[发明专利]一种脑血氧可视化智能监控系统

权利要求书

1.一种脑血氧可视化智能监控系统，包括数据采集单元、监视仪、通信模块和云服务器，所述数据采集单元与监视仪连接，其特征在于：所述数据采集单元包括脑血氧传感器，所述脑血氧传感器用于实时检测脑血氧参数，所述脑血氧传感器集成有无线收发模块，所述脑血氧传感器通过无线收发模块将脑血氧参数传输给监视仪，所述监视仪对所述数据采集单元传输的数据参数进行处理、计算、分析并通过通信模块传送给云服务器，远程监控终端通过访问所述云服务器以获取上述数据参数；

所述智能监控系统还包括：

智能眼镜，穿戴于脑外科医生上，所述智能眼镜包括镜片、微型显示器、微处理器、照相机和视线追踪器；所述微处理器分别与所述微型显示器和监视仪连接，所述照相机为3D照相机，所述照相机和视线追踪器所采集的数据参数通过无线局域网的网络方式传输给监视仪；所述微处理器存储有镜片的大小信息；

无线耳机，设置于脑外科医生的耳朵上，用于接收并播放所述监视仪传输的数据参数；

微型麦克风，设置于所述智能眼镜上并用于脑外科医生输入命令；

报警装置，设置于监视仪并用于发出报警信息；

采用参数矩阵A将3D照相坐标(x_c,y_c, z_c)转换成2维图像坐标（X,Y）,

λ＝A

A＝（1）

其中λ是一个比例因子，(cx, cy)是2维图像坐标系中一个基准点，fx、fy是X轴和Y轴的焦距;

为了测量脑外科医生的视线方向，所述视线追踪器采用角膜反射-瞳孔中心法，在这种方法中，红外线被发射到眼睛，它的反射被图像传感器捕获，从图像中检测出瞳孔中心和角膜反射中心的位置，由于眼睛的形状不是球形，因此，瞳孔中心和角膜反射中心的相对位置会根据眼睛的方向发生变化，利用这一特性实时获取视线方向(u, v)；为了将视线方向的点叠加到所述照相机观察到的图像上，需要建立视线方向与2维图像坐标之间的对应关系，采用如下方式计算所述对应关系：采取环境中的一个平面物体，当用户看向平面物体时，所述照相机也能观察到该平面物体；在平面物体选取若干个点作为视线观察点，并获知该观察点在二维图像坐标(Xi,Yi)(i = 0，···，n)中的位置，用户依次凝视每个观察点，测量每条视线(ui,vi)(i = 0，···，n)的三维方向，从而获取所述视线方向与2维图像坐标的对应关系；所述监视仪根据所述照相机和视线追踪器传递的数据参数，获取所述对应关系，所述监视仪将所述对应关系和数据采集单元的实时数据传递给所述微处理器，所述微处理器根据所述对应关系和镜片的大小信息，将所述镜片划分为主视线区域和余光视线区域，并将所述脑血氧的实时数据显示于所述余光视线区域；主视线区域用于脑外科医生进行脑外科手术，在脑外科医生进行手术时，其通过视线余光连续获取患者脑血氧的实时数据，有利于提高脑外科手术的成功率，同时，脑外科医生还可通过微型麦克风输出控制指令给所述监视仪以控制所述智能眼镜的显示内容及所述无线耳机的播放内容。

2.根据权利要求1所述脑血氧可视化智能监控系统，其特征在于，所述智能监控系统控制所述报警装置发出报警信息，所述微处理器控制微型显示器以红色条目显示当前脑血氧数据值和正常脑血氧数据值。

3.根据权利要求1所述脑血氧可视化智能监控系统，其特征在于，所述监视仪集成有显示器，所述显示器以曲线图的形式来显示预设历史时间段到当前的所有所述脑血氧参数，并在所述曲线图中以警戒线的形式标出对应的正常数值范围和预设值范围。

4.根据权利要求1所述脑血氧可视化智能监控系统，其特征在于，所述智能眼镜包括电源模块和数据收发模块，所述电源模块用于给所述微处理器、照相机、视线追踪器和微型麦克风供电，所述微处理器、麦克风、照相机和视线追踪器与所述数据收发模块有线连接。

5.根据权利要求4所述脑血氧可视化智能监控系统，其特征在于，

所述通信模块为基于ZigBee、GPRS或CAN总线的通信模块。

6.根据权利要求1至5任一项所述脑血氧可视化智能监控系统，其特征在于，所述数据采集单元还包括温度传感器、颅内压传感器和血流传感器，用于采集颅内的温度信息、颅内压和血流信息。