一种防压力损伤智能报警系统及方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种防压力损伤智能报警系统及方法。


背景技术：

2.压力性损伤又称压力性溃疡、褥疮，是由于局部组织长期受压，发生持续缺血、缺氧、营养不良而致组织溃烂坏死。在临床上，压力性损伤也是因疾病需要长期卧床的病人最常见的并发症之一。压力性损伤主要由压力作用引起，压力作用包括垂直压力、摩擦力和剪力三种；其中，引起压力性损伤最主要的原因是局部组织遭受持续性垂直压力，特别在身体骨头粗隆凸出处；摩擦力则作用于皮肤，易损害皮肤的角质层；所谓剪力是一个作用力施于物体后导致产生一平行反方向的平面滑动，是由摩擦力与垂直压力相加而成，例如平卧抬高床头时身体下滑，皮肤与床铺出现平行的摩擦力加上皮肤垂直方向的重力导致剪力产生，引起局部皮肤血流循环障碍而发生压力性损伤。
3.在临床上，医护人员通常采用固定时间(比如每2小时)为病人翻身来预防压力性损伤，这种方式存在两个弊端：其一，翻身时间的界定主要以经验指导为主要基础，缺乏大量的临床循证支持，而且病人体质各异，使得预防效果差；其二，在相同的时间段，垂直压力、摩擦力和剪力产生压力性损伤的影响程度是不同的，通过固定时间翻身难以针对性进行预防。


技术实现要素：

4.本发明提供一种防压力损伤智能报警系统及方法，解决了现有技术压力性损伤预防效果差的技术问题。
5.本发明提供的基础方案为：一种防压力损伤智能报警系统，包括压力检测模块，所述压力检测模块用于采集人体受压部位的压力信号，所述压力检测模块信号连接有中央控制模块，所述中央控制模块信号连接有报警模块，所述中央控制模块用于分析压力信号是否满足第一预设条件，在压力信号满足第一预设条件时，所述中央控制模块发送报警指令到报警模块；
6.还包括血流检测模块，所述血流检测模块用于采集人体受压部位的血流信号，所述血流检测模块信号连接中央控制模块；在压力信号不满足第一预设条件时，所述中央控制模块分析血流信号是否满足第二预设条件，在血流信号满足第二预设条件时，所述中央控制模块发送报警指令到报警模块。
7.本发明的工作原理及优点在于：压力性损伤是因为局部皮肤血流循环出现障碍，人体受压部位持续缺血与缺氧导致组织溃烂坏死，人体受压只是表象，血管受压导致血流循环出现障碍才是本质，无论是垂直压力、摩擦力还是剪力，之所以会造成压力性损伤是因为使得血流循环出现了障碍。虽然说，通常情况下压力作用的大小能够体现对血流循环影响力的大小，但是压力作用的大小与血流循环影响力的大小并不是完全对应的，比如说，体质较差的病人相较于体质较好的病人来说，相对较小的压力作用就可以使其血流循环出现
障碍，而体质较好的病人在相对较大的压力作用下血流循环才会出现障碍。与此同时，就垂直压力、摩擦力和剪力而言，在单位数量(例如1n)的作用下，其对血流循环的影响也不同。因此，由于病人个体差异以及不同压力作用影响不同两方面因素，仅通过压力信号来判断是否需要给病人翻身，很容易出现误判与漏判。在本方案中，在压力信号满足第一预设条件时，还判断血流信号满足第二预设条件，进而通过血流信号的变化确定是否为病人进行翻身，即使病人体质各异、压力作用影响各异，也能针对性进行预防，提高了压力性损伤的预防效果。
8.本发明在压力信号满足第一预设条件时，还判断血流信号满足第二预设条件，以免此时仅通过压力信号来判断是否需要给病人翻身而出现误判与漏判，解决了现有技术压力性损伤预防效果差的技术问题。
9.进一步，还包括缺氧检测模块，所述缺氧检测模块用于采集人体受压部位的缺氧信号，所述缺氧检测模块信号连接中央控制模块；在血流信号不满足第二预设条件时，所述中央控制模块分析缺氧信号是否满足第三预设条件，在缺氧信号满足第三预设条件时，发送报警指令到报警模块。
10.有益效果在于：压力性损伤是持续缺血，进而引发缺氧、营养不良而致组织溃烂坏死，在血流信号不满足第二预设条件时，如果受压部位持续缺氧，也可能会出现压力性损伤，这样可以避免通过血流信号来判断是否需要给病人翻身而出现误判与漏判，以提高压力性损伤的预防效果。
11.进一步，所述中央控制模块包括压力分析单元，所述压力分析单元用于根据压力信号计算第一预设时段的累积冲量，并根据累积冲量与冲量阈值的大小判断压力信号是否满足第一预设条件。
12.有益效果在于：累积冲量可以反映第一预设时段内压力作用持续、累积的效应，同时考虑了压力作用的大小与时间的长短，能够综合、精确地判断压力作用对于受压部位所产生的影响。
13.进一步，所述中央控制模块包括血流分析单元，所述血流分析单元用于根据血流信号计算第二预设时段的血流速度波动值，并根据血流速度波动值与速度波动阈值的大小判断血流信号是否满足第二预设条件。
14.有益效果在于：不受压力作用时，血流速度即使波动，血流速度波动值数值也很小，血流速度波动值过大，比如从正常的8.0cm/s突变为0.5cm/s，表明受压部位的血管受到了强有力的挤压，此时进行报警有利于防止受压部位的血管长时间受到强有力的挤压作用，减少压力性损伤形成的可能性。
15.进一步，所述中央控制模块包括缺氧分析单元，所述缺氧分析单元用于根据缺氧信号计算第三预设时段的氧气分压波动值，并根据氧气分压波动值与分压波动阈值的大小判断缺氧信号是否满足第三预设条件。
16.有益效果在于：由于氧气分压与氧气含量成正比，氧气分压的大小代表了缺氧程度的大小，这样可以及时了解病人受压部位的缺氧程度，防止受压部位氧气分压降低导致缺血性损害。
17.进一步，所述报警模块安装在患者的手腕。
18.有益效果在于：及时提醒病人更换体位，防止受压部位长时间持续承受压力作用。
19.进一步，所述中央控制模块连接有第一显示模块，所述第一显示模块用于显示压力信号与血流信号的变化过程。
20.有益效果在于：医护人员可以直观地观察压力信号与血流信号的变化规律。
21.进一步，所述中央控制模块连接有第二显示模块，所述第二显示模块用于可视化显示血液的流动过程。
22.有益效果在于：便于医护人员直观且可视化地观看血液的流动过程，以提高视觉体验感。
23.基于上述一种防压力损伤智能报警系统，本发明还公开一种防压力损伤智能报警方法，包括：
24.s1、采集人体受压部位的压力信号与血流信号；
25.s2、分析压力信号是否满足第一预设条件，在压力信号满足第一预设条件时进行s4，在压力信号不满足第一预设条件时进行s3；
26.s3、分析血流信号是否满足第二预设条件，在血流信号满足第二预设条件时进行s4；
27.s4、发送报警指令，进行报警。
28.本发明的工作原理及优点在于：考虑到病人个体差异以及不同压力作用影响不同两方面因素，仅通过压力信号来判断是否需要给病人翻身，很容易出现误判与漏判。在本方案中，在压力信号满足第一预设条件时，还判断血流信号满足第二预设条件，进而通过血流信号的变化确定是否为病人进行翻身，即使病人体质各异、压力作用影响各异，也能针对性进行预防，提高压力性损伤的预防效果。
29.进一步，s1中，采集人体受压部位的缺氧信号；s3中，在血流信号不满足第二预设条件时，分析缺氧信号是否满足第三预设条件，在缺氧信号满足第三预设条件时，进行s4。
30.有益效果在于：在血流信号不满足第二预设条件时，如果受压部位持续缺氧，也可能会出现压力性损伤，这样可以避免通过血流信号来判断是否需要给病人翻身而出现误判与漏判，以提高压力性损伤的预防效果。
附图说明
31.图1为本发明一种防压力损伤智能报警系统实施例的系统结构框图。
具体实施方式
32.下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
33.实施例1
34.实施例基本如附图1所示，包括压力检测模块，所述压力检测模块用于采集人体受压部位的压力信号，所述压力检测模块信号连接有中央控制模块，所述中央控制模块信号连接有报警模块，所述中央控制模块用于分析压力信号是否满足第一预设条件，在压力信号满足第一预设条件时，所述中央控制模块发送报警指令到报警模块；
35.还包括血流检测模块，所述血流检测模块用于采集人体受压部位的血流信号，所述血流检测模块信号连接中央控制模块；在压力信号不满足第一预设条件时，所述中央控制模块分析血流信号是否满足第二预设条件，在血流信号满足第二预设条件时，所述中央
控制模块发送报警指令到报警模块；
36.还包括缺氧检测模块，所述缺氧检测模块用于采集人体受压部位的缺氧信号，所述缺氧检测模块信号连接中央控制模块；在血流信号不满足第二预设条件时，所述中央控制模块分析缺氧信号是否满足第三预设条件，在缺氧信号满足第三预设条件时，发送报警指令到报警模块。
37.在本实施例中，压力检测模块采用压力传感器，血流检测模块采用血流传感器，缺氧检测模块采用tcpo2/tcpco2监测仪，中央控制模块采用单片机或者服务器，压力检测模块、血流检测模块与缺氧检测模块均安装在病人的受压部位，且与中央控制模块通过wifi连接；报警模块则采用报警手环，安装在患者的手腕处，以便于及时提醒病人更换体位，防止受压部位长时间持续承受压力作用。
38.具体实施过程如下：
39.s1、压力检测模块采集人体受压部位的压力信号，血流检测模块采集人体受压部位的血流信号，缺氧检测模块采集人体受压部位的缺氧信号。比如说，压力传感器采集受压部位各个时刻的压力，例如(0.1s，0.05n)、(0.2s，0.04n)；血流传感器采集人体受压部位各个时刻的血液流速，例如(0.1s，8.0cm/s)、(0.2s，7.5cm/s)；缺氧检测模块采集人体受压部位的氧气分压，例如(0.1s，40mmhg)、(0.2s，38mmhg)。
40.s2、中央控制模块分析压力信号是否满足第一预设条件：在压力信号满足第一预设条件时，中央控制模块发送报警指令到报警模块，进行s4；在压力信号不满足第一预设条件时，进行s3。
41.s3、中央控制模块分析血流信号是否满足第二预设条件，在血流信号满足第二预设条件时，中央控制模块发送报警指令到报警模块；在血流信号不满足第二预设条件时，中央控制模块分析缺氧信号是否满足第三预设条件，在缺氧信号满足第三预设条件时，发送报警指令到报警模块，进行s4。
42.s4、报警模块进行报警，及时提醒病人更换体位，防止受压部位长时间持续承受压力作用。
43.在本实施例中，中央控制模块包括压力分析单元、血流分析单元、缺氧分析单元与指令发送单元，其中，指令发送单元用于发送报警指令。首先，压力分析单元根据压力信号计算第一预设时段的累积冲量，并根据累积冲量与冲量阈值的大小判断压力信号是否满足第一预设条件，比如说第一预设时段为20秒，第一预设条件为累积冲量大于等于冲量阈值，如冲量阈值为1n.s，积分各个时刻的压力就可以得到这段时间压力所产生的累积冲量，由于累积冲量同时考虑了压力作用的大小与时间的长短，能够综合、精确地判断压力作用对于受压部位所产生的影响。然后，血流分析单元根据血流信号计算第二预设时段的血流速度波动值，并根据血流速度波动值与速度波动阈值的大小判断血流信号是否满足第二预设条件，比如说，血流速度波动值与速度波动阈值均用标准差来表示，第二预设时段为30秒，第二预设条件为血流速度波动值大于等于速度波动阈值，如速度波动阈值为0.20，不受压力作用时血流速度波动值数值很小，血流速度波动值过大表明受压部位的血管受到了强有力的挤压，有利于防止受压部位的血管长时间受到强有力的挤压作用，减少压力性损伤形成的可能性。最后，缺氧分析单元根据缺氧信号计算第三预设时段的氧气分压波动值，并根据氧气分压波动值与分压波动阈值的大小判断缺氧信号是否满足第三预设条件，比如说，
第三预设时段为15秒，第三预设条件为氧气分压波动值大于等于分压波动阈值，如分压波动阈值为2mmhg，由于氧气分压与氧气含量成正比，氧气分压的大小代表了缺氧程度的大小，这样可以及时了解病人受压部位的缺氧程度，防止受压部位氧气分压降低导致缺血性损害。
44.在本方案中，考虑到这样的事实：压力性损伤是因为局部皮肤血流循环出现障碍，人体受压部位持续缺血与缺氧导致组织溃烂坏死，人体受压只是表象，血管受压导致血流循环出现障碍才是本质，无论是垂直压力、摩擦力还是剪力，之所以会造成压力性损伤是因为使得血流循环出现了障碍。虽然说，通常情况下压力作用的大小能够体现对血流循环影响力的大小，但是压力作用的大小与血流循环影响力的大小并不是完全对应的，比如说，体质较差的病人相较于体质较好的病人来说，相对较小的压力作用就可以使其血流循环出现障碍，而体质较好的病人在相对较大的压力作用下血流循环才会出现障碍。与此同时，就垂直压力、摩擦力和剪力而言，在单位数量(例如1n)的作用下，其对血流循环的影响也不同。
45.因此，由于病人个体差异以及不同压力作用影响不同两方面因素，仅通过压力信号来判断是否需要给病人翻身，很容易出现误判与漏判。在本方案中，在压力信号满足第一预设条件时，分析血流信号是否满足第二预设条件，进而通过血流信号的变化确定是否为病人进行翻身；在血流信号不满足第二预设条件时，分析缺氧信号是否满足第三预设条件，进而通过缺氧信号的变化确定是否为病人进行翻身；即使病人体质各异、压力作用影响各异，也能针对性进行预防，提高了压力性损伤的预防效果。
46.实施例2
47.与实施例1不同之处仅在于，所述中央控制模块连接有第一显示模块与第二显示模块，所述第一显示模块用于显示压力信号与血流信号的变化过程，所述第二显示模块用于可视化显示血液的流动过程。比如说，第一显示模块与第二显示模块均为显示屏，第一显示模块显示压力随时间的变化曲线与血流流速随时间的变化曲线，第二显示模块以动画的形式显示血液的流动过程，这样医护人员可以直观地观察压力信号与血流信号的变化规律，也便于医护人员直观且可视化地观看血液的流动过程，提高视觉体验感。
48.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。