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专利号: 2024107893449
申请人: 济南宝林信息技术有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-06-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种医疗护理自动监测系统,其特征在于,该系统包括以下模块:

数据采集模块,用于采集患者每个时刻下的所有维度的护理数据;具体为:通过电子血压测量仪、血氧仪、动态心电记录仪等各项设备,采集患者每个时刻下的各项护理数据,并将不同项护理数据记为不同维度的护理数据;

多维度分析模块,用于根据患者每个时刻下的所有维度的护理数据,获取所有维度的护理数据的若干主成分、每个主成分的方向向量以及每个主成分的方差贡献率;根据患者各维度的护理数据构建样本空间,根据样本空间中数据点的位置,结合每个主成分的方向向量以及每个主成分的方差贡献率,获取每个维度的趋势与主成分的方向向量的相似程度;

单维度模块,用于根据每个维度的护理数据的幅值与采集的时刻,获取每个维度中的每个护理数据的增量,并对每个维度中的每个护理数据进行分类,得到每个维度中的每个护理数据的分类结果;根据每个维度中的每个护理数据的增量与分类结果,结合每个维度的趋势与主成分的方向向量的相似程度,获取每个维度的特征表现度;

监测模块,用于根据每个维度的特征表现度获取核心维度,利用核心维度中的护理数据训练神经网络模型;根据神经网络模型对实时采集的护理数据进行监测;

所述根据患者各维度的护理数据构建样本空间,根据样本空间中数据点的位置,结合每个主成分的方向向量以及每个主成分的方差贡献率,获取每个维度的趋势与主成分的方向向量的相似程度,包括的具体方法为:获取患者每个时刻下的所有维度的护理数据的维度数量,记为 ,构建一个 维的坐标系,将患者每个时刻下的所有维度的护理数据置入 维的坐标系中,得到样本空间;

对于第 个维度与第 个主成分,获取第 个主成分的方向向量在第 个维度上的投影向量,获取每个主成分的方向向量在所有维度上的投影向量;获取样本空间中所有数据点在所有维度上的投影,记为所有维度上的投影点,对于第 个维度上的第 个投影点,获取第个维度上的第 个投影点,在第 个主成分的方向向量在第 个维度上的投影向量上的投影向量,记为第 个维度上的第 个投影点的第 个投影向量,获取每个维度上的所有投影点的所有投影向量;

根据每个主成分的方向向量在第 个维度上的投影向量、第 个维度上的所有投影点的所有投影向量、每个主成分的方差贡献率以及第 个维度上的投影点数量,获取第 个维度的趋势与主成分的方向向量的相似程度;

所述获取第 个维度的趋势与主成分的方向向量的相似程度,包括的具体计算公式为:

其中, 表示第 个维度的趋势与主成分的方向向量的相似程度, 表示第 个维度上的投影点数量, 表示第 个主成分的方差贡献率, 表示第 个主成分的方向向量在第个维度上的投影向量, 表示第 个维度上的第 个投影点的第 个投影向量;表示主成分的数量;

所述根据每个维度的护理数据的幅值与采集的时刻,获取每个维度中的每个护理数据的增量,并对每个维度中的每个护理数据进行分类,得到每个维度中的每个护理数据的分类结果,包括的具体方法为:对于第 个维度中第 个时刻采集的护理数据,将第 个维度中第 个时刻采集的护理数据,减去第 个维度中第 个时刻采集的护理数据得到的差,记为第 个维度中第 个时刻采集的护理数据的增量,获取第 个维度中所有的护理数据的增量,将第 个维度中所有的护理数据的增量均值记为基准值,将第 个维度中增量小于基准值的护理数据记为第一类数据,将第 个维度中增量大于基准值的护理数据记为第二类数据;

所述根据每个维度中的每个护理数据的增量与分类结果,结合每个维度的趋势与主成分的方向向量的相似程度,获取每个维度的特征表现度,包括的具体方法为:对于第 个维度,根据第 个维度中所有的护理数据的增量,获取第 个维度中所有的护理数据的增量的峰度,结合第 个维度的趋势与主成分的方向向量的相似程度、第一类数据的数量以及第二类数据的数量,获取第 个维度的特征表现度;

所述获取第 个维度的特征表现度,包括的具体计算公式为:

式中, 表示第 个维度的特征表现度; 表示第 个维度的趋势与主成分的方向向量的相似程度; 表示第 个维度中所有的护理数据的增量的峰度; 表示第一类数据的数量; 表示第二类数据的数量; 表示归一化函数; 表示绝对值运算; 表示以自然常数为底数的指数函数;

所述根据每个维度的特征表现度获取核心维度,包括的具体方法为:

预设一个表现度阈值 ,对于第 个维度的特征表现度,当第 个维度的特征表现度大于,则第 个维度为核心维度,获取所有核心维度。

2.根据权利要求1所述一种医疗护理自动监测系统,其特征在于,所述根据患者每个时刻下的所有维度的护理数据,获取所有维度的护理数据的若干主成分、每个主成分的方向向量以及每个主成分的方差贡献率,包括的具体方法为:将患者每个时刻下的所有维度的护理数据,输入进PCA主成分分析算法中,得到所有维度的护理数据的若干主成分、每个主成分的方向向量以及每个主成分的方差贡献率。

3.根据权利要求1所述一种医疗护理自动监测系统,其特征在于,所述利用核心维度中的护理数据训练神经网络模型,包括的具体方法为:将核心维度中的护理数据作为SOM神经网络模型的输入层,输出层为一个 的方形拓扑网络,进行 次训练,得到SOM神经网络模型;所述 与 分别为预设的方形边长与训练次数。

4.根据权利要求1所述一种医疗护理自动监测系统,其特征在于,所述根据神经网络模型对实时采集的护理数据进行监测,包括的具体方法为:在得到SOM神经网络模型后,将实时采集的各维度的护理数据输入SOM神经网络模型中,当SOM神经网络模型的输出为异常神经元时,则实时采集的护理数据为异常数据,当SOM神经网络模型的输出为正常神经元时,则实时采集的护理数据为正常数据。