疼痛作为第五生命征临床应用的研究与进展

疼痛是人们就医最常见的原因之一，医生接诊患者的症状中超过80％为急性疼痛[1-2]。在美国，估计慢性疼痛为7620万人，此数量超过糖尿病、心脏病及癌症患者的总和，处理疼痛成本巨大，每年超过100亿美元。疼痛是严重影响人们健康、生活、工作及经济等情况的恶性事件。

神经重症监护对重症脑卒中生命征监测的意义

目的:探讨神经重症监护室（NCU）对重症脑卒中生命征监测的意义。方法:我科建立了NCU病房,对收住的42例重症脑卒中患者（其中中等量以上脑出血22例,大面积脑梗死10例,小脑出血4例,脑干出血2例,蛛网膜下腔出血4例）,着重监测了心脏、血压和氧饱和度等患者的重要生命征。结果:通过血压、心脏监测,避免了降压药物的盲目使用,使卒中后并发心脏损害得到了早期的预防和治疗,同时通过对呼吸功能的监测,使缺氧状态及早得到纠正,为气管插管或切开进行机械通气提供了准确指征。使本组88％的病人顺利转入普通病房。结论:NCU病房的建立,对降低脑卒中急性期的死亡率有重要的意义。

手术等候时间对泌尿系结石患者生命征的影响及对策研究

目的：比较分析首台手术患者与手术等候时间2h、2～4h、4～6h患者的生命征影响，并从护理角度提出干预措施。方法选取我院2012年9月～2014年2月我院泌尿外科病房收治的120例行泌尿系结石手术患者，将患者随机分为对照组30例，接台手术等候时间2h、2～4h、4～6h各30例作为观察组。对不同手术等候时间患者体温、呼吸、脉搏、血压等各生命征的变化及情绪波动进行监测，采用汉密尔顿焦虑量表评估患者心理变化。结果接台手术等候3个时间段，手术等候2h内患者体温、呼吸、脉搏、血压等指标变化明显小于2～4h、4～6h时间段（P＜0.05）。首台患者等候期间HAMD评分明显低于接台手术等候2h、2～4h、4～6h时间段评分，提示接台手术等候期间患者普遍存在焦虑状况，但较接台等候2～4h、4～6h时间段焦虑评分，接台手术等候2h评分明显低于2-4h、4-6h时间段（P＜0.05）。结论首台手术患者生命体征和焦虑紧张状况明显好于接台手术患者，对实施接台手术患者而言，术后2h内等候时间是生命体征最趋稳定时间点，临床应充分利用接台手术2h内等候时间进行手术，以提高手术安全性，缩短住院时间，减少住院费用，加快床位周转。

生命征途处处春

2003年我退休了。早晨看着家中父女二人忙忙碌碌地去上班,看到路上行人脚步匆匆,心中便时常会有一种成为无用之人的感慨。专业书籍被冷落地丢在墙角,看电视、做家务成为生活的主旋律。人闲下来,生活也变得懒散起来,加上更年期的潮热、双膝的病痛也随之而来。

基于FMCW雷达的人体生命体征信号预测算法

将FMCW雷达检测到的人体生命体征信号,用于预测未来一段时间内人体生命体征信号是否异常,具有明显的应用价值。该方向当前研究主要针对如何进一步降低重构误差、提升生命体征信号的预测精度。为此,本文提出一种自适应变分模态分解-长短期记忆神经网络的生命体征信号预测方法。针对静止状态下的人体,通过雷达采集到的生命体征信号,采用粒子群算法优化变分模态分解VMD的模态分量个数K和惩罚系数α的值,实现自适应选取后用于VMD分解,再将分解后的模态分量进行叠加重构。采用粒子群算法优化长短期记忆网络模型中的网络层数、学习率、正则化系数等3个参数,自适应选取合适的参数组合,将重构后的信号通过优化后的LSTM网络进行预测。实验结果显示本文所提预测方法在10位志愿者的预测结果与原始数据的均方根误差平均值为0.017 188 9,平均绝对误差的平均值为0.007 158,相较于当前其他研究,预测精度上有明显提升。

生命体征智能采录系统在监护患者护理中的应用研究

目的探索生命体征智能采录系统在监护患者护理中的应用效果,用以解决原有手工抄录生命体征数据带来的效率低下、误差率高问题,推进全院一体化生命体征数据监测中心的建立。方法利用设备集成模块,将各类生命体征测量设备统一接入中心监护系统,中心监护系统将接收到的生命体征数据进行统一化、标准化和智能化处理,再通过数据网关转发数据至医院各业务系统,完成生命体征智能采录系统的设计,实现医疗设备应用过程中,采集数据的自动化传输、智能化存储和标准化应用。选取5个普通病房和5个重症监护室的生命体征数据采集时间及采录准确性、护理人员满意度作为评价指标对生命体征智能采录系统的效果进行分析。结果生命体征智能采录系统应用后,普通病房及重症病房各科室的生命体征数据采录时间均较系统应用前显著降低,每天平均节省时间分别为14.14~72.59 h、17.00~81.70 h;数据采录准确性和护理人员满意度均高于系统应用前,且差异均有统计学意义(P<0.05)。结论生命体征智能采录系统的应用,实现了生命体征测量设备互联、数据互通、生命体征数据采集流程的数字化,提升了护理安全和护理质量,可帮助医生动态监测患者病情变化并作出准确诊断。

基于毫米波雷达的生命体征信号检测实验教学设计

为了提高学生嵌入式系统的软硬件设计能力,设计基于毫米波雷达的非接触式生命体征信号测量实验。一方面,基于调频连续波(FMCW)雷达机制,采用MATLAB进行生命体征信号建模及呼吸率与心率时频信号提取的仿真实验;另一方面,采用60 GHz毫米波雷达模块,基于STM32单片机进行系统电路设计、PCB设计与实物制作,完成参试者呼吸率及心率的数据采集与OLED显示。上位机采用Qt Creator进行软件界面与功能设计,通过蓝牙模块与单片机进行无线数据通信,以30 s为周期执行呼吸率和心率数据的读取与显示。最后,搭建测试环境,对系统功能进行验证及其设计指标的测试与评估。该实验项目与生活实际紧密相关,注重理论与实践相结合,在系统整体设计与跨平台设计中培养学生的综合实践能力与协作能力。

基于调频连续波雷达的人体生命体征检测算法

针对现有雷达非接触生命体征检测精度低、实时性差等问题,提出一种基于调频连续波(FMCW)雷达的人体生命体征检测算法。首先,通过毫米波雷达获取生命体征信号;其次,利用改进的经验小波变换(EWT)算法,实现生命体征信号的自适应分解和重构,通过引入麻雀搜索算法(SSA)和模糊熵(FE)寻找频谱分割线的最优值;最后,通过改进频率插值的估计算法计算心率和呼吸频率。通过与医用重症监护仪进行对比实验验证所提算法的优越性和鲁棒性。实验结果表明,所提算法相较于小波变换(WT)算法、CEEMD(Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition)算法和VMD(Variational Mode Decomposition)算法,均方误差(MSE)分别减小了77.65、27.25和21.05,平均绝对百分比(MAPE)分别减小了7.33、4.33和3.42个百分点,实时性分别提高了0.72 s, 16.74 s和1.87 s。同时,利用所提算法也实现了对心率变异性(HRV)的检测。

基于FMCW雷达的多目标生命体征检测与干扰抑制算法

应用雷达进行生命体征检测时,为解决传统算法无法区分相同距离的多个目标和多目标生命体征信号检测易受干扰的问题,本文提出一种新型的基于调频连续波(FMCW)雷达的多目标生命体征检测与干扰抑制算法。基于MIMO雷达回波数据进行距离-方位维快速傅里叶变换(FFT),完成距离和方位角的目标定位,解决同距离目标分辨问题,之后利用方差法滤除静态杂波和直流分量。针对生命体征信号易受干扰的问题,本文算法利用变分模态分解(VMD)进行呼吸和心跳信号的分离与重构,剔除无效的信号分量,然后对有效重构信号进行自相关和奇异值分解(SVD)去噪,得到干净的呼吸和心跳信号。通过多组实验测试,本算法相较于传统的FFT频谱分析法、VMD信号重构法和基于完全噪声辅助聚合经验模态分解联合独立成分分析算法(CEEMDAN-ICA),心率检测的平均误差分别降低了8.43%、5.66%和1.43%,验证了所提算法的有效性。此外,本文还进行了算法鲁棒性实验和工程应用边界条件分析。

右美托咪定对急性肺损伤机械通气患者生命体征、炎性反应的影响

目的探讨右美托咪定对急性肺损伤机械通气患者生命体征、炎性反应的影响。方法回顾性分析本院2020年1月~2023年1月收治的急性肺损伤机械通气患者资料,从中选取常规机械通气麻醉方案的47例患者纳入对照组,另选取在常规麻醉方案基础上应用右美托咪定的47例患者纳入观察组。对比两组患者机械通气5min、15min、30min、1h、2h各时间点的生命体征指标:呼吸末二氧化碳(ETCO_(2))、血压、心率、血乳酸、动脉血氧分压(PaO_(2))水平的变化情况,机械通气1d后,观察两组患者血气分析指标:肺泡-动脉氧分压差(AaDO_(2))、呼吸指数(RI)、氧合指数(OI)及氧化炎性反应指标:丙二醛(MDA)、白细胞介素-8(IL-8)、C反应蛋白(CRP)的变化情况。结果通气5min时两组患者各项生命体征指标对比均未见统计学差异(P>0.05);通气后15min、30min、1h时观察组患者ETCO_(2)水平均低于对照组(P<0.05),通过后2h两组患者ETCO_(2)水平未见统计学差异(P>0.05);通气后15min、30min、1h、2h时观察组患者SBP、DBP、心率、血乳酸水平均低于对照组(P<0.05);通气后15min、30min、1h时观察组患者PaO_(2)水平均高于对照组(P<0.05),通过后2h两组患者ETCO_(2)水平未见统计学差异(P>0.05)。通气前两组患者AaDO_(2)、RI、OI对比均未见统计学差异(P>0.05);通气后1d,两组患者AaDO_(2)与RI均低于本组通气前、OI均高于本组通气前,观察组患者AaDO_(2)与RI均低于对照组,OI均高于对照组(P<0.05)。通气前两组患者各项炎性与氧化反应指标对比均无统计学差异(P>0.05);通气后,两组患者血清MDA、IL-8、CRP水平均低于本组通气前、SOD水平高于本组通气前,观察组患者血清MDA、IL-8、CRP水平均低于对照组、SOD水平高于对照组(P<0.05)。结论应用右美托咪定能够进一步维持急性肺损伤机械通气患者生命体征平稳,改善患者血气水平,控制炎性反应与氧化应激反应程度。

目标血压管理对症状性颅内动脉狭窄患者术中生命体征及手术时间的影响研究

目的:探讨目标血压管理患者术中生命体征及手术时间的影响。方法:选取症状性颅内动脉狭窄患者78例作为研究对象,按照随机分组法将其分为观察组、对照组,各39例。针对以上2组患者分别实施目标血压管理、常规血压管理。比较2组生命体征及临床指标变化情况。结果:干预后,2组患者血压虽较术前有所上升,但上升幅度较低,术后迅速下降至正常范围内,观察组血压数值及心率水平均优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);和对照组相比较,观察者患者手术时间、住院时间较短,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:针对症状性颅内动脉狭窄患者实施目标血压管理效果明显,可降低患者血压水平,生命体征较为平稳,可缩短手术及住院时间,利于预后。

环泊酚对妇科宫腔镜手术患者生命体征及不良反应的影响

目的分析环泊酚对妇科宫腔镜手术患者生命体征、不良反应的影响,旨在为后续麻醉工作提供依据。方法选取2021年12月至2023年12月昆明医科大学第一附属医院收治的100例妇科宫腔镜手术患者,以随机数字表法分为两组,各50例,均行全身麻醉,丙泊酚组使用2.0 mg/kg体质量丙泊酚进行麻醉诱导、4~6 mg/(kg·h)丙泊酚进行麻醉维持;环泊酚组使用0.5 mg/kg体质量环泊酚进行麻醉诱导、1~1.5 mg/(kg·h)环泊酚进行麻醉维持。观察并记录患者苏醒时间、定向力恢复时间、睫毛反射消失时间,不同时间点的生命体征,术后不良反应发生情况。结果与丙泊酚组比,环泊酚组患者苏醒时间更长;与麻醉诱导前(T0)比,苏醒时(T1)~意识清醒时(T3)时两组患者心率(HR)、平均动脉压(MAP)、血氧饱和度(SpO2)均先降低后升高,且环泊酚组T1、扩张宫颈时(T2)MAP、T1~T3时SpO2均高于丙泊酚组(均P<0.05);术后两组患者不良反应总发生率、定向力恢复时间、睫毛反射时间比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论与丙泊酚相比,宫腔镜手术使用环泊酚可能存在一定程度的苏醒延迟,但定向力与睫毛反射恢复时间相当,且更能稳定麻醉期间患者生命体征,稳定呼吸抑制,安全性良好。

连续波生物雷达生命体征检测平台与实验研究

为全面提高实践教学质量,基于当前生物雷达生命体征检测的研究热点,开发了一个低成本的连续波生物雷达生命体征检测平台,用于开展呼吸、心率的非接触式检测实验研究。该实验平台以人体为被测对象,搭载了生物雷达传感器,以MSP430F5529 LaunchPad为硬件基础,设计了雷达基带信号调理电路板,并利用MATLAB/LabVIEW进行体动信号的数据处理和分析,提取呼吸、心跳信号。实验内容涵盖模拟电路、单片机与嵌入式系统、信号与系统、数字信号处理等多门课程内容。基于该实验平台进一步开展非接触式呼吸、心跳检测在医疗诊断、家庭监护领域的应用研究和创新开发,培养学生的创新精神和综合能力。

袋鼠式护理对新生儿生命体征、全天摄入奶量以及生长水平的影响

探讨新生儿袋鼠式护理对生命体征、全天摄入奶量以及生长发育的影响。方法 抽取我院新生儿30例,对照组实施常规的护理模式,观察组实施袋鼠式护理。结果 观察组新生儿的生命体征、全天摄入奶量、生长发育明显优于对照组。结论 对于新生儿开展袋鼠式护理能够促进新生儿生长发育,稳定新生儿生命体征,提高整体新生儿喂养的效果。

基于时序模型的麻醉期人体生命体征预测

针对现有麻醉维持期的生命体征预测方法存在个性化不足、精度较低和预测速度慢等问题,引入时序预测方法,提出一种基于保留机制的时序混合保留网络(TFR)。首先,使用变量选择网络和静态变量编码器网络对病人的生命体征进行编码,为网络提供病人的个性化信息;其次,通过保留编解码器网络对变量选择网络选择过的变量进行特征提取和编码;其次,使用多头注意力层融合过去和未来的特征;最后,使用输出网络进行多分位输出。在Vital DB和华西医院的数据集上分别进行训练和测试,实验结果表明,相较于基线模型TFT(Temporal Fusion Transformer):TFR在Vital DB数据集上的均方误差(MSE)和平均绝对误差(MAE)均没有增加,并节省了41.2%的推理时间;在华西医院的数据集上预测精度没有下降,并节省了32.1%的推理时间;在长期预测中,TFR也取得了更好的效果。可以看出,TFR预测更精确、更快速。

非接触式生命体征检测装置的设计

为解决临床医学、急救或居家养老等应用场景中无法直接使用传统穿戴式监测仪器实时监测人体生命体征的问题,设计了一种基于多普勒雷达的非接触式生命体征检测装置,该装置通过STM32F429IGT6控制器从多普勒雷达检测的信号中实时提取人体呼吸和心跳信号。其硬件主要由微控制器、多普勒雷达传感器信号放大电路、滤波器、电平抬升电路等部分组成,系统通过IIR带通滤波实现呼吸和心跳信号分离与提取,使用FFT对分离的呼吸和心跳信号进行实时频谱分析,计算并显示呼吸和心跳次数。实验测试结果表明,该装置能有效实时检测人体的呼吸和心跳次数,实现2 m范围内的非接触式人体生命体征检测,心跳次数最大均值误差为9.14%,呼吸次数最大均值误差为4.7%。

RIS-4D生物雷达多人体定位与生命体征监测

非接触式生命体征监测是一种可以被广泛用于健康医疗、辅助生活、汽车交通、搜索救援和公共安全的新兴技术。在本文工作中,我们开发了RIS-4D生物雷达用于非接触式生命体征监测,提出了同时定位多个人体目标以及监测对应的呼吸和心跳微动信号的方法,具有低成本、低能耗、可编程、易部署的优势。该系统利用可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)天线动态操纵电磁波进行波束形成和三维雷达成像,从而实现对多个人体目标的三维空间定位,然后从时间维度上的连续回波中提取呼吸和心跳信号。“三维空间”+“一维时间”形成的四维时空高分辨率信息使得该RIS-4D生物雷达能够多维度感知目标和环境。空间波束形成使得电磁波能量聚焦在人体胸腔位置,有助于减少杂波(四肢以及环境多径等杂波)造成的干扰和失真,从而提高生物雷达的探测性能。在真实室内办公环境中的实测数据对该系统和所提出方法进行了验证,实验结果表明,利用该系统可以准确地定位并监测多个受试者的呼吸和心跳微动信号,对瞬时心率和心变异率的监测结果进一步验证了该系统的有效性。所提出的RIS-4D生物雷达为非接触生理信号采集提供了一种多目标、多功能、高精度的实现方式。

基于FMCW雷达的多目标生命体征信号检测

应用雷达在复杂场景下检测生命体征时,为了解决现有的多人体目标检测和干扰滤除以及心跳信号干扰滤除的问题,提出了一种应用调频连续波(FMCW)雷达检测多目标生命体征信号的方法。首先,介绍了雷达检测原理与信号模型,阐述了整个雷达信号的处理流程,即多目标距离单元检测、相位提取、生命体征信号提取。其中在多目标距离检测过程中,提出1种改进的单元平均恒虚警率(CA-CFAR)算法,该方法具有自适应检测门限特点的同时,解决了传统CA-CFAR算法目标附近距离门重复检测的问题,实现多目标检测;在生命体征信号提取过程中,运用自动多尺度峰值检测(AMPD)算法估计呼吸率与心率,过滤无效的波峰干扰,提高对心跳检测的鲁棒性。最后,通过多组测试,相较于常用的频谱分析估算方法,呼吸速率和心率检测的平均误差率分别降低了3.67%和3.31%,验证了所提方法的可行性和准确性。

可穿戴式水下生命体征与环境监测系统

设计了一种能够在水下300 m的环境下正常工作的生命体征与海洋环境监测系统。系统集成多块传感器测量血氧饱和度、心率、心电信号和体温等生理指标以及海洋温度、电导率和压力等环境参数;采用可穿戴式一体化设计,将数据实时传输至腕部显示终端及水面上位机,供潜水员和水面工作人员监测;对采集到的光电容积脉搏波信号(PPG)和心电图信号(ECG)进行滤波处理,并进行了体温、心率、血氧准确度测试、水下通信稳定性测试、水下环境感知系统标定测试以及封装耐压测试。

面向非稳态场景的生命体征监测优化方法

使用基于调频连续波的毫米波雷达监测生命体征信息,具有无接触、隐私保护性好、高分辨率以及抗干扰性好等优势,逐渐成为研究热点.然而,目前研究者主要关注如何提高被测对象处于稳态(如静止)时的体征监测效果,但受制于肢体运动对雷达信号的干扰,使得该技术在非稳态场景中的应用受到限制.提出一种基于人体运动状态识别的非稳态场景体征监测方法,以best-effort方式实现了存在大幅度肢体动作的场景中对体征信息的监测,并且能够识别对应的动作类型.首先,根据运动特征计算出带有距离-主导速度信息的特征频谱图.其次,使用一种滑动窗口采样方法以采集连续样本.随后训练ResNet-18网络来识别运动状态以及分类运动类型.最后,基于运动状态分类结果,在运动间歇期提取信号的相位信息,采用变分模态分解算法进行呼吸速率和心率的提取.实验结果表明,训练后的网络可以精确地识别运动状态和运动类型,识别准确率接近97%,识别延迟小于1.1 s.对呼吸和心率的监测结果的平均绝对误差(MAD)下降到1.7 bpm和3.4 bpm.