CN103155675A

CN103155675A - 医疗设备中的多个无线电装置的共存

Info

Publication number: CN103155675A
Application number: CN2011800439367A
Authority: CN
Inventors: T.D.格利; M.尼尔兹维克; B.E.雷米
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2031-10-13
Also published as: JP5836383B2; CA2809097C; US20120095311A1; WO2012049240A1; KR20130042596A; JP2014500732A; EP2580937B1; KR101430886B1; EP2580937A1; US8588687B2; CN103155675B; CA2809097A1

Abstract

本发明涉及一种手持医疗设备（104），其对具有用于与多个医疗设备进行通信的分离天线（514、516、517）的多个通信模块（502、504）之间的优先级进行仲裁，所述手持医疗设备包括：第一通信模块（502），其使用第一无线通信协议选择性地在第一频带中、经由第一天线（514）与所述手持医疗设备（104）外部的第一设备（204）进行通信，其中所述第一设备（204）适于通过经由所述第一通信模块（502）与所述手持医疗设备进行通信来向患者给予物质；第二通信模块（504），其使用第二无线通信协议选择性地在所述第一频带中与所述手持医疗设备（104）外部的第二设备（200）进行通信，其中所述第二设备（200）适于通过经由所述第二通信模块（504）与所述手持医疗设备进行通信来监测所述患者的健康参数；以及仲裁模块（508），其适于选择性地准予所述第一通信模块（502）进行通信的许可并且拒绝所述第二通信模块（504）进行通信的许可，以及其适于可替换地选择性地拒绝所述第一通信模块（502）进行通信的许可并且准予所述第二通信模块（504）进行通信的许可。

Description

医疗设备中的多个无线电装置的共存

技术领域

本公开总体涉及医疗设备，并且更具体地，涉及手持医疗设备中的多个无线电装置的共存。

背景技术

在对患者的医疗症状进行诊断和治疗时，通常将医疗设备用作诊断设备和/或治疗设备。例如，将血糖计用作诊断设备，以测量患有糖尿病的患者的血糖水平。将胰岛素输液泵用作治疗设备，以将胰岛素给予患有糖尿病的患者。

糖尿病症（通常被称作糖尿病）是一种慢性症状，在其中，人具有由身体的产生和/或使用胰岛素的能力的缺陷引起的升高的血糖水平。存在三种主要类型的糖尿病。类型1糖尿病可以是自身免疫性的、遗传性的和/或环境方面的，并通常侵袭儿童和年轻成人。类型2糖尿病占糖尿病情况的90-95%，并与肥胖和身体不活动相联系。妊娠糖尿病是在怀孕期间诊断出的葡萄糖耐受不良的形式，并通常在分娩之后自然痊愈。

在2009年，根据世界卫生组织，全世界至少2亿2千万人患有糖尿病。在2005年，估计有110万人死于糖尿病。糖尿病的发病率快速上升，并且据估计，在2005年到2030年之间，死于糖尿病的人数将翻倍。在美国，接近2千4百万美国人患有糖尿病，并且年龄在60岁以及更老的老年人中估计有25%受到侵袭。疾病控制和预防中心预报：2000年后出生的3个美国人中有1个将在其寿命期间患上糖尿病。国家糖尿病信息交换中心估计：糖尿病仅仅在美国每年就耗费1320亿美元。在不治疗的情况下，糖尿病可能导致严重的并发症，例如，心脏病、中风、失明、肾衰竭、截肢以及与肺炎和流感相关的死亡。

主要通过控制血流中的葡萄糖水平来管理糖尿病。该水平较复杂，这是由于进入血流的血糖的水平是动态且复杂的，并且该水平受包括所消耗的食物的量和类型以及血液中的胰岛素（其调和葡萄糖在细胞膜上的传输）的量的多种因素影响。对葡萄糖在血流外的传输进行控制的血流中的胰岛素的变化也使糖尿病管理变得复杂。血糖水平还对饮食和锻炼敏感，而且还可以受睡眠、压力、吸烟、旅行、疾病、月经以及对个体患者来说唯一的其他心理和生活方式因素影响。血糖和胰岛素的动态性质以及影响血糖的所有其他因素通常需要患有糖尿病的人预报血糖水平。因此，可以确定胰岛素、口服药物或者这两者的形式的治疗的时间，以将血糖水平维持在适当范围内。

由于需要一直获得可靠诊断信息、遵照处方治疗并每天管理生活方式，因此对患者来说糖尿病的管理是耗时的。典型地，利用穿刺设备从毛细管血样获得诊断信息（例如，血糖），并且然后，利用手持血糖计来测量诊断信息。可以从在身体上佩戴的连续葡萄糖传感器获得间质性葡萄糖水平。处方治疗可以包括胰岛素、口服药物或者这两者。可以利用注射器、非固定的输液泵或者这两者的组合来输送胰岛素。在胰岛素治疗的情况下，确定要注射的胰岛素的量可能需要预报脂肪、碳水化合物和蛋白质的膳食成分以及锻炼或其他生理状态的效果。对生活方式因素（例如，体重、饮食和锻炼）的管理可以显著影响治疗的类型和有效性。

对糖尿病的管理涉及以以下多种方式获取的大量诊断数据和处方数据：来自医疗设备；来自个人保健设备；来自患者记录日志；来自实验室试验；以及来自保健专业人士推荐。医疗设备包括自监测血糖（bG）计（BGM）、连续葡萄糖监测器（CGM）、非固定的胰岛素输液泵、糖尿病分析软件以及糖尿病设备配置软件，其中的每一个都生成和/或管理大量诊断和处方数据。个人保健设备包括称重计、血压表套袖、锻炼机器、温度计和重量管理软件。患者记录日志包括与膳食、锻炼和生活方式相关的信息。实验室试验结果包括HbA1C、胆固醇、甘油三酯和葡萄糖耐量。保健专业人士推荐包括处方、饮食、试验计划以及与患者的治疗相关的其他信息。

需要一种用于以高效方式聚集、操控、管理、呈现和传送来自医疗设备、个人保健设备、患者记录信息、生物标记信息和记录信息的诊断数据和处方数据的手持设备。该手持设备可以改进患有糖尿病的人的护理和健康，使得这个患有糖尿病的人可以过上充实的生活并降低来自糖尿病的并发症的风险。

此外，为了有效地管理患者的护理和健康，存在对与其他医疗设备和系统进行通信的手持设备的需要。然而，该其他医疗设备和系统可以使用不同的通信协议和接口（例如，蓝牙协议、通用串行总线（USB）接口等等）。因此，存在对包括多个通信协议和接口的手持设备的需要，所述多个通信协议和接口使得该手持设备能够以安全且可靠的方式与其他医疗设备和系统进行通信。此外，为了管理该手持设备中的多个通信接口的共存，存在对降低由该多个通信接口执行的通信之间的冲突和干扰的概率的技术的需要。而且，为了使该手持设备的尺寸最小化，两个或更多个通信接口可以被集成到单个集成电路（IC）中并且可以共享天线，以使得附加的通信接口和对应的天线可以被添加到手持设备。共享天线还需要实施优先级化和仲裁方案以便对医疗设备进行有效通信。

本文提供的背景技术描述是为了总体呈现本公开的上下文的目的。目前署名的发明人在该背景技术部分中所描述的程度上的工作以及在提交时可能未以其它方式取得现有技术资格的描述的方面既未明确地也未隐含地被承认为针对本公开的现有技术。

发明内容

本发明涉及一种手持医疗设备，其对具有用于与多个医疗设备进行通信的分离天线的多个通信模块之间的优先级进行仲裁，所述手持医疗设备包括：

第一通信模块，其使用第一无线通信协议选择性地在第一频带中、经由第一天线与所述手持糖尿病管理设备外部的第一设备进行通信，其中所述第一设备适于通过经由所述第一通信模块与所述手持医疗设备进行通信来向患者给予物质；

第二通信模块，其使用第二无线通信协议选择性地在所述第一频带中与所述手持医疗设备外部的第二设备进行通信，其中所述第二设备适于通过经由所述第二通信模块与所述手持医疗设备进行通信来监测所述患者的健康参数；以及

仲裁模块，其适于准予所述第一通信模块进行通信的许可并且拒绝所述第二通信模块进行通信的许可。

此外，公开了一种具有用于经由共享天线或多个天线与多个医疗设备进行通信的多个通信模块的手持糖尿病管理设备，其中，所述手持糖尿病管理设备包括第一通信模块、第二通信模块和仲裁模块。该第一通信模块使用第一无线通信协议选择性地在第一频带中、经由第一天线与所述手持糖尿病管理设备外部的胰岛素输液泵进行通信。该第二通信模块使用第二无线通信协议选择性地在所述第一频带中、经由第二天线或所述第一天线与所述手持糖尿病管理设备外部的连续葡萄糖监测器进行通信。当所述第一和第二通信模块同时请求对通信的许可时，该仲裁模块准予所述第一通信模块进行通信的许可并且拒绝所述第二通信模块进行通信的许可。

根据本发明的一个实施例，所述第一设备适于通过经由所述第一通信模块与所述手持医疗设备进行通信来向患者给予物质。

根据本发明的一个实施例，所述第二设备适于通过经由所述第二通信模块与所述手持医疗设备进行通信来监测所述患者的健康参数。

根据本发明的一个实施例，所述手持医疗设备还包括通信控制模块，其向所述第一通信模块分配第一频带中的第一信道集以及向所述第二通信模块分配所述第一频带中的第二信道集。

根据本发明的一个实施例，所述第一和第二通信模块中的每一个都包括：

接收器模块，其具有前端电路；

发射器模块，其与所述接收器模块并置；以及

饱和（saturation）控制模块，其通过所述发射器模块防止所述前端电路的饱和。

根据本发明的一个实施例，所述手持医疗设备还包括通信控制模块，其用于：

检测所述第二通信模块的通信何时即将来临（pending）；

禁用所述第一通信模块的功率放大器；

确认所述第一通信模块已经停止通信；

允许所述第二通信模块完成通信；以及

启用所述第一通信模块的功率放大器。

如本文所使用，术语模块可以指代以下各项、是以下各项的一部分或者包括以下各项：特定用途集成电路（ASIC）；电子电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器（共享、专用或者组）；提供所描述的功能的其他适当组件；或者以上一些或全部的组合，例如在片上系统中。术语模块可以包括存储由处理器执行的代码的存储器（共享、专用或者组）。

如以上所使用，术语代码可以包括软件、固件和/或微代码，并可以指代程序、例程、功能、类和/或对象。如以上所使用，术语共享意味着：可以使用单个（共享）处理器来执行来自多个模块的一些或所有代码。此外，来自多个模块的一些或所有代码可以由单个（共享）存储器存储。如以上所使用，术语组意味着：可以使用处理器组来执行来自单个模块的一些或所有代码。此外，可以使用存储器组来存储来自单个模块的一些或所有代码。

本文描述的设备和方法可以由一个或多个处理器所执行的一个或多个计算机程序实现。计算机程序包括非瞬时性有形计算机可读介质上存储的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括所存储的数据。非瞬时性有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器、磁存储器和光学存储器。

本公开的适用性的其他领域将从以下提供的详细描述中变得显而易见。应当理解，该详细描述和具体示例仅意在示意的目的。

附图说明

本公开将从该详细描述和附图中变得更充分理解，在附图中：

图1示出了患者和治疗的临床医生；

图2示出了带有连续葡萄糖监测器（CGM）、非固定的耐用胰岛素输液泵、非固定的非耐用胰岛素输液泵和糖尿病管理器的患者；

图3示出了被患者和临床医生用于管理糖尿病的糖尿病管理系统；

图4是糖尿病管理器的功能框图；

图5A是图4的糖尿病管理器所使用的通信模块的功能框图，其中所述通信模块使用共享天线；

图5B是图4的糖尿病管理器所使用的通信模块的功能框图，其中所述通信模块不使用共享天线；

图6是图4的糖尿病管理器的详细功能框图；

图7是通信模块的功能框图；

图8是用于对使用共享天线的多个通信模块之间的优先级进行仲裁的方法的流程图；以及

图9是用于管理使用共享天线的多个通信模块的共存的方法的流程图。

具体实施方式

以下描述实质上仅是示意性的，而决不意在限制本公开、其应用或使用。出于清楚的目的，将在附图中使用相同参考标记来标识类似的元素。如本文所使用，短语A、B和C中的至少一个应当理解为使用非排它性的逻辑或来表示逻辑（A或B或C）。应当理解，在不更改本公开的原理的前提下，可以按不同顺序执行方法内的步骤。

现在参照图1，在临床环境中示出了患有糖尿病的人100以及保健专业人士102。患有糖尿病的人包括患有代谢综合征、前驱糖尿病、类型1糖尿病、类型2糖尿病和妊娠糖尿病的人，并通称为患者。糖尿病的保健提供者是多样的，并包括护士、从业护士、内科医生和内分泌医生，并通称为临床医生。

在保健咨询期间，典型地，患者100与临床医生102共享多种患者数据，包括血糖测量、连续葡萄糖监测数据、所输注的胰岛素的量、所消耗的食物和饮料的量、锻炼安排和其他生活方式信息。临床医生102可以获得附加患者数据，其包括对患者100的HbA1C、胆固醇水平、甘油三酯、血压和体重的测量。可以在手持糖尿病管理设备104、在个人计算机（PC）106上执行的糖尿病分析软件和/或基于web的糖尿病分析站点（未示出）上手动或电子记录患者数据。临床医生102可以使用糖尿病分析软件和/或基于web的糖尿病分析站点来手动或电子分析患者数据。在分析患者数据并检查患者100对先前开处方的治疗的遵守性之后，临床医生102可以决定是否修改对患者100的治疗。

现在参照图2，患者100可以使用连续葡萄糖监测器（CGM）200、非固定的非耐用胰岛素输液泵202或非固定的耐用胰岛素输液泵204（以下称为胰岛素泵202或204）以及手持糖尿病管理设备104（以下称为糖尿病管理器104）。CGM 200使用皮下传感器来感测和监测患者100的间质流体中的葡萄糖的量，并将对应数据传送至糖尿病管理器104。

糖尿病管理器104执行各种任务，包括测量和记录血糖水平、确定要经由胰岛素泵202或204对患者100给予的胰岛素的量、经由用户接口来接收患者数据、对患者数据进行存档等。糖尿病管理器104周期性地从CGM 200接收数据，根据该数据，计算患者100的葡萄糖水平。糖尿病管理器104将指令传输至胰岛素泵202或204，胰岛素泵202或204将胰岛素输送至患者100。可以以所调度的方式以基础剂量的形式输送胰岛素，这维持了对患者100的预定胰岛素剂量。此外，可以以单次剂量的形式输送胰岛素，这将向患者100输送的胰岛素的量提高预定量。

现在参照图3，患者100和临床医生102所使用的糖尿病管理系统300包括以下设备中的一个或多个：糖尿病管理器104、连续葡萄糖监测器（CGM）200、胰岛素泵202或204、移动设备302、具有糖尿病分析软件的PC 106以及其他保健设备304。糖尿病管理器104被配置为系统中心，并与糖尿病管理系统300的设备进行通信。可替换地，移动设备302可以充当系统中心。可以使用无线接口（例如，蓝牙）和/或有线接口（例如，USB）来执行糖尿病管理系统300中的设备之间的通信。这些设备所使用的通信协议可以包括符合如使用由Continua? Health Alliance Design Guidelines提供的指南而扩展的IEEE 11073标准的协议。此外，患者100和临床医生102可以使用保健记录系统（例如，Microsoft? HealthVault?和Google? Health）来交换信息。

糖尿病管理器104可以从一个或多个源（例如，从CGM 200）接收葡萄糖读数。CGM 200连续监测患者100的葡萄糖水平。CGM 200周期性地将数据传送至糖尿病管理器104，根据该数据，糖尿病管理器104计算患者的葡萄糖水平。糖尿病管理器104和CGM 200使用专有无线协议进行无线通信。贯穿本公开，将由Nordic Semiconductor, Inc.开发的Gazell无线协议仅用作示例。可以取而代之使用任何其他适当无线协议。在nRF24LE1超低功率片上无线系统解决方案、产品规范v1.4中描述Gazell无线协议，该产品规范v1.4的全部内容通过引用并入本文。

此外，糖尿病管理器104包括血糖计（BGM）和与BGM进行通信的端口（未示出）。该端口可以接收血糖测量条306。患者100将血样放置到血糖测量条306上。BGM分析样本并测量样本中的血糖水平。从样本测量出的血糖水平和/或使用从CGM 200接收的数据而计算的血糖水平可以用于确定要对患者100给予的胰岛素的量。

糖尿病管理器104与胰岛素泵202或204进行通信。胰岛素泵202或204可以被配置为从糖尿病管理器104接收将预定量的胰岛素输送至患者100的指令。此外，胰岛素泵202或204可以接收其他信息，包括患者100的膳食和/或锻炼安排。胰岛素泵202或204可以基于附加信息来确定要给予的胰岛素的量。

胰岛素泵202或204还可以将数据传送至糖尿病管理器104。该数据可以包括向患者100输送的胰岛素的量、对应的输送时间、以及泵状态。糖尿病管理器104和胰岛素泵202或204可以使用无线通信协议（例如，蓝牙）进行通信。还可以使用其他无线或有线通信协议。

此外，糖尿病管理器104可以与其他保健设备304进行通信。例如，其他保健设备304可以包括血压计、称重计、步程计、指尖脉搏血氧仪、温度计等。其他保健设备304获得患者100的个人健康信息，并通过无线、USB或其他接口将患者100的个人健康信息传送至糖尿病管理器104。其他保健设备304可以使用符合使用来自Continual? Health Alliance的指南而扩展的ISO/IEEE 11073的通信协议。糖尿病管理器104可以使用包括蓝牙、USB等的接口来与其他保健设备304进行通信。此外，糖尿病管理系统300的设备可以经由糖尿病管理器104来彼此通信。

糖尿病管理器104可以使用蓝牙、USB或其他接口来与PC 106进行通信。在PC 106上运行的糖尿病管理软件包括分析器-配置器，该分析器-配置器存储糖尿病管理系统300的设备的配置信息。配置器具有用于存储糖尿病管理器104和其他设备的配置信息的数据库。配置器可以通过标准web或者非web应用中的计算机屏幕来与用户进行通信。配置器将用户批准的配置传输至糖尿病管理系统300的设备。分析器从糖尿病管理器104检索数据，将该数据存储在数据库中，并通过标准web页面或者基于非web的应用中的计算机屏幕来输出分析结果。

糖尿病管理器104可以使用蓝牙来与移动设备302进行通信。移动设备302可以包括蜂窝电话、寻呼机或个人数字助理（PDA）。糖尿病管理器104可以通过移动设备302将消息发送至外部网络。移动设备302可以在从糖尿病管理器104接收到请求时将消息传输至外部网络。

现在参照图4，糖尿病管理器104包括血糖测量（BGM）模块400、通信模块402、用户接口模块404、用户接口406、处理模块408、存储器410和功率模块412。用户接口模块404和处理模块408可以由应用处理模块409实现。BGM模块400包括血糖测量引擎，血糖测量引擎对由患者100在血糖测量条306上提供的样本进行分析，并测量样本中的血糖的量。通信模块402包括多个无线电装置，这些无线电装置与糖尿病管理系统300的不同设备进行通信。用户接口模块404将糖尿病管理器104接合至患者100可使用以与糖尿病管理器104进行交互的各个用户接口406。例如，用户接口406可以包括按键、开关、显示器、扬声器、麦克风、安全数字（SD）卡端口、USB端口等（未示出）。

处理模块408处理从BGM模块400、通信模块402和用户接口模块404接收到的数据。处理模块408使用用于处理和存储数据的存储器410。存储器410可以包括易失性和非易失性存储器。处理模块408经由用户接口模块404将数据输出至用户接口406以及从用户接口406接收数据。处理模块408经由通信模块402将数据输出至糖尿病管理系统300的设备以及从糖尿病管理系统300的设备接收数据。功率模块412向糖尿病管理器104的组件供给功率。功率模块412包括可再充电电池。可以使用插入到壁装电源插座中的转接器来对该电池进行再充电。还可以经由糖尿病管理器104的USB端口来对该电池进行充电。

现在参照图5A和5B，示出了通信模块402的不同实施方式。在图5A中，通信模块402-1包括蓝牙模块500、第一通信模块502、第二通信模块504、通信控制模块506、仲裁模块508和天线切换模块510。蓝牙模块500和第一通信模块502集成至集成电路（IC）512中。蓝牙模块500和第一通信模块502在2.4GHz频带（工业、科学和医疗或ISM频带）中通信。蓝牙模块500和第一通信模块502共享第一天线514。第二通信模块504可以在相同的ISM频带中或在不同频带中操作，并使用第二天线516。所述第一和第二天线514和516空间正交以便降低干扰，例如降低近场干扰。

在图5B中，通信模块402-2包括蓝牙模块500、第一通信模块502、第二通信模块504、通信控制模块506和仲裁模块508。该蓝牙模块500和第一通信模块502没有被集成在IC中。另外地，该蓝牙模块500和第一通信模块502分别具有分离的天线515和517。因此，天线切换模块510不是必需的。天线515、516和517空间正交以便降低干扰。下面的讨论仅使用图5A中的实施方式来作为示例。下面公开的教导（除了与共享天线有关的那些）等同地适用于图5B所示的实施方式。

在图5A中，蓝牙模块500与胰岛素泵204和PC 106进行通信。第一通信模块502使用Gazell协议与CGM 200进行通信。该第一通信模块502基于从CGM 200接收到的数据来估计血糖。第二通信模块504使用不同于蓝牙和Gazell协议的无线通信协议与其他设备518进行通信。例如，第二通信模块504可以使用适合于与Medingo胰岛素泵进行通信的通信协议。可替换地，第二通信模块504可以使用WiFi，机器到机器蜂窝电话、全球微波接入互操作性（WiMAX），或由IEEE或其他实体开发的其他无线或有线通信协议。

贯穿本公开，将胰岛素泵204、PC 106、CGM 200仅用作示例性设备。此外，与胰岛素泵204、PC 106、CGM 200的优先级相关的讨论仅用作示例。附加地或可替换地，蓝牙模块500以及第一通信模块502可以与具有不同优先级的若干个其他设备进行通信。

若干种技术可以被用来管理蓝牙模块500和第一通信模块502的共存，所述蓝牙模块500和第一通信模块502分别利用蓝牙和Gazell协议。例如，该技术可以包括在蓝牙模块500和第一通信模块502中使用的收发器的硬件控制、应用级控制、和/或频率映射。这些技术降低了由蓝牙模块500和第一通信模块502执行的通信之间的冲突和干扰的概率。应用级控制包括利用用户接口406来避免使用蓝牙模块500和第一通信模块502的同时通信。例如，患者100可以利用用户接口106来手动一次选择一个设备进行交互。频率映射包括将ISM频带内的不同信道分配给蓝牙模块500和第一通信模块502。通信控制模块506如下文解释的那样执行频率映射。

收发器的硬件控制涉及使用RF共存接口（例如由Texas Instruments开发的BL6450），其提供可以适于与蓝牙模块500和第一通信模块502一起使用的RF共存信号。例如，由蓝牙模块500和第一通信模块502发射/接收的蓝牙异步无连接链路（ACL）分组和Gazell协议分组可以以可控的方式交错。其结果是表现为经由蓝牙模块500和第一通信模块502进行的同时通信的应用。通信控制模块506和仲裁模块508控制蓝牙模块500和第一通信模块502的收发器，如下文所解释的。此外，仲裁模块508可以通过基于如下文解释的各种考虑来自动对蓝牙模块500和第一通信模块502之间的优先级进行仲裁来管理共存。

通信控制模块506控制糖尿病管理器104经由蓝牙模块500以及第一和第二通信模块502和504与糖尿病管理系统300中的其他设备的通信。当同时试图经由蓝牙模块500和第一通信模块502进行通信时，仲裁模块508对蓝牙模块500与第一通信模块502之间的优先级进行仲裁。天线切换模块510根据蓝牙模块500还是第一通信模块502被准予优先级，而在蓝牙模块500与第一通信模块502之间切换第一天线514的连接。

更具体地，蓝牙模块500使用蓝牙协议选择性地在ISM频带中、经由第一天线514来与糖尿病管理器104外部的胰岛素泵204进行通信。第一通信模块502使用Gazell协议选择性地在ISM频带中、经由第一天线514与糖尿病管理器104外部的CGM 200进行通信。为了最小化分组重发的数目和干扰，通信控制模块506将ISM频带中的第一信道分配给蓝牙模块500并且将ISM频带中第二信道分配给第一通信模块502。例如，通信控制模块506可以使用频率映射，在这种情况下分配给第一通信模块502的信道被从蓝牙信道映射中移除。此外，通信控制模块506使用包括时分多址接入（TDMA）、信道跳频、信道适应等等的技术来降低干扰。

仲裁模块508以许多方式来对蓝牙模块500和第一通信模块502之间的优先级进行仲裁。例如，仲裁模块508典型地在所述蓝牙模块500和第一通信模块502同时请求对通信的许可时，准予所述蓝牙模块500进行通信的许可并且拒绝所述第一通信模块502进行通信的许可。这是因为胰岛素泵204将治疗（胰岛素）输送给患者100并且因此通常获得优于CGM 200的优先权，该CGM 200收集诊断数据来估计患者100的葡萄糖水平。另外地，当该诊断数据可以从CGM 200周期性地读取时，通常不能延迟所安排的胰岛素的输送。

当不同于胰岛素泵204的设备（例如PC 106）与CGM 200竞争与糖尿病管理器104进行通信的优先级时，仲裁模块508不同地分配优先级。例如，当蓝牙模块500请求与PC 106进行通信的许可并且第一通信模块502也请求同时进行通信的许可时，仲裁模块508拒绝蓝牙模块500进行通信的许可并且准予第一通信模块502进行通信的许可。

偶尔地，诊断数据可以指示患者100的葡萄糖水平小于预定阈值，这时胰岛素泵204可以被编程为将单次胰岛素剂量输送给患者100。在这种情况下，将由CGM 200收集的诊断数据传送给糖尿病管理器104获得优于与胰岛素泵204进行通信的优先权。因此，当蓝牙模块500和第一通信模块502同时请求进行通信的许可时，仲裁模块508拒绝蓝牙模块500进行通信的许可并且准予第一通信模块502进行通信的许可。

通常而言，手持医疗设备（例如糖尿病管理器104）包括第一通信模块（例如蓝牙模块500），其使用第一无线通信协议（例如蓝牙）选择性地在第一频带（例如ISM频带）中、经由第一天线（例如514）与所述手持医疗设备外部的第一设备（例如胰岛素泵204）进行通信。所述第一设备通过经由所述第一通信模块与所述手持医疗设备进行通信来向患者（100）给予物质（例如胰岛素）。第二通信模块（例如502）使用第二无线通信协议（例如Gazell）选择性地在所述第一频带中、经由第一天线与所述手持医疗设备外部的第二设备（例如CGM 200）进行通信。所述第二设备通过经由所述第二通信模块与所述手持医疗设备进行通信来监测所述患者的健康参数（例如血糖水平）。当所述第一和第二通信模块同时请求对通信的许可时以及当基于患者的状况所述第一设备具有比第二设备更高的优先级时，仲裁模块（例如508）准予所述第一通信模块进行通信的许可并且拒绝所述第二通信模块进行通信的许可。在一些实施方式中，所述第一通信模块（例如蓝牙模块500）和第二通信模块（例如502）使用分离的天线。

此外，该手持医疗设备包括天线切换模块（例如510），该天线切换模块（例如510）在准予第一通信模块进行通信的许可时将第一天线连接到所述第一通信模块，并且在准予第二通信模块进行通信的许可时将第一天线连接到所述第二通信模块。另外地，所述手持医疗设备包括第三通信模块（例如504），其使用不同于所述第一和第二无线通信协议的第三无线通信协议（例如WiFi、WiMAX等等）来选择性地在第二频带中、经由第二天线（例如516）与所述手持医疗设备外部的第三设备（例如其他设备518）进行通信。

仲裁模块508基于糖尿病管理器104的其他事件、状况和操作来对优先级进行仲裁。例如，该仲裁模块508可以在BGM模块400执行血糖测量时拒绝蓝牙模块500和第一通信模块502中的至少一个的优先级。在一些实施方式中，通信控制模块506可以在BGM模块400执行血糖测量时禁用蓝牙模块500以及第一和第二通信模块502和504的通信。这是因为这些通信可以造成BGM模块400的葡萄糖感测电路中的电干扰，这会使得血糖测量不准确。另外地或可替换地，这些通信可以增加糖尿病管理器104的内部温度，这可以使得血糖测量不准确。

此外，CGM 200和/或胰岛素泵204可以生成警报或警告来指示预定状况。例如，CGM 200可以指示患者100的葡萄糖水平何时小于预定阈值。该胰岛素泵204可以指示胰岛素泵204中的胰岛素供给何时小于预定阈值，等等。仲裁模块508可以准予对应于生成警报或警告的设备的通信模块的优先级。偶尔地，患者100可以按下用户接口406上的按键以便经由移动设备302来发送指示紧急状况的消息。相应地，仲裁模块508可以准予蓝牙模块500的优先级以便与移动设备302进行通信。

另外地，仲裁模块508可以基于电池的充电状态来准予或拒绝优先级。例如，当充电状态小于预定阈值时，该仲裁模块508可以准予蓝牙通信模块500的优先级以便与胰岛素泵204进行通信，并且可以拒绝第一通信模块502的优先级，该第一通信模块502与CGM 200进行通信。

仲裁模块508还可以基于糖尿病管理器104与胰岛素泵204、CGM 200和PC 106之间的通信的方向来对优先级进行仲裁。例如，当仲裁模块508从蓝牙模块500和第一通信模块502接收到同时通信的信号时，该仲裁模块508将胰岛素泵204、PC 106或者CGM 200识别为信号的源或者目的地。根据要被执行的操作，仲裁模块508确定是胰岛素泵204、是PC 106、还是CGM 200具有较高的优先级并且准予对应的通信模块进行通信的许可。例如，当糖尿病管理器104从PC 106接收到配置或其他更新（例如固件更新）时，仲裁模块508准予蓝牙模块500的优先级并且拒绝第一通信模块502的优先级。

现在参考图6，图6示出糖尿病管理器104的详细功能框图。尽管蓝牙模块500和第一通信模块502被示为集成的并且共享天线514，但是该蓝牙模块500和第一通信模块502不需要被集成并且可以如在图5B中示出的那样具有分离的天线。不会再次描述上文已描述的糖尿病管理器104的元件。除了这些元件之外，糖尿病管理器104还包括警报模块600、使用监测模块602、功率管理模块604以及射频（RF）感测模块606。

警报模块600向用户接口（406）输出警报信号（例如音频、视频、振动和/或其他信号）（例如当血糖水平小于第一预定阈值或者大于第二预定阈值时）。使用监测模块602监测糖尿病管理器104的使用。例如，该使用监测模块602检测糖尿病管理器104何时空闲，何时生成警报，何时测量血糖水平，何时与PC 106、胰岛素泵204、CGM 200进行通信等等。

功率管理模块604监测从电池可用的功率的量。基于糖尿病管理器104的使用和从电池可用的功率，该功率管理模块604对该糖尿病管理器104的一个或多个组件进行去激活，以便节省功率。组件的去激活包括不向该组件供给功率（即关闭该组件）或者供给最小的功率以便将该组件置于备用或功率节省模式（例如关掉由该组件使用的一个或多个时钟或者使由该组件使用的一个或多个时钟减速）。

基于该使用和可用功率，仲裁模块508对蓝牙模块500和第一通信模块502之间的优先级进行仲裁。例如，当可用功率小于预定阈值时，该仲裁模块508可以拒绝将会消耗更多功率的通信模块的许可并且准予将消耗较少功率的通信模块的优先级。

当BGM模块400测量血样中的血糖水平时，功率管理模块604对蓝牙模块500以及第一和第二通信模块502和504中的至少一个或全部进行去激活。RF感测模块606感测邻近糖尿病管理器104的RF信号。例如，RF感测模块606使用诸如空闲信道评估（CCA）之类的技术，所述空闲信道评估（CCA）通常用于找到用于传输的最佳信道以便感测RF信号。具体来说，不是使用CCA来找到用于传输的最佳信道，而是RF感测模块606使用CCA来检测糖尿病管理器104附近的RF发射设备。当RF感测模块606感测到邻近于糖尿病管理器104的RF信号时，处理模块408对BGM模块400进行去激活，以便避免与血糖测量的干扰。

在一些实施方式中，RF感测模块606可以被实施在蓝牙模块500以及第一和第二通信模块502和504的收发器中。例如，该收发器包括确定维持与设备的通信链接所需的功率的量的无线信号强度指示器（RSSI）电路。收发器的RSSI电路可以被用于扫描相应的频带以便检测出邻近于糖尿病管理器104的RF信号。

现在参考图7，图7示出了通信模块700的功能框图。该通信模块700代表蓝牙模块500或第一或第二通信模块502或504。通信模块700包括物理层（PHY）模块702、媒体访问控制（MAC）模块704、处理器模块706和天线707。该PHY模块702包括收发器模块708，其包括发射器模块710、接收器模块712和饱和控制模块714。该发射器模块710与接收器模块712并置。该发射器模块710和接收器模块712经由天线707分别发射和接收数据。例如，对于第一通信模块502，收发器模块708可包括由Nordic Semiconductor有限公司开发的nRF24LE1收发器，其在nRF24LE1 Ultra-low Power Wireless System On-Chip Solution，Product Specification v1.4中被描述，通过参考将其整体并入此处。

MAC模块704与发射器模块710和接收器模块712进行通信并且控制通信模块700对无线介质的访问。处理器模块706处理分别由发射器模块710和接收器模块712发射和接收的数据。接收器模块712包括前端电路716，其执行包括解调、模拟到数字转换（ADC）、自动增益控制（AGC）等等的功能。饱和控制模块714通过发射器模块710来防止该前端电路716的饱和以便使干扰最小化。在一些实施方式中，前端电路716中的AGC可以防止该前端电路716的饱和，只要所接收到的信号的信号强度小于预定阈值。

现在参考图8，在示例性实施方式中，仲裁模块508执行用于对蓝牙模块500和第一通信模块502之间的优先级进行仲裁的方法800。控制在802处开始。在804处，控制确定是否从蓝牙模块500和第一通信模块502接收到同时进行通信的请求。例如，可以经由第一和第二天线514和516同时接收分组。如果在804处结果是假（false），则控制等待。如果在804处结果是真（true），则在806处控制基于包括在分组中的识别信息来识别产生分组的设备。

在808处，控制查找所识别的设备的预定优先级。例如，该预定优先级可以被存储在仲裁模块508中的查找表或者控制寄存器中。预定优先级可以基于糖尿病管理器104以及上述相关联的设备的操作和使用来动态地更改/更新。在810处，基于分配给所识别的设备的优先级，控制准予具有较高优先级的设备进行通信的许可。控制返回802。

在示例性实施例中，仲裁模块508如下使用共存信号对蓝牙模块500和第一通信模块502之间的优先级进行仲裁。为了管理共存，图5的蓝牙模块500利用三个共存信号：BT_RF_ACTIVE，BT_PRIORITY和BT_TX_CONFX。蓝牙模块500输出BT_RF_ACTIVE来指示蓝牙模块500的发射或接收活动。蓝牙模块500输出BT_PRIORITY来指示优先事务即将发生以及活动是发射类型还是接收类型。BT_TX_CONFX是到蓝牙模块500的输入，当BT_TX_CONFX有效（assert）时其禁用蓝牙模块500的内部功率放大器。

利用nRF24LE1收发器的第一通信模块502不会固有地包括硬件来实施共存信号。然而，类似的操作可以由第一通信模块502使用仲裁模块508和/或通信控制模块506来执行。例如，当第一通信模块502即将从CGM 200接收诊断数据时，仲裁模块508和/或通信控制模块506可以使BT_TX_CONFX有效，检查BT_RF_ACTIVE，以便确保蓝牙模块500不再活动，并且允许第一通信模块502从CGM 200接收诊断数据。在第一通信模块502和CGM 200之间的事务完成之后，仲裁模块508和/或通信控制模块506可以使BT_TX_CONFX无效（deassert）。下面解释使用由仲裁模块508和/或通信控制模块506执行的该方法来管理共存的示例性方法。

现在参考图9，图9示出用于管理使用共享天线的蓝牙模块500和第一通信模块502的共存的方法900的流程图。控制在902处开始。在904处，控制确定使用第一通信模块502与CGM 200的事务是否即将来临。如果事务不会即将来临则控制等待。在906处，如果事务即将来临，则控制使BT_TX_CONFX有效，其禁用蓝牙模块500的内部功率放大器。在908处，控制确定是否BT_RF_ACTIVE有效，该BT_RF_ACTIVE指示蓝牙模块500的发射或接收活动。如果BT_RF_ACTIVE有效，则控制返回到908。在910处，如果BT_RF_ACTIVE不是有效的（这指示没有蓝牙模块500的发射或接收活动），则控制使用第一通信模块502来完成即将来临的事务。在912处，控制使BT_TX_CONFX无效，这启用蓝牙模块500的内部功率放大器，并且控制返回到902。

当使用第一通信模块502从CGM 200下载了大量诊断数据时，RF使用可以具有大的间隙，在该间隙中蓝牙模块500具有发送和接收分组的机会。例如，最大的Gazell分组可以是1.316msec长。相应地，即使一次下载了10个记录（例如包括确认），也可以根据重发的数目和其他定时参数来将蓝牙模块500禁用大约15msec到30msec。

此外，当要从CGM 200下载大量记录时，该记录的数目可以被分成组，在各组之间具有因为其他系统约束的50msec到100msec的间隙。蓝牙模块500的服务质量（QoS）被设置成可靠的，以使得蓝牙分组被重发，直到蓝牙链路被破坏为止，这使得蓝牙接口稳健。蓝牙接口的默认链路超时通常是20秒，而应用通常具有更短得多的超时（例如1秒）。

蓝牙模块500的嗅探（sniff）间隔设置可以对该策略产生影响。当蓝牙是基于轮询的系统时，糖尿病管理器104和胰岛素泵204之间的连接可以使用嗅探模式以节约功率。例如，该嗅探间隔可以被设置成16msec，这意味着从设备和主设备（例如胰岛素泵204和蓝牙模块500）可以醒来以便每16msec交换分组。

总言之，如果第一通信模块502允许蓝牙模块500完成事务并且不会将蓝牙模块500禁用持续延长的时间段，则RF共存接口（诸如由Texas Instruments提供的BL6450）可以被用来管理蓝牙模块500和第一通信模块502的共存。

可以以多种形式实现本公开的较宽教导。

Claims

1.一种手持医疗设备（104），其对具有用于与多个医疗设备进行通信的分离天线（514、516、517）的多个通信模块（502、504）之间的优先级进行仲裁，所述手持医疗设备包括：

第一通信模块（502），其使用第一无线通信协议选择性地在第一频带中、经由第一天线（514）与所述手持医疗设备（104）外部的第一设备（204）进行通信，其中所述第一设备（204）适于通过经由所述第一通信模块（502）与所述手持医疗设备进行通信来向患者给予物质；

第二通信模块（504），其使用第二无线通信协议选择性地在所述第一频带中与所述手持医疗设备（104）外部的第二设备（200）进行通信，其中所述第二设备（200）适于通过经由所述第二通信模块（504）与所述手持医疗设备进行通信来监测所述患者的健康参数；以及

仲裁模块（508），其适于选择性地准予所述第一通信模块（502）进行通信的许可并且拒绝所述第二通信模块（504）进行通信的许可，以及其适于可替换地选择性地拒绝所述第一通信模块（502）进行通信的许可并且准予所述第二通信模块（504）进行通信的许可。

2.根据权利要求1所述的手持医疗设备（104），其中所述仲裁模块（508）适于在所述第一和第二通信模块同时请求进行通信的许可时，准予所述第一通信模块（502）进行通信的许可并且拒绝所述第二通信模块（504）进行通信的许可。

3.根据权利要求1所述的手持医疗设备（104），其中所述第二通信模块（504）适于使用第二无线通信协议执行经由第二天线（516）与所述第二设备（200）的通信。

4.根据权利要求1所述的手持医疗设备，其中所述医疗设备是糖尿病管理设备。

5.根据权利要求1所述的手持医疗设备（104），还包括：

血糖测量模块（400），其选择性地测量血样中的血糖；

功率管理模块（604），其在所述血糖测量模块（400）测量所述血样中的血糖时对所述第一通信模块（502）和第二通信模块（504）进行去激活；

射频RF感测模块（606），其选择性地感测RF信号；以及

处理模块（408），其在所述RF感测模块（606）感测到邻近于所述手持医疗设备（104）的RF信号时对所述血糖测量模块（400）进行去激活。

6.根据权利要求1所述的手持医疗设备（104），其中所述仲裁模块（508）适于在所述第一通信模块（502）请求与不同于所述第一设备（204）的设备进行通信的许可时以及在所述第一通信模块（502）和第二通信模块（504）同时请求进行通信的许可时，拒绝所述第一通信模块（502）进行通信的许可并且准予所述第二通信模块（504）进行通信的许可。

7.根据权利要求1所述的手持医疗设备（104），其中所述第一无线通信协议包括蓝牙协议，并且其中所述第二无线通信协议包括Gazell协议。

8.根据权利要求1所述的手持医疗设备（104），还包括：

第三通信模块（500），其使用不同于所述第一和第二无线通信协议的第三无线通信协议来选择性地在第二频带中、经由第三天线（515）与所述手持医疗设备外部的设备进行通信，

其中，所述设备不同于所述第一设备（204）和所述第二设备（500），并且其中所述第二频带不同于所述第一频带，

其中，所述第一天线（514）、第二天线（516）和第三天线（515）是正交的。

9.根据权利要求8所述的手持医疗设备，其中所述第二频带与所述第一频带相同。

10.根据权利要求1所述的手持医疗设备（104），其中所述第二通信模块（504）适于使用所述第二无线通信协议执行经由第一天线（514）与所述第二设备（200）的通信。

11.根据权利要求2所述的手持医疗设备（104），其中所述仲裁模块（508）还适于：

将所述第一设备（204）和所述第二设备（200）识别为信号的源或目的地；

确定所述第一设备（204）具有比所述第二设备（200）更高的优先级，并且然后准予所述第一通信模块（502）进行通信的许可；以及

拒绝所述第二通信模块（504）进行通信的许可。

12.根据权利要求1所述的手持医疗设备（104），还包括天线切换模块（510），其在所述第一通信模块（502）被准予进行通信的许可时将所述第一天线（514）连接到所述第一通信模块（502），以及在所述第二通信模块（504）被准予进行通信的许可时将所述第一天线（514）连接到所述第二通信模块（504）。

13.根据权利要求1所述的手持医疗设备（104），其中所述第一医疗设备（204）是胰岛素输液泵和/或所述第二医疗设备（200）是连续葡萄糖监测器。

14.根据权利要求13所述的手持医疗设备（104），其中所述胰岛素输液泵（204）选择性地从所述手持医疗设备（104）接收将胰岛素给予患者的指令，和/或其中所述连续葡萄糖监测器（200）选择性地将所述患者的葡萄糖水平传达给所述手持医疗设备（104），其中当所述第一和第二通信模块同时请求进行通信的许可时以及当所述患者的血糖水平小于阈值时，所述仲裁模块（508）拒绝所述第一通信模块（502）进行通信的许可并且准予所述第二通信模块（504）进行通信的许可。