基于远程控制的神经内科护理中的信息采集系统及方法技术方案

本发明专利技术属于医疗技术领域，公开了一种基于远程控制的神经内科护理中的信息采集系统及采集方法，采集系统包括：脑神经电信号采集模块、信号处理模块、中央控制模块、无线通信模块、云服务器、康复评定模块、数据存储模块、显示模块。本发明专利技术通过无线通信模块连接云服务器，可以集中大数据计算资源对采集的神经数据进行处理，大大提高神经信息数据处理速度，及时为用户神经疾病进行护理治疗；同时本发明专利技术通过康复评定模块采集后用户EEG信号并对其α节律进行样本熵特征提取，通过此特征对用户神经系统康复状况做出评定，为康复的干预治疗方案制定提供参考依据，有助于加速用户康复进程，提高其生存质量。

【技术实现步骤摘要】
基于远程控制的神经内科护理中的信息采集系统及方法
本专利技术属于医疗
，尤其涉及一种基于远程控制的神经内科护理中的信息采集系统及方法。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：神经(Nerve)是由聚集成束的神经纤维所构成，而神经纤维本身构造是由神经元的轴突外被神经胶质细胞所形成的髓鞘包覆；其中许多神经纤维聚集成束，外面包着由结缔组成的膜，就成为一条神经。神经系统主要由三大系统组成，即中枢神经系统、脑神经、脊神经。各系统之间以中枢神经系统为中心，分工协同，共同实现心理功能。神经是由神经元构成的系统，即神经系统。其中神经元就是神经这个系统基本的功能结构单位。然而，现有神经内科护理中的采集的信息处理速度慢，影响对用户神经疾病进行及时护理及治疗；同时现有对神经用户康复治疗效果差，进程慢。综上所述，现有技术存在的问题是：现有神经内科护理中的采集的信息处理速度慢，影响对用户神经疾病进行及时护理及治疗；同时现有对神经用户康复治疗效果差，进程慢。现有的脑电信号数据具体位置定位方法定位误差大、算法稳定性差。造成获得数据不准确，不能为合理治疗提供数据依据。现有的脑电信号数据具体位置定位处理能力差，精度较低，不够直观，过程复杂，对脑电信号数据具体位置定位判断中，对操作人员要求较高的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于远程控制的神经内科护理中的信息采集系统及方法。本专利技术是这样实现的，一种基于远程控制的神经内科护理中的信息采集方法，所述基于远程控制的神经内科护理中的信息采集方法包括：采集静息状态下的脑神经电信号；对采集的脑神经电信号数据进行预处理；在预处理中，脑神经电信号数据具体位置待定位节点O通信范围内的锚节点坐标为Aixi,yi，其中i＝0,1,…,nn≥4；脑神经电信号数据具体位置待定位节点对接收信号rt进行采样得到采样信号rn，其中，n＝0,1,…,N-1，N表示OFDM符号包含的子载波个数，同时记录所接收到的信号的发送节点为Ai(xi,yi)；根据采样信号rn，计算互相关值E；根据对数距离路径损耗模型，如下公式计算待定位节点与锚节点Ai之间的距离：Prd′i＝Prd0-10·γlgd′i+Xσ；其中，Prd′i表示距离发送端距离为d′i时获取的互相关值，Prd0表示距离发送端d0＝1米处获取的互相关值，γ表示路径损耗因子，lg·表示底为10的对数运算，Xσ服从均值为0、标准差为σ的高斯分布；利用上式计算出各个锚节点与待定位节点O之间的距离分别为di′，对应的锚节点的坐标分别为Aixi,yi，其中i＝0,1,2,…,n；根据自适应距离修正算法，估计出待定位节点的坐标Ox,y；通过云服务器集中大数据计算资源对采集的脑神经电信号数据进行处理；利用傅里叶逆变换，将频域测得的散射参数变换到时域，得到时域冲击响应，反射参数对应时域反射响应，传输参数对应时域传输响应；根据反射响应和传输响应中前两个脉冲在时间轴上的位置，分别构造四个时域选通函数；利用选通函数，对时域的反射响应和传输响应进行选通，分别提取出反射响应和传输响应中的前两个脉冲；将时域选通后的时域脉冲分别通过傅里叶变换，得到频域选通数据；频域选通数据中包含了被测电路的信息，利用得到的信息，根据公式构造补偿因子Fcf(i)；利用下面的公式，构造补偿因子Fcf(i)：i＝1,2…；G1(i)～G4(i)是在上步中得到的频域选通数据；R(i)是比率因子；Fcf(i)补偿因子；利用下面的遮蔽补偿公式，得到没有遮蔽误差的反射参数FS11(i)和传输参数FS21(i)：i＝1,2…；根据采集的脑神经电信号对用户神经康复进行分析；对采集的脑神经电信号数据进行存储；并显示采集的神经电信号数据及分析结果。进一步，根据采样信号rn，计算互相关值E，具体方法包括：步骤一，构建由连续m个OFDM符号中相同采样位置上长度为l连续采样序列所组成的相关窗，则与该相关窗对应的对数似然函数Λτ表示为：步骤二，将相关窗滑动N+L个采样点长度，获取对数似然函数Λτ的最大值，该值所对应的采样时刻即为OFDM符号的起始位置其中，表示函数取得最大值时自变量τ的取值，Λτ表示对数似然函数，m表示连续的OFDM符号的数目，l表示相同采样位置上连续采样序列的长度，rn表示采样信号，N表示OFDM符号包含的子载波个数，L表示OFDM符号中循环前缀部分采样点的数目，|·|是求模运算符；步骤三，根据OFDM符号的起始位置计算互相关值E：根据自适应距离修正算法，估计出待定位节点的坐标Ox,y；具体包括：第一步，选定差分修正点，确定定位交点坐标和复数定位交点，计算定位交点间距离；从d′i(i＝0,1,2,…,n)中选择距离值最小的锚节点A0为差分修正点，再从剩余的距离值中取出3个最小的距离值，假设这3个为距离值分别d′1、d′2和d′3，对应的锚节点坐标分别为A1x1,y1、A2x2,y2和A3x3,y3，分别以锚节点Aixi,yi为圆心，d′i为半径作三个定位圆i，其中i＝1,2,3，三个定位圆的相交情况共有6种，两个圆之间存在两个交点，这两个交点为两个相等的实数交点，或两个不相等的实数交点，或两个复数交点；从两个定位圆的两个交点中，选择与第三定位圆圆心坐标的距离较小的那个交点作为定位交点，以参与待定位节点的定位；由3个定位圆确定三个定位交点及复数定位交点的个数m′，由定位圆2和定位圆3确定的定位交点坐标为A′x′1,y′1、由定位圆1和定位圆3确定的定位交点的坐标为B′x′2,y′2，由定位圆1和定位圆2确定的定位交点的坐标为C′x′3,y′3，定位交点A′与B′、B′与C′、A′与C′的距离分别为d12、d23、d13：第二步，设置阈值T，个体差异系数修正系数ω，参数λ(λ＞0)；第三步，根据三个定位交点之间的距离d12、d23和d13的大小，判断是否需要对d′1、d′2、d′3进行修正，若d12＜T、d23＜T、d13＜T，则无需对d′1、d′2、d′3进行修正，执行第五步，否则，需要对d′1、d′2、d′3进行修正，执行第四步；第四步，调节三个测量距离的方向修正因子λ1、λ2和λ3，根据如下自适应距离修正公式修正d′1、d′2、d′3，得到修正距离为d1、d2、d3：其中，di表示待定位节点与锚节点Ai之间的修正距离，d0i表示差分修正点A0与锚节点Ai之间的实际距离，d′0i表示差分修正点A0与锚节点Ai之间的测量距离，ω表示个体差异系数修正系数，λi表示方向修正因子，exp·表示指数函数；根据修正后的距离d1、d2、d3，重新求解修正后的三个定位交点间的距离d12、d23、d13，返回第三步；第五步，根据如下公式，计算出待定位节点的定位坐标Ox0,y0：其中，α1、α2、α3分别表示x′1、x′2、x′3的权重，β1、β2、β3分别表示y′1、y′2、y′3的权重。进一步，通过云服务器集中大数据计算资源对采集的脑神经电信号数据进行处理中，利用傅里叶逆变换前，需进行：首先根据需要设置矢量网络分析仪的测量参数，得到被测网络整体的散射参数，包括反射参数和传输参数；其次对散射参数进行预处理，对数据序列进行补零，进行快速傅里叶变换；根据傅里叶逆变换后时域脉冲的分布情况和分辨率的要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于远程控制的神经内科护理中的信息采集方法，其特征在于，所述基于远程控制的神经内科护理中的信息采集方法包括：采集静息状态下的脑神经电信号；对采集的脑神经电信号数据进行预处理；在预处理中，脑神经电信号数据具体位置待定位节点O通信范围内的锚节点坐标为Ai xi,yi，其中i＝0,1,…,n n≥4；脑神经电信号数据具体位置待定位节点对接收信号r t进行采样得到采样信号r n，其中，n＝0,1,…,N‑1，N表示OFDM符号包含的子载波个数，同时记录所接收到的信号的发送节点为Ai(xi,yi)；根据采样信号r n，计算互相关值E；根据对数距离路径损耗模型，如下公式计算待定位节点与锚节点Ai之间的距离：Pr d′i＝Pr d0‑10·γlg d′i+Xσ；其中，Pr d′i表示距离发送端距离为d′i时获取的互相关值，Pr d0表示距离发送端d0＝1米处获取的互相关值，γ表示路径损耗因子，lg·表示底为10的对数运算，Xσ服从均值为0、标准差为σ的高斯分布；利用上式计算出各个锚节点与待定位节点O之间的距离分别为d′i，对应的锚节点的坐标分别为Ai xi,yi，其中i＝0,1,2,…,n；根据自适应距离修正算法，估计出待定位节点的坐标O x,y；通过云服务器集中大数据计算资源对采集的脑神经电信号数据进行处理；利用傅里叶逆变换，将频域测得的散射参数变换到时域，得到时域冲击响应，反射参数对应时域反射响应，传输参数对应时域传输响应；根据反射响应和传输响应中前两个脉冲在时间轴上的位置，分别构造四个时域选通函数；利用选通函数，对时域的反射响应和传输响应进行选通，分别提取出反射响应和传输响应中的前两个脉冲；将时域选通后的时域脉冲分别通过傅里叶变换，得到频域选通数据；频域选通数据中包含了被测电路的信息，利用得到的信息，根据公式构造补偿因子Fcf(i)；利用下面的公式，构造补偿因子Fcf(i)：...

【技术特征摘要】
1.一种基于远程控制的神经内科护理中的信息采集方法，其特征在于，所述基于远程控制的神经内科护理中的信息采集方法包括：采集静息状态下的脑神经电信号；对采集的脑神经电信号数据进行预处理；在预处理中，脑神经电信号数据具体位置待定位节点O通信范围内的锚节点坐标为Aixi,yi，其中i＝0,1,…,nn≥4；脑神经电信号数据具体位置待定位节点对接收信号rt进行采样得到采样信号rn，其中，n＝0,1,…,N-1，N表示OFDM符号包含的子载波个数，同时记录所接收到的信号的发送节点为Ai(xi,yi)；根据采样信号rn，计算互相关值E；根据对数距离路径损耗模型，如下公式计算待定位节点与锚节点Ai之间的距离：Prd′i＝Prd0-10·γlgd′i+Xσ；其中，Prd′i表示距离发送端距离为d′i时获取的互相关值，Prd0表示距离发送端d0＝1米处获取的互相关值，γ表示路径损耗因子，lg·表示底为10的对数运算，Xσ服从均值为0、标准差为σ的高斯分布；利用上式计算出各个锚节点与待定位节点O之间的距离分别为d′i，对应的锚节点的坐标分别为Aixi,yi，其中i＝0,1,2,…,n；根据自适应距离修正算法，估计出待定位节点的坐标Ox,y；通过云服务器集中大数据计算资源对采集的脑神经电信号数据进行处理；利用傅里叶逆变换，将频域测得的散射参数变换到时域，得到时域冲击响应，反射参数对应时域反射响应，传输参数对应时域传输响应；根据反射响应和传输响应中前两个脉冲在时间轴上的位置，分别构造四个时域选通函数；利用选通函数，对时域的反射响应和传输响应进行选通，分别提取出反射响应和传输响应中的前两个脉冲；将时域选通后的时域脉冲分别通过傅里叶变换，得到频域选通数据；频域选通数据中包含了被测电路的信息，利用得到的信息，根据公式构造补偿因子Fcf(i)；利用下面的公式，构造补偿因子Fcf(i)：i＝1,2…；G1(i)～G4(i)是在上步中得到的频域选通数据；R(i)是比率因子；Fcf(i)补偿因子；利用下面的遮蔽补偿公式，得到没有遮蔽误差的反射参数FS11(i)和传输参数FS21(i)：i＝1,2…；根据采集的脑神经电信号对用户神经康复进行分析；对采集的脑神经电信号数据进行存储；并显示采集的神经电信号数据及分析结果。2.如权利要求1所述的基于远程控制的神经内科护理中的信息采集方法，其特征在于，根据采样信号rn，计算互相关值E，具体方法包括：步骤一，构建由连续m个OFDM符号中相同采样位置上长度为l连续采样序列所组成的相关窗，则与该相关窗对应的对数似然函数表示为：步骤二，将相关窗滑动N+L个采样点长度，获取对数似然函数的最大值，该值所对应的采样时刻即为OFDM符号的起始位置其中，表示函数取得最大值时自变量的取值，表示对数似然函数，m表示连续的OFDM符号的数目，l表示相同采样位置上连续采样序列的长度，rn表示采样信号，N表示OFDM符号包含的子载波个数，L表示OFDM符号中循环前缀部分采样点的数目，|·|是求模运算符；步骤三，根据OFDM符号的起始位置计算互相关值E：根据自适应距离修正算法，估计出待定位节点的坐标Ox,y；具体包括：第一步，选定差分修正点，确定定位交点坐标和复数定位交点，计算定位交点间距离；从d′i(i＝0,1,2,…,n)中选择距离值最小的锚节点A0为差分修正点，再从剩余的距离值中取出3个最小的距离值，假设这3个为距离值分别d′1、d′2和d′3，对应的锚节点坐标分别为A1x1,y1、A2x2,y2和A3x3,y3，分别以锚节点Aixi,yi为圆心，d′i为半径作三个定位圆i，其中i＝1,2,3，三个定位圆的相交情况共有6种，两个圆之间存在两个交点，这两个交点为两个相等的实数交点，或两个不相等的实数交点，或两个复数交点；从两个定位圆的两个交点中，选择与第三定位圆圆心坐标的距离较小的那个交点作为定位交点，以参与待定位节点的定位；由3个定位圆确定三个定位交点及复数定位交点的个数m′，由定位圆2和定位圆3确定的定位交点坐标为A′x′1,y′1、由定位圆1和定位圆3确定的定位交点的坐标为B′x′2,y′2，由定位圆1和定位圆2确定的定位交点的坐标为C′x′3,y′3，定位交点A′与B′、B′与C′、A′与C′的距离分别为d12、d23、d13：第二步，设置阈值T，个体差异系数修正系数ω，参数λ(λ＞0)...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩艳，姜文彬，刘晓敏，刘晓英，卢晓虹，孙红霞，李少玲，谷如婷，邢淑云，盖玉彪，王刚，周海清，
申请(专利权)人：青岛大学附属医院，
类型：发明
国别省市：山东,37