CN111714102A - 医疗监测网络 - Google Patents

Abstract

本发明的第一个目标描述了一种通信协议，该通信协议允许身上可佩戴补丁与无线和有线支持的显示装置—特别是标准的医疗监测设备来进行通信。本发明的第二个目标描述了可允许此类通信协议通过广泛的检测设备系统操作的额外硬件系统。这使得人体佩戴无线可佩戴传感器的数据可以显示在标准的监视设备上，这些设备可能具有或不具有无线通信功能。最后，我们描述了为多个传感器合并相同的通信协议的方法。

Description

医疗监测网络

发明领域

本发明涉及一种医疗传感器。

背景技术

有几个例子在技术上描述了用于对身体生理和生命体征进行监测的可佩戴传感器。(例如：US9277864B2，US8886334B2)。然而，这些系统依赖于专有的用户界面和用于数据捕获、数据显示和数据云集成的显示装置。几乎所有医院装置中，都有现有的监测设备和显示装置。因此，新的可佩戴传感器通常需要额外的用户界面或设备来显示数据。因此，不存在现有的技术所描述的这种科技，即可穿戴传感器能够连接、沟通、流式数据到广泛的标准监测设备，而不需要额外的显示装置。标准监测设备包括用于无创监测(如ECG导联、SPO₂电缆)以及有创监测的具有多个输入端口的大型显示装置(例导管内传感器如动脉导管)。

附图说明

图1.单个传感器与使用单独的物理软件狗的标准监测设备通信流程图。

图2.单个传感器与嵌入标准医疗监测器的物理软件狗的通信示例。

图3.单个传感器网络与嵌入标准医疗监测器的单个或多个物理软件狗的通信示例。

图4.多个传感器与多个嵌入在标准医疗监测器内不同端口中的物理软件狗进行通信的示例。

图5.单个传感器通过物理软件狗使用标准监测设备，以双向方式进行运作的示例。

图6.单个传感器与标准监测设备通信(使用可以直接与标准检测设备通信的嵌入式蓝牙模块)示例。

图7.单个传感器与植于标准监测设备内的嵌入式蓝牙模块的通信示例。

图8.多个传感器与单个植于标准医疗监测器内的嵌入式蓝牙模块的通信示例。

图9.单个传感器网络与单个植于标准医疗监测器内的嵌入式蓝牙模块的通信示例。

图10.通过在接收和发送模式下操作的嵌入式蓝牙模块，使用标准监测设备以双向方式操作的单个传感器的示例。

图11.同时接收可佩戴传感器数据或者直接通过与标准配件有线连接进入标准医疗监测器的物理软件狗操作说明。

发明详述

在此披露中，我们描述了一种医疗传感器(6)，其中首选的实施方式是可佩戴医疗传感器直接附着在人体上(1)。该传感器可以测量多个被传送到微控制器单元(3)的生理测量(例如电、压力、化学、阻抗、电阻、温度、运动)(2)。信号处理和过滤(4)可能发生在传感器本身。从人体收集的模拟信号被转换成数字信号(5)然后通过广泛的通信协议(例如蓝牙，ZigBee，Thread)被无线传输到一个单独的接收单元(12)。蓝牙接收器(7)是首选的实施方案。该软件狗(6)的数字数据可能有一个自身可执行数据加工和过滤(9)的微控制器单元(8)。然后，通过数字模拟转换器(10)将信号从数字信号再转换为模拟信号。此数据输出被发送到与特定标准病人监测设备(16)兼容的公连接器(11)。公连接器(11)插入相关的阴端口或端口(13)。如果数据是通过标准有线连接器输入的，标准监测设备(16)的板载CPU(14)则可以接受、解释和显示(15)此类数据。根据标准监测设备(16)的要求，可能在软件狗(12)内有专门的模拟电路。在软件狗中，我们将内部缓冲区包含在内，用于应对数字通信失败时的情况。这将引入短暂的延迟(500毫秒到1秒)以减轻由于无线通信损失引起的信号损失而导致的基于假警报的监视器。

在图2中，我们演示了一个可佩戴传感器(17)传输到软件狗，该软件狗(18)可以直接被嵌入到标准医疗监测器(19)中的相关端口。在图3中，我们描述了多个传感器(25)，这些传感器(25)都是来自一批被优选的可佩戴的传感器中(20)并能生成生理数据(21)。每个传感器都有一个中央MCU(22)，具有信号处理/过滤(23)功能。该数据由模拟转换为数字格式(24)，然后通过许多通信协议(例如蓝牙)无线传输。此信号由带有蓝牙接收器(26)的软件狗(34)接收，接收器中有MCU(27)、信号处理/过滤(28)以及从数字信号到模拟信号(29)的再转换。然后使用定制的pin-out配置(30)输出此数据，以匹配标准监测器(35)的阴端口或端口(31)。此数据可以由监视器的CPU(32)进一步处理并显示(33)。我们展示了这种配置如何通过一组物理传感器(36)(38)传输到单独的软件狗，然后把这些软件狗(37)(39)放置在标准医疗监测器(40)内的不同端口。此外，这些传感器(36)(38)也可以传输到同一个软件狗(37)，每个传感器测量独立或冗余的生理信号。例如，在灌注不良的地区，脉搏血氧仪(作为例子)可以在主动脉重要分支严重缺血的多个部位进行测量。该软件狗接受单个传感器的数据输入—并通过中央处理—可以确定医疗监测器(40)中显示的最高质量信号。

在图5中，我们描述了可以从单个传感器(41)和标准医疗监视器(43)(44)中提供双向反馈的单个传感器网络。在本例中，传感器(41)将数据从病人传送到软件狗接收器(42)，然后将接收器(42)直接插入标准的医疗监视器/显示器(43)。监视器的输出端口(44)有一个单独的软件狗，可作为返回到传感器的数据，如警报(46)数据的传输。这种警报可以触发(47)传感器，包括激活LED(发光二极管)用以警告病人/提供者，振动以刺激病人、声音或增加数据采样。

在图6-我们描述了使用单个根植于没有无线板载功能的标准监测设备的嵌入式蓝牙/无线数据接收器(59)的过程。这个过程通过无线传感器(61)将数据传输到直接连接到监视器(63)的板载接收器(62)来说明。这可能通过单个传感器或传感器网络(图8)起作用。图9说明了多个传感器如何向同一嵌入式无线接收模块发送信号。在图10中，我们描述了嵌入式无线模块既可以接收和传输数据，也可以从传感器触发相同的传感器动作(可视的，声音的，或触觉的通知)的过程。

进一步的实施方式，包括单个软件狗可以接受传感器的无线信号，以及通过一个额外的阴端口从传统配件中的有线输入被动地直接传送数据到标准的监视器的能力(图11)。这可以用于无线通信失败或需要二次监测方式的情况(例如心脏除颤)。该软件狗(6)也可以作为传输单元向其他移动设备广播数据。

端口配置是有线的，也是各不相同的-这可能包括但不限于RS232端口，PS/2，LAN，USB等。标准的医疗监测器包括具有或不具有无线通信功能的监测器。普通制造商包括但不限于：通用电气，飞利浦，西门子，Draeger，Spacelabs和涵盖所有医疗监视模块的迈瑞医疗。

Claims (6)

1.一种医疗监测网络包括：

用于监测人体机械通信中的某种生理参数或多种生理参数的传感器；

一种双向无线通信系统，用于在没有无线通信能力的情况下在传感器和标准医疗监视器之间进行数据传送。

2.权利要求1所述的医疗监测网络，其中双向无线通信是通过一个单独的独立配件配置来接收和传输传感器和标准医疗监视器之间的无线数据。

3.权利要求1所述的医疗监测网络，其中双向无线通信是通过嵌入式组件配置来接收和传输传感器和标准医疗监视器之间的无线数据。

4.权利要求1所述的医疗监测网，其包括多个传感器。

5.权利要求1所述的医疗监测网，其中所述的传感器是一个直接连接到身体的可佩戴传感器。

6.权利要求1所述的医疗监测网，其中所述的双向无线通信是利用来自不同制造商和模型的各种标准医疗监测器来实现的。

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