本發明涉及醫療器械，具體涉及一種用于心胸外科的防滑脫胸腔引流管固定裝置及系統。
背景技術：
1、胸腔引流管作為實現該功能的核心器械，其穩定留置直接關系到治療效果與患者安全。然而，在臨床實踐中，引流管的意外滑脫是一個常見且風險極高的并發癥，一旦發生滑脫，將引發一系列嚴重后果，如部分滑脫可能導致引流不暢、皮下氣腫或局部感染。在臨床醫療中，為預防引流管意外滑脫，普遍采用具有機械卡鎖結構的防滑脫裝置。這類裝置通過在設定位置提供額定的夾持壓力來實現管體的固定，其功能側重于靜態條件下的物理約束。
2、隨著醫療安全要求的提高，業界開始探索在固定裝置中集成傳感與報警功能，以期實現對滑脫風險的主動監測。然而，現有技術方案在感知的維度和信號處理的智能程度上仍面臨挑戰。一方面，常見的單點或離散式壓力傳感器難以連續、全面地獲取引流管與固定界面間接觸壓力的空間分布及其隨時間的變化規律，這使得反映管道早期微位移的關鍵力學信息易于遺漏。另一方面，臨床環境復雜，患者呼吸、心跳、體位變換等生理及自主活動會產生持續且幅值變化的壓力波動，其信號特征與管道受異常牽拉時所引發的信號在時域上存在重疊，僅依靠簡單的閾值判斷難以進行有效甄別。
3、因此，當前系統在靈敏度設定上常面臨兩難：若為提高預警及時性而設置過高靈敏度，則易受干擾導致誤報頻發；若為降低誤報而設置過低靈敏度，則可能延誤對真實滑脫風險的預警。
技術實現思路
1、為了解決上述針對心胸外科胸腔引流場景，現有固定方法因無法在呼吸、心跳等持續干擾下實現精準感知與智能預警，導致安全系統難以兼顧靈敏度與可靠性的技術問題，本發明的目的在于提供一種用于心胸外科的防滑脫胸腔引流管固定裝置及系統，所采用的技術方案具體如下：
2、本發明一個實施例提供了一種用于心胸外科的防滑脫胸腔引流管固定系統，包括存儲器和處理器，所述處理器用于處理存儲在所述存儲器中的指令以實現如下檢測過程：
3、實時獲取若干柔性薄膜壓力傳感器3的壓力數據時間序列和二維參數化坐標；所述二維參數化坐標包括套筒的軸向坐標和周向坐標；
4、確定所述套筒的質心坐標；基于傳感器陣列在軸向與周向的固有尺度，對傳感器坐標相對于所述質心坐標的離散程度進行融合分析，并結合各傳感器的壓力數據，確定每個時刻的壓力分布狀態因子；
5、構建表征局部壓力變化方向的梯度向量以及表征整體壓力中心運動方向的質心位移向量，并計算所述梯度向量與所述質心位移向量之間的匹配程度；
6、通過初始化學習期獲取所述壓力分布狀態因子和質心軸向位置的統計特性，并融合所述套筒的機械設計參數，自適應地建立包含狀態基準、波動范圍和物理容限在內的個性化基準參數集；
7、基于所述基準參數集實時計算壓力離散偏離程度和質心偏離程度，結合所述匹配程度進行融合分析，確定每個時刻的綜合風險評估系數，進而得到信號分析及傳輸模塊9的輸出結果。
8、進一步地，所述質心坐標的確定步驟包括：
9、對于同一時刻，將各個傳感器的壓力數據作為對應傳感器的二維參數化坐標的權重，采用加權平均法分別計算軸向坐標和周向坐標的加權均值，作為對應時刻的質心坐標，所述質心坐標包括質心軸向坐標和質心周向坐標。
10、進一步地，所述確定每個時刻的壓力分布狀態因子，包括：
11、獲取傳感器陣列的軸向總跨度和周向總寬度；
12、利用所述軸向總跨度對每個傳感器的軸向坐標、質心軸向坐標分別進行歸一化處理，并利用所述周向總寬度對每個傳感器的周向坐標、質心周向坐標分別進行歸一化處理；
13、對于任一時刻，基于歸一化處理后的每個傳感器的二維參數化坐標和質心坐標，分別計算每個傳感器到質心的歐氏距離平方；
14、根據每個傳感器的所述歐氏距離平方和壓力數據，得到每個傳感器的貢獻值；
15、根據所述每個傳感器的貢獻值，確定對應時刻的壓力分布狀態因子。
16、進一步地，所述根據所述每個傳感器的貢獻值，確定對應時刻的壓力分布狀態因子，包括：
17、計算同一時刻的所有傳感器的貢獻值之和，作為第一和值；并計算同一時刻的所有傳感器的壓力數據之和，作為第二和值；
18、根據所述第一和值和所述第二和值的比值情況，確定對應時刻的壓力分布狀態因子。
19、進一步地，所述構建表征局部壓力變化方向的梯度向量以及表征整體壓力中心運動方向的質心位移向量，包括：
20、對于任一時刻，基于傳感器陣列在二維參數空間上的分布，利用各傳感器的二維參數化坐標以及壓力數據，通過最小二乘法擬合得到二維壓力平面模型的第一系數和第二系數；
21、將所述第一系數和第二系數分別作為壓力場在軸向和周向的偏導數，根據所述壓力場在軸向和周向的偏導數構建所述梯度向量；
22、獲取第一時刻和第二時刻的軸向質心坐標差異和周向質心坐標差異，構成質心位移向量；所述第一時刻為所述任一時刻，所述第二時刻為與所述第一時刻相差預設時間窗口的時刻。
23、進一步地，所述計算所述梯度向量與所述質心位移向量之間的匹配程度，包括：
24、計算所述梯度向量與所述質心位移向量的乘積，作為第一乘積；
25、獲取所述梯度向量和所述質心位移向量的模長，根據兩個模長的乘積確定第二乘積；
26、根據所述第一乘積和所述第二乘積，確定所述匹配程度。
27、進一步地，所述自適應地建立包含狀態基準、波動范圍和物理容限在內的個性化基準參數集，包括：
28、在初始化學習期內，獲取每個時刻的質心軸向位置和壓力分布狀態因子；所述初始化學習期至少用于表征患者保持靜息狀態，且引流管處于穩定的正常夾持狀態的時段；
29、分別計算初始化學習期內所有時刻的質心軸向位置和壓力分布狀態因子的平均值，確定所述狀態基準；所述狀態基準包括位置基準和壓力狀態基準；
30、根據初始化學習期內所有時刻的壓力分布狀態因子，利用標準差函數，確定壓力分布狀態因子的所述波動范圍；
31、獲取套筒的機械設計參數和傳感器軸向量程，確定軸向位移的所述物理容限；所述機械設計參數至少包括機械設計長度和安全滑動裕量。
32、進一步地，所述基于所述基準參數集實時計算壓力離散偏離程度和質心偏離程度，包括：
33、對于任一時刻，計算壓力分布狀態因子和壓力狀態基準之間的第一差異值，將所述第一差異值與所述波動范圍的比值，作為所述壓力離散偏離程度；
34、計算質心軸向位置與位置基準之間的第二差異值，將所述第二差異值與所述物理容限的比值，作為所述質心偏離程度。
35、進一步地，獲取所述信號分析及傳輸模塊9的輸出結果，包括：
36、對于每個時刻，確定風險貢獻系數，將所述風險貢獻系數和所述匹配程度的乘積，作為方向匹配程度；所述風險貢獻系數由匹配程度與預設匹配閾值的比較結果確定；
37、根據所述方向匹配程度、所述壓力離散偏離程度和所述質心偏離程度，確定每個時刻的綜合風險評估系數；
38、若連續預設數目時刻的綜合風險評估系數均大于評估閾值，則判定固定異常，反之判定固定正常，將判定結果作為所述信號分析及傳輸模塊9的輸出結果。
39、本發明的另一個實施例提供了一種用于心胸外科的防滑脫胸腔引流管固定裝置，包括：
40、穿戴機構5，用于將所述裝置通過端部魔術貼8固定于患者身體；
41、氣囊式夾持機構1，固定安裝于所述穿戴機構5上，其一側或兩側設有固定槽6；
42、可拆卸的解鎖塊2，所述解鎖塊2設有硅膠夾持機構4，所述解鎖塊2配置為能夠沿所述固定槽6卡入，使得所述硅膠夾持機構4與所述氣囊式夾持機構1貼合，共同形成用于夾持引流管的套筒；所述解鎖塊2與所述固定槽6之間設有按壓式彈性自鎖機構7，用于在所述解鎖塊2卡入到位時將二者鎖定，并在被再次按壓時解除鎖定以使所述解鎖塊2彈出；
43、多個柔性薄膜壓力傳感器3，陣列式布設于所述氣囊式夾持機構1和所述硅膠夾持機構4所形成的所述套筒的內表面，用于監測引流管與套筒之間的接觸壓力；
44、信號分析及傳輸模塊9，與所述多個柔性薄膜壓力傳感器3電性連接，用于實現用于心胸外科的防滑脫胸腔引流管固定系統的執行步驟；
45、充氣模塊11，通過氣管10與所述氣囊式夾持機構1連通；以及控制單元，配置為：當所述信號分析及傳輸模塊9分析判斷所述接觸壓力信號出現異常時，控制所述充氣模塊11向所述氣囊式夾持機構1內充入氣體，以增大所述氣囊式夾持機構1的體積，從而增強對引流管的夾持力。
46、本發明具有如下有益效果：
47、本發明提供了一種用于心胸外科的防滑脫胸腔引流管固定裝置及系統，該裝置集成被動彈性固定的硅膠夾持機構與主動可控加壓的氣囊式夾持機構，由硅膠和氣囊共同提供穩定靜摩擦力，在預警時氣囊可以瞬間充氣膨脹，大幅、快速地增加徑向夾持力，形成強大的主動制動，也就是一旦確認風險，可自動實施物理干預，將滑脫抑制在萌芽狀態，從根本上提升了安全上限。
48、該系統實時獲取壓力數據時間序列與二維參數化坐標，有利于建立時空分析的數據基礎，解決了感知維度單一的問題，使得后續分析能夠從空間分布形態中提取信息，為捕捉因引流管位移導致的壓力場局部畸變與整體偏移提供了可能，這是實現早期、精準預警的根本前提。確定壓力分布狀態因子，其可以實現對二維壓力場的分布均勻性進行動態量化，其實現了對早期、局部接觸異常的靈敏檢測，極大地提前了預警窗口期，彌補了僅依賴質心移動進行判斷的不足。構建并計算梯度向量與質心位移向量的匹配程度，核心解決了生理干擾與異常牽拉難以甄別的技術瓶頸，真正的滑脫表現為兩個向量方向高度一致，而呼吸、咳嗽等干擾則不具備這種穩定的方向關聯性，通過此分析，系統能夠有效區分定向滑脫信號與無向性干擾信號，從根本上減少了因干擾導致的誤報。通過初始化學習期建立個性化基準參數集，其為每位患者、每次安裝自適應地建立正常狀態的個性化量化基準和物理安全邊界，其徹底解決了固定統一閾值無法適應個體差異的臨床難題，使得預警閾值兼具個體適應性與客觀安全性，顯著提升了系統對不同患者的普適性和預警結果的臨床可接受度。基于多源信息融合計算綜合風險評估系數，集成所有維度的分析結果，極大地增強了系統在復雜臨床環境下的抗干擾能力和判斷置信度，使得最終的預警輸出既及時又準確，為啟動主動制動提供了可靠依據，從而閉環解決了制動能力有限和預警可靠性差的終極問題。