本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng),尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
1、目前的智能醫(yī)療診斷床往往存在功能單一、精度不足、實時性差等問題,難以對患者的多維度生理數(shù)據(jù)進行全面準確的采集和分析。
2、此外,現(xiàn)有的醫(yī)療診斷床普遍缺乏智能化控制和自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力,無法根據(jù)患者的實時狀態(tài)進行及時調(diào)整,容易造成患者不適或影響診療效果。另一個突出問題是,大多數(shù)醫(yī)療設(shè)備的數(shù)據(jù)處理能力有限,難以應(yīng)對復雜的非線性生理信號,導致診斷結(jié)果的可靠性和準確性受到影響。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制系統(tǒng)及方法,本發(fā)明實現(xiàn)了控制指令的動態(tài)調(diào)整,能夠根據(jù)患者的實時反饋進行精細化控制。
2、第一方面,本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制方法,所述基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制方法包括:
3、基于智能醫(yī)療診斷床的傳感器組對目標患者進行多維度生理數(shù)據(jù)采集,得到第一生理信號數(shù)據(jù)集;
4、對所述第一生理信號數(shù)據(jù)集進行三階擴展狀態(tài)觀測分析,得到生命體征狀態(tài)估計數(shù)據(jù);
5、對所述生命體征狀態(tài)估計數(shù)據(jù)進行非線性跟蹤微分處理,得到平滑化生理信號數(shù)據(jù);
6、對所述平滑化生理信號數(shù)據(jù)進行智能診斷點規(guī)劃建模,得到優(yōu)化診斷節(jié)點序列;
7、基于所述優(yōu)化診斷節(jié)點序列進行自適應(yīng)非線性控制律計算,得到所述智能醫(yī)療診斷床的第一調(diào)節(jié)控制指令;
8、執(zhí)行所述第一調(diào)節(jié)控制指令并采集所述目標患者的第二生理信號數(shù)據(jù)集,并對所述第二生理信號數(shù)據(jù)集進行深度學習分析和控制指令動態(tài)調(diào)整,得到第二調(diào)節(jié)控制指令。
9、第二方面,本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制系統(tǒng),所述基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制系統(tǒng)包括:
10、采集模塊,用于基于智能醫(yī)療診斷床的傳感器組對目標患者進行多維度生理數(shù)據(jù)采集,得到第一生理信號數(shù)據(jù)集;
11、分析模塊,用于對所述第一生理信號數(shù)據(jù)集進行三階擴展狀態(tài)觀測分析,得到生命體征狀態(tài)估計數(shù)據(jù);
12、處理模塊,用于對所述生命體征狀態(tài)估計數(shù)據(jù)進行非線性跟蹤微分處理,得到平滑化生理信號數(shù)據(jù);
13、建模模塊,用于對所述平滑化生理信號數(shù)據(jù)進行智能診斷點規(guī)劃建模,得到優(yōu)化診斷節(jié)點序列;
14、計算模塊,用于基于所述優(yōu)化診斷節(jié)點序列進行自適應(yīng)非線性控制律計算,得到所述智能醫(yī)療診斷床的第一調(diào)節(jié)控制指令;
15、調(diào)整模塊,用于執(zhí)行所述第一調(diào)節(jié)控制指令并采集所述目標患者的第二生理信號數(shù)據(jù)集,并對所述第二生理信號數(shù)據(jù)集進行深度學習分析和控制指令動態(tài)調(diào)整,得到第二調(diào)節(jié)控制指令。
16、本發(fā)明提供的技術(shù)方案中,通過集成多種傳感器,實現(xiàn)對患者體壓分布、生物電信號、體表溫度、微動行為和呼吸心音等多維度生理數(shù)據(jù)的全面采集,為后續(xù)分析提供豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。采用三階擴展狀態(tài)觀測分析技術(shù),能夠更準確地估計患者的生命體征狀態(tài),包括難以直接測量的高階導數(shù)信息,提高了狀態(tài)估計的精度和可靠性。通過非線性跟蹤微分處理,有效去除生理信號中的噪聲和干擾,保留信號的關(guān)鍵特征。利用多目標優(yōu)化和時序約束檢驗,實現(xiàn)診斷節(jié)點的智能規(guī)劃,在保證診斷效率的同時降低風險,基于滑??刂坪妥赃m應(yīng)律設(shè)計,實現(xiàn)診斷床的精確控制,能夠快速響應(yīng)患者狀態(tài)變化,提高控制的魯棒性和適應(yīng)性。結(jié)合多通道卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、長短時記憶網(wǎng)絡(luò)和注意力機制,對生理信號進行深入分析,提取復雜的時空特征,提高診斷的準確性和可解釋性。通過貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊推理,實現(xiàn)控制指令的動態(tài)調(diào)整,能夠根據(jù)患者的實時反饋進行精細化控制,提高診療過程的舒適性和安全性。綜合利用多種傳感器數(shù)據(jù),實現(xiàn)信息的互補和協(xié)同,通過并行處理和高效算法設(shè)計,確保系統(tǒng)的實時響應(yīng)能力,滿足醫(yī)療診斷的時效性要求。
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制方法,其特征在于,所述基于智能醫(yī)療診斷床的傳感器組對目標患者進行多維度生理數(shù)據(jù)采集,得到第一生理信號數(shù)據(jù)集,包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制方法,其特征在于,所述對所述第一生理信號數(shù)據(jù)集進行三階擴展狀態(tài)觀測分析,得到生命體征狀態(tài)估計數(shù)據(jù),包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制方法,其特征在于,所述對所述生命體征狀態(tài)估計數(shù)據(jù)進行非線性跟蹤微分處理,得到平滑化生理信號數(shù)據(jù),包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制方法,其特征在于,所述對所述隨機項進行小波閾值去噪,得到降噪后的隨機信號,并根據(jù)所述平滑周期信號和所述降噪后的隨機信號進行信號重構(gòu),得到初步平滑化信號,包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制方法,其特征在于,所述對所述平滑化生理信號數(shù)據(jù)進行智能診斷點規(guī)劃建模,得到優(yōu)化診斷節(jié)點序列,包括:
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制方法,其特征在于,所述基于所述優(yōu)化診斷節(jié)點序列進行自適應(yīng)非線性控制律計算,得到所述智能醫(yī)療診斷床的第一調(diào)節(jié)控制指令,包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制方法,其特征在于,所述執(zhí)行所述第一調(diào)節(jié)控制指令并采集所述目標患者的第二生理信號數(shù)據(jù)集,并對所述第二生理信號數(shù)據(jù)集進行深度學習分析和控制指令動態(tài)調(diào)整,得到第二調(diào)節(jié)控制指令,包括:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制方法,其特征在于,所述將所述標準化數(shù)據(jù)集輸入多通道卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層進行特征提取,得到多維特征圖,并將所述多維特征圖輸入長短時記憶網(wǎng)絡(luò)和門控循環(huán)單元網(wǎng)絡(luò)層進行時間序列分析,得到動態(tài)特征序列,包括:
10.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制系統(tǒng),其特征在于,用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-9中任一項所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療診斷床控制方法,所述系統(tǒng)包括: