(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111492984.6 (22)申请日 2021.12.08 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 申请人 山东大学齐鲁医院 (72)发明人 李可　孙铭泽　徐峰　陈玉国　 边圆　王甲莉　庞佼佼　潘畅　 徐凤阳　蒋丽军　李贻斌　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 代理人 李琳 (51)Int.Cl. G16H 20/30(2018.01) G06F 30/17(2020.01)G06F 30/27(2020.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06N 5/04(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于自适应神经模糊推理的智能心肺复苏 机力学控制系统 (57)摘要 本发明提供了一种基于自适应神经模糊推 理的智能心肺复苏机力学控制系统， 包括多个呈 矩阵设置的检测器， 每个检测器独立采集一按压 执行单元对应的位置信息和压力信息； 自适应神 经模糊推理系统， 接收各检测器采集的位置信息 和压力信息， 被配置为根据位置信息和压力信息 确定按压 执行单元的按压深度， 以按压深度和压 力信息为输入参数， 利用自适应神经模糊推理确 定各按压 执行单元的输出力值调整信息； 本发明 能够动态调整按压模式以获得最佳按压力度， 实 现对胸外按压的力学控制， 提高心肺复苏机的个 人适用性， 提升心 肺复苏效果。 权利要求书1页 说明书8页 附图3页 CN 114141333 A 2022.03.04 CN 114141333 A 1.一种基于自适应神经模糊推理的智能心 肺复苏机力学控制系统， 其特 征是： 包括： 多个呈矩阵设置的检测器， 每个检测器独立采集一按压执行单元对应的位置信 息和压 力信息； 自适应神经模糊推理系统， 接收各检测器采集的位置信息和压力信息， 被配置为根据 位置信息和压力信息确定按压执行单元 的按压深度， 以按压深度和压力信息为输入参数， 利用自适应神经模糊推理确定各按压执 行单元的输出力值调整信息 。 2.如权利要求1所述的一种基于自适应神经模糊推理的智能心肺复苏机力学控制系 统， 其特征是： 所述检测器为六维力学传感器。 3.如权利要求1或2所述的一种基于自适应神经模糊推理的智能心肺复苏机力学控制 系统， 其特征是： 所述检测 器为九个， 呈3 ×3阵列排布， 各检测 器与按压执行单元的按压吸 盘连接。 4.如权利要求1所述的一种基于自适应神经模糊推理的智能心肺复苏机力学控制系 统， 其特征是： 所述自适应神经模糊推理系统被配置为当按压前， 控制各按压执行单元的按 压端或对应的检测器位于同一水平面上。 5.如权利要求1所述的一种基于自适应神经模糊推理的智能心肺复苏机力学控制系 统， 其特征是： 所述自适应神经模糊推理系统被配置为执行按压后一段时间内， 控制各按压 执行单元 的按压端或对应的检测器移动， 以接触患者胸部， 且相应的检测器检测到压力达 到阈值时， 控制对应的按压执行单元不再移动， 使得各按压端或检测器与患者胸部外廓拟 合， 并记录此时各检测器的位置信息 。 6.如权利要求1所述的一种基于自适应神经模糊推理的智能心肺复苏机力学控制系 统， 其特征是： 所述自适应神经模糊推理系统包括五层结构， 第一层节点的功能与模糊化过 程中的隶属 函数相同， 第二层表示生成规则的激活程度， 第三层表示根据相应规则的标准 化激活度， 第四层更新第三层各节点的输出， 第五层为 最终输出层。 7.如权利要求1所述的一种基于自适应神经模糊推理的智能心肺复苏机力学控制系 统， 其特征是： 所述自适应神经模糊推理系统被配置为， 根据各检测器采集的位置信息和压 力信息， 结合记录的各检测器的压力阈值， 计算各检测器对应的按压力值差， 以及各检测器 相对于初始位置的距离差， 将计算值作为输入参数， 进行模糊控制， 求解 目标函数， 利用梯 度下降法和扩展卡尔曼滤波相结合的方法优化参数， 选取中心平均值， 确定补偿值， 得到最 终解。 8.如权利要求1所述的一种基于自适应神经模糊推理的智能心肺复苏机力学控制系 统， 其特征是： 所述目标函数为期望力值和实际输出力值的差值的平方 数最小化。 9.一种智能心肺复苏机， 其特征是： 包括固定板， 所述固定板上设置有多组按压执行单 元， 每个按压执 行单元的按压端设置有检测器， 每 个按压执 行单元由独立的驱动机构驱动； 还包括自适应神经模糊推理系统， 接收各检测器采集的位置信息和压力信息， 根据当 前位置信息和和压力信息确定按压执行单元的按压深度， 以按压深度和压力信息为输入参 数， 利用自适应神经模糊推理确定各按压执 行单元的输出力值调整信息 。 10.如权利要求1所述的一种智能心肺复苏机， 其特征是： 所述位置信息为相应检测器 距离固定 板的距离 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114141333 A 2基于自适应神经模糊推 理的智能心肺复苏机力学控制系统 技术领域 [0001]本发明属于目标识别技术领域， 具体涉及 一种基于自适应神经模糊推 理的智能心 肺复苏机力学控制系统。 背景技术 [0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息， 不必然构成在先技 术。 [0003]心脏骤停在世界范围内具有极高的死亡率。 心脏骤停一旦发生， 患者的重要器官 会由于缺血缺氧造成不可逆的损害， 如得不到及时抢救会有生命危险。 因此， 心脏骤停后实 施高效、 快速的心肺复苏极其关键。 胸外按压是心肺复苏的核心 步骤。 传统的胸外按压依靠 现场施救者的人工按压， 不仅需要施救者具有较好的按压技能， 而且需要消 耗施救者大量 体力， 且由于长时间按压造成的施救者肌肉疲劳等， 使得按压深浅、 按压频率、 按压力度等 随着施救时间的延 长出现很大的变化， 无法保证按压的稳定、 高效、 和有效原则。 因此， 设计 开发心肺复苏机械 设备， 通过仪器设备实现全自动胸外按压以提高心脏骤停患者的心脑灌 注量和肺部的通气量已成为当前急救设备 领域的重点。 [0004]目前， 多数心肺复苏机采用机械化标准按压模式， 在按压过程中仅对按压深度即 按压端的位置进行监测和判断， 对于实际施加于病 人胸廓的力没有准确的检测和记录， 缺 乏力学层面的自我调节和状态判断能力。 发明内容 [0005]本发明为了解决上述问题， 提出了一种基于自适应神经模糊推 理的智能心肺复苏 机力学控制系统， 本发明可提供多点的按压深度记录， 并准确测 量按压过程中按压边缘处 和中心处的实时力信号,基于所得的信号矩阵建立模糊 控制及补偿算法， 从而调整按压模 式以获得最佳按压力度， 实现对胸外按压的力学控制， 提高心肺复苏机的个人适用性， 提升 心肺复苏效果。 [0006]根据一些实施例， 本发明采用如下技 术方案： [0007]一种基于自适应神经模糊推理的智能心 肺复苏机力学控制系统， 包括： [0008]多个呈矩阵设置的检测器， 每个检测器独立采集一按压执行单元对应的位置信息 和压力信息； [0009]自适应神经模糊推理系统， 接收各检测器采集的位置信息和压力信息， 被配置为 根据位置信息和压力信息确定按压执行单元的按压深度， 以按压深度和压力信息为输入参 数， 利用自适应神经模糊推理确定各按压执 行单元的输出力值调整信息 。 [0010]作为可选择的实施方式， 所述检测器为六维力学传感器。 [0011]作为可选择的实施方式， 所述检测器为 九个， 呈3 ×3阵列排布， 各检测器与 按压执 行单元的按压吸盘连接 。 [0012]作为可选择的实施方式， 所述自适应神经模糊推理系统被配置为当按压前， 控制说　明　书 1/8 页 3 CN 114141333 A 3