【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗辅助器械，具体是一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统。
技术介绍
1、目前在对患者进行治疗时需要人工给药，而人工给药依赖于医护人员不断监测患者的症状和生理参数，例如心率、呼吸频率、血压等。医护人员根据这些信息来手动调整药物的剂量，以维持患者的稳定状态。
2、在人工给药过程中，医护人员的主观判断和临床经验发挥着重要作用，不同医护人员对于药物剂量的多少可能会有不同的判断，这种主观性可能会引发过度或不足的镇静，从而增加了患者的风险；而且医疗机构可能面临医护人员不足的问题，尤其是在夜间或抢救情况下，传统的人工给药需要大量值班护士，这不仅增加了医疗机构的成本，还可能导致治疗效率低下。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本专利技术实施例要解决的技术问题是提供一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，以应对传统方法中存在的主观性、反应延迟、人力不足和数据不足等问题，从而提高治疗的质量、效率和个性化程度，改善患者的康复体验，同时降低医疗成本。这有望在现代医疗实践中发挥重要作用，提高术后病人的照顾质量。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，包括支撑装置、第一主控装置、第二主控装置、泵装置以及通信装置；
4、所述第一主控装置与所述第二主控装置通过信号线连接，所述第一主控装置以及所述第二主控装置与传感器装置通过信号线连接；
5、所述第二主控装置与泵装置连接
6、所述传感器装置植入在病患肢体的束缚带中，所述传感器装置的信号线附着在束缚带上引出并连接到所述第一主控装置；
7、所述泵装置安装在所述支撑装置上部，用于控制注射器的注射深度，通过注射深度的变化控制实际给药量速度；
8、所述通信装置与所述第一主控装置连接，用于进行外界通讯以及在数据出现异常的情况下进行报警；
9、在给药控制系统启动时，第一主控装置从传感器装置获取数据，对数据进行分析处理后，若数据处于正常范围内，第一主控装置控制第二主控装置，进而通过泵装置控制注射器注射药物；若数据出现异常，第一主控装置通过通信装置进行报警，并由第二主控装置控制注射器调节给药量。
10、作为本专利技术进一步的改进方案：所述第二主控装置控制注射器调节给药量的步骤如下：
11、a)设置基准给药量；
12、b)传感器装置数据读取及处理，分析病患的烦躁状态；
13、c)基于病患状态分析的结果，调节给药量：
14、d)检测到异常状态，通过通信装置向中枢计算机进行报警。
15、作为本专利技术进一步的改进方案：所述第一主控装置包括一个用于主控的单片机。
16、作为本专利技术进一步的改进方案：所述支撑装置包括滑槽基底、齿条以及齿轮，
17、所述滑槽基底上部固定设置有两组第一支架，其中一组所述第一支架一侧设置有用于安装所述注射器的底座，所述齿条滑动安装在所述滑槽基底上部，所述齿轮转动设置在两组所述第一支架之间并与所述齿条啮合，所述齿条尾端固定设置有第二支架，所述第二支架上开设有用于安装所述注射器推杆部分的凹槽。
18、作为本专利技术再进一步的改进方案：所述泵装置包括与所述齿轮同轴连接的舵机以及用于带动所述舵机转动的电机。
19、作为本专利技术再进一步的改进方案：所述第二主控装置包括用于控制所述电机启动的电机驱动器。
20、作为本专利技术再进一步的改进方案：所述传感器装置包括加速度传感器。
21、作为本专利技术再进一步的改进方案：所述给药控制系统的运行方法包括如下步骤：
22、第一主控装置读取传感器装置数据，所述数据包括：加速度传感器x、y、z方向上的加速度与角加速度；
23、对加速度传感器读数据进行处理，得到：x、y、z方向上的倾角与角速度；
24、根据所述数据分析患者的肢体姿态，综合一段时间内的变化情况分析其活动状态，所述活动状态包括1-5级的烦躁状态；
25、根据不同级别的烦躁状态，调用控制指令；烦躁状态处在1～4级时将控制指令发送到第二主控装置，第二主控装置依照烦躁状态级别调节给药量；烦躁状态达到5级时，维持原有给药量并通过通信装置向中枢计算机发出报警信息；
26、第二主控装置执行指令，控制电机以完成药物注射。
27、作为本专利技术再进一步的改进方案：所述根据所述数据分析患者的肢体姿态，综合一段时间内的变化情况分析其活动状态的方法如下：
28、当第一主控装置分析传感器读数得到患者的运动状态后，在限定时间内将其分析得到患者的烦躁状态，并在限定时间内之后更新烦躁状态；
29、所述识别烦躁状态的方法为：
30、(1)根据加速度传感器读数，通过下式计算系数f：
31、f为根据加速度传感器获得的六轴加速度计算其在一个周期内的平方均值以此表征病人的烦躁程度，ax、ay、az、ωx、ωy、ωz越大，则f越大；
32、
33、
34、f＝f1*f2
35、其中n为一个状态更新更新周期内传感器的取样次数，ax、ay、az为加速度传感器三个轴方向上的加速度，ωx、ωy、ωz为加速度传感器绕三个轴方向上的角速度，a为基准系数，主要取决于患者的体重，身高和年龄，a与患者的身高h成正比，与患者的体重w成反比，年龄决定了a的基准常数k，具体公式如下：
36、
37、其中k分为三个档次，档次1为小于12岁，k取值为0.3，档次2为大于等于12岁到小于65岁，k取值为0.25，档次3为大于等于65岁，k取值为0.18；
38、(2)通过系数f识别病患烦躁状态；
39、当系数f小于0.25，识别病患处于一级烦躁状态；
40、当系数f处于0.25～0.65之间时，识别病患处于二级烦躁状态；
41、当系数f处于0.65～1.00之间时，识别病患处于三级烦躁状态；
42、当系数f处于1.00～1.60之间时，识别病患处于四级烦躁状态；
43、当系数f大于1.60，识别病患处于五级烦躁状态；
44、(3)根据病患烦躁状态计算给药速度；
45、第一速度为：v＝v0，此时单位时间给药量为πr2v0；
46、第二速度为：v＝v1，此时单位时间给药量为πr2v1；
47、第一速度为：v＝v2，此时单位时间给药量为πr2v2；
48、第一速度为：v＝v3，此时单位时间给药量为πr2v3；
49、第一速度为：v＝v4，此时单位时间给药量为πr2v4；
50、vn的计算公式为：其中p为增量系数，p的计算方式为其中c为药浓度，a为基准系数，且初始时刻设l为长度，可以人为选择，默认为0.15m，r为注射器半径，可以人为选择，默认为0本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，其特征在于，包括支撑装置、第一主控装置、第二主控装置、泵装置以及通信装置；
2.根据权利要求1所述的一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，其特征在于，所述第二主控装置控制注射器调节给药量的步骤如下：
3.根据权利要求1所述的一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，其特征在于，所述第一主控装置包括一个用于主控的单片机。
4.根据权利要求1所述的一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，其特征在于，所述支撑装置包括滑槽基底、齿条以及齿轮，
5.根据权利要求4所述的一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，其特征在于，所述泵装置包括与所述齿轮同轴连接的舵机以及用于带动所述舵机转动的电机。
6.根据权利要求4所述的一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，其特征在于，所述第二主控装置包括用于控制所述电机启动的电机驱动器。
7.根据权利要求1所述的一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，其特征在于，所述传感器装置包括加速度传感器。
8.根据权利要求7所述的一种患者烦躁
9.根据权利要求8所述的一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，其特征在于，所述根据所述数据分析患者的肢体姿态，综合一段时间内的变化情况分析其活动状态的方法如下：
10.根据权利要求9所述的一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，其特征在于，包括支撑装置、第一主控装置、第二主控装置、泵装置以及通信装置；
2.根据权利要求1所述的一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，其特征在于，所述第二主控装置控制注射器调节给药量的步骤如下：
3.根据权利要求1所述的一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，其特征在于，所述第一主控装置包括一个用于主控的单片机。
4.根据权利要求1所述的一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，其特征在于，所述支撑装置包括滑槽基底、齿条以及齿轮，
5.根据权利要求4所述的一种患者烦躁状态检测与智能给药控制系统，其特征在于，所述泵装置包括与所述齿轮同轴连接的舵机以及用于带动所述舵机转动的...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚嵩，杜煜诚，王子阳，吴晨旭，王子源，李海健，
申请(专利权)人：华中科技大学同济医学院附属同济医院，
类型：发明
国别省市：
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