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专利号: 2023113120208
申请人: 唐山学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-03-21
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种麻醉机运行故障预测系统,其特征在于,包括:

第一获取模块,用以获取医院手术中患者的个人信息和麻醉机的工作参数;

故障标记模块,用以根据患者的个人信息和麻醉机的工作参数对患者血液内麻药浓度进行分析,以得到麻药浓度,还用以根据麻药浓度对麻醉机的故障参数进行分析;所述故障标记模块设有浓度分析单元,其用以根据患者的个人信息和麻醉机的麻药输出功率对患者血液内麻药浓度进行分析;所述故障标记模块还设有计算单元,其用以统计预设时间内的麻药浓度并计算平均麻药浓度,所述故障标记模块还设有状态标记单元,其用以将麻药浓度与平均麻药浓度进行比对,并根据比对结果对麻醉机的工作状态进行故障标记,以得到故障参数;

分析判断模块,用以根据故障参数和麻醉机的工作参数对麻醉机的运行状态进行判断;所述分析判断模块设有安全度计算单元,其用以根据故障参数和麻醉机的已启动时间计算麻醉机的安全度;所述分析判断模块还设有状态判断单元,其用以根据安全度对麻醉机的运行状态进行判断;

输出模块,用以根据麻醉机的运行状态对输出内容进行输出判断;

第二获取模块,用以获取麻醉机的历史工作信息;

调整优化模块,用以在麻醉机的运行状态为运行正常时,根据麻醉机的历史工作信息对故障参数的分析过程进行调整并优化,还用以根据麻醉机的历史工作信息对故障参数的调整过程进行优化;

所述状态标记单元在对麻醉机的工作状态进行故障标记时,根据麻药浓度和平均麻药浓度计算浓度变化量ΔQ,设定ΔQ=|Q‑q|,所述状态标记单元获取故障标记时的麻药浓度和浓度变化量作为故障参数;

其中,Q表示麻药浓度,其为百分比取值,q表示平均麻药浓度,其为百分比取值;

所述安全度计算单元根据故障参数和麻醉机的已启动时间,通过安全度计算公式计算麻醉机的安全度,所述安全度计算单元设有安全度计算公式如下:S=|(Q+t1‑2×ΔQ)/(t1‑Q)|

其中,S表示麻醉机的安全度,其为百分比取值,t1表示麻醉机的已启动时间,其单位为小时;

所述状态判断单元计算麻醉机的安全度变化幅度,将计算结果与预测阈值进行比对,根据比对结果对麻醉机的运行状态进行判断,其中:

2 2

当[Sn‑S(n‑2)]/[Sn‑S(n‑1)]<γ时,所述状态判断单元判定麻醉机的运行状态为运行正常;

2 2

当[Sn‑S(n‑2)]>[Sn‑S(n‑1)]且[Sn‑S(n‑2)]/[Sn‑S(n‑1)]≥γ时,所述状态判断单元判定麻醉机的运行状态为运行正常;

2 2

当[Sn‑S(n‑2)]≤[Sn‑S(n‑1)]且[Sn‑S(n‑2)]/[Sn‑S(n‑1)]≥γ时,所述状态判断单元判定麻醉机的运行状态为运行故障;

2 2

其中,[Sn‑S(n‑2)] /[Sn‑S(n‑1)]表示安全度变化幅度,Sn表示最后一个故障参数的安全度,n表示计算安全度的数量,S(n‑2)表示倒数第三个故障参数的安全度,S(n‑1)表示倒数第二个故障参数的安全度,γ表示预测阈值,其取值范围为0<γ≤0.2;

所述调整优化模块设有调整单元,其用以对浓度阈值进行调整,调整后的浓度阈值为β

2 2

1'和β2',设定β1'=β1×β2,β2'=β2×β1;

其中,β1表示第一浓度阈值,β2表示第二浓度阈值,其取值范围为0.8≤β1<β2≤1.2;

所述调整优化模块设有优化单元,其用以根据麻醉机的历史工作信息对浓度阈值的调

2 D/T1 2 D

整过程进行优化,优化后的浓度阈值为β1"和β2",设定β1"=β1 ×β2×e ,β2"=β2×β1/e/T1,其中,D表示麻醉机的历史故障参数总数量,T1表示麻醉机的运行总时间。

2.根据权利要求1所述的麻醉机运行故障预测系统,其特征在于,所述浓度分析单元根据患者的个人信息和麻药输出功率通过浓度计算公式计算麻药浓度,所述浓度分析单元设有浓度计算公式如下:Q=P/(M×α×logE)×j

其中,Q表示麻药浓度,其为百分比取值,P表示麻药输出功率,其单位为克/秒,M表示患者的体重,其单位为克,α表示血液参数,其取值范围为0.06≤α≤0.08,E表示患者的年龄,j表示单位时间,其取值为1秒。

3.根据权利要求2所述的麻醉机运行故障预测系统,其特征在于,所述计算单元根据麻药浓度通过平均麻药浓度计算公式计算平均麻药浓度,所述计算单元设有平均麻药浓度计算公式如下:q=(Q1+Q2+...+Qt)/T

其中,q表示平均麻药浓度,其为百分比取值,Q1表示预设时间内第一秒的麻药浓度,Q2表示预设时间内第二秒的麻药浓度,Qt表示预设时间内最后一秒的麻药浓度,T表示预设时间,其单位为秒,t表示预设时间参数,其取值范围为t={t∈N+|t∈T}。

4.根据权利要求3所述的麻醉机运行故障预测系统,其特征在于,所述状态标记单元计算麻药浓度与平均麻药浓度的比值,将计算结果与各浓度阈值进行比对,并根据比对结果对麻醉机的工作状态进行标记,其中:当β1≤Q/q≤β2时,所述状态标记单元不对麻醉机的工作状态进行标记;

当Q/q<β1或Q/q>β2时,所述状态标记单元对麻醉机的工作状态进行故障标记;

其中,β1表示第一浓度阈值,β2表示第二浓度阈值,其取值范围为0.8≤β1<β2≤1.2。

5.根据权利要求1所述的麻醉机运行故障预测系统,其特征在于,所述输出模块根据麻醉机的运行状态对输出内容进行判断并输出,其中:当运行状态为运行正常时,所述输出模块判定输出内容为正常,并对输出内容进行输出;

当运行状态为运行故障时,所述输出模块判定输出内容为故障,并对输出内容进行输出。