智慧健康终端管理系统的制作方法

本发明涉及智慧健康和大数据领域，尤其涉及一种智慧健康终端管理系统。

背景技术：

智慧健康解决方案一般为通过各种设备采集个人健康信息，可以动态记录个人健康信息，从婴儿保健到成人保健，建立系统化、标准化的居民电子健康档案，通过云平台的数据汇总后，进行健康分析、疾病预警和决策支持。

在物联网技术发展的带动下，越来越多的医疗和健康测量和监护设备实现了智能化和网络化。智慧健康服务的内涵在于服务的智慧化，即通过现有的物联网、大数据技术从健康数据中为健康服务消费者提供个性化、高时效性的服务。例如，可以通过健康终端采集人的各项生理指标数据，进而分析处理这些健康数据，提供预警、推荐、疾病响应等服务。

技术实现要素：

由于医疗资源的限制，对医院病房内病人很难做到实时监护要求，需要耗费大量的人力资源和财力资源。并且在正常情况下，病房和护士站之间有一定距离。但医务人员需要时时掌握病人的情况，这给医疗工作带来了很大的负担和障碍。由于病人的数量庞大，医务人员数量的限制，无法达到一对一的监护要求，使得监护工作很难完成，且病人出现问题时，医务人员无法在第一时间内获得救助信息，这也给治疗带来一定困难。

人工呼叫的方式导致医护人员无法对病人突发的状况做出快速有效地响应，且医护人员无法提前了解患者的病情，不能根据病情做好相应的准备，导致病人得不到及时诊治或是延误了治疗的最佳时间。

针对现有技术之不足，本发明提供了一种智慧健康终端管理系统，其包括第一健康终端、第二健康终端和健康管理平台，健康管理平台包括终端管理模块、健康分析模块、方案制定模块、模型制定模块和数据库；数据库包括第一领域数据库、第二领域数据库和测试数据库；

终端管理模块将第一终端信息发送至第一领域数据库，并且将第二终端信息发送至第二领域数据库；

健康分析模块对第一终端信息和第一健康终端采集的健康感测数据进行分析以得到健康分析数据并将其发送到方案制定模块；

模型制定模块根据从数据库获取的测试健康数据和测试方案数据建模得到健康诊疗模型；

方案制定模块根据健康诊疗模型、健康分析数据和第二终端信息生成健康诊疗指令，并将其发送给对应的第二健康终端；

第二健康终端响应于接收到的健康诊疗指令执行相应的动作。

根据一个优选实施方式，所述健康感测数据为第一健康终端采集的生命体征数据，其包括心电数据、血压数据、血氧数据、呼吸数据和体温数据。

根据一个优选实施方式，所述第一健康终端包括血压计、血糖仪、温度计、脉搏血氧仪和呼吸暂停监测器。

根据一个优选实施方式，所述第二健康终端包括呼叫铃、呼吸机、心脏除颤仪、心脏起搏器和抗血栓泵。

根据一个优选实施方式，模型制定模块的数据采集单元从数据库采集测试健康数据和测试方案数据；

模型制定模块的向量构建单元分别根据测试健康数据和测试方案数据创建测试健康向量和测试方案向量；

模型制定模块的模型训练单元根据测试健康向量和测试方案数据训练得到健康诊疗模型。

根据一个优选实施方式，模型训练单元根据测试健康向量和测试方案数据训练得到健康诊疗模型包括：

计算预测的测试方案向量和测试方案向量的误差e，

其中d为测试方案向量的样本个数，为第r个测试方案向量的第j个输出节点的输出，为第r个预测的测试方案向量的第j个输出节点的输出。

根据一个优选实施方式，所述的第一终端信息为第一健康终端的设备信息，所述第二终端信息为第二健康终端的设备信息。

根据一个优选实施方式，健康分析数据为健康分析模块根据健康感测数据对病人的病情进行预诊断得到有关病情诊断的数据，其包括病人病症和病症程度。

根据一个优选实施方式，方案制定模块根据健康诊疗模型、健康分析数据和第二终端信息生成健康诊疗指令包括：

方案制定模块将健康分析数据输入健康诊疗模型以得到相应的健康诊疗方案；

方案制定模块识别健康诊疗方案中的每个第二健康终端以及对应的参数配置，并结合第二终端信息生成健康诊疗指令；

方案制定模块将所述健康诊疗指令发送给相应的第二健康终端。

根据一个优选实施方式，健康诊疗指令包括健康诊疗方案涉及的第二健康终端的标识符以及每个第二健康终端的参数配置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过第一健康终端监测病人的生命特征数据，在病人突发病情时会根据病人的生命特征数据自动进行预先诊断分析，并根据诊断分析的结果制定出健康诊疗方案。

此外，还可以传输病人的诊断分析结果和健康诊疗方案给医院的相应科室医生的通信终端，提高了医生诊断病情的效率。不仅如此，第二健康终端能够响应于健康诊疗指令提前启动，设置参数，因而提高了医疗设备的准备效率，从而提高了医疗响应速度。

附图说明

图1为一示例性实施例提供的智慧健康终端管理系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。

参见图1，在一个实施例中，本发明的智慧健康终端管理系统包括第一健康终端、第二健康终端和健康管理平台。健康管理平台包括终端管理模块、健康分析模块、方案制定模块、模型制定模块和数据库。数据库包括第一领域数据库、第二领域数据库和测试数据库。

终端管理模块将第一终端信息发送至第一领域数据库，并且将第二终端信息发送至第二领域数据库；

健康分析模块对第一终端信息和第一健康终端采集的健康感测数据进行分析以得到健康分析数据并将其发送到方案制定模块；

模型制定模块根据从数据库获取的测试健康数据和测试方案数据建模得到健康诊疗模型；

方案制定模块根据健康诊疗模型、健康分析数据和第二终端信息生成健康诊疗指令，并将其发送给对应的第二健康终端；

第二健康终端响应于接收到的健康诊疗指令执行相应的动作。

具体的，第一健康终端包括但不限于血压计、血糖仪、温度计、脉搏血氧仪、呼吸暂停监测器；第二健康终端包括但不限于呼叫铃、呼吸机、心脏除颤仪、心脏起搏器和抗血栓泵。

第一健康终端用于采集病人的健康感测数据，健康感测数据为病人的生命体征数据，其包括血压数据、体温数据和心率数据。

终端管理模块接收健康终端发送的终端信息，并根据终端信息将健康终端分为第一健康终端和第二健康终端，并将第一终端信息发送到第一领域数据库，将第二终端信息发送到第二领域数据库。第一领域数据库是指与感测数据相关的数据库，第二领域数据库是指与控制数据相关的数据库。测试数据库是指与建立健康诊疗模型相关的测试数据的数据库。

健康分析模块用于接收第一健康终端采集的健康感测数据，并根据接收到的健康感测数据和第一终端信息得到健康分析数据。

模型制定模块用于根据从数据库获取的测试健康数据和测试方案数据得到健康诊疗模型。

方案制定模块用于根据健康诊疗模型、健康分析数据和第二终端信息得到健康诊疗指令，并将其发送给相应的第二健康终端。

具体地，在一个实施例中，智慧健康终端管理系统的工作方法包括以下步骤：

s1)健康管理平台的终端管理模块根据从健康终端接收的终端信息为健康终端设置健康终端类型，所述健康终端类型包括第一健康终端和第二健康终端。

具体地，终端管理模块的特征提取单元提取终端信息的终端特征信息，终端管理模块的向量创建单元根据终端特征信息创建终端特征向量。

终端管理模块的终端判别单元根据判别函数和终端特征向量得到判别值，并根据判别值将健康终端分为第一健康终端和第二健康终端。

可选地，第二健康终端为具备救治功能或报警功能的智能设备，其包括呼叫铃、呼吸机、心脏除颤仪、心脏起搏器和抗血栓泵。

可选地，第一健康终端为具备个人生命体征数据采集处理的智能设备，其包括血压计、血糖仪、温度计、脉搏血氧仪和呼吸暂停监测器。

s2)终端管理模块发送第一终端信息至第一领域数据库，发送第二终端信息发送至第二领域数据库。

优选地，第一终端信息为第一健康终端的终端信息，第二终端信息为第二健康终端的终端信息。

优选地，终端信息包括但不限于用户信息，制造商信息，硬件版本信息，软件版本信息，通信协议信息，位置信息，设备类型信息和配置信息。

可选地，第一领域数据库用于存储第一终端信息即第一健康终端的终端信息以及第一健康终端采集的健康感测数据，第二领域数据库用于存储第二终端信息即第二健康终端的终端信息、健康分析数据和健康诊疗指令。

s3)健康分析模块分析第一终端信息和第一健康终端采集的健康感测数据得到健康分析数据并将其发送到方案制定模块。

具体地，健康感测数据为第一健康终端采集的生命体征数据，其包括心电数据、血压数据、血氧数据、呼吸数据和体温数据。

优选地，健康分析数据为健康分析模块根据健康感测数据对病人的病情进行预诊断得到有关病情诊断的数据，其包括病人所属病症和病症程度。

本发明可以提前根据病人的生命体征数据对病人进行预先诊断，医生根据病人的生命体征数据和病情的预诊断信息可以快速确定病人的病情，减少诊断时间，使得病人可以及时得到救治，减少病人等待的痛苦。

s4)模型制定模块根据从数据库获取的测试健康数据和测试方案数据得到健康诊疗模型。

具体地，步骤s4包括：

s4.1)模型制定模块的数据采集单元从数据库预先采集测试健康数据和测试方案数据；

s4.2)模型制定模块的向量构建单元分别根据测试健康数据和测试方案数据创建测试健康向量q(q1，q2，q3......qn)和测试方案向量e(e1，e2，e3......et)；

s4.3)模型制定模块的模型训练单元根据测试健康向量和测试方案数据训练出健康诊疗模型。

具体训练过程如下：

(1)为权重矩阵θ和γ随机赋初值；

(2)将测试数据向量q(q1，q2，q3......qn)输入健康诊疗模型得到预测的测试方案向量v(v1，v2，v3......vt)，

其中，j＝1,2,3......t，t为健康诊疗模型输出层的节点个数，β(β1，β2，β3......βt)为健康诊疗模型输出层的阈值，γjk为健康诊疗模型中间层的节点j与健康诊疗模型输出层的第k个节点连接的权重值。

其中，k＝1,2,3......l，i＝1,2,3......n，l为健康诊疗模型中间层的节点个数，n为测试数据向量的特征个数，α(α1，α2，α3......αl)为健康诊疗模型中间层的阈值，m(m1，m2，m3......ml)为健康诊疗模型中间层的输出值，θki为健康诊疗模型输入层节点i与健康诊疗模型中间层的第k个节点连接的权重值。

(3)模型制定模块的模型训练单元计算预测的测试方案向量和真实的测试方案向量的误差e,并基于误差e调整权重矩阵θ,γ和阈值α，β；

其中d为测试方案向量的样本个数，为第r个测试方案向量的第j个输出节点的输出，为第r个预测的测试方案向量的第j个输出节点的输出。

(4)通过迭代执行步骤(1)-(3)，直至误差小于误差阈值，得到健康诊疗模型。

优选地，误差阈值为预测数据与真实数据之间绝对误差的最大值，一般取值范围为10^-4到10^-5。

优选地，方案制定模块将健康分析数据和健康诊疗指令以数据对的形式发送到第二领域数据库，前述数据对形式为一对一映射的方式。

本发明将健康诊疗指令和健康分析数据以数据对的形式存储在第二领域数据库中，健康诊疗模型可以将这些数据对作为新的测试数据和测试方案数据来进行学习，提高健康诊疗模型的准确度。

优选地，健康诊疗指令为根据健康分析数据制定的健康诊疗方案中所涉及的第二健康终端的标识符以及每个第二健康终端的参数配置。

优选地，健康诊疗指令还用于指示警报器报警，以即时呼叫相应科室的医生、并将病情预诊断信息发送给相应的医生。

s5)方案制定模块根据健康诊疗模型、健康分析数据和第二终端信息得到健康诊疗指令，并将其发送给相应第二健康终端。

具体地，步骤s5)包括：

s5.1)方案制定模块将健康分析数据输入健康诊疗模型以得到相应的健康诊疗方案。

s5.2)方案制定模块识别健康诊疗方案中的每个第二健康终端以及对应的参数配置，并结合第二终端信息生成健康诊疗指令。

s5.3)方案制定模块将所述健康诊疗指令发送给相应的第二健康终端。

s6)第二健康终端响应于接收到的健康诊疗指令执行相应的动作。

相应动作包括基于健康诊疗指令呼叫相应的医生并将病情分析发送给相应科室的医生、提前启动病人所需的医疗设备并将医疗设备的参数调整为最适合病人病情。

在一个实施例中，健康分析模块根据健康感测数据中病人的生命体征数据分析出病人心脏骤停或病人心律失常，健康分析模块将健康分析数据发送给方案制定模块，方案制定模块根据健康分析数据制定出相应的健康诊疗方案。

可选的，健康诊疗方案包括将病人的病情分析发送给医生所持的通信终端，然后根据病人的病情启动心脏除颤仪，并将心脏除颤仪的各个参数进行预先调整。因此，减少了医生诊断病情的和准备医疗设备的时间，提高了响应速度。

本发明在病人突发病情时会根据病人的生命特征数据自动进行预先诊断分析，并根据健康分析数据制定出一个健康诊疗方案，并传输病人的健康分析数据和健康诊疗方案到医院的相应科室医生，同时根据健康诊疗方案提前启动救治病人需要的医疗设备，调整医疗设备的参数，提高了响应效率。

在另一个实施例中，步骤s4.3的实施方式包括：方案制定模块基于健康诊疗模型、第二终端信息和健康分析数据生成健康诊疗指令并将其发送到相应的第二健康终端，同时基于健康分析数据和健康诊疗指令更新健康诊疗模型。

在该实施例中，在方案制定模块生成健康诊疗指令并将其发送到相应的第二健康终端的同时基于健康分析数据和健康诊疗指令更新健康诊疗模型。这样，健康诊疗模型会在生成健康诊疗指令的同时进行学习，使用该健康诊疗模型生成健康诊疗指令的次数越多，学习的次数就越多，健康诊疗模型越精确，生成健康诊疗指令的结果越准确。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。