具有温度感知与风险预警功能的压力性损伤诊断辅助系统

本发明属于医疗诊断，具体为具有温度感知与风险预警功能的压力性损伤诊断辅助系统。

背景技术：

1、压力性损伤，又称褥疮，是临床护理实践中长期存在的严峻挑战，常见于长期卧床、脊髓损伤、活动能力严重受限及重症监护患者。其病理本质在于骨隆突部位软组织（如骶尾部、足跟部）长时程承受过高压力或剪切力，导致局部毛细血管血流受阻，引发组织缺血、缺氧、营养不良，最终进展为组织坏死和溃疡。压力性损伤不仅给患者带来巨大痛苦、延长住院周期、显著增加医疗费用，更是继发感染、败血症乃至死亡的重要危险因素，给个人、家庭及社会医疗系统造成沉重负担。

2、目前，临床上对于压力性损伤的风险管理主要依赖于两大支柱：其一是基于风险评估量表的筛查，其二是基于护理规程的定期体位变换。首先，在风险评估方面，国际上广泛采用诸如braden量表、norton量表等标准化评估工具。这类量表虽经长期应用，但其本质上是依赖护理人员主观判断的半定量评分系统，存在评估者间信度较低、评估标准难以统一等固有局限性。更为关键的是，量表评分无法实时、客观地反映患者不断变化的生理状态，其预测效能有限，难以精准识别出处于早期风险状态的患者，导致预防措施缺乏针对性和时效性。

3、其次，在监测与干预技术方面，现有技术手段存在明显不足。一方面，常规的护理干预（如定时翻身）是基于群体经验的固定频率方案，未能考虑不同患者或同一患者在不同时间点其组织耐受压力的个体化差异，易导致护理不足或过度干预。另一方面，随着科技发展，一些辅助监测设备开始应用于临床，主要包括：

4、压力分布监测系统：该类系统通过铺设于床垫或坐垫下的传感器矩阵，可视化地显示患者体表的压力分布情况。然而，其仅能提供静态的界面压力数据，属于物理参数的被动记录，无法评估组织在承受该压力下的微循环生理反应及其耐受储备能力。当压力分布图显示“正常”时，组织可能因患者自身生理功能恶化（如低血压、水肿）而已处于缺血临界状态，造成预警滞后。

5、体表温度监测技术：局部皮肤温度升高是炎症反应的标志之一，可用于辅助判断。但温度变化通常滞后于血流灌注障碍，且易受环境温度、发热等其他因素干扰，特异性不强，单独使用时预警价值有限。

6、综上所述，现有技术存在以下突出缺陷与亟待解决的技术问题：

7、主观性强，缺乏客观量化标准：风险评估依赖人工量表，结果不精确、不可靠。

8、预警滞后，缺乏早期预见性：现有监测技术局限于静态物理参数（压力、温度）的被动记录，无法动态评估组织的生理功能状态，无法在组织发生不可逆损伤前发出预警。

9、方案僵化，缺乏个体化适应性：护理干预方案基于群体数据，无法适应个体间及个体内动态变化的生理差异，无法实现精准护理。

10、信息孤立，缺乏多参数融合分析：压力、温度等参数往往被孤立看待，缺乏有效的多模态信息融合机制来提升风险评估的特异性和可靠性。

11、因此，本领域迫切需要一种能够克服上述缺陷的新型技术方案，能够实现客观、动态、个体化及多模态融合的压力性损伤早期风险评估，从而将预防关口前移，有效降低发生率，提升护理质量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：本发明旨在提供具有温度感知与风险预警功能的压力性损伤诊断辅助系统，本发明通过主动评估组织灌注功能，实现了压力性损伤的客观、早期、个体化预警。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、具有温度感知与风险预警功能的压力性损伤诊断辅助系统，用于骶尾部压力性损伤的早期风险评估，所述系统包括：

4、一柔性贴片，被预成型为匹配人体骶尾部骨突解剖曲面的三维形状，用于贴附于骶尾皮肤表面；

5、多个功能单元，分布于所述柔性贴片上，每个功能单元包括：

6、(a)一微型执行器，配置为对局部皮肤施加幅值为5–20mmhg、持续时间为1–3秒的可控压力脉冲；

7、(b)一光学传感模块，与所述微型执行器在空间上共轴设置，配置为在所述压力脉冲施加前后采集皮肤反射光强度的时间序列信号；

8、(c)一温度传感器，配置为持续监测所述局部皮肤的温度；

9、一边缘处理单元，通信连接至所述光学传感模块和所述温度传感器，配置为：

10、基于所述时间序列信号拟合再灌注时间常数τ；

11、根据所述τ动态计算个体化的安全压力上限；

12、结合所述温度与所述进行多模态风险分级，并输出风险预警信号；

13、一无线通信模块，配置为将所述风险预警信号传输至外部护理终端。

14、优选的，所述柔性贴片的三维形状基于成人骶尾部ct统计模型构建，覆盖s2至s4棘突区域及两侧臀大肌内侧缘，整体厚度为1.0–2.0mm，且表层采用邵氏硬度≤15a的医用硅胶材料。

15、优选的，所述微型执行器为微型气动腔，由压电微泵驱动，通过注入微量气体产生所述压力脉冲，且所述气动腔直径为3-5mm，高度不超过1mm。

16、优选的，所述光学传感模块包括同轴封装的红光led（波长650-670nm）、红外led（波长870-890nm）以及一光电二极管，用于通过双波长反射光强比值消除肤色与环境光干扰。

17、优选的，所述边缘处理单元执行如下风险分级逻辑：

18、若当前局部压力且温度未超过个体基线温度+1.0℃，则判定为“安全”状态；

19、若但温度正常，则判定为“警戒”状态；

20、若满足以下任一条件，则判定为“高危”状态：

21、(i)；

22、(ii)所述较个体基线延长≥20%且温度超过基线+1.0℃并持续≥30分钟。

23、优选的，所述温度传感器为数字式热敏电阻或mems温度芯片，精度不低于±0.2℃，采样频率为0.05-0.5hz。

24、优选的，所述柔性贴片底层设有透气防水微孔膜及抗菌涂层，且仅通过边缘环形医用胶粘附于健康皮肤区域，支持无损快速拆装。

25、优选的，所述系统还包括一本地视觉指示器，集成于所述柔性贴片边缘，配置为根据所述风险分级显示绿、黄、红三色状态灯。

26、一种利用所述系统进行压力性损伤风险预警的方法，包括以下步骤：

27、(a)将所述柔性贴片贴附于患者骶尾部；

28、(b)在患者静卧状态持续≥5分钟后，由所述微型执行器施加压力脉冲；

29、(c)通过所述光学传感模块采集反射光强信号，通过所述温度传感器采集皮肤温度；

30、(d)由边缘处理单元计算再灌注时间常数τ，动态更新p_max-safe，并结合温度进行风险分级；

31、(e)当判定为“警戒”或“高危”状态时，通过所述无线通信模块向护理终端发送预警信息。

32、优选的，个体基线温度与基线τ在系统首次使用后24小时内通过多次测量建立，并随患者生理状态动态更新。

33、本发明相较于现有技术，实现了显著的技术进步，并带来了多方面的有益效果，具体体现如下：

34、1.现有技术依赖护理人员凭借经验使用评估量表，存在较大的主观随意性和评估者间差异。本发明通过微型执行器施加标准化的可控压力脉冲，并利用光学传感模块采集皮肤血流再灌注过程的动态信号，由边缘处理单元拟合出量化的再灌注时间常数τ。这一参数客观地反映了局部组织的微循环功能状态，彻底消除了人为因素引入的偏差，使得风险评估结果具有可重复性和可比性，为临床决策提供了可靠的数据基础。

35、2.现有监护设备通常仅能被动监测静态的界面压力或体表温度，无法感知组织在压力下的生理反应，预警滞后。本发明创新性地引入主动功能评估机制，通过分析压力解除后血流再灌注的动力学过程，获取表征组织灌注储备能力的τ值。该参数对组织缺血缺氧高度敏感，能在皮肤出现可见损伤前即发生特征性变化，从而使系统能够先于结构性损伤发生之前发出预警，为临床干预争取了关键的时间窗口，有效避免了压力性损伤的发生与发展。

36、3.现有护理方案基于群体统计设定统一的干预阈值（如每2小时翻身），无法适应患者个体间及个体内随时间变化的生理差异。本发明通过持续监测并动态计算个体化的安全压力上限p_max-safe，该阈值是τ值的函数，可根据患者实时生理状态（如微循环功能）进行自适应调整。这使得系统能为每位患者提供“量身定制”的风险评估标准，从而引导护理资源更精准地投向高风险个体，同时避免对低风险个体的不必要干预，在提升预防效果的同时优化了护理资源的配置效率。

37、4.单一参数监测易受干扰且特异性不足。本发明将反映血流动力学的再灌注时间常数τ与反映局部代谢和炎症状态的温度参数进行协同分析与逻辑判断。通过构建融合压力、灌注功能及温度信息的风险分级逻辑，系统能够有效区分不同类型的风险场景（如单纯机械压迫与并发炎症反应），显著降低了因环境因素或短暂生理波动导致的误报，也避免了对复杂风险因素的漏报，从而生成可靠性高、特异性强的预警信号，极大提升了临床医护人员对系统警报的信赖度。

38、5.本发明柔性贴片采用生物相容性材料，仅通过表皮粘附，其施加的压力脉冲幅值低、持续时间短，远低于可能造成组织损伤的阈值，属于非侵入式操作。相较于有创监测或可能对脆弱组织造成损伤的频繁手动检查，本发明在确保安全性的前提下，实现了对组织生理状态的长期、连续、无创监测，患者耐受性好，为长期动态评估提供了技术保障。

39、综上所述，本发明通过集成主动检测、多模态传感与边缘智能计算，系统性地解决了现有压力性损伤风险评估技术中的主观性、滞后性、通用性及单一性等核心瓶颈。