專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線(xiàn)WiFi醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，尤其是ー種使用無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)尼t(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在醫(yī)療監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，對(duì)病人的生命體征進(jìn)行信號(hào)采集后，可以通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)的方式傳輸?shù)奖O(jiān)控終端。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)以其系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)單，成本低廉，移動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，成為今后醫(yī)療監(jiān)測(cè)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)。目前，市場(chǎng)上剛剛開(kāi)始出現(xiàn)的無(wú)線(xiàn)醫(yī)療監(jiān)測(cè)設(shè)備多用于ー些要求較低的監(jiān)控場(chǎng)合，技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)診斷級(jí)檢測(cè)設(shè)備所要求的高精度，高可靠性。其中的技術(shù)難點(diǎn)在于微型生物信號(hào)采集系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的性能難以達(dá)到要求。目前使用的無(wú)線(xiàn)傳輸方式主要包括有ZigBee(IEEE802. 15. 4)無(wú)線(xiàn)技術(shù)，如公開(kāi)號(hào)為CN101199412A的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)的ー種插件式多參數(shù)監(jiān)護(hù)測(cè)量模塊，包括外殼，外殼內(nèi) 有至少兩個(gè)生理參數(shù)測(cè)量電路、前端處理器和主處理器，通過(guò)外殼上的對(duì)外通訊接ロ傳輸數(shù)據(jù)，對(duì)外通訊的方式包括紅外、藍(lán)牙等，由于這ー網(wǎng)絡(luò)模式的限制，數(shù)據(jù)傳輸速率較低，監(jiān)控病人數(shù)量也很有限。還包括蜂窩中繼站的移動(dòng)通信技術(shù)，如授權(quán)公告號(hào)為CN201354541Y的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)的ー種遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)生理多參數(shù)監(jiān)測(cè)儀，主控模塊與接ロ模塊和血壓、心電、呼吸、血氧、脈率、體溫采集模塊全部或部分相連，同時(shí)又和無(wú)線(xiàn)通訊模塊相連，無(wú)線(xiàn)通訊可采用的方式為GPRS/CDMA無(wú)線(xiàn)蜂窩網(wǎng)+Internet廣域網(wǎng)，嵌入式TCP/IP通信協(xié)議，但是這ー用戶(hù)端設(shè)備能耗高，連續(xù)工作時(shí)間短，提高了使用成本，并且同一時(shí)間監(jiān)測(cè)的病人數(shù)量非常有限。綜合考慮可以選擇的若干種無(wú)限網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，可以發(fā)現(xiàn)WiFi系統(tǒng)不論從數(shù)據(jù)傳輸能力，可靠性，普及性，以及成熟度都優(yōu)于其他幾種技木。在802. 11協(xié)議下理論傳輸速率達(dá)54Mb/s，滿(mǎn)足高精度信號(hào)采集設(shè)備所產(chǎn)生的高數(shù)據(jù)流量?；赥CP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)確保了數(shù)據(jù)可靠性。2011年，世界市場(chǎng)共有超過(guò)二十億臺(tái)WiFi設(shè)備，并以毎年7. 7億臺(tái)的速度遞增。WiFi接入點(diǎn)也在迅速普及，世界主要國(guó)家均在建設(shè)或規(guī)劃基于WiFi的無(wú)線(xiàn)城市。因此其普及性和成熟度是不容置疑的。然而，將常規(guī)WiFi系統(tǒng)用于無(wú)線(xiàn)醫(yī)療監(jiān)測(cè)設(shè)備也有其局限性。目前使用常規(guī)WiFi (IEEE802. 11)技術(shù)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，如授權(quán)公告號(hào)為CN201353142Y的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)的一種無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)實(shí)時(shí)傳送心電圖的檢測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)放大電路收集心電信號(hào)，經(jīng)濾波電路，由嵌入式CPU的模擬輸入模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)化，最后經(jīng)WiFi模塊發(fā)送至局域網(wǎng)。這種設(shè)備的問(wèn)題在于1，常規(guī)的WiFi系統(tǒng)能耗高，采用電池驅(qū)動(dòng)的便攜式設(shè)備不可能連續(xù)工作很長(zhǎng)時(shí)間，其實(shí)用性受到極大限制。2，采用分立元件構(gòu)成模擬前端，體積大，功耗高，成本高，尤其是對(duì)于便攜式設(shè)備，只能對(duì)I 3導(dǎo)聯(lián)的心電信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，難以達(dá)到臨床通用的標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)測(cè)量。3，由于采用分立元件模擬前端和集成于嵌入CPU的A/D模塊，放大器的穩(wěn)定性，一致性以及精度受到限制，難以達(dá)到診斷級(jí)生理信號(hào)采集所要求的性能，因此只能做為一種監(jiān)控設(shè)備。
實(shí)用新型內(nèi) 容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于低功耗WiFi模塊的醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，可以對(duì)需要監(jiān)控的醫(yī)療信息實(shí)時(shí)采集診斷級(jí)生理信號(hào)，功耗低，適用范圍廣。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種無(wú)線(xiàn)WiFi醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，包括無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)醫(yī)療管理系統(tǒng)，其特征在干，所述無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)采集終端，以及數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)，所述無(wú)線(xiàn)醫(yī)療管理系統(tǒng)包括集成在所述數(shù)據(jù)采集終端上的工作流程管理終端并與所述無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)共用所述數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)采集終端包括用于采集生命體征信號(hào)的第一數(shù)據(jù)采集単元、與所述第一數(shù)據(jù)采集單元連接的第一微處理単元和將所述第一微處理単元處理后的數(shù)據(jù)傳送到所述數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)的能快速休眠和喚醒的第一低功耗WiFi模塊。所述數(shù)據(jù)采集終端還包括第一供電單元、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、第一 I/O単元；所述第一微處理単元與所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、所述第一 I/o単元相連，對(duì)于數(shù)據(jù)采集終端的各單元進(jìn)行供電，并存儲(chǔ)和顯示采集的數(shù)據(jù)。所述無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)包括ECG/EEG/EMG數(shù)據(jù)采集終端、無(wú)創(chuàng)血壓數(shù)據(jù)采集終端、體溫?cái)?shù)據(jù)采集終端和血氧飽和度數(shù)據(jù)采集終端，由此對(duì)各生命體征信號(hào)進(jìn)行采集。所述ECG/EEG/EMG數(shù)據(jù)采集終端的第一數(shù)據(jù)采集單元為生物電信號(hào)放大器，減小了外部噪聲干擾，提高了放大器的精度，穩(wěn)定性及一致性。還包括無(wú)線(xiàn)注射監(jiān)控系統(tǒng)，所述無(wú)線(xiàn)注射監(jiān)控系統(tǒng)包括注射數(shù)據(jù)采集終端并與所述無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)共用所述數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)，對(duì)病人的輸液情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。所述注射數(shù)據(jù)采集終端包括用于采集注射信息的第二數(shù)據(jù)采集単元、與所述第二數(shù)據(jù)采集單元連接的第二微處理単元、第二供電單元、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、第二 I/O単元和將所述第二微處理単元處理后的數(shù)據(jù)傳送到所述數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)的能快速休眠和喚醒的第二低功耗WiFi模塊；所述第二微處理単元與所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、所述第ニ I/O單元相連，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)預(yù)處理，并進(jìn)行發(fā)送和存儲(chǔ)。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二數(shù)據(jù)采集單元為感測(cè)輸液袋重量變化的壓カ傳感器。在本實(shí)用新型的另ー個(gè)實(shí)施例中，所述第二數(shù)據(jù)采集單元為注射液滴計(jì)數(shù)的紅外或可見(jiàn)光傳感器。可選的，所述工作流程管理終端的用于采集醫(yī)護(hù)人員工作流程及治療過(guò)程信息的數(shù)據(jù)采集單元為RFID傳感器，磁卡讀寫(xiě)器，條形碼掃描器，壓カ傳感器，手寫(xiě)板或觸摸屏。所述數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)包括接收所述第一低功耗WiFi模塊或所述第二低功耗WiFi模塊信息的無(wú)線(xiàn)路由器、以太網(wǎng)、服務(wù)器和顯示控制終端，所述無(wú)線(xiàn)路由器、以太網(wǎng)和服務(wù)器依次相連，所述顯示控制終端與所述服務(wù)器通過(guò)以太網(wǎng)或因特網(wǎng)相連。由此將數(shù)據(jù)采集終端發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行最終的顯示和處理。[0018]所述第一低功耗Wifi模塊或所述第二低功耗WiFi模塊支持包括WEP，WA, WA,EAP-FAST, EAP-TLS, EAP-TTLS或PEAP的無(wú)線(xiàn)安全協(xié)議，還支持使用SSL。保持了最大限度的兼容性，并確保了用戶(hù)的使用安全。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于采用了標(biāo)準(zhǔn)化的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)模式，能夠輕易實(shí)現(xiàn)到醫(yī)院已有的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫接入，降低了成本，同時(shí)采用加密及安全數(shù)據(jù)通道傳輸，有效的保證了病人信息的安全性；無(wú)線(xiàn)的用戶(hù)端保證了其移動(dòng)性能并采用了最新的節(jié)能無(wú)線(xiàn)技術(shù)，最大化了用戶(hù)端設(shè)備連續(xù)工作時(shí)間，并可以提供診斷級(jí)的數(shù)據(jù)支持；用于提供給醫(yī)院、養(yǎng)老院使用，作為對(duì)于輕型患者的生命體征監(jiān)控儀的替代產(chǎn)品，成本低，精度高，便于部署；產(chǎn)品小巧輕便，滿(mǎn)足病人在移動(dòng)過(guò)程中仍然能被持續(xù)監(jiān)控的需要。

圖I為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖；圖2為本實(shí)用新型的無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集終端的系統(tǒng)框圖；圖3為本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)的示意圖；圖4為本實(shí)用新型的ECG/EEG/EMG數(shù)據(jù)采集終端的示意圖；圖5為本實(shí)用新型的注射數(shù)據(jù)采集終端的示意圖；圖6為本實(shí)用新型的注射數(shù)據(jù)采集終端的系統(tǒng)框圖；圖7為本實(shí)用新型的顯示控制終端第一使用狀態(tài)示意圖；圖8為本實(shí)用新型的顯示控制終端第二使用狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。參見(jiàn)圖1，一種無(wú)線(xiàn)WiFi醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，包括對(duì)各項(xiàng)生命體征進(jìn)行監(jiān)控的無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)、對(duì)患者的輸液狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的無(wú)線(xiàn)注射監(jiān)控系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)醫(yī)療管理系統(tǒng)。無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)，包括心電(ECG)/腦電(EEG)/肌電(EMG)數(shù)據(jù)采集終端
11、無(wú)創(chuàng)血壓(BP)數(shù)據(jù)采集終端12、體溫?cái)?shù)據(jù)采集終端13、血氧飽和度(SPO2)數(shù)據(jù)采集終端14和數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)4。參見(jiàn)圖2，上述每個(gè)數(shù)據(jù)采集終端都包括第一數(shù)據(jù)采集単元51、第一微處理単元52、第一供電單元53、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器54、第一 I/O単元55、第一低功耗WiFi模塊56 ;第一數(shù)據(jù)采集単元51與第一微處理単元52相連，第一微處理単元52與第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器54、第一 I/O單元55、第一低功耗WiFi模塊56相連。其中，針對(duì)需要采集的不同的信號(hào)，不同的第一數(shù)據(jù)采集単元51將在下文作詳細(xì)的介紹。第一微處理単元52，主要對(duì)采集的生理信號(hào)和數(shù)字信息進(jìn)行處理，控制數(shù)據(jù)采集終端中的各個(gè)單元，對(duì)第一 I/O単元55以及通過(guò)WiFi網(wǎng)絡(luò)傳來(lái)的命令做出解讀和響應(yīng)。第ー微處理單元52可以是MSP430、PIC等系列微控制器(MCU)，也可以是DSP或FPGA，也可以是多個(gè)上述類(lèi)型芯片的組合。第一供電單元53，用于對(duì)數(shù)據(jù)采集終端的各單元進(jìn)行供電。其中便攜式的數(shù)據(jù)采集終端使用電池供電。第一供電單元53除電池外還包括受第一微處理単元52控制的電壓變換及穩(wěn)定電路。第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器54，包括數(shù)據(jù)緩沖器和大容量存儲(chǔ)器。數(shù)據(jù)緩沖器用于暫時(shí)存儲(chǔ)采集的信息，等待進(jìn)ー步處理、發(fā)送或轉(zhuǎn)移至大容量存儲(chǔ)器。數(shù)據(jù)緩沖器可以是單獨(dú)的RAM芯片，也可以是微處理單元芯片內(nèi)置的存儲(chǔ)器。大容量存儲(chǔ)器用于長(zhǎng)時(shí)間保存采集的數(shù)據(jù)，為非易失性存儲(chǔ)器(non-volatile memory),可以是閃存芯片，SD卡或其他存儲(chǔ)介質(zhì)。第一 I/O単元55，用于數(shù)據(jù)采集終端的輸入輸出，可以是顯示屏、觸摸屏、按鈕或鍵盤(pán)。第一低功耗WiFi模塊56，通過(guò)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收信息，嵌入TCP/IP協(xié)議。該第一低功耗WiFi模塊56與普通WiFi設(shè)備不同之處在于其根據(jù)醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理應(yīng)用的特點(diǎn)對(duì)功耗進(jìn)行了特別優(yōu)化。普通WiFi設(shè)備啟動(dòng)后開(kāi)始不間斷監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)信息以縮短信息交換的延遲和反應(yīng)時(shí)間。醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理應(yīng)用中絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集終端向服務(wù)器單向流 動(dòng)，不需要快速雙向互動(dòng)，而且這些數(shù)據(jù)通常只需要占用極短的時(shí)間就可以傳送完成。第一低功耗WiFi模塊56的電路以及嵌入式軟件設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)優(yōu)化，使其可以快速休眠和喚醒。因此第一低功耗WiFi模塊56在聯(lián)網(wǎng)后快速進(jìn)入休眠狀態(tài)以節(jié)省能量，并以設(shè)定的周期短暫?jiǎn)拘眩章?tīng)網(wǎng)絡(luò)信息。當(dāng)數(shù)據(jù)采集終端收集到一定量的數(shù)據(jù)需要發(fā)送吋，第一微控制単元52喚醒第一低功耗WiFi模塊56并將數(shù)據(jù)集中發(fā)送至數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)4，完成后第一低功耗WiFi模塊56馬上回到休眠狀態(tài)。優(yōu)化后的第一低功耗WiFi模塊56完全兼容常規(guī)的802. 11無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)，而功耗相比于普通WiFi模塊降低超過(guò)90% (取決于數(shù)據(jù)量大小)。第一低功耗 WiFi 模塊 56 支持包括 WEP，WPA, WPA, EAP-FAST, EAP-TLS, EAP-TTLS 或PEAP的無(wú)線(xiàn)安全協(xié)議，還支持使用SSL。保持了最大限度的兼容性，并確保了用戶(hù)的使用安全。為了進(jìn)一歩降低功耗，在休眠狀態(tài)時(shí)，只有實(shí)時(shí)時(shí)鐘子模塊保持工作狀態(tài)，從而保證了只用毫瓦量級(jí)的功耗，井能保證系統(tǒng)的快速響應(yīng)。第一低功耗WiFi模塊56通過(guò)定期更新的狀態(tài)數(shù)據(jù)包，保持與接入點(diǎn)的聯(lián)通狀態(tài)，并定期與SNMP服務(wù)器通訊更新數(shù)據(jù)配置。另外，該第一低功耗WiFi模塊56可以通過(guò)SPI，USB或者UART端ロ進(jìn)行控制操作。對(duì)數(shù)據(jù)包以及能源管理在ECG/EEG/EMG信號(hào)(也包括其他體征信號(hào)，但ECG/EGG/EMG信號(hào)信息量為最大)傳感的應(yīng)用環(huán)境中進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)于收集到的體征信號(hào)進(jìn)行有效的提取，而不是使用采集到的所有體征信號(hào)。在體征信號(hào)發(fā)送時(shí)，對(duì)于一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行打包壓縮后傳輸，而不是每個(gè)數(shù)據(jù)單獨(dú)傳輸。在完全兼容現(xiàn)有IEEE802. 11無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)以及高速數(shù)據(jù)鏈接的前提下，將平均功耗降低至普通無(wú)線(xiàn)模塊的I %。參見(jiàn)圖3，數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)4包括無(wú)線(xiàn)路由器41、以太網(wǎng)42、服務(wù)器43和顯示控制終端44，無(wú)線(xiàn)路由器41、以太網(wǎng)42和服務(wù)器43依次相連，顯示控制終端44與服務(wù)器43通過(guò)以太網(wǎng)或因特網(wǎng)相連。無(wú)線(xiàn)路由器41，用干與各個(gè)數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備進(jìn)行通訊。以太網(wǎng)42，用于連接各個(gè)無(wú)線(xiàn)路由器41以及服務(wù)器43，使整個(gè)監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)內(nèi)形成ー個(gè)局域網(wǎng)或若干子網(wǎng)。服務(wù)器43，用于收集所有數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳來(lái)的信息并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)包括局域網(wǎng)絡(luò)和所有數(shù)據(jù)采集終端在內(nèi)的整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行總控制，對(duì)醫(yī)務(wù)人員的工作流程進(jìn)行記錄或指導(dǎo)。服務(wù)器43對(duì)生命體征信息進(jìn)行預(yù)分析以方便醫(yī)務(wù)人員調(diào)閱和診斷，如發(fā)現(xiàn)緊急情況或重大異常則發(fā)出警報(bào)，以便醫(yī)務(wù)人員及時(shí)處理。對(duì)于重大異常的判斷程序也可在數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備的微處理單元中運(yùn)行。顯示控制終端44將在下文作詳細(xì)的介紹。ECG/EEG/EMG數(shù)據(jù)采集終端11的第一數(shù)據(jù)采集單元51可以為生物電信號(hào)放大器，對(duì)使用者的I 12導(dǎo)聯(lián)心電(ECG)、1 16導(dǎo)聯(lián)腦電(EEG)、肌電(EMG)的生理信號(hào)進(jìn)行采集、濾波和數(shù)模轉(zhuǎn)換。生物電信號(hào)放大器采用具有高集成度的專(zhuān)用多通道模擬前端(AFE)芯片，將多通道的信號(hào)放大，預(yù)處理，以及高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換集中在一片芯片中，最大限度減小了外部噪聲干擾，提高了放大器的精度，穩(wěn)定性及一致性。芯片中還集成了體電位驅(qū)動(dòng)電路，Wilson網(wǎng)絡(luò)參考點(diǎn)放大器，呼吸/溫度探測(cè)通道等模塊，相比于市場(chǎng)現(xiàn)有類(lèi)似設(shè)備減少元件數(shù)量達(dá)95%，體積與功耗顯著降低，使得該芯片能夠?qū)Χ噙_(dá)12 32導(dǎo)聯(lián)的心電和腦電信號(hào)進(jìn)行診斷級(jí)實(shí)時(shí)采集，而體積和重量均小于普通手機(jī)。數(shù)據(jù)在第一微處理単元52處理后，通過(guò)第一低功耗WiFi模塊56發(fā)送至數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)4的服務(wù)器43，并在內(nèi)置的存儲(chǔ)器上備份存儲(chǔ)。該數(shù)據(jù)采集終端根據(jù)要求不同，可以是ー種ECG/EEG/EMG通用的生物電信號(hào)采集終端，也可以是專(zhuān)為其中一種功能設(shè)計(jì)的終端。其用于信號(hào)采集的生物電信號(hào)放大器通道數(shù)可以從I到大于32通道。該ECG/EEG/EMG數(shù)據(jù)采集終端11的外形和佩戴可以有多種形式，參見(jiàn)圖4，可以綁縛于上臂，前臂或腿部，電極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)111引出并貼于人體指定部位以收集生物電信號(hào)；也可以佩戴于頭部，通過(guò)電極收集EEG信號(hào)；也可以固定于前胸，通過(guò)安裝在該設(shè)備上的電極收集ECG信號(hào)。該ECG/EEG/EMG數(shù)據(jù)采集終端11也可包含觸摸或普通液晶顯示屏112，以便對(duì)ECG/EEG/EMG數(shù)據(jù)采集終端11進(jìn)行設(shè)置調(diào)整以及對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單顯示。無(wú)創(chuàng)血壓數(shù)據(jù)采集終端12的第一數(shù)據(jù)采集単元51可以為血壓傳感器，通過(guò)ー個(gè)充氣袖帶固定于上臂或手腕，血壓傳感器對(duì)袖帶充氣，并在放氣時(shí)測(cè)量血壓。所采集的血壓數(shù)據(jù)在第一微處理単元52處理后，通過(guò)第一低功耗WiFi模塊56發(fā)送至服務(wù)器43，并在內(nèi)置的存儲(chǔ)器上備份存儲(chǔ)。該無(wú)創(chuàng)血壓數(shù)據(jù)采集終端12也可包含觸摸或普通液晶顯示屏，以便對(duì)無(wú)創(chuàng)血壓數(shù)據(jù)采集終端12進(jìn)行設(shè)置調(diào)整以及對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單顯示。體溫?cái)?shù)據(jù)采集終端13的第一數(shù)據(jù)采集単元51可以為溫度傳感器，該體溫?cái)?shù)據(jù)采集終端13由病人佩戴于上臂(其中，溫度傳感器位于腋下)或身體其他部位，所采集的體溫?cái)?shù)據(jù)在第一微處理単元52處理后，通過(guò)第一低功耗WiFi模塊56發(fā)送至服務(wù)器43，并在內(nèi)置的存儲(chǔ)器上備份存儲(chǔ)。該體溫?cái)?shù)據(jù)采集終端13也可包含觸摸或普通液晶顯示屏，以便對(duì)體溫?cái)?shù)據(jù)采集終端13進(jìn)行設(shè)置調(diào)整以及對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單顯示。血氧飽和度數(shù)據(jù)采集終端14的第一數(shù)據(jù)采集單元51可以為光電血氧飽和度模塊(Pulse Oximeter) 0該光電血氧飽和度模塊中發(fā)光二極管發(fā)出不同波長(zhǎng)的光束(通常為660納米，和900 960納米)，經(jīng)人體組織折射或反射后由光電器件收集。含氧的血紅蛋白對(duì)這兩種波長(zhǎng)的吸收率與不含氧的差別很大。利用這個(gè)性質(zhì)，可以計(jì)算出兩種血紅蛋白的比例，也就是血氧飽和度。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的處理亦可算出佩戴者的脈搏和呼吸情況。所收集到的數(shù)據(jù)在第一微處理単元52處理后，通過(guò)第一低功耗WiFi模塊56發(fā)送至服務(wù)器43，并在內(nèi)置的存儲(chǔ)器上備份存儲(chǔ)。光電血氧飽和度模塊的形式可以是ー個(gè)指夾或指套，佩戴于患者手指上；也可以是手表形式佩戴于手腕上，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接ー個(gè)指夾、指環(huán)或指套式的光電傳感器。該血氧飽和度數(shù)據(jù)采集終端14也可包含觸摸或普通液晶顯示屏，以便對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)置調(diào)整以及對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單顯示。、[0046]上述的各個(gè)數(shù)據(jù)采集終端也可以是具有上述若干種功能組合的單個(gè)設(shè)備。例如將上述所有功能集成于ー個(gè)設(shè)備中，佩戴于患者上臂，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接位于人體不同部位的電極、光電傳感器、溫度傳感器等，并通過(guò)充氣袖帶測(cè)量血壓。無(wú)線(xiàn)注射監(jiān)控系統(tǒng)包括注射數(shù)據(jù)采集終端21和數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)4。參見(jiàn)圖5，注射數(shù)據(jù)采集終端21的上下兩端各有一個(gè)掛鉤，用于懸掛器材的上掛鉤211和用于懸掛輸液袋的下掛鉤212。注射數(shù)據(jù)采集終端21，參見(jiàn)圖6，包括第二數(shù)據(jù)采集単元213、第ニ微處理單元214、第二供電單元215、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器216、第二 I/O單元217、第二低功耗WiFi模塊218 ;第二數(shù)據(jù)采集單元213與第二微處理單元214相連，第二微處理單元214與第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器216、第二 I/O単元217、第二低功耗WiFi模塊218相連。注射數(shù)據(jù)采集終端21的各個(gè)單元與上述的無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)中的各個(gè)數(shù)據(jù)采集終端的各個(gè)單元相同，不同之處在于其中的數(shù)據(jù)采集単元。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，在注射數(shù)據(jù)采集終端21中，第二數(shù)據(jù)采集単元213為用于感應(yīng)輸液過(guò)程中輸液袋重量變化的高敏壓カ感應(yīng)器，感應(yīng)輸液過(guò)程中輸液袋的重量變化并進(jìn)行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出ー個(gè)電信號(hào)到第二微處理單元214。在本實(shí)用新型的另ー個(gè)實(shí)施例中，第二數(shù)據(jù)采集単元213可以采用紅外或可 見(jiàn)光傳感器，將紅外或可見(jiàn)光傳感器安裝于輸液管的滴斗處，對(duì)輸液時(shí)液滴計(jì)數(shù)以測(cè)量流速并判斷藥水余量。注射數(shù)據(jù)采集終端21上可以設(shè)置顯示屏，如IXD顯示屏，顯示輸液剩余時(shí)間、電池電量等信息。第二數(shù)據(jù)采集単元213所采集的數(shù)據(jù)在第二微處理単元214處理后，通過(guò)第二低功耗WiFi模塊218發(fā)送至服務(wù)器43，并在內(nèi)置的存儲(chǔ)器上備份存儲(chǔ)。無(wú)線(xiàn)醫(yī)療管理系統(tǒng)包括工作流程管理終端和數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)4，無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)注射監(jiān)控系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)醫(yī)療管理系統(tǒng)共用同一個(gè)數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)4。工作流程管理終端集成在無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)或無(wú)線(xiàn)注射監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集終端，其數(shù)據(jù)采集単元可以為RFID傳感器，磁卡讀寫(xiě)器，條形碼掃描器，壓カ傳感器，手寫(xiě)板或觸摸屏等，對(duì)醫(yī)護(hù)人員的工作流程及治療過(guò)程信息進(jìn)行采集，包括查房信息，用藥信息，靜脈注射進(jìn)度信息，等等。所采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)或無(wú)線(xiàn)注射監(jiān)控系統(tǒng)的微處理單元處理后，通過(guò)低功耗WiFi模塊或有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)4的服務(wù)器43，并在內(nèi)置的存儲(chǔ)器上備份存儲(chǔ)。醫(yī)務(wù)人員持有與工作流程管理終端的數(shù)據(jù)采集単元匹配的傳感卡片(RFID，磁卡或條碼卡)，當(dāng)對(duì)某位病人做查房、檢查、注射、換藥或其他處理時(shí)，通過(guò)刷卡使本次醫(yī)務(wù)工作被系統(tǒng)記錄，以便規(guī)范和監(jiān)管醫(yī)務(wù)人員的工作流程。通過(guò)無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)或無(wú)線(xiàn)注射監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集終端上的顯示屏或觸摸屏，可以顯示該名患者各項(xiàng)信息，例如生命體征參數(shù)，用藥情況，所需要進(jìn)行的醫(yī)務(wù)操作以及操作順序，方便醫(yī)務(wù)人員工作，減少誤操作導(dǎo)致的醫(yī)療事故。通過(guò)該工作流程管理終端也可組建藥品管理系統(tǒng)，每種藥品根據(jù)其成分、劑量等需貼上條碼或RFID，當(dāng)醫(yī)生對(duì)住院患者用藥時(shí)須先在工作流程管理終端掃描條碼或RFID，該信息被傳回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)與醫(yī)生處方比對(duì)以確認(rèn)用藥無(wú)誤，并對(duì)該次用藥進(jìn)行記錄。工作流程管理終端可以具有上述功能的某一単獨(dú)傳感單元，也可以具有多種功能傳感單元的組合。數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)4中的顯示控制終端44，醫(yī)務(wù)人員通過(guò)顯示控制終端44對(duì)采集到的病人的生命體征實(shí)時(shí)觀(guān)察，也可調(diào)閱歷史數(shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)采集終端的工作狀態(tài)進(jìn)行控制調(diào)整。由服務(wù)器43生成的工作流程指導(dǎo)也將發(fā)送至控制顯示控制終端44。顯示控制終端44可以是局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)、平板電腦、智能手機(jī)等。顯示控制終端44提供了友好的用戶(hù)界面，分成相同的可縮放的窗格441，每個(gè)窗格441都顯示了ー個(gè)病人的信息。在圖7中顯示了九個(gè)窗格441，可以預(yù)期顯示更多或更少的窗格441。可以由顯示控制終端44的尺寸和病人數(shù)等因素決定窗格441數(shù)量。以左上窗格441為例(其余均相同)，包括病人ID子顯示442，顯示病人的相關(guān)信息，包括姓名、年齡、性 別和病床號(hào)等基本信息，生命體征子顯示443，顯示病人的生命體征，包括血壓血壓，心跳，呼吸，體溫，血氧濃度，心電圖，并可提供了包括P，Q，R，S，T波波幅；RR, PR，JT, QT，修正QT，QRS, TP-TE間期等參數(shù)；同時(shí)，可提供心率變異度分析，包括時(shí)域指標(biāo)如SDNN、rMSSD、心率變異系數(shù)(CV)、心率變異指數(shù)(HRVI)，以及頻域指標(biāo)如甚低頻，低頻，高頻段的數(shù)據(jù)分析；輸液信息子顯示444，顯示病人的輸液信息，包括剰余時(shí)間、藥物名稱(chēng)、預(yù)估的輸液時(shí)間、液體流速等；報(bào)警子顯示445，為了提高醫(yī)生/護(hù)士對(duì)病情分析的自由度，提供了簡(jiǎn)單易用的腳本編輯界面，使得用戶(hù)可以對(duì)感興趣的信息進(jìn)行高層次的分析，當(dāng)有異常情況出現(xiàn)吋，即所測(cè)得的信號(hào)偏離了正常值的時(shí)候，顯示控制終端44以顯示或聲音的形式發(fā)出警告；或者當(dāng)測(cè)得的輸液信號(hào)低于一定的閾值后，即輸液過(guò)程即將結(jié)束時(shí)，又或者當(dāng)輸液過(guò)程中發(fā)生針頭離開(kāi)患者身體的意外狀況時(shí)，顯示控制終端44 一樣以顯示或聲音或兩者組合的形式發(fā)出警告。用戶(hù)可以觸摸窗格441或鼠標(biāo)點(diǎn)擊窗格441以放大，如圖8所示，用戶(hù)選擇了左上窗格441并將其放大,全屏顯不。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶(hù)可以再次觸摸窗格441或鼠標(biāo)點(diǎn)擊窗格441以將其縮小，在另ー個(gè)實(shí)施例中，窗格441可以在一定的時(shí)間后自動(dòng)縮小。無(wú)線(xiàn)醫(yī)療管理系統(tǒng)可以通過(guò)參數(shù)的設(shè)置來(lái)控制無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)采集率和所需要采集的信號(hào)。同時(shí)，將生成的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)反饋到病人端，由病人端顯示器顯示。病人端的顯示器可以是小型平板懸掛式顯示器，有簡(jiǎn)單的信息處理和運(yùn)算功能，最大程度地使信息動(dòng)態(tài)化。上述的這些用戶(hù)端設(shè)備數(shù)據(jù)采集終端的重量和體積小于普通智能手機(jī)，在內(nèi)置鋰電池的驅(qū)動(dòng)下單次充電可連續(xù)工作大于一星期。該設(shè)備解決了醫(yī)療機(jī)構(gòu)長(zhǎng)期以來(lái)的集中監(jiān)護(hù)問(wèn)題，將以往只有在ICU、CCU類(lèi)病房才能實(shí)現(xiàn)的生命體征監(jiān)控以低廉的成本推廣到普通病房，社區(qū)醫(yī)療機(jī)構(gòu)，養(yǎng)老院甚至家庭。首次使對(duì)大量患者生命體征信息同時(shí)實(shí)時(shí)集中監(jiān)測(cè)并進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成為可能，極大提高醫(yī)療機(jī)構(gòu)服務(wù)質(zhì)量，降低病人在突發(fā)癥狀下的危險(xiǎn)性，并為醫(yī)生診斷提供更加全面的參考數(shù)據(jù)。由于前段只負(fù)責(zé)信號(hào)搜集和發(fā)送的功能(無(wú)信號(hào)分析處理模塊)，因而數(shù)據(jù)采集終端可以做的比較小。由于體積小巧(手機(jī)大小)，佩戴于患者身上后不影響其日常活動(dòng)，24小時(shí)不間斷測(cè)量所需的生物信號(hào)并實(shí)時(shí)通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)4，監(jiān)測(cè)軟件中的數(shù)據(jù)分析程序可對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及預(yù)分析，幫助醫(yī)務(wù)人員對(duì)患者病情做出診斷。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的原理前提下，還可以做出多種變形和改進(jìn)，這也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種無(wú)線(xiàn)WiFi醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，包括無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)醫(yī)療管理系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)采集終端，以及數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)(4)，所述無(wú)線(xiàn)醫(yī)療管理系統(tǒng)包括集成在所述數(shù)據(jù)采集終端上的工作流程管理終端并與所述無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)共用所述數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)(4);所述數(shù)據(jù)采集終端包括用于采集生命體征信號(hào)的第一數(shù)據(jù)采集単元(51)、與所述第一數(shù)據(jù)采集単元(51)連接的第一微處理単元(52)和將所述第一微處理単元(52)處理后的數(shù)據(jù)傳送到所述數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)(4)的能快速休眠和喚醒的第一低功耗WiFi模塊(56)。
2.如權(quán)利要求I所述的無(wú)線(xiàn)WiFi醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集終端還包括第一供電單元(53)、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(54)、第一 I/O単元(55);所述第一微處理單元(52)與所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(54)、所述第一 I/O単元(55)相連。
3.如權(quán)利要求I所述的無(wú)線(xiàn)WiFi醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)包括ECG/EEG/EMG數(shù)據(jù)采集終端(11)、無(wú)創(chuàng)血壓數(shù)據(jù)采集終端(12)、體溫?cái)?shù)據(jù)采集終端(13)和血氧飽和度數(shù)據(jù)采集終端(14)。
4.如權(quán)利要求3所述的無(wú)線(xiàn)WiFi醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述ECG/EEG/EMG數(shù)據(jù)采集終端(11)的第一數(shù)據(jù)采集単元(51)為生物電信號(hào)放大器。
5.如權(quán)利要求I所述的無(wú)線(xiàn)WiFi醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括無(wú)線(xiàn)注射監(jiān)控系統(tǒng)，所述無(wú)線(xiàn)注射監(jiān)控系統(tǒng)包括注射數(shù)據(jù)采集終端(21)并與所述無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)共用所述數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)(4)。
6.如權(quán)利要求5所述的無(wú)線(xiàn)WiFi醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述注射數(shù)據(jù)采集終端(21)包括用于采集注射信息的第二數(shù)據(jù)采集単元(213)、與所述第二數(shù)據(jù)采集単元(213)連接的第二微處理単元(214)、第二供電單元(215)、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(216)、第二 I/O単元(217)和將所述第二微處理単元(214)處理后的數(shù)據(jù)傳送到所述數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)(4)的能快速休眠和喚醒的第二低功耗WiFi模塊(218);所述第二微處理単元(214)與所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(216)、所述第二 I/O単元(217)相連。
7.如權(quán)利要求6所述的無(wú)線(xiàn)WiFi醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二數(shù)據(jù)采集単元(213)為感測(cè)輸液袋重量變化的壓カ傳感器。
8.如權(quán)利要求6所述的無(wú)線(xiàn)WiFi醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二數(shù)據(jù)采集単元(213)為注射液滴計(jì)數(shù)的紅外或可見(jiàn)光傳感器。
9.如權(quán)利要求I所述的無(wú)線(xiàn)WiFi醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述工作流程管理終端的用于采集醫(yī)護(hù)人員工作流程及治療過(guò)程信息的數(shù)據(jù)采集單元為RFID傳感器，磁卡讀寫(xiě)器，條形碼掃描器，壓カ傳感器，手寫(xiě)板或觸摸屏。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的無(wú)線(xiàn)WiFi醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，其特征在干，所述數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)(4)包括接收所述第一低功耗WiFi模塊(56)或所述第二低功耗WiFi模塊(218)信息的無(wú)線(xiàn)路由器(41)、以太網(wǎng)(42)、服務(wù)器(43)和顯示控制終端(44)，所述無(wú)線(xiàn)路由器(41)、以太網(wǎng)(42)和服務(wù)器(43)依次相連，所述顯示控制終端(44)與所述服務(wù)器(43)通過(guò)以太網(wǎng)或因特網(wǎng)相連。
11.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的無(wú)線(xiàn)Wifi醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一低功耗Wifi模塊(56)或所述第二低功耗WiFi模塊(218)支持包括WEP，WA, WA,EAP-FAST, EAP-TLS, EAP-TTLS或PEAP的無(wú)線(xiàn)安全協(xié)議，還支持使用SSL。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)線(xiàn)WiFi醫(yī)療監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)，包括對(duì)各項(xiàng)生命體征進(jìn)行監(jiān)控的無(wú)線(xiàn)生命體征監(jiān)控系統(tǒng)、對(duì)患者的輸液狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的無(wú)線(xiàn)注射監(jiān)控系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)醫(yī)療管理系統(tǒng)，上述三個(gè)系統(tǒng)都包括數(shù)據(jù)采集終端，并且共用一個(gè)數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)分析系統(tǒng)。采用了標(biāo)準(zhǔn)化的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)模式，能夠輕易實(shí)現(xiàn)到醫(yī)院已有的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫接入，降低了成本，同時(shí)采用加密及安全數(shù)據(jù)通道傳輸，有效的保證了病人信息的安全性；無(wú)線(xiàn)的用戶(hù)端保證了其移動(dòng)性能并采用了最新的節(jié)能無(wú)線(xiàn)技術(shù)，最大化了用戶(hù)端設(shè)備連續(xù)工作時(shí)間，并可以提供診斷級(jí)的數(shù)據(jù)支持成本低，精度高，產(chǎn)品小巧輕便，滿(mǎn)足病人在移動(dòng)過(guò)程中仍然能被持續(xù)監(jiān)控的需要。
文檔編號(hào)G06F19/00GK202395815SQ20112045567
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者烏維磊, 龐志翔, 索源明, 郭曉宇 申請(qǐng)人:烏維磊, 龐志翔, 索源明, 郭曉宇