本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種數(shù)字化麻醉控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
麻醉是施行手術(shù)時或進(jìn)行診斷性檢查操作為消除疼痛、保障病人安全、創(chuàng)造良好的手術(shù)條件而采取的各種方法,亦用于控制疼痛。進(jìn)行手術(shù)或診斷性檢查操作時,病人會感到疼痛,需要用麻醉藥或其他方式使之暫時失去知覺。目前,現(xiàn)有的麻醉機(jī)對麻醉藥物劑量不好控制,劑量過小起不到麻醉的作用,影響手術(shù)效果,劑量過多,容易引起病人精神緊張和反射性不良反應(yīng),如胃腸道手術(shù)可引起惡心、嘔吐,增加病人的不適和痛苦。
而且現(xiàn)有麻醉控制系統(tǒng)沒有結(jié)合不同患者的生理體征參數(shù)進(jìn)行有針對性的用藥。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種數(shù)字化麻醉控制系統(tǒng),旨在解決現(xiàn)有的麻醉機(jī)對麻醉藥物劑量不好控制,容易對病人手術(shù)產(chǎn)生影響,而且現(xiàn)有麻醉控制系統(tǒng)沒有結(jié)合不同患者的生理體征參數(shù)進(jìn)行有針對性用藥的問題。
本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的,一種數(shù)字化麻醉控制系統(tǒng),所述數(shù)字化麻醉控制系統(tǒng)包括:
自動實時采集監(jiān)護(hù)儀,用于采集麻醉患者術(shù)中的血壓、心率、血氧、體溫、脈搏生命體征參數(shù),并通過云端服務(wù)器將采集的麻醉患者術(shù)中的血壓、心率、血氧、體溫、脈搏生命體征參數(shù)信息傳輸給后臺監(jiān)控系統(tǒng);
后臺監(jiān)控系統(tǒng),根據(jù)預(yù)存的麻醉患者的正常生命體征參數(shù)與自動實時采集監(jiān)護(hù)儀傳輸?shù)男g(shù)中生命體征參數(shù)信息進(jìn)行比較,比較后將控制命令信號通過云 端服務(wù)器傳輸給麻醉控制裝置;同時,對麻醉控制裝置進(jìn)行監(jiān)控;
麻醉控制裝置,用于接收后臺監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)目刂泼钚盘?,對術(shù)中麻醉藥物氣體的濃度和流量進(jìn)行控制。
進(jìn)一步,所述自動實時采集監(jiān)護(hù)儀包括:
用于采集麻醉患者術(shù)中血壓的血壓檢測器;
用于采集麻醉患者術(shù)中心率的心率檢測器;
用于采集麻醉患者術(shù)中血氧的血氧檢測器,
用于采集麻醉患者術(shù)中體溫的體溫檢測器;
用于采集麻醉患者術(shù)中脈搏的脈搏檢測器;
通過信號線分別與血壓檢測器、心率檢測器、血氧檢測器、體溫檢測器、脈搏檢測器連接的監(jiān)護(hù)儀處理器,所述監(jiān)護(hù)儀處理器通過云端服務(wù)器與后臺監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控服務(wù)器連接;
所述后臺監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控服務(wù)器包括:
用于預(yù)存的麻醉患者的正常生命體征參數(shù)的存儲器;
用于對預(yù)存的麻醉患者的正常生命體征參數(shù)與監(jiān)護(hù)儀處理器傳輸?shù)男g(shù)中生命體征參數(shù)信息進(jìn)行比較的比較器;
用于傳輸比較器的比較信號并對麻醉控制裝置進(jìn)行監(jiān)控的監(jiān)控器;
所述麻醉控制裝置包括:
控制器,通過云端服務(wù)器與后臺監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控服務(wù)器連接,用于對周圍環(huán)境的溫度信號和濕度信號進(jìn)行檢測,并對檢測的溫度信號和濕度信號進(jìn)行預(yù)處理和無線定位,經(jīng)無線定位后輸出控制指令,調(diào)節(jié)麻醉控制裝置的霧化裝置中麻醉藥物氣體的濃度和流量;
顯示屏,與控制器連接,通過顯示屏內(nèi)嵌的圖像信息脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,對控制器調(diào)節(jié)的麻醉藥物氣體的濃度和流量信號處理后進(jìn)行顯示;
所述控制器包括:
用于采集周圍環(huán)境的溫度信號、濕度信號的信號檢測模塊;
用于對信號檢測模塊檢測的溫度信號和濕度信號進(jìn)行預(yù)處理的信號預(yù)處理模塊;
用于對信號預(yù)處理模塊預(yù)處理的信號進(jìn)行無線定位并進(jìn)行控制霧化裝置中麻醉藥物氣體濃度和流量的無線定位模塊;
用于發(fā)射無線定位模塊信息的發(fā)射模塊,所述發(fā)射模塊通過云端服務(wù)器與后臺監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控服務(wù)器連接。
進(jìn)一步,所述麻醉控制裝置還包括:殼體、溫濕度表、壓力表、流量計、顯示屏、開關(guān);控制器通過導(dǎo)線與霧化裝置、溫濕度表、壓力表、流量計、顯示屏、開關(guān)連接,控制器通過導(dǎo)線與電子輸注微泵連接,電子輸注微泵與麻醉導(dǎo)管連接;
殼體上端設(shè)置有壓力表、流量計、顯示屏和開關(guān),顯示屏和開關(guān)相連接,殼體中部設(shè)有溫濕度表和霧化裝置,溫濕度表和霧化裝置下面設(shè)置有工作臺,殼體底部設(shè)置有儲物箱,殼體頂部設(shè)置有麻醉導(dǎo)管,麻醉導(dǎo)管的首段與霧化裝置相連接,麻醉導(dǎo)管末端設(shè)置有面罩,壓力表和流量計與麻醉導(dǎo)管相連接;
所述霧化裝置包括:麻醉瓶、加熱管、溫控裝置、蒸發(fā)室,麻醉瓶上部設(shè)置有蒸發(fā)室,麻醉瓶內(nèi)部安裝有加熱管,加熱管與溫控裝置相連接;
所述溫濕度表包括連接端、傳感器、數(shù)顯屏;所述的連接端設(shè)置在溫濕度表的底端,所述的傳感器設(shè)置在連接端的上端,所述的數(shù)顯屏設(shè)置在傳感器的上端;
所述顯示屏包括底座、調(diào)節(jié)支架、保護(hù)框、可調(diào)節(jié)屏幕;所述的底座設(shè)置在顯示屏的底端,所述的調(diào)節(jié)支架設(shè)置在底座的上端,所述的保護(hù)框設(shè)置在調(diào)節(jié)支架的上端,所述的可調(diào)節(jié)屏幕設(shè)置在保護(hù)框的內(nèi)部;
所述工作臺包括升降軸、臺面、記錄夾;所述的升降軸設(shè)置在工作臺的下端,所述的臺面設(shè)置在升降軸的上端,所述的記錄夾設(shè)置在臺面的右側(cè);
所述儲物箱包括上層固定箱、下層抽屜;所述的上層固定箱設(shè)置在儲物箱的上端,所述的下層抽屜設(shè)置在上層固定箱的下端;
所述溫濕度表具體采用精確型溫濕度表testo608-H2,設(shè)置LED報警燈;
所述下層抽屜具體采用木質(zhì)烤漆材質(zhì),表面設(shè)置YH-338-22mm厚度自動斜舌抽屜鎖。
進(jìn)一步,所述控制器設(shè)置有信號預(yù)處理模塊,所述信號預(yù)處理模塊的預(yù)處理方法包括:
對M路離散時域混合信號進(jìn)行重疊加窗短時傅里葉變換,得到M個混合信號的時頻域矩陣p=0,1,…,P-1,q=0,1,…,Nfft-1,其中P表示總的窗數(shù),Nfft表示FFT變換長度;
對得到的跳頻混合信號時頻域矩陣進(jìn)行預(yù)處理;3、如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在步驟三中,對跳頻混合信號時頻域矩陣進(jìn)行預(yù)處理,即在每一采樣時刻p,將幅值小于門限ε的值置0,得到門限ε的設(shè)定可根據(jù)接收信號的平均能量來確定;找出p時刻(p=0,1,2,…P-1)非零的時頻域數(shù)據(jù),用表示,其中表示p時刻時頻響應(yīng)非0時對應(yīng)的頻率索引,對這些非零數(shù)據(jù)歸一化預(yù)處理,得到預(yù)處理后的向量b(p,q)=[b1(p,q),b2(p,q),…,bM(p,q)]T,其中:
進(jìn)一步,所述控制器設(shè)置有信號檢測模塊,所述信號檢測模塊的信號檢測方法的具體步驟為:
第一步,利用混頻器將射頻或者中頻信號與單頻混頻獲得信號x1;
第二步,利用低通濾波器A去除信號x1的高頻分量,低通濾波器A的3dB帶寬大于分析帶寬Bs,獲得信號x2,此時x2是零中頻的信號,并且?guī)挒锽s 的信號受到濾波器A的影響很小,可忽略不計;
第三步,由于x2已經(jīng)是零中頻信號了,故Fo=0,對信號x2進(jìn)行NFFT點數(shù)的FFT運(yùn)算,然后求模,并將前NFFT/2個點存入VectorF中,VectorF中保存了信號x2的幅度譜;
第四步,將分析帶寬Bs分為N塊相等的Block,N=3,4,.....,每一個Block要進(jìn)行運(yùn)算的帶寬為Bs/N,設(shè)要分析帶寬Bs的最低頻率為FL,F(xiàn)L=0,則nBlock塊,n=1...N,所對應(yīng)的頻率區(qū)間范圍分別是[FL+(n-1)Bs/N,F(xiàn)L+(n)Bs/N],將VectorF中對應(yīng)的頻段的頻率點分配給每個block,其中nBlock分得的VectorF點范圍是[Sn,Sn+kn],其中表示每段分得的頻率點的個數(shù),而 表示的是起始點,fs是信號采樣頻率,round(*)表示四舍五入運(yùn)算;
第五步,對每個Block求其頻譜的能量Σ||2,得到E(n),n=1...N;
第六步,對向量E求平均值
第七步,求得向量E的方差和
第八步,更新標(biāo)志位flag,flag=0,表示前一次檢測結(jié)果為無信號,此種條件下,只有當(dāng)σsum>B2時判定為當(dāng)前檢測到信號,flag變?yōu)?;當(dāng)flag=1,表示前一次檢測結(jié)果為有信號,此種條件下,只有當(dāng)σsum<B1時判定為當(dāng)前未檢測到信號,flag變?yōu)?,B1和B2為門限值,由理論仿真配合經(jīng)驗值給出,B2>B1;
第九步,根據(jù)標(biāo)志位控制后續(xù)解調(diào)線程等是否開啟:flag=1,開啟后續(xù)解調(diào)線程等,否則關(guān)閉后續(xù)解調(diào)線程;
對接收信號s(t)進(jìn)行非線性變換,按如下公式進(jìn)行:
其中A表示信號的幅度,a(m)表示信號的碼元符號,p(t)表示成形函數(shù),fc表示信號的載波頻率,表示信號的相位,通過該非線性變換后可得到:
進(jìn)一步,所述控制器設(shè)置有無線定位模塊,所述無線定位模塊的無線定位方法具體包括以下步驟:待定位節(jié)點O通信范圍內(nèi)的錨節(jié)點坐標(biāo)為Ai(xi,yi),其中i=0,1,L,n(n34);
步驟一,待定位節(jié)點對接收信號r(t)進(jìn)行采樣得到采樣信號r(n),其中,n=0,1,L,N-1,N表示OFDM符號包含的子載波個數(shù),同時記錄所接收到的信號的發(fā)送節(jié)點為Ai;
步驟二,根據(jù)采樣信號r(n),計算互相關(guān)值E;
步驟三:根據(jù)對數(shù)距離路徑損耗模型,如下公式計算待定位節(jié)點與錨節(jié)點Ai之間的距離:
Pr d′i=Pr d0-10·γlg d′i+Xσ;
其中,Pr d′i表示距離發(fā)送端距離為d′i時獲取的互相關(guān)值,Pr d0表示距離發(fā)送端d0=1米處獲取的互相關(guān)值,γ表示路徑損耗因子,lg·表示底為10的對數(shù)運(yùn)算Xσ,服從均值為0、標(biāo)準(zhǔn)差為σ的高斯分布;
利用上式計算出各個錨節(jié)點與待定位節(jié)點O之間的距離分別為d′i,對應(yīng)的錨節(jié)點的坐標(biāo)分別為Ai xi,yi,其中i=0,1,2,…,n;
步驟四:根據(jù)自適應(yīng)距離修正算法,估計出待定位節(jié)點的坐標(biāo)O(x,y)。
進(jìn)一步,所述無線定位模塊設(shè)置有數(shù)據(jù)傳輸控制單元,所述數(shù)據(jù)傳輸控制單元的數(shù)據(jù)傳輸控制方法包括以下步驟:
步驟一,接入節(jié)點將進(jìn)入通信范圍內(nèi)的移動節(jié)點的移動信息上傳至中間代 理節(jié)點;
步驟二,當(dāng)下載移動節(jié)點進(jìn)入接入節(jié)點的通信范圍時,向接入節(jié)點發(fā)送下載請求;接入節(jié)點將下載請求轉(zhuǎn)發(fā)至中間代理節(jié)點;中間代理節(jié)點基于當(dāng)前接入節(jié)點向下載移動節(jié)點傳輸數(shù)據(jù);接入節(jié)點并記錄當(dāng)前傳輸進(jìn)度上傳至中間代理節(jié)點;
步驟三,中間代理節(jié)點基于收到的下載請求、移動節(jié)點的移動信息,在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)選擇接入節(jié)點作為轉(zhuǎn)發(fā)接入節(jié)點;并基于下載移動節(jié)點的最近傳輸進(jìn)度,向轉(zhuǎn)發(fā)接入節(jié)點傳輸部分下載數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)發(fā)接入節(jié)點的通信范圍內(nèi)存在移動節(jié)點與下載移動節(jié)點相遇;
步驟四,中間代理節(jié)點在轉(zhuǎn)發(fā)接入節(jié)點的通信范圍內(nèi)選擇移動節(jié)點作為攜帶轉(zhuǎn)發(fā)移動節(jié)點,并基于轉(zhuǎn)發(fā)接入節(jié)點向攜帶轉(zhuǎn)發(fā)移動節(jié)點傳輸下載數(shù)據(jù);當(dāng)攜帶轉(zhuǎn)發(fā)移動節(jié)點與下載移動節(jié)點進(jìn)入彼此的通信范圍時,攜帶轉(zhuǎn)發(fā)移動節(jié)點向下載移動節(jié)點傳輸所攜帶的下載數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步,所述顯示屏的圖像信息脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型:
Fij[n]=Sij;
Uij[n]=Fij[n](1+βij[n]Lij[n]);
θij[n]=θ0e-αθ(n-1);
其中,βij[n]為自適應(yīng)鏈接強(qiáng)度系數(shù);
Sij、Fij[n]、Lij[n]、Uij[n]、θij[n]分別為輸入圖像信號、反饋輸入、鏈接輸入、內(nèi)部活動項及動態(tài)閾值,Nw為所選待處理窗口W中的像素總數(shù),Δ為調(diào)節(jié)系數(shù), 選取1~3。
本發(fā)明的麻醉控制裝置使用時,將開關(guān)打開,霧化裝置開始工作,通過溫濕度表觀察周圍環(huán)境的溫度和濕度,調(diào)節(jié)溫控裝置對加熱管加溫,麻醉瓶中的藥液變成蒸發(fā)氣體,蒸發(fā)氣體在蒸發(fā)室中匯集,帶有麻醉藥物氣體的濃度在顯示屏上顯示,醫(yī)生通過顯示的數(shù)值調(diào)節(jié)霧化裝置,使帶有麻醉藥物的氣體到達(dá)需要的濃度,麻醉導(dǎo)管將帶有麻醉藥物的氣體導(dǎo)入面罩,氣體的壓力和流量通過壓力表和流量計顯示,在面罩處實現(xiàn)與正常氣體的混合,供手術(shù)麻醉使用。工作臺方便醫(yī)務(wù)人員盛放藥物,儲物柜方便儲藏藥物。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,能夠很好的控制帶有麻醉藥物氣體的濃度,通過面罩直接供病人使用,各器件組合協(xié)調(diào)、靈活、可靠,結(jié)構(gòu)緊湊、合理,顯示屏界面清晰友好,操作方便快捷。霧化裝置能夠提供高、低微流量的麻醉劑量,是現(xiàn)代麻醉機(jī)的最佳結(jié)合。與醫(yī)院設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、溝通、定義、調(diào)整麻醉過程和記錄,評估麻醉效果,提高患者護(hù)理質(zhì)量,為臨床醫(yī)生創(chuàng)造一個良好的工作氣氛。
本發(fā)明的信號檢測模塊準(zhǔn)確檢測周圍的溫濕度信號,并通過信號預(yù)處理模塊的處理,無線定位模塊對信號的輸出和定位,為準(zhǔn)確控制霧化裝置的濃度提供了保證,避免不適宜的濃度對患者的副作用;顯示屏通過內(nèi)嵌的圖像信息脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型準(zhǔn)確清晰的提供數(shù)據(jù)圖像,為醫(yī)生的操作提供了便利條件。
本發(fā)明術(shù)中使用的自動實時采集監(jiān)護(hù)儀所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)統(tǒng)一集中采集到數(shù)據(jù)庫后臺,有效地保證了數(shù)據(jù)的實時性、準(zhǔn)確性和安全性,自動實時采集監(jiān)護(hù)儀的監(jiān)護(hù)儀處理器同時保證了患者手術(shù)期病歷的規(guī)范化和方便用戶檢索,使這些臨床數(shù)據(jù)可以在任意信息節(jié)點上授權(quán)訪問,并且可以與現(xiàn)有的HIS、EMR、LIS和PACS等信息系統(tǒng)進(jìn)行緊耦集成。
本發(fā)明后臺監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控服務(wù)器滿足術(shù)前預(yù)麻醉患者生命體征的記錄與各種操作、用藥等記錄并支持手術(shù)醫(yī)生、麻醉醫(yī)生和巡回護(hù)士三方在麻醉實施 前、手術(shù)開始前和患者離室前,共同對患者身份、手術(shù)部位、手術(shù)方式、麻醉方式和手術(shù)器械物品等進(jìn)行核對、清點并記錄;
本發(fā)明的自動實時采集監(jiān)護(hù)儀能監(jiān)護(hù)和采集患者血壓、心率、血氧、體溫、脈搏等生命體征參數(shù),在監(jiān)護(hù)儀處理器上繪制成電子監(jiān)護(hù)趨勢圖;滿足手術(shù)期內(nèi)各種麻醉事件的詳細(xì)記錄要求。同時能滿足對術(shù)后恢復(fù)患者生命體征及各種用藥、操作等記錄,自動繪制生命體征趨勢圖,最終生成術(shù)后復(fù)蘇單,并支持打印及隨時查閱;并將結(jié)果自動通知術(shù)中麻醉醫(yī)生工作站或復(fù)蘇室工作站,同時將結(jié)果作為患者病案予以保存,可隨時調(diào)閱。
本發(fā)明的后臺監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控服務(wù)器支持麻醉醫(yī)生對已完成手術(shù)的患者隨其回病房后,相關(guān)生命體征查體確認(rèn)數(shù)據(jù)的記錄;支持麻醉醫(yī)生調(diào)閱手術(shù)期所產(chǎn)生的所有記錄,以患者為根節(jié)點可逐級分別查閱術(shù)中、術(shù)后生成的所有“單據(jù)記錄”,如術(shù)中麻醉及術(shù)后恢復(fù)單、術(shù)后訪視單等,從而完成“術(shù)后麻醉小結(jié)”。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例提供的數(shù)字化麻醉控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例提供的麻醉控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例提供的霧化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明實施例提供的溫濕度表的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明實施例提供的顯示屏的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明實施例提供的工作臺的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本發(fā)明實施例提供的儲物箱的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1、殼體;2、霧化裝置;2-1、麻醉瓶;2-2、加熱管;2-3、溫控裝置;2-4、蒸發(fā)室;3、溫濕度表;3-1、連接端;3-2、傳感器;3-3、數(shù)顯屏;4、壓力表;5、流量計;6、顯示屏;6-1、底座;6-2、調(diào)節(jié)支架;6-3、保護(hù)框;6-4、可調(diào)節(jié)屏幕;7、開關(guān);8、工作臺;8-1、升降軸;8-2、臺面;8-3、記錄夾;9、麻醉導(dǎo)管;10、面罩;11、儲物箱;11-1、上層固定箱;11-2、下層抽 屜;12、控制器;13、電子輸注微泵;14、自動實時采集監(jiān)護(hù)儀;14-1、血壓的血壓檢測器;14-2、心率檢測器;14-3、血氧檢測器;14-4、體溫檢測器;14-5、脈搏檢測器;14-6、監(jiān)護(hù)儀處理器;15、后臺監(jiān)控系統(tǒng);15-1、監(jiān)控服務(wù)器;15-1-1、存儲器;15-1-2、比較器;15-1-3、監(jiān)控器;16、云端服務(wù)器;17、麻醉控制裝置。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合實施例,對本本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本本發(fā)明,并不用于限定本本發(fā)明。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)描述。
如圖1所示,本發(fā)明實施例提供的數(shù)字化麻醉控制系統(tǒng),所述數(shù)字化麻醉控制系統(tǒng)包括:
自動實時采集監(jiān)護(hù)儀14,用于采集麻醉患者術(shù)中的血壓、心率、血氧、體溫、脈搏生命體征參數(shù),并通過云端服務(wù)器16將采集的麻醉患者術(shù)中的血壓、心率、血氧、體溫、脈搏生命體征參數(shù)信息傳輸給后臺監(jiān)控系統(tǒng);
后臺監(jiān)控系統(tǒng)15,根據(jù)預(yù)存的麻醉患者的正常生命體征參數(shù)與自動實時采集監(jiān)護(hù)儀傳輸?shù)男g(shù)中生命體征參數(shù)信息進(jìn)行比較,比較后將控制命令信號通過云端服務(wù)器傳輸給麻醉控制裝置;同時,對麻醉控制裝置進(jìn)行監(jiān)控;
麻醉控制裝置17,用于接收后臺監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)目刂泼钚盘?,對術(shù)中麻醉藥物氣體的濃度和流量進(jìn)行控制。
進(jìn)一步,所述自動實時采集監(jiān)護(hù)儀14包括:
用于采集麻醉患者術(shù)中血壓的血壓檢測器14-1;
用于采集麻醉患者術(shù)中心率的心率檢測器14-2;
用于采集麻醉患者術(shù)中血氧的血氧檢測器14-3;
用于采集麻醉患者術(shù)中體溫的體溫檢測器14-4;
用于采集麻醉患者術(shù)中脈搏的脈搏檢測器14-5;
通過信號線分別與血壓檢測器、心率檢測器、血氧檢測器、體溫檢測器、脈搏檢測器連接的監(jiān)護(hù)儀處理器14-6,所述監(jiān)護(hù)儀處理器通過云端服務(wù)器與后臺監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控服務(wù)器連接;
所述后臺監(jiān)控系統(tǒng)15的監(jiān)控服務(wù)器15-1包括:
用于預(yù)存的麻醉患者的正常生命體征參數(shù)的存儲器15-1-1;
用于對預(yù)存的麻醉患者的正常生命體征參數(shù)與監(jiān)護(hù)儀處理器傳輸?shù)男g(shù)中生命體征參數(shù)信息進(jìn)行比較的比較器15-1-2;
用于傳輸比較器的比較信號并對麻醉控制裝置進(jìn)行監(jiān)控的監(jiān)控器15-1-3。
如圖2所示,本發(fā)明實施例提供的麻醉控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
麻醉控制裝置17包括:控制器12,通過云端服務(wù)器與后臺監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控服務(wù)器連接,用于對周圍環(huán)境的溫度信號和濕度信號進(jìn)行檢測,并對檢測的溫度信號和濕度信號進(jìn)行預(yù)處理和無線定位,經(jīng)無線定位后輸出控制指令,調(diào)節(jié)麻醉控制裝置的霧化裝置中麻醉藥物氣體的濃度和流量;
顯示屏6,與控制器連接,通過顯示屏內(nèi)嵌的圖像信息脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,對控制器調(diào)節(jié)的麻醉藥物氣體的濃度和流量信號處理后進(jìn)行顯示;
所述控制器12包括:
用于采集周圍環(huán)境的溫度信號、濕度信號的信號檢測模塊;
用于對信號檢測模塊檢測的溫度信號和濕度信號進(jìn)行預(yù)處理的信號預(yù)處理模塊;
用于對信號預(yù)處理模塊預(yù)處理的信號進(jìn)行無線定位并進(jìn)行控制霧化裝置中麻醉藥物氣體濃度和流量的無線定位模塊;
用于發(fā)射無線定位模塊信息的發(fā)射模塊,所述發(fā)射模塊通過云端服務(wù)器與后臺監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控服務(wù)器連接。
還包括:殼體1、霧化裝置2、溫濕度表3、壓力表4、流量計5、開關(guān)7、工作臺8、麻醉導(dǎo)管9、面罩10、儲物箱11;電子輸注微泵13。
殼體1上端設(shè)置有壓力表4、流量計5、顯示屏6和開關(guān)7,顯示屏6和開關(guān)7相連接,殼體1中部設(shè)有溫濕度表3和霧化裝置2,溫濕度表3和霧化裝置2下面設(shè)置有工作臺8,殼體1底部設(shè)置有儲物箱11,殼體1頂部設(shè)置有麻醉導(dǎo)管9,麻醉導(dǎo)管9的首段與霧化裝置2相連接,麻醉導(dǎo)管9末端設(shè)置有面罩10,壓力表4和流量計5與麻醉導(dǎo)管9相連接;控制器12通過導(dǎo)線與霧化裝置2、溫濕度表3、壓力表4、流量計5、顯示屏6、開關(guān)7連接,控制器12通過導(dǎo)線與電子輸注微泵13連接,電子輸注微泵13與麻醉導(dǎo)管9連接。
進(jìn)一步,圖3是本發(fā)明實施例提供的霧化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,所述霧化裝置2包括:麻醉瓶2-1、加熱管2-2、溫控裝置2-3、蒸發(fā)室2-4,麻醉瓶2-1上部設(shè)置有蒸發(fā)室2-4,麻醉瓶2-1內(nèi)部安裝有加熱管2-2,加熱管2-2與溫控裝置2-3相連接。
進(jìn)一步,圖4是本發(fā)明實施例提供的溫濕度表的結(jié)構(gòu)示意圖,所述溫濕度表3包括:連接端3-1、傳感器3-2、數(shù)顯屏3-3;所述的連接端3-1設(shè)置在溫濕度表3的底端,所述的傳感器3-2設(shè)置在連接端3-1的上端,所述的數(shù)顯屏3-3設(shè)置在傳感器3-2的上端。
進(jìn)一步,圖5是本發(fā)明實施例提供的顯示屏的結(jié)構(gòu)示意圖,所述顯示屏6包括:底座6-1、調(diào)節(jié)支架6-2、保護(hù)框6-3、可調(diào)節(jié)屏幕6-4;所述的底座6-1設(shè)置在顯示屏6的底端,所述的調(diào)節(jié)支架6-2設(shè)置在底座6-1的上端,所述的保護(hù)框6-3設(shè)置在調(diào)節(jié)支架6-2的上端,所述的可調(diào)節(jié)屏幕6-4設(shè)置在保護(hù)框6-3的內(nèi)部。
進(jìn)一步,圖6是本發(fā)明實施例提供的工作臺的結(jié)構(gòu)示意圖,所述工作臺8包括升降軸8-1、臺面8-2、記錄夾8-3;所述的升降軸8-1設(shè)置在工作臺8的下端,所述的臺面8-2設(shè)置在升降軸8-1的上端,所述的記錄夾8-3設(shè)置在臺面8的右側(cè)。
進(jìn)一步,圖7是本發(fā)明實施例提供的儲物箱的結(jié)構(gòu)示意圖,所述儲物箱11包括上層固定箱11-1、下層抽屜11-2;所述的上層固定箱11-1設(shè)置在儲物箱11 的上端,所述的下層抽屜11-2設(shè)置在上層固定箱11-1的下端。
進(jìn)一步,所述溫濕度表3具體采用精確型溫濕度表testo608-H2,設(shè)置LED報警燈,用于檢測溫濕度。
進(jìn)一步,所述下層抽屜11-2具體采用木質(zhì)烤漆材質(zhì),表面設(shè)置YH-338-22mm厚度自動斜舌抽屜鎖,提高了藥品存放的安全性和保密性。
控制器12,用于對周圍環(huán)境的溫度信號和濕度信號檢測后并對檢測的溫度信號和濕度信號進(jìn)行預(yù)處理和無線定位,經(jīng)無線定位后輸出控制指令,調(diào)節(jié)霧化裝置中麻醉藥物氣體的濃度;
顯示屏6,與控制器連接,通過顯示屏內(nèi)嵌的圖像信息脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,對控制器調(diào)節(jié)的麻醉藥物氣體的濃度和流量信號處理后進(jìn)行顯示;
所述控制器包括:
用于采集周圍環(huán)境的溫度信號、濕度信號的信號檢測模塊;
用于對信號檢測模塊檢測的溫度信號和濕度信號進(jìn)行預(yù)處理的信號預(yù)處理模塊;
用于對信號預(yù)處理模塊預(yù)處理的信號進(jìn)行無線定位并進(jìn)行控制霧化裝置中麻醉藥物氣體濃度的無線定位模塊。
進(jìn)一步,所述控制器設(shè)置有信號預(yù)處理模塊,所述信號預(yù)處理模塊的預(yù)處理方法包括:
對M路離散時域混合信號進(jìn)行重疊加窗短時傅里葉變換,得到M個混合信號的時頻域矩陣p=0,1,…,P-1,q=0,1,…,Nfft-1,其中P表示總的窗數(shù),Nfft表示FFT變換長度;
對得到的跳頻混合信號時頻域矩陣進(jìn)行預(yù)處理;3、如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在步驟三中,對跳頻混合信號時頻域矩陣進(jìn)行預(yù)處理,即在每一采樣時刻p,將 幅值小于門限ε的值置0,得到 門限ε的設(shè)定可根據(jù)接收信號的平均能量來確定;找出p時刻(p=0,1,2,…P-1)非零的時頻域數(shù)據(jù),用表示,其中表示p時刻時頻響應(yīng)非0時對應(yīng)的頻率索引,對這些非零數(shù)據(jù)歸一化預(yù)處理,得到預(yù)處理后的向量b(p,q)=[b1(p,q),b2(p,q),…,bM(p,q)]T,其中:
進(jìn)一步,所述控制器設(shè)置有信號檢測模塊,所述信號檢測模塊的信號檢測方法的具體步驟為:
第一步,利用混頻器將射頻或者中頻信號與單頻混頻獲得信號x1;
第二步,利用低通濾波器A去除信號x1的高頻分量,低通濾波器A的3dB帶寬大于分析帶寬Bs,獲得信號x2,此時x2是零中頻的信號,并且?guī)挒锽s的信號受到濾波器A的影響很小,可忽略不計;
第三步,由于x2已經(jīng)是零中頻信號了,故Fo=0,對信號x2進(jìn)行NFFT點數(shù)的FFT運(yùn)算,然后求模,并將前NFFT/2個點存入VectorF中,VectorF中保存了信號x2的幅度譜;
第四步,將分析帶寬Bs分為N塊相等的Block,N=3,4,.....,每一個Block要進(jìn)行運(yùn)算的帶寬為Bs/N,設(shè)要分析帶寬Bs的最低頻率為FL,F(xiàn)L=0,則nBlock塊,n=1...N,所對應(yīng)的頻率區(qū)間范圍分別是[FL+(n-1)Bs/N,F(xiàn)L+(n)Bs/N],將VectorF中對應(yīng)的頻段的頻率點分配給每個block,其中nBlock分得的VectorF點范圍是[Sn,Sn+kn],其中表示每段分得的頻率點的個數(shù),而 表示的是起始點,fs是信號采樣頻率,round(*)表示四舍五入運(yùn)算;
第五步,對每個Block求其頻譜的能量Σ||2,得到E(n),n=1...N;
第六步,對向量E求平均值
第七步,求得向量E的方差和
第八步,更新標(biāo)志位flag,flag=0,表示前一次檢測結(jié)果為無信號,此種條件下,只有當(dāng)σsum>B2時判定為當(dāng)前檢測到信號,flag變?yōu)?;當(dāng)flag=1,表示前一次檢測結(jié)果為有信號,此種條件下,只有當(dāng)σsum<B1時判定為當(dāng)前未檢測到信號,flag變?yōu)?,B1和B2為門限值,由理論仿真配合經(jīng)驗值給出,B2>B1;
第九步,根據(jù)標(biāo)志位控制后續(xù)解調(diào)線程等是否開啟:flag=1,開啟后續(xù)解調(diào)線程等,否則關(guān)閉后續(xù)解調(diào)線程;
對接收信號s(t)進(jìn)行非線性變換,按如下公式進(jìn)行:
其中A表示信號的幅度,a(m)表示信號的碼元符號,p(t)表示成形函數(shù),fc表示信號的載波頻率,表示信號的相位,通過該非線性變換后可得到:
進(jìn)一步,所述控制器設(shè)置有顯示屏設(shè)置有無線定位模塊,所述無線定位模塊的無線定位方法具體包括以下步驟:待定位節(jié)點O通信范圍內(nèi)的錨節(jié)點坐標(biāo)為Ai(xi,yi),其中i=0,1,L,n(n3 4);
步驟一,待定位節(jié)點對接收信號r(t)進(jìn)行采樣得到采樣信號r(n),其中,n=0,1,L,N-1,N表示OFDM符號包含的子載波個數(shù),同時記錄所接收到的信號的發(fā)送節(jié)點為Ai;
步驟二,根據(jù)采樣信號r(n),計算互相關(guān)值E;
步驟三:根據(jù)對數(shù)距離路徑損耗模型,如下公式計算待定位節(jié)點與錨節(jié)點Ai之間的距離:
Pr d′i=Pr d0-10·γlg d′i+Xσ;
其中,Pr d′i表示距離發(fā)送端距離為d′i時獲取的互相關(guān)值,Pr d0表示距離發(fā)送端d0=1米處獲取的互相關(guān)值,γ表示路徑損耗因子,lg·表示底為10的對數(shù)運(yùn)算Xσ,服從均值為0、標(biāo)準(zhǔn)差為σ的高斯分布;
利用上式計算出各個錨節(jié)點與待定位節(jié)點O之間的距離分別為d′i,對應(yīng)的錨節(jié)點的坐標(biāo)分別為Ai xi,yi,其中i=0,1,2,…,n;
步驟四:根據(jù)自適應(yīng)距離修正算法,估計出待定位節(jié)點的坐標(biāo)O(x,y)。
進(jìn)一步,所述無線定位模塊設(shè)置有數(shù)據(jù)傳輸控制單元,所述數(shù)據(jù)傳輸控制單元的數(shù)據(jù)傳輸控制方法包括以下步驟:
步驟一,接入節(jié)點將進(jìn)入通信范圍內(nèi)的移動節(jié)點的移動信息上傳至中間代理節(jié)點;
步驟二,當(dāng)下載移動節(jié)點進(jìn)入接入節(jié)點的通信范圍時,向接入節(jié)點發(fā)送下載請求;接入節(jié)點將下載請求轉(zhuǎn)發(fā)至中間代理節(jié)點;中間代理節(jié)點基于當(dāng)前接入節(jié)點向下載移動節(jié)點傳輸數(shù)據(jù);接入節(jié)點并記錄當(dāng)前傳輸進(jìn)度上傳至中間代理節(jié)點;
步驟三,中間代理節(jié)點基于收到的下載請求、移動節(jié)點的移動信息,在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)選擇接入節(jié)點作為轉(zhuǎn)發(fā)接入節(jié)點;并基于下載移動節(jié)點的最近傳輸進(jìn)度,向轉(zhuǎn)發(fā)接入節(jié)點傳輸部分下載數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)發(fā)接入節(jié)點的通信范圍內(nèi)存在移動節(jié)點與下載移動節(jié)點相遇;
步驟四,中間代理節(jié)點在轉(zhuǎn)發(fā)接入節(jié)點的通信范圍內(nèi)選擇移動節(jié)點作為攜帶轉(zhuǎn)發(fā)移動節(jié)點,并基于轉(zhuǎn)發(fā)接入節(jié)點向攜帶轉(zhuǎn)發(fā)移動節(jié)點傳輸下載數(shù)據(jù);當(dāng)攜帶轉(zhuǎn)發(fā)移動節(jié)點與下載移動節(jié)點進(jìn)入彼此的通信范圍時,攜帶轉(zhuǎn)發(fā)移動節(jié)點向下載移動節(jié)點傳輸所攜帶的下載數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步,所述顯示屏的圖像信息脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型:
Fij[n]=Sij;
Uij[n]=Fij[n](1+βij[n]Lij[n]);
θij[n]=θ0e-αθ(n-1);
其中,βij[n]為自適應(yīng)鏈接強(qiáng)度系數(shù);
Sij、Fij[n]、Lij[n]、Uij[n]、θij[n]分別為輸入圖像信號、反饋輸入、鏈接輸入、內(nèi)部活動項及動態(tài)閾值,Nw為所選待處理窗口W中的像素總數(shù),Δ為調(diào)節(jié)系數(shù),選取1~3。
本發(fā)明的麻醉控制裝置使用時,將開關(guān)7打開,霧化裝置2開始工作,通過溫濕度表3觀察周圍環(huán)境的溫度和濕度,調(diào)節(jié)溫控裝置2-3對加熱管2-2加溫,麻醉瓶2-1中的藥液變成蒸發(fā)氣體,蒸發(fā)氣體在蒸發(fā)室2-4中匯集,帶有麻醉藥物氣體的濃度在顯示屏6上顯示,醫(yī)生通過顯示的數(shù)值調(diào)節(jié)霧化裝置2,使帶有麻醉藥物的氣體到達(dá)需要的濃度,麻醉導(dǎo)管9將帶有麻醉藥物的氣體導(dǎo)入面罩10,氣體的壓力和流量通過壓力表4和流量計5顯示,在面罩10處實現(xiàn)與正常氣體的混合,供手術(shù)麻醉使用。工作臺方便醫(yī)務(wù)人員盛放藥物,儲物柜方便儲藏藥物。
本發(fā)明麻醉控制裝置結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,能夠很好的控制帶有麻醉藥物氣體的濃度,通過面罩直接供病人使用,各器件組合協(xié)調(diào)、靈活、可靠,結(jié)構(gòu)緊湊、合理,顯示屏界面清晰友好,操作方便快捷。霧化裝置能夠提供高、低微流量的麻醉劑量,是現(xiàn)代麻醉機(jī)的最佳結(jié)合。與醫(yī)院設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、溝通、定義、調(diào)整麻醉過程和記錄,評估麻醉效果,提高患者護(hù)理質(zhì)量,為臨床 醫(yī)生創(chuàng)造一個良好的工作氣氛。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。