一种核心体温时空演化感知系统

文档序号:31694919发布日期:2022-10-01 04:45阅读:101来源:国知局

1.本发明属于核心体温监测技术领域,特别涉及一种核心体温时空演化感知系统。


背景技术:

2.体温、心率、血压是人体和动物生命体征最重要的三个参数,体温是人体新陈代谢的反应,当异常时,表示疾病来临。在医学领域,心、肺、内脏、脑温度成为人体核心体温,仅承认血液温度、膀胱温度、肛门温度、鼓膜温度是人体可以测量到的可信的核心体温,核心体温是医生精准分析人体病理和健康的重要指标。
3.高温、高寒等恶劣环境下工作和训练人员的生理状况容易出现问题,需要时刻进行监测,而监测的重要指标就是核心体温,通过核心体温的变化能够简单、快速地对生理异常情况进行判断和预警,而目前并没有能够实现这一功能的监测系统。


技术实现要素:

4.为解决上述问题,本发明的首要目的在于提供一种核心体温时空演化感知系统,能够实时连续动态地监测高温、高寒等恶劣环境下工作和训练人员的体核温度,判断和预警中暑、热射病、低温等生理异常情况;
5.本发明的另一个目的在于提供一种核心体温时空演化感知系统,能够依据耳口和耳道的测量温度计算出人体的肛温,真实反映出人体的核心温度。
6.为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
7.本发明提供一种核心体温时空演化感知系统,包括有硬件系统和软件系统,所述硬件系统包括有耳温计、中继器、云服务器、智能终端,所述耳温计、中继器、云服务器、智能终端依次通过无线通讯网络连接。所述软件系统包括有嵌入式采集模块、中继器传输模块、数据库、核心体温临床分析处理模块、系统管理模块、前端app人机应用模块,所述软件系统包括有嵌入式采集模块、中继器传输模块、数据库、核心体温临床分析处理模块、系统管理模块、前端 app人机应用模块依次交互。且所述嵌入式采集模块搭载在耳温计上,所述中继器传输模块搭载在中继器上,所述数据库搭载在云服务器上,所述核心体温临床分析处理模块、系统管理模块、前端app人机应用模块搭载在智能终端上。在本技术中,耳温计佩戴在人体耳朵内,连续测量和记录人体耳口和耳道的温度,通过嵌入式采集模块将数据无线传输至中继器,中继器通过中继器传输模块将数据上传到后台云服务器的数据库,手机等智能终端实时接收从云服务器传输过来的温度数据,然后通过核心体温临床分析处理模块进行分析处理形成图表,并通过系统管理模块进行管理,前端app人机应用模块进行前端展示。实现人体温度动态连续记录、跟踪、分析、警报等智能系统功能。
8.进一步地,所述耳温计内设置有植入式柔性耳鼓膜温度传感器,能够测量人体或动物耳道和耳口的温度。耳温计能够固定在耳郭上,运动状态时也不会脱落,可在人体自由活动状态下连续测量和记录核心体温。
9.进一步地,所述中继器包括有手环中继器和移动中继器。
10.进一步地,所述核心体温临床分析处理模块包括有智能ai算法模块,所述系统管理模块包括有生理特征管理模块,所述智能ai算法模块与生理特征管理模块交互。智能ai算法模块能够根据人体的生理特征对温度数据进行分析和处理,处理完成后形成温度数据图表,根据生理特征进行分析,判断是否存在生理特征异常,展示在生理特征管理模块。生理特征包括有基础体温、发烧、中暑、产卵、怀孕、分娩、睡眠、热射病、低体温症、新陈代谢率、体能分析。实时连续动态地监测高温高寒恶劣环境下工作和训练人员的体核温度,判断和预警中暑、热射病、低温等生理异常情况等情况。
11.进一步地,所述无线通讯网络包括有ble低功耗蓝牙、wifi、5g、nb-iot、北斗。
12.进一步地,所述嵌入式采集模块能够通过温度补偿算法根据采集的温度获取核心体温。所述温度补偿算法为:tg=kg xte+c。其中,
13.c为温度补偿值。其通过c=kh xtc来计算;
14.tg为肛温,是体现人体的核心体温的指标之一;
15.te为体温计耳道测量值,是耳温计对耳道温度(鼓膜温度)的实际测量值,它会受到环境等因素的影响,需要算法补偿获得真实的核心体温tg;
16.tc为体温计耳口温度值,是耳温计对耳口处的环境温度的实际测量值。植入式柔性耳鼓膜温度传感器设置有多个传感器,能够同时测量耳道温度和耳口温度。
17.kg为肛温系数kg,其取值为1.02;
18.kh为环境温度系数,人体在不同的温带环温系数kh不同,其中,低温带 20℃~5℃:kh为0.1,常温带6℃到30℃:kh为0.05,高温带33℃到50℃: kh为0。
19.通过该温度补偿算法能够依据耳口和耳道测量的温度数据计算出人体的核心温度。
20.本发明的优势在于,相比于现有技术:
21.首先,本核心体温时空演化感知系统,能够实时连续动态地监测高温、高寒等恶劣环境下工作和训练人员的体核温度,判断和预警中暑、热射病、低温等生理异常情况,非常适用于军事及运动员训练、疫病防控隔离人员、医院病人监护、疗养院等场景;
22.其次,本核心体温时空演化感知系统通过设置温度补偿算法,能够依据耳口和耳道的测量温度计算出人体的肛温,真实反映出人体的核心温度。
具体实施方式
23.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
24.为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
25.本实施例提供一种核心体温时空演化感知系统,包括有硬件系统和软件系统,硬件系统包括有耳温计、中继器、云服务器、智能终端,耳温计、中继器、云服务器、智能终端依次通过无线通讯网络连接。软件系统包括有嵌入式采集模块、中继器传输模块、数据库、核心体温临床分析处理模块、系统管理模块、前端app人机应用模块,软件系统包括有嵌入式采集模块、中继器传输模块、数据库、核心体温临床分析处理模块、系统管理模块、前端app人机应用模块依次交互。且嵌入式采集模块搭载在耳温计中的芯片中,中继器传输模块搭
载在中继器上,数据库搭载在云服务器上,核心体温临床分析处理模块、系统管理模块、前端app人机应用模块搭载在智能终端上。
26.进一步地,中继器包括有手环中继器和移动中继器。
27.进一步地,核心体温临床分析处理模块包括有智能ai算法模块,系统管理模块包括有生理特征管理模块,智能ai算法模块与生理特征管理模块交互。智能ai算法模块能够根据人体的生理特征对温度数据进行分析和处理,处理完成后形成温度数据图表,根据生理特征进行分析,判断是否存在生理特征异常,展示在生理特征管理模块。生理特征包括有基础体温、发烧、中暑、产卵、怀孕、分娩、睡眠、热射病、低体温症、新陈代谢率、体能分析。实时连续动态地监测高温高寒恶劣环境下工作和训练人员的体核温度,判断和预警中暑、热射病、低温等生理异常情况等情况。
28.其中,各个生理特征通过核心温度体现的方式为:
29.基础体温tj:每日凌晨3:00至6:00,起床前的最低体温。
30.·
日平均体温tp:每日24小时体温记录值的平均数,记录间隔10分钟。
31.·
波动值bwt:日最高体温tmax-日最低体温tmin。
32.·
发热fbt:低热37.6~38.0℃、中热38.1℃~39.0℃、高热39.1~41.0℃。
33.·
低体温症lbt:体温≤35.0℃,间隔时间≥1h。
34.·
免疫力imu:积分间隔10分,(日体温测量值te与基础体温tj差值的连续积分值)/(tp/37)。
35.·
中暑hse:环境≥33℃、体温≥38℃、间隔时间≥1h;体温调节正常,但机体散热与产热衡。
36.·
热射病thp:环境≥35℃、体温≥40℃、间隔时间≥1h;表示高温高湿下,体温调节功能失调。
37.·
排卵日lay:本月最低基础体温日期,经过14天缓慢上升,突然跳跃上升的日期,见排卵曲线。
38.·
怀孕期prg:排卵交配日后,基础体温持续上升16天不下降,表示已怀孕,见怀孕曲线。
39.·
分娩日dlv:从排卵日起,推后第260天开始为分娩期,分娩时刻可查看分娩期周体温曲线。
40.进一步地,无线通讯网络包括有ble低功耗蓝牙、wifi、5g、nb-iot、北斗。
41.本实施例中,感知系统的工作过程为:
42.1、耳温计佩戴在人体耳朵内,以10s为间隔,连续测量和记录人体耳口和耳道的温度;
43.2、耳温计中搭载的嵌入式采集模块,采集耳温计测量的耳口和耳道的温度数据,并通过温度补偿算法进行计算,计算出核心温度;
44.3、嵌入式采集模块将计算出核心温度数据无线传输至中继器;
45.4、中继器通过中继器传输模块将数据上传到后台的云服务器的数据库;
46.5、手机等智能终端实时接收从云服务器传输过来的温度数据,然后通过核心体温临床分析处理模块中的智能ai算法模块进行处理形成温度曲线图表,并通过系统管理模块中的生理特征管理模块中进行生理特征分析管理,判断是否存在生理特征异常,将异常情
况展示前端app人机应用模块。进而实现人体温度动态连续记录、跟踪、分析、警报等智能系统功能。
47.进一步地,耳温计内设置有植入式柔性耳鼓膜温度传感器,能够测量人体或动物耳道和耳口的温度。耳温计能够固定在耳郭上,运动状态时也不会脱落,可在人体自由活动状态下连续测量和记录核心体温。
48.进一步地,嵌入式采集模块能够通过温度补偿算法根据采集的温度获取核心体温。温度补偿算法为:tg=kg x te+c。其中,
49.c为温度补偿值。其通过c=kh xtc来计算;
50.tg为肛温,是体现人体的核心体温的指标之一;
51.te为体温计耳道测量值,是耳温计对耳道温度(鼓膜温度)的实际测量值,它会受到环境等因素的影响,需要算法补偿获得真实的核心体温tg;
52.tc为体温计耳口温度值,是耳温计对耳口处的环境温度的实际测量值。植入式柔性耳鼓膜温度传感器设置有多个传感器,能够同时测量耳道温度和耳口温度;
53.kg为肛温系数kg,其取值为1.02;
54.kh为环境温度系数,人体在不同的温带环温系数kh不同,其中,低温带-20℃~5℃:kh为0.1,常温带6℃到30℃:kh为0.05,高温带33℃到50℃: kh为0。
55.例如,在6℃到20℃的常温带时,测量的体温计耳道测量值te为37.1℃,测量的体温计耳口温度值tc为18.5℃,通过公式计算出核心体温tg=1.02x 37.1+18.5x 0.05=38.767℃。
56.以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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