CN101562652A

CN101562652A - 一种利用手机实现心电图动态数据传输和话音交互的方法

Info

Publication number: CN101562652A
Application number: CNA2009100279485A
Authority: CN
Inventors: 王海; 田畅; 张娟; 牛大伟; 华东; 李刚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-13
Filing date: 2009-05-13
Publication date: 2009-10-21

Abstract

本发明涉及一种利用手机实现心电图动态数据传输和话音交互的方法。该方法使用的设备包括：动态心电图机、HOLTER采集转发设备、手机、公共数据网络、实时监控服务器以及话音坐席。该方法利用采集转发设备将从动态心电图机采集的数据利用蓝牙接口转发至手机中并通过手机中集成的如GPRS，CDMA，3G，PHS等无线模块接入公共数据网络和远程服务器，从而实现医护人员对患者病情的及时掌握和分析。另外，利用手机的话音信道，可以实现医生在必要的时候及时与病人就病情实时沟通和提醒或者通知其及时返院治疗。

Description

一种利用手机实现心电图动态数据传输和话音交互的方法

技术领域

本发明涉及一个利用手机实现动态心电图实时数据传输和话音交互的方法。本发明适用于需要动态心电图监控的人群，利用该方法开发的产品成本低廉，使用方便，可用作医院、保健中心对心血管病人的动态诊断和及时救护。本发明应用于医疗电子领域。

背景技术

心电图机应用于临床已有近100年的历史，早在1903年，Einthoven采用弦线式电流计记录出人体的心脏电流图，形成了心电图的雏形，从而开创了心电图学的历史。随后心电图机的描记技术经过不断发展与改进，为在临床上推广应用心电图作为心脏病诊断的一种重要手段提供了方便。在我国已普及到最基层的医疗单位。普通心电图操作简单，费用低廉，是检查心脏病的可靠方法。但是，普通心电图机记录时间受限，仅十秒至数十秒钟，只是心电图的一个片段，不能反映心电活动的全貌，尤其是部分有一过性心律失常或心肌缺血不易发现的患者，由于无明显症状和体征，临床诊断时往往容易遗漏。为了能够获取患者长时间的连续的心电图资料，并且完成对其各种细微参数的分析，美国物理学博士，实验物理学家Nor-man J·Holter在1957年发明了动态心电图(Aiululatory ECG)，后人为纪念发明者，将该类动态心电图机简称为HOLTER(后文出现的HOLTER和动态心电图机均指代同一种设备)。HOLTER监护系统是一种随身携带的记录仪，主要由记录器和计算机系统构成，能够连续监测人体24～72小时的心电变化，经信息处理分析及打印记录的心电图。进入21世纪后，随着存储元件的进一步发展以及快闪存储器的问世，动态心电图发展为以内置闪存为记录器的主要结构。记录器实际上就是一台便携式心电图机，除了具有体积小、重量轻、耗电少、方便病人长时间佩戴的优点外，还能连续记录和存储24～48小时甚至72小时的心电图。

当医生怀疑患者有心律失常或冠心病时会将一部动态心电图机安装在患者身上，动态心电图机保证在不影响日常生活的情况下连续记录并存储24-48小时的心电图资料，医生会在需要时利用计算机或专用分析仪将动态心电图机上存储的数据采集下来并分析。动态心电图机以其易于携带，不受体位变化及活动的限制并且可以连续捕捉心脏活动状态等特点被广泛应用于心律失常，心肌缺血以及心脏病愈后评价等领域。

随着无线通信及网络技术的发展，人们开始期望利用无线装置将动态心电图机采集到的数据利用无线通信实时传送至服务器或者分析仪以便于心脏病医生及时监控和分析患者病情。[1]和[2]分别发明了由动态心电图机、实时采集转发设备、公共数据网络以及监控分析仪所组成的动态心电图远程监控分析系统。已有的系统一般利用专用的实时数据采集和无线转发设备直接将患者的心电图资料通过通用无线模块(GPRS、CDMA或者PHS)接入公共数据网络，并通过该网络传送至位于医院的远程监控分析仪，从而实现医生对患者病情的及时跟踪。上述配置方式所存在的不足在于：

1、集成公网无线接入模块(如GPRS，CDMA等)成本较高；

2、随身携带无线发射装置，辐射大，对患者健康有负面影响；

3、仅存在由患者到监控中心的单向数据通道，没有提供由监控中心到患者的反馈通信功能(例如：心电图分析系统发现患者心电异常后无法提醒患者及时就医)。

发明内容

技术问题：本发明提出一种利用手机实现心电图动态数据传输和话音交互的方法。该方法所基于的设备基础由动态心电图机、HOLTER采集转发器、手机、公共数据网络、实时监控服务器以及话音坐席组成。采集设备将从动态心电图机采集的数据利用有线或者蓝牙接口转发至手机中并通过手机中集成的GPRS，CDMA等无线模块接入公共数据网络和远程服务器，从而实现医护人员对患者病情的及时掌握和分析。另外，利用手机的话音信道，可以实现医生在必要的时候及时与病人就病情实时沟通和提醒或者通知其及时返院治疗。

技术方案：本发明利用手机实现心电图动态数据传输和话音交互的方法包括以下步骤：

步骤1.对于每一个申请动态心电图的患者，监控医护人员通过服务器预先记录个人相关信息和手机联系方式，配发动态心电图机、采集转发设备以及具有蓝牙转发功能的手机；

步骤2、配置采集转发设备和手机，使其建立蓝牙连接，配置采集转发设备的工作模式为动态上报和按需交互中的一种；

步骤3、患者将HOLTER采集转发设备通过标准HOTER接口连接入动态心电图机；

步骤4、若工作于按需交互模式，则该方法工作步骤如下：

一、按需交互模式下采集端的工作步骤如下：

411)、HOLTER机上电之后，采集患者心电信号，并通过HOLTER接口实时地将采集到的心电图信号依据的协议格式传送至HOLTER采集转发设备；

412)、HOLTER采集转发设备上电之后，分别检测HOLTER接口和蓝牙接口，以确定是否接收到心电图信号和服务器端的调阅命令，如果检测到心电图信号则从步骤413)继续，如果检测到调阅信号则从步骤416)继续，否则停留在步骤412)循环检测；

413)、HOLTER采集转发设备对采集到的心电图信息进行分析操作，并判断患者的心电图数据是否异常，若无异常则跳转到步骤412)，否则继续；

414)、HOLTER采集转发设备将采集到的异常心电图信号通过集成的蓝牙接口发送到患者随身携带的具有蓝牙转发功能的手机内；

415)、手机接收到HOLTER采集转发设备的发送的心电图信号通过无线数据/话音网络传送至监控中心的服务器和监控分析系统并返回步骤412)；

416)、采集转发设备根据调阅请求要求调阅的心电数据的时间段通过HOLTER接口向HOLTER进行查询，并将查询获取的数据转发至患者随身携带的具有蓝牙转发功能的手机内并跳转到步骤415)；

二、按需交互模式下监控中心端的动作步骤：

421)、监控分析系统检测是否收到患者传送的心电图信号，若收到继续否则在步骤421)循环检测；

422)、监控系统分析判断，若收到的信号表示患者心电的异常波动则以弹出窗口及相应声、光、电信号告诉监控医护人员；

423)、监控医护人员依据患者心电异常的程度可选择采用话音的形式通知患者就医或询问或者是否在饮酒等操作。

424)、若工作于实时上报模式下，则工作步骤与按需交互模式类似，只是采集转发设备不再进行心电数据的分析，而是直接将其透明传输至监控服务器端。

动态心电图采集转发装置与手机连接的其它接口种类包括：串口、USB口、红外、网口以及各型手机专用数据接口。

有益效果：本发明的有益效果在于：

本发明提出一种利用手机实现心电图动态数据传输和话音交互的方法。该方法使用采集设备将从动态心电图机采集的数据利用有线或者蓝牙接口转发至手机中并通过手机中集成的GPRS，CDMA等无线模块接入公共数据网络和远程服务器，从而实现医护人员对患者病情的及时掌握和分析。另外，利用手机的话音信道，可以实现医生在必要的时候及时与病人就病情实时沟通和提醒或者通知其及时返院治疗。该系统的优势在于：

1、手机位置灵活，可采用无线蓝牙技术与HOLTER采集设备互联，只要位于蓝牙通信范围之内即可；

2、患者随身携带的采集设备利用有线或者蓝牙模块与手机连接，成本低辐射小；

3、可以利用手机的话音通道作为反向信道，当监控系统发现心电图数据异常后，可以拨通该手机并利用话音提醒患者。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1：设备连接结构图。

图2：信息流向图。

图3：按需交互模式下监控中心一端的动作。

图4：按需交互模式下采集套件一端的动作。

具体实施方式

本发明的具体实施方式为：

与成熟的家用电子设备(手机)相结合，同时利用手机的数据传输和通话功能，借助手机全面的覆盖网络，携带相关设备的病人可随时随地及时发送动态心电图数据到医院监控中心，医生利用实时监控系统和服务器及时掌握并了解病人心血管情况，并适时采取必要措施，并在必要时候联系病人，给予病人第一时间医疗急救指导，或召唤病人至医院、保健中心接受进一步详细治疗。

本发明由以下几个部分组成：

●HOLTER采集(动态心电图采集)转发器。完成心电图信号的采集、存储、分析、初步诊断以及利用蓝牙信道或者有线信道将其转发至手机的功能；

●手机。完成与HOLTER采集转发器的连接(通过蓝牙或者有线接口)、公用分组网的接入、心电图数据转发等功能。手机同时作为反向话音信道可以实现与医疗监控中心与患者的通话；

●远程服务器。从公共分组网接收来自患者的实时心电图信息，完成监控、管理以及显示患者特殊病变信号的功能并可以实时调阅所监控患者的相关信息及特定时段心电图数据。

●监控坐席话机。坐席话机作为服务器的配套系统，用于监控医护人员回叫用户手机进行提醒或者远程治疗。

上述各模块中，HOTER采集转发器通过标准HOTER对外接口(RS232接口、USB或者以太网接口)与动态心电图机相连，其使用的软件接口为HL7接口；手机通过有线(如：USB手机数据线)或者无线蓝牙接口与HOLTER采集转发器相连接；远程服务器通过公用分组网络与手机的无线数据接口模块(GPRS、CDMA等)相连接；坐席话机通过移动话音网络(GSM、CDMA等)与手机相连接。

整套系统有两种使用模式，即按需交互模式和实时上报模式：

一、按需交互模式下，方法的工作步骤：

(一)、按需交互模式下采集端的工作步骤如下：

(1)、HOLTER机上电之后，采集患者心电信号，并通过HOLTER接口实时地将采集到的心电图信号依据特定协议格式传送至HOLTER采集转发设备；

(2)、HOLTER采集转发设备上电之后，分别检测HOLTER接口和蓝牙接口，以确定是否接收到心电图信号和服务器端的调阅命令，如果检测到心电图信号则从步骤3继续，如果检测到调阅信号则从步骤6继续，否则停留在步骤2循环检测；

(3)、HOLTER采集转发设备对采集到的心电图信息进行分析操作，并判断患者的心电图数据是否异常，若无异常则跳转到步骤2，否则继续；

(4)、HOLTER采集转发设备将采集到的异常心电图信号通过集成的蓝牙接口发送到患者随身携带的具有蓝牙转发功能的手机内；

(5)、手机接收到HOLTER采集转发设备的发送的心电图信号通过无线数据/话音网络传送至监控中心的服务器和监控分析系统并返回步骤2；

(6)、采集转发设备根据调阅请求要求调阅的心电数据的时间段通过HOLTER接口向HOLTER进行查询，并将查询获取的数据转发至患者随身携带的具有蓝牙转发功能的手机内并跳转到步骤5。

(二)、按需交互模式下监控中心端的步骤：

(1)、监控分析系统检测是否收到患者传送的心电图信号，若收到继续否则在步骤1循环检测；

(2)、监控系统分析判断，若收到的信号表示患者心电的异常波动则以弹出窗口及相应声、光、电信号告诉监控医护人员；

(3)、监控医护人员依据患者心电异常的程度可选择采用话音的形式通知患者就医或询问或者是否在饮酒等操作。

二、实时上报模式下，方法的工作步骤：

实时上报模式下，采集分析设备和监控服务器的工作步骤与按需交互模式类似，只是采集分析设备不再分析接收到的心电图数据而是简单地将所有数据都发送至监控分析服务器，由监控分析服务器进行分析和显示。

1、对于每一个申请动态心电图的患者，监控医护人员通过服务器预先记录个人相关信息和手机联系方式。配发动态心电图机，采集转发设备以及具有蓝牙转发功能的手机；

2、配置采集转发设备和手机，使其建立蓝牙连接，配置采集转发设备的工作模式为动态上报和按需交互中的一种；

3、患者将HOLTER采集转发设备通过标准HOTER接口(RS232接口、USB或者以太网接口)连接入动态心电图机；

4、若工作于按需交互模式，则该方法工作步骤如下：

(一)、按需交互模式下采集端的工作步骤如下：

(二)、按需交互模式下监控中心端的步骤：

(1)、监控分析系统检测是否收到患者传送的心电图信号，若收到则继续，否则在步骤1循环检测；

(2)、监控系统分析判断，若收到的信号表示患者心电的异常波动则以弹出窗口及相应声、光、电信号告诉监控医护人员，否则转到步骤1继续；

(5)若工作于按需交互模式，则HOLTER采集转发器在检测到患者心电异常时将存储的心电资料转发到手机并等待服务器的响应。服务器监控人员根据患者心电异常信息进行诸如查询和话音交互等操作。

5、若工作于实时上报模式下，则工作步骤与按需交互模式类似，只是采集转发设备不再进行心电数据的分析，而是直接将其透明传输至监控服务器端。

Claims

1、一种利用手机实现心电图动态数据传输和话音交互的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤4、若工作于按需交互模式，则该方法工作步骤如下：

一、按需交互模式下采集端的工作步骤如下：

二、按需交互模式下监控中心端的动作步骤：

2、一种利用手机实现心电图动态数据传输和话音交互的方法，其特征在于：动态心电图采集转发装置与手机连接的其它接口种类包括：串口、USB口、红外、网口以及各型手机专用数据接口。