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基于物联网和可穿戴技术的智能监护系统研发及其应用模式探索研究 被引量：4
1
作者 李丽轩 梁洪 +4 位作者 范勇 颜伟 晏沐阳 曹德森 张政波 《生物医学工程学杂志》 EI CAS 北大核心 2023年第6期1053-1061,共9页
可穿戴技术是一种低生理、心理负荷的监测技术,具有长时间连续监测的优点,代表了未来监护技术的一个发展方向。本文以穿戴式生理参数监测技术为基础,结合物联网和人工智能等技术,研发了基于物联网可穿戴技术的智能监护系统,包括可穿戴... 可穿戴技术是一种低生理、心理负荷的监测技术,具有长时间连续监测的优点,代表了未来监护技术的一个发展方向。本文以穿戴式生理参数监测技术为基础,结合物联网和人工智能等技术,研发了基于物联网可穿戴技术的智能监护系统,包括可穿戴硬件、病区物联网平台、连续生理数据分析算法与软件三大部分。基于该系统,经过大量临床实践探索了连续生理数据的临床应用价值,给出了实时监护、病情评估、预测预警和康复训练四大价值方向;依托真实临床应用环境,探索了可穿戴技术在普通病房监护、心肺康复、院内-院外一体化监测等领域的应用模式。研究结果表明,本监护系统能够有效用于院内患者监护、心肺功能评估与训练以及院外患者管理。 展开更多
关键词 可穿戴生理监测 病区物联网 住院患者监护 数字化心肺康复 院内-院外一体化监测
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可穿戴随行监护系统在军事作业医学中的应用 被引量：7
2
作者 赵静 王钊 +3 位作者 张健 范勇 梁洪 张政波 《解放军医学院学报》 CAS 2020年第11期1160-1166,共7页
目的探索穿戴式生理参数监测系统在军事作业医学中的应用价值。方法在某新兵训练基地搭建基于随行监护系统的中央监测系统,并分别于2018年和2019年采集新兵入伍3个月军事训练中30人(210人次)、50人(600人次)的连续(≥24 h)生理数据,包... 目的探索穿戴式生理参数监测系统在军事作业医学中的应用价值。方法在某新兵训练基地搭建基于随行监护系统的中央监测系统,并分别于2018年和2019年采集新兵入伍3个月军事训练中30人(210人次)、50人(600人次)的连续(≥24 h)生理数据,包括两晚的夜间睡眠、日间训练、业余活动等,通过信号质量算法和人工判读筛选可用信号。随机选取2019年新兵40例,按3 km跑的考核成绩进行排序,将排名前20名和后20名的新兵分为成绩高组与成绩低组,比较两组夜间睡眠和运动指标的差异,探索训练成绩与生理指标的关系。结果采集数据的平均时长为(36.2±12.0)h,信号质量评估结果显示,心电和呼吸信号质量好和中等所占的比例均大于80%,系统能够有效采集新兵军事训练过程中心电、呼吸、体位/体动等数据,实现实时监测和作业效能评估等功能。监测数据显示,成绩高组相比于成绩低组,睡眠分期中的深睡比例更多(16.24%±5.62%vs 12.19%±4.95%,P=0.042),运动后心率恢复差值(1 min、2 min)下降更快[(37.89±5.53)/min vs(31.97±6.20)/min,P=0.003]、[(60.89±6.61)/min vs(49.30±4.76)/min,P=0.000]。结论可穿戴随行监护系统能够在军事作业环境下有效采集新兵的生理数据,该系统通过连续生理监测与分析能够捕捉到更多新兵身体状态变化的信息,为评估军事作业效能提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 随行监护系统 生理监测 睡眠 心率恢复 军事作业医学
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穿戴式随行监护系统心电信号质量评价研究 被引量：7
3
作者 韩宁 兰珂 +4 位作者 张悦舟 万涛 张政波 曹德森 颜伟 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期131-137,共7页
穿戴式生理参数监测技术是一种新型的生理监护技术,代表未来监护技术的发展方向,但该类技术应用于临床尚有许多问题亟待解决。本文针对自主研发的穿戴式随行监护系统(SensEcho-5B)的心电信号质量评价问题开展了探索性研究。首先基于模... 穿戴式生理参数监测技术是一种新型的生理监护技术,代表未来监护技术的发展方向,但该类技术应用于临床尚有许多问题亟待解决。本文针对自主研发的穿戴式随行监护系统(SensEcho-5B)的心电信号质量评价问题开展了探索性研究。首先基于模板匹配法开发出一种心电信号质量评价算法,用于心电信号的自动、定量评价,在100名受试者(15名健康人和85名心血管疾病患者)随机抽取的100 h心电信号数据集上进行了算法性能测试。在此基础上使用SensEcho-5B与心电Holter同步采集了30名受试者(7名健康人和23名心血管疾病患者)的24 h心电数据,使用心电信号质量评价算法对两个系统同步记录的心电信号质量进行评价。算法性能测试结果:敏感度为100%,特异度为99.51%,准确率为99.99%。30名受试者的对照试验结果:SensEcho-5B所检测到的心电信号,信号质量较差时间的中位数(Q1,Q3)为8.93(0.84,32.53)min,Holter所检测到的心电信号,信号质量较差时间的中位数(Q1,Q3)为14.75(4.39,35.98)min(秩和检验P=0.133)。研究结果表明,本文提出的心电信号质量评价算法能够对穿戴式随行监护系统的心电信号质量进行有效评价;随行监护系统SensEcho-5B与对照Holter相比,心电信号质量相当。后续研究将进一步在真实临床环境中采集大样本量的随行监护生理数据,并对心电信号质量进行分析和评价,从而使监护系统的性能得到持续优化。 展开更多
关键词 穿戴式随行监护系统 心电信号 信号质量 评价算法
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一种穿戴式心肺监测系统的设计及其试验研究
4
作者 帅万钧 赵淑丽 +6 位作者 李文喆 高华永 蒋建 陈曦 杨金花 晁勇 曹征涛 《医疗卫生装备》 CAS 2024年第4期51-55,共5页
目的:设计一种穿戴式心肺监测系统,并通过人体初步试验验证该系统的性能。方法:该系统由数据采集器、穿戴胸衣以及信息管理平台组成。其中,数据采集器以EFM32GG330单片机作为主控单元(microcontroller unit,MCU),其内部主要包括呼吸调... 目的:设计一种穿戴式心肺监测系统,并通过人体初步试验验证该系统的性能。方法:该系统由数据采集器、穿戴胸衣以及信息管理平台组成。其中,数据采集器以EFM32GG330单片机作为主控单元(microcontroller unit,MCU),其内部主要包括呼吸调制模块、心电调制模块、体位调制模块、无线通信模块(含蓝牙模块和Wi-Fi模块)、存储模块、电源管理模块等。穿戴胸衣采用开衫式结构设计,内侧设计有心电传感器和呼吸运动传感器。信息管理平台采用客户端/服务器(Client/Server,C/S)架构,通过Java/JavaScript实现软件编程。通过人体初步试验,将该系统与医院常规使用的迈瑞IPM10多参数监护仪进行对比,验证该系统监测人体心率及呼吸率的有效性。结果:该系统可长时间连续监测人体的心率和呼吸率,且监测结果与迈瑞IPM10多参数监护仪的监测结果具有很好的一致性。结论:该系统可用于训练或运动中的心肺指标医学监测,为健康管理提供精准的生理信息。 展开更多
关键词 穿戴式生理参数监测 心肺监测系统 生理参数监测 多参数监护仪
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可穿戴生理信息监测的自供电系统研究
5
作者 李敏 李玲 +3 位作者 张加宏 高翔 刘清惓 王立 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期147-155,共9页
设计与制作了一种应用于可穿戴生理信息监测的自供电系统,利用压电-光电复合能量收集装置采集人体运动时足底的机械能和室内光能。复合能量收集装置以运动鞋为载体,设计了多种结构压电能量收集器固定在鞋底,光电能量收集器粘接在鞋面,... 设计与制作了一种应用于可穿戴生理信息监测的自供电系统,利用压电-光电复合能量收集装置采集人体运动时足底的机械能和室内光能。复合能量收集装置以运动鞋为载体,设计了多种结构压电能量收集器固定在鞋底,光电能量收集器粘接在鞋面,收集到的能量存储在超级电容中,同时设计了一套能够定时、按需供电的能量管理控制电路,控制生理信息监测系统每隔20 min上电一次,并且测量结束即刻断电。经测试,光电能量收集装置在室内从早上7点至晚上7点的平均输出功率达到590μW,压电能量收集装置在1.2 m/s的匀速步行状态驱动下的平均输出功率达540μW以上,复合能量输出功率能够稳定在1.124 mW以上,即20 min产电1.349 J。对系统各单元进行数据采集测试以及功耗测试,得出系统一个工作周期耗能1.04 J。从能量收支平衡来看,利用运动机械能与光能复合供电的生理信息采集系统可实现自我维持定时工作,具有一定的应用参考价值。 展开更多
关键词 可穿戴生理信息监测 自供电系统 复合能量收集 能量管理控制电路
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