CN101159793B - 手机无线医疗健康检测监护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手机无线医疗健康检测监护系统，它涉及医疗健康监护器械技术领域，其目的在于把手机与医疗监护技术相结合，利用无线通信技术与手机强大的处理能力和便携性，研制出成本低、操作简单、将医疗检测监护设备家庭化的设施。该系统由手机装置、无线医疗传感器装置、无线警报装置和救援装置组成。手机装置是在现有手机的基础上整合了无线通信模块而构成，手机装置通过无线网络与无线医疗传感器装置、无线警报装置和救援装置进行信息交互；无线医疗传感器装置包括多个独立的传感器，用来检测人体的健康数据，每个传感器均由医疗信息采集模块、无线通信模块和微控制器组成。本发明可用来手动检测用户的健康指标和自动监护用户的健康情况。

Description

手机无线医疗健康检测监护系统

技术领域

本发明属于医疗健康监护器械技术领域，涉及医疗检测技术、无线通信技术以及手机处理技术。具体地说，是一种手机无线医疗健康检测监护系统。它可以用来手动检测用户的身体健康指标和自动监护用户的身体健康情况。

背景技术

随着社会的发展，人们越来越关心自己的健康问题。及时、方便地检测自己的身体健康状况，成为一种社会需求。对于像老年人、高工作压力人群、婴儿等特殊人群不但需要随时的检测自己的健康情况，更有自动监护自己身体情况的需要。电子技术、计算机技术及医学检测技术的发展极大地促进了医用电子仪器的发展，现代的医疗检测技术已经可以满足人们对基本健康状况的检测需求。比如，体温、脉搏、血压、血氧、心电等数字化医疗检测技术已经趋于成熟。以医疗检测技术为基础的医疗监护系统已经应用于大、中型医院，给病人的康复产生了巨大的贡献。但现有的医疗监护系统由于价格昂贵、操作复杂、使用不方便等缺点，使其无法在普通家庭里普及。

无线传输技术的发展可谓是一日千里，其在近距离控制和信息传输领域的应用越来越广。红外、蓝牙、超宽带UWB、紫蜂ZIgbee等技术的发展及应用极大的方便了人们的生活和工作。若将无线通信模块和医疗检测传感器整合在一起，可以把医疗检测传感器设计的更加便于携带。现在已有利用蓝牙技术和无线医疗传感器的无线医疗监护系统。此类监护系统以蓝牙通信技术代替常规医疗监护系统的电缆，采集用户的身体健康指标，然后传输到中心控制器，中心控制器实时处理、显示数据并发出警报。此类监护系统虽然用无线技术代替了电缆，方便了用户的使用，但其有专门的中心控制器，生产成本必然很高。另外，此类监护系统一旦投入使用其功能就确定了，扩展性、可裁剪性很差，不能针对用户需要设定监护方案。此类监护系统硬件和软件成本都很高，价格依然很昂贵。而且该监护系统的中心控制器一般体积较大，不便携带。

目前我国平均每百人拥有手机19.5部，在城镇，手机普及率已超过40部/百人。一些发达国家的手机普及率已经达到100％。手机在人们生活中的地位将越来越重要。随着电子产业的发展，手机的处理数据能力和存储能力也越来越强大。手机的功能也将不仅仅满足于打电话、发短信、玩游戏等基本功能。目前已有手机心脏护理专家系统，通过手机和便携式心电图相结合，及时发现一些心脏病患者的心脏异常情况，并将异常信息发送给心脏监护中心，心脏监护中心处理信息并返回处理的结果。该系统还仅仅局限于心脏监护，检测的指标种类少；而且也只利用了手机的长距离无线通信能力，没有利用手机的处理能力。如何利用手机强大的信息处理能力，让手机做更多的事情，特别是在医疗健康检测监护方面做出更大的贡献，成为人们和手机开发商共同关心的重要问题。

发明的内容

本发明的目的是：为了解决现有技术存在的问题，把手机与医疗监护技术相结合，利用无线通信技术与手机强大的处理能力和便携性，提出了一种手机无线医疗健康检测监护系统，力图在满足医学检测、监护的要求下，降低成本，简化操作，将医疗检测监护设备家庭化。

本发明的技术方案是：利用现有的手机、传感器、无线通信模块、微控制器，将它们有机的连接、整合，并加注相应的模块，构成了本发明手机无线医疗健康检测监护系统。具体地说，该系统包括手机装置、无线医疗传感器装置、无线警报装置和救援装置。手机装置是在现有手机的基础上整合了近距离无线通信模块和远距离无线通信模块而构成，实际上仍然是一种手机。手机装置通过其中的近距离无线通信模块，经无线网络与无线医疗传感器装置和无线警报装置进行信息传递；通过远距离无线通信模块，经无线网络与救援装置进行信息传递。手机装置接收来自无线医疗传感器装置送来的信息，并将该信息进行处理予以显示。手机装置向无线医疗传感器装置和警报装置发送控制命令，向救援装置发送求救信号，同时，还接收其它各装置的反馈信息。无线医疗传感器装置由多个独立的传感器组成。每个传感器均由医疗信息采集模块、近距离无线通信模块和微控制器组成。传感器用来检测用户的身体健康信息，通过近距离无线通信模块将信息传输给手机装置，同时接收手机装置的控制命令。无线警报装置由警报模块、近距离无线通信模块和微控制器组成。无线警报装置接收手机装置发送来的控制命令，同时还向手机装置发送反馈信息。救援装置由远距离无线通信模块和救援处理中心组成。救援装置接收由手机装置发送的求救信号，并将求救信号交给救援处理中心处理，同时还向手机装置发送反馈信息。

上述的手机无线医疗健康检测监护系统，所说的无线医疗传感器装置由多个独立的传感器组成，该多个独立的传感器根据功能不同分为三种类型：N个A类传感器、M个B类传感器和L个C类传感器；其中N、M、L是≥0的整数，N、M、L的取值根据用户需要采集身体健康指标的项数来确定；该三类传感器都可以用于手动检测用户的身体健康指标，区别在于自动监护过程中的作用；A类传感器工作在自动监护的全过程，它不借助手机装置就可独立的检测用户身体健康指标的异常情况，然后实时地提供检测到的信息供手机装置进行处理，以确定用户身体健康情况；B类传感器工作在A类传感器发现异常情况之后，用于和A类传感器共同实时采集信息，让手机装置处理以确定用户的健康情况；C类传感器只能用于手动检测，不参与自动监护。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明创新的把普及率很高的手机作为医疗监护系统的数据处理终端，提高了手机的利用率。利用手机的强大处理功能，代替传统数字医疗设备的数据处理和显示模块，有效地降低了成本。

2、无线通信和手机的便携性，使得医疗设备便于携带和使用，便于用户了解自己的身体状况。

3、基于手机平台的软件开发技术，进行人性化界面的开发，可以让用户简单方便地操作医疗检测仪器。成熟的手机软件开发技术降低了产品的软件开发成本。

4、扩展性、可裁剪性高。用户可以根据自己的需要购买传感器，下载相应的检测软件和适合自己的监护方式软件，即拥有了适合自己的医疗健康检测监护系统。

5、手机可以储存用户的测试信息，方便医生了解诊断用户的身体状况。

附图说明

图1是本发明系统的组成框图示意图

图2是本发明的手机装置结构框图示意图

图3是本发明的无线医疗传感器装置中各个传感器的结构框图示意图

图4是本发明的无线警报装置结构框图示意图

图5是本发明的救援装置结构框图示意图

图6是本发明实例的手动检测方法工作流程图

图7是本发明实例的自动监护方法工作流程图

具体实施方式

参照图1，它是本发明系统的组成框图示意图，该系统由手机装置、无线医疗传感器装置、无线警报装置和救援装置组成。系统以手机装置为中心，其它装置为网络终端结点。手机装置是在现有手机的基础上整合了近距离无线通信模块和远距离无线通信模块而构成，实际上仍然是一种手机。手机装置通过其中的近距离无线通信模块，经无线网络与无线医疗传感器装置和无线警报装置进行信息传递；通过远距离无线通信模块，经无线网络与救援装置进行信息传递。手机装置接收来自无线医疗传感器装置送来的信息，并将该信息进行处理予以显示。手机装置向无线医疗传感器装置和警报装置发送控制命令，向救援装置发送求救信号，同时，还接收其它各装置的反馈信息。无线医疗传感器装置包括多个独立的传感器。每个传感器均由医疗信息采集模块、近距离无线通信模块和微控制器组成。传感器用来检测用户的身体健康信息，通过近距离无线通信模块将信息传输给手机装置，同时接收手机装置的控制命令。无线警报装置由警报模块、近距离无线通信模块和微控制器组成。无线警报装置接收手机装置发送来的控制命令，同时还向手机装置发送反馈信息。救援装置由远距离无线通信模块和救援处理中心组成。救援装置接收由手机装置发送的求救信号，并将求救信号交给救援处理中心处理；同时还向手机装置发送反馈信息。

从图中还可以看到，无线医疗传感器装置包括N个A类传感器、M个B类传感器和L个C类传感器。其中N、M、L是≥0的整数，N、M、L的取值根据用户需要采集身体健康指标的项数来确定。该三类传感器都可以用于手动检测用户的身体健康指标，区别在于自动监护过程中的作用。A类传感器工作在自动监护的全过程，它不借助手机装置就可独立的检测用户身体健康指标的异常情况，然后实时地提供检测到的信息让手机装置进行处理，以确定用户身体健康情况。B类传感器工作在A类传感器发现异常情况之后，用于和A类传感器共同实时采集信息，让手机装置处理以确定用户的健康情况。C类传感器只能用于手动检测，不参与自动监护。

系统的模型也可以根据需要有所扩展。比如传感器之间互相转接数据以传送到手机装置，可以增强系统的稳定性。

各个传感器之间一般是相互独立的，有各自的医疗信息采集模块、近距离无线通信模块和微控制器，其中医疗信息采集模块，根据采集人体健康信息的不同，可以选取不同的信息采集模块。在不影响用户使用的情况下，在人体上定位点距离近的几个传感器可以共用一个微控制器和近距离无线通信模块，以降低成本。

参照图2，它是本发明的手机装置结构框图示意图。手机装置是在现有手机的基础上整合了近距离无线通信模块和远距离无线通信模块而构成，实际上仍然是一种手机。手机装置通过其中的近距离无线通信模块，经无线网络与无线医疗传感器装置和无线警报装置进行信息传递，通过远距离无线通信模块，经无线网络与救援装置进行信息传递。手机装置接收来自无线医疗传感器装置送来的信息，并将该信息进行处理予以显示。手机装置向无线医疗传感器装置和警报装置发送控制命令，向救援装置发送求救信号，同时，还接收其它各装置的反馈信息。手机装置处理信息功能的实现，是通过手机软件操作手机控制器来实现的。

手机装置的基本功能如下：

(1)、手机装置可以接收由无线医疗传感器装置中各个传感器，包括A类传感器、B类传感器、C类传感器发送来的数据，进行处理并显示其处理结果。

(2)、手机装置可以根据接受到的检测数据，分析用户健康指标，显示用户的健康水平，并给出提示信息。

(3)、手机装置可以给无线医疗传感器装置发送控制命令。

(4)、手机装置可以给无线警报装置发送控制命令。

(5)、手机装置可以给救援装置发送求救信号。求救信号包括系统检测到的异常数据等信息。

(6)、手机装置可以接收和处理其它各装置反馈回来的信息。

参照图3，它是本发明的无线医疗传感器装置中各个传感器的结构框图示意图。无线医疗传感器装置包括多个独立的传感器。每个传感器均由医疗信息采集模块、近距离无线通信模块和微控制器组成。医疗信息采集模块，根据采集人体健康信息的不同，可以选取不同的信息采集模块，比如心电模块，能够采集人体特定的心电健康信息，并将采集到的模拟信号转换为数字信号，然后将该数字信号传输到微控制器，经微控制器处理后，再传输到近距离无线传输模块，发送到手机装置。近距离无线通信模块还能接收手机装置发送来的控制信息，并将控制信息传输到微控制器。微控制器根据接收到的控制信息进行信息处理并控制传感器的操作，同时通过近距离无线通信模块向手机装置反馈信息。

传感器分为A类传感器、B类传感器和C类传感器，它们的数量分别为N、M和L个，其中N、M、L是≥0的整数。不同种类传感器的功能分别为：

1、A类传感器

(1)A类传感器检测用户的身体健康数据。当把检测的数据向手机装置传输时，又分为实时传输和异常传输两种。

(2)A类传感器在实时传输情况下，实时地检测数据，并实时的将数据通过无线网络发送给手机装置。

(3)A类传感器在异常传输情况下，实时地检测数据，并判断检测到的数据是否正常。正常时，不给手机装置发送信息；否则，向手机装置发送异常信息。

(4)A类传感器可以接收手机装置的启动实时传输、启动异常传输的控制命令。

(5)A类传感器可以接收手机装置的进入待机命令，在待机状态下传感器不检测数据。

(6)A类传感器可以给手机装置反馈信息。

2、B类传感器

(1)B类传感器可以检测用户的身体健康数据，并实时的将数据传输给手机装置。

(2)B类传感器可以接收手机的启动检测命令。

(3)B类传感器可以接收手机的进入待机命令，在待机状态下传感器不检测数据。

(4)B类传感器可以给手机装置反馈信息。

3、C类传感器

(1)C类传感器可以检测用户的身体健康数据，并实时地将数据传输给手机装置。

(2)C类传感器可以接收手机装置的启动检测命令。

(3)C类传感器可以接收手机装置的进入待机命令，在待机状态下传感器不检测数据。

(4)C类传感器可以给手机装置反馈信息。

参照图4，它是本发明的无线警报装置结构框图示意图。无线警报装置由警报模块、近距离无线通信模块和微控制器组成。它是将报警模块，比如数字闹铃，结合微控制器和近距离无线通信模块整合在一起而制成。用于向用户附近人员发出警报。近距离无线通信模块能够接收来自手机装置的控制信息，并将该控制信息传输到微控制器。微控制器根据接收的控制信号对报警模块进行控制。无线警报装置可以给手机装置发送反馈信息。

参照图5，它是本发明的救援装置的结构框图示意图。救援装置由远距离无线通信模块和救援处理中心组成。救援装置通过远距离无线通信模块接收手机装置发送的求救信号，并将求救信号送给救援处理中心处理。救援处理中心通过远距离无线通信模块向手机装置发送反馈信息。求救信号包括系统检测到的异常数据等。救援装置可以为医院救护中心，也可以为用户绑定的亲人携带的手机。通过手机装置与救援装置远距离通信，就可以确保救援装置能接收到求救信号。

参照图6，它是本发明实例的手动检测方法工作流程图。按照该方法进行操作，用户可以随时检测自己的身体健康指标。该方法的实现过程为：

1、用户根据需要选择传感器，并将其放到自己身体的特定部位。

2、用户与手机装置交互，选择要测量的数据。

3、用户在手机装置上选择要测量的数据选项后，手机装置通过无线通信模块向传感器发出启动的控制信息。

4、传感器接收到手机装置发送来的启动控制信息后，开始测量。

5、传感器实时地将测量的数据通过无线网络发送给手机装置，手机装置接收到数据后，经过处理将数据储存到储存区并显示在显示模块上。显示的结果除了测量的数据外，

还包括对健康水平的提示

6、执行第5步直到用户通过对手机装置操作，向传感器发出停止测量的命令。

7、传感器接收手机装置发出的停止测量的命令，停止测量，然后向手机装置发出停止的信息。

8、手机装置接收到传感器发出的停止的信息后，显示用户是否储存此次操作的提示。

9、如果用户选择储存此次测量的结果，手机装置将此次测量的结果和测量时间储存到储存区，并释放先前用于储存数据的储存区域；如果用户选择放弃储存此次测量的结果，手机装置将先前储存数据的储存区释放。

参照图7，它是本发明实例的自动监护方法工作流程图。该监护方法针对用户在睡眠状态下进行监护，其实现过程如下：

1、用户按照自动监护方式的要求将各个传感器放到身体的特定部位。

2、判断电源电量是否充足，建议用户在监护过程中使手机装置处于充电状态。

3、用户与手机装置交互，选择自动监护工作方式。然后手机装置启动自动监护程序。手机装置运行自动监护程序后，首先进行初始化操作。初始化操作用于检测各个传感器是否就位。初始化步骤为：①手机装置向各个传感器发出启动信号；②各个传感器向手机装置发送检测到的数据；③手机装置对接收到的各个传感器的数据，进行处理，判断各个传感器是否正常工作；④手机装置显示模块显示身体健康状况和传感器是否正常的数据；⑤如果手机装置判断传感器正常工作，将各个传感器置于自动监护模式。

4、传感器自动监护。A类传感器实时的监护用户的身体状况，B类传感器处于低功耗待命状态。

5、如果在本次监护过程中，A类传感器没有发现异常情况，执行后边的6～9；如果A类传感器发现了异常情况，执行后边的10～19。

6、用户是否结束自动监控。结束监控的操作通过对手机装置操作来实现。如果没有结束，返回4继续监控。如果结束，执行后边的7～9。

7、用户通过对手机装置的操作，结束自动监控。手机装置向各个传感器发出结束自动监护的命令。

8、A类传感器接收到结束自动监护的命令时，通过无线网络将此次监护测得的一些特征数据发送到手机装置上，然后处于待命状态。待命的A类传感器不再实时的测量用户的身体指标。B类传感器接收到结束自动监护的命令后，不作反映，依然处于待命状态。

9、手机装置上显示此次测量的特征数据，并提示用户是否储存。手机装置根据用户的选择情况处理数据。

10、A类传感器检测到异常时，向手机装置发出异常信息。

11、手机装置收到A类传感器的异常信息时，从待机状态转到异常工作状态。向A类传感器发送实时传输的命令，向B类传感器发送启动检测并实时传输数据的命令。

12、手机装置处理A类和B类传感器实时发送来的数据，显示并储存数据。

13、如果手机装置观察用户一段时间，比如30～60秒的各项检测数据，确定用户生病时，执行后边的14～17；如果手机装置分析一段时间的数据后，确定用户的身体健康后，执行后边的18～19。

14、手机装置发出警报，启动无线警报装置，并向救援装置求救。

15、手机装置实时监控用户病情，储存各项数据，并发出警报，直到用户按键停止。

16、用户选择停止实时监护后，手机装置向各个传感器发送控制信息。各个传感器向手机装置发送此次监护的特征数据，然后均处于待命状态。

17、手机装置提示用户是否储存此次异常监控的数据以及此次监控的特征数据。手机装置根据用户的选择情况处理数据。

18、手机装置分析用户身体健康后，储存此次异常的数据，然后命令A类传感器继续独立检测，B类传感器继续待命。

19、返回到4继续监控。

Claims (1)

1.一种手机无线医疗健康检测监护系统，包括手机、无线通信模块、传感器、微控制器，其特征在于还包括整合了近距离无线通信模块和远距离无线通信模块而构成的手机装置，以及与无线医疗传感器装置、无线警报装置和救援装置组成的系统；该系统结构为以手机装置为中心，其它装置为网络终端结点；手机装置处理功能的实现是通过手机软件操作手机装置控制器来实现的；手机装置通过其中的近距离无线通信模块，经无线网络与无线医疗传感器装置和无线警报装置进行信息传递；通过远距离无线通信模块，经无线网络与救援装置进行信息传递；手机装置接收来自无线医疗传感器装置送来的信息，并将该信息进行处理予以显示；手机装置向无线医疗传感器装置和警报装置发送控制命令，向救援装置发送求救信号，同时，还接收其它各装置的反馈信息；无线医疗传感器装置由多个独立的传感器组成，每个传感器均由医疗信息采集模块、近距离无线通信模块和微控制器组成，传感器用来检测用户的身体健康信息，通过近距离无线通信模块将信息传输给手机装置，同时接收手机装置的控制命令；无线警报装置由警报模块、近距离无线通信模块和微控制器组成，无线警报装置接收手机装置发送来的控制命令，同时还向手机发送反馈信息；救援装置由远距离无线通信模块和救援处理中心组成，用于接收由手机装置发送的求救信号，并将求救信号交给救援处理中心处理，同时还向手机发送反馈信息；所述的多个独立的传感器根据功能不同分为三种类型：N个A类传感器、M个B类传感器、L个C类传感器，其中N、M、L是≥0的整数，N、M、L的取值根据用户需要采集身体健康指标的项数来确定；该三种类型传感器均用于手动检测用户的身体健康指标，区别在于自动监护过程中的作用；A类传感器工作在自动监护的全过程，它不借助手机装置就可独立的检测用户身体健康指标的异常情况，然后实时地提供检测到的信息供手机装置进行处理，以确定用户身体健康情况；B类传感器工作在A类传感器发现异常情况之后，用于和A类传感器共同实时采集信息，让手机装置处理以确定用户的健康情况；C类传感器只能用于手动检测，不参与自动监护。

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