根据预警通报方案的不同选择，分别进行本地实时保存和云端实时保存，对监测数据进行加密备份处理，保证数据的安全可靠。
本发明通过收集实时监护对象的状态数据和移动通讯终端的通讯质量数据，对各项数据进行归一化处理，根据监护对象个体特征的不同，计算监护对象的血氧饱和度安全标准，根据远程通讯特征数据，构建置信模型，对远程监护***危险信号进行验证，同时计算移动通讯终端的通讯质量，为预警方案的选择提供参考依据，预警通报模块根据检验结果决定是否发送警告信号，并根据通讯质量状况决定预警通报模式，预警通报信号发出后，对实时监测数据进行保护取证，根据通讯质量状况选择本地保存和云端保存两种实时数据保存备份的方式，该***能够保持对监护对象血氧饱和度高灵敏度监测的同时极大降低***误报警告的概率，得益于完善的通讯状态检验环节，能够在通讯信号断续不良的情况下以最小字节数据发送警告通报，可实现对整体***的运行状态的有效控制，降低***运行的成本。
本发明以脉搏氧饱和度仪为例，脉搏氧饱和度仪是一种非侵入性，能够快速测量监护对象心率和氧饱和度的便携性仪器，可以佩戴在手指，脚趾，耳朵，鼻子等部位，脉搏氧饱和度仪可以发射红光和红外光，基于光的吸收特性区别，检测皮下血液中氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白比例状态，由此计算血氧饱和度和心率，对于具体佩戴部位，由本领域专业技术人员根据监护对象个人状况及环境特征进行自行判断。
对于监护对象的血氧饱和度安全标准，由数据采集单元收集监护对象的年龄、工作海拔、夏季最高光照强度，对各项数据进行加权求和，计算监护对象的血氧饱和度安全标准，标定年龄为Ag，工作海拔为Al，夏季最高光照强度为Br，则血氧饱和度安全标准Bo公式为，式中，α1、α2、α3分别为年龄Ag、工作海拔Al、夏季最高光照强度Br的比例系数，且α1、α2、α3均大于0。
年龄数据根据监护对象实际年龄代入公式参与计算；
工作海拔根据气压传感器测量数据计算得出，无内置气压传感器的便携式脉搏氧饱和度仪，通过蓝牙或其他通讯方式与监护对象的手机等设备相连，获取设备的工作海拔数据；
夏季最高光照强度数据通过所处地区气象统计部门搜集，或根据光度计在所处地区太阳高度角最大、日照时长最久的时期进行实地测量，取该时期光照强度平均值为夏季最高光照强度数据。
本发明通过收集监护对象自身状态数据包括年龄，环境影响因子数据包括工作海拔、夏季最高光照强度，进行加权求和，计算监护对象的血氧饱和度安全标准，确保计算结果的可靠性，能够减小远程监护***误报警告的概率，降低***运行的成本。
状态检验模块收集移动通讯终端的通讯质量数据，结合监护对象的运动状态因素，对安全检测模块发送的危险信号进行重复验证，构建置信模型，计算置信系数，以确定危险信号的真实性。
标定运动状态因素为St，通讯带宽为Bw，通讯时延为La，通讯抖动为Ji，丢包率为Pl，则置信系数，式中β1、β2、β3、β4分别为通讯带宽Bw、通讯抖动Ji、通讯时延La、丢包率Pl的比例系数，且β1、β2、β3、β4均大于0。
通讯带宽为单位时间内能够传输的数据量，通讯带宽Bw越大，则置信系数Bc越高；
通讯时延为传输信号在传输网络分组交换中，从当前通讯终端经过一系列节点抵达服务器节点所耗费的时间，通讯时延La越大，则置信系数Bc越低；
通讯抖动为不同周期间的时延差值，通讯抖动Ji越大，则置信系数Bc越低；
丢包率Pl为通讯传输过程中遗弃数据包的比率，丢包率越高，则置信系数Bc越低。
运动状态因素St由移动通讯终端通过蓝牙或其他通讯方式与手机或运动手表、运动手环等设备连接获得数据，利用手机或运动手表、运动手环等设备自带的运动模式识别功能，确定监护对象的运动状态，当通过设备确定监护对象处于平稳状态时，运动状态因素St取1；当通过设备确定监护对象处于运动状态时，运动因素St取0。
当监护对象处于运动状态时，脉搏氧饱和度仪所测数据并不准确，当监护对象由于血氧饱和度降低的因素由运动状态转入平稳状态时，血氧饱和度仍处于低于监护对象血氧饱和度安全标准的范围，则监测数据的有效性能够被证实，即测得的信号是真实可信的危险信号，则预警通报模块的运行逻辑由置信系数Bc决定。
当监护对象为运动状态时，St取值为0，置信系数Bc即不存在，预警通报模块忽略安全检测模块发送的危险信号；
当监护对象为平稳状态时，St取值为1，置信系数Bc存在且有置信阈值Bc0，置信系数Bc大于等于置信阈值Bc0，则移动通讯***能够按时间周期正常传送监测信号，安全检测模块发送的危险信号证实，预警通报模块按周期向终端服务器传输警告信号，发送经纬坐标定位数据，并将血氧监测实时日志数据上传，进行数据备份和保护；
当置信系数Bc小于置信阈值Bc0时，移动通讯***会陷入通讯断续、信号不良的状况，难以实时传输完整的血氧监测信号，安全检测模块发送的危险信号证实，预警通报模块受限于通讯质量障碍，无法实时上传完整数据，则优先以短字节信号传送警报+定位+时间信息，并重复操作直至收到服务器反馈信号，同时将实时血氧监测数据保存在本地空间，以供事后调用。
上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
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货物的形式实现。所述计算机程序货物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，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，其中A,B可以是单数或者复数。
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。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置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***，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。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的货物销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件货物的形式体现出来，该计算机软件货物存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种移动通讯终端及远程血氧监护***，其特征在于：包括数据采集模块、安全监测模块、状态检验模块、预警通报模块；
数据采集模块收集监护对象的年龄、工作海拔、夏季最高光照强度的数据，同时收集移动通讯终端的通讯带宽、通讯延迟、通讯抖动、丢包率的数据，并对各项数据进行预处理；
安全监测模块对接收自数据采集模块的数据进行单独解析，根据监护对象的状况计算血氧饱和度安全标准，对监护对象的血氧饱和度进行实时监测，并将监测数据按周期发送至通讯终端服务器，当血氧饱和度实时监测值低于血氧饱和度安全标准，则传输危险信号至状态检验模块；
状态检验模块接收危险信号后，根据已收集参数构建***的置信模型，结合监护对象运动状态因素验证危险信号真伪性，并检查移动通讯***状态，将数据传送至预警通报模块；
预警通报模块根据状态检验模块获得的危险信号真伪性进行预警通报处理，并根据状态检验模块所计算的***通讯质量指数进行警告方案选择，按照符合实际状况的警告方案进行预警通知，预警通报发出后，对远程监护***实时数据采取备份保护，根据预警通报模式的不同，分别进行本地实时保存和云端实时保存，对监测数据进行加密备份处理，保证数据的安全；
标定年龄为Ag，工作海拔为Al，夏季最高光照强度为Br，则血氧饱和度安全标准Bo公式为，式中，α1、α2、α3分别为年龄Ag、工作海拔Al、夏季最高光照强度Br的比例系数，且α1、α2、α3均大于0；
当监测值低于血氧饱和度安全标准时，安全监测模块发送危险信号至状态检验模块；
标定运动状态因素为St，通讯带宽为Bw，通讯时延为La，通讯抖动为Ji，丢包率为Pl，则置信模型的置信系数，式中β1、β2、β3、β4分别为通讯带宽Bw、通讯抖动Ji、通讯时延La、丢包率Pl的比例系数，且β1、β2、β3、β4均大于0；
运动状态因素St由移动通讯终端通过蓝牙或其他通讯方式与手机或运动手表、运动手环等设备连接获得数据，利用手机或运动手表、运动手环等设备自带的运动模式识别功能，确定监护对象的运动状态，当通过设备确定监护对象处于平稳状态时，运动状态因素St取1；当通过设备确定监护对象处于运动状态时，运动因素St取0；
置信系数Bc存在置信阈值Bc0。
2.根据权利要求1所述的一种移动通讯终端及远程血氧监护***，其特征在于：预警通报模块的运行逻辑；
当监护对象为运动状态时，St取值为0，置信系数Bc即不存在，预警通报模块忽略安全监测模块发送的危险信号；
当监护对象为平稳状态时，St取值为1，置信系数Bc存在且有置信阈值Bc0，置信系数Bc大于等于置信阈值Bc0，则移动通讯***能够按时间周期正常传送监测信号，安全监测模块发送的危险信号证实，预警通报模块按周期向终端服务器传输警告信号，发送经纬坐标定位数据，并将血氧监测实时日志数据上传，进行数据备份和保护；
当置信系数Bc小于置信阈值Bc0时，移动通讯***会陷入通讯断续、信号不良的状况，难以实时传输完整的血氧监测信号，安全监测模块发送的危险信号证实，预警通报模块受限于通讯质量障碍，无法实时上传完整数据，则优先以短字节信号传送警报+定位+时间信息，并重复操作直至收到服务器反馈信号，同时将实时血氧监测数据保存在本地空间，以供事后调用。
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