用于通过共享无线通道高度可靠地递送性命攸关的警报的系统和方法

摘要

患者监测器包括收集关于患者的数据的多个监测设备。评估单元从所收集的数据确定所述患者的状况并且在所述患者的状况有必要通知合适的医疗应答者时生成警报。通信单元通过医院互联网协议（IP）网络将所述警报发送到接入点，通信设备包括用于使用第一链路发送所述警报的第一发送器和用于响应于使用所述第一链路的发送失败而使用第二链路发送所述警报的第二发送器。

说明书

以下涉及医学领域、通信领域及相关领域。其特别应用于通过医院、 急救中心、家庭、养老院、协助护理设施、紧急医疗转移车辆和系统等中 潜在的网络改善医学监测系统、医学警报系统等中的通信。

目前，例如，在重症监护室（ICU）中，患者监测系统持续地监测患 者的生理状况。例如，在床边监测器中或患者信息服务器中分析从患者收 集的生理数据。该分析指示患者的状况是否有必要通过生成警报来通知合 适的医疗应答者。当通过医学设备生成警报后，其需要穿过通信通道以被 递送给合适的医疗应答者。

在性命攸关的医学数据应用中，例如在通过无线链路的实时移动式患 者监测中，患者通常佩戴电池供电的或移动的监测设备，例如佩戴移动ECG 设备的心脏病患者。需要由监测设备生成的警报以及时的方式传达给医疗 应答者，通常由监管部门指定。然而，期望使用医疗护理设施中己有的无 线基础设施，例如，IEEE 802.11网络，来承载包括性命攸关的医学应用的 数据的医学数据。然而，无线通道由于噪声、网络阻塞等情况，固有地容 易出错。

本应用提供一种新的改善的患者监测系统和方法，其克服了以上提及 的问题和其他。

根据一个方面，提供一种用于发送警报的方法。通过网络建立多模式 患者监测设备和接入点之间的通信链路，通过所述通信链路，患者监测设 备使用医院互联网协议网络经由接入点进行通信。处理由所述患者监测设 备收集的生理数据以确定患者的状况是否有必要生成警报。在所述患者监 测器和所述接入点之间使用第一通道发送所述警报。响应于使用所述第一 通道发送所述警报的尝试的失败，使用第二通道在所述患者监测器和所述 接入点之间发送所述警报。

根据另一方面，提供患者监测器。多个监测设备收集关于患者的数据。 评估单元从所收集的数据确定所述患者的状况并且在所述患者的状况有必 要通知合适的医疗应答者时生成警报。通信单元通过医院互联网协议（IP） 网络将所述警报发送到接入点，通信设备包括用于使用第一通道发送所述 警报的第一发送器和用于响应于使用所述第一通道的发送失败而使用第二 通道发送所述警报的第二发送器。

一个优势是使用已有的无线基础设施向合适的医疗应答者持续递送医 学警报。

另一优势在于患者监测设备的节能。

通过阅读和理解以下详细描述，本领域普通技术人员将会理解本发明 的仍进一步优势。

本发明可以采用各种部件和部件的布置以及各种步骤和步骤的安排的 形式。附图仅出于图示优选实施例的目的而不应被理解为限制本发明。

图1是根据本应用的患者监测系统的图解性图示。

图2是患者监测设备/患者信息服务器关系的图解性图示。

图3和4是根据本应用的患者监测设备的操作的流程图。

参考图1，通过测量患者的生理参数并生成指示它们的生理数据的各 种医学监测设备或传感器10来监测患者（未示出）。这些医学监测设备10 可包括具有ECG电极的心电图描记（ECG）仪器和基于手腕的医学监测器， 其例如可以被配置为监测血压、血氧饱合度（SpO₂）、脉博或一个或多个其 他生理参数。其他医学监测设备10可被关联到患者，并且不是所有以上提 及的医学监测设备10必须在任何时间都关联到患者。应该理解，虽然仅图 示了两个医学监测设备10，但是预期更多的医学监测设备。如本文中所使 用的，医学监测设备表示指示患者健康等的数据源。用于从医学监测设备 接收信号以及任选地对这些信号执行信号处理的电子设备在图示的实施例 中体现为多功能患者监测设备（PMD）12，或者可以被部分地或全部地体 现为与一个或多个医学监测设备10等一起设置的板载电子设备。也应理解， 医学监测设备10和PMD 12也可被体现为单一设备。PMD 12，例如，可 以是跟随患者的监测器，例如移动式患者佩戴监测系统的发送器等。

医学监测设备10向PMD 12报告测量的或其他生理数据。PMD 12充 当医学监测设备测量的生理数据的聚集点，并且为数据提供临时存储。收 集的生理数据同时发送到PMD 12中的控制器14。生理评估单元16或PMD 中的计算机程序评估从患者收集的生理数据并确定患者的状况是否有必要 通过生成警报信号通知合适的医疗应答者。例如，PMD 12检查每个测量的 参数是否接近阈值、任何参数的趋势是否接近阈值、任何参数是否缺乏稳 定性或涨落太大、参数的组合接近阈值以及患者需要更多或更少的监测或 帮助的其他指示物。所述阈值包括基于时间、严重性、上升等，值超过一 极限或降到一极限以下。

PMD 12也包括通信单元18，通信单元用于通过医院网络20向显示和 存储患者警报的患者信息服务器22无线地发送警报信号。患者的警报信号 也可通过医院网络20向移动的患者信息显示系统24发送。例如，护士可 以在护士站24’、患者的床边监测器24”、另一患者的床边监测器、中央监 测站、PDA等上，看到或听到患者的警报。应当理解，尽管只示出了三个 移动患者信息显示器24，但也预期更多的移动患者信息显示器。通信单元 18控制第一发送器26和第二发送器28以在第一通道和第二通道上向医院 网络20发送由控制器14接收的生理数据，并且接收收到数据的确认信息。 第一发送器26首先尝试使用第一通道向医院网络20发送警报信号。所述 第一通道是被预先编程为在患者监测系统正常操作时使用的通道。例如， 第一通道可以是使用IEEE 802.11或WiFi网络技术的共享无线通道。第一 通道也可以从可用的使用IEEE 802.11或WiFi网络的无线通道列表中选择。 第一通道可以是射频的特定频带或通信协议。第一通道的选择可以通过用 户配置执行或者其可以在系统中动态地进行，例如，通过在PMD上或通过 系统的其他实体运行通道选择算法，例如，通过基础设施接入点或通过无 线通道管理功能。

假如使用第一发送器26在第一通道中发送所述警报信号的（一个或多 个）尝试失败，那么控制单元18控制第二发送器28在第二通道上与第一 发送器26同时地发送所述警报信号，以最大化警报信号递送的可能性。第 二通道中的发送优选地以广播模式发送。替代地，第二通道中的发送可以 单播发送到（一个或多个）第二通道中预定的接收器列表。优选地，（一个 或多个）第二通道中的发送可以在第一通道中的（一次或多次）发送不成 功之后并基本紧随这样的确定之后进行，无需执行第二通道中无线网络的 关联协议。建议（一个或多个）第二通道为如下的一个或多个：射频的特 定频带；通信协议；或者具体而言，用于资产追踪标签的一个或多个通道、 用于IEEE 802.11网络中资产追踪标签的（一个或多个）通信协议；用于 RFID标签的一个或多个通道；用于IEEE 802.15.4射频的一个或多个通道； 用于Zigbee射频的一个或多个通道；用于蓝牙射频的一个或多个通道；IEEE 802.11网络的信标时间段内的一个或多个预定持续时间和一个或多个位 置；信标时间段中预期具有高概率的可用性的一个或多个时间段，例如， 在IEEE 802.11网络的目标信标发送时间（TBTT）之前紧接的时间段；假 使第一通道中发送的尝试失败而为发送保留的一个或多个专用IEEE 802.11 无线通道；用于蜂窝网络技术的一个或多个通道，例如，IP多媒体子系统 （IMS）、GPRS、UMTS、CDMA2000、IS-95、GSM、CDMA、CDMA 1x、 CDMA 1X EV-DO、W-CDMA上的UMTS、TDD上的UMTS、CDMA 3X EV-DO、HSPAD、HSPAU、EDGE；用于宽带无线接入的一个或多个通道， 例如，IEEE 802.16、WiMAX、IEEE 802.22等。

警报信号通过PMD 12和无线接入点（WAP）32之间的无线通信链路 30被传送到医院网络20。通信链路30采用包含服务质量（QoS）扩展的 IEEE 802.11协议，本文中一般地表示为802.11-QoS协议。在一些实施例中， 802.11-QoS协议符合IEEE 802.11e标准。在一些实施例中，802.11-QoS协 议符合IEEE 802.11EDCA标准，其中，首字母缩略词“EDCA”代表“增 强的分布式通道接入”。802.11-QoS协议也可采用标准IEEE 802.11e协议的 子集（即，一些特征没有被实施），或者可以采用标准IEEE 802.11e协议的 超集（加入额外的特征），或者可以采用基于IEEE 802.11e的修改的协议但 是向该标准中加入一些特征并且不实施一些标准特征。将要理解，通信链 路30是图解性范例，并且通常符合IEEE 802.11-QoS协议的通信系统可支 持几个、几十个或更多这样的通信链路。类似地，尽管图示了单个WAP 32， 但是通常符合IEEE 802.11-QoS协议的通信系统可包括一个、两个、三个、 四个、十个、二十个或更多分布于医院或其他医学场所的无线接入点从而 为通信系统提供期望的覆盖区域。额外地，尽管图示了单个医院网络20， 但是该通信系统可包括一个、两个、三个、四个、十个或更多分布于医院 或其他医学场所的网络以为通信系统提供期望的覆盖区域。在一些实施例 中，第二发送器28，经由与第一发送器26不同的接入点32’，在不同的射 频频带中或通过不同无线协议与医院网络20通信。在另一实施例中，第一 发送器26和第二发送器28在同一频带和无线协议中通信但是属于不同的 逻辑无线网络。

如图2中所图示地，PMD 12向患者信息服务器22和移动患者信息显 示系统24发送警报信号40。响应于从PMD 12接收到警报信号40，患者 信号服务器22和移动患者信息显示系统24发送确认消息42，例如ACK 消息，至发送信号的PMD 12，以通知PMD 12警报信号40己被患者信息 服务器22和移动患者信息显示系统24收到。

在一个实施例中，PMD 12的第一发送器26通过医院网络系统20使用 第一通道无线地向患者信息服务器22和移动患者信息显示系统24发送警 报信号。如果警报信号的发送是成功的，那么PMD 12的通信18将接收到 确认消息并继续处理患者的生理数据以确定患者的状况是否有必要生成警 报。如果PMD 12从使用第一通道的发送在经过预先选择数量的尝试后没 有接收到确认消息42，那么PMD 12在第二通道集的子集中与第一通道中 警报信号的发送同时地发送警报信号，直到经由这些通道中的一个接收到 确认消息。

在另一实施例中，PMD 12配置其自身以使用自动节能递送模式，例如 IEEE 802.11APSD协议等。PMD 12的第一发送器26使用IEEE 802.11 APSD协议，通过医院网络20以预定时间量或经过预定次数，在第一通道 中无线地发送警报信号至患者信息服务器22和移动患者信息显示系统24。 如果警报信号的发送是成功的，PMD 12将接收到确认消息并继续处理患者 生理数据以确定患者的状况是否有必要生成警报。如果PMD 12在预定时 间量或预定次数内未从使用第一通道的发送接收到确认消息42，那么PMD 12将在第二通道协议的子集中以预定时间量或预定次数与在第一通道中使 用IEEE 802.11APSD协议同时地发送警报。如果PMD 12在预定时间量或 预定次数内未从使用第二通道的发送接收到确认消息42，那么PMD 12将 返回到使用IEEE 802.11APSD在第一通道中以预定时间量或预定次数发送 警报信号。重复此，直到PMD 12接收到确认消息。

将意识到，本文各实施例和附图中描述的PMD 12、WAP 32、医院IP 网络20、患者信息服务器22和移动患者信息显示系统24中的每一个均包 括存储器或计算机可读介质（未示出）和一个或多个处理器（未示出），存 储器或计算机可读介质存储而处理器运行，用于执行本文中描述的各种功 能、动作、步骤、方法等的计算机可执行指令。该存储器可以是存储控制 程序的计算机可读介质，例如，磁盘、硬盘驱动器等。计算机可读介质的 常见形式包括，例如，软磁盘、软盘、硬盘、磁带或其他磁性存储介质， CD-ROM、DVD、或其他光学介质，RAM、ROM、PROM、EPROM、 FLASH-EPROM、它们的变型，其他存储芯片或盒，处理器可以从其读取 和运行的任何其他有形介质。在这一背景下，本文中描述的系统可以实施 在或实施为一个或多个通用计算机、（一个或多个）专用计算机、编程微处 理器或微控制器和外围集成电路元件，ASIC或其他集成电路、数字信号处 理器、硬接线电子器件或诸如离散单元电路的逻辑电路、诸如PLD、PLA、 FPGA、图形卡CPU（GPU）或PAL等的可编程逻辑设备。

参考图3，图示的是PMD的操作的流程图。在步骤100，PMD使用诸 如IEEE 802.11的第一通道的优选无线技术在第一通道中与接入点连接。在 步骤102，PMD从相关患者收集生理数据并分析该数据以确定有必要生成 警报的状况是否存在。在步骤104，确定是否检测到警报状况。如果是，在 步骤106，在第一通道中进行发送警报的一次或多次尝试。在步骤106，通 过第一通道的（一个或多个）警报的发送最多尝试第一预定持续时间或第 一预定次数，所述第一预定持续时间小于该警报发送的容忍延迟。在步骤 108，确定警报发送是否成功。如果在尝试的第一预定持续时间之内或第一 预定次数之后警报发送还没有成功，那么在步骤110，在第二通道集的子集 中最多以第二预定持续时间或第二预定次数进行一次或多次发送警报的尝 试。在尝试的第二预定持续时间的结束或第二预定次数之后，在步骤112， 在第一通道中进行检查以检测是否从接收器接收到警报发送确认。替代地， 步骤110可在第一通道中的每次发送或第二通道中的一次或多次发送之后 检查确认消息。如果接收到发送接收确认，那么PMD继续在步骤102中处 理生理数据以检测进一步的警报状况。然而，如果没有收到发送接收确认， 那么PMD继续在步骤112中尝试在第二通道集的子集中最多以第二预定持 续时间或第二预定次数的尝试一次或多次地发送警报。

参考图4，图示的是PMD操作的流程图。在另一实施例中，在步骤120， PMD在第一通道中使用IEEE 802.11无线技术在第一通道中与接入点连接。 在步骤122，PMD然后配置其自身以使用IEEE 802.11APSD协议。在步骤 124，PMD从相关患者收集生理数据并分析该数据以确定有必要生成警报 的状况是否存在。在步骤126，确定是否检测到警报状况。如果是，在第一 通道中进行发送警报的一次或多次尝试。在步骤128，通过第一通道的（一 个或多个）警报的发送最多尝试第一预定持续时间或第一预定次数，所述 第一预定持续时间小于该警报的容忍延迟。在发送尝试的第一预定持续时 间的结束或第一预定次数之后，在步骤130，PMD检查是否接收到发送接 收确认。在一个实施例中，PMD在每一发送尝试之后检查确认。如果接收 到发送接收确认，那么PMD继续在步骤124中处理生理数据以检测警报状 况。然而，如果没有接收到发送接收确认，那么在步骤132，在第二通道集 的子集中最多以第二预定持续时间或第二预定次数进行一次或多次发送警 报的尝试。在尝试的第二预定持续时间的结束或第二预定次数之后，PMD 继续在步骤128中尝试在第一通道中一次或多次地发送警报。并且重复该 过程直接收到发送接收确认。该过程可以通过手动的用户介入而终止，例 如重置警报状况。

已经参考优选的实施例描述了本发明。他人在通过阅读和理解先前详 细描述之后可以进行修改和变更。旨在将本发明构造为包括所有这样的修 改和变更，只要它们落在所附权利要求或等价物的范围之内。