Sistema de monitorización fisiológicadistribuido.Physiological monitoring systemdistributed.
La presente invención se engloba dentro de lossistemas de monitorización fisiológica y transmisión remota de lainformación, y más concretamente en los sistemas asociados a ladetección temprana de estados de riesgo y el aviso de la condiciónde riesgo a las unidades de control y/o emergencias.The present invention is encompassed withinphysiological monitoring systems and remote transmission of theinformation, and more specifically in the systems associated with theearly detection of risk states and warning of the conditionof risk to control units and / or emergencies.
Para la monitorización médica, para lamonitorización del estado de preparación física y para elseguimiento del estado físico de personas de riesgo se necesitansistemas portátiles, de elevada autonomía y de gran seguridad, quepermitan el desempeño de las actividades normales sin interferir enellas. La detección de condiciones especiales y la comunicacióninmediata a los servicios de emergencia es de especial importanciaen el seguimiento de personas de la tercera edad.For medical monitoring, formonitoring of fitness status and forfitness monitoring of people at risk is neededportable systems, high autonomy and high security, whichallow the performance of normal activities without interfering withthey. Detection of special conditions and communicationImmediate emergency services is especially importantin the follow-up of the elderly.
Se encuentra en la literatura descripciones desistemas de monitorización fisiológica y transmisión remota de lainformación, tales como los documentos de patente US5576952,US6102856 y US6443890.Descriptions ofphysiological monitoring systems and remote transmission of theinformation, such as patent documents US5576952,US6102856 and US6443890.
Sin embargo además de tratar las señalesrecogidas por los sensores y transmitir alarmas cuando se sobrepasanlos límites establecidos (tal como se hace en los documentosmencionados), el presente sistema incorpora las siguientesnovedades:However, in addition to treating the signalscollected by sensors and transmit alarms when exceededthe limits established (as is done in the documentsmentioned), this system incorporates the followingnews:
- Además de las señales fisiológicas típicas desistemas de monitorización fisiológica (tales como ritmo cardiaco,ritmo respiratorio, temperatura de la piel y/o temperatura interna,posición y movilidad, señales eléctricas sin procesar tales comoECGs y acelerómetros, nivel de saturación de oxígeno, y de la señalde la posición del individuo, así como la hora), el sistemaincorpora algoritmos para la estimación de otras variables:- In addition to the typical physiological signals ofphysiological monitoring systems (such as heart rate,respiratory rate, skin temperature and / or internal temperature,position and mobility, unprocessed electrical signals such asECGs and accelerometers, oxygen saturation level, and signalof the position of the individual, as well as the time), the systemIt incorporates algorithms for the estimation of other variables:
\sqbullet el estrés térmico de la persona,The thermal stress of the person,
\sqbullet el nivel de fatiga,\ the fatigue level,
\sqbullet el tiempo de descanso requerido,The required rest time,
\sqbullet un estado general del individuo enbase a los estados anteriores.\ sqbullet a general state of the individual inbased on the previous states.
Para ello utiliza, básicamente, el ritmorespiratorio, el ritmo cardiaco, y la temperatura.To do this, basically use the rhythmrespiratory, heart rate, and temperature.
- El objetivo de la presente invención es ladetección temprana de estados de riesgo, y el aviso de la condiciónde riesgo a las unidades de control y/o emergencias. Paraconseguirlo el sistema incluye una arquitectura para el envío ydistribución de información de forma remota. La arquitectura para latransmisión remota de la información se basa en el uso deinfraestructuras públicas o privadas a través de Internet o de otrosistema, ya sea por cable o por sistemas de comunicaciones móviles,que permiten una comunicación instantánea en tiempo real. Además deluso de Internet el sistema permite la distribución de información através de sistemas radio militares o comerciales.- The objective of the present invention is theearly detection of risk states, and warning of the conditionof risk to control units and / or emergencies. Forget it the system includes an architecture for shipping andInformation distribution remotely. The architecture for theRemote transmission of information is based on the use ofpublic or private infrastructure through the Internet or othersystem, either by cable or by mobile communications systems,that allow instant communication in real time. Besides ofInternet use the system allows the distribution of information tothrough military or commercial radio systems.
- Con objeto de reforzar la seguridad delsistema en cuanto a la distribución de información, el sistemaincorpora como novedad redundancia en la transmisión de las alarmasutilizando los servicios de mensajería de texto y/o multimedia ocorreo, para aquellos casos en los que la disponibilidad de lasfunciones de comunicaciones de datos sea limitada en la zona de usodel sistema, ya sea por limitaciones en la cobertura de la zona, opor colapso de la red de datos por exceso de tráfico.- In order to strengthen the security ofsystem regarding the distribution of information, the systemincorporates redundancy in the transmission of alarms as a noveltyusing text and / or multimedia messaging services ormail, for those cases in which the availability ofdata communications functions be limited in the area of useof the system, either due to limitations in the coverage of the area, ordue to collapse of the data network due to excess traffic.
- El sistema propuesto utiliza infraestructurade comunicaciones de datos para comunicación en tiempo real yredundancia para las alarmas a través de servicios de mensajes detexto y/o multimedia o correo. En casos de pérdida de comunicación,el sistema intenta la reconexión hasta que el usuario lo determine.Los mensajes de emergencia se transmiten a través de mensajes cortosen caso de pérdida de la comunicación de datos y hasta que lacomunicación de datos se establezca.- The proposed system uses infrastructureof data communications for real-time communication andredundancy for alarms through message servicestext and / or multimedia or mail. In cases of loss of communication,The system attempts to reconnect until the user determines.Emergency messages are transmitted through short messagesin case of loss of data communication and until theData communication is established.
- Como unidad de recepción local se propone eluso de teléfonos móviles inteligentes y PDAs, que además depresentar localmente la información realizan la función deretransmitir la información a cualquier punto con cobertura móvil ocon acceso a Internet. La conexión del teléfono con Internet sepuede realizar directamente a través de infraestructuraGPRS/3G/3.5G/HSDPA o a través de Wi-Fi si se disponede infraestructura.- As a local reception unit, theuse of smart mobile phones and PDAs, which in addition topresent information locally perform the function ofrelay the information to any point with mobile coverage orWith internet access. The telephone connection to the Internet iscan perform directly through infrastructureGPRS / 3G / 3.5G / HSDPA or via Wi-Fi if availableInfrastructure
- El servidor remoto permite la conexión remotade un número elevado de sistemas de monilorización y sirve a unnúmero elevado de clientes suscriptores, de modo simultáneo. Para laconexión entre servidor y clientes se utilizan, típicamente,servicios de resolución de direcciones IP dinámico.- Remote server allows remote connectionof a large number of monilorization systems and serves ahigh number of subscriber clients, simultaneously. For theconnection between server and clients are typically usedDynamic IP address resolution services.
- El servidor de información realiza lacomunicación con los teléfonos por un lado y con las aplicacionescliente que presentan la información remotamente.- The information server performs thecommunication with phones on the one hand and with applicationsclient that present information remotely.
- Los clientes remotos de monitorización recibenla información de los clientes monitorizados de acuerdo a lospermisos de suscripción establecidos por el administrador delsistema.- Remote monitoring clients receivecustomer information monitored according to thesubscription permissions set by the administrator of thesystem.
- Para reducir los costes de la monitorización,los clientes de presentación de la información (clientes remotos demonitorización) gestionan la presentación simultánea de un númeroelevado de personas, priorizando la presentación de alarmas en casode que se presenten, para lo cual el sistema dispone de algoritmosde priorización de la presentación de la información.- To reduce monitoring costs,Information presentation clients (remote clients ofmonitoring) manage the simultaneous presentation of a numberhigh number of people, prioritizing the presentation of alarms in casethat are presented, for which the system has algorithmsof prioritization of the presentation of information.
- Las alarmas llevan asociada la posicióngeográfica de la persona, para facilitar la atención inmediata.- Alarms are associated with the positiongeographic of the person, to facilitate immediate attention.
- Sobre un mapa o con ayuda de la lista depersonas monitorizadas el operador podrá seleccionar las personascuyos datos quiere monitorizar en primer plano.- On a map or with the help of the list ofmonitored people the operator can select the peoplewhose data you want to monitor in the foreground.
La interacción con la persona es otro elementorelevante de la solución. El sistema de presentación/cliente localpermite la interacción activa entre el sistema y la persona que loporta u otra persona que pueda acceder al mismo, para el envío deinformación.The interaction with the person is another elementrelevant solution. The local presentation / client systemallows active interaction between the system and the person whoportal or other person who can access it, to sendinformation.
La invención se refiere a un sistema demonitorización fisiológica distribuido, para efectuar lamonitorización de parámetros fisiológicos de al menos un usuario, deacuerdo con la reivindicación 1. Realizaciones preferidas delsistema se definen en las reivindicaciones dependientes.The invention relates to a system ofdistributed physiological monitoring, to perform themonitoring of physiological parameters of at least one user, ofaccording to claim 1. Preferred embodiments of thesystem are defined in the dependent claims.
El sistema comprende:The system includes:
- por cada usuario a monitorizar, una unidadportátil de monitorización fisiológica encargada de efectuar lamonitorización de diferentes señales fisiológicas del usuario ytransmitirlas a un dispositivo receptor;- for each user to monitor, one unitportable physiological monitoring responsible for carrying out themonitoring of different physiological signals of the user andtransmit them to a receiving device;
- al menos un dispositivo receptor,preferentemente un dispositivo portátil, cada uno configuradopara:- at least one receiving device,preferably a portable device, each configuredfor:
- un servidor remoto encargado de recibir yprocesar la información fisiológica de los distintos usuarios;- a remote server responsible for receiving andprocess the physiological information of the different users;
- al menos un cliente remoto, configurados pararecibir del servidor remoto la información fisiológica procesadacorrespondiente a al menos un determinado usuario y mostrar en unainterfaz gráfica dicha información fisiológica.- at least one remote client, configured toreceive the processed physiological information from the remote servercorresponding to at least a certain user and show in agraphic interface said physiological information.
El sistema puede comprender adicionalmente unconcentrador intermedio encargado de recibir las informacionesfisiológicas procedentes de una pluralidad de dispositivosreceptores y transmitirlas al servidor remoto.The system may additionally comprise aintermediate hub responsible for receiving informationphysiological from a plurality of devicesreceivers and transmit them to the remote server.
En una realización preferente cada dispositivoreceptor dispone de medios de obtención de la posición y estáconfigurado para transmitir, junto con la información fisiológica,dicha información de posición de manera inalámbrica.In a preferred embodiment each devicereceiver has means of obtaining the position and isconfigured to transmit, along with physiological information,said position information wirelessly.
La unidad portátil de monitorización fisiológicapuede comprender:The portable physiological monitoring unitcan understand:
- un módulo de comunicaciones inalámbricoencargado de transmitir la monitorización de las señalesfisiológicas del usuario al dispositivo receptor;- a wireless communications moduleresponsible for transmitting signal monitoringphysiological from the user to the receiving device;
- medios de procesamiento de datos;- means of data processing;
- un cinturón de sujeción encargado de sujetarlos sensores fisiológicos de la unidad portátil al pecho delusuario.- a support belt in charge of fasteningthe physiological sensors of the portable unit to the chest of theUsername.
La unidad portátil de monitorización fisiológicaestá preferiblemente configurada para monitorizar alguna de lassiguientes señales fisiológicas del usuario:The portable physiological monitoring unitIt is preferably configured to monitor any of thefollowing physiological signs of the user:
- ritmo cardiaco;- heart rate;
- ritmo respiratorio;- respiratory rate;
- temperatura corporal.- body temperature.
\global\parskip0.950000\baselineskip\ global \ parskip0.950000 \ baselineskip- nivel de saturación de oxígeno en sangre;- level of blood oxygen saturation;
- tensión arterial;- blood pressure;
- la posición corporal y el nivel de actividaddel individuo.- body position and activity levelof the individual.
La unidad portátil de monitorización fisiológicapuede estar adicionalmente configurada para monitorizar señaleseléctricas continuas tales como el ECGs y aceleracionescorporales.The portable physiological monitoring unitcan be additionally configured to monitor signalscontinuous electric such as ECGs and accelerationsbodily
La unidad portátil de monitorización fisiológicapuede comprender una pluralidad de acelerómetros para medir laactividad del usuario. En este caso el dispositivo receptor estápreferiblemente configurado para, a partir de la informaciónprocedente de los acelerómetros, detectar caídas del usuario. Eldispositivo receptor puede estar adicionalmente configurado para, apartir de la información procedente de los acelerómetros, estimar elgasto energético del usuario monitorizado.The portable physiological monitoring unitmay comprise a plurality of accelerometers to measure theuser activity In this case the receiving device ispreferably configured for, from the informationfrom accelerometers, detect user falls. Hereceiving device may be additionally configured to, atfrom the information from the accelerometers, estimate theenergy expenditure of the monitored user.
El dispositivo receptor está preferiblementeconfigurado para estimar al menos una de las siguientes variablesfisiológicas:The receiving device is preferablyconfigured to estimate at least one of the following variablesphysiological:
- la fatiga y el tiempo de descanso requeridodel usuario monitorizado;- fatigue and rest time requiredof the monitored user;
- la tensión térmica del usuariomonitorizado.- user thermal stressmonitored
Cada cliente remoto, cada dispositivo receptor oel servidor remoto pueden estar configurados para establecer, paracada usuario monitorizado, alarmas de aviso en función de losvalores de las variables fisiológicas monitorizadas.Each remote client, each receiving device orthe remote server may be configured to set, toeach monitored user, warning alarms depending on thevalues of the physiological variables monitored.
El cliente remoto está preferentementeconfigurado para mostrar la posición de los usuarios monitorizadossobre mapas cartográficos y/o sobre imágenesgeo-referenciadas.The remote client is preferablyconfigured to show the position of monitored userson cartographic maps and / or imagesgeo-referenced
El dispositivo receptor puede estar configuradopara mostrar en una interfaz gráfica la información fisiológicamonitorizada.The receiving device may be configuredto display physiological information in a graphical interfacemonitored
La unidad portátil de monitorización fisiológicapuede estar adicionalmente encargada de almacenar en memoria lasseñales fisiológicas del usuario monitorizadas.The portable physiological monitoring unitmay be additionally responsible for storing in memory thePhysiological signals of the user monitored.
A continuación se pasa a describir de manera muybreve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor lainvención y que se relacionan expresamente con una realización dedicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo deésta.Then it goes on to describe verybrief a series of drawings that help to better understand theinvention and that expressly relate to an embodiment ofsaid invention presented as a non-limiting example ofis.
La Figura 1 muestra un esquema del sistema demonitorización para una persona, incluyendo monitorización local yremota.Figure 1 shows a scheme of the systemmonitoring for one person, including local monitoring andremote
La Figura 2 muestra un ejemplo del sistema demonitorización remota simultánea para varias personas.Figure 2 shows an example of the system ofsimultaneous remote monitoring for several people.
La Figura 3 muestra de manera esquemática laarquitectura del sistema de monitorización fisiológica.Figure 3 schematically shows thearchitecture of the physiological monitoring system.
El sistema de monitorización objeto de lainvención se compone de los siguientes elementos, mostrados en lasFiguras 1 y 2:The monitoring system object of theinvention consists of the following elements, shown in theFigures 1 and 2:
\bullet Unidad portátil de monitorizaciónfisiológica 1 para la recogida de los parámetros fisiológicos.Portable monitoring unitPhysiological 1 for the collection of physiological parameters.
\bullet Dispositivo receptor 2 (o unidad derecepción o monitorización de primer nivel o cliente local)Receiver device 2 (or unit ofFirst level reception or monitoring or local customer)
\bullet Servidor remoto 3 del sistema.Remote server 3 of the system.
\bullet Clientes remotos 5, suscriptores delservicio de monitorización.Remote clients 5, subscribers of themonitoring service
La Figura 1 muestra un esquema del sistema demonitorización para una persona, incluyendo monitorización local yremota, mientras que la Figura 2 muestra un ejemplo del sistema demonitorización remota simultánea para varias personas.Figure 1 shows a scheme of the systemmonitoring for one person, including local monitoring andremote, while Figure 2 shows an example of the system ofsimultaneous remote monitoring for several people.
La unidad portátil de monitorización fisiológica1 y el dispositivo receptor 2 capturan, analizan y distribuyen losparámetros principales que determinan el estado fisiológico de lapersona o usuario 4.The portable physiological monitoring unit1 and the receiving device 2 capture, analyze and distribute themain parameters that determine the physiological state of theperson or user 4.
Los datos referentes a la monitorizacióncontinua del estado fisiológico de los sujetos en tiempo real, y/opara su estudio posterior, posibilita la optimización de lapreparación física y/o de la asistencia médica.The data related to monitoringcontinuous physiological status of subjects in real time, and / orfor further study, it enables the optimization of thephysical preparation and / or medical assistance.
\global\parskip1.000000\baselineskip\ global \ parskip1.000000 \ baselineskipSi de la evaluación del estado físico, bajocriterios establecidos por facultativos, se deduce que éste escrítico, el sistema es capaz de transmitir de forma automáticaprogramada, mensajes de alarma a los personas monitoras del sistema,clientes remotos 5, las cuales pueden ser en algunos casos unidadesmédicas o sanitarias.If of the evaluation of the physical state, undercriteria established by doctors, it follows that this iscritical, the system is capable of transmitting automaticallyprogrammed, alarm messages to people monitoring the system,5 remote clients, which may in some cases be unitsMedical or health.
El sistema procesa las señales fisiológicas(tales como ritmo cardiaco, ritmo respiratorio y temperatura) en eldispositivo receptor 2. Además puede incorporar la medida del nivelde saturación de oxígeno en sangre (oxímetro), tensión arterial(tensiómetro), y posición y hora mediante la información obtenida deun GPS.The system processes the physiological signals(such as heart rate, respiratory rate and temperature) in thereceiving device 2. You can also incorporate the level measurementblood oxygen saturation (oximeter), blood pressure(tensiometer), and position and time using the information obtained froma GPS
Con objeto de mejorar la usabilidad, el sistemamonitoriza el estado de la batería de la unidad portátil demonitorización fisiológica 1 y manda un aviso con antelación paraindicar tiempo limitado de disponibilidad.In order to improve usability, the systemmonitors the battery status of the portable unit ofphysiological monitoring 1 and send a warning in advance toIndicate limited availability time.
El proceso de la información que se monitorizaincluye:The information process that is monitoredIt includes:
- Monitorización de la temperatura de la piely/o de la temperatura interna de la persona.- Skin temperature monitoringand / or the internal temperature of the person.
La temperatura obtenida a través de untermistor, u otro sensor de temperatura, se procesa y da lugar a lossiguientes estados:The temperature obtained through athermistor, or other temperature sensor, is processed and gives rise tofollowing states:
Los valores de las temperaturas (umbrales) quedefinen cada zona son con figurables.The temperature values (thresholds) thatdefine each zone are with figurable.
- Monitorización del ritmo cardiaco.- Heart rate monitoring.
- Monitorización de la tensión térmica- Thermal tension monitoring
La tensión térmica combinará los valores detemperatura y pulso con la siguiente fórmula (Moranet al. AmJ Physiol Regul Integr Comp Physiol 275):The thermal stress will combine the temperature and pulse values with the following formula (Moranet al . Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 275):
donde Tr y Hr indican temperaturacorporal y ritmo cardiaco respectivamente, siendo el subíndice i elvalor en el momento de la medida y 0 el valor de una persona cuandoestá en reposo. Los valores se miden en grados Celsius y el ritmo enpulsaciones porminuto.where Tr and Hr indicate temperaturebody and heart rate respectively, the subscript i being thevalue at the time of measurement and 0 the value of a person whenIt is at rest. Values are measured in degrees Celsius and the rhythm inpulsations byminute.
Según la tensión térmica, la persona estará enuno de los siguientes estados:Depending on the thermal stress, the person will be inone of the following states:
\newpage\ newpageLos valores de tensión térmica que definen cadauna de las zonas son con figurables.The thermal stress values that define eachOne of the areas are figurable.
- Monitorización de fatiga y tiempo dedescanso.- Fatigue and time monitoringbreak.
La fatiga se estimará de la siguiente forma:Fatigue will be estimated as follows:
El nivel de esfuerzo se considera como moderadosi el porcentaje del pulso de la persona es inferior al P1% de supulso máximo. El nivel de esfuerzo será alto si el porcentaje delpulso de la persona es superior al P1%.The level of effort is considered as moderateif the person's pulse rate is less than P1% of theirmaximum pulse The level of effort will be high if the percentage ofThe person's pulse is greater than P1%.
Para cada minuto de esfuerzo moderado seránecesario descansar un TD1% del tiempo de esfuerzo. Por cada minutode esfuerzo alto será necesario descansar un TD2%.For every minute of moderate effort it will beit is necessary to rest a TD1% of the effort time. For every minuteHigh effort will need to rest a TD2%.
La fatiga de la persona se estima comosigue:The person's fatigue is estimated asfollow:
Las horas de descanso necesarias para ladefinición de cada uno de los estados de la persona sonconfigurables.The necessary rest hours for thedefinition of each of the states of the person areconfigurable
- Monitorización de oximetría.- Oximetry monitoring.
El sistema tiene la capacidad de laincorporación de la medida de un pulsioxímetro (dispositivo médicoque mide el nivel de saturación de oxígeno en la sangre de unpaciente), preferentemente inalámbrico. La medida también se puedeincorporar al sistema manualmente, a través del interfaz de usuariode la unidad de monitorización de primer nivel o de cualquier otronivel.The system has the capacity of theincorporation of the measurement of a pulse oximeter (medical devicewhich measures the level of oxygen saturation in the blood of apatient), preferably wireless. The measure can also beadd to the system manually, through the user interfaceof the first level monitoring unit or any otherlevel.
Se considerará que:It will be considered that:
Los porcentajes de cada una de las zonas sonconfigurables.The percentages of each of the zones areconfigurable
- Monitorización de actimetría- Actimetry monitoring
La actimetría es un examen que utiliza unaparato (actímetro) que se fija al cuerpo de una persona pararegistrar el movimiento, que típicamente disminuye durante el sueño.El sistema incorpora y procesa la posición corporal y el estado deactividad de la persona. La implementación preferida es la de unconjunto de acelerómetros que midan en tiempo real la posición yactividad de la persona. Con la señal de los acelerómetros eldispositivo receptor 2 procesa la información y presenta la posicióncorporal y el nivel de actividad del individuo. Si se utiliza ungiróscopo el sistema es capaz de detectar que la persona estásentada o de pie.Actimetry is an exam that uses aapparatus (actimeter) that is fixed to a person's body torecord the movement, which typically decreases during sleep.The system incorporates and processes body position and the state ofactivity of the person The preferred implementation is that of aset of accelerometers that measure in real time the position andactivity of the person With the signal of the accelerometers thereceiving device 2 processes the information and presents the positionbody and activity level of the individual. If agyro the system is able to detect that the person issitting or standing
Además el sistema tiene la capacidad deincorporar la detección de caídas e impactos, mediante el proceso dela señal recibida de los acelerómetros y la evaluación de umbralespredefinidos. La detección de un período prolongado de movilidad muyreducida posterior a una caída provocará una alarma, lo quepermitirá reducir los tiempos de atención a los portadores delsistema. Esta función es de especial relevancia en personasmayores.In addition the system has the ability toincorporate the detection of falls and impacts, through the process ofthe signal received from the accelerometers and the evaluation of thresholdspredefined. The detection of a prolonged period of mobility veryreduced after a fall will cause an alarm, whichwill allow reducing the attention times to the bearers of thesystem. This function is of special relevance in peoplegreater.
El sistema incluye la capacidad de medida delgasto energético, dado que la integral de la suma de los módulos delmódulo de las aceleraciones en los tres ejes se puede relacionar conaquel, a través de una regresión lineal. La medida del gastoenergético así como la intensidad del ejercicio permiten laoptimización de éste para la obtención del estado físico óptimo,tanto en entornos ambulatorios, como en fitness.The system includes the measuring capacity of theenergy expenditure, since the integral of the sum of the modules of themodule of the accelerations in the three axes can be related tothat, through a linear regression. The measure of expenditureenergy as well as the intensity of the exercise allowoptimization of this one to obtain the optimal physical state,both in outpatient settings, as in fitness.
La integración de la evolución del ritmocardiaco, del ritmo respiratorio y de la temperatura con la medidadel gasto energético basado en las aceleraciones corporales dan comoresultado algoritmos de estimación de gasto energéticomejorados.The integration of rhythm evolutionheart rate, respiratory rate and temperature with measurementof energy expenditure based on body accelerations give asresult algorithms for estimating energy expenditureimproved
La incorporación del oxímetro al sistema permitemejorar aún más la estimación del gasto energético.The incorporation of the oximeter into the system allowsfurther improve the estimate of energy expenditure.
Por otro lado, el sistema lee las coordenadas dela posición del usuario a través de un GPS. La información de laposición de la persona se incorpora en la trama de información deldispositivo receptor 2, como parte de la información del estadofisiológico de la persona. Esta función permite la localización dela persona, lo cual es especialmente importante en caso de caídas yotras alarmas detectadas por el sistema de monitorizaciónfisiológica.On the other hand, the system reads the coordinates ofthe user's position through a GPS. The information of theThe person's position is incorporated into the information plot of thereceiving device 2, as part of the status informationPhysiological of the person. This function allows the location ofthe person, which is especially important in case of falls andother alarms detected by the monitoring systemphysiological
Los datos fisiológicos, así como la posición dela persona, se asocian a la hora en base a los datos recibidos delreceptor GPS que porta la persona monitorizada en el dispositivoreceptor 2 o bien desde la unidad de concentración.The physiological data, as well as the position ofthe person, they are associated at the time based on the data received from theGPS receiver carried by the person monitored on the devicereceiver 2 or from the concentration unit.
El módulo de información almacena los valoresestándares personalizados para cada persona en base a los cualesestablecerá el estado actual en que se encuentra la persona.Existirán unos valores de referencia para el caso en que la personano disponga de los valores individualizados.The information module stores the valuescustomized standards for each person based on whichwill establish the current state in which the person is.There will be reference values for the case in which the personDo not have individualized values.
Se consideran, entre otras, como aplicacionesdel sistema las siguientes:They are considered, among others, as applicationsof the system the following:
- monitorización de personas en entornomilitar.- monitoring of people in surroundingsmilitary.
- monitorización de personas en entorno defuerzas de seguridad.- monitoring of people in the environment ofsecurity forces.
- monitorización de personas en emergenciasmédicas.- monitoring of people in emergenciesmedical
- monitorización de personas en entornoambulatorio.- monitoring of people in surroundingsambulatory.
- monitorización remota de personas en sudomicilio.- remote monitoring of people in yourhome.
- monitorización de personas o equipos depersonas en entrenamiento deportivo.- monitoring of people or equipmentPeople in sports training.
- monitorización de personas en gimnasios.- monitoring of people in gyms.
El sistema incorpora, por cada usuario, unaunidad portátil 1 para la recogida de las señales fisiológicas deuna persona, preferiblemente de colocación sobre el pecho, tal comose muestra en la Figura 1. La unidad portátil 1 incorpora uninterfaz externo, ya sea inalámbrico o mediante conexión directa,para la difusión de la información.The system incorporates, for each user, aportable unit 1 for the collection of physiological signals froma person, preferably placed on the chest, such asshown in Figure 1. Portable unit 1 incorporates aexternal interface, either wireless or by direct connection,for the dissemination of information.
Típicamente la unidad portátil 1 se compone delos siguientes módulos:Typically portable unit 1 is composed ofThe following modules:
- módulo de información 7, que incorpora unaunidad de proceso de primer nivel, batería, memoria dealmacenamiento, acelerómetros y un módulo de comunicaciones,preferiblemente inalámbrico;- information module 7, which incorporates aFirst level process unit, battery, memorystorage, accelerometers and a communications module,preferably wireless;
- cinturón de sujeción 6 al individuo, queincorpora un conjunto de sensores fisiológicos, para ECG otemperatura, conectados al módulo de información.- belt of subjection 6 to the individual, thatincorporates a set of physiological sensors, for ECG ortemperature, connected to the information module.
El dispositivo receptor 2 o cliente localconsiste, preferiblemente, en un teléfono móvil o una PDA, encargadade realizar la monitorización local. Para la comunicación con launidad portátil puede utilizar una conexión Bluetooth o una conexiónen banda ISM. El dispositivo receptor 2 recibe la información de launidad portátil 1, procesa los datos y los presenta en su pantallay/o retransmiten la información fisiológica a una unidad deconcentración o al servidor remoto 3 del sistema. Disponen de laopción para almacenamiento de la información recibida en los mediosde que dispone el dispositivo, normalmente memoria de estadosólido.The receiving device 2 or local clientpreferably consists of a mobile phone or a PDA, in chargeof performing local monitoring. For communication with theportable unit can use a Bluetooth connection or a connectionin ISM band. The receiving device 2 receives the information from theportable unit 1, processes the data and presents it on your screenand / or retransmit physiological information to a unit ofconcentration or remote server 3 of the system. They have theoption for storing information received in the mediaavailable to the device, usually status memorysolid.
Para la conexión con el servidor remoto 3 losclientes locales pueden utilizar una conexión a través de Internet através de un operador de telefonía. El servidor remoto 3 se encargade efectuar la monitorización remota.For connection to remote server 3 thelocal customers can use a connection over the Internet tothrough a telephone operator. Remote server 3 handlesto perform remote monitoring.
En entornos con medios de comunicación propios,como es el caso de los entornos militares o fuerzas de seguridad, elsistema se configura para hacer uso de ellos.In environments with their own media,as is the case with military environments or security forces, thesystem is configured to make use of them.
El dispositivo receptor 2 puede hacer funcionesde unidad de concentración, en casos de múltiples dispositivos en unentorno cercano, dentro del alcance de la unidad portátil demonitorización fisiológica 1. En estos casos el concentrador puedeser un PC que recibe la información de varios dispositivos y lapresenta de modo simultáneo en pantalla. Además en estos casos lainformación "concentrada" se puede distribuir, a través deInternet, hacia un servidor especializado o hacia otro sistema degestión de datos para su almacenamiento y posterior análisis. En eldispositivo receptor 2 se instala el software cliente local. Losclientes preferidos son los implementados en sistemas operativostales como Windows Mobile, Symbian, etc.The receiving device 2 can perform functionsof concentration unit, in cases of multiple devices in anearby environment, within the reach of the portable unit ofphysiological monitoring 1. In these cases the concentrator canbe a PC that receives information from several devices and thepresents simultaneously on the screen. Also in these cases the"concentrated" information can be distributed, throughInternet, to a specialized server or to another system ofdata management for storage and subsequent analysis. AtReceiving device 2 installs the local client software. ThePreferred customers are those implemented in operating systemssuch as Windows Mobile, Symbian, etc.
El cliente recibe y presenta en pantalla lainformación recibida de las unidades portátiles de monitorizaciónfisiológica 1. También es de aplicación la presentación de datos desensores tales como oxímetros y medidores de tensión arterial. Laaplicación integra la posición del GPS del dispositivo receptor 2 enla información enviada por el sistema. La información recibida delos monitores es procesada y presentada localmente, a la vez que esenviada al servidor remoto. Los clientes locales se puedenconfigurar para enviar la información sin que sea vista por elportador del dispositivo.The client receives and presents theinformation received from portable monitoring unitsPhysiological 1. The presentation of data fromsensors such as oximeters and blood pressure meters. Theapplication integrates the GPS position of the receiving device 2 inthe information sent by the system. The information received fromThe monitors are processed and presented locally, while it issent to the remote server. Local customers canconfigure to send the information without being seen by thedevice carrier.
El servidor remoto 3 del sistema gestiona entiempo real la conexión con los clientes locales, los dispositivosreceptores 2, que recogen la información de las unidades portátilesde monitorización fisiológica; procesa los datos, mediante susistema interno de información, y distribuye la informaciónpertinente las personas y/o instituciones que la requieran, a travésde los clientes remotos suscritos al sistema.Remote server 3 of the system manages inReal-time connection with local customers, devicesreceivers 2, which collect information from portable unitsphysiological monitoring; processes the data, through itsinternal information system, and distributes the informationrelevant people and / or institutions that require it, throughof remote clients subscribed to the system.
El servidor gestiona la conexión con losclientes locales, el proceso de la información recibida, lapresentación de la misma, el almacenamiento de la informaciónrecibida y la distribución a los suscriptores autorizados.The server manages the connection with thelocal customers, the process of the information received, thepresentation of it, storage of informationreceived and distribution to authorized subscribers.
El servidor consiste preferiblemente en unordenador con sistema operativo Windows, o Unix y sus variantes, ypreferiblemente con soporte de máquina virtual Java. La conexión conlos clientes se realiza preferiblemente de forma inalámbrica. Paraentornos cercanos el uso de interfaz Bluetooth es el preferido, WiFise utiliza a través de un dispositivo intermedio tal como una PDA oteléfono inteligente, u otros similares. Para conexiones remotasHSDPA, UMTS, EDGE, GPRS componen la solución preferida.The server preferably consists of acomputer with Windows operating system, or Unix and its variants, andpreferably with Java virtual machine support. Connection withClients are preferably performed wirelessly. Fornearby environments the use of Bluetooth interface is preferred, WiFiit is used through an intermediate device such as a PDA orsmartphone, or other similar. For remote connectionsHSDPA, UMTS, EDGE, GPRS make up the preferred solution.
El proceso de los datos puede dar lugar aalarmas en base a una configuración predefinida de la aplicación.Las alarmas pueden ser generadas a su vez en el servidor delsistema.The data processing can lead toalarms based on a predefined application configuration.The alarms can be generated in turn on the server of thesystem.
El servidor del sistema se conecta con losdispositivos receptores directamente mediante el interfaz decomunicaciones más adecuado. En el caso de conexión remota lasolución preferida consiste en la conexión a través de Internet bienpor conexión a través de módem inalámbrico GPRS/EDGE/UMTS/HSDPA o através de conexión por cable, ya sea fibra óptica, ADSL a través depar telefónico o cualquier otro tipo de módem.The system server connects to thereceiving devices directly through the interface ofmost appropriate communications. In the case of remote connection thepreferred solution consists of connecting over the Internet wellby connection via wireless modem GPRS / EDGE / UMTS / HSDPA or tovia cable connection, either fiber optic, ADSL throughtelephone pair or any other type of modem.
El sistema incorpora la capacidad depresentación diferida de los datos recogidos en una sesión. Eloperador selecciona el nombre de la sesión y el sistema presenta lainformación almacenada en el orden que se recibió. El sistemapermite la parada y rebobinado de la información.The system incorporates the ability toDeferred presentation of the data collected in a session. Heoperator selects the name of the session and the system presents theinformation stored in the order it was received. The systemIt allows the stop and rewind of the information.
El sistema permite la configuración de lasalarmas en base a las variables fisiológicas, y a los algoritmosimplementados. Para cada variable y/o algoritmo el sistema permitedefinir los límites que dispararán los diferentes niveles dealarma.The system allows the configuration ofalarms based on physiological variables, and algorithmsimplemented For each variable and / or algorithm the system allowsdefine the limits that will trigger the different levels ofalarm.
El servidor de información concentra lainformación de los usuarios para su envío a los clientes remotos 5de presentación autorizados, suscriptores del servicio, tal como semuestra en la Figura 2.The information server concentrates theUser information for sending to remote clients 5authorized presentation, subscribers of the service, asshown in Figure 2.
El servidor de información permite laadscripción de un número elevado de suscriptores clientes, con laúnica limitación de las capacidades de proceso del ordenador en quereside. Para su identificación se utilizan servicios DNS.The information server allows theaffiliation of a large number of customer subscribers, with theonly limitation of the process capabilities of the computer in whichresides DNS services are used for identification.
El sistema incluye una aplicación cliente a laque se puede tener acceso a través de un sistema de suscripción, quepuede ser privado o público. La información que se distribuya estarásujeta a las normas legales aplicables en el país y entorno en quese utilice. El cliente remoto 5 suscriptor se comunica con elservidor a través de una conexión IP y presenta la información enpantalla, a la vez que permite el almacenamiento local de lainformación recibida.The system includes a client application to thethat can be accessed through a subscription system, whichIt can be private or public. The information distributed will besubject to the legal regulations applicable in the country and environment in whichbe used The remote client 5 subscriber communicates with theserver through an IP connection and presents the information inscreen, while allowing local storage of theinformation received
Los clientes suscriptores disponen de uninterfaz gráfico en el que los datos se refrescan en tiempo real.Los clientes de presentación disponen de la posibilidad de laprogramación de alarmas visuales y sonoras en base a la informaciónque recibe.Subscribing customers have aGraphical interface in which data is refreshed in real time.Presentation customers have the possibility ofprogramming of visual and audible alarms based on informationreceiving.
La posición y recorrido de las personasmonitorizadas se presentan sobre mapas cartográficos y/o sobreimágenes geo-referenciadas, a petición del operadordel cliente.The position and route of peoplemonitored are presented on cartographic maps and / or ongeo-referenced images, at the request of the operatorthe client's.
Además de la arquitecturacliente-servidor descrita, el sistema soportaarquitectura basada en la web, a través de la creación deaplicaciones web (Rich Internet Application) para aprovechar elacceso mediante exploradores web, y/o tecnología Java Applets, a lainformación del sistema, facilitando la distribución de lasaplicaciones cliente.In addition to the architectureclient-server described, the system supportsweb-based architecture, through the creation ofWeb applications (Rich Internet Application) to take advantage of theaccess through web browsers, and / or Java Applets technology, to thesystem information, facilitating the distribution ofclient applications
La Figura 3 muestra de manera esquemática laarquitectura del sistema de monitorización fisiológica. En primerlugar, y para cada usuario a monitorizar, la unidad portátil demonitorización fisiológica 1 efectúa la monitorización y recogida delos parámetros fisiológicos del usuario y los comunica (30), porejemplo mediante bluetooth, al dispositivo receptor (2), el cual lostransmite (31), por ejemplo mediante TCP/IP, SMS o GPRS, al servidorremoto (3), el cual a su vez la puede transmitir (33) a un clienteremoto (5).Figure 3 schematically shows thearchitecture of the physiological monitoring system. In firstplace, and for each user to monitor, the portable unit ofphysiological monitoring 1 carries out the monitoring and collection ofthe physiological parameters of the user and communicates them (30), byexample via bluetooth, to the receiving device (2), whichtransmits (31), for example via TCP / IP, SMS or GPRS, to the serverremote (3), which in turn can transmit (33) to a clientremote (5).
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