基于人体生理参数的输液监测调节器及其监测调节系统的制作方法

本发明涉及输液监测，具体的，涉及基于人体生理参数的输液监测调节器及其监测调节系统。

背景技术：

1、输液过程中，病人的获得或者运动都会对其身理参数造成影响，进而影响输液，有可能引起血液倒流、心悸等问题，输液速度不能贴合当时的人体状态的情况下，甚至会引起一些恶性的反应，一般来说由专业的医护人员控制输液速度或者是有病人自主依照身体感觉控制输液速度都可以作为解决方案。

2、然而医院的医护人员有限，不可能为所有的输液人员一一配备看护人员，亦或是病人自身由于输液时间长或者外出上厕所等进行简单活动过程中对身体状态的反应较慢或者不够留意的情况，都可能会导致输液过程的意外产生，现有技术中公开了多种自动化控制输液装置，可以根据病人的心率或者是表情对输液速度进行调整，但是上述自动化输液装置均不能对病人的活动以及活动带来的生理参数变化做出及时反映，甚至部分控制装置较为贵重或者体积过大，对病人出门简单活动或者上厕所来说极为不便。

3、鉴于此，本发明提出基于人体生理参数的输液监测调节器及其监测调节系统，用于解决现有自动化输液装置均不能对病人的活动以及活动带来的生理参数变化做出及时反映的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于人体生理参数的输液监测调节器及其监测调节系统，解决以下技术问题：

2、如何解决现有自动化输液装置均不能对病人的活动以及活动带来的生理参数变化做出及时反映的问题。

3、本发明的目的之一可以通过以下技术方案实现：

4、基于人体生理参数的输液监测调节器，包括：

5、调节器本体，包括壳体和滚轮，所述壳体上开设有线槽，所述滚轮通过同轴连接在两侧同轴的滑动轴沿线槽滑动，所述壳体内开设有安装腔，所述安装腔固定有导轨所述导轨上滑动连接有连接块，所述连接块上方滑动连接有对接块，所述对接块与滑动轴转动连接；

6、往复结构，其设置于壳体的安装腔内，所述连接块侧面设有滑动块，所述滑动块由往复结构驱动沿导轨方向前后滑动；

7、所述滑动块一侧设有吸附件，所述吸附件用于使滑动块吸附在连接块上。

8、通过上述技术方案：通过往复结构带动连接块进行往复的运动从而可以控制滚轮的位置以控制输液速度，其中滑动块与连接块之间通过吸附件可拆卸连接的设置，使得在初始状态下医护人员可以根据病人需求人为设定一个病人能够接受的合适输液速度作为初始值，也就是控制滚轮移动到合适位置，然后在往复结构启动时，吸附件又会将连接块与滑动块吸附在一起，通过连接块带动滑动块的运动，也就是说调节器既可以自主的进行调节也可以实现自动化控制，且自主调节的方式与传统的调整方式相同，不会增加学习负担，避免了学习能力不强的部分老年人难以使用的问题。

9、本发明的另一个目的在于提供基于人体生理参数的输液监测调节器的监测调节系统，包括：

10、姿态感知模块，用于获取手腕运动参数并将其发送至第一控制模块和第二控制模块；

11、生理参数获取模块，用于获取相关的人体生理参数并将其发送至第二控制模块；

12、第一控制模块，其根据手腕运动参数生成第一控制方案，第一控制方案控制往复组件的运行以减小输液速度，其中手腕运动参数包括屈曲幅度、伸展幅度、尺侧幅度，桡侧幅度和手腕加速度；

13、第二控制模块，其根据手腕运动参数和人体生理参数生成第二控制方案，第二控制方案控制往复组件的运行以增加输液速度，人体生理参数包括心跳频率和氧分压。

14、通过上述技术方案：根据手腕运动参数和人体生理参数对输液速度进行调整的方案，通过手腕运动参数判断输液人员当前的状态，然后根据当前状态进一步配合人体生理参数对输液速度进行合理的增加，使得病人即使进行简单运动的过程中也能获得更为合适的输液速度，能提升输液的安全程度。

15、作为本发明的进一步技术方案：生成第一控制方案的步骤包括：

16、s1、获取实时手腕加速度参数，将预设检测时长内的变化曲线图输入运动状态识别模型，运动状态识别模型的识别结果为静态和动态；

17、s2、若手腕处于静态，则根据实时获取手腕的屈曲幅度、伸展幅度、尺侧幅度，桡侧幅度判断手腕状态；

18、s3、若手腕处于动态，则将输液速度调整到最小。

19、作为本发明的进一步技术方案：判断手腕状态的过程包括：

20、通过公式：

21、

22、获取状态系数k，其中，t是预设的检测时长，θa、θb、θc和θd分别是不影响输液情况下预设的手腕的屈曲幅度、伸展幅度、尺侧幅度，桡侧幅度的临界值；θ1(t)、θ2(t)、θ3(t)和θ3(t)分别是实际测定的屈曲幅度、伸展幅度、尺侧幅度，桡侧幅度的数值随时间的变化曲线，σ1、σ2、σ3和σ4分别是预设的权重系数，且σ1＞σ2＞σ3＞σ4；

23、再根据状态系数k对手腕状态进行判断。

24、作为本发明的进一步技术方案：运动状态识别模型为经过训练的机器学习模型，用于接收所述特征图片并根据所述特征图片输出对应的识别结果，识别结果为静态和动态。

25、作为本发明的进一步技术方案：根据状态系数k对手腕状态进行判断的过程包括：

26、将状态系数k与预设阈值[k1,k2]进行比对；

27、若状态系数k超出预设阈值[k1,k2]，则判断手腕在检测时长内手腕转动幅度大，需要将输液速度调整到最小；

28、若状态系数k落入预设阈值[k1,k2]，则判断手腕在检测时长内手腕转动幅度适当，输液速度需要在初始值的基础上按照第二控制方案进行调整；

29、若状态系数k小于预设阈值[k1,k2]，则判断手腕在检测时长内手腕转动幅度极小，维持输液速度以初始值运行。

30、通过上述技术方案：提供了第一控制方案的生成步骤以及判断手腕状态的过程，第一控制方案根据手腕的加速度以及手腕的屈曲幅度、伸展幅度、尺侧幅度，桡侧幅度以判断手腕状态，并且状态系数k的获取是基于一个持续的检测时长获取的，可以代表一端时间内手腕的弯曲状态，通过将状态系数k与提前获取的预设阈值[k1,k2]进行比对可以获得手腕更细化的状态，从而更加精确的判断手腕状态。

31、作为本发明的进一步技术方案：第一控制方案还包括位置判断，所述位置判断的过程包括：

32、第一控制模块在所述调节器启动后记录手腕当前位置为初始高度，初始高度为预设值；

33、根据获取的加速度变化以及速度变化求取手腕在竖直方向上的移动距离；

34、若移动距离超出预设安全阈值，则将输液速度调整到最小并向医护人员发出警报；

35、若移动距离没有超出预设安全阈值，则进行步骤s1至s3。

36、作为本发明的进一步技术方案：生成第二控制方案的过程包括：

37、获取输液种类与初始值，其中，输液种类通过测重后与预设数据库比对获取，初始值是所述滑动块在启动后与滚轮接触时由控制模块记录的滚轮位置所对应的输液速度；

38、对输液种类、初始值和状态系数k进行分析，获取调整量；

39、根据调整量将输液速度从初始值向下调整。

40、作为本发明的进一步技术方案：获取调整量的过程包括：

41、将生理参数获取模块获取的所有人体生理参数与输液过程中对应的安全区间进行比较，若任意一项人体生理参数不属于对应的安全区间时发出警报；

42、在所有人体生理参数均属于对应的安全区间时，通过公式：

43、

44、获取调整量[ad]，其中[]代表向下取整，l是转化函数，vf是输液速度初始值，vm是输液速度最大值，是人体生理参数中的心跳频率，是输液过程中的安全心跳频率临界值，是人体生理参数中的氧分压，是输液过程中的安全氧分压临界值，μ1、μ1是预设的权重系数。

45、本发明的有益效果：

46、本发明通过通过往复结构带动连接块进行往复的运动从而可以控制滚轮的位置以控制输液速度，其中滑动块与连接块之间通过吸附件可拆卸连接的设置，使得在初始状态下医护人员可以根据病人需求人为设定一个病人能够接受的合适输液速度作为初始值，也就是控制滚轮20移动到合适位置，然后在往复结构30启动时，吸附件又会将连接块14与滑动块31吸附在一起，通过连接块14带动滑动块31的运动，也就是说调节器既可以自主的进行调节也可以实现自动化控制，且自主调节的方式与传统的调整方式相同，不会增加学习负担，避免了学习能力不强的部分老年人难以使用的问题。

47、本发明根据手腕运动参数和人体生理参数对输液速度进行调整的方案，通过手腕运动参数判断输液人员当前的状态，然后根据当前状态进一步配合人体生理参数对输液速度进行合理的增加，使得病人即使进行简单运动的过程中也能获得更为合适的输液速度，能提升输液的安全程度。

48、本发明的第一控制方案根据手腕的加速度以及手腕的屈曲幅度、伸展幅度、尺侧幅度，桡侧幅度以判断手腕状态，并且状态系数k的获取是基于一个持续的检测时长获取的，可以代表一端时间内手腕的弯曲状态，通过将状态系数k与提前获取的预设阈值[k1,k2]进行比对可以获得手腕更细化的状态，从而更加精确的判断手腕状态。

49、本发明通过第二控制方案可以在判断输液人员处于更加细分静态的情况，合理的控制输液速度，更加安全的进行输液，并且输液的调整量在公式二中能够基于初始值进行获取，从而避免了系统对成年人或者是幼儿的识别过程，降低硬件成本且适用性更高。