一种放疗患者智能穿戴式健康监测与护理辅助设备的制作方法

本发明属于健康监测领域，尤其涉及一种放疗患者智能穿戴式健康监测与护理辅助设备。

背景技术：

1、传统的健康监测设备如心电图仪、血压计和体温计等通常用于医院环境下，医生和护士通过手动记录和监测病人的生命体征来评估病人的健康状况，存在以下问题：

2、1.不适用于远程监测：患者离开医院后无法持续监测其生命体征，无法及时发现问题。

3、2.数据管理不便：数据需要手动记录，容易出错且不便于管理和分析。

4、3.缺乏智能分析：设备仅能提供基本的监测功能，缺乏对数据的智能分析和预警能力。

5、一些基础的可穿戴设备，如智能手环和智能手表，可以监测心率、步数和睡眠情况，数据通过蓝牙传输到手机应用，存在以下问题：

6、1.功能单一：基础设备的监测参数有限，不能全面监测放疗患者的健康状况。

7、2.缺乏专业性：无法针对放疗患者的特定需求进行监测和护理，缺乏专业性。

8、3.数据处理不足：数据分析能力有限，不能提供精准的健康评估和护理建议。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种放疗患者智能穿戴式健康监测与护理辅助设备。

2、本发明是这样实现的，一种放疗患者智能穿戴式健康监测与护理辅助设备，该设备包括：

3、1)传感器模块，集成多个高精度传感器，包括：

4、心电图传感器(ecg)：用于实时监测患者的心电信号。

5、血氧饱和度传感器(spo2)：用于监测血氧饱和度水平。

6、温度传感器：用于测量患者体温。

7、血压传感器：用于测量血压值。

8、加速度传感器：用于监测患者的活动水平和姿态。

9、2)数据处理模块，与传感器模块连接，配备嵌入式处理器，实时处理和存储传感器数据，其处理原理包括：

10、数据去噪：通过卡尔曼滤波算法对原始数据进行去噪处理，减少信号噪声干扰。

11、数据压缩：采用小波变换算法进行数据压缩，减少数据存储和传输的带宽需求。

12、3)无线通信模块，与数据处理模块连接，支持蓝牙和wifi通信，将数据实时传输到云端服务器和用户手机应用，其工作原理包括：

13、数据传输协议：使用mqtt协议实现低延迟、可靠的数据传输。

14、加密通信：采用aes加密算法确保数据传输的安全性。

15、4)智能分析模块，与无线通信模块连接，基于云计算和人工智能算法，对传感器数据进行综合分析，提供健康评估、预警和护理建议，其分析原理包括：

16、健康评估模型：基于支持向量机(svm)和深度神经网络(dnn)算法对数据进行训练和预测，生成健康评估报告。

17、预警系统：采用逻辑回归算法实时分析数据，当检测到异常情况时，自动发送预警通知。

18、5)用户界面模块，与智能分析模块连接，包括手机应用和网页端，用户可以查看实时数据、历史数据和智能分析结果，其工作原理包括：

19、数据可视化：使用d3.js框架将数据可视化展示给用户，包括实时图表和历史趋势图。

20、用户交互：通过react native框架开发手机应用，提供友好的用户交互界面。

21、本发明的另一目的在于提供一种放疗患者智能穿戴式健康监测与护理辅助设备的操作方法，该方法包括以下步骤：

22、1)传感器数据采集：

23、通过心电图传感器(ecg)、血氧饱和度传感器(spo2)、温度传感器、血压传感器和加速度传感器，实时采集放疗患者的生命体征数据。

24、2)数据预处理：

25、嵌入式处理器对采集到的数据进行去噪处理，采用卡尔曼滤波算法减少信号噪声。

26、使用小波变换算法对数据进行压缩，减少数据存储和传输的带宽需求。

27、3)数据传输：

28、使用蓝牙和wifi通信模块，将预处理后的数据通过mqtt协议实时传输到云端服务器和用户手机应用。

29、采用aes加密算法确保数据传输的安全性。

30、4)智能分析与健康评估：

31、云端服务器基于支持向量机(svm)和深度神经网络(dnn)算法，对传感器数据进行综合分析，生成健康评估报告。

32、逻辑回归算法实时分析数据，检测异常情况，自动发送预警通知给患者和医生。

33、5)用户交互与护理建议：

34、用户通过手机应用或网页端查看实时数据、历史数据和智能分析结果。

35、系统基于分析结果，提供个性化的护理建议，包括饮食、运动和药物管理等，帮助患者更好地管理健康。

36、进一步，所述数据处理模块包括：

37、数据接收：处理器通过内部接口从传感器模块获取原始数据；

38、数据预处理：对原始数据进行滤波、去噪和校准，以提高数据质量；

39、数据压缩与存储：将处理后的数据进行压缩，然后存储在本地存储器中，以备后续传输和分析。

40、进一步，所述无线通信模块包括：

41、蓝牙通信：用于与近距离的设备(如用户的手机)进行数据传输，实现实时监控和配置功能；

42、wifi通信：当设备连接到可用的wifi网络时，用于将存储在设备上的数据上传到云端服务器。

43、进一步，所述智能分析模块包括：

44、数据解压与预处理：云端服务器接收到数据后，首先进行解压和必要的预处理；

45、特征提取：从预处理后的数据中提取关键生理特征，如心率变异性、血压波动模式等；

46、健康评估与预警：基于提取的特征，使用人工智能算法评估用户的健康状况，并在检测到异常时触发预警；

47、护理建议生成：根据用户的健康状况和历史数据，生成个性化的护理和改善建议。

48、进一步，所述用户界面模块，具体包括：

49、手机应用：用户可以实时查看各项生理指标、接收预警通知、查看历史数据和趋势图表，以及获取个性化的健康建议；

50、网页端：提供更为详细的数据分析和可视化工具，用户可以登录网页端进行更深入的健康管理和数据分析。

51、本发明另一目的在于提供一种实施所述放疗患者智能穿戴式健康监测与护理辅助设备的放疗患者智能穿戴式健康监测与护理辅助方法，该方法包括：

52、s1：传感器模块安装和校准，为放疗患者配备智能穿戴式设备，确保设备佩戴位置正确，传感器接触良好；在设备首次使用时进行传感器校准，确保心率、血氧饱和度、体温、血压等传感器准确读取数据。

53、s2：实时数据采集，使用心电图传感器(ecg)或光电容积描记图传感器(ppg)持续监测心率；通过脉搏血氧仪(spo2)传感器实时监测血氧饱和度。使用体温传感器实时监测体温；血压监测：通过集成的血压传感器定期测量血压；

54、s3：无线数据传输，嵌入式处理器对实时采集的数据进行初步处理(如去噪、滤波)；处理后的数据通过无线通信模块(如蓝牙或wifi)实时上传至云端服务器。

55、s4：数据初步处理，嵌入式处理器对原始数据进行去噪处理，去除干扰信号；应用滤波算法(如卡尔曼滤波)对数据进行平滑处理，确保数据准确性；数据压缩：对处理后的数据进行压缩，减少数据传输和存储的带宽；

56、s5：数据存储，云端服务器接收到数据后，立即进行存储，确保数据不丢失；将实时数据按时间顺序归档，方便后续的长期跟踪和分析；定期进行数据备份，确保数据的安全和完整；

57、s6：数据分析，云端服务器集成云计算平台，利用强大的计算能力对大量数据进行分析；采用深度学习、机器学习等人工智能算法对传感器数据进行处理，识别生命体征的异常情况；

58、s7：健康评估，基于历史数据和现有的医学知识，建立健康评估模型，对当前数据进行评估；生成详细的健康评估报告，包含生命体征的趋势分析和风险评估；

59、s8：预警通知，当检测到异常情况(如心率过高、血氧饱和度过低等)时，系统立即生成预警信息；通过手机应用、短信或电子邮件自动发送预警通知给患者和医生，提示及时采取措施；

60、s9：护理建议生成，基于数据分析和健康评估的结果，生成个性化的护理建议；建议内容包括饮食调整(如增加钙摄入)、运动建议(如适量运动)、药物管理(如按时服药)等；

61、s10：用户界面，开发用户友好的手机应用，患者可以随时查看健康评估结果和护理建议；提供网页端访问，用户可以通过电脑浏览详细的健康报告和护理建议；

62、s11：动态调整，根据患者的反馈和新的健康数据，动态调整护理建议，确保其有效性和个性化；利用人工智能算法，持续学习和优化护理方案，提供更精准的健康管理服务。

63、本发明另一目的在于提供一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述放疗患者智能穿戴式健康监测与护理辅助方法的步骤。

64、本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行任意一项所述放疗患者智能穿戴式健康监测与护理辅助方法的步骤。

65、本发明另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述放疗患者智能穿戴式健康监测与护理辅助设备。

66、结合上述的技术方案和解决的技术问题，本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

67、第一、针对上述现有技术存在的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：

68、1.全面监测：通过集成多个传感器，设备能够全面、实时地监测放疗患者的生命体征，提供可靠的数据支持。

69、2.持续监控：远程监控功能使患者在家中也能得到持续的健康监测和评估，提高了安全性。

70、3.智能分析：云计算和人工智能算法对数据进行综合分析，提供精准的健康评估和预警，帮助及早发现潜在健康问题。

71、4.个性化护理：基于分析结果提供个性化的护理建议，帮助患者更好地管理健康，提高生活质量。

72、5.数据管理：自动记录和存储数据，便于长期跟踪和分析，减少人为记录的错误，提升管理效率。

73、本发明通过上述细化的实施步骤，放疗患者智能穿戴式健康监测与护理辅助设备能够有效提升放疗患者的健康管理水平，提供更精准、更个性化的护理服务，显著改善患者的生活质量和治疗效果。

74、第二，本发明提出的一种放疗患者智能穿戴式健康监测与护理辅助设备及其操作方法，通过高度集成的传感器模块、数据处理模块、无线通信模块、智能分析模块以及用户界面模块，为放疗患者提供了一种全方位、实时的健康监测与护理辅助解决方案。这一技术方案解决了现有技术中的多个技术问题，并取得了显著的技术进步。

75、首先，本发明通过集成多个高精度传感器，实现了对放疗患者多项生命体征的全面监测。心电图传感器能够持续监测患者的心电活动，捕捉心跳的节律和波形，从而准确分析心脏健康状态。血氧饱和度传感器通过测量光谱反射来估算血液中的氧饱和度，有效反映呼吸功能和血液循环状况。温度传感器则能够实时监测患者的体表温度，及时发现发热或其他温度相关的生理变化。血压传感器定期测量患者的血压，帮助评估心血管健康。而加速度传感器则能够检测患者的运动状态和活动量，为患者提供个性化的运动建议。

76、其次，本发明在数据处理方面取得了显著进步。通过卡尔曼滤波算法和小波变换算法，设备能够对原始数据进行去噪处理和压缩，提高数据质量的同时减少了存储和传输的带宽需求。这不仅提升了数据处理的效率，还为后续的智能分析提供了更准确的数据基础。

77、再者，本发明通过无线通信模块实现了数据的实时传输和共享。使用mqtt协议确保了数据传输的低延迟和可靠性，而aes加密算法则保障了数据传输的安全性。这使得医生、患者和家属能够随时随地查看患者的健康数据，为及时调整治疗方案提供了便利。

78、最后，本发明的智能分析模块能够基于云计算和人工智能算法对传感器数据进行综合分析。通过支持向量机(svm)和深度神经网络(dnn)算法，设备能够生成准确的健康评估报告。同时，逻辑回归算法能够实时分析数据并检测异常情况，自动发送预警通知给患者和医生。这大大降低了放疗过程中的风险，提高了患者的安全性和治疗效果。

79、综上所述，本发明通过技术创新和高度集成化的设计，为放疗患者提供了一种全面、实时、智能的健康监测与护理辅助设备。这一技术方案不仅解决了现有技术中的多个技术问题，还在数据处理、无线通信、智能分析等方面取得了显著的技术进步，为放疗患者的治疗和管理提供了有力的支持。