本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程計(jì)量,尤其涉及一種婦產(chǎn)科患者遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、遠(yuǎn)程計(jì)量技術(shù)是一種通過通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程收集和監(jiān)控的技術(shù)。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、能源管理、環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域。遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)可以包括傳感器、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)處理單元和用戶界面。傳感器用于采集各種類型的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),如體溫、心率或能耗等。這些數(shù)據(jù)通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中央處理系統(tǒng),那里的軟件應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,最后通過用戶界面向用戶展示數(shù)據(jù)。這種技術(shù)使得數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理更加高效和準(zhǔn)確,尤其是在需要遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的應(yīng)用場景中,如遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)或智能電網(wǎng)管理。
2、其中,婦產(chǎn)科患者遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是一種應(yīng)用遠(yuǎn)程計(jì)量技術(shù)的醫(yī)療系統(tǒng),主要用于監(jiān)控孕產(chǎn)婦和新生兒的健康狀態(tài)。該系統(tǒng)通過安裝在患者身上的各種醫(yī)療級(jí)傳感器,如心率監(jiān)測器和血壓計(jì),實(shí)時(shí)收集關(guān)鍵生命體征數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)被傳輸?shù)结t(yī)療服務(wù)提供者的服務(wù)器,醫(yī)生和護(hù)士可以通過電腦或移動(dòng)設(shè)備遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看患者的健康狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的健康問題。此外,該系統(tǒng)還可以用于指導(dǎo)患者進(jìn)行自我保健,提高孕期和產(chǎn)后的醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量。其主要用途在于提高醫(yī)療服務(wù)的可及性和響應(yīng)速度,尤其是在偏遠(yuǎn)地區(qū)或?qū)鹘y(tǒng)醫(yī)療資源獲取有限的情況下。
3、現(xiàn)有技術(shù)中,傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)通常依賴簡單的數(shù)據(jù)收集和傳輸,缺乏對(duì)數(shù)據(jù)的深入分析和及時(shí)的模式識(shí)別。這限制了對(duì)健康狀況變化的快速響應(yīng)能力。在處理大規(guī)?;驈?fù)雜數(shù)據(jù)集時(shí),現(xiàn)有系統(tǒng)可能無法有效識(shí)別細(xì)微的異常模式,導(dǎo)致無法及時(shí)預(yù)防或識(shí)別潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于孕產(chǎn)婦的胎心率監(jiān)測,傳統(tǒng)方法可能無法精確分析胎心率的周期性變異,從而錯(cuò)過關(guān)鍵的預(yù)警信息。這種技術(shù)限制不僅降低了醫(yī)療服務(wù)的及時(shí)性和有效性,也可能在緊急情況下增加不必要的風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn),而提出的一種婦產(chǎn)科患者遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:一種婦產(chǎn)科患者遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)包括:
3、胎心率數(shù)據(jù)采集模塊采集胎心率信號(hào),整合信號(hào)時(shí)間戳與信號(hào)值,建立胎心率時(shí)間序列數(shù)據(jù)集,調(diào)整所述胎心率時(shí)間序列數(shù)據(jù)集的動(dòng)態(tài)尺度因子,并執(zhí)行時(shí)間序列分析,獲取時(shí)間序列分析結(jié)果;
4、孕期數(shù)據(jù)分析模塊基于所述時(shí)間序列分析結(jié)果,執(zhí)行多尺度熵計(jì)算,得到每個(gè)尺度的熵值,通過熵值比較分析胎心率變異性,獲取熵值對(duì)比分析結(jié)果,基于所述熵值對(duì)比結(jié)果進(jìn)行周期模式辨識(shí),生成周期性辨識(shí)結(jié)果;
5、異常模式檢測模塊基于所述周期性辨識(shí)結(jié)果,判斷胎心率數(shù)據(jù)中的異常模式,生成異常模式判斷結(jié)果,將異常模式判斷結(jié)果與歷史健康數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),生成健康對(duì)比分析結(jié)果。
6、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案,所述時(shí)間序列分析結(jié)果的獲取步驟具體為:
7、采集胎心率信號(hào),整合信號(hào)時(shí)間戳與信號(hào)值,采用公式:
8、s(ti)=(ti,vi)
9、計(jì)算每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì),生成信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)集;
10、其中,ti代表時(shí)間戳,vi代表胎心率信號(hào)值,s(ti)代表信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)集;
11、將所述信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)集轉(zhuǎn)換為胎心率時(shí)間序列,采用公式:
12、
13、計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化胎心率時(shí)間序列,生成標(biāo)準(zhǔn)化胎心率時(shí)間序列tsstd;
14、其中,γ是標(biāo)準(zhǔn)化因子,ts是胎心率時(shí)間序列;
15、調(diào)整所述標(biāo)準(zhǔn)化胎心率時(shí)間序列的動(dòng)態(tài)尺度因子,采用公式:
16、
17、計(jì)算并生成調(diào)整后的胎心率時(shí)間序列tsadj;
18、其中,β是動(dòng)態(tài)調(diào)整系數(shù),max、min分別是tsstd中的最大值和最小值;
19、基于所述調(diào)整后的胎心率時(shí)間序列,執(zhí)行時(shí)間序列分析,采用公式:
20、
21、計(jì)算時(shí)間序列分析結(jié)果,生成時(shí)間序列分析結(jié)果rfinal;
22、其中,μ、σ分別是tsadj的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。
23、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案,所述熵值對(duì)比分析結(jié)果的獲取步驟具體為:
24、從所述時(shí)間序列分析結(jié)果出發(fā),執(zhí)行多尺度熵計(jì)算,采用熵計(jì)算公式:
25、
26、生成每個(gè)尺度的熵值集合;
27、其中,e(s)表示尺度s的熵值,pi(s)表示尺度s下狀態(tài)的概率,λ為正則化參數(shù);
28、計(jì)算所述熵值集合的波動(dòng)范圍,分析胎心率變異性,采用公式:
29、
30、生成胎心率變異性度量;
31、其中,v表示胎心率變異性的度量,μes表示熵值集合的平均值,m表示熵值的數(shù)量;
32、基于所述胎心率變異性度量,比較并分析熵值集合中的異常變化,采用公式:
33、
34、生成熵值對(duì)比分析結(jié)果d;
35、其中,max(es)、min(es)表示es中的最大值和最小值。
36、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案,所述周期性辨識(shí)結(jié)果的獲取步驟具體為:
37、從所述熵值對(duì)比分析結(jié)果出發(fā),利用標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均值確定周期辨識(shí)的閾值,采用公式:
38、
39、生成閾值結(jié)果θstandard;
40、其中,μd、σd分別是d的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差,α、β、γ是調(diào)整參數(shù),dmin是d中的最小值;
41、應(yīng)用所述閾值結(jié)果篩選熵值集合中高于閾值的尺度,采用公式:
42、
43、識(shí)別并選擇高于閾值的熵值尺度,生成高熵尺度集合hhigh;
44、其中,κ、λ、ξ用于調(diào)整閾值計(jì)算的權(quán)重系數(shù);
45、基于所述高熵尺度集合,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析識(shí)別周期模式,采用公式:
46、p=mode({s∣s∈h?and?e(s)>μe+δ·σe})
47、計(jì)算尺度作為主導(dǎo)周期模式,生成周期性辨識(shí)結(jié)果p;
48、其中,μe、σe是熵值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差,δ用于增加計(jì)算精度的權(quán)重系數(shù)。
49、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案,所述異常模式判斷結(jié)果的獲取步驟具體為:
50、基于所述周期性辨識(shí)結(jié)果,收集胎心率數(shù)據(jù)并應(yīng)用異常模式識(shí)別算法,采用公式:
51、
52、計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的異常指數(shù),生成異常指數(shù)數(shù)組m;
53、其中,pi代表周期性辨識(shí)結(jié)果中的權(quán)重,xi代表胎心率數(shù)據(jù)點(diǎn),w代表調(diào)整權(quán)重,n為數(shù)據(jù)點(diǎn)的總數(shù);
54、使用所述異常指數(shù)數(shù)組,確定異常閾值θ,采用公式:
55、e={x||m(x)-μ∣>θ}
56、篩選異常指數(shù)超過閾值的數(shù)據(jù)點(diǎn),生成異常數(shù)據(jù)點(diǎn)集;
57、其中,e代表異常數(shù)據(jù)點(diǎn)集,θ代表異常閾值,μ代表異常指數(shù)數(shù)組m的平均值;
58、使用所述異常數(shù)據(jù)點(diǎn)集,采用公式:
59、r=classify(e)
60、生成異常模式判斷結(jié)果;
61、其中,r代表異常模式判斷結(jié)果。
62、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案,所述健康對(duì)比分析結(jié)果的獲取步驟具體為:
63、獲取所述異常模式判斷結(jié)果和歷史健康數(shù)據(jù),采用公式:
64、
65、計(jì)算異常模式判斷結(jié)果和歷史健康數(shù)據(jù)的余弦擬合度,生成交集數(shù)據(jù)集s;
66、其中,ri代表異常模式判斷結(jié)果的元素,hi代表歷史健康數(shù)據(jù)的元素,n代表數(shù)據(jù)集的大??;
67、使用所述交集數(shù)據(jù)集,進(jìn)行分析識(shí)別健康趨勢,采用公式:
68、
69、生成趨勢分析結(jié)果t;
70、其中,si為交集數(shù)據(jù)集s的元素,α、β代表調(diào)整參數(shù),n為數(shù)據(jù)點(diǎn)的總數(shù);
71、使用所述趨勢分析結(jié)果,對(duì)比全體歷史數(shù)據(jù),采用公式:
72、
73、生成健康對(duì)比分析結(jié)果c;
74、其中,ti為趨勢分析結(jié)果的元素,hi為歷史健康數(shù)據(jù)的元素。
75、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于:
76、本發(fā)明中,通過建立時(shí)間序列數(shù)據(jù)集并調(diào)整動(dòng)態(tài)尺度因子,有效增強(qiáng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和處理效率。系統(tǒng)通過執(zhí)行多尺度熵計(jì)算并進(jìn)行周期模式辨識(shí),提高了數(shù)據(jù)分析的深度,加強(qiáng)了周期性模式的識(shí)別能力,這對(duì)早期識(shí)別孕期問題至關(guān)重要。異常模式的檢測與歷史健康數(shù)據(jù)的比對(duì)進(jìn)一步提升了監(jiān)測的靈敏度和預(yù)防性,有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理異常情況。