基本信息
- 项目名称：
- 应用于多场合的智能体征监护系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本系统旨在为老年人和慢性疾病人群提供实时、持续的体征监测。便携式体征监护子系统，实现生理数据（体温、心电、脉搏）的采集、显示、存储及再现等功能，具有体积小、功耗低、实时监护、用户定位、短信报警等特点。分布式体温监护子系统，主要对病区病人体温的集中监测，减少了护士的工作量;可以实现数据的远程访问，便于医生对病情的异地诊断。
- 详细介绍：
- 随着人们生活水平与健康意识的不断提高，以及人口老龄化的加剧，电子医疗产品越来越受到人们的欢迎。经过广泛调研与综合研究，设计了应用于多场合的智能体征监护系统。 系统分为两部分： 1、便携式个人体征监护子系统。采用MSP430F149单片机为主控芯片，设计内容包括体温、心电和脉搏等多个生理参数的实时采集、移动存储以及参数图形化显示，实现在用户体征参数突变时报警和定位功能。基于虚拟仪器的配套上位机软件可以方便直观地显示生理参数历史曲线，有助于医生对病人做出客观有效的诊断建议和治疗方案。 2、分布式体温监测子系统。通过ZigBee无线传感器网络实现多点体温数据的采集，可用于医院病区病人体温的分布式监测和集中管理，以减少医护人员工作量；实现了病人体温数据在数据库中的动态集中存储及通过互联网对数据库的远程访问，便于医生对病情的异地诊断，从而实现医疗资源的有效利用。 便携式个人体征监护子系统体积小、功耗低且便于携带，具有准确的体温、心电和脉搏监测的功能。试验证明，本作品可以实时、准确地反映病人的体征变化；分布式体温监测子系统网络覆盖范围广，同时监测节点数多，可大幅度减少医护人员工作量。对于大规模疫情发生时进行群体的体温实时采集也具有较高实用价值。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计由两部分组成：便携式个人医疗监护子系统和分布式体温监测子系统。 开发目的和基本思路: 1. 便携式主要是为老年人、慢性疾病和亚健康人群提供方便、准确的生理监护。采用符合医疗监测标准的各类传感器，精确测量各类生理参数，超标则GPS定位模块和短信报警。存储模块可实现对历史数据的再现功能，液晶显示屏可供用户观察当前的生理参数值。 2.分布式为病区体温的集中监测，使用Zigbee技术建立无线传感网络，建立数据库集中管理体温信息并实时更新。此系统不仅节省医护人员的大量劳务工作。而且还可通过网络远程访问数据库，便于异地医生对病情作出诊断。 创新点： （1）移动存储及上位机再现； （2）异常情况报警和用户定位； （3）存储无线传感器网络采集的数据，并实时监测。 技术关键及技术指标 技术关键： （1）MSP430F149 16位低功耗微控制器 （2）微弱生理信号采集 （3）GSM无线通信和GPS定位 （4）移动信息存储 （5）ZigBee无线传感器网络 （6）节点信息直观显示 技术指标： （1）测量精度：体温精确度为0.1℃，测量范围35-42℃。心电与脉搏测量误差＜±2% （2）定位精确度：10－15米 （3）节点数量：至少200个 （4）覆盖范围：半径≥200米
科学性、先进性
- 市面上已有生理监护仪监护参数比较单一，性能稳定性和抗干扰能力差。也没有险情报警和精确定位等功能。 常用的心电仪大多价格昂贵，体积庞大、不便携带、使用起来也需要很多专业知识而且这些设备也仅能在医院使里用。 大部分医院都是通过护士为每位病人定时地监测体温，不仅效率低下，而且难免会造成误差。常用水银体温计易碎、精确度不高，多人使用易发生交叉感染。 本系统有望改变以上现状，其特点为： 1．便携式个人体征监护系统体积小、参数测量多、U盘存储历史数据、上位机再现生理历史数据曲线。该装置的定位和短信报警功能有助于对病人及时施救；历史数据的U盘存储和再现有助于医护人员对病情作出客观诊断，并且让用户也更加理解自己的病情。 2．分布式体温监测系统使用Zigbee技术搭建无线传感器网络。可用于医院病区病人体温的分布式集中监测和社区，减少医护人员的工作量，还可减少不必要的人为失误。对于在大规模疫情发生时进行群体的体温实时采集也具有较高实用价值。
获奖情况及鉴定结果
- 1、本作品荣获第8届西安高新“挑战杯”陕西省大学生课外学术科技作品竞赛一等奖； 2、本作品在中国人民解放军518医院测试使用，得到该医院医务处的肯定； 3、本系作品在2011年4月通过西安邮电学院“挑战杯”校内选拔赛。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 技术交易，合作开发
作品可展示的形式
- 实物模型、现场演示、图片展示、录像。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 便携式个人体征监护子系统： 本系统体积小，方便用户实时监测生理状况。生理数据的直观再现，险情报警及定位。 可用于老年人，大病初愈人群，有慢性疾病的人群及健康用户等。 市场上便携式生理监护仪监测参数单一；绝大部分生理监护仪都不能数据存储及再现，还不能实时定位和危机报警，本设计则弥补了上述缺陷。 我国正步入老龄化社会，而且亚健康人群规模不断扩大，慢性疾病和突发性疾病也时常威胁着人们的生命健康。但没有合适的产品大规模地投入到这个市场。如果在普通家庭用户中推广本系统，其经济效益不可小觑。 分布式体温监测子系统 ： 本系统可用于分布式体温集中监测，并远程获取体温数据。采用Zigbee技术建立无线传感网络，通过将数据上传至数据库实时更新数据，减少医护人员的工作量，提高测量精确度。 本系统可在矿区及大规模疫情发生地发挥重大作用。 在各大医院可推广使用本设计，节省人力和物力。
同类课题研究水平概述
- 自20世纪60年代生理监护系统作为一种医用电子仪器问世后，就在其手术监护和危重病人监护方面所起到的独特作用而受到广泛关注。生产厂家投入大量人力物力进行监护系统的开发，促进了其发展和普及。随着生物学测量、传感技术、通信技术和计算机技术的高速发展，监护系统的整体性能得到很大提高，功能日益完善，操作更加方便。从单独监护到集中监护，从卧床病人的监护到可行走病人的监护，从病人的监护到健康人的预防和保健，从单独生理参数的监护到多生命体征的监护，监护方式在层出不穷。 国外研究生理监护仪历史悠久，在这方面他们积累了大量的经验。如：以色列Tadiran Spectralink公司生产的能够测量病人脉搏、心跳速度以及血氧含量的便携设备Mdkeeper，其主要用于监测运动中的宇航员的生理参数。但是费用较为昂贵，动辙几万乃至几十万，这是一般患者难以接受的。 相比而言，国内研究起步较晚，在生理监护仪的研究、生产方面与国外还是有一定差距的，尽管最近几年科学技术水平有了很大的发展和提高，但使用较多的便携式医疗监护设备仍然是国外的产品，如美国惠普公司、日本福田和德国西门子等公司生产的设备。据不完全统计，我国医疗监护仪的生产厂家现有70多个，不同类型、不同规格和型号的产品已达数百种，但与国际一流技术水品相比，我国医疗监护仪在性能指标方面还存在不足，国内便携式监护仪目前存在的问题主要有：监护参数比较单一，测量准确性较差，性能稳定性和抗干扰能力差等。产品远不能满足日益增长的市场需求。同时国内对心电、脉搏同时测量的研究较少，只有第三军医大学提出的利用心电—脉搏协同报警检测技术对病人进行监护，以及西安交通大学利用心电—脉搏同步技术监测脉搏中血氧浓度。 国内大部分医院病区对病人的体温均由护士人员定时测量，这样既耗费大量时间及精力，又容易产生不必要的误差，为日后的诊断带来极大的隐患。而且水银温度计很容易破碎且多人使用极易产生交叉感染。 结合以上研究水平及现状，设计开发出一套能够进行体温、心电、脉搏信号实时监测和存储的便携式个人医疗监护子系统。具有功耗低，体积小、便于携带、方便使用等特点，可以满足当前多元化、信息化、个性化的医疗监护服务要求。分布式体温监测系统，可以很大程度上减少护士人员的工作量，满足大量人群的监护要求。
