一种基于呼吸肌电信号智能分析的痰液淤积报警系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于呼吸肌电信号智能分析的痰液淤积报警系统，该系统包括：按钮组件、肌电信号传感器组件、控制器、显示器和警报器。相比于现有的根据机械通气的气流压力、流量以及痰鸣声普来判断痰液淤积程度的判断方式，本发明专利技术中通过肌电信号传感器组件直接检测病人呼吸肌电信号的方式检测精度更高，同时显示器可在线显示病人呼吸状态及痰液淤积度信息，为医护人员提供准确全面的病人呼吸状态信息，在病人痰液淤积度超标时发出警报提示医护人员为病人吸痰，实现了设置参数、显示数据、在线检测以及警报提示等多种功能，为医护人员及时采取措施为病人除痰提供更高的参考价值。

An alarm system for sputum deposition based on intelligent analysis of respiratory muscle electrical signals

The invention relates to a sputum deposition alarm system based on intelligent analysis of respiratory muscle signal, which includes button components, EMG signal sensor components, controllers, displays and alarm devices. Compared to the existing method of judging the level of phlegm deposition according to the pressure, flow and phlegm sound of mechanical ventilation, the method of direct detection of the patient's respiratory myoelectric signal through the EMG sensor component is more accurate, and the display can display the patient's breathing state and phlegm deposition on the line. In order to provide medical staff with accurate and comprehensive information on the patient's breathing state, it alerts the medical and nursing staff to suck the sputum for the patients when the patient's sputum is over the standard, realizing the functions of setting parameters, displaying data, on-line testing and warning hints, and providing timely measures for the medical and nursing staff to provide the patients with phlegm removal. Higher reference value.

【技术实现步骤摘要】
一种基于呼吸肌电信号智能分析的痰液淤积报警系统
本专利技术涉及医疗器械
，具体涉及一种基于呼吸肌电信号智能分析的痰液淤积报警系统。
技术介绍
机械通气是临床抢救和治疗呼吸衰竭病人的重要手段，广泛应用于各种临床科室的急救和重症监护病房中。但是，机械通气时建立的人工气道，不仅会刺激呼吸道腺体的分泌、抑制纤毛运动、促进痰液在呼吸道内的淤积，而且也会造成机械通气病人的“会厌”失去生理功能，不能形成咳嗽前的气道高压，无法通过咳嗽排出痰液。痰液淤积在气道内，会使气道阻力增高，导致通气不足，造成呼吸功能障碍，加重病人的缺氧和二氧化碳潴留，严重者会因痰痂堵塞气道而危及生命；另外，痰液堵塞气道，细菌容易繁殖，从而导致病人发生或加重肺部感染。为了维持病人呼吸道清洁通畅，预防呼吸系统感染，避免呼吸道损伤，必须及时感知机械通气过程中病人呼吸道内痰液的预期情况，传统的方法是通过医护人员观察到病人喉头部有痰鸣音，气道压力较高，脉率血氧饱和度较低时采用人工操作进行吸痰，这样需要医护人员不断听诊病人痰液的淤积程度，耗费人力的同时还不能实时监测病人痰液的淤积情况。由此可见，如何实现实时监测病人痰液的淤积情况，为医护人员及时采取措施为病人除痰提供参考，并能减少医护人员听诊病人痰液淤积程度的频率成为现在医疗护理领域的技术人员在为病人进行机械通气过程中亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可实时监测病人痰液的淤积情况的呼吸肌电信号智能分析的痰液淤积报警系统。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于呼吸肌电信号智能分析的痰液淤积报警系统，包括：按钮组件、肌电信号传感器组件、控制器、显示器和警报器，按钮组件与控制器的第一输入端连接，按钮组件用于设置系统的相关参数；肌电信号传感器组件与控制器的第二输入端连接，肌电信号传感器组件用于检测呼吸肌电信号，控制器用于获取呼吸肌电信号的相关信息；控制器的第一输出端与显示器连接，显示器用于显示呼吸肌电信号的相关信息；控制器的第二输出端与警报器连接。本专利技术的有益效果是：通过肌电信号传感器组件实时检测病人的呼吸肌电信号，相比于现有的根据机械通气的气流压力、流量以及痰鸣声普来判断痰液淤积程度的判断方式，本专利技术中通过肌电信号传感器组件直接检测病人呼吸肌电信号的方式检测精度更高，同时显示器可在线显示病人呼吸状态及痰液淤积度信息，为医护人员提供准确全面的病人呼吸状态信息，在病人痰液淤积度超标时发出警报提示医护人员为病人吸痰，实现了设置参数、显示数据、在线检测以及警报提示等多种功能，为医护人员及时采取措施为病人除痰提供更高的参考价值。在上述方案的基础上，对本专利技术的系统做具体说明。肌电信号传感器组件用于检测呼吸肌电信号，并将检测到的呼吸肌电信号发送给控制器。控制器接收到肌电信号传感器组件发送来的呼吸肌电信号后，获取呼吸肌电信号的相关信息，并基于呼吸肌电信号，采用智能算法提取出表征痰液淤积程度的参数，通过计算量化表征痰液淤积程度的参数，得到痰液淤积度信息，控制器将痰液淤积度信息和呼吸肌电信号的相关信息发送给显示器。显示器用于接收并显示控制器发送的痰液淤积度信息和呼吸肌电信号的相关信息。按钮组件还用于设置痰液淤积报警阈值，控制器还用于将当前痰液淤积度与按钮组件设定的痰液淤积报警阈值进行比较，在当前痰液淤积度达到痰液淤积报警阈值时发送预警信号给警报器。警报器用于接收控制器发送的预警信号，并在接收到预警信号后发出报警信息。进一步，肌电信号传感器组件包括多个用于采集呼吸机电信号的肌电信号传感器。多个肌电信号传感器放置于病人呼吸肌的不同位置，并同时采集病人呼吸肌电信号信息，可以实现采集到的信号全面准确的效果。进一步，显示器还用于显示按钮组件设置的系统的相关参数。显示器可以显示多种数据，方便医护人员更全面的获悉病人信息。更进一步，按钮组件设置系统的相关参数包括病人信息、启动、暂停、关闭、学习状态和监测状态。按钮组件可设置多种系统参数，这样方便用户按照实际需求自定义系统相关参数，实现了系统的人性化设置。更进一步，显示器显示的呼吸肌电信号的相关信息包括呼吸肌电信号的电位幅度、呼吸肌电信号的频率。通过显示器在线显示呼吸肌电信号的电位幅度及频率等相关信息，方便医护人员准确全面的获悉病人的呼吸状态。更进一步，痰液淤积报警阈值根据病人的肺部感染程度、呼吸系统状况和病情状态设定。方便用户根据病人的实际病情状况设置痰液淤积报警阈值，使系统的预警功能更加贴合病人的病情状况。附图说明图1为本专利技术一种基于呼吸肌电信号智能分析的痰液淤积报警系统的硬件结构图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、按钮组件，2、肌电信号传感器组件，3、控制器，4、显示器，5、警报器。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，为本专利技术一种基于呼吸肌电信号智能分析的痰液淤积报警系统的硬件结构图，参见附图，基于呼吸肌电信号智能分析的痰液淤积报警系统包括：按钮组件1、肌电信号传感器组件2、控制器3、显示器4和警报器5，所述按钮组件1与控制器3的第一输入端连接，按钮组件1用于设置系统的相关参数；肌电信号传感器组件2与控制器3的第二输入端连接，肌电信号传感器组件2用于检测呼吸肌电信号，控制器3用于获取呼吸肌电信号的相关信息；控制器3的第一输出端与显示器4连接，显示器4用于显示呼吸肌电信号的相关信息；控制器3的第二输出端与警报器5连接。下面对系统的各个结构做详细的描述。其中，肌电信号传感器组件2，用于检测呼吸肌电信号，并将检测到的呼吸肌电信号发送给控制器3。控制器3，用于接收肌电信号传感器组件2发送来的呼吸肌电信号，并基于呼吸肌电信号采用智能算法提取出表征痰液淤积程度的参数，通过计算量化表征痰液淤积程度的参数，得到痰液淤积度信息，控制器3将痰液淤积度信息和呼吸肌电信号的相关信息发送给显示器4。控制器3采用的智能算法可以是神经网络、模糊算法、专家等算法。显示器4，用于接收并显示控制器3发送的痰液淤积度信息和呼吸肌电信号的相关信息。按钮组件1还用于设置痰液淤积报警阈值，控制器3还用于将当前痰液淤积度与按钮组件1设定的痰液淤积报警阈值进行比较，在当前痰液淤积度达到痰液淤积报警阈值时发送预警信号给警报器5。警报器5，用于接收控制器3发送的预警信号，并在接收到预警信号后发出报警信息。具体地，肌电信号传感器组件2包括多个用于采集呼吸机电信号的肌电信号传感器。肌电信号传感器组件2还包括与肌电信号传感器连接的相关附件，如滤波器、前置放大器等，对采集到的未经处理的呼吸肌电信号做去干扰和初步放大处理。具体地，显示器4还用于显示按钮组件1设置的系统的相关参数。显示器4可以显示多种数据，方便医护人员更全面的获悉病人信息。具体地，按钮组件1设置系统的相关参数包括病人信息、启动、暂停、关闭、学习状态和监测状态。按钮组件1可设置多种系统参数，这样方便用户按照实际需求自定义系统相关参数，实现了系统的人性化设置。具体地，显示器4显示的呼吸肌电信号的相关信息包括呼吸肌电信号的电位幅度、呼吸肌电信号的频率。通过显示器4在线显示呼吸肌电信号的电位幅度及频率等相关信息，方便医护人员准确全面的获悉病人的呼吸状态。更具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于呼吸肌电信号智能分析的痰液淤积报警系统，其特征在于，包括：按钮组件(1)、肌电信号传感器组件(2)、控制器(3)、显示器(4)和警报器(5)，所述按钮组件(1)与所述控制器(3)的第一输入端连接，所述按钮组件(1)用于设置系统的相关参数；所述肌电信号传感器组件(2)与所述控制器(3)的第二输入端连接，所述肌电信号传感器组件(2)用于检测呼吸肌电信号，所述控制器(3)用于获取呼吸肌电信号的相关信息；所述控制器(3)的第一输出端与所述显示器(4)连接，所述显示器(4)用于显示呼吸肌电信号的相关信息；所述控制器(3)的第二输出端与所述警报器(5)连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于呼吸肌电信号智能分析的痰液淤积报警系统，其特征在于，包括：按钮组件(1)、肌电信号传感器组件(2)、控制器(3)、显示器(4)和警报器(5)，所述按钮组件(1)与所述控制器(3)的第一输入端连接，所述按钮组件(1)用于设置系统的相关参数；所述肌电信号传感器组件(2)与所述控制器(3)的第二输入端连接，所述肌电信号传感器组件(2)用于检测呼吸肌电信号，所述控制器(3)用于获取呼吸肌电信号的相关信息；所述控制器(3)的第一输出端与所述显示器(4)连接，所述显示器(4)用于显示呼吸肌电信号的相关信息；所述控制器(3)的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：石岩，王一轩，孟飞，蔡茂林，许未晴，沈东凯，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11