專利名稱：基于微波的監(jiān)視系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于監(jiān)視人體等部位的監(jiān)視系統(tǒng)。特別地，本發(fā)明公開的是一種用于對人體內(nèi)部的生理參數(shù)進(jìn)行微波監(jiān)視的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前已經(jīng)開發(fā)了多種不同方法來監(jiān)視人體或監(jiān)視其他結(jié)構(gòu)內(nèi)部的活動。例如，我們經(jīng)常會使用脈沖或連續(xù)波多普勒超聲來監(jiān)視人體。此外，作為選擇，我們也可以使用心電圖儀來監(jiān)視身體內(nèi)部的電活動。
此外，較為理想的是提供一種經(jīng)由皮膚來對諸如人體之類的物體內(nèi)部的功能進(jìn)行監(jiān)視的替換形式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是使用微波散射屬性來對軀體內(nèi)部進(jìn)行監(jiān)視。
依照本發(fā)明的第一個方面，在這里提供了一種用于對不透明物體中的變動進(jìn)行監(jiān)視的設(shè)備，該設(shè)備包括(a)至少一個與不透明物體相鄰放置的低功率微波發(fā)射器；(b)微波檢測器，用于檢測來自不透明物體的散射特性變動；(c)信號處理裝置，用于對源于物體的變動進(jìn)行分析，從而推導(dǎo)出與物體相關(guān)的特性。
在一個實施例中，其中較為優(yōu)選的使用發(fā)射器和檢測器來構(gòu)成一個單元。所述不透明物體可以包括人體，而信號處理裝置則從所述變動中提取心率或是從所述變動中提取呼吸率。該設(shè)備可以是便攜式的，并且可以處于人體胸部附近。
依照本發(fā)明的另一個方面，在這里提供了一種用于監(jiān)視不透明物體密度變動的方法，該方法包括以下步驟(a)將低功率微波發(fā)射器放置在毗鄰不透明物體的地方；(b)對不透明物體的散射特性進(jìn)行監(jiān)視，以便產(chǎn)生監(jiān)視信號；(c)使用隨時間變化的監(jiān)視信號變動來推斷出不透明物體中的波動。
所述物體可以包括人體，并且所述變動可以包括人體中的血流速度或呼吸率的變化。低功率微波發(fā)射器可以與人體胸部相鄰，并且可以根據(jù)需要而具有一個或兩個發(fā)射/接收點。
依照本發(fā)明的另一個方面，在這里提供了一種用于對處于遠(yuǎn)端位置的眾多病人進(jìn)行監(jiān)視的遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)，所述監(jiān)視系統(tǒng)包括(a)一組用于監(jiān)視人體中的變動的便攜監(jiān)視單元，其中所述監(jiān)視單元包括至少一個放置在與人體相鄰的位置的低功率微波發(fā)射器，用于檢測來自人體的散射特性的微波檢測器；用于對來自身體的變動進(jìn)行分析，以便獲取身體特性的信號處理裝置；以及與空間分離的基站傳遞身體特性的無線通信接口；(b)一組基站，其中每一個基站都與信息分發(fā)網(wǎng)絡(luò)互連，所述基站接收來自便攜監(jiān)視單元的特性并且將其轉(zhuǎn)發(fā)到集中式計算和存儲資源；(c)集中式計算和存儲資源，用于保存和監(jiān)視這些特性。
非常優(yōu)選的是，該系統(tǒng)還包含了用于對預(yù)定狀態(tài)的特性進(jìn)行分析，并在出現(xiàn)預(yù)定狀態(tài)時產(chǎn)生通知警報的分析裝置。


現(xiàn)在將參考相關(guān)附圖來對本發(fā)明的優(yōu)選實施例和其他實施例進(jìn)行描述，其中圖1描述的是第一微波采樣設(shè)備；圖2描述的是第二微波采樣設(shè)備；圖3示意性描述了優(yōu)選實施例的裝置；圖4示意性描述了優(yōu)選實施例中的監(jiān)視器單元的內(nèi)部形式；圖5是通過執(zhí)行測量獲取的合成追蹤數(shù)據(jù)的圖表；圖6是圖5中的數(shù)據(jù)的功率譜；圖7示意性描述了一個替換實施例；圖8描述的是監(jiān)視接口的實例；
圖9描述的是心率監(jiān)視器；以及圖10描述的是監(jiān)視器狀態(tài)接口。
具體實施例方式
在優(yōu)選實施例中，提出了一種用于對諸如心臟和呼吸次數(shù)之類的身體機(jī)能進(jìn)行測量的系統(tǒng)。這些測量是通過在微波頻率上對身體的散射參數(shù)進(jìn)行分類來實現(xiàn)的。并且本優(yōu)選實施例是通過使用設(shè)備的微波散射參數(shù)來推導(dǎo)生理參數(shù)的。
首先轉(zhuǎn)到圖1，其中示意性描述了一種用于為包含兩個端口2、3的任意設(shè)備1確定微波散射參數(shù)的方法。所述設(shè)備1可以包括任何具有兩個端口的組件。一般來說，被測設(shè)備可以是與放大器或濾波器相類似的復(fù)雜設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)分析器4則用于向端口P1放射微波輻射頻率，而RF輸入則是在端口P2上測量的。對雙端口設(shè)備1來說，其中通常存在四個用于標(biāo)識散射參數(shù)的參數(shù)，并且這四個參數(shù)是用s11、s12、s21、s22表示的。一般來說，這些參數(shù)都是復(fù)數(shù)，換言之，這些參數(shù)都是具有幅度和相位的。下標(biāo)引用的則是端口(端口1和端口2)。Sab則是由于具有單位相量(幅度＝1，相位＝0)的電壓在端口b產(chǎn)生激勵而在端口a上產(chǎn)生的電壓相量。通常，所述端口1(但是并非必定)即為設(shè)備的指定輸入端，而端口2則是輸出端。因此，用于放大器的S21是它的總的復(fù)數(shù)增益放大因子以及相位偏移。
相同的概念同樣適用于圖2中使用10描述的簡單的單端口設(shè)備。在所述情況下只有一個散射參數(shù)S11。在這里，S11是因為能量流入設(shè)備而從輸入端口P1回流的微波能量的復(fù)值振幅。
在優(yōu)選實施例中，圖1和圖2的裝置用于測量人體內(nèi)部的物理參數(shù)。在圖3中對這種裝置進(jìn)行了示意性描述，其中人體20的示意性截面圖包含了肺21、22以及心臟23。此外還提供了低功率微波頻率監(jiān)視單元25，所述監(jiān)視單元具有一個或兩個與人體相耦合的耦合器26、27。所述耦合器處于人體附近，但是不與人體實際接觸。
耦合是通過電場(E)、磁場(H)或是這兩種場的組合實現(xiàn)的。EH場的主要模式是所謂的感應(yīng)(近)場，其中在近距離上，所述感應(yīng)場遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于輻射(自由傳播)場。由于傳感器依賴于感應(yīng)場。因此，正如音頻放大器的輸入耦合電容器(僅僅是一個單純的E場設(shè)備)并不是天線那樣，在這里不適宜將這些耦合器指定為天線。傳感器的雙端口和單端口實施方式都是可以實現(xiàn)的。由于只需要一個耦合器，因此單端口形式將會是更加小型化的實施方式。
心跳和呼吸將會導(dǎo)致身體(主要是胸腔)的微波散射參數(shù)依賴于時間。作為時間函數(shù)，針對恰當(dāng)?shù)纳⑸鋮?shù)所進(jìn)行的測量將會顯示幅度和相位均發(fā)生了變化，并且可以從所述變化中提取與心、肺機(jī)能有關(guān)的有用測量結(jié)果。即使這其中最簡單的心跳和呼吸間隔對確定受治療者的良好狀態(tài)而言也是非常有價值的。
通過使用等價的微電路來替換實驗儀器網(wǎng)絡(luò)分析器，可以使監(jiān)視器單元變得足夠小，并且可以使它的功率足夠低，由此可以將其用作使用電池供電并對離開醫(yī)院的高度護(hù)理機(jī)構(gòu)居住的受治療者的心肺狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)視的可佩帶監(jiān)視器。所述監(jiān)視器單元25是借助無線通信而與基站29互連的。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，其中更詳細(xì)地描述了某種形式的監(jiān)視器單元25的示意性裝置。監(jiān)視器單元25可以基于一個核心微處理器/微控制器30，所述核心微處理器/微控制器30則與一組輸入互連，其中所述輸入可以采用加速計31、心臟和呼吸率監(jiān)視器32、應(yīng)急按鈕33、麥克風(fēng)34及期望需要的其他設(shè)備例如35的形式。微控制器30可以包括板載的數(shù)字信號處理能力，并且所述微控制器與無線系統(tǒng)36互連，以便與基站29進(jìn)行通信?；?9轉(zhuǎn)而可以經(jīng)由因特網(wǎng)類型的裝置39而與服務(wù)器設(shè)備38互連。
微波監(jiān)視設(shè)備是依照上述原則構(gòu)造的，由此可以監(jiān)視心率、呼吸率及其他活動，例如運(yùn)動和方向。微波無線電傳輸是在915兆赫茲的頻率上進(jìn)行的，它可以借助圖3中的耦合器26、27的近場變化來檢測身體的運(yùn)動。
圖5描述的是所獲取的合成原始追蹤數(shù)據(jù)40。從中可以看出，該數(shù)據(jù)實際具有周期性質(zhì)。圖6描述的是與圖5裝置相對應(yīng)的功率譜。通過分析頻譜可以顯示一組峰值51～53。并且在這里發(fā)現(xiàn)，峰值51與基本的呼吸峰值相對應(yīng)。此外還可以發(fā)現(xiàn)，峰值52與呼吸峰值的第二諧波相對應(yīng)。另外還可以發(fā)現(xiàn)，峰值53與佩帶者的心率相對應(yīng)。
圖3的系統(tǒng)15能夠從參與用戶那里收集選定生命特征。如果收集到的參數(shù)表明有可能出現(xiàn)了很嚴(yán)重的情況，那么將會產(chǎn)生一個軟件警報，以便能向適當(dāng)?shù)呐R床醫(yī)生、家屬等人發(fā)出通知。數(shù)據(jù)可以從包括健康人群在內(nèi)的眾多參與者那里收集。此外，除了調(diào)查對象總體的統(tǒng)計參數(shù)之外，通過保存臨床結(jié)果的數(shù)據(jù)庫，還能夠在以后評估客戶的健康狀態(tài)。用戶佩帶的監(jiān)視單元25可以收集生命特征參數(shù)并執(zhí)行某些分析和概括。來自非接觸傳感器的數(shù)據(jù)可以經(jīng)由移動或常規(guī)電話傳送到服務(wù)器，其中所述非接觸傳感器放置在客戶的口袋中。
能夠傳送到主機(jī)系統(tǒng)的信息包括活動數(shù)據(jù)、心率、呼吸率、體溫、電池電壓、應(yīng)急按鈕警報、身體鄰近狀態(tài)警報、低電池電量警報、跌倒警報以及麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器信號，由此允許與客戶進(jìn)行交互。
信號是從傳感器收集的，在將其發(fā)送到中心數(shù)據(jù)庫之前，微控制器30將會對其進(jìn)行處理。處理的復(fù)雜性可以發(fā)生變化，最終得到的數(shù)據(jù)則是依據(jù)某些規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)傳送的。設(shè)備本身可以具有不同的工作模式。下表描述了模塊所能具有的例示工作模式。

數(shù)據(jù)可以從加速計中收集并且可以將其簡化成數(shù)字，其中所述數(shù)字最佳地表示了佩帶者的活動。如果檢測到跌倒，那么該數(shù)字將會立即傳送到中央計算機(jī)系統(tǒng)。否則，如果對象狀態(tài)發(fā)生變化(在出現(xiàn)異常事件時報告)，那么可以將所述變化存入微控制器中的本地緩存器。對加速計來說，其狀態(tài)如下所示

在這個數(shù)字之前可以存在一個時間間隔。所述間隔將會添加到處于各個緩存器傳輸開端的初始時間，從而形成一個絕對時間。如果懷疑跌倒，則將警報比特置位并且設(shè)備會以警報方式工作，此外在接下來的5分鐘的時間里還會從客戶向中央監(jiān)視系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)。由此可以允許操作者對佩帶者的活動進(jìn)行分析，以便確定他們是否從受懷疑的跌倒中恢復(fù)過來。與加速計數(shù)據(jù)相似，在這里同樣會收集呼吸和脈動脈沖R-R測量結(jié)果并且將其保存在微控制器的本地緩存器中。
電池電壓同樣可以接受測量，并且可以將其有規(guī)律地傳送到主機(jī)服務(wù)器。在這里可以假設(shè)傳輸時段是每隔30分鐘。監(jiān)視器單元25可以產(chǎn)生四種優(yōu)先級警報。這些警報包括1.應(yīng)急按鈕——只要對象按下應(yīng)急按鈕33，則將微控制器的數(shù)據(jù)緩存器中的數(shù)據(jù)與應(yīng)急按鈕狀態(tài)比特一起傳送到主機(jī)服務(wù)器。
2.身體鄰近狀態(tài)——當(dāng)設(shè)備靠近身體時，這時會將身體鄰近狀態(tài)比特置位。
3.低電池電量——系統(tǒng)的電池電壓將會受到監(jiān)視，在低于最小范圍的時候?qū)a(chǎn)生高優(yōu)先級警報，由此表明監(jiān)視器單元25中的電池需要充電或是更換。此外還可以點亮監(jiān)視器單元25上的LED。
4.跌倒檢測——如果加速計檢測到跌倒，則將跌倒?fàn)顟B(tài)比特置位。這樣則可以快速檢測設(shè)備狀態(tài)。
如果主機(jī)服務(wù)器的操作者希望與設(shè)備佩帶者進(jìn)行接觸，那么操作者可以啟用借助IP的語音傳輸系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)允許與設(shè)備佩帶者進(jìn)行全雙工通信，此外，操作者也可以向設(shè)備發(fā)送信號，以便高聲廣播預(yù)備的消息，其中所述消息將會引發(fā)客戶響應(yīng)，例如使客戶按下某個按鈕。語音編碼、解碼的質(zhì)量可以相對較低，其主要準(zhǔn)測是可以識別。較為適當(dāng)?shù)膭t是使用輸出比特速率為8kbit/s步長的ITG G.722語音壓縮技術(shù)。
通過對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，可以將功耗降至最低。為此目的，在沒有使用不同子系統(tǒng)時，可以關(guān)閉所述子系統(tǒng)或是使之處于休眠模式。數(shù)據(jù)可以在設(shè)定間隔上從加速計中收集。優(yōu)選地，在這里可以使用三軸加速計并且可以對信號進(jìn)行采樣。此外，數(shù)據(jù)可以從心跳/呼吸傳感器中采樣，并且可以對其進(jìn)行處理，以便給出下列測量結(jié)果1.呼吸周期，2.R-R心率，以及3.身體鄰近指示。
如果這其中的任何一個值發(fā)生變化，則可以在指定時間間隔將其保存在緩存器中。起始時間可以是由板載集成電路或本地高精度時鐘設(shè)定的數(shù)值。監(jiān)視器單元25的本地時間則是借助主機(jī)服務(wù)器發(fā)送的消息來進(jìn)行設(shè)定的。DSP處理器中的剩余RAM均可用于緩存數(shù)據(jù)。在將數(shù)據(jù)成功傳送到主機(jī)服務(wù)器之后，可以對所述RAM進(jìn)行刷新。
當(dāng)主機(jī)服務(wù)器接收到來自設(shè)備的數(shù)據(jù)分組時，它可以發(fā)送一個應(yīng)答消息。這樣則允許從板載設(shè)備的RAM中清除數(shù)據(jù)。如果由于與主機(jī)服務(wù)器所進(jìn)行的通信損耗而使緩存器達(dá)到其最大容量，那么可以保留大多數(shù)最新數(shù)據(jù)，以便在恢復(fù)與主機(jī)服務(wù)器的通信的時候進(jìn)行傳送。所存儲的數(shù)據(jù)分組數(shù)量取決于數(shù)據(jù)的重要性(在通信發(fā)生故障時，某些數(shù)據(jù)的優(yōu)先級高于其他數(shù)據(jù))以及通信發(fā)生故障的時間量。
在這里可以使用TCP/IP并且經(jīng)由藍(lán)牙鏈路而將數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)服務(wù)器。其中兩種通信方法可以是1.GPRS移動電話網(wǎng)絡(luò)，或2.PSTN在微控制器/DSP芯片30中可以對PPP層進(jìn)行編碼。
PSTN調(diào)制解調(diào)器通信從監(jiān)視器單元25中的傳感器傳送到服務(wù)器的數(shù)據(jù)流如下所示。

GPRS通信從監(jiān)視器單元25中的傳感器傳送到服務(wù)器的數(shù)據(jù)流如下所示。

從監(jiān)視器單元25上的DSP到主機(jī)服務(wù)器以及來自主機(jī)服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸也可以使用相同的數(shù)據(jù)分組結(jié)構(gòu)來實行。數(shù)據(jù)分組可以具有動態(tài)長度，其長度僅僅受限于所使用的基本網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在當(dāng)前情況下，該協(xié)議是TCP/IP。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖7，其中示意性描述了用于將傳感器接口引入人體的替換方案90。病人91具有監(jiān)視設(shè)備92，該設(shè)備經(jīng)由具有WAP能力的GPRS移動電話93或PSTN電話94并且通過因特網(wǎng)而與服務(wù)器系統(tǒng)95相連。該服務(wù)器系統(tǒng)包括多個服務(wù)器，其中包括與監(jiān)視設(shè)備相連并向相關(guān)人員97發(fā)送SMS消息的第一服務(wù)器96。另一個服務(wù)器98則用于與全部服務(wù)器95進(jìn)行用戶界面交互，除了與其他計算機(jī)、例如提供外部支付服務(wù)100的計算機(jī)進(jìn)行交互之外，應(yīng)用服務(wù)器99還保存了用于監(jiān)視病人的相關(guān)數(shù)據(jù)和程序。
這個VSM服務(wù)器接收監(jiān)視器數(shù)據(jù)并且將這些數(shù)據(jù)集中到數(shù)據(jù)庫110中。系統(tǒng)配置會在發(fā)出數(shù)據(jù)的地址(IP地址)與客戶機(jī)名稱之間提供連接。在這里將各個客戶機(jī)的五個數(shù)據(jù)值與時間戳保存在一起。此外，在細(xì)化系統(tǒng)時還可以添加其他派生數(shù)值。
系統(tǒng)配置是借助操作者界面完成的。在輸入的傳感器數(shù)據(jù)、輸出的SMS、電子郵件數(shù)據(jù)傳送以及客戶機(jī)之間可以建立聯(lián)系。該處理是從系統(tǒng)配置菜單中完成的。
操作者101可以輸入和查看數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)插入可以包括與客戶人口統(tǒng)計的詳細(xì)信息有關(guān)的條目。該數(shù)據(jù)可以與輸入的傳感器數(shù)據(jù)相聯(lián)系。此外，在這里可以為單獨(dú)的客戶參數(shù)設(shè)定警報。其中舉例來說，所述參數(shù)可以是“高脈搏率”或“低呼吸率”。在這里還可以檢索那些從實時傳感器中收集的數(shù)據(jù)，以便加以查看。該數(shù)據(jù)可以采用趨向、警報列表或客戶詳細(xì)信息的形式。
帳戶管理允許用戶查看并更新帳戶細(xì)節(jié)。在這里將會借助支付網(wǎng)關(guān)100而就系統(tǒng)使用率來對每一個用戶或用戶代理進(jìn)行周期性記帳。記帳功能可以借助以下方式實施1.發(fā)送帳單。
2.從用戶的銀行帳戶中直接扣帳3.發(fā)起信用卡交易此外還應(yīng)該實施用戶管理，對用戶來說，在下文中給出了用戶的不同管理權(quán)客戶在系統(tǒng)中保存來自其傳感器的數(shù)據(jù)。
臨床醫(yī)生可以添加新客戶，建立客戶人口分布，以及檢索客戶數(shù)據(jù)臨床管理員可以配置系統(tǒng)并且可以訪問任何系統(tǒng)，以便實施任何事務(wù)。
服務(wù)器98從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器99中訪問數(shù)據(jù)，并且通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)頁將其呈現(xiàn)給用戶。所有用戶都可以借助這個界面98來訪問系統(tǒng)。
應(yīng)用服務(wù)器負(fù)責(zé)維護(hù)往返于臺式機(jī)應(yīng)用的數(shù)據(jù)。當(dāng)系統(tǒng)用戶發(fā)送用于存儲的數(shù)據(jù)或是檢索數(shù)據(jù)時，應(yīng)用服務(wù)器會對用戶請求進(jìn)行處理。該服務(wù)器提供了連接數(shù)據(jù)庫和客戶的管道，并且執(zhí)行了必要的數(shù)據(jù)處理。
GPRS或PSTN電話系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到該系統(tǒng)。服務(wù)器96則獲取這個數(shù)據(jù)，并且在將所述數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫之前將會對其進(jìn)行預(yù)處理。如果假設(shè)原始數(shù)據(jù)來自ECG傳感器，那么所述預(yù)處理可以包括數(shù)據(jù)壓縮。
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器保存了與系統(tǒng)用戶有關(guān)的所有數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)管理和配置數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以是運(yùn)行Microsoft SQL服務(wù)器的計算機(jī)。這樣則允許將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)移植到處于住宅或私人醫(yī)院中使用了MSDE2000的小型系統(tǒng)。
圖7的系統(tǒng)架構(gòu)圖提供了具有替換結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)的概況，該圖描述了不同的組件，并且描述了這些組件相互之間以及與任何外部接口之間的交互活動，此外還描述了其與系統(tǒng)之間的交互。并且這些模塊既包括軟件組件又包括硬件組件。
數(shù)據(jù)是從佩帶在病人91的左上方口袋中的傳感器發(fā)出的。該傳感器包含了信號調(diào)節(jié)電子儀器。微控制器對數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化，并且將其發(fā)送到處于同一設(shè)備中的發(fā)射機(jī)。該發(fā)射機(jī)使用藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)發(fā)送到附近的電話。數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)的天線既可以處于傳感器上，也可以縫入口袋，還可以縫入用戶脖子上佩戴的繩索。
輸入設(shè)備數(shù)目取決于所獲取的數(shù)據(jù)速率。
VSM服務(wù)器96的子系統(tǒng)包括兩個獨(dú)立組件，即設(shè)備后端105以及SMS網(wǎng)關(guān)106。SMS網(wǎng)關(guān)組件是用Java實現(xiàn)的，它直接與處于應(yīng)用服務(wù)器子系統(tǒng)99的SQL服務(wù)器DB進(jìn)行通信。
SMS網(wǎng)關(guān)組件是借助SQL服務(wù)器發(fā)布的預(yù)先定義的觸發(fā)器而被激活的。對與之通信的人員來說，這些觸發(fā)器將發(fā)送給它們的數(shù)據(jù)解析成相應(yīng)形式的可識別的簡單英語文本。
設(shè)備后端組件105是一個Java應(yīng)用程序，它可以與客戶的GPRS電話進(jìn)行通信，也可以經(jīng)由PSTN網(wǎng)絡(luò)而與客戶的家庭電話進(jìn)行通信。
HWW-UI子系統(tǒng)98包括兩個獨(dú)立組件，即HWW-RMI服務(wù)器108以及HWW-RMI客戶機(jī)應(yīng)用109。
子系統(tǒng)98可以使用n-層的Java技術(shù)來加以實現(xiàn)，這樣做有以下好處●允許從服務(wù)器回叫客戶機(jī)。
●保持Java運(yùn)行時環(huán)境所提供的安全性。
●在處于不同設(shè)備的對象之間提供無縫的遠(yuǎn)程方法調(diào)用。
●便于運(yùn)行分布式應(yīng)用。
其中一個很大的附帶益處是在遠(yuǎn)程與本地對象之間進(jìn)行明確的區(qū)分。
HWW-RMI包含了系統(tǒng)事務(wù)邏輯。它與應(yīng)用服務(wù)器子系統(tǒng)相連，尤其是經(jīng)由JDBC連接而與SQL服務(wù)器DB相連。然后，HWW-RMI客戶機(jī)應(yīng)用109的多個實例將會與之相連。它會接收來自HWW-RMI客戶機(jī)應(yīng)用的方法調(diào)用，然后，這些方法調(diào)用將會查詢DB，最終返回的resultSet對象則被解析成不同形式，而相關(guān)對象或原語數(shù)據(jù)類型則返回到上層。該處理將會在健壯性適當(dāng)?shù)挠嬎銠C(jī)上持續(xù)運(yùn)行，也就是說，它具有UPS以及足夠的存儲器資源和帶寬，以便在運(yùn)行的時候為組件提供支持。此外，在該計算機(jī)上還加載了SQL Server的JDBC驅(qū)動器。
這個HWW-RMI客戶機(jī)組件包含了用于封裝與系統(tǒng)配置和操作區(qū)域相關(guān)聯(lián)的功能的用戶界面(UI)。
該UI允許●臨床管理員對系統(tǒng)及其他用戶/操作者訪問進(jìn)行管理，并且查看所有相關(guān)病人的信息。
●對趨向和警報進(jìn)行監(jiān)視●記帳管理客戶應(yīng)用允許系統(tǒng)的注冊用戶/操作者對其進(jìn)行操作和配置。
如果要對病人的詳細(xì)信息進(jìn)行訪問，則需要用戶在系統(tǒng)中進(jìn)行注冊。由于用戶具有不同類型，因此GUI將會根據(jù)各個用戶的需要來啟用不同的功能等級。其中兩個訪問等級是●臨床管理員——對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，并且添加、刪除和編輯所有其他用戶組。此外，他們還監(jiān)視所產(chǎn)生的警報和趨向。
●臨床醫(yī)生——某些醫(yī)療專業(yè)人員。他們可以對與之相關(guān)的病人的醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視。
病人/客戶則不能訪問網(wǎng)站。
由于存在兩個訪問等級，因此還創(chuàng)建了兩個獨(dú)立應(yīng)用。
開放的醫(yī)院(hospital without walls)(管理員)——只有臨床管理員才可以訪問這個應(yīng)用。
開放的醫(yī)院(hospiutal without walls)(管理員)——只有臨床醫(yī)生或臨床管理員才可以訪問這個應(yīng)用。
每一個客戶都可以具有與其各個生命特征變量相關(guān)的警報變量，例如心率、呼吸率等等。這些警報變量將會具有典型的高、低警報。當(dāng)監(jiān)視器設(shè)備產(chǎn)生并發(fā)送警報時，這時將會執(zhí)行以下操作●該警報將會觸發(fā)一個更新DB的事件。
●如果屏幕已經(jīng)運(yùn)行，則強(qiáng)制更新顯示。所有受到觸發(fā)的警報都被寫入到文件中。
警報屏幕提供了針對DB的訪問，其中所述DB保存的是VSM設(shè)備產(chǎn)生的警報。此外，從屏幕中可以得到若干選項。這些選項是●顯示警報，●啟用/禁用警報，●應(yīng)答警報，以及●配置警報蜂鳴聲。
顯示警報警報屏幕有三種查看模式。它們是1.當(dāng)前警報2.禁用警報3.所有配置警報與這些查看模式相結(jié)合的是存在三種警報。它們是1.有效的肯定應(yīng)答2.無效應(yīng)答3.無效的否定應(yīng)答該屏幕顯示了以下信息●警報激活的時間和日期、警報標(biāo)簽名稱或代碼、警報名稱、警報描述。此外還提供了警報狀態(tài)以及是否啟用警報的指示。
圖8描述的是例示的警報界面，其中選項是借助彈出式菜單啟用的。
在這里可以提供所有生命特征變量的趨向。其中一種趨勢是根據(jù)所需要的客戶名稱和日期提交的。圖9描述了例示的可變數(shù)據(jù)輸出。
多趨向屏幕可以借助屏幕上出現(xiàn)的多個對話框或是單個對話框來實現(xiàn)，并且其中將會出現(xiàn)所述趨向的小型快照，用戶則可以通過點擊每一個對話框來將其放大并且獲取較好的視圖。
優(yōu)選地，用戶界面還對與系統(tǒng)相連的監(jiān)視器設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視。在圖10中描述了一個例示接口，其中顯示了工作模式以及最后發(fā)送的消息。該表中的信息自身會動態(tài)刷新。并且從屏幕中可以得到幾個選項。這些選項是1.向系統(tǒng)中添加新的監(jiān)視器單元。
2.刪除現(xiàn)有設(shè)備。
3.測試與單個設(shè)備的通信。
4.顯示使用特定設(shè)備的客戶的詳細(xì)信息(如果存在客戶)。
該屏幕列舉了DB中的所有客戶。此外還提供了搜索功能，由此臨床醫(yī)生或臨床管理員可以使用客戶ID、指定名字或姓氏來搜索客戶。
其中一種操作方法可以包括通過執(zhí)行編程而在佩帶設(shè)備時向中央服務(wù)器發(fā)出通知。由此可以鼓勵用戶在恰當(dāng)?shù)臅r間佩戴設(shè)備。
在上文中描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，很明顯，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以對其進(jìn)行多種修改。
權(quán)利要求
1.一種用于對不透明物體中的變動進(jìn)行監(jiān)視的設(shè)備，該設(shè)備包括(a)至少一個與不透明物體相鄰放置的低功率微波發(fā)射器；(b)微波檢測器，用于檢測來自所述不透明物體的散射特性變動；(c)信號處理裝置，用于對來自物體的所述變動進(jìn)行分析，從而得出關(guān)于所述物體的特性。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述發(fā)射器和檢測器是作為一個單元形成的。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述不透明物體包括人體，并且所述信號處理裝置從所述變動中提取心率。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述不透明物體包括人體，并且所述信號處理裝置從所述變動中提取呼吸率。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備是便攜的，并且位于人的胸部附近。
7.一種用于對不透明物體密度中的變動進(jìn)行監(jiān)視的方法，該方法包括以下步驟(a)將低功率微波發(fā)射器放置在毗鄰所述不透明物體的地方；(b)對所述不透明物體的散射特性進(jìn)行監(jiān)視，以便產(chǎn)生監(jiān)視信號；(c)使用隨時間變化的所述監(jiān)視信號中的變動來推斷出所述不透明物體中的變動。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述物體包括人體。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述變動包括人體內(nèi)部血流速率的變化。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述變動包括人體中呼吸率的變化。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述低功率微波發(fā)射器位于人體胸部附近。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述低功率微波發(fā)射器包括兩個天線，其中一個天線用于輸出并且一個天線用于輸入。
13.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述低功率微波發(fā)射器只包括一個天線。
14.一種用于對處于遠(yuǎn)端位置的一組病人進(jìn)行監(jiān)視的遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)，所述監(jiān)視系統(tǒng)包括(a)一組用于監(jiān)視人體中的變動的便攜監(jiān)視器單元，其中所述監(jiān)視器單元包括至少一個放置在與人體相鄰的位置的低功率微波發(fā)射器，用于檢測來自人體的散射特性的微波檢測器；用于對來自身體的所述變動進(jìn)行分析，以便獲取關(guān)于所述身體特性的信號處理裝置；以及與空間分離的基站傳遞所述身體特性的無線通信接口；(b)一組基站，其中每一個基站都與信息分發(fā)網(wǎng)絡(luò)互連，所述基站接收來自所述便攜監(jiān)視器單元的所述特性并且將其轉(zhuǎn)發(fā)到集中式計算和存儲資源；(c)集中式計算和存儲資源，用于保存和監(jiān)視所述特性。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括分析裝置，用于分析預(yù)定狀態(tài)的所述特性，并且在出現(xiàn)所述預(yù)定狀態(tài)時產(chǎn)生通知警報。
16.一種用于對人體中的變動進(jìn)行監(jiān)視的方法，其中所述方法實際上是參考附圖和/或?qū)嵗忻枋龅娜魏我粋€實施例來描述的。
17.一種用于對人體中的變動進(jìn)行監(jiān)視的方法，其中所述方法實際上是參考附圖和/或?qū)嵗忻枋龅娜魏我粋€實施例來描述的。
18.一種用于對人體中的變動進(jìn)行監(jiān)視的設(shè)備，其中所述方法實際上是參考附圖和/或?qū)嵗忻枋龅娜魏我粋€實施例來描述的。
19.一種遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)實際上是參考附圖和/或?qū)嵗忻枋龅娜魏我粋€實施例來描述的。
全文摘要
一種用于監(jiān)視不透明體(20)中的變動的設(shè)備，該設(shè)備包括(a)至少一個與不透明物體(20)相鄰放置的低功率微波發(fā)射器(26)；(b)微波檢測器(27)，用于檢測來自所述不透明物體(20)的散射特性變動；(c)信號處理裝置(30)，用于對來自物體(20)的所述變動進(jìn)行分析，從而得出與所述物體(20)相關(guān)的特性。
文檔編號A61B5/0205GK1787777SQ200480012712
公開日2006年6月14日 申請日期2004年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月8日
發(fā)明者賽巴斯提安·J.·科萊特, 喬·G.·艾布萊斯, 戴維·W.·彼舍普 申請人:聯(lián)邦科學(xué)和工業(yè)研究組織