一种老年人群心脑血管健康监测预警方法及系统与流程

本发明涉及医疗健康监测，尤其涉及一种老年人群心脑血管健康监测预警方法及系统。

背景技术：

1、随着全球人口老龄化的加剧，老年人群中心脑血管以及其他脑部疾病的发病率逐年上升，心脑血管疾病和癫痫等脑部疾病不仅限于心血管系统，还可能涉及大脑结构如杏仁核等关键区域，这些疾病往往由多种复杂因素引起，包括遗传、生活方式和环境因素，这些疾病的发展过程不易被及时发现，特别是在老年人群中，疾病进展可能无明显预警，常常在急性发作时才被识别，如心肌梗塞或突发性癫痫发作，严重威胁生命安全。

2、现有的医疗监测系统虽然可以在一定程度上监测特定的生理参数，但在实时性和全面性上仍存在不足，对于涉及心脑血管及脑部结构的疾病，如何综合评估心率、血压以及相关脑部结构的功能状态，实现早期预警和疾病进程监控，是现有技术亟需解决的问题，此外，由于老年人对药物的反应和代谢可能与年轻人有显著不同，现有技术未能提供足够的个性化医疗解决方案，以应对老年人在心脑血管和脑部疾病管理中的特殊需求。因此，开发一种能够实时、全面、个性化监测老年人心脑血管及脑部疾病的方法及系统，显得尤为必要。

技术实现思路

1、基于上述目的，本发明提供了一种老年人群心脑血管健康监测预警方法及系统。

2、一种老年人群心脑血管健康监测预警方法，包括以下步骤：

3、s1：通过便携式设备采集老年人的生理参数数据，所述生理参数包括心率、血压、血氧饱和度和体温，同时记录药物服用信息，所述药物信息包括药物名称、剂量、服用时间和药物类型；

4、s2：对采集的生理参数数据和药物服用信息进行预处理，所述预处理包括数据噪声过滤、异常值剔除和数据标准化处理；

5、s3：基于历史健康数据、药物的药理作用机制和药物代谢特性，构建个性化的生理参数变化模型，用于模拟药物对心脑血管生理参数的影响趋势；

6、s4：将s2中预处理后的实时生理参数数据输入至s3构建的生理参数变化模型中，实时分析药物对心脑血管相关参数的影响，并评估药物的作用是否在正常范围内；

7、s5：当s4的分析结果显示药物对生理参数产生异常影响时，将自动生成预警信号，并形成药物服用反馈报告。

8、可选的，所述s1具体包括：

9、s11：通过便携式设备的内置传感器采集老年人的生理参数，所述传感器包括用于监测心率、血压、血氧饱和度和体温的传感器，设备通过佩戴在老年人手腕的部位进行监测；

10、s12：对采集到的生理参数进行处理，将心率、血压、血氧饱和度和体温数据转化为标准化的数值；

11、s13：便携式设备通过界面输入方式或预设的语音输入功能记录老年人每日的药物服用信息，所述信息包括药物名称、剂量、服用时间和药物类型，药物信息输入后将要与设备内存储的数据库进行匹配确认；

12、s14：将采集的生理参数数据与记录的药物服用信息通过无线连接传输到远程服务器进行储存，所述无线连接的方式包括蓝牙、wi-fi或蜂窝网络。

13、可选的，所述s2具体包括：

14、s21：对采集的生理参数数据进行数据噪声过滤，具体采用数字滤波算法对心率、血压、血氧饱和度和体温数据中的噪声信号进行去除，所述数字滤波算法包括低通滤波和均值滤波；

15、s22：通过异常值检测对数据中的异常值进行剔除，异常值检测基于预设的生理参数正常范围及个体历史数据对比，若检测到超出正常范围的值，则标记为异常值并剔除；

16、s23：对经过噪声过滤和异常值剔除后的数据进行标准化处理，采用最小-最大标准化方法将心率、血压、血氧饱和度和体温数据转换为0到1的数值范围；

17、s24：对记录的药物服用信息进行一致性校验，确保药物名称、剂量、服用时间和药物类型与数据库中的记录一致。

18、可选的，所述s3具体包括：

19、s31：收集并整理老年人的历史健康数据，所述历史健康数据包括个体的生理参数变化趋势、既往疾病史、药物使用记录和过往监测数据；

20、s32：根据药物的药理作用机制，对每种药物的影响因素进行分类，具体将药物对心率、血压、血氧饱和度和体温的直接或间接影响通过已知的药理学数据进行定义，并进行分类标定；

21、s33：基于药物的代谢特性，计算药物在老年人体内的代谢速率，结合个体的年龄、体重、肝肾功能的参数，使用药物代谢模型估算药物的半衰期和对生理参数的持续影响；

22、s34：结合历史健康数据、药物的药理作用机制和代谢特性，利用多变量回归分析算法构建个性化的生理参数变化模型，所述多变量回归分析通过输入药物剂量、药物半衰期、个体健康数据等变量，分析这些变量对心率、血压、血氧饱和度和体温的影响，并通过拟合实际数据训练模型；

23、s35：对模型进行校验，利用采集到的老年人生理参数变化数据进行验证，若预测结果与实际变化偏差较大，则通过调整回归权重优化个性化的生理参数变化模型。

24、可选的，所述s34具体包括：

25、s341：基于药物的药理作用机制和代谢特性，将影响生理参数的关键变量定义为药物剂量、药物半衰期、个体的年龄、体重、心率、血压、血氧饱和度和体温；

26、s342：利用多变量回归分析算法，构建个性化的生理参数变化模型，所述个性化的生理参数变化模型的表达式为：，其中，表示目标生理参数的变化值，为常数项，至为各变量的回归系数，为误差项，用于反映模型预测值与实际值之间的偏差；

27、s343：通过历史数据对模型进行拟合，使用最小二乘法估计各回归系数的最优值。

28、可选的，所述s35具体包括：

29、s351：利用采集到的老年人生理参数变化数据，对已构建的个性化生理参数变化模型进行验证，计算模型预测值与实际生理参数变化值的差异；

30、s352：根据差异计算模型的均方误差，评估模型的整体准确性；

31、s353：当均方误差超过预设阈值时，表明模型预测误差较大，则表明需要对回归模型的权重系数进行优化；

32、s354：通过多次迭代调整回归权重系数，逐步减少预测误差，直到均方误差低于预设阈值。

33、可选的，所述s4具体包括：

34、s41：将s2中经过预处理的实时生理参数设为，并将输入至s3中构建的个性化生理参数变化模型中进行计算，输出预测的生理参数变化值；

35、s42：通过比较输出预测的生理参数变化值与实时测得的生理参数值，计算出差异值；

36、s43：将预测差异与预设的正常生理参数变化范围进行比较，若，则判断药物作用在正常范围内；若，则认为药物对生理参数产生异常影响。

37、可选的，所述s5具体包括：

38、s51：当s4的分析结果显示药物对生理参数产生异常影响时，会自动生成预警信号，预警信号通过内部判断机制触发，所述判断机制是用于在药物对生理参数的影响幅度超出预设的安全阈值时启动；

39、s52：生成的预警信号通过无线通信技术实时传输至用户、家属和主治医生的移动终端；

40、s53：在预警信号生成后，自动形成药物服用反馈报告，报告内容包括异常的生理参数、药物名称、剂量、服用时间及与异常生理反应的分析结果；

41、s54：药物服用反馈报告将自动存储至用户的个人健康档案，并上传至云端健康监控平台，供用户、医生和相关医疗人员随时查阅。

42、可选的，所述s52中无线通信技术包括手机推送通知、短信和电子邮件。

43、一种老年人群心脑血管健康监测预警系统，用于实现上述的一种老年人群心脑血管健康监测预警方法，包括以下模块：

44、数据采集模块：用于通过便携式设备实时采集老年人的生理参数数据，所述生理参数包括心率、血压、血氧饱和度和体温，并记录药物服用信息，所述药物信息包括药物名称、剂量、服用时间和药物类型；

45、数据预处理模块：与数据采集模块连接，用于对采集的生理参数数据和药物服用信息进行噪声过滤、异常值剔除和数据标准化处理；

46、个性化模型构建模块：基于数据预处理模块提供的历史健康数据、药物的药理作用机制和代谢特性，构建个性化的生理参数变化模型，用于预测药物对心脑血管相关生理参数的动态影响；

47、实时分析模块：与个性化模型构建模块连接，用于将预处理后的实时生理参数数据输入个性化模型中，实时分析药物对老年人心脑血管健康的影响，并判断其作用是否在正常范围内；

48、预警生成模块：当实时分析模块的分析结果显示药物对生理参数产生异常影响时，自动生成预警信号；

49、报告生成模块：与预警生成模块连接，用于在预警信号生成后，形成药物服用反馈报告，所述反馈报告包括异常的生理参数、药物名称、剂量、服用时间及与异常生理反应的分析结果，并存储至云端健康监控平台。

50、本发明的有益效果：

51、本发明，通过实时采集和分析老年人的生理参数以及药物服用信息，能够有效监测心脑血管健康状态，并结合大脑结构如杏仁核等区域的功能变化，提升了对心脑血管和脑部疾病的早期预警能力，通过精确的预处理技术，确保了数据的准确性，并利用个性化的生理参数变化模型，结合药物的药理作用机制和代谢特性，实现对药物对心脑血管及脑部功能影响的精准预测，为老年人提供个性化的健康管理方案。

52、本发明，通过智能预警机制，系统能在检测到心脑血管异常或癫痫等脑部疾病相关的潜在风险时，及时生成预警信号和反馈报告，有效通知医疗人员和患者家属，这一技术大大提高了老年人脑部和心脑血管疾病的预防能力，减少了急性事件的发生，显著改善了老年人的生活质量和健康管理水平。