一种可穿戴心脏术后体征与伤口联动监测护理系统

本发明涉及体征与伤口监测护理，具体为一种可穿戴心脏术后体征与伤口联动监测护理系统。

背景技术：

1、心脏术后体征与伤口监测护理是心脏手术结束后恢复期，尤其是术后1-2周的住院高风险期的核心护理工作，目的是及时发现出血、感染、心衰、心律失常等术后高发并发症，帮助患者顺利康复，主要分为体征监测护理和伤口监测护理两部分，体征监测护理是全身+循环功能的动态观测，针对心脏术后特殊的循环高风险，持续监测核心生理指标，早期发现功能异常，伤口监测护理是手术切口+引流的专项护理，心脏手术常见伤口包括胸骨正中的主切口、冠脉搭桥患者取大隐静脉的下肢伤口、取桡动脉的手腕伤口，微创患者的胸壁小切口，多数患者术后还会留置心包/纵隔/胸腔引流管，护理重点包括伤口状态监测、引流管护理等。

2、专利公开号为cn120982991a的光纤传感心血管术后伤口智能监测护理系统，监测精度与连续性大幅提升，早期异常识别能力显著增强。光纤传感阵列模块采用抗电磁干扰设计，可在有心电监护等设备的环境中稳定工作，避免电磁信号导致的数据偏差；分布式与点式光纤结合，既能监测伤口表面温度、周向压力，又能捕捉皮下组织间液压力、渗液折射率等微观参数，实现多维度数据全覆盖；多参数数据采集模块以高频次持续采集数据，避免定期检查导致的异常遗漏，例如能实时发现渗液量细微升高，为炎症早期干预提供依据。传感器失效自诊断模块可快速定位故障并启用冗余方案，确保监测不中断，相比现有设备频繁中断的问题，数据完整性与可靠性显著提高。

3、由于现有技术方案中的体征监测与伤口监测完全独立运行，未利用两类指标的病理关联规律建立联合判断机制，单维度阈值告警假阳性率较高，如单纯体温升高无法区分术后吸收热与伤口感染、单纯引流量升高无法区分正常渗血与活动性出血，更无法识别隐匿性并发症，如引流管堵塞导致的隐匿性心包出血、无表面渗液的深部纵隔感染，导致预警滞后，致死性并发症漏诊率较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可穿戴心脏术后体征与伤口联动监测护理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可穿戴心脏术后体征与伤口联动监测护理系统，包括：

3、可穿戴采集终端、与可穿戴采集终端连接的边缘计算单元、与边缘计算单元通信连接的护理干预输出端；

4、可穿戴采集终端包括主穿戴单元以及副穿戴单元，其中主穿戴单元粘贴于目标患者胸骨正中手术切口表面，集成伤口监测模块与体征监测模块，分别获取目标患者的伤口监测数据以及体征监测数据，得到伤口监测数据集以及体征监测数据集；

5、副穿戴单元对应粘贴于目标患者远端手术切口表面，包括下肢大隐静脉切口以及手腕桡动脉切口，配置微型伤口采集模块，获取目标患者远端切口监测数据，得到远端切口监测数据集；

6、边缘计算单元内置临床数据训练的体征-伤口多参数联动预警模型，通过关联循环体征参数与多部位伤口参数的耦合变化关系，输出分级预警结果，得到分级预警结果；

7、基于输出数据集匹配对应的并发症类型标签，自动推送适配场景、适配患者个体特征的分级护理干预方案，同时自动生成护理记录同步至医院电子病历系统，得到干预推送项，形成采集-分析-干预-归档的全闭环。

8、更进一步地，所述伤口监测模块集成微电容渗液传感器、ph电化学传感器、点阵温度传感器、mems微振动传感器以及可插拔式超声引流管流量传感器，伤口监测数据集的获取方法包括：

9、基于微电容渗液传感器实时采集切口渗液量、渗液速率，同时通过皮肤阻抗变化检测皮下肿胀压力、肿胀幅度，输出对应数据，得到第一伤口数据；

10、ph电化学传感器采集伤口渗出液的ph值并输出，得到第二伤口数据；

11、点阵温度传感器配置至少三个测温点，采集伤口局部温度、周围正常皮肤温度，计算两者温差后输出，得到第三伤口数据；

12、mems微振动传感器采集患者咳嗽、体位变化以及上肢用力时的胸骨微动幅度并输出，得到第四伤口数据；

13、可插拔式超声引流管流量传感器为非接触式结构，采集引流液流速、累计引流量并输出，得到第五伤口数据；

14、基于第一伤口数据、第二伤口数据、第三伤口数据、第四伤口数据以及第五伤口数据进行时间戳对齐，关联目标患者id后进行结构化保存，得到伤口监测数据集。

15、更进一步地，所述体征监测模块集成单导联ecg传感器、ppg光电容积传感器、阻抗式呼吸传感器、六轴姿势传感器以及交互端口，体征监测数据集的获取方法包括：

16、单导联ecg传感器识别房性早搏、室性早搏、房颤、室速的心律失常类型，输出心率、心律分类结果，得到第一体征数据；

17、ppg光电容积传感器进行血压自动校准，同步采集血氧饱和度、脉率数据并输出，得到第二体征数据；

18、阻抗式呼吸传感器采集呼吸频率、呼吸幅度数据并输出，得到第三体征数据；

19、六轴姿势传感器识别目标患者体位、活动强度、是否存在咳嗽动作并输出，得到第四体征数据；

20、交互端口为蓝牙端口，自动同步绑定的智能体重秤、智能水杯的体重、饮水量数据，同时支持用户手动录入数据以及胸闷、胸痛、咳嗽症状标签并输出，得到第五体征数据；

21、第一体征数据、第二体征数据、第三体征数据、第四体征数据以及第五体征数据进行时间戳对齐，关联目标患者id后进行结构化保存，得到体征监测数据集。

22、更进一步地，所述微型伤口采集模块包括微型温度传感器以及微型渗液传感器，远端切口监测数据集的获取方法包括：

23、基于副穿戴单元粘贴位置进行切口id绑定，对应标注为远端手术切口表面位置，得到切口绑定项；

24、微型温度传感器采集对应切口的局部温度并输出，微型渗液传感器采集对应切口的渗液量并输出，得到切口输出数据；

25、副穿戴单元与主穿戴单元实时同步数据，基于切口绑定项将副穿戴单元输出的切口输出数据进行时间戳对齐，关联目标患者id后进行结构化保存，得到远端切口监测数据集。

26、更进一步地，所述体征-伤口多参数联动预警模型的获取方法包括：

27、获取临床数据患者样本，并进行标签分类，分为活动性出血/心包填塞、伤口/纵隔感染、胸骨愈合不良、心衰早期以及正常五类，得到样本数据集；

28、基于样本数据集进行特征提取，并进行特征做归一化处理后作为模型输入，得到输入数据集；

29、进行混合架构模型训练，搭建硬规则引擎，基于临床指南与大样本roc曲线计算的最佳截断值设置致死性并发症的不可修改触发规则，再搭建轻量化剪枝、8位量化的xgboost多分类模型，用于处理未触发硬规则的模糊场景；

30、基于输入数据集进行数据划分，划分为训练集、验证集、测试集，并进行模型训练以及模型验证，得到体征-伤口多参数联动预警模型。

31、更进一步地，所述体征-伤口多参数联动预警模型内置基线动态更新机制，包括：

32、设备佩戴完成后运行传感器校准流程，设定采集阈值，连续采集静息状态下的伤口监测数据集以及体征监测数据集，计算均值生成初始基线库；

33、设定更新阈值，更新阈值为固定术后时间值，触发基线更新，基于采集阈值，连续采集静息状态下的伤口监测数据集以及体征监测数据集，计算均值并替换原有基线。

34、更进一步地，所述体征-伤口多参数联动预警模型内置假阳性排除逻辑，包括：

35、设定异常参数阈值，异常参数阈值为固定时间值，基于采集阈值对当可穿戴采集终端采集到的异常参数持续时间进行逻辑判定。

36、更进一步地，所述输出数据集的获取方法包括：

37、将伤口监测数据集、体征监测数据集、远端切口监测数据集与动态基线库对比，得到各参数的变化幅度，输入模型并获取模型输出结果；

38、基于分级预警结果，设定至少两个判定规则，得到至少两个判定规则范围集；

39、基于判定规则范围集对模型输出结果进行判定，获取对应等级预警结果，得到输出数据集。

40、更进一步地，所述干预推送项的获取方法包括：

41、护理干预输出端配置住院端与院外端交互端口，基于分级预警结果分别设定对应干预方案，得到干预等级项；

42、识别目标患者所处场景，得到实时场景项，根据输出数据集以及干预等级项组合结果，获取对应干预方案，进而得到干预推送项。

43、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

44、该可穿戴心脏术后体征与伤口联动监测护理系统，摒弃单一指标判定逻辑，构建融合临床知识图谱的假阳性排除机制，通过传感器异常时长判定、活动状态关联、症状标签匹配等逻辑，可剔除传感器干扰、活动后生理波动、汗液干扰等误判，同时实现术后吸收热与伤口感染、正常渗血与活动性出血的精准区分，减少不必要的医疗资源消耗与恐慌。

45、同时，依托主副穿戴单元的多维度伤口监测，含皮下肿胀压力、引流管非接触式流量监测等与体征数据联动分析，可及时捕捉引流管堵塞导致的隐匿性心包出血、无表面渗液的深部纵隔感染等起病隐匿的致死性并发症，相比传统每小时人工记录的方式，可提前预警，避免漏诊引发的紧急开胸等不良事件，并且基于混合架构预警模型，结合动态基线更新机制适配患者术后恢复规律，可输出三级分级预警结果，并匹配住院/院外场景推送个性化干预方案，形成采集-分析-干预-归档全闭环，为临床干预争取宝贵时间，尤其针对高危患者可有效降低并发症进展风险。