CN101496374A - 用于在医疗设备和计算机系统之间建立数据连接的方法 - Google Patents

用于在医疗设备和计算机系统之间建立数据连接的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于在医疗设备(M1－M6)和计算机系统(1)之间建立数据连接的方法，在该计算机系统中为每个医疗设备(M1－M6)存储至少一个通信协议(P1－P6)以及分配给该通信协议(P1－P6)的通信参数(K1a，K1b，K1c...－K6a，K6b，K6c...)。该方法具有以下步骤：设置通信协议(P1－P6)的通信参数(K1a，K1b，K1c...－K6a，K6b，K6c...)；接收医疗设备(M1－M6)的数据；检查从该医疗设备(M1－M6)接收的数据是否与表示该通信协议(P1－P6)的特征的模板数据一致；如果从医疗设备(M1－M6)接收的数据与模板数据不一致，则用该通信协议(P1－P6)的其它通信参数(K1a，K1b，K1c...－K6a，K6b，K6c...)重复步骤a到c；如果从医疗设备(M1－M6)接收的数据与模板数据一致，则采用该通信协议(P1－P6)在医疗设备(M1－M6)和计算机系统(1)之间建立数据连接。通过这种方式自动在医疗设备(M1－M6)和计算机系统(1)之间建立可靠的数据连接。

Description

用于在医疗设备和计算机系统之间建立数据连接的方法
技术领域
本申请涉及一种用于在医疗设备和计算机系统之间建立数据连接的方法。
背景技术
在医院中采用软件系统来对涉及患者的信息存档。这些信息涉及监视和/或影响患者状态的医疗设备的测量值等。医疗设备一般都具有接口，用于电子地提供数据如测得的值或设置的值以及报警数据。
患者存档系统操作不同的软件模块，以接收医疗设备的数据并且对该数据进行进一步处理，如显示和/或存储该数据。为此医疗设备与计算机、即所谓的接口PC连接，该计算机承担各个医疗设备一方和处理该数据的系统一方之间的接口的功能。
存在大量具有不同通信协议的不同医疗设备，这些通信协议需要不同的接口设置。这些医疗设备例如是患者监护设备、呼吸设备或麻醉设备，如Philips Medical Systems的IntelliVue MP90，GE Healthcare的Solar 8000，
Figure A20078002828200041
/Siemens的Infinity Delta，Datex的AS/3，
Figure A20078002828200042
的Evita2，Maquet的Servo 300，
Figure A20078002828200043
的Zeus或Datex的Aestiva/5。
新医疗设备连接到接口PC或者一台医疗设备更换成其它医疗设备一般与该医疗设备上的一系列设置以及接口PC上的一系列设置相关联，这些设置通常必须由医护人员进行。
首先必须选择属于医疗设备的驱动软件。但是该驱动软件不总是能立即可用于各自的医疗设备或被各自的医疗设备了解。此外一台医疗设备可容许多个不同的通信参数。这些通信参数例如包括数据传输率(波特率)、数据位的数量、奇偶性、起始位和停止位的数量以及所采用的流控制类型。所容许的通信参数也不总是已知的，从而这些通信参数必须首先在医疗设备上读取。为此必要时必须打开系统菜单，而该系统菜单可能由密码查询支持。因此，通信参数的输入对有关人员来说通常被认为是令人厌烦的，或甚至被有关人员忘记，此外还容易出错。
如果上述设置没有进行或有错误地进行，则无法建立与医疗设备的数据连接，从而会丢失数据，例如用测量设备测得或在测量设备上设置的值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于在医疗设备和计算机系统之间建立尽可能可靠的数据连接的方法。
该技术问题通过按照权利要求1的方法解决。根据本发明，计算机系统执行以下步骤，在该计算机系统中分别为每个医疗设备存储至少一个通信协议以及分配给该通信协议的通信参数：
a.设置通信协议的通信参数；
b.接收医疗设备的数据；
c.检查从该医疗设备接收的数据是否与表示该通信协议的特征的模板数据一致；
d.如果从医疗设备接收的数据与模板数据不一致，则用该通信协议的其它通信参数重复步骤a到c；
e.如果从医疗设备接收的数据与模板数据一致，则采用该通信协议在医疗设备和计算机系统之间建立数据连接。
在医疗设备根据查询才向计算机系统发送数据的情况下，可以在步骤a和步骤b之间向医疗设备发送查询。
通信协议是一种关于以何种形式在医疗设备和计算机系统之间交换数据的规定。这种规定由规则组以及格式(语法)组成。
通信协议的通信参数应当理解为这样的参数，即这些参数的值必须在相应的医疗设备和计算机系统之间建立数据连接之前设置。该参数例如包括：
-数据传输率(波特率)，其以位/秒(Bits/Sekunde)为单位说明数据传输的速度，
-一个数据字中数据位的数量，
-用于识别错误的奇偶性，
-用于识别数据字结束的停止位的数量，
-用于识别数据字开始的起始位的数量，以及
-流控制(没有，软件或硬件)。
通信参数的各个值都在医疗设备上设置，而且为了建立数据连接必须在计算机系统的软件、即所谓的系统软件中通过相同的方式设置。
在通信协议中预期的各模板数据可以通过分析根据制造商说明而预期的医疗设备的应答数据来确定，该制造商说明例如以医疗设备说明书的形式存在。通过确定预期的应答数据中不可变以及可变的部分，可以推导出模板，然后将该模板用于进行分析。例如如果从设备传输数据，则可以在应答中轻松确定该设备的位置并同时轻松确定该设备的结构(例如“2006-01-31”或“31.01.2006”)。该信息同样可以用于产生模板数据。在此优选采用正则表达式。正则表达式(缩写为“RegExp”或“Regex”，英语即是“regular expressions”)用于借助语法规则描述符号链的(子)集合。
本发明的解决方案基于以下思路：在计算机系统、尤其是所谓的接口PC和与该计算机系统连接的各个医疗设备之间自动地，也就是没有使用者的附加动作地，建立数据连接。在此由各医疗设备使用的通信协议，包括所属的通信参数在内，都由计算机系统自动获得，并在建立数据连接时设置。在此不需要关于具体涉及哪一个医疗设备的识别(例如制造商名称和类型标志)。
在自动确定匹配的通信协议时，检查与接口PC的相应串行接口连接的医疗设备是否“谈到”确定的通信协议。如果是，则在计算机系统中激活该医疗设备的相应于该通信协议的驱动软件模块。驱动软件应当理解为对该通信协议的软件技术的转换。驱动软件与该设备通信，建立或拆除数据连接，查询当前的测量数据，等等。
相反，如果没有接收到匹配的应答，则或者是没有医疗设备与该接口PC连接，或者相应的医疗设备不是“谈到”该协议，而是其它通信参数或该通信参数与该医疗设备的通信参数不一致。在这种情况下，根据本发明更改分配给该通信协议的通信参数并重新尝试识别。
此后，如果没有重新接收到应答或者接收到错误应答，则激活下个软件模块，该软件模块尝试在引入其它通信协议的条件下通过上述方式与该通信设备建立数据连接。
用所有可能的软件模块或通信协议重复该过程，直到可以与该医疗设备建立数据连接为止。
优选的，上述方法还可以在没有医疗设备与接PC连接时运行。如果在本发明的该变形中存在与接PC连接的医疗设备，则自动建立数据连接，而无需通过使用者动作来启动该方法。
附图说明
下面借助附图详细描述本发明。
图1示出执行本发明方法的计算机系统；
图2示出本发明方法的示例的流程图；
图3示出在图2中示出的方法的子过程的流程图；以及
图4示出在图2中示出的方法的另一个子过程的流程图。
具体实施方式
图1示出用于执行根据本发明的方法的计算机系统1。计算机系统1与各个医疗设备M1至M6通过电导线连接，和/或无线地连接，例如通过红外线或射频辐射无线地连接。
对于每个医疗设备M1至M6存在至少一个通信协议P1至P6，分别向该至少一个通信协议分配多个通信参数K1a、K1b、K1c...至K6a、K6b、K6c...。
各个通信协议P1至P6的定义，包括分别所属的通信参数K1a、K1b、K1c...至K6a、K6b、K6c...在内，一般从各医疗设备制造商的说明书中得出，并存储在计算机系统1中。
作为示例，下面给出与医疗设备M1和M2进行通信所需要的通信协议P1和P2以及分别容许的通信参数值：
  医疗设备   M1   M2
  通信协议   P1   P2
  设备类型   呼吸设备   麻醉设备
  波特率   2400，4800，9600   1200，4800，19200
  数据位   7，8   7，8
  起始位   1   1
  停止位   1或2   1
  奇偶性   偶数或奇数   偶数
对于每个通信协议P1至P6都存在一个软件模块S1至S6，借助该软件模块可以自动识别出用于与各个医疗设备通信所分别需要的通信协议P1至P6。软件模块S1至S6在该方法开始之前被加载到计算机系统1中，并在该计算机系统1中如图1所示那样保持在列表中。接着各个软件模块S1至S6按这样的顺序被激活。
首先激活在该列表中处于第一位的软件模块S1。该软件模块尝试采用第一通信协议P1相应于本发明的方法与连接的医疗设备M1至M6中的第一医疗设备，例如M2，建立数据连接。
在此，如果在第一医疗设备M2和计算机系统1之间无法建立数据连接，则启动在该列表中位于第二位的下个软件模块S2。然后该软件模块尝试采用第二通信协议P2建立与第一医疗设备M2的数据连接。如果该尝试也失败了，则位于该列表中的其它软件模块S3至S6按这样的顺序被激活，直到与第一医疗设备M2建立起数据连接为止。
所描述的方法相应地对其它医疗设备M1、M3至M6重复。
在根据本发明的用于采用通信协议例如P1来建立数据连接的方法中，首先通过相应的软件模块S1设置各个通信参数K1a、K1b、K1c...的值，例如数据传输率、每个数据字的数据位数量、奇偶性以及起始位和停止位的数量。优选的，在此将通信参数设置为例如根据制造商说明书或根据本发明在该通信协议中最常使用的值。在上面示出的具有通信协议P1和P2的表格中，这些值都有下划线。这在第一通信协议P1的所示例子中是下面的值：数据传输率2400Bit/s，8个数据位，起始位和停止位的数量分别是1，奇偶性是偶数。
存在两种不同类型的通信协议。在第一种类型中，在医疗设备将数据作为应答返回之前，必须向该医疗设备发送查询。在第二种类型中，医疗设备自主地发送数据。
现在如果根据通信协议的不同类型必要时在发送了查询之后才从第一医疗设备M2接收数据，则该数据将与模板数据比较，该模板数据表现第一通信协议P1的特征，并且将该第一通信协议明确地与其它通信协议P2至P6的模板数据区分开来。
如果第一医疗设备M2的数据与模板数据一致，则采用第一通信协议P1在第一医疗设备M2和计算机系统1之间建立数据连接。如果不一致，则首先更改第一通信协议P1的通信参数值，并基于这些经过更改的通信参数来执行所述步骤。在所述例子中，通信参数被设置为在第一通信协议P1中第二最常使用的值，例如数据传输率4800Bit/s，每个数据字有7个数据位，起始位1的数量为1，停止位的数量为2，奇偶性为奇数。
此外，在检查从第一医疗设备M2接收的数据时，将可能的通信错误，例如所谓的帧错误(Framing Error)或奇偶性错误(Parity Error)用于分析，并在必要时更改通信参数。
帧错误总是在两个通信伙伴中的通信参数不一致的时候出现，例如在下面的医疗设备设置的情况下：
7个数据位，1个起始位，1个停止位，奇偶位为偶数以及在下面的接口PC上的通信模块设置的情况下：
8个数据位，1个起始位，1个停止位，奇偶位为偶数。
这意味着，在发送一个7位数据字时医疗设备总共要使用10位，而接口PC期待11位。因此该通信的“帧”不正确。
奇偶性错误在数据的传输受到干扰时出现。为了识别这一点，发送者从待传输的位中计算出奇偶性，并将该奇偶性传输给接收者。接收者首先接收所有的位，从这些位中计算出奇偶性，并将该奇偶性与发送者传送的奇偶性相比较。如果奇偶位的值不同，则存在传输错误。在所使用的通信协议中大多定义了如何处理这种情况。
优选的，还要检查通信协议是否能被毫无疑问地以及明确地识别。如果第一应答虽然与期望的应答一致，但是也可能是另一个通信协议也产生匹配的应答的情况。在这种情况下，进行进一步的查询是必要的，直到所使用的通信协议被毫无疑问地识别出为止。
下面两个相似的通信协议的例子表明了这种情况：在两个通信协议的情况下通过相应的命令建立通信(Initialize CommunicationCommand，启动通信命令)。在第一协议中，命令代码0x2D意思是查询当前的报警上限。但在第二协议中，相同的命令意思是查询当前的监视器数据。命令代码0x52在第一协议中意思是查询设备标识。但是，为了在第二协议中查询设备标识，要使用命令代码0x2C。
由此说明，单单比较ICC命令的应答还不足以明确地识别该协议，还需要进一步的查询和比较(例如对设备标识的查询)。
图2示出本发明用于自动识别设备的方法的示例的流程图。
在开始10该方法之后，首先加载11所有为识别不同的通信协议而存在的软件模块(检测对象)，并排列到列表中。
然后在该方法的另一个子过程20中，启动用于识别通信协议的第一软件模块或下一个软件模块。
然后在接下来的子过程30中，执行用于自动识别通信协议的不同步骤。如果该通信协议与医疗设备需要的协议不一致，则停止12第一软件模块，并将子过程20和30一直针对其它排列在该列表中的、用于识别其它通信协议的软件模块重复，直到与相应的医疗设备匹配的通信协议被明确地识别出来了为止13。在这种情况下，采用所确定的通信协议在该医疗设备和计算机系统之间建立数据连接，并结束14用于自动识别设备的方法。
图3示出用于开始用于识别通信协议的第一软件模块或其它软件模块的子过程20的流程图。
在开始21该子过程20之后，引入22在该列表中分别排列为下一个的软件模块。接着加载或设置23分配给该通信协议的通信参数及其优选最有可能使用的值。然后结束24子过程20。
图4详细示出紧接在子过程20之后的子过程30。
在开始31之后首先检查是否存在32通信参数或其它通信参数。如果不存在，则结束37子过程30。在存在(其它)通信参数的情况下，设置或更改33这些通信参数。接着向医疗设备发送查询，并检查从医疗设备获得的应答。根据不同的通信协议类型，必要时可以去掉对查询的发送。如果随后的检查35表明，通信参数与相应的医疗设备的通信参数不一致，则针对其它通信参数重复上述步骤32至34，直到存在这样的通信参数为止。
在所设置的通信参数与医疗设备的通信参数一致的情况下，在进一步的方法步骤36中检查相应的通信协议是否已被明确地和毫无疑问地识别了。如果还没有，则重复步骤34和35，其中检查该医疗设备的其它应答。如果给出了对相应通信协议的毫无疑问的识别，则可以结束37子过程30。
为此示出4个附图。

Claims (10)

1.一种用于在医疗设备(M1-M6)和计算机系统(1)之间建立数据连接的方法，在该计算机系统中为每个医疗设备(M1-M6)存储至少一个通信协议(P1-P6)以及分配给该通信协议(P1-P6)的通信参数(K1a，K1b，K1c...-K6a，K6b，K6c...)，该方法具有以下步骤：
a.设置通信协议(P1-P6)的通信参数(K1a，K1b，K1c...-K6a，K6b，K6c...)；
b.接收医疗设备(M1-M6)的数据；
c.检查从该医疗设备(M1-M6)接收的数据是否与表示该通信协议(P1-P6)的特征的模板数据一致；
d.如果从医疗设备(M1-M6)接收的数据与模板数据不一致，则用该通信协议(P1-P6)的其它通信参数(K1a，K1b，K1c...-K6a，K6b，K6c...)重复步骤a到c；
e.如果从医疗设备(M1-M6)接收的数据与模板数据一致，则采用该通信协议(P1-P6)在医疗设备(M1-M6)和计算机系统(1)之间建立数据连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，如果在医疗设备(M1-M6)和计算机系统(1)之间无法建立数据连接，则用至少一个其它的通信协议(P1-P6)重复步骤a至e。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，针对至少一个其它医疗设备(M1-M6)重复步骤a至e。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，所述分配给通信协议(P1-P6)的通信参数(K1a，K1b，K1c...-K6a，K6b，K6c...)在该通信协议(P1-P6)中可能以不同的概率出现，并且在步骤a中设置具有最高概率的通信参数(K1a，K1b，K1c...-K6a，K6b，K6c...)。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，表示各通信协议(P1-P6)的特征的模板数据明确地与其它通信协议的(P1-P6)的模板数据不同。
6.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，表示通信协议(P1-P6)的特征的模板数据通过分析医疗设备(M1-M6)的应答数据来获得。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，在步骤b之前向所述医疗设备(M1-M6)发送查询，在步骤b中接收该医疗设备(M1-M6)的响应该应答而由该医疗设备(M1-M6)发送的数据。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，在建立数据连接之前，在步骤e中检查是否已给出对第一通信协议(P1-P6)的明确识别。
9.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，为了建立数据连接，在步骤e中在计算机系统(1)中激活所述医疗设备(M1-M6)的分配给所使用的通信协议(P1-P6)的驱动软件模块。
10.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，该方法即使在没有医疗设备(M1-M6)与计算机系统(1)连接时也执行。
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