一种智能急救包及使用方法
阅读说明：本技术 一种智能急救包及使用方法 (Intelligent first-aid kit and using method ) 是由 朱海燕 唐国庆 陈洁 唐三水 韩国鑫 王亚南 陈丑和 范燨 唐琪 白茹 于 2021-08-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种智能急救包装置及使用方法,本装置由控制系统、触摸屏、语音系统、电池、生理检测、指控按压模块、AED、定量注射装置和急救包本体组成；触摸屏设置在前面,后方安装控制电路,上方设有摄像头；存储格根据规定序列存急救药品,设有AED除颤仪、指控按压模块和紧急包扎物品。本装置具备智能诊断功能,可以通过语音与人员进行交互,对患者的急救需求智能识别,明确患者急救措施,同时,可以通过智能系统指令自动提供急救方法、工具及药物,给患者提供智能抢救。通过传感器采集相关数据,具备智能指控反馈功能。同时自动拨打120急救电话,与医院后台互联互通,实现远程在线急救功能。(The invention discloses an intelligent first-aid kit device and a using method thereof, wherein the device consists of a control system, a touch screen, a voice system, a battery, a physiological detection module, a finger-controlled pressing module, an AED (automated medical equipment), a quantitative injection device and a first-aid kit body; the touch screen is arranged in front of the body, the control circuit is arranged at the rear of the touch screen, and the camera is arranged above the touch screen; the storage grid stores emergency drugs according to a specified sequence, and is provided with an AED defibrillator, a finger-controlled pressing module and an emergency dressing. This device possesses intelligent diagnosis function, can interact through pronunciation and personnel, to patient's first aid demand intelligent recognition, makes clear and definite patient's first aid measure, simultaneously, can provide first aid method, instrument and medicine automatically through intelligent system instruction, provides intelligent rescue for the patient. Relevant data are collected through the sensor, and an intelligent control feedback function is achieved. And meanwhile, the emergency call is automatically dialed 120, and the emergency call is interconnected and communicated with the hospital background, so that the remote online emergency function is realized.)
技术领域
本发明属于急救装备技术领域，特别涉及一种智能急救包及使用方法。
背景技术
急救包智能化是急救包的一种重要的发展趋势，目前市面上现有急救包不具备智能化功能，不能实现智能急救及智能取药功能，只具备简单的携带急救药品的功能，当患者需要进行急救时，需要使用人员具备一定的医学知识，难以达到较好的急救效果，严重情况下有可能耽误患者宝贵的急救时间。其根本原因在于：1，人工智能辅助诊断技术其应用于智能诊断领域存在源于其预测能力和训练能力的矛盾问题：即“过拟合”现象；2，传统的急救包从设计到制造大多采用模具加工制造，工艺过程复杂、可设计性不强，无法满足现场条件下轻质便携可快速更替的要求；3，现代的人工智能技术中，对自然语言处理、语音处理的研究占了绝大部分比重，在噪声环境下，语音识别系统的鲁棒性大打折扣，性能发挥及其不稳定，这也是语音识别技术大规模投入实用必须解决的问题。
现有技术中，专利号为“CN204932016U”，名称为“一种内置急救医疗器械的急救包”的专利，包括多个独立的有显色标贴标识的小包，既能在存储和携带时分项放置，在取出时也可以直接将整体内袋取出，非常便于迅速进行急救。
专利号为“CN202458949U ”，名称为“一种新型的智能急救包”的专利，包含箱包体、物品检测器、导线、报警装置和蓄电池；箱包体内的医疗器械存放槽内均设置有物品检测器,箱包体前端设置有报警装置和蓄电池,物品检测器通过导线与报警装置连接。它设计巧妙,能及时提醒医护人员急救包内缺少的医疗器材,准确无误,具有较高的使用价值。
专利号为“CN212879836U”，名称为“一种医疗急救包”的专利，包括急救包本体,所述急救包本体为透明塑料袋体且呈条状,所述急救包本体上并排设置有若干用于装急救用品的功能包,该功能包的一边为开口,其余三边均与所述急救包本体缝合连接,且各所述功能包的开口处均折痕连接有粘接于急救包本体表面的密封贴条,本实用新型具有独立的功能包,且方便拿取药品。
专利号为“CN112315672A”，名称为“多功能船舶工位专用急救包”的专利，,包括包箱体、包盖体和中间层,中间层设置在包箱体和包盖体之间,中间层的一端可拆卸连接在包箱体与包盖体之间的连接端上；包盖体上设置有止血和包扎模块和/或辅助工具模块；中间层上设置有通气和气胸器械模块和/或止痛抗感染器械模块；包箱体内设置有固定模块。急救包内涵盖止血和包扎模块、辅助工具模块、通气和气胸器械模块、止痛抗感染器械模块和/或固定模块,根据急救需求选取各模块,各个独立模块均可以达到灵活、快速、独立的安装和取放,互不干扰。
上述技术中，都不具备智能诊断功能，不能通过语音与人员进行交互，对患者的急救需求智能识别，明确患者急救措施，同时，不能通过智能系统指令自动提供急救方法、工具及药物，给患者提供智能抢救。缺乏通过传感器，采集相关数据，智能指控反馈功能。不具备自动拨打120急救电话，与医院后台互联互通，实现远程在线急救功能。
因此，需要设计一种智能急救包装置来解决现有急救包的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能急救包及使用方法，本装置可以通过语音与人员进行交互，对患者的急救需求智能识别，明确患者急救措施，根据智能系统指令自动提供急救方法、工具及药物，给患者提供智能抢救。通过传感器，采集相关数据，智能反馈，保证急救措施准确。同时根据患者情况自动拨打120急救电话，也可以与医院后台互联互通，实现远程在线急救。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种智能急救包，包括急救包本体，急救包本体内部设置有多层抽屉式药盒；急救包本体设置有控制系统、交互系统和远程急救系统，远程急救系统包括诊断系统和治疗系统。
优选地，控制系统包括智能急救控制模块、药盒控制模块和环境感知模块；智能急救控制模块包括处理器、通讯模块和定位模块；药盒控制模块包括PLC和驱动机构，驱动机构与抽屉式药盒连接。
进一步地，处理器优选基于ARM-Cortex A17内核的RK3288微处理器；通讯模块优选数据线与接口通信以及蓝牙模块分别用于现场设备间的有线和无线通讯，优选LTE模块用于远程通信；定位模块优选北斗定位模块；驱动机构优选伸缩电机；智能急救控制模块内部还内置有包括电池在内的电源模块，以及扫码模块和存储器。
优选地，环境感知模块包括摄像头和环境信息传感器模组。
进一步地，环境信息传感器模组包括温度传感器、湿度传感器和光照传感器；可以实现现场图像采集并远程传输至远端医院后台，对人员姿态及环境信息进行感知。
优选地，交互系统包括语音模块和触控屏，语音模块以及触控屏均与控制系统电性连接。
进一步地，语音模块包括麦克风和扬声器模块、降噪模块以及语音识别模块，语音识别模块内置语音识别算法。
优选地，诊断系统包括生理数据采集模块，生理数据采集模块包括生理胸带和生理检测腕表；生理数据采集模块通过蓝牙模块与控制系统建立信息传输通道；智能腕表和智能胸带在实际工作过程中，可以对心率、血压、血氧饱和度、心电、心率、体温和呼吸频率进行智能监测，并通过蓝牙发送至急救包控制系统，提供远程生理监测诊断。
优选地，诊断系统包括指控按压模块，指控按压模块包括按压手套，手套内部指尖处设置有压力传感器；指控按压模块与控制系统电性连接；压力传感器优选型号为RP-S40-ST的柔性薄膜压力传感器，可以通过指控按压监测按压的力度与频率，判断急救操作正确率，并通过控制系统提供音视频信息进行实时指导。
优选地，治疗系统包括AED、定量注射装置和多种类急救药品；生理数据采集模块、指控按压模块、AED、定量注射装置和多种类急救药品均独立放置在抽屉式药盒内；多种类药品按照急救病症的不同分类进行分区存放。
优选地，上述一种智能急救包的使用方法，包括以下步骤：
S1：初始化智能急救控制模块、药盒控制模块、生理数据采集模块、语音模块和指控按压模块，打开智能急救控制模块中断；
S2：语音模块采集环境语音信号传输至智能急救控制模块，根据采集的语音信号做出反馈及交互，同时智能急救控制模块发出控制指令给药盒控制模块，控制放置生理数据采集模块的药盒弹出；
S3：使用者佩戴生理数据采集模块，生理数据采集模块工作，读取生理数据；
S4：智能急救控制模块获取生理数据，通过智能诊断算法对语音信号及生理数据进行分析运算，根据分析结果，发出控制指令给药盒控制模块，药盒控制模块根据接收的控制指令，控制智能急救箱的所需的药盒弹出，同时可根据分析结果自动拨打120急救电话；
S5：智能急救控制模块根据分析结果，调取云服务器中对应种类急救的分解步骤动画演示及语音提示，通过交互系统反馈给使用者；摄像头实时传输现场施救画面至远端医生处，通过通讯模块实时沟通指导；
S6：施救者佩戴指控按压模块，指控按压模块工作，读取心肺复苏按压频率、按压深度数据；
S7：智能急救控制模块获取指控按压模块数据，并对获取的传感器数据进行处理运算，根据心肺复苏按压频率、按压深度数据，当心肺复苏按压频率过快，智能急救控制模块语音提示放慢按压频率，当心肺复苏按压频率过慢，智能急救控制模块语音提示加快按压频率；当心肺复苏按压深度过大，智能急救控制模块语音提示减小按压力度，当心肺复苏按压深度过小，智能急救控制模块语音提示加大按压力度；
S8:循环S5至S7，直至设定的急救任务完成；同时智能急救控制模块通过通讯模块与医院后台互联互通，通过音视频信息实现远程在线急救。
优选地，上述一种智能急救包的使用方法，S4中智能诊断算法的具体方法如下：
a.设计描述病人症状的数据结构；
b.通过医院HIS系统获取病人住院病历记录；提取所需种类病历的病历描述和初步诊断结果；
c.将病历描述作为文本分类所需的训练集，初步诊断结果作为分类类别，通过深度学习构建基于深度卷积神经网络的智能诊断模型；
d.智能急救包控制系统获取的新病历描述使用建立的智能诊断模型进行分类，找出疾病类别，并做出智能化诊断支持。
进一步地，所述智能诊断算法是基于深度卷积神经网络智能诊断模型，综合云计算技术、大数据挖掘技术、可视化技术，面向精准医学大数据，构建医疗知识图谱，提出基于深度学习的医学数据的有效压缩算法，分布式快速传输模型，得到适用于急救包平台的小规模网络，创建基于角点分布的区域定位方法和改进霍夫变换快速定位 DM 码的优化方法，提出日常提醒和应急呼救的定时提醒策略，并对其识别算法进行优化，得到高鲁棒性的自适应采样算法。
本发明的有益效果为：
本发明可以通过语音与人员进行交互，对患者的急救需求智能识别，明确患者急救措施，根据智能系统指令自动提供急救方法、工具及药物，给患者提供智能抢救。通过传感器，采集相关数据，智能反馈，保证急救措施准确。同时根据患者情况自动拨打120急救电话，也可以与医院后台互联互通，实现远程在线急救；通过智能诊断算法，基于云计算和精准医学大数据自动进行初步诊断，并配合远程语音画面通信，可以提供有效、精确、快速的第一时间施救，可以大幅提高使用者在面临突发疾病时的受救治率，也为后续的进一步救治争取了宝贵的延续时间；装置通过高鲁棒性的自适应采样算法，配合交互系统的主动降噪模块，可以有效提高语音交互系统使用时的稳定性；急救包装置本体设计简，模块化程度高，可以根据实际需要进行设计装配，满足现场条件下轻质便携可快速更替的要求。
附图说明
图1 为本发明正面结构示意图；
图2 为本发明药盒自动送药的结构示意图
图3为本发明控制系统的连接示意图；
图中附图标记为：控制系统1，触控屏2，交互系统3，电池4，生理数据采集模块5，指控按压模块6，AED7，定量注射装置8，药瓶11，伸缩电机21。
具体实施方式
实施例1：
一种智能急救包，包括急救包本体，急救包本体内部设置有多层抽屉式药盒；急救包本体设置有控制系统1、交互系统3和远程急救系统，远程急救系统包括诊断系统和治疗系统。
优选地，控制系统1包括智能急救控制模块、药盒控制模块和环境感知模块；智能急救控制模块包括处理器、通讯模块和定位模块；药盒控制模块包括PLC和驱动机构，驱动机构与抽屉式药盒连接。
进一步地，处理器优选基于ARM-Cortex A17内核的RK3288微处理器；通讯模块优选数据线与接口通信以及蓝牙模块分别用于现场设备间的有线和无线通讯，优选LTE模块用于远程通信；定位模块优选北斗定位模块；驱动机构优选伸缩电机21；智能急救控制模块内部还内置有包括电池4在内的电源模块，以及扫码模块和存储器。
优选地，环境感知模块包括摄像头和环境信息传感器模组。
进一步地，环境信息传感器模组包括温度传感器、湿度传感器和光照传感器；可以实现现场图像采集并远程传输至远端医院后台，对人员姿态及环境信息进行感知。
优选地，交互系统3包括语音模块和触控屏2，语音模块以及触控屏2均与控制系统1电性连接。
进一步地，语音模块包括麦克风和扬声器模块、降噪模块以及语音识别模块，语音识别模块内置语音识别算法。
优选地，诊断系统包括生理数据采集模块5，生理数据采集模块5包括生理胸带和生理检测腕表；生理数据采集模块5通过蓝牙模块与控制系统1建立信息传输通道；智能腕表和智能胸带在实际工作过程中，可以对心率、血压、血氧饱和度、心电、心率、体温和呼吸频率进行智能监测，并通过蓝牙发送至急救包控制系统1，提供远程生理监测诊断。
优选地，诊断系统包括指控按压模块6，指控按压模块6包括按压手套，手套内部指尖处设置有压力传感器；指控按压模块6与控制系统1电性连接；压力传感器优选型号为RP-S40-ST的柔性薄膜压力传感器，可以通过指控按压监测按压的力度与频率，判断急救操作正确率，并通过控制系统1提供音视频信息进行实时指导。
优选地，治疗系统包括AED7、定量注射装置8和多种类急救药品；生理数据采集模块5、指控按压模块6、AED7、定量注射装置8和多种类急救药品均独立放置在抽屉式药盒内；多种类药品按照急救病症的不同分类进行分区存放。
实施例2：
上述一种智能急救包的使用方法，包括以下步骤：
S1：初始化智能急救控制模块、药盒控制模块、生理数据采集模块5、语音模块和指控按压模块6，打开智能急救控制模块中断；
S2：语音模块采集环境语音信号传输至智能急救控制模块，根据采集的语音信号做出反馈及交互，同时智能急救控制模块发出控制指令给药盒控制模块，控制放置生理数据采集模块5的药盒弹出；
S3：使用者佩戴生理数据采集模块5，生理数据采集模块5工作，读取生理数据；
S4：智能急救控制模块获取生理数据，通过智能诊断算法对语音信号及生理数据进行分析运算，根据分析结果，发出控制指令给药盒控制模块，药盒控制模块根据接收的控制指令，控制智能急救箱的所需的药盒弹出，同时可根据分析结果自动拨打120急救电话；
S5：智能急救控制模块根据分析结果，调取云服务器中对应种类急救的分解步骤动画演示及语音提示，通过交互系统3反馈给使用者；摄像头实时传输现场施救画面至远端医生处，通过通讯模块实时沟通指导；
S6：施救者佩戴指控按压模块6，指控按压模块6工作，读取心肺复苏按压频率、按压深度数据；
S7：智能急救控制模块获取指控按压模块6数据，并对获取的传感器数据进行处理运算，根据心肺复苏按压频率、按压深度数据，当心肺复苏按压频率过快，智能急救控制模块语音提示放慢按压频率，当心肺复苏按压频率过慢，智能急救控制模块语音提示加快按压频率；当心肺复苏按压深度过大，智能急救控制模块语音提示减小按压力度，当心肺复苏按压深度过小，智能急救控制模块语音提示加大按压力度；
S8:循环S5至S7，直至设定的急救任务完成；同时智能急救控制模块通过通讯模块与医院后台互联互通，通过音视频信息实现远程在线急救。
实施例3：
上述一种智能急救包的使用方法中，智能诊断算法的具体方法如下：
a.设计描述病人症状的数据结构；
b.通过医院HIS系统获取病人住院病历记录；提取所需种类病历的病历描述和初步诊断结果；
c.将病历描述作为文本分类所需的训练集，初步诊断结果作为分类类别，通过深度学习构建基于深度卷积神经网络的智能诊断模型；
d.智能急救包控制系统1获取的新病历描述使用建立的智能诊断模型进行分类，找出疾病类别，并做出智能化诊断支持。
进一步地，所述智能诊断算法是基于深度卷积神经网络智能诊断模型，综合云计算技术、大数据挖掘技术、可视化技术，面向精准医学大数据，构建医疗知识图谱，提出基于深度学习的医学数据的有效压缩算法，分布式快速传输模型，得到适用于急救包平台的小规模网络，创建基于角点分布的区域定位方法和改进霍夫变换快速定位 DM 码的优化方法，提出日常提醒和应急呼救的定时提醒策略，并对其识别算法进行优化，得到高鲁棒性的自适应采样算法。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
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