一种基于可穿戴设备的急诊患者早期休克监测预警系统

1.本发明涉及一种急诊患者早期休克监测预警系统，用于对具有潜在休克可能的门急诊患者进行预防性监测，以实现早期预警、及时就医。


背景技术：

2.休克是大多数外科及内科疾病在病情严重时的共同表现，其主要特征是重要器官微循环灌注量的急剧减少，若未能及时处置可引起患者死亡。对于已经发生的休克的诊断并不难，但对于疾病加重、进而发生休克进行预测则非常困难。在目前的临床实践中，主要依赖于：1)医生通过自身的临床经验筛选出有潜在休克可能的患者，将其在医院留观并密切监测；2)患者在自觉症状加重时及时就医。但前述手段都存在很大的局限性：前述第一种手段依赖于医生的个人临床经验，并且难以做到毫无纰漏，而由于有限的医疗资源，将所有具有休克风险的急诊患者均在医院留观并进行监测并不现实，也不具有经济性；前述第二种手段则需要患者自身具有较高的警惕性，对于高龄、意识障碍或者自身不够重视的患者，往往会延误就诊时机。
3.目前，智能手表、智能手环等可穿戴设备日趋流行，且大多具备脉率监测、运动监测的功能，在医学领域已有一定的应用，包括通过心电分析发现心房颤动、室性早搏、房性早搏等，但尚未有可穿戴设备在急诊患者休克监测的应用。


技术实现要素：

4.本发明的目的：将可穿戴设备应用在急诊患者休克监测中。
5.为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于可穿戴设备的急诊患者早期休克监测预警系统，其特征在于，包括患者端应用模块、具备心率监测和计步功能的可穿戴设备、监测预警服务器以及医护端应用模块；
6.患者通过患者端应用模块向监测预警服务器请求用户注册，监测预警服务器响应该用户注册请求后为当前患者分配唯一的用户id，将用户id与患者注册提交的用户信息绑定，并向患者端应用模块反馈注册成功信息；患者完成用户注册后，患者端应用模块还用于将已注册的用户id与可穿戴设备绑定，从而在监测预警服务器上建立用户id与绑定的可穿戴设备的唯一设备id之间的关联关系；
7.已完成用户注册以及设备绑定的患者穿戴可穿戴设备后，由可穿戴设备持续监测患者的心率信息以及步数信息，并周期性地向监测预警服务器发送心率信息以及步数信息；
8.监测预警服务器进一步包括数据采集单元、数据分析单元以及预警单元；
9.数据采集单元周期性地收集各可穿戴设备上传的心率信息以及步数信息，并根据用户id与设备id之间的关联关系，将心率信息以及步数信息与患者相关联；
10.数据分析单元对每个患者的心率信息以及步数信息进行分析，判断当前患者是否符合早期休克预警标准，若当前患者符合早期休克预警标准，则发送预警信息给预警单元，
若当前患者不符合早期休克预警标准，则持续对数据采集单元收集的心率信息以及步数信息进行分析；
11.预警单元收到预警信息后：一方面向患者端应用模块推送通知，提醒患者存在休克风险，及时就诊；另一方面，预警单元基于用户id获得绑定的用户信息以及对应的心率信息、步数信息后，将其推送给医护端应用模块；
12.医护人员通过医护端应用模块能够查看监测预警服务器反馈的具有潜在休克风险的患者的用户信息以及对应的心率信息、步数信息；同时，医护端应用模块具备与患者端应用模块进行通讯的功能，使得医护能够及时与患者取得联系，告知患者注意事项或督促患者就诊。
13.优选地，所述患者端应用模块基于手机应用、互联网应用或者可穿戴设备应用实现。
14.优选地，当所述患者端应用模块基于可穿戴设备应用实现时，患者通过患者端应用模块向监测预警服务器请求用户注册时，同步向监测预警服务器发送可穿戴设备的设备id；当监测预警服务器响应该用户注册请求，为当前患者分配唯一的用户id后，监测预警服务器自动建立用户id与设备id之间的关联关系，从而实现已注册的用户id与可穿戴设备的自动绑定。
15.优选地，所述可穿戴设备每200秒向监测预警服务器发送心率信息以及步数信息。
16.优选地，所述数据分析单元分析当前患者的心率信息以及步数信息是否满足下列条件中的任意一个条件，若满足，则认为当前患者符合早期休克预警标准，否则认为当前患者不符合早期休克预警标准：
17.条件一)每周期心率大于100次/分、步数小于200步，持续至少3个周期；
18.条件二)每周期心率大于120次/分、步数小于250步，持续至少3个周期；
19.条件三)每周期心率大于140次/分、步数小于400步，持续至少3个周期；
20.条件四)每周期心率大于160次/分、步数小于500步，持续至少3个周期；
21.条件五)每周期心率进行性增加、步数变化绝对值小于50步，持续至少5个周期。
22.优选地，所述医护端应用模块基于手机应用、互联网应用或者计算机程序实现。
23.脉率增快多出现在血压下降之前，是休克的早期表现(外科学/赵玉沛，陈孝平主编，3版，人民卫生出版社，2015)，监测心率有助于休克的尽早发现。临床上目前常用于监测心率的是心电监护仪，其可同时测定患者的心率、呼吸、血压、指尖脉搏氧饱和度等，功能强大，但较为笨重、昂贵，仅能于医疗机构内使用，其应用范围非常局限。随着电子消费产品的更新迭代，包括智能手表、智能手环等可穿戴设备逐渐普遍，并基本都具备心率监测和运动监测的功能，本发明利用患者自身的设备进行脉率监测，能够极大扩展进行脉率监测的患者群体，通过一定的算法自动判断早期休克的可能性(包括相对静息时心率高于某项阈值，或心率呈进行性增加等)，并向患者和医生发送通知，从而实现休克的早期监测预警系统。
24.与现有技术方案相比，本发明具有如下有益效果：
25.1、可及性高，本发明对休克的监测不依赖专业的医疗设备，无需额外购买，且智能可穿戴设备目前的应用日益广泛，可以在不增加额外成本的基础上使大量人群获益；
26.2、应用灵活，本发明对休克的监测不限制患者的活动范围(例如，必须滞留于医院等)，患者感受好、配合度高，易推广；
27.3、智能提醒，本发明对休克的监测通过一定的算法自动判断早期休克的可能性，并自动向患者和医生发送通知，省去了医生频繁查看患者数据的工作，降低了医疗工作负担。
附图说明
28.图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
29.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
30.如图1所示，本发明公开了一种基于可穿戴设备的急诊患者早期休克监测预警系统，包括患者端应用模块、具备心率监测和计步功能的可穿戴设备、监测预警服务器以及医护端应用模块。
31.患者端应用模块可以基于手机应用、互联网应用或者可穿戴设备应用实现，例如微信小程序、支付宝小程序等。患者通过患者端应用模块向监测预警服务器请求用户注册，监测预警服务器响应该用户注册请求后为当前患者分配唯一的用户id，将用户id与患者注册提交的用户信息绑定，并向患者端应用模块反馈注册成功信息。患者完成用户注册后，还能够通过患者端应用模块将已注册的用户id与可穿戴设备绑定，从而在监测预警服务器上建立用户id与绑定的可穿戴设备的唯一设备id之间的关联关系。特别应当注意的是，当患者端应用模块是基于可穿戴设备应用实现的，则患者通过患者端应用模块向监测预警服务器请求用户注册时，可以同步向监测预警服务器发送可穿戴设备的设备id，当监测预警服务器响应该用户注册请求，为当前患者分配唯一的用户id后，监测预警服务器自动建立用户id与设备id之间的关联关系，从而实现已注册的用户id与可穿戴设备的自动绑定。
32.具备心率监测和计步功能的可穿戴设备可以采用具备心率监测和计步功能的智能手表或者智能手环。已完成用户注册以及设备绑定的患者穿戴可穿戴设备后，由可穿戴设备持续监测患者的心率信息以及步数信息，并周期性地向监测预警服务器发送心率信息以及步数信息。本实施例中，每200秒为一个周期。
33.监测预警服务器进一步包括数据采集单元、数据分析单元以及预警单元。
34.数据采集单元周期性地收集各可穿戴设备上传的心率信息以及步数信息，并根据用户id与设备id之间的关联关系，将心率信息以及步数信息与患者相关联。
35.数据分析单元对每个患者的心率信息以及步数信息进行分析，判断当前患者是否符合早期休克预警标准，若当前患者符合早期休克预警标准，则发送预警信息给预警单元，若当前患者不符合早期休克预警标准，则持续对数据采集单元收集的心率信息以及步数信息进行分析。
36.本实施例中，数据分析单元分析当前患者的心率信息以及步数信息是否满足下列条件中的任意一个条件，若满足，则认为当前患者符合早期休克预警标准，否则认为当前患者不符合早期休克预警标准：
37.条件一)每周期心率大于100次/分、步数小于200步，持续至少3个周期；
38.条件二)每周期心率大于120次/分、步数小于250步，持续至少3个周期；
39.条件三)每周期心率大于140次/分、步数小于400步，持续至少3个周期；
40.条件四)每周期心率大于160次/分、步数小于500步，持续至少3个周期；
41.条件五)每周期心率进行性增加、步数变化绝对值小于50步，持续至少5个周期。
42.预警单元收到预警信息后：一方面向患者端应用模块推送通知，提醒患者存在休克风险，及时就诊；另一方面，预警单元基于用户id获得绑定的用户信息以及对应的心率信息、步数信息后，将其推送给医护端应用模块，以利于医护人员及早判断病情、对潜在发生休克的患者进行干预治疗。
43.医护端应用模块基于手机应用、互联网应用或者计算机程序实现。医护人员通过医护端应用模块能够查看监测预警服务器反馈的具有潜在休克风险的患者的用户信息以及对应的心率信息、步数信息。同时，医护端应用模块具备与患者端应用模块进行通讯的功能，使得医护能够及时与患者取得联系，告知患者注意事项或督促患者就诊。当然医护人员通过医护端应用模块获得用户信息后，还可以直接通过电话或短信联系患者，告知患者注意事项或督促患者就诊。
44.当本发明应用于急诊场景时，医生可建议具有潜在休克风险的患者安装手机应用或者互联网应用(微信小程序、支付宝小程序等)以及可穿戴设备应用，并在监测预警服务器上进行注册登记，患者利用自身的可穿戴设备持续监测患者的心率、步数信息。监测预警服务器接收到数据后进行自动分析，对符合早期休克预警标准的患者，监测预警服务器自动通过手机应用、互联网应用或可穿戴设备应用向患者推送通知，提醒患者存在休克风险，及时就诊。另一方面，监测预警服务器自动通过手机应用或计算机程序向医生推送患者相关信息及具体心率、步数，以利于急诊医生及早判断病情、对潜在发生休克的患者进行干预治疗。医生也可以通过医生端手机应用和计算机程序，或者通过电话或短信联系患者，告知注意事项或督促患者就诊。