自動(dòng)外部傳感器接口的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療器械，并且更具體而言，涉及一種接口連接系統(tǒng)，以確保醫(yī)療應(yīng)用 中使用合適的硬件。
【背景技術(shù)】
[0002] 監(jiān)測(cè)患者生命特征的醫(yī)療設(shè)備使用各種類型的傳感器來(lái)將患者的生理活動(dòng)轉(zhuǎn)換 為電信號(hào)。電信號(hào)能夠提供用于數(shù)字測(cè)量和時(shí)變波的基礎(chǔ)，其能夠被顯示并用于檢測(cè)報(bào)警 條件。一個(gè)示例是通過(guò)測(cè)量患者呼出的氣體中所吸收的紅外光的量來(lái)測(cè)量潮氣末二氧化碳 EtC02的傳感器。
[0003] 傳感器能夠被物理地安裝在患者監(jiān)測(cè)設(shè)備的內(nèi)部。備選地，它們能夠被制造作為 獨(dú)立模塊，通過(guò)線纜插入監(jiān)測(cè)設(shè)備上的端口內(nèi)。外部傳感器的潛在優(yōu)勢(shì)是終端用戶能夠選 擇多個(gè)備選的兼容的傳感器類型中的哪一個(gè)來(lái)使用。
[0004] 傳統(tǒng)系統(tǒng)使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議和通用連接器。用于醫(yī)療設(shè)備的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié) 議的示意性示例是藍(lán)牙健康設(shè)備概要（HDP)。該標(biāo)準(zhǔn)定義了用于與醫(yī)療設(shè)備交換數(shù)據(jù)的應(yīng) 用程序接口（API)。具體支持的設(shè)備包括諸如脈搏血氧計(jì)、血壓監(jiān)測(cè)器、血糖計(jì)和熱量計(jì)的 傳感器。供應(yīng)商能夠設(shè)計(jì)他們的傳感器產(chǎn)品以遵從這些標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。執(zhí)行相關(guān)HDP的任何患 者監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠與兼容的傳感器交換數(shù)據(jù)。
[0005] 通用連接器類似于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，其中它定義了標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接口。另外，它定義了電 氣和機(jī)械或物理接口。示例是通用串行總線（USB)。USB允許多種類型的設(shè)備被連接至主 機(jī)。
[0006] 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和通用連接器旨在用于無(wú)限的適用性，允許任何時(shí)刻引入新的兼容 性產(chǎn)品。該通用性使得患者監(jiān)測(cè)設(shè)備廠商不可能驗(yàn)證與每個(gè)傳感器的兼容性和安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)該原理，描述了用于提供患者監(jiān)測(cè)設(shè)備上的端口的機(jī)構(gòu)和方法，其將接收各 種不同的傳感器類型并自動(dòng)確定連接哪種類型的傳感器。該機(jī)構(gòu)還提供安全裝置以確保僅 使用授權(quán)的傳感器。另外，兼容傳感器的性能可以由該機(jī)構(gòu)評(píng)估以確保所有特征或性能被 理解并能夠被利用。
[0008] 在一個(gè)實(shí)施例中，一種具有傳感器接口的監(jiān)測(cè)器設(shè)備包括連接器部分，所述連接 器部分被配置為與預(yù)定類型的一個(gè)或多個(gè)傳感器機(jī)械接合。能夠使用多層方法來(lái)確定兼容 性。例如，可以軟件實(shí)現(xiàn)的硬件接口層被配置為確定傳感器類型并建立與傳感器類型的通 信接口。可以包括硬件和軟件部分的硬件抽象層被配置為存儲(chǔ)與預(yù)定類型的一個(gè)或多個(gè)傳 感器對(duì)應(yīng)的多個(gè)協(xié)議。硬件抽象層通過(guò)通信接口使用針對(duì)該類型的選定協(xié)議與傳感器通 信，以允許設(shè)備與傳感器類型之間的交互。
[0009] 具有傳感器接口的另一監(jiān)測(cè)器設(shè)備包括連接器部分，所述連接器部分被配置為與 預(yù)定類型的一個(gè)或多個(gè)傳感器機(jī)械接合。包括三層面機(jī)構(gòu)，用于確定傳感器兼容性并提供 與僅兼容傳感器類型的通信。所述三層面機(jī)構(gòu)還包括：硬件接口層，其被配置為確定傳感器 類型并建立與傳感器類型的通信接口；硬件抽象層，其被配置為存儲(chǔ)與預(yù)定類型的一個(gè)或 多個(gè)傳感器對(duì)應(yīng)的多個(gè)協(xié)議；硬件抽象層通過(guò)通信接口使用針對(duì)該類型的選定協(xié)議與傳感 器通信，以允許設(shè)備與傳感器類型之間的交互；以及，設(shè)備應(yīng)用，其被配置為通過(guò)硬件接口 層和硬件抽象層與兼容傳感器交互。
[0010] 一種用于驗(yàn)證傳感器類型的兼容性的方法，包括通過(guò)嘗試將傳感器連接至監(jiān)測(cè)設(shè) 備來(lái)確定傳感器類型是否與監(jiān)測(cè)設(shè)備機(jī)械兼容；如果機(jī)械兼容，使用傳感器檢測(cè)單元來(lái)識(shí) 別傳感器類型；通過(guò)硬件接口層建立與機(jī)械兼容傳感器類型的通信接口；并且，使用針對(duì) 該傳感器類型的選定協(xié)議來(lái)通過(guò)通信接口與傳感器類型通信，選定協(xié)議被存儲(chǔ)在硬件抽象 層中，以允許監(jiān)測(cè)設(shè)備與傳感器類型之間的交互。
[0011] 本公開的這些和其他目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)下述示例實(shí)施方式的詳細(xì)描述而變 得顯而易見，其將結(jié)合附圖來(lái)理解。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 本發(fā)明將參考以下附圖詳細(xì)地呈現(xiàn)優(yōu)選實(shí)施例的下述描述，其中：
[0013] 圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有傳感器接口和感測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備或系統(tǒng)的 方框/流程圖；
[0014] 圖2是示出根據(jù)有用實(shí)施例的針對(duì)用于專門提供機(jī)械兼容和機(jī)械不兼容的連接 器對(duì)的插頭和插座的示例性配置的透視圖；
[0015] 圖3是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于識(shí)別傳感器并與傳感器通信的三層面機(jī)構(gòu)的 方框/流程圖；
[0016] 圖4是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的更詳細(xì)的圖3的三層面機(jī)構(gòu)的方框/流程圖；以及
[0017] 圖5是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的用于識(shí)別傳感器并與傳感器通信的方法的流程 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 根據(jù)本原理，描述了用于提供患者監(jiān)測(cè)設(shè)備上的端口的機(jī)構(gòu)和方法，其將接收各 種不同的傳感器類型并自動(dòng)確定連接哪種類型的傳感器。該機(jī)構(gòu)還提供安全裝置，以確保 僅使用授權(quán)的傳感器。
[0019] 醫(yī)療設(shè)備需要經(jīng)過(guò)驗(yàn)證以確保該設(shè)備滿足其確認(rèn)要求并且該設(shè)備對(duì)于臨床使用 是安全且有效的。在外部傳感器與患者監(jiān)測(cè)設(shè)備一起使用時(shí)，外部傳感器被認(rèn)為是整個(gè)醫(yī) 療設(shè)備的部分。因此，需要利用其兼容傳感器中的每個(gè)驗(yàn)證并確認(rèn)患者監(jiān)測(cè)設(shè)備的功能性、 安全性和功效。
[0020] 與通用或標(biāo)準(zhǔn)連接器相反，本機(jī)構(gòu)旨在用于非常有限的適用性，從而患者監(jiān)測(cè)設(shè) 備廠商能夠預(yù)選擇有限組的兼容傳感器并驗(yàn)證每個(gè)授權(quán)的傳感器滿足針對(duì)功能性、安全性 和功效的所有系統(tǒng)層要求。
[0021] 還應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明將根據(jù)醫(yī)療器械來(lái)描述；然而，本發(fā)明的教導(dǎo)更寬泛，并 適用于任何接線的器械或系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，在針對(duì)復(fù)雜生理或機(jī)械系統(tǒng)的應(yīng)用中利 用本原理。具體地，本原理可應(yīng)用于諸如肺部、胃腸道、排泄器官、血管等的人體所有區(qū)域中 的生理系統(tǒng)、過(guò)程的內(nèi)部跟蹤或測(cè)試設(shè)備。附圖中描繪的元件可以硬件和軟件的各種組合 來(lái)實(shí)現(xiàn)并提供可以在單個(gè)元件或多個(gè)元件組合的功能。
[0022] 附圖中示出的各個(gè)元件的功能能夠通過(guò)專用硬件以及能夠執(zhí)行與合適軟件相關(guān) 的軟件的硬件的使用來(lái)提供。在由處理器提供時(shí)，能夠通過(guò)單個(gè)專用處理器、通過(guò)單個(gè)共享 處理器、或通過(guò)其中一些能夠共享的多個(gè)單獨(dú)處理器來(lái)提供功能。此外，術(shù)語(yǔ)"處理器"或 "控制器"的明確使用不應(yīng)當(dāng)解釋為僅僅指代能夠執(zhí)行軟件的硬件，并能夠隱含地而非限制 地包括數(shù)字信號(hào)處理器（"DSP"）硬件、用于存儲(chǔ)軟件的只讀存儲(chǔ)器（"R0M")、隨機(jī)存取存 儲(chǔ)器（"RAM"）、非易失性存儲(chǔ)器等。
[0023] 此外，本文中敘述本發(fā)明的原理、方面和實(shí)施例的所有表述以及其具體示例旨在 涵蓋其結(jié)構(gòu)和功能等效方案。另外，這樣的等效方案包括當(dāng)前已知的等效方案以及未來(lái)開 發(fā)的等效方案（即，執(zhí)行相同功能的所開發(fā)的任何元件，而不論結(jié)構(gòu)如何）。因此，例如，本 領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，本文中呈現(xiàn)的方框圖表示體現(xiàn)本發(fā)明原理的示例性系統(tǒng)部件和/ 或電路的概念視圖。類似地，將意識(shí)到，任何流程表、流程圖和類似呈現(xiàn)的各種過(guò)程可以在 計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中基本呈現(xiàn)并因此由計(jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行，不論這樣的計(jì)算機(jī)或處理 器是否被明確示出。
[0024] 此外，本發(fā)明的實(shí)施例能夠采用可從計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)讀取的計(jì) 算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，其提供由計(jì)算機(jī)或任何指令執(zhí)行系統(tǒng)使用或者與之結(jié)合使用的程序 代碼。為了該描述的目的，計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)能夠是任何設(shè)備，其可以包 括、存儲(chǔ)、通信、傳播、或傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置、或設(shè)備使用或者與之結(jié)合使用的 程序。該介質(zhì)能夠是電子、磁性、光學(xué)、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)（或裝置或設(shè)備）或傳播介 質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括半導(dǎo)體或固態(tài)存儲(chǔ)器、磁帶、可移除計(jì)算機(jī)硬盤、隨機(jī)存取 存儲(chǔ)器（RAM)、只讀存儲(chǔ)器（R0M)、剛性磁盤和光盤。光盤的當(dāng)前示例包括光盤只讀存儲(chǔ)器 (CD-ROM)、光盤-讀/寫（CD-R/W)、藍(lán)光光碟和DVD。
[0025] 現(xiàn)在參考附圖，其中相似數(shù)字表示相同或相似的元件，并首先參考圖1，具有傳感 器檢測(cè)和通信模塊106的系統(tǒng)100。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，系統(tǒng)100包括患者監(jiān)測(cè)設(shè)備112,諸 如除顫器或其他監(jiān)測(cè)器設(shè)備。除顫器或監(jiān)測(cè)器設(shè)備示意性地用作為示例。根據(jù)本原理也可 以利用其他設(shè)備或系統(tǒng)。設(shè)備112可包括一個(gè)或多個(gè)處理器114和用于存儲(chǔ)程序和應(yīng)用的 存儲(chǔ)器116。傳感器檢測(cè)和通信模塊106可以包括用于傳感器檢測(cè)的電路。模塊106可以 包括硬件