一种可穿戴的护理操作流程监测装置的制作方法

本发明涉及医疗管理技术领域，具体涉及一种可穿戴的护理操作流程监测装置。

背景技术：

在临床治疗时，护理人员在患者进行护理服务的过程中，可能会遇到的突然发生、打断或延缓当前事务、分散护理人员注意力的外来行为，造成对护理操作流程的中断。比如：在输血时，护理人员在患者右臂肘上位置处扎上止血带，当完成静脉穿刺固定好针头后，由于回答其他患者的病情询问，再加上病人的衣袖滑下将止血带盖住，所以忘记解下止血带，使患者右前臂高度肿胀，造成了护理不良事件。护理流程的中断会影响护士的工作效率和护理质量，给患者带来安全隐患。

同时，护理人员在对患者进行护理时，还可能存在没有完全按照操作流程进行操作的情况，这样不规范的操作也可能会对患者造成影响。比如：在进行交叉合血采集时，本来需要2名护士对患者的腕带和检测条码信息进行检查，避免单人核对信息出错；但可能会因为时间紧，只有1名护士进行了检查，这样就存在隐患，严重时甚至会出现医疗事故。

现有技术中，对此类护理人员未按护理流程规范要求进行操作的问题，包括主观的疏忽、客观的被打断，有一种基于图像识别的系统可以通过采集护理人员操作时的图像，对护理人员的护理质量进行考核，还可以将护理过程中出现的安全事件上报到医疗信息管理系统。但该技术方案不能在护理人员操作未按标准流程进行时，立即提醒护理人员，避免对患者造成的不良影响的进一步扩大。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种可穿戴的护理操作流程监测装置，以解决现有技术中对护理人员的操作未按标准流程进行时，不能立即提醒护理人员的技术问题。

本发明采用的技术方案是一种可穿戴的护理操作流程监测装置，包括主控电路板、图像采集模块、报警提示组件和电池；

主控电路板上安装有嵌入式系统，嵌入式系统中安装有护理操作监测程序，监测程序中有预先录制好的标准操作流程图像；

图像采集模块与主控电路板相连接，用于对护理人员的实际操作动作进行图像采集；监测程序将采集到的图像进行图像识别，将识别结果与标准操作流程图像作对比，判断护理人员的操作是否符合标准操作流程规定；

报警提示组件与主控电路板相连接，用于在监测程序的控制下进行报警提示；

电池用于给所述监测装置供电。

进一步的，图像采集模块可以转动，监测程序中设有目标跟随功能；目标跟随功能的跟随对象为护理人员的腕部。

进一步的，在进行目标跟随时，所述图像采集模块转动的角速度为1-3°/秒。

进一步的，监测程序在进行图像识别和图像对比时，针对操作流程中不同的步骤，选取不同的特征量，仅对所述特征量进行识别和对比。

进一步的，报警提示组件包括振动马达或喇叭。

进一步的，监测装置还包括语音采集模块，语音采集模块与主控电路板相连接，用于进行语音采集；监测程序将采集到的语音进行语音识别，通过识别结果判断护理人员的操作是否符合标准操作流程规定。

进一步的，语音识别包括使用声纹识别技术，判断发出语音的人是否为两个及以上。

进一步的，护理人员为多名，每名护理人员均佩戴有一个监测装置；各监测装置分别对护理人员的操作进行监测，并分别报警提示。

进一步的，监测装置还包括外壳，外壳上设有紧固件，用于将监测装置固定在护理人员穿戴的位置处。

由上述技术方案可知，本发明的有益技术效果如下：

1.护理人员佩戴监测装置后，监测装置可以对护理人员的护理操作进行监测，如果发现护理人员的实际操作和标准操作流程不符，就会报警提示。

2.通过图像识别和语音识别，可以对整个护理过程中，护理人员的动作和对话都进行监测。

3.监测程序设有目标跟随功能，可以实现操作时无论护理人员的手在哪个位置，摄像头始终可以拍摄到护理人员的操作。

4.在监测程序中预设好判断流程，在确定了两名护理人员在配合时的操作顺序后，分别对两名护理人员的操作进行监测，避免误判误报警。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的系统结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

本发明提供一种可穿戴的护理操作流程监测装置，包括主控电路板、摄像头、报警提示组件和电池；

主控电路板上安装有嵌入式系统，嵌入式系统中安装有护理操作监测程序，监测程序中有预先录制好的标准操作流程图像；

摄像头与主控电路板相连接，用于对护理人员的实际操作动作进行图像采集；监测程序将采集到的图像进行图像识别，将识别结果与标准操作流程图像作对比，判断护理人员的操作是否符合标准操作流程规定；

报警提示组件与主控电路板相连接，用于在监测程序的控制下进行报警提示；

电池用于给所述监测装置供电。

以下对实施例1工作原理进行详细说明：

在临床治疗时，护理人员的护理操作会涉及到多个方面，比如单侧鼻导管给氧、扎静脉留置针输液、输血等等，在本实施例中以输血的操作流程来举例说明。

护理人员在上岗后，进行护理操作前，先佩戴上可穿戴的护理操作流程监测装置。为不影响护理人员的操作，优选的，监测装置穿戴在护理人员的手臂上臂位置处，监测装置的外壳上设有紧固件，紧固件的形状材质不作限定，可以是布扎带，或者是留有开口的扣环。穿戴时将监测装置的底部贴在肱二头肌或肱三头肌位置处，通过布扎带或者扣环将监测装置固定好，使监测装置在护理人员的操作过程中不会产生较大的位移。护理人员在穿戴时需注意，应保持监测装置安装有摄像头的一端，对着自己的手腕，而不是对着自己的肩膀。

监测装置佩戴好后，护理人员打开监测装置的开关，监测装置开始通电工作，监测装置内部的主控电路板开始加载系统和运行监测程序。系统为wince嵌入式系统，监测程序是结合监测装置的各种硬件进行开发的。监测装置开始工作后，监测程序控制图像采集模块开始进行图像采集，并对采集到的图像进行图像识别。在本实施例中，图像采集模块以摄像头来举例说明。监测程序进行图像识别的原理是通过对采集到的图像进行特征量提取，然后和监测程序中存有的标准图像样本进行比对，得出图像识别结果。

为了确保摄像头始终能拍摄到护理人员手部的操作，监测护理人员的操作是否符合标准流程，监测装置上的摄像头装在一个底座上，底座是可转动的，所以摄像头也可以随着底座的转动而旋转。优选的，可转动的幅度不小于135度。监测程序中设有一个目标跟随功能，目标跟随功能的跟随对象设为人的腕部。监测装置开始通电工作时，监测程序会对此时摄像头拍摄到的初始图像进行识别，如果识别出图像的正中是人的腕部，则监测程序控制摄像头的角度保持不动；如果识别出图像的正中不是人的腕部，则监测程序会控制摄像头转动，在转动的过程中摄像头会进行实时拍摄，监测程序会对拍摄到的图像进行实时处理，进行图像识别，直到识别出图像的正中是人的腕部，监测程序即控制摄像头停止转动。在本实施例中为了兼顾跟随速度和跟随正确性，优选的，在进行目标跟随时，摄像头转动的角速度为1-3°/秒。同时，在监测装置工作的全过程中，目标跟随功能始终开启，如果因护理人员的动作使得监测装置产生较小位移，进而让摄像头拍摄的图像正中未对准人的腕部，监测程序也会及时对摄像头的角度进行修正，控制摄像头转动。这样可以实现在操作时无论护理人员的手在哪个位置，摄像头始终可以拍摄到护理人员的操作。

护理人员在对患者进行输血时，首先查看医生开具并打印出来的纸质医嘱，然后按照医嘱要求打印出清晰完整的检测条码。摄像头会拍摄护理人员的动作，通过图像识别，判断护理人员是否有查看医嘱。同时，摄像头还会拍摄护理人员打印检测条码的操作。如果监测程序没有识别到护理人员有查看医嘱的动作，或者没有到护理人员有打印检测条码的动作，监测装置就会提醒护理人员操作有误。具体的，是监测程序通过控制报警提示组件进行报警提示的，报警提示的方式可以是通过振动马达振动，带动监测装置振动；或者是监测程序通过控制喇叭发出警示声。

接下来，护理人员会核对申请单信息与条码信息，将核对无误的条码信息贴在试管上。护理人员拿着试管到患者床旁执行采血医嘱，核查患者腕带上的信息和检测条码上的信息，确认患者身份无误。在采血前，护理人员要佩戴好手套。护理人员使用针头将患者的血液采集到试管中作为血液标本，再将试管轻轻颠倒混匀三次。采集完成后，护理人员再次核对装有血液标本的试管条码上的信息与患者腕带上的信息，然后核对输血申请单上的信息与这两种信息是否一致。最后，由护理人员登陆医院管理系统确认好采血信息，通过系统通知保障中心送检；对于急诊的血液标本，通过电话通知输血科并安排专人送检。

在护理人员进行上述操作流程时，摄像头持续对护理人员的操作进行拍摄，并将拍摄到的视频图像通过监测程序进行图像识别和对比。在监测程序里，存有标准操作流程的视频图像，并从视频图像中提取了关键操作的多张标准操作单帧图像。监测程序通过将拍摄到视频图像进行处理，分割成多张实际操作单帧图像。将这些实际操作单帧图像和标准操作单帧图像作对比，判断实际操作是否符合标准操作的要求。具体的，监测程序会对摄像机拍摄到的视频图像进行分割，按1秒时间的视频分割成24张单帧图像，然后对这24帧图像按时间先后顺序依次进行图像识别和图像对比。在图像识别和图像对比时，为了提高效率，针对操作流程中不同的步骤，选取不同的特征量，仅对特征量进行识别即可，而不是对整张单帧图像进行识别。

比如，监测程序要判断护理人员是否查看了医生开具并打印出来的纸质医嘱时，图像识别的特征量选取为纸质医嘱、护理人员的手、手拿纸质医嘱时手腕转动角度、手腕转动角度保持不变的时间。监测程序的图像识别功能可以识别出多帧实际操作图像中，从某一帧图像开始护理人员的手上拿有纸质医嘱，在接下来的多张单帧图像中，会依次出现护理人员的手腕开始转动一定角度使纸质医嘱朝向护理人员面部方向，手腕转动角度保持基本不变的单帧图像有连续出现24张及以上数量。如果监测程序的图像识别功能识别到了含有上述内容及数量的多张单帧图像，就表明护理人员拿到了纸质医嘱，并将纸质医嘱朝向了自己的面部持续1秒了以上，说明护理人员在查看医嘱，完成了查看医生开具并打印出来的纸质医嘱这样一个标准流程操作。

又比如：监测程序要判断护理人员是否将条码信息贴在试管上时，在识别护理人员是否将条码信息贴在试管上时，图像识别的特征量选取为试管、条码、护理人员的手。监测程序的图像识别功能可以识别出多帧实际操作图像中，从某一帧图像开始护理人员的一只手上拿有试管，在接下来的多张单帧图像中，会依次出现护理人员的另一只手上拿有条码，护理人员拿着条码的手往试管所在位置移动，护理人员的手将条码贴到试管上。如果监测程序的图像识别功能识别到了含有上述内容的多张单帧图像，就表明护理人员完成了将条码信息贴在试管上这样一个标准流程操作。

当护理人员完成了对患者血液标本的采集后，接下来就是进行取血和输血的操作。

取血的操作如下：护理人员按照医嘱打印取血单，确认同意书已签署；护理人员监测并记录患者生命体征，生命特征主要是体温、脉搏、血压等；护理人员告知患者准备输血，由护理人员建立静脉通道；取血人员凭取血单、携带取血箱取血；取血人员核对取血单、用血申请单、发血单及血袋标签信息，要求一致；取血人员检查血液类型、剂量、外观质量、效期及配血结果；发血人员完整填写发血单并签名，取血人员在取血单上签名；取、发血双方共同出声核对相关信息，包括患者的姓名、id、血型、年龄、科室、血袋号、剂量、有效期、配血结果等，确认无误后完成发血；血液领取后取血人员需立即送回科室，并30分钟内对患者实施输注。

输血的操作如下：取血者与护理人员共同核查医嘱单、血液信息和血液外观质量；护理人员确认对患者生命体征已经监测的时间，如果超过15分钟需要重新监测并及时填写监测表；护理人员建立输血通道，遵医嘱使用抗过敏药物；两名护理人员站在患者床旁了解患者有无输血史和特殊输注需求，执行输血医嘱；两名护理人员共同出声核查申请单、发血单、腕带及血袋信息并双签名；护理人员在输血前要轻轻颠倒摇匀血液，严格无菌操作，取血30分钟之内开始输血；输血开始15分钟之内，护理人员在床旁观察、缓慢输注，在15分钟时再次测量并记录生命体征；护理人员向患者进行输血不良反应的宣教，确认输血注意事项已发放给患者；输血结束后在第60分钟监测并记录患者的生命体征；护理人员将输血相关记录完整及时存入病历；输完的血袋标注科室、日期、受血者姓名，24小时内送交输血科并做好登记。

在护理人员进行取血和输血的全过程中，监测装置都对护理人员的实际操作全程拍摄，将拍摄到的图像通过监测程序的图像识别和图像对比功能，判断护理人员的实际操作是否与标准操作相符合，包括操作的流程顺序和操作的动作效果。

在本实施例中，监测装置的外壳可选用abs塑料，主控电路板可选用arm工控板，摄像头可选用hj-vb2mp01，喇叭可选用电动式喇叭，振动马达可选用n20pa，电池可选用20000mah容量的聚合物锂电池。监测装置的外形，优选的，为一个长条形的盒装，尺寸约为200×100×50mm，可以实现较为方便的穿戴。

实施例2

在采血、取血、输血的过程中，标准操作流程的某一些步骤需要护理人员、取血人员、发血人员或者患者进行对话，比如在取血过程中，取、发血双方需要共同出声核对相关信息，包括患者的姓名、id、血型、年龄、科室、血袋号、剂量、有效期、配血结果等；在输血过程中，护理人员要向患者进行输血不良反应的宣教，等等。

为解决上述技术问题，在实施例1的基础上进一步的优化，在监测装置上安装一个语音采集模块，语音采集模块与主控电路板相连接，用于进行语音采集。监测程序将采集到的语音进行语音识别，通过识别结果判断护理人员的操作是否符合标准操作流程规定。在本实施例中，语音采集模块使用麦克风来举例说明。

具体的，监测程序中含有语音识别功能，麦克风具有一定范围内的声音接收灵敏度，可以采集到监测装置佩戴者和人的对话。在本实施例中，监测装置佩戴者包括护理人员和取血人员。麦克风可以采集到护理人员对患者的讲话，以及和患者之间的对话；也可以采集到取血人员和发血人员之间的对话。监测程序按标准操作流程的时间轴流向，对需要判断的操作动作和语音进行排序，预设好在某一个操作动作之后，接下来应该是一段语音对话。比如，监测程序通过图像识别和图像对比，判断取血人员进行了在取血单上签名的这个实际操作动作后；接下来流程应该是取、发血双方共同出声核对信息，此时，监控程序控制麦克风开启，并进行语音采集和语音识别。语音识别不需要讲对话全部进行识别判断，只需要识别对话中是否出现预设好的关键词，以及是否有两个不同的人的声音。比如：在取、发血双方共同出声核对信息时，语音识别的关键词可选为姓名、id、血型、年龄、科室等；识别是否是有两个不同的人在说话，可以通过声纹识别技术，将对话中前后两段语音的波形进行对比，波形不一致即说明有两个不同的人在说话。

当监测程序监测到护理人员没有按照预设的标准操作流程，在某一个本来应该说话的步骤但是没有说话时，监测装置就会进行报警提示，提醒护理人员自己的操作有疏漏。

实施例3

在护理操作中，可能会出现需要两个护理人员共同完成的操作步骤，比如需要双人核对血液标本条码与患者腕带信息，双人签名确认；需要双人共同核查腕带和检测条码信息，确认患者身份无误，等等。在这个过程中，这两个护理人员，甲和乙，各自佩戴有监测装置；这时按监测程序里预设好的标准操作流程来对护理人员甲、乙的实际操作进行判断，就可能会出现误判。误判的原因是当某一步骤操作是护理人员甲进行的，护理人员乙的监测装置因为摄像头对准的是护理人员乙的腕部，所以护理人员乙的监测装置就不会采集到护理人员甲的操作动作，如果没有预先设定好这一步骤是由甲操作，那么乙的监测装置就会误判报警。

为解决上述技术问题，在实施例1和实施例2的基础上进一步优化，在监测程序中预设好判断流程，在确定了两名护理人员在配合时的操作顺序后，分别对两名护理人员的操作，包括动作和对话进行监测，如果任何一人的操作不符合标准流程，操作不标准的护理人员佩戴的监测装置就会报警提示，而另一个护理人员佩戴的监测装置不报警。

具体的，当护理人员甲和乙共同配合完成某一步骤时，护理人员甲所佩戴的甲监测装置对甲的操作进行监测，护理人员乙所佩戴的乙监测装置对乙的操作进行监测，甲监测装置和乙监测装置对护理人员甲和乙在操作过程中的语音都可以进行识别。监测程序会根据两名护理人员的第一个操作，来判定两名护理人员在配合时的操作顺序。比如，整个步骤由操作一、操作二、操作三组成，在实际操作时操作一是由甲还是由乙进行，是待定的。假设操作一是由甲进行的，甲监测装置监测到护理人员甲完成了操作一，甲监测装置不会报警；而乙监测装置可以根据预设流程，判定操作一是有两名护理人员在共同完成这一步骤，乙监测装置此时也不会报警；但是乙监测装置会根据后续监测到的图像和语音，来判断护理人员乙的实际操作是否符合标准流程的规定。这样，根据护理操作监测程序中预设的判断流程，可以在确定了两名护理人员在配合时的操作顺序后，分别对两名护理人员的操作，包括动作和对话进行监测，如果任何一人的操作不符合标准流程，操作不标准的护理人员佩戴的监测装置就会报警提示，可以避免出现误判误报警。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。