基于LoRa无线通信技术的膀胱功能监护方法技术

本发明专利技术公开了一种基于LoRa无线通信技术的膀胱功能监护方法，上位机和手持移动终端分别与床旁终端设备通过LoRa通信模块进行双向无线数据传输，床旁终端设备正常工作后，输入病人信息并发送至上位机和手持移动终端，上位机和手持移动终端通过LoRa通信模块继续通过床旁终端设备轮流查询病人数据，同时获取多位病人的实时信息，并且在上位机显示界面显示多个病人的膀胱压力曲线图本系统可以通过上位机或手持移动终端轮询的方式，使床旁终端设备连续记录数据并通过LoRa无线通信传输到上位机或手持移动终端，并且在床旁终端设备显示屏上和上位机界面都可以显示出病人膀胱内压的实时曲线图，方便医生了解病人膀胱状态情况和病情发展趋势。病情发展趋势。

【技术实现步骤摘要】
基于LoRa无线通信技术的膀胱功能监护方法


[0001]本专利技术涉及一种膀胱功能监护方法，具体而言，涉及一种基于LoRa无线通信技术的膀胱功能监护方法。

技术介绍

[0002]目前市面上的膀胱扫描仪和膀胱容量测量仪等等，一部分是使用普通压力传感器，一部分使用超声波技术测量，但是都只能测量膀胱体积或者剩余积液容积，并且每次测量都需要重新操作仪器，不能直观的实时监护以及多台同时控制测量，而且只能作为简单的辅助诊疗的仪器，并不具有很强的临床实用性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于LoRa无线通信技术的膀胱功能监护方法，实现了膀胱疾病初步辅助治疗和实时监护，并在膀胱病人日常安全监护上有较大临床应用价值。
[0004]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0005]一种基于LoRa无线通信技术的膀胱功能监护方法，上位机和手持移动终端分别与床旁终端设备通过LoRa通信模块进行双向无线数据传输，床旁终端设备正常工作后，输入病人信息并发送至上位机和手持移动终端，上位机和手持移动终端通过LoRa通信模块继续通过床旁终端设备轮流查询病人数据，同时获取多位病人的实时信息，并且在上位机显示界面显示多个病人的膀胱压力曲线图。
[0006]进一步来看，所述双向无线数据传输包括上位机和手持移动终端通过LoRa通信模块发送指令，所述床旁终端设备根据所述指令返回对应的数据，其中，所述指令包括：
[0007]膀胱内压查询指令，所述床旁终端设备的传感器模块采集膀胱内压信号，经所述床旁终端设备内部进行计算处理后得到膀胱内压数据，所述床旁终端设备返回所述膀胱内压数据；
[0008]查询病人信息指令，所述床旁终端设备返回患者信息数据；以及，
[0009]轮询指令，所述床旁终端设备返回轮询数据。
[0010]进一步来看，所述膀胱内压信号经床旁终端设备内部进行计算处理包括对所述膀胱内压信号进行AD转换和计算处理后得到所述膀胱内压数据。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述计算处理方法包括将所述膀胱内压数据通过转换算法转换为腹腔内压数据。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述床旁终端设备将所述腹腔内压数据通过LoRa通信模块发送到上位机和手持移动终端。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案，还包括预测算法：将所述监测数据通过基于3次方K最近邻(KNN，K
‑
NearestNeighbor)分类算法的小样本回归建模实现膀胱和/或腹腔内压的预测。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述转换算法包括，测量膀胱压力值x，则当前腹腔压力值f(x)由四个函数式表示：
[0015][0016][0017][0018][0019]其中,C为惩罚系数，
[0020]a为拉格朗日乘子，
[0021]ξ
i
和为引入的松弛变量，
[0022]松弛变量根据函数式4选择，函数式4中，P(t)为膀胱压力值，V(t)为腹腔压力值，b、c为常数且b+c＝1，若b≥c则松弛变量为V1(t)
‑
V0(t)，若b＜c则选择松弛变量为V2(t)
‑
V1(t)。
[0023]作为本专利技术的一种优选技术方案，还包括通过时间信息对压力数据进行二次优化，即对于相同的压力值P
i
＝P
j
＝P
k
＝P即，分别别为在第i，j，k时刻采集到的患者膀胱内压值)，处理成P
i
＝P,P
j
＝(j
‑
i)*Δp,P
k
＝(k
‑
i)*Δp，其中Δp为对应不同患者的积液增长速度对应的压力值的变化速度。
[0024]本专利技术的有益效果是：
[0025]1、上位机和手持移动终端与床旁终端设备通过LoRa无线通信模块进行双向无线数据传输。床旁终端设备正常工作之后，开始输入病人信息并发送至上位机和手持移动终端，上位机和手持移动终端通过LoRa无线通信模块继续通过床旁终端轮流查询病人数据的方式，同时获取多位病人的实时信息，并且在上位机电脑显示界面显示多个病人的膀胱压力曲线图。当病人的膀胱压力到达设置的阈值时，床旁终端会自动打开夹管阀进行排尿，并且发送警报信号给上位机和手持移动终端提醒医生或者护士。在排尿之后，床旁终端会监测到腹腔内压值并通过LoRa无线通信模块发送到上位机和手持移动终端。上位机也可以通过记录夹管阀的闭合时间或者分析腹腔内压的数据来判断病人的病情变化。
[0026]2、本专利技术的核心部分是通过LoRa无线通信模块实现单节点对多节点的信息传输和控制。由一台上位机和手持移动终端可以控制和传输数据给多台床旁终端设备。床旁终端设备通过高精度高灵敏度的压力传感器采集到数据之后，通过我们经过对比分析在医院采集的大量数据之后，得到的优化算法公式进行数据优化，并通过LoRa无线通信模块传输给上位机和床旁终端设备显示屏上。在使用中，上位机和手持移动终端可以通过10s(可自定义)轮流查询数据的方式，对所有床旁终端设备进行查询数据和接收指令，例如，上位机
和手持移动终端通过LoRa无线通信模块透传模式，向所有床旁终端设备设备发送“No.1_Querydata”，所有床旁终端设备进行指令解析，然后1号床旁终端设备通过LoRa无线通信模块向上位机和手持移动终端发送算法优化后的数据，如“No.1_dataxxxxxxxx”，其他床旁终端设备等待各自的指令，接收到其他床旁终端设备的专属指令时不会响应。因为LoRa无线通信模块使用的是透传的工作模式，我们可以通过专门的软件配置LoRa无线通信模块的参数，如信道和地址，使只有主机模块，即上位机和手持移动终端可以收到所有床旁终端设备的信号和向所有床旁终端设备发送指令，床旁终端设备发送的数据只有上位机和手持移动终端可以收到，其他床旁终端设备不会收到，以免造成系统混乱。这些都是依赖LoRa无线通信模块和独有的通信协议，也是本系统的特色之一。
[0027]3、膀胱压力
‑
腹腔压力转换方法的关键在于核函数、惩罚系数和松弛变量的选择。从原始数据上看，自然充盈的原始数据是一个非线性的曲线，并且模型最终结果的因素较多。本算法分别针对数据特点选用较宽收敛域的径向基核函数(RBF)和能够拟合多参数约束的多项式核函数分别进行实验。
[0028]4、惩罚系数和松弛变量的选取则依据聚类分析的结果进行优化选择。首先由于不同年龄段患者之间的膀胱容量区别较大，是首要的影响因素。我们先根据年龄划分递进的三组区间，少年、中年和老年。然后对不同区间的患者数据基于统计模型的多参数拟合进行数据的聚类分析。
[0029]5、我们通过拟合后的灌注法数据用作基本约束条件，使得自然充盈采集的压力数据能够对应到灌注法的积液值上，然后在通过时间信息对压力数据进行二次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa无线通信技术的膀胱功能监护方法，其特征在于：上位机和手持移动终端分别与床旁终端设备通过LoRa通信模块进行双向无线数据传输，床旁终端设备正常工作后，输入病人信息并发送至上位机和手持移动终端，上位机和手持移动终端通过LoRa通信模块继续通过床旁终端设备轮流查询病人数据，同时获取多位病人的实时信息，并且在上位机显示界面显示多个病人的膀胱压力曲线图。2.根据权利要求1所述的基于LoRa无线通信技术的膀胱功能监护方法，其特征在于：所述双向无线数据传输包括上位机和手持移动终端通过LoRa通信模块发送指令，所述床旁终端设备根据所述指令返回对应的数据，其中，所述指令包括：膀胱内压查询指令，所述床旁终端设备的传感器模块采集膀胱内压信号，经所述床旁终端设备内部进行计算处理后得到膀胱内压数据，所述床旁终端设备返回所述膀胱内压数据；查询病人信息指令，所述床旁终端设备返回患者信息数据；以及，轮询指令，所述床旁终端设备返回轮询数据。3.根据权利要求1所述的基于LoRa无线通信技术的膀胱功能监护方法，其特征在于：所述床旁终端设备中存储有膀胱内压阈值，所述床旁终端设备将所述膀胱内压数据与所述阈值进行比较，若所述膀胱内压数据大于等于所述阈值，则所述床旁终端设备控制开启夹管阀进行排尿，并发送警报信号至所述上位机和所述手持移动终端。4.根据权利要求2所述的基于LoRa无线通信技术的膀胱功能监护方法，其特征在于：所述膀胱内压信号经床旁终端设备内部进行计算处理包括对所述膀胱内压信号进行AD转换和计算处理后得到所述膀胱内压数据。5.根据权利要求4所述的基于LoRa无线通信技术的膀胱功能监护方法，其特征在于：所述计算处理方法包括将所述膀胱内压数据通过转换算法转换为腹腔内压数据。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁刚，占博，张万路，汤梁峰，刘兆邦，郑健，张寅，
申请(专利权)人：无锡安胱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：