一种用于感染管理的可视化监测预警方法

技术领域

本发明涉及医院感染管理领域，特别涉及一种用于感染管理的可视化监测预警方法。

背景技术

在对于传染病防控来说，医院以及一些密闭空间内的病毒传播以及感染管理是亟需解决的一个问题。目前，在感染控制及管理中，普遍存在的难点在于：医院承载负荷有限，一旦医院患病人数与潜在的病毒传播者人数激增，将给医院带来巨大的院内传染病防控的压力。在此情况下，现有的院内感染防控方法、手段将难以生效，医护工作者也面临大面积感染的风险，同时，这也使得需要面对医生的一般就诊病患，特别是中老年患者面临极大的院内感染风险。要对医院现有的问题进行改善，需要对院感各系统做出精确的检测和分析，并分析和判断造成各种问题产生的原因，为医院现有的防控措施的改善提供依据。

发明内容

针对现有技术中的部分或全部问题，本发明提供一种用于感染管理的可视化监测预警方法，包括：

通过数据采集模块，实时采集数据信息，所述数据信息包括行为信息以及环境信息；

通过数据计算控制模块，对所述数据采集模块采集的信息进行在线解析，并与预设的行为模型结合，确定所述行为信息的风险类型及等级；

通过显示模块，实时显示指定风险类型及等级的行为信息；以及

通过数据计算控制模块，与硬件生产与管理模块通信，根据所述风险类型及等级对数据生产与管理模块的硬件状态进行修改，起到硬件自动预警作用。

进一步地，所述方法还包括，根据所述环境信息的解析结果，分析与计算处理，对设备和应用进行诊断，如出现故障，则进行故障报修；根据计算结果对各子系统采取不同的控制与管理措施。

通过显示模块，对各子系统的数据进行可视化的展示。

进一步地，所述行为信息包括：人员的体温数据、行动轨迹以及院内行为。

进一步地，所述环境信息包括：空气质量信息、物资信息、能源消耗信息以及能源质量信息。

进一步地，所述数据采集模块包括：

人脸识别设备，其用于采集人脸数据，以识别人员身份并记录人员行动轨迹；

测温设备，其用于测量人员体温数据；

摄像头，其用于记录医务人员行为规范、运动轨迹；

智能计量表，用于检测并记录、电、气以及热耗能等数据信息；

RFID设备，其用于医疗物资的跟踪；以及

第一数据库。

进一步地，所述预设的行为模型根据数据采集模块采集的信息中的时间、地点、人群密集程度以及人群特点信息进行模型的训练得到。

进一步地，所述数据生产与管理模块包括：行为管理子系统、物资管理子系统、空气管理子系统、消杀管理子系统以及能源管理子系统。

本发明提供的一种用于感染管理的可视化监测预警方法，通过数据计算控制模块对实时采集到的人员、环境以及物资信息进行分析，并根据分析结果对场所内相关固定设备进行智能化精细控制，实现医院感染运维AI化，从而在提高运行效率降低运行成本的同时，有效降低院内感染风险，并且提高医院等场所应对日常院内感染及应急重大传染事件的能力。

附图说明

为进一步阐明本发明的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出本发明一个实施例的一种感染管理系统的结构示意图；以及

图2示出本发明一个实施例的一种用于感染管理的可视化监测预警方法的流程示意图。

具体实施方式

以下的描述中，参考各实施例对本发明进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免模糊本发明的发明点。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本发明的实施例的全面理解。然而，本发明并不限于这些特定细节。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按正确比例绘制。

在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。

需要说明的是，本发明的实施例以特定顺序对工艺步骤进行描述，然而这只是为了阐述该具体实施例，而不是限定各步骤的先后顺序。相反，在本发明的不同实施例中，可根据工艺的调节来调整各步骤的先后顺序。

医院等场所的病毒传播和感染管理，涉及到医院管理制度、信息管理、环境控制、消毒杀菌、可视化与人机交互，甚至人工智能、物联网以及区块链技术等方方面面的综合管理运用。本发明提供一种用于感染管理的可视化监测预警方法，在通行的院感管理相关法规、指南及专家共识的指导下，通过自主创新、集成，结合现有的AI相关技术，并与医院感染管理控制相关的软硬件相结合，对医院内部的人员、环境以及物资三个环节进行识别、跟踪、干预和管理，并对医院相关固定设备进行智能化精细控制，建立医院感控“大脑”，铺装医院整体感控“神经网络”，实现医院感控运维AI化，在提高运行效率、降低运行成本的同时，切实降低院内感染风险，并且提高医院应对日常院内感染及应急重大传染事件的能力。下面结合实施例附图对本发明的方案做进一步描述。

图1示出本发明一个实施例的一种感染管理系统的结构示意图。如图1所示，一种感染管理系统，包括数据生产与管理模块001、数据采集模块002、数据计算控制模块003、以及数据应用模块004，所述数据生产与管理模块001、数据采集模块002以及数据应用模块004均与所述数据计算控制模块003可通信地连接。

所述数据生产与管理模块001包括行为管理子系统101、物资管理子系统102、空气管理子系统103、消杀管理子系统104以及能源管理子系统105，所述数据生产与管理模块001中的硬件设备包括双向通信能力的网络传输装置，与所述数据计算控制模块003可通信地连接，可根据计算控制模块计算处理的结果对硬件属性进行修改，启停硬件权限。其中：

所述行为管理子系统101用于监控医院内人员的动线轨迹，以及管理医务人员的行为规范、运动轨迹，以协助医务人员进行行为管理，并针对每名医务人员提供实时动态管理，包括场所内的工作人员，例如医务人员以及后勤人员等，及有潜在传染可能的重点监控的病患的动线轨迹管理、医务人员的行为管理及人员的操作流程管理；

所述物资管理子系统102用于重复使用物资、消毒试剂等物料及耗材的管理防控跟踪，例如通过RFID射频技术和区块链技术，对医疗物资进行订购管理、内部请领以及使用跟踪，以提高医院高值物资管控的效率，同时，提升对潜在传染病传播渠道的控制。从医疗物资的入库即绑定电子标签承载耗材关键信息，通过射频和区块链识别监控内部流转过程，直至用到病患和处置空间，对整个流程实施全程管控，对外实行医疗物资溯源，大大的提升了对医用物资的管理和感染可能性的防控；各类高值耗材使用情况上传至数据计算控制模块003后，数据计算控制模块003根据所述使用情况，分析得出使用趋势，确定各阶段耗材使用量，进而制定出有序、合理的预订和采购计划。此外，所述物资管理子系统102还可用于医疗废物的管理，所述医疗废物的管理包括，采用RFID技术对场所内医疗废物的负压收集、运输等全过程进行追溯，并将数据上传至数据计算控制模块003，数据计算控制模块003对所述数据进行判断，一旦发生异常，则进行告警；

所述空气管理子系统103用于监控空气质量信息并上传至所述数据计算控制模块003，并根据所述数据计算控制模块003的分析结果，控制及调节空气消杀设备，进行空气消杀，保证场所内空气质量符合要求；其中，所述空气消杀设备可包括：中央空调消杀模组、全新风空调以及新风负压隔离模组等；

所述消杀管理子系统104用于控制及监测环境消杀设备、医疗物资及医疗器械消杀设备以及医疗废物处理设备的工作状态，并针对场所内不同风险等级的区域的环境及物资采取不同的消毒及杀菌方案，例如对易导致医院感染的关键区域、环境、物资进行重点消毒与杀菌控制，其中，环境消杀设备包括监控设备以及消杀设备，所述监控设备利用环境监测、红外监测、视频监测、物联网等技术对场所内环境进行监控，并控制所述消杀设备，如消杀机器人等，配合医院专用试剂，进行消杀，通过所述环境消杀设备，可以实现全时段、全方位、无死角的环境消杀服务，从而大大降低场所内消杀的人力投入成本，同时大大提高消杀的安全性、高效性；医疗物资及医疗器械消杀设备主要用于对重复实用的内镜、套管等手术器械进行深紫外秒级消杀，并实时追踪；以及医疗废物处理设备主要用于污水处理，其处理的水量按照场所规模，例如床位数综合核定，所述医疗废物处理设备包括消毒池、中和池、降温池、衰变池、隔油池，医疗污水经由医疗废物处理设备处理后，辅助消毒杀菌，经检测达到国家规定指标后，排放到污水系统中所述医疗物资及医疗器械消杀数据以及医疗废物处理数据可上传至所述数据计算控制模块003，为医院的感染控制状况评估提供支撑数据；以及

所述能源管理子系统105用于监控场所内各区域的能源消耗情况并实现能源质量管理，其利用传感器、智能计量表等设备对能源消耗情况进行实时监测，并将所述能源消耗情况发送给所述数据计算控制模块003，其中，所述能源消耗情况包括水、电、气以及热耗能等，数据计算控制模块003根据所述能源消耗情况，进行分析诊断，可以清晰地了解不同楼层、不同区域能源的消耗情况及能源的质量情况，以精准地发现导致电能质量问题发生的相关设备，并且提供相应的、最优化的治理方案，改善提升电能质量，确保医疗设备安全正常。

此外，所述能源消耗情况存储至数据计算控制模块003的数据库中，数据计算控制模块003可通过数学模型和人工智能大数据分析技术对电力大数据进行挖掘、分析、评估，从而对消耗进行预测与规划，控制所述能源管理子系统105对重点消耗单元进行监控，并对电能和热能质量进行管理，实现能源消耗和能源质量的可降、可控、可视、可计划、可预警。

所述数据采集模块002实时采集移动数据信息，对人员的行动轨迹、医疗物资、消杀情况、室内空气质量情况、院内行为等数据进行实时监测，并将数据上报至计算控制模块。所述数据采集模块002包括人脸识别设备201、测温设备202、摄像头203、RFID设备204、智能计量表206以及第一数据库205，人脸识别设备201布置于场所及其内部的各出入口及人流密集区域，其配合所述测温设备202，用于识别并记录人员体温数据及人脸信息，在本发明的一个实施例中，所述人脸识别设备201采集的人脸信息上传至所述数据计算控制模块003后，可与HIS或CIS系统中的数据进行交叉检索，进而确认人员的详细信息；所述摄像头203布置于医务人员操作台附近，用于记录医务人员行为数据，例如洗手规范和防护服穿戴规范等，同时，根据院内及不同区域内布置的摄像头记录的院内人员的运动行为数据，所述数据计算控制模块003可实现人员行动轨迹、历史动线、移动区域以及接触人群的跟踪；所述RFID设备204用于对医疗物资进行订购管理、内部请领以及使用跟踪，以及场所内医疗废物的负压收集、运输等全过程进行追溯；以及所述智能计量表206用于检测并记录、电、气以及热耗能等数据信息。所述人脸识别设备201、测温设备202、摄像头203、RFID设备204以及智能计量表206等采集来的数据经过采用流式接收层的数据服务接收集群进行接收，且其采用统一通信协议，保证集群的高吞吐；服务接收集群接收到数据之后，立即写入第一数据库205并持久化，避免接收集群故障或者解析过慢导致数据丢失。

所述数据计算控制模块003负责实时接收所述数据采集模块002传过来的数据，并将实时传输的数据进行在线解析，一方面与所述行为管理子系统101建立的行为模型相结合，利用大数据分析，计算行为的风险类型和等级，对医患的行为数据实时监控并提出预警及干预；另一方面对数据生产与管理模块001中各子系统的数据进行在线解析、分析与计算处理，根据计算结果对各子系统采取不同的控制与管理措施；所述数据计算控制模块003包括：

数据接收层301，其使用流式计算框架解析硬件上传的协议数据，可避免数据生产过快导致消费过慢的问题；

数据信息建模层302，其主要将数据接收层的数据实时利用人工智能、边缘计算、大数据分析等技术进行分析、挖掘计算，实现对数据的汇聚、清洗、处理和上报；

数据计算决策层303，其利用数据信息建模层计算完的数据，根据时间、地点、人群密集程度、人群特点等维度训练决策模型；训练完成的决策模型可以对解析完的数据进行离线的计算，并将结果反馈给数据应用模块；以及

数据存储层304，其将前端计算处理完的数据利用分布式的存储方式对数据进行存储，一方面可以保护机密的数据，确保数据的完整性；同时可以防止数据被破坏和丢失，做到数据的可追溯。

所述数据应用模块004用于获取所述数据计算控制模块003的计算结果，并将其运用至不同的使用场景，可对人员操作规范、物料的使用规范进行统计，提供追责依据，该模块有较强的扩展。所述数据应用模块004包括：

硬件自动预警系统401，其与所述数据生产与管理模块001及所述数据计算控制模块003可通信地连接，利用所述数据计算控制模块003计算的结果对所述数据生产与管理模块001的硬件状态进行修改，起到自动预警的作用；

可视化管理系统402，其与所述数据计算控制模块003中的数据存储层304可通讯地连接，实现风险信息的可视化管理功能，所述风险信息包括当前具备感染风险的人、地点、距离解除风险的时间等；可视化管理系统402还与所述数据生产与管理模块001可通讯地连接，对各子系统的数据进行可视化的展示；在本发明的一个实施例中，所述可视化管理系统402包括中央大屏；

第三方接入接口403，可通过所述第三方接入接口403友好地与其他第三方系统连接，方便与医院现有的系统进行对接；以及

后勤运维管理系统404，其通过所述数据计算控制模块003计算分析的数据，对设备和应用进行故障报修，达到后勤运维的目的。

图2示出本发明一个实施例的一种用于感染管理的可视化监测预警方法的流程示意图。如图2所示，一种用于感染管理的可视化监测预警方法，包括：

首先，在步骤101，数据采集。通过数据采集模块，实时采集数据信息，所述数据信息包括行为信息以及环境信息，其中，所述行为信息包括：人员的体温数据、行动轨迹以及场所内行为，通过人脸识别设备测温设备以及摄像头采集得到，以及所述环境信息包括：空气质量信息、物资信息、能源消耗信息以及能源质量信息；

接下来，在步骤102，数据分析。通过数据计算控制模块，对所述数据采集模块采集的信息，进行实时在线解析，并与预设的行为模型结合，确定所述行为信息的风险类型及等级；在本发明的一个实施例中，所述预设的行为模型根据时间、地点、人群密集程度以及人群特点信息进行训练得到，例如可以包括：普通患者模型、高风险患者模型、以及人群、器械移动轨迹模型等；

接下来，在步骤103，数据显示。通过可视化管理系统402，实时显示指定风险类型及等级的行为信息及各子系统的数据信息；

同时，在步骤104，控制设备状态。通过数据计算控制模块，与硬件生产与管理模块通信，根据所述风险类型及等级对数据生产与管理模块的硬件状态进行修改，实现硬件自动预警。例如，对所述环境信息进行在线解析，例如将采集到的空气质量数据等与预设阈值进行比较，进而判断空气质量是否达标，并根据解析结果，根据对数据生产与管理模块的硬件状态进行修改，并通过硬件自动预警系统，例如控制空气管理子系统进行消杀；同时，还可通过可视化管理系统402，对数据生产与管理模块中的环境数据信息进行实时的可视化显示；以及

最后，在步骤105，故障报修。通过数据计算控制模块，对所述环境信息进行在线解析，例如根据采集到的能源消耗信息以及能源质量信息，对设备和应用进行诊断，如出现故障，则进行故障报修。

尽管上文描述了本发明的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本发明的精神和范围。因此，此处所公开的本发明的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。