一种基于互联网的妇产科电子脉搏仪控制系统的制作方法

本发明属于互联网技术与医疗卫生技术的交叉领域，尤其涉及一种基于互联网的妇产科电子脉搏仪控制系统。

背景技术：

移动通信技术与医疗卫生技术是指将移动通信技术和医疗卫生技术融合起来的发展的一门综合技术。移动通信技术在医学中的应用和集中体现即是应用通信技术实现远程医学和医学信息资源的共享，而脉搏的测量对病人来讲是一个必不可少的项目，在妇产科领域尤为重要，临床上的许多疾病特别是心脏病等都会使脉搏发生变化，心动周期中，由于心室收缩和舒张的交替进行脉管发生周期性扩张和回位的搏动.病情危重，特别是临终前脉搏的次数和脉率都会发生明显的变化，中医更将切脉视为诊治疾病的主要方法，并列为“望闻问切”基础方法之一，产妇的心脏同时负担母体与孩子两个人，对脉搏变化的及时有效的把握和观察就显得十分关键和重要。

传统的脉搏测量方法，主要采用食指和中指压在桡动脉处，力度适中，能感觉到脉搏搏动，将我们的手臂轻松放在桌面上，当然不拘泥于桌面上，也可以放在自己的腿上，只要方便测量就行，测量时间为30秒，然后将测得脉搏跳动次数乘以2，就是我们一分钟脉搏跳动的次数，此方法需要一定的时间来保证，且受我们的身心状况影响较大，往往测出有偏差的脉搏跳动次数。近年来，产妇的脉搏测量越来越受到人们的重视，当前妇产科领域急需一种方便快捷、高效准确、出错率低、手段先进的脉搏测量装置。

技术实现要素：

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种使用方便、测量准确、数据清晰的基于互联网的妇产科电子脉搏仪控制系统。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

本发明提供的基于互联网的妇产科电子脉搏仪控制系统，所述基于互联网的妇产科电子脉搏仪控制系统包括显示模块；

所述显示模块用于从数据接收模块接收数据并显示出来；

所述显示模块与数据接收模块连接；

所述数据接收模块用于接收互联网模块发送来的各种数据；

所述数据接收模块与互联网模块连接；

所述互联网模块用于与互联网连接实时互动做出综合性准确分析结果；

所述互联网模块与数字电路模块连接，所述数字电路模块用于接收传感器模块的模拟信号转化为数字信号并传送到互联网模块，所述数字电路模块与传感器模块连接；

所述传感器模块用于测量脉搏跳动并输出模拟信号，所述传感器模块与医疗设备模块连接，所述医疗设备模块用于接触病人测量部位并为整体系统提供和储存电能；传感器模块包括脉搏测量传感器a和脉搏测量传感器b；时间对准过程完成传感器数据之间在时间上的对准，脉搏测量传感器a、脉搏测量传感器b在本地直角坐标系下的量测数据分别为ya(ti)和yb(ti)，且脉搏测量传感器a的采样频率大于脉搏测量传感器b的采样频率，则由脉搏测量传感器a向脉搏测量传感器b的采样时刻进行配准，具体为：

采用内插外推的时间配准算法将脉搏测量传感器a的采样数据向脉搏测量传感器b的数据进行配准，使得两个传感器在空间配准时刻对同一个目标有同步的量测数据，内插外推时间配准算法如下：

在同一时间片内将各传感器观测数据按测量精度进行增量排序，然后将脉搏测量传感器a的观测数据分别向脉搏测量传感器b的时间点内插、外推，以形成一系列等间隔的目标观测数据，采用常用的三点抛物线插值法的进行内插外推时间配准算法得脉搏测量传感器a在tbk时刻在本地直角坐标系下的量测值为：

其中，tbk为配准时刻，tk-1,tk,tk+1为脉搏测量传感器a距离配准时刻最近的三个采样时刻，ya(tk-1),ya(tk),ya(tk+1)分别为其对应的对目标的探测数据；

完成时间配准后，根据脉搏测量传感器a的配准数据与脉搏测量传感器b的采样数据，采用基于地心地固(earthcenterearthfixed,ecef)坐标系下的伪量测法实现脉搏测量传感器a和脉搏测量传感器b的系统误差的估计；基于ecef的系统误差估计算法具体为：

假设k时刻目标在本地直角坐标系下真实位置为x'1(k)＝[x'1(k),y'1(k),z'1(k)]^t，极坐标系下对应的量测值为分别为距离、方位角、俯仰角；转换至本地直角坐标系下为x1(k)＝[x1(k),y1(k),z1(k)]^t；传感器系统偏差为分别为距离、方位角和俯仰角的系统误差；于是有

其中表示观测噪声,均值为零、方差为

式(1)可以用一阶近似展开并写成矩阵形式为：

x'1(k)＝x1(k)+c(k)[ξ(k)+n(k)](12)

其中，

设两部脉搏测量传感器a和b,则对于同一个公共目标(设地心地固坐标系下为x'e＝[x'e,y'e,z'e]^t)，可得

x'e＝xas+bax'a1(k)＝xbs+bbx'b1(k)(13)

ba，bb分别为目标在脉搏测量传感器a与脉搏测量传感器b本地坐标下的位置转换到ecef坐标系下的位置时的转换矩阵；

定义伪量测为：

z(k)＝xae(k)-xbe(k)(14)

其中，xae(k)＝xas+baxa1(k)；xbe(k)＝xbs+bbxb1(k)

将式(2)、式(3)代入式(4)可以得到关于传感器偏差的伪测量方程

z(k)＝h(k)β(k)+w(k)(15)

其中，z(k)为伪测量向量；h(k)为测量矩阵；β为传感器偏差向量；w(k)为测量噪声向量；由于na(k),nb(k)为零均值、相互独立的高斯型随机变量,因此w(k)同样是零均值高斯型随机变量,其协方差矩阵为r(k)；

所述数字电路模块包括调整模块和放大模块，所述调整电模块用于转换传感器模块发来的模拟信号为数字信号，所述放大模块用于将数字信号放大并发送给互联网模块；

所述医疗设备模块包括供电模块和储电模块，所述供电模块用于对整个系统提供电能，所述储电模块用于为整个系统储藏电能。

进一步，所述脉搏测量传感器a的量测模型如下：

ya(tk-1)、ya(tk)、ya(tk+1)分别为脉搏测量传感器a对目标在tk-1,tk,tk+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的量测值，分别为：

其中，y′a(tk-1)、y′a(tk)、y′a(tk+1)分别为脉搏测量传感器a在tk-1，tk，tk+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的真实位置；ca(t)为误差的变换矩阵；ξa(t)为传感器的系统误差；为系统噪声，假设为零均值、相互独立的高斯型随机变量，噪声协方差矩阵分别为ra(k-1)、ra(k)、ra(k+1)。

进一步，所述数字电路模块对跳频混合信号时频域矩阵进行预处理，具体包括如下两步：

第一步，对进行去低能量预处理，即在每一采样时刻p，将幅值小于门限ε的值置0，得到门限ε的设定可根据接收信号的平均能量来确定；

第二步，找出p时刻(p＝0，1，2，…p-1)非零的时频域数据，用表示，其中表示p时刻时频响应非0时对应的频率索引，对这些非零数据归一化预处理，得到预处理后的向量b(p，q)＝[b1(p，q)，b2(p，q)，…，bm(p，q)]^t，其中

本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明通过对互联网的连接实时互动做出综合性准确分析结果，实现了测量结果的可靠精准性；显示模块实现了测量数据的清晰展现，保证了测量结果的可见性；供电模块实现了将将电能储存起来，提高了控制系统的续航能力。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于互联网的妇产科电子脉搏仪控制系统的结构示意图。

图中，1、显示模块；2、数据接收模块；3、互联网模块；4、数字信号模块；5、传感器模块，6、医疗设备模块；7、产妇；8、供电模块；9、储电模块；10、调整模块；11、放大模块。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合图1对本发明的结构作详细的描述。

本发明实施例提供的基于互联网的妇产科电子脉搏仪控制系统，包括显示模块1，所述显示模块1用于从数据接收模块2接收数据并显示出来，所述显示模块1与数据接收模块2连接，所述数据接收模块2用于接收互联网模块3发送来的各种数据，所述数据接收模块2与互联网模块3连接，所述互联网模块3用于与互联网连接实时互动做出综合性准确分析结果，所述互联网模块3与数字电路模块4连接，所述数字电路模块4包括调整模块10和放大模块11，所述调整模块10用于转换传感器模块5发来的模拟信号为数字信号，所述放大模块11用于将数字信号放大并发送给互联网模块3，所述数字电路模块4用于接收传感器模块5的模拟信号转化为数字信号并传送到互联网模块3，所述数字电路模块4与传感器模块5连接，所述传感器模块5用于测量脉搏跳动并输出模拟信号，所述传感器模块5与医疗设备模块6连接，所述医疗设备模块6包括供电模块8和储电模块9，所述供电模块8用于对整个系统提供电能，所述储电模块9用于为整个系统储藏电能，所述医疗设备模块6用于接触病人测量部位并为整体系统提供和储存电能。

传感器模块5包括脉搏测量传感器a和脉搏测量传感器b；时间对准过程完成传感器数据之间在时间上的对准，脉搏测量传感器a、脉搏测量传感器b在本地直角坐标系下的量测数据分别为ya(ti)和yb(ti)，且脉搏测量传感器a的采样频率大于脉搏测量传感器b的采样频率，则由脉搏测量传感器a向脉搏测量传感器b的采样时刻进行配准，具体为：

采用内插外推的时间配准算法将脉搏测量传感器a的采样数据向脉搏测量传感器b的数据进行配准，使得两个传感器在空间配准时刻对同一个目标有同步的量测数据，内插外推时间配准算法如下：

在同一时间片内将各传感器观测数据按测量精度进行增量排序，然后将脉搏测量传感器a的观测数据分别向脉搏测量传感器b的时间点内插、外推，以形成一系列等间隔的目标观测数据，采用常用的三点抛物线插值法的进行内插外推时间配准算法得脉搏测量传感器a在tbk时刻在本地直角坐标系下的量测值为：

其中，tbk为配准时刻，tk-1,tk,tk+1为脉搏测量传感器a距离配准时刻最近的三个采样时刻，ya(tk-1),ya(tk),ya(tk+1)分别为其对应的对目标的探测数据；

完成时间配准后，根据脉搏测量传感器a的配准数据与脉搏测量传感器b的采样数据，采用基于地心地固(earthcenterearthfixed,ecef)坐标系下的伪量测法实现脉搏测量传感器a和脉搏测量传感器b的系统误差的估计；基于ecef的系统误差估计算法具体为：

假设k时刻目标在本地直角坐标系下真实位置为x'1(k)＝[x'1(k),y'1(k),z'1(k)]^t，极坐标系下对应的量测值为分别为距离、方位角、俯仰角；转换至本地直角坐标系下为x1(k)＝[x1(k),y1(k),z1(k)]^t；传感器系统偏差为分别为距离、方位角和俯仰角的系统误差；于是有

其中表示观测噪声,均值为零、方差为

式(1)可以用一阶近似展开并写成矩阵形式为：

x'1(k)＝x1(k)+c(k)[ξ(k)+n(k)](21)

其中，

设两部脉搏测量传感器a和b,则对于同一个公共目标(设地心地固坐标系下为x'e＝[x'e,y'e,z'e]^t)，可得

x'e＝xas+bax'a1(k)＝xbs+bbx'b1(k)(22)

ba，bb分别为目标在脉搏测量传感器a与脉搏测量传感器b本地坐标下的位置转换到ecef坐标系下的位置时的转换矩阵；

定义伪量测为：

z(k)＝xae(k)-xbe(k)(23)

其中，xae(k)＝xas+baxa1(k)；xbe(k)＝xbs+bbxb1(k)

将式(2)、式(3)代入式(4)可以得到关于传感器偏差的伪测量方程

z(k)＝h(k)β(k)+w(k)(24)

其中，z(k)为伪测量向量；h(k)为测量矩阵；β为传感器偏差向量；w(k)为测量噪声向量；由于na(k),nb(k)为零均值、相互独立的高斯型随机变量,因此w(k)同样是零均值高斯型随机变量,其协方差矩阵为r(k)。

进一步，所述脉搏测量传感器a的量测模型如下：

ya(tk-1)、ya(tk)、ya(tk+1)分别为脉搏测量传感器a对目标在tk-1,tk,tk+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的量测值，分别为：

其中，y'a(tk-1)、y'a(tk)、y'a(tk+1)分别为脉搏测量传感器a在tk-1,tk,tk+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的真实位置；ca(t)为误差的变换矩阵；ξa(t)为传感器的系统误差；为系统噪声，假设为零均值、相互独立的高斯型随机变量，噪声协方差矩阵分别为ra(k-1)、ra(k)、ra(k+1)。

进一步，所述数字电路模块对跳频混合信号时频域矩阵进行预处理，具体包括如下两步：

第一步，对进行去低能量预处理，即在每一采样时刻p，将幅值小于门限ε的值置0，得到门限ε的设定可根据接收信号的平均能量来确定；

第二步，找出p时刻(p＝0，1，2，…p-1)非零的时频域数据，用表示，其中表示p时刻时频响应非0时对应的频率索引，对这些非零数据归一化预处理，得到预处理后的向量b(p,q)＝[b1(p,q),b2(p,q),…,bm(p,q)]^t，其中

工作原理：使用时，医疗设备模块6中的供电模块8对整个系统提供电能，储电模块9为整个系统储藏电能，传感器模块5测量脉搏跳动并输出模拟信号，数字电路模块4中的调整模块10转换传感器模块5发来的模拟信号为数字信号，放大模块11将数字信号放大并发送给互联网模块3，互联网模块3与互联网连接实时互动做出综合性准确分析结果，数据接收模块2接收互联网模块3发送来的各种数据，显示模块1从数据接收模块2接收数据并显示出来，保证了测量结果的可见性。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。