一种卧床信息的监控方法及设备与流程

1.本发明涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种卧床信息的监控方法及设备。


背景技术：

2.随着对康复护理与康养阶段的日益关注与标准提高，卧床过程中对患者的连续监护过程大大增加了护理人员的工作量与职业技术要求。现有监护设备常采用刚性压力传感器，来监护使用者的心率、呼吸等身体参数，由于刚性压力传感器硬度高，大面积铺设将影响使用者的卧床舒适度，无法获取使用者身体的运动信息，从而无法监控使用者的肢体压迫、抽搐等紧急情况，或者离床等需要陪护的动作，也无法监控频繁翻身等无意识活动进而无法确定使用者卧床休息的质量。可见，现有卧床信息监控精度较低。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种卧床信息的监控方法及设备，用于在兼顾用户卧床舒适度的同时，提高卧床信息的监控精度。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种卧床信息的监控方法，包括：
5.接收柔性阵列式压力传感器采集获得的用户在预设时间段内的原始卧床数据；
6.从所述原始卧床数据中去除掉具有周期性力学变化的数据，获得卧床压力数据；
7.根据所述卧床压力数据，确定所述用户的卧床姿态和肢体活动状态；
8.对所述卧床姿态和所述肢体活动状态进行统计，确定所述用户的卧床状态是否异常。
9.在一种可能的实现方式中，所述根据所述卧床压力数据，确定所述用户的卧床姿态和肢体活动状态，包括：
10.根据所述卧床压力数据，确定所述用户在所述预设时间段内各个时间点的压力分布和压力数值；
11.根据所述压力分布，确定相应时间点所述用户的卧床姿态；
12.根据所述压力数值，确定相应时间点所述用户各个肢体位置的受力情况；
13.根据所述受力情况，确定所述预设时间段内所述用户的肢体活动状态。
14.在一种可能的实现方式中，所述对所述卧床姿态和所述肢体活动状态进行统计，确定所述用户的卧床状态是否异常，包括：
15.对所述压力分布和所述压力数值进行统计，确定所述压力分布和/或所述压力数值是否发生异常变化；
16.若发生，则表明所述用户的卧床状态为异常。
17.在一种可能的实现方式中，在所述根据所述卧床压力数据，确定所述用户的卧床姿态和肢体活动状态之后，所述方法还包括：
18.显示所述压力分布和所述压力数值在所述预设时间段内的变化情况。
19.在一种可能的实现方式中，若所述用户的卧床状态为异常，所述方法还包括：
20.发送提示信息至监护人员，以提示所述监护人员所述用户的卧床状态为异常。
21.在一种可能的实现方式中，所述从所述原始卧床数据中去除掉具有周期性力学变化的数据，获得卧床压力数据，包括：
22.对所述原始卧床数据进行滤波，获得滤波后的数据；
23.对所述滤波后的数据进行放大，获得放大后的数据；
24.从所述放大后的数据中去除掉具有周期性力学变化的数据，获得卧床压力数据。
25.第二方面，本发明实施例一种卧床信息的监控设备，包括：
26.柔性阵列式压力传感器和上位机；其中：
27.所述柔性阵列式压力传感器用于采集获得用户在预设时间段内的原始卧床数据；
28.所述上位机用于：
29.接收所述原始卧床数据，从所述原始卧床数据中去除掉具有周期性力学变化的数据，获得卧床压力数据；
30.根据所述卧床压力数据，确定所述用户的卧床姿态和肢体活动状态；
31.对所述卧床姿态和所述肢体活动状态进行统计，确定所述用户的卧床状态是否异常。
32.在一种可能的实现方式中，所述设备还包括力学传感毯，所述力学传感毯包括所述柔性阵列式压力传感器、包覆所述柔性阵列式压力传感器的防水膜以及包覆所述柔性阵列式压力传感器和所述防水膜的毯罩。
33.在一种可能的实现方式中，所述防水膜上设置有多个透气孔，所述多个透气孔在所述毯罩上的正投影与所述柔性阵列式压力传感器在所述毯罩上的正投影互不交叠。
34.在一种可能的实现方式中，所述设备还包括显示屏，所述显示屏用于：
35.显示所述卧床姿态和所述肢体活动状态。
36.在一种可能的实现方式中，所述设备还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块包括wifi通讯芯片和zigbee通讯芯片，所述无线通讯模块用于将所述原始卧床数据传输至所述上位机。
37.本发明的有益效果如下：
38.本发明实施例提供了一种卧床信息的监控方法及设备，首先，接收柔性阵列式压力传感器采集获得的用户在预设时间段内的原始卧床数据，然后，从该原始卧床数据中去除掉具有周期性力学变化的数据，其中，具有周期性力学变化的数据比如呼吸、心率等，获得卧床压力数据，比如，压力分布、压力数值等，然后，根据该卧床压力数据确定该用户的卧床姿态和肢体活动状态，比如，卧床姿态为平躺，再比如，卧床姿态为侧卧，该肢体活动状态能够表征该用户的肢体运动情况，比如，离床，再比如，翻身等。然后，对该用户的卧床姿态和肢体活动状态进行统计，从而确定用户的卧床状态是否异常，比如，在用户为右腿骨折吊起的人员时，若检测到该用户的卧床状态为平躺，则确定该用户的卧床状态异常。一方面，由于接收到的原始卧床数据为柔性阵列式压力传感器所采集获得的数据，而柔性阵列式压力传感器在保证用户舒适度的同时可以大面积铺设，所获得原始卧床数据更接近用户的实际使用情况，根据该原始卧床数据更能够精确地确定用户的卧床姿态和肢体活动状态；另一方面，从原始卧床数据中去除掉具有周期性力学变化的数据，获得卧床压力数据，进而根据卧床压力数据确定用户的卧床姿态和肢体活动状态，如此一来，便可以根据具有非周期
性力学变化的卧床压力数据来确定用户的卧床姿态和肢体活动状态，通过对用户的卧床姿态和肢体活动状态进行统计，能够更加有效地对用户的卧床状态是否异常进行监控。这样的话，在兼顾用户卧床舒适度的同时，提高了卧床信息的监控精度。
附图说明
39.图1为本发明实施例提供的一种卧床信息的监控方法的方法流程图；
40.图2为图1中步骤s103的方法流程图；
41.图3为图1中步骤s104的方法流程图；
42.图4为图1中步骤s102的方法流程图；
43.图5为本发明实施例提供的一种卧床信息的监控设备的结构示意图；
44.图6为本发明实施例提供的一种卧床信息的监控设备中力学传感毯的其中一种俯视结构示意图；
45.图7为图6的其中一种剖面结构示意图；
46.图8为图7中防水膜的其中一种俯视结构示意图；
47.图9为本发明实施例提供的一种卧床信息的监控设备的其中一种俯视结构示意图。
具体实施方式
48.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
49.除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
50.需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
51.在现有技术中，常采用铺设刚性压力传感器来监护使用者的信令、呼吸等身体参数，此外，由于刚性压力传感器硬度高不适于大面积铺设，从而降低了卧床信息的监控精度。
52.鉴于此，本发明实施例提供了一种卧床信息的监控方法及装置，用于在兼顾用户卧床舒适度的同时，提高了卧床信息的监控精度。
53.如图1所示，本发明实施例提供的一种卧床信息的监控方法，所述监控方法包括：
54.s101：接收柔性阵列式压力传感器采集获得的用户在预设时间段内的原始卧床数据；
55.s102：从所述原始卧床数据中去除掉具有周期性力学变化的数据，获得卧床压力
数据；
56.s103：根据所述卧床压力数据，确定所述用户的卧床姿态和肢体活动状态；
57.s104：对所述卧床姿态和所述肢体活动状态进行统计，确定所述用户的卧床状态是否异常。
58.在具体实施过程中，步骤s101至步骤s104的具体实现过程如下：
59.首先，接收柔性阵列式压力传感器采集获得的用户在预设时间段内的原始卧床数据，其中，所述预设时间段可以是根据用户实际使用需求预先设定的时间段，比如，一个星期、一个月等，在此不做限定。所述柔性阵列式压力传感器包括呈阵列式排布的多个柔性压力传感器。比如，可以将所述柔性阵列式压力传感器铺设在床上，通过所述柔性阵列式压力传感器采集获得躺在该床上的用户在8:00～9:00的原始卧床数据。由于所述柔性阵列式压力传感器具有较好的柔韧性，在保证用户舒适度的同时，能够大面积铺设，通过所述柔性阵列式压力传感器来进行原始卧床数据的采集，从而提高了卧床信息的监控精度。
60.然后，从所述原始卧床数据中去除掉具有周期性力学变化的数据，获得卧床压力数据，比如，从所述原始卧床数据中去除掉心率、呼吸等具有周期性力学变化的数据，从而获得非周期性力学变化的卧床压力数据。然后，根据所述卧床压力数据，确定所述用户的卧床姿态和肢体活动状态。通过去除掉所述原始卧床数据中具有周期性力学变化的数据，仅根据非周期性力学变化的卧床压力数据来进行用户卧床状态和肢体活动状态的监控，避免了具有周期性力学变化的数据的干扰，提高了卧床姿态和肢体活动状态的监控速度。此外，由于所述柔性阵列式压力传感器具有较好的柔韧性，在保证用户舒适度的同时，能够大面积铺设，通过所述柔性阵列式压力传感器所采集的原始卧床数据获得非周期性力学变化的卧床压力数据，根据该卧床压力数据实现对用户的卧床姿态和肢体活动状态的监控，从而提高了卧床信息的监控精度。
61.在本发明实施例中，如图2所示，步骤s103：根据所述卧床压力数据，确定所述用户的卧床姿态和肢体活动状态，包括：
62.s201：根据所述卧床压力数据，确定所述用户在所述预设时间段内各个时间点的压力分布和压力数值；
63.s202：根据所述压力分布，确定相应时间点所述用户的卧床姿态；
64.s203：根据所述压力数值，确定相应时间点所述用户各个肢体位置的受力情况；
65.s204：根据所述受力情况，确定所述预设时间段内所述用户的肢体活动状态。
66.在具体实施过程中，步骤s201至步骤s204的具体实现过程如下：
67.对于步骤s202和步骤s203之间的执行先后顺序，可以是先执行步骤s202，再执行步骤s203，还可以是先执行步骤s203，再执行步骤s202，还可以是同时执行步骤s202和步骤s203，具体可以根据实际应用需要来限定步骤s203和步骤s203之间的先后顺序，在此不做限定了。图2中示意出了先执行步骤s202再执行步骤s203的情况，具体地，首先，根据所述卧床压力数据，确定所述用户在所述预设时间段内各个时间点的压力分布和压力数值，所述压力数值可以是相应时间点下所述柔性阵列式压力传感器中每个位置处的压力传感器所采集到的压力数值，然后，根据所述压力分布，确定相应时间点所述用户的卧床姿态，其中，所述卧床姿态包括仰卧、俯卧、侧卧等，比如，在时间点a时，检测到所述压力分布呈“大”字型分布，则所述用户的卧床姿态为仰卧，再比如，在时间点b时，检测到所述压力分布呈一字
型分布，则所述用户的卧床姿态为侧卧，当然，还可以根据实际情况中所述压力分布来确定所述用户的卧床姿态，在此不做限定了。
68.然后，根据所述压力数值，确定相应时间点所述用户各个肢体位置的受力情况，比如，在时间点c时，检测到所述用户的右腿受压迫的力的大小为n1，再比如，在时间点d时，检测到所述用户的左侧位受压迫的力的大小为n2，当然，在实际应用中，同一时间点下同一用户的不同肢体位置处所受的力可以是同一数值，还可以是不同的数值，在此不做限定。然后，根据所述受力情况，确定所述预设时间段内所述用户的肢体活动状态，比如，在时间点e时，所述用户的左腿受压迫的力的大小为0，在时间点f时，所述用户的左腿受压迫的力的大小为大于0的n2，在所述用户为左腿吊起未压在所述柔性阵列式压力传感器的骨折患者时，可以所述用户的肢体活动状态确定所述用户的左腿在时间点f不慎跌落在了床上。此外，还可以结合所述用户的实际情况，根据各个时间点的压力分布和压力数值实现对用户卧床姿态和肢体活动状态的监控，在此不再详述了。
69.在本发明实施例中，如图3所示，步骤s104：对所述卧床姿态和所述肢体活动状态进行统计，确定所述用户的卧床状态是否异常，包括：
70.s301：对所述压力分布和所述压力数值进行统计，确定所述压力分布和/或所述压力数值是否发生异常变化；
71.s302：若发生，则表明所述用户的卧床状态为异常。
72.在具体实施过程中，步骤s301至步骤s302的具体实现过程如下：
73.首先，对所述预设时间段内各个时间点的所述压力分布和所述压力数值进行统计，确定相应时间点的所述压力分布和/或所述压力数值是否发生异常，比如，在所述用户为脑中风患者时，若在时间点g检测到所述用户各个肢体位置处的压力数值为0，相应地，无压力分布，此时，所述压力分布和所述压力数值均发生异常。若发生异常，则表明所述用户的卧床状态为异常。仍以上述例子为例，所述用户的卧床信息可以是从床上跌落下来，而这对脑中风患者来说是及其危险的。再比如，检测到摔伤患者的患肢在时间段h内压力数值剧烈变化，此时患肢处极有可能发生了肌肉抽搐的异常现象。再比如，在时间段i内检测到婴儿的头部由表征仰卧的压力分布调整到表征俯卧的压力分布，则压力分布异常，此时婴儿极有可能发生窒息的异常现象。当然，还可以根据实际应用情况来检测所述用户的卧床状态是否异常，在此不做详述了。
74.在本发明实施例中，在步骤s103：根据所述卧床压力数据，确定所述用户的卧床姿态和肢体活动状态之后，所述方法还包括：
75.显示所述压力分布和所述压力数值在所述预设时间段内的变化情况。
76.在具体实施过程中，在确定所述用户的所述卧床姿态和所述肢体活动状态之后，还可以将所述压力分布和所述压力数值在所述预设时间段内的变化情况显示出来，以提示对所述用户进行监护的人员，比如，医护人员，监护人等，及时地对所述用户的所述压力分布和/或所述压力数值出现异常时的情况进行处理。此外，还可以是对所述用户的卧床姿态和所述肢体活动状态进行显示，以便对所述用户进行监护的人员及时了解所述用户的卧床信息，从而提高卧床信息的监控精度。此外，可以实时对所述用户的卧床信息进行监控，提高护理质量，还可以实现对所述用户的卧床信息的长期监控，比如，实现对所述用户翻身频率、离床频率、睡眠无意识活动等信息的监控，从而确定出所述用户的卧床质量或者睡眠质
量等，从而为监护人员的下一步监护计划提供参考依据，甚至可以对所述用户的诊断与康复评估提供依据。
77.在本发明实施例中，若所述用户的卧床状态为异常，所述方法还包括：
78.发送提示信息至监护人员，以提示所述监护人员所述用户的卧床状态为异常。
79.在具体实施过程中，若监控到所述用户的卧床状态为异常，可以发送提示信息至监护人员，所述提示信息可以是声、光、电等信息，比如，在所述用户的卧床状态为异常时，可以向监护人员的手机发送短信通知，通知监护人员及时处理异常，还可以触发声音警报装置，提示监护人员及时查看，进而消除异常，还可以是点亮指示灯，提示监护人员及时查看，进而消除异常。通过向监护人员发送提示信息，以提示所述监护人员所述用户的卧床状态为异常，有效保证了卧床信息的监控质量。
80.在本发明实施例中，如图4所示，步骤s102：从所述原始卧床数据中去除掉具有周期性力学变化的数据，获得卧床压力数据，包括：
81.s401：对所述原始卧床数据进行滤波，获得滤波后的数据；
82.s402：对所述滤波后的数据进行放大，获得放大后的数据；
83.s403：从所述放大后的数据中去除掉具有周期性力学变化的数据，获得卧床压力数据。
84.在具体实施过程中，步骤s401至步骤s403的具体实现过程如下：
85.首先，对所述原始卧床数据进行滤波，去除掉所述原始卧床数据中的噪声，从而获得滤波后的数据，然后，对所述滤波后的数据进行放大，获得放大后的数据，如此一来，便于后续对数据进行相应的处理，然后，从所述放大后的数据中去除掉具有周期性力学变化的数据，从而获得卧床压力数据。由于在确定所述用户的卧床姿态和肢体活动状态之前，先从所述放大后的数据中去除掉具有周期性力学变化的数据，从而提高了所述卧床姿态和所述肢体活动状态的监控速度。当然，除了可以对所述原始卧床数据进行滤波、放大处理之外，还可以根据实际应用需要采用其它数据处理方式来提高监控速度，在此不再详述了。
86.基于同一发明构思，如图5所示，本发明实施例还提供了一种卧床信息的监控设备的结构示意图，该监控设备解决问题的原理与前述监控方法相似，因此该监控设备的实施可以参见前述监控方法的实施，重复之处不再赘述。
87.在本发明实施例中，所述监控设备包括：
88.柔性阵列式压力传感器1和上位机2；其中：
89.所述柔性阵列式压力传感器1用于采集获得用户在预设时间段内的原始卧床数据；
90.所述上位机2用于：
91.接收所述原始卧床数据，从所述原始卧床数据中去除掉具有周期性力学变化的数据，获得卧床压力数据；
92.根据所述卧床压力数据，确定所述用户的卧床姿态和肢体活动状态；
93.对所述卧床姿态和所述肢体活动状态进行统计，确定所述用户的卧床状态是否异常。
94.在本发明实施例中，如图6和图7所示，所述设备还包括力学传感毯3，所述力学传感毯3包括所述柔性阵列式压力传感器1、包覆所述柔性阵列式压力传感器1的防水膜4以及
包覆所述柔性阵列式压力传感器1和所述防水膜4的毯罩5。
95.在具体实施过程中，所述防水膜4可以是聚四氟乙烯材料制成的膜层，其具有较好的透气、防水、绝缘等特性，从而保证了所述力学传感毯3的使用性能。即便是在用户使用过程中，出现药液渗漏、食物泼洒、甚至大小便等意外情况下，仍能避免漏电危险，甚至所述力学传感毯3损坏情况的发生，保证了所述监控设备的使用性能。
96.在本发明实施例中，如图8所示，在所述防水膜4上设置有多个透气孔6，所述多个透气孔6在所述毯罩5上的正投影与所述柔性阵列式压力传感器1在所述毯罩5上的正投影互不交叠。
97.在具体实施过程中，在所述防水膜4上设置多个透气孔6，保证了所述力学传感毯3的透气性，增加了用户使用过程中的舒适度。
98.在本发明实施例中，如图9所示，所述设备还包括显示屏7，所述显示屏7用于：
99.显示所述卧床姿态和所述肢体活动状态。
100.在本发明实施例中，仍如图9所示，所述设备还包括无线通讯模块8，所述无线通讯模块8包括wifi通讯芯片和zigbee通讯芯片，所述无线通讯模块用于将所述原始卧床数据传输至所述上位机。
101.在具体实施过程中，所述无线通讯模块8可以包括单片机和通讯芯片，所述单片机的通讯通道与所述柔性阵列式压力传感器1的用于传输所述原始卧床数据的数据线耦接，所述通讯芯片可以包括wifi通讯芯片和zigbee通讯芯片，相应地，所述无线通讯模块8同时兼具wifi通讯芯片的通信功能，以及zigbee通讯芯片的通信功能，用户在实际使用过程中，可以根据具体应用需要采用相应的通信芯片来传输所述柔性阵列式压力传感器1所采集的所述原始卧床数据。比如，针对无专业工作站的家庭用户或小型社区康养机构，用户可以选择wifi通讯芯片，通过wifi通讯芯片将所述原始卧床数据传输至云端服务器进行运算，在损失部分实时性的情况下，减少对硬件的需求。针对医院与专业级康养机构，用户可以选择zigbee通讯芯片接入医疗物联网，通过医疗物联网的中央处理系统对所述原始卧床数据进行处理，从而保证了用户的卧床信息的实时监控。
102.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
103.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。