專利名稱：便攜式多參數(shù)遠程監(jiān)護系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療電子器械領域，尤其是涉及便攜式多參數(shù)遠程監(jiān)護系統(tǒng)。
背景技術：
將患者的生理信息(心電、血壓、體溫、脈搏)實時、準確傳送到醫(yī)院中心監(jiān)護平臺，從而提高醫(yī)院急救的針對性和搶救效率，達到上述目的現(xiàn)有的監(jiān)護儀不能夠對采集到的生理信息進行實時分析，并不具有報警功能，也不能夠準確報告患者所處的位置。

發(fā)明內容
為克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可以通過GPRS無線通訊網(wǎng)絡實時傳輸病人的心電、血壓、體溫、脈搏等生理信息至醫(yī)院的監(jiān)護服務中心的便攜式多參數(shù)遠程監(jiān)護系統(tǒng)。本發(fā)明采用的技術方案是一種便攜式多參數(shù)遠程監(jiān)護系統(tǒng)，包括用于采集病人的心電、血壓、體溫、脈搏等生理信號的傳感器；對來自傳感器信號進行數(shù)字采樣的多參數(shù)采集模塊；負責對采集的生理信號進行實時顯示、存儲、分析，異常報警，同時通過GPRS網(wǎng)絡實時發(fā)送生理信號到遠程監(jiān)護服務中心的智能手機；對急救病人進行準確定位的GPS衛(wèi)星定位模塊；用于接收智能手機發(fā)出的遠程生理信號并將該信號傳輸給計算機設備的網(wǎng)絡互連設備；實時監(jiān)護病人的各種生理信號，發(fā)現(xiàn)異常信號時，可發(fā)出報警信號的計算機設備；網(wǎng)絡互連設備和計算機設備構成遠程監(jiān)護服務中心。
所述多參數(shù)采集模塊通過RS232串口將所采集的生理信號傳輸?shù)街悄苁謾C。
所述GPS衛(wèi)星定位模塊通過藍牙與智能手機相連，智能手機將自GPS衛(wèi)星定位模塊獲得的定位信息，以及從采集模塊所獲得的病人生理信號通過GPRS無線網(wǎng)絡傳送到遠程監(jiān)護服務中心。
所述監(jiān)護終端的智能手機和遠程監(jiān)護服務中心的數(shù)據(jù)傳輸采用面向連接的流式套接字通訊方式，并采用windows操作系統(tǒng)下的Winsock網(wǎng)絡編程接口。
本發(fā)明具備以下效果由于本發(fā)明采用了GPRS無線傳輸網(wǎng)絡和GPS衛(wèi)星定位模塊，從而實現(xiàn)了實時地將病人的心電、血壓、體溫、脈搏等生理信息以及病人所在位置信息傳輸?shù)竭h程監(jiān)護服務中心，同時，還具有便攜、覆蓋范圍廣、傳輸速度快、傳輸及時等優(yōu)點。能夠隨時隨地對患者進行監(jiān)護，在線診斷患者的病情，省去了患者去醫(yī)院就診的麻煩，同時降低了醫(yī)療費用。尤其對于有突發(fā)性心臟病患者，本發(fā)明可對病人全程實時監(jiān)控，出現(xiàn)緊急情況，可以通過GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)確定患者的位置，使其得到及時救助。本發(fā)明還可以方便建立電子化存儲病歷，便于調閱病人電子數(shù)據(jù)，方便會診，積累病人資料，也為醫(yī)院的網(wǎng)絡化發(fā)展提供空間。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結構示意圖。
圖2為智能手機外觀圖。
圖3為本發(fā)明所采用的客戶機/服務器通訊模型示意圖。
圖4為本發(fā)明所采用的流套接字編程模型示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明。
本發(fā)明實施例主要由兩部分構成1.便攜式監(jiān)護終端。2.醫(yī)院監(jiān)護服務中心。
便攜式監(jiān)護終端主要由多參數(shù)采集模塊和智能手機構成。多參數(shù)采集模塊能夠采集病人的心電、血壓、體溫、脈搏等生理信號。智能手機負責接收多參數(shù)采集模塊發(fā)送的生理信號，并對該信號進行實時顯示、存儲、分析，如發(fā)現(xiàn)某些生理信號異常，可發(fā)出報警信號提醒患者，同時它還將生理信號通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送到醫(yī)院的監(jiān)護服務中心。
如圖1所示，病人的心電，體溫，血壓，脈搏等生理信息，分別通過心電導聯(lián)，測溫探頭，血壓袖帶，脈搏探頭等傳感器傳送到多參數(shù)采集模塊進行采集，并進行相應的放大濾波處理。智能手機負責將數(shù)字化的生理信號顯示，存儲，并通過GPRS無線網(wǎng)絡實時發(fā)送到遠程醫(yī)院的監(jiān)護服務中心。同時在客戶端配有GPS衛(wèi)星定位模塊，通過藍牙與智能手機相連，可以快速準確地將病人的位置信息報告給遠程醫(yī)院的監(jiān)護服務中心，監(jiān)控病人的行蹤，以便出現(xiàn)緊急情況時對病人及時救助。
便攜式監(jiān)護終端的核心部分采用的是多普達696智能手機，圖2是此款智能手機的外觀圖。其既具有手機的功能，又具有掌上電腦的功能，具體參數(shù)為操作系統(tǒng)Microsoft Windows Mobile 2003 for Pocket PC處理器400MHz Intel PXA263 XScale芯片內存128M屏幕3.5英寸多參數(shù)采集模塊采用的是北京邁創(chuàng)電子SWE01多參數(shù)采集模塊，可同時采集12導心電信號，四級程控增益，三級濾波方式(診斷方式、監(jiān)護方式、手術方式)，導聯(lián)脫落報警。
GPS衛(wèi)星定位模塊采用的是多普達GPS套裝(GR232)，這款多普達推出的套裝是包含GPS定位模塊和一套天行者地圖軟件的組合產品，只要通過藍牙，將GPS定位模塊與多普達696智能手機連接，安裝相應的地圖軟件，就可以組成一套完整的GPS定位系統(tǒng)。GR232有三個狀態(tài)燈，從左到右分別是衛(wèi)星信號燈，常亮代表定位中，閃爍代表定位成功；電量指示燈，紅色代表電量過低，綠色代表充電，熄滅代表正常；藍牙狀態(tài)燈，一秒三次代表正在搜索藍牙設備，三秒一次代表等待，不停的快速閃爍則是代表傳送數(shù)據(jù)。GR232的定位速度比較快，在比較空曠的地區(qū)，1分鐘就可以搜索到衛(wèi)星，在較多較高的樓群中，GR232也可以捕捉到比較弱的衛(wèi)星信號，進行準確定位。在便攜式監(jiān)護終端上應用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以快速準確的顯示出患者所出的位置，方便對患者進行救治。
醫(yī)院監(jiān)護服務中心的主要功能包括實時接收與監(jiān)控遠程客戶端病人的生理信息，建立病人醫(yī)學信息數(shù)據(jù)庫，自動診斷專家系統(tǒng)，以及緊急報警與急救系統(tǒng)。
醫(yī)院監(jiān)護服務中心由計算機設備和網(wǎng)絡互連設備構成，其作用1.可以實時監(jiān)護病人的各種生理信號，發(fā)現(xiàn)異常信號時，可發(fā)出報警信號，由醫(yī)生對該信號進行診斷。
2.內嵌心電數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)--幫助醫(yī)生管理大量的病人基本信息與心電數(shù)據(jù)，醫(yī)生可以方便地對病人信息進行添加，刪除，修改，查詢等操作。
根據(jù)需要和已有的條件，醫(yī)院監(jiān)護服務中心可以有各種不同的規(guī)模，例如，監(jiān)護中心可以位于一個大型的醫(yī)療中心內，是一個擁有各種技術和設備的正規(guī)醫(yī)院，醫(yī)院通常都由自己內部的網(wǎng)絡并與國內及世界各地的醫(yī)療網(wǎng)絡互聯(lián)，在這樣的醫(yī)院中可以單獨設置一臺服務器，接收患者的監(jiān)護請求，并將之通過內部網(wǎng)絡傳送到各部門、各科室。也可以在一定范圍的居民區(qū)中，例如某個住宅小區(qū)內，組建一個局域網(wǎng)(LAN)，專門設定一個中心診所，為小區(qū)內的居民服務。
本發(fā)明網(wǎng)絡通訊采用非對稱式客戶機/服務器模型，便攜式監(jiān)護終端為通訊從機，醫(yī)院監(jiān)護服務中心為通訊主機。醫(yī)院監(jiān)護服務中心服務程序通常在一個眾所周知的IP地址監(jiān)聽對客戶端的請求，也就是說，服務進程一直處于休眠狀態(tài)，直到一個客戶對這個服務的地址提出了連接請求。在這個時刻，服務程序被“驚醒”并且為客戶提供服務-對客戶的請求作出適當?shù)姆磻?。這一通訊過程可以簡單的用圖3表示。
通訊的基石是套接字，一個套接字是通訊的一端。套接字有三種類型流式套接字、數(shù)據(jù)報套接字及原始套接字。流式套接字定義了一種可靠的面向連接的服務，實現(xiàn)了無差錯無重復的順序數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)報套接字定義了一種無連接的服務，數(shù)據(jù)通過相互獨立的報文進行傳輸，是無序的，且不保證可靠、無差錯。原始套接字允許對低層協(xié)議如IP或ICMP直接訪問，主要用于新的網(wǎng)絡協(xié)議實現(xiàn)的測試等。
本發(fā)明中采用面向連接的流式套接字提供可靠的無差錯無重復的順序數(shù)據(jù)傳輸，并采用windows操作系統(tǒng)下的Winsock網(wǎng)絡編程接口，其通訊流程如圖4所示。
服務器首先啟動，通過調用socket()建立一個套接字，然后調用bind()將該套接字和本地網(wǎng)絡地址聯(lián)系在一起，再調用listen()使套接字做好偵聽的準備，并規(guī)定它的請求隊列的長度。之后就調用accept()來接收連接，客戶在建立套接字后就可調用connect()和服務器建立連接。連接一旦建立，客戶機和服務器之間就可以通過調用read()和write()來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。最后，待數(shù)據(jù)傳送結束后，雙方調用close()關閉套接字。通信所要用到的主要庫函數(shù)如下1socket——int socket(int domain，int type，int protocol)此函數(shù)用來建立一個新的socket，以通知系統(tǒng)建立一個通信端口。函數(shù)中的domain參數(shù)用于指定使用何種地址類型；type參數(shù)用于指定套接字類型；protocol參數(shù)通常為0，表示使用默認協(xié)議。
2bind——int bind(int sockfd，struct sockadrr*myadrr，int adrrlen)bind函數(shù)可把socket返回與的套接字端口網(wǎng)絡上的物理位置相關聯(lián)。其中sockfd參數(shù)是函數(shù)socket返回的套接字描述符；myaddr參數(shù)是本地地址；addrlen參數(shù)是套接字地址結構的長度。服務器和客戶機都可以調用函數(shù)bind來綁定套接字地址，但一般是由服務器調用函數(shù)bind來綁定自己的公認端口號。
3listen——int listen(int sockfd，int backlog)利用該函數(shù)可以使socket端口接受從客戶機發(fā)送來的連接請求。backlog參數(shù)是所能接受的客戶機的最大數(shù)目。對socket、bind、listen三個函數(shù)的綜合調用最終可在服務器上產生一個能接受客戶機請求的監(jiān)聽文件描述符sockfd。
4accept——in accept(int sockfd，struct sockadrr*address，int*address_len)當有客戶機發(fā)出連接請求時，此函數(shù)初始化這個連接。其中參數(shù)address用來存儲客戶機的信息，此信息由accept填入。當與客戶機連接時客戶機的地址與端口將填到此處；address_len是客戶機地址長度的字節(jié)數(shù)也由accept填入。
5connect——int connect(int sockfd，struct sockadrr*address，size_t，address_len)客戶機調用socket建立傳輸端口后接著將調用connect函數(shù)來建立與遠程服務器相連的連接線路。此函數(shù)的參數(shù)調用同bind。
本系統(tǒng)設計的Socket通信采用server/client模式，即服務器端的應用程序用于接受客戶端的連接請求、接收客戶端的信息、處理客戶端的計算請求、向客戶端發(fā)送計算結果以及應答信息等。客戶端的應用程序用于申請與服務器的連接、向服務器發(fā)送計算請求、處理服務器發(fā)回的計算結果和其它信息。服務器在創(chuàng)建一個socket后接著會將該socket與本地地址端口號進行捆綁，成功之后就在相應的socket上監(jiān)聽，當accept捕捉到一個連接服務請求時，即完成一個新的連接，稍后可向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)?？蛻舳舜a相對來說要簡單一些，首先通過服務器域名獲得其IP地址，然后創(chuàng)建一個socket，接著調用connect函數(shù)來與服務器建立連接，連接成功之后再接收從服務器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，最后在通信結束后關閉socket。
醫(yī)院監(jiān)護服務中心的軟件設計原則是操作簡單方便，功能齊全實用，界面美觀大方、通用性強。針對這一要求，我們采用Visual C++語言，在Windows XP下編程。
醫(yī)院監(jiān)護服務中心的軟件系統(tǒng)主要由兩大部分組成網(wǎng)絡傳輸部分和數(shù)據(jù)庫管理部分。
網(wǎng)絡傳輸部分用于傳輸遠程用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)，包括遠程用戶的連接、生理信號的的傳輸?shù)?。?shù)據(jù)庫管理部分負責管理所有用戶的病例資料，供醫(yī)生診斷時參考。在本系統(tǒng)中，我們采用了ODBC技術直接用VC對數(shù)據(jù)庫進行管理。
有益效果由于本發(fā)明采用了GPRS無線傳輸網(wǎng)絡和GPS衛(wèi)星定位模塊，從而實現(xiàn)了實時地將病人的心電、血壓、體溫、脈搏等生理信息以及病人所在位置信息傳輸?shù)竭h程監(jiān)護服務中心，同時，還具有便攜、覆蓋范圍廣、傳輸速度快、傳輸及時等優(yōu)點。能夠隨時隨地對患者進行監(jiān)護，在線診斷患者的病情，省去了患者去醫(yī)院就診的麻煩，同時降低了醫(yī)療費用。尤其對于有突發(fā)性心臟病患者，本發(fā)明可對病人全程實時監(jiān)控，出現(xiàn)緊急情況，可以通過GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)確定患者的位置，使其得到及時救助。本發(fā)明還可以方便建立電子化存儲病歷，便于調閱病人電子數(shù)據(jù)，方便會診，積累病人資料，也為醫(yī)院的網(wǎng)絡化發(fā)展提供空間。
數(shù)據(jù)的GPRS無線傳輸是該系統(tǒng)的核心功能之一，其優(yōu)點在于1)傳輸速度快GPRS支持114kbps的理論峰值傳輸速度，目前可支持53.6Kbps的峰值傳輸速，是目前速度最快的無線通訊網(wǎng)絡；2)永遠在線GPRS應用一旦激活，將一直保持在線，類似于無線專線網(wǎng)絡服務；3)按量計費GPRS雖然保持一直在線，但只在產生通信流量時才計費，所以成本較低。
該項目交叉融合了網(wǎng)絡技術、無線通信技術及醫(yī)學信息檢測技術，順應了現(xiàn)代醫(yī)療技術向家庭、個人延伸的發(fā)展趨勢，發(fā)展成熟后可以成為眾多網(wǎng)絡服務商及電信行業(yè)的新的經濟增長點。
權利要求
1.一種便攜式多參數(shù)遠程監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于，包括用于采集病人的心電、血壓、體溫、脈搏等生理信號的傳感器；對來自傳感器信號進行數(shù)字采樣的多參數(shù)采集模塊；負責對采集的生理信號進行實時顯示、存儲、分析，異常報警，同時通過GPRS網(wǎng)絡實時發(fā)送生理信號到遠程監(jiān)護服務中心的智能手機；對急救病人進行準確定位的GPS衛(wèi)星定位模塊；用于接收智能手機發(fā)出的遠程生理信號并將該信號傳輸給計算機設備的網(wǎng)絡互連設備；實時監(jiān)護病人的各種生理信號，發(fā)現(xiàn)異常信號時，可發(fā)出報警信號的計算機設備；網(wǎng)絡互連設備和計算機設備構成遠程監(jiān)護服務中心。
2.據(jù)權利要求1所述的一種便攜式多參數(shù)遠程監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于，所述多參數(shù)采集模塊通過RS232串口將所采集的生理信號傳輸?shù)街悄苁謾C。
3.據(jù)權利要求1所述的一種便攜式多參數(shù)遠程監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于，GPS衛(wèi)星定位模塊通過藍牙與智能手機相連，智能手機將自GPS衛(wèi)星定位模塊獲得的定位信息，以及從采集模塊所獲得的病人生理信號通過GPRS無線網(wǎng)絡傳送到遠程監(jiān)護服務中心。
4.權利要求1所述的一種便攜式多參數(shù)遠程監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)護終端的智能手機和遠程監(jiān)護服務中心的數(shù)據(jù)傳輸采用面向連接的流式套接字通訊方式，并采用windows操作系統(tǒng)下的Winsock網(wǎng)絡編程接口。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)療電子器械領域，尤其是涉及便攜式多參數(shù)遠程監(jiān)護系統(tǒng)。為提供一種可以通過GPRS通訊網(wǎng)絡實時傳輸病人的生理信息至遠程監(jiān)護服務中心的便攜式多參數(shù)遠程監(jiān)護系統(tǒng)。本發(fā)明采用的技術方案是包括用于采集病人的生理信號的傳感器；對來自傳感器信號進行數(shù)字采樣的多參數(shù)采集模塊；負責對采集的生理信號進行處理，同時發(fā)送生理信號到遠程監(jiān)護服務中心的智能手機；對急救病人進行準確定位的GPS衛(wèi)星定位模塊；用于接收智能手機發(fā)出的遠程生理信號并將該信號傳輸給計算機設備的網(wǎng)絡互連設備；計算機設備；網(wǎng)絡互連設備和計算機設備構成遠程監(jiān)護服務中心。本發(fā)明主要用于制作便攜式多參數(shù)遠程監(jiān)護系統(tǒng)。
文檔編號A61G12/00GK1887218SQ20061001488
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月21日 優(yōu)先權日2006年7月21日
發(fā)明者王明時, 周鵬, 牟京華 申請人:天津大學