CN104011764B - 用于远程监控系统中的患者识别的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于远程监控医疗装置的患者监控系统。所述系统包括医疗装置、患者识别装置和无线中继模块。所述中继模块经由无线中继网络从所述患者识别装置接收患者识别信息且从所述医疗装置接收医疗装置识别，并经由互联网可访问的无线通信网络将这些信息传输到远程监控装置。所述远程监控装置将确认状态返回到所述中继模块，所述中继模块将所述确认状态传输到所述医疗装置。在接收到指示授权患者使用医疗装置的确认状态时，所述医疗装置经由所述无线中继网络将医疗装置数据传输到所述中继模块，且所述中继模块经由所述互联网可访问的无线通信网络将医疗装置数据中继到所述远程监控装置。

Description

用于远程监控系统中的患者识别的系统和方法
相关申请案
本申请是标题为“Wireless Relay Module for Remote MonitoringSystem”且于2011年1月14日提交的第13/006,769号的美国专利申请的接续申请，且涉及标题为“Medical Device Wireless NetworkArchitectures”且于2011年1月14日提交的第13/006,784号的美国专利申请，所述申请中的每个与本申请共享共同的受让人且出于所有目的以引用的方式全部并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于在监控医疗装置的远程监控系统中识别患者的系统和方法，且更特定地说涉及一种用于在特定医疗装置的远程监控开始之前使患者与所述医疗装置相关联的系统和方法。
背景技术
在包括医院、诊所、疗养中心等等的急救护理和家庭护理健康服务中心中，护理员-患者互动时间是极为珍贵的。此外，护理员对重要健康状况和事件的快速响应时间可能至关重要。已开发出集中监控系统以便更好地管理护理员时间和患者互动。在这些系统中，将每个患者的生理数据传输到集中位置。在这个集中位置，单个或少数技师监控所有这些患者信息以确定患者状态。指示患者警报状况的信息将会导致技师和/或系统例如经由无线呼叫器和/或手机和/或通过制作全设施音频页面而与当地护理员进行通信以提供即时患者治疗。
使用无线网络实施这些集中监控系统可能存在诸多困难。为了使用由可以被动态地指派给多个房间中的患者且在设施中的多个楼层上的多个医疗装置提供的信息有效地监控患者状态，将希望通过局域网(诸如例如，基于IEEE802.11标准的“Wi-Fi”网络)在医疗装置与集中位置之间建立通信。然而，由于这些网络通常已在设施中的适当位置以支持多种其它功能(例如，医师访问电子病历(EMR)、设施管理系统和其它功能)，所以通常并不希望为了提供集中监控才使局域网访问足够安全。此外，当患者位于远离急救护理健康服务中心之处(例如，在家)时，对传统局域网设施(诸如WiFi网络)的访问可能不可用或并不足够可靠来支持急救护理监控应用。
作为常规WiFi或基于IEEE802.11的局域网的替代，基于无线个域网的IEEE802.15.4标准的ZIGBEE网络已用于根据用于定点护理医疗装置通信的IEEE11073装置专业化从多种医疗装置(包括例如脉搏血氧计、血压监控器、脉搏监控器、体重秤和血糖仪)收集信息。参见(例如)ZIGBEE联盟在2009年3月发表的“ZIGBEE WirelessSensor Applications for Health,Wellness and Fitness”，其以引用的方式全部并入本文。ZIGBEE网络提供可动态配置(例如，“自我修复”的网状配置)且以低功率要求操作(例如，在电池电源下使ZIGBEE收发器能够完整地连接到医疗装置)的优点。然而，个别ZIGBEE收发器之间的传输范围通常受限于不超过几百英尺。因此，这些网络无法用于定位在场外的集中监控位置。而且，根据1996年医疗保险携带和责任法案(HIPAA)的适用患者数据隐私条款，必须安全地在受监控医疗装置与中心监控位置之间进行信息通信。
对于监控程序来说，准确地识别与特定医疗装置相关联且在治疗和监控开始之前使用医疗装置的患者无疑是至关重要的。当医护人员正要起始治疗并同时保护患者秘密和隐私(例如，根据HIPAA要求)时，“实时”远程识别患者面临诸多挑战。
发明内容
本发明涉及一种用于远程监控由患者使用的医疗装置的患者监控系统。所述系统包括用于患者或由患者使用的至少一个医疗装置、用于识别患者的至少一个患者识别装置和用于在至少一个医疗装置与远程监控装置之间提供联网通信的至少一个无线中继模块。患者识别装置可以(例如)形成为医疗装置的整体组件、固定地附接、连接(无线或有线)或单独安置到医疗装置。
根据本发明的优选实施方案，在患者设施处提供一个或多个医疗装置(包括但不限于呼吸机、外置输液装置、脉搏血氧计、血压监控器、脉搏监控器、体重秤和血糖仪)。接口电路连接到每个医疗装置，且被配置来经由无线中继网络与所述一个或多个无线中继模块进行通信。无线中继模块通过互联网可访问的无线通信网络且优选无线广域网(WWAN)(诸如包括(例如，基于全球移动通信系统(GSM)或分码多址访问(CDMA)蜂窝网络或相关无线数据频道)的移动电话数据网络)与远程监控装置进行通信。为了与(例如)HIPAA规则兼容，优选通过无线网络中的每个安全地进行通信。
多个无线中继模块中的每个包括：第一接收器，其能够经由无线中继网络从各自接口电路无线地接收医疗装置数据；第一传输器，其能够通过无线中继网络将医疗装置数据无线地传输到无线中继模块中的另一无线中继模块；第二传输器，其能够通过互联网可访问的无线通信网络无线地传输医疗装置数据；第二接收器，其能够通过互联网可访问的无线通信网络无线地接收医疗装置数据；控制器，其连接到第一传输器和第二传输器以及接收器；和连接到控制器的存储器。如本文使用，通常如本文使用的“医疗装置数据”和“数据”意指来自或关于医疗装置的数据，包括(例如)医疗装置识别、医疗装置软件、医疗装置环境或状态信息(包括警报信息和/或警报优先级)、患者识别信息、患者个人识别号“PIN”、患者处方和/或如由医疗装置和患者识别装置中的至少一个收集、产生和/或生成的患者医疗和/或生理数据。
控制器被配置来确定互联网可访问的无线通信网络的访问状态，且基于所述状态选择第一传输器或第二传输器中的一个。例如，当状态指示互联网可访问的无线通信网络可访问无线中继模块时，控制器选择第二传输器来将由接口电路传输的医疗装置数据传输到远程监控装置。当状态指示互联网可访问的无线通信网络不可访问时，控制器选择第一传输器来将医疗装置数据传输到无线中继模块中的另一无线中继模块。以此方式，可由这个其它无线中继模块(和潜在地无线中继模块中的额外无线中继模块)尝试对通过互联网可访问的无线通信网络传输医疗装置数据的另一次尝试直到实现到远程监控装置的成功传输为止。
中继模块还被配置来经由第一接收器从识别患者的至少一个患者识别装置接收识别信息以及识别至少一个医疗装置的识别信息；经由互联网可访问的无线通信网络将这些信息或其部分传输到远程监控装置；经由互联网可访问的无线通信网络从远程监控装置接收确认状态；和通过无线中继网络将确认状态传输到医疗装置。当接收到指示授权患者使用医疗装置的确认状态时，医疗装置被配置来将对应于医疗装置的至少一个传感器的输出的医疗装置数据传输到中继模块。中继模块通过互联网可访问的无线通信网络将医疗装置数据中继到远程监控装置。
附图说明
根据参考附图所述的发明详述，本发明将变得更显而易见，其中：
图1展示用于根据本发明的远程监控系统的示例性网络架构的方框图；
图2展示还示出了根据图1的架构的示例性无线网络组件的方框图；
图3(a)展示示出了根据本发明的示例性无线中继模块的示意图；
图3(b)至图3(d)展示分别示出了图3(a)的无线中继模块的实施方案的俯视图、正视图和侧视图的示意图；
图3(e)示出了用于图3(b)至图3(d)的无线中继模块的示例性控制面板；
图4展示示出了用于图3(a)的中继模块的操作的第一示例性方法的流程图；
图5展示示出了用于图3(a)的中继模块的操作的第二示例性方法的流程图；
图6展示示出了用于图3(a)的中继模块的操作的第三示例性方法的流程图；和
图7展示还示出了图6的示例性方法的元件的流程图。
具体实施方式
现将详细参考本发明的示例性实施方案，包括由发明人预期用于执行本发明的最佳模式。附图中示出了这些示例性实施方案的实例。虽然已结合这些实施方案描述本发明，但是将了解并不旨在将本发明限于所述实施方案。相反，本发明还旨在涵盖如可能包括在如由随附权利要求书定义的本发明的精神和范围内的替代、修改和等效物。
在下文描述中，提出特定详情以便彻底理解本发明。可以在没有这些特定详情中的一些或所有的情况下执行本发明。在其它实例中，未详细描述熟知方面以免不必要地混淆本发明。
出于说明本发明的目的，参考图1至图7描述示例性实施方案。
在本说明书和随附权利要求书中，除非上下文明确规定，否则单数形式“一个(a/an)”和“所述(the)”包括多个参考对象。除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语的意义与本发明所属技术领域一般人员了解的意义相同。
图1中示出了用于监控根据本发明的医疗装置的系统的示例性架构100的图。在患者设施20处提供一个或多个医疗装置10用于监控医疗状况和/或管理对一个或多个患者的医疗治理。患者设施20可以包括服务多个患者的急救护理健康服务中心(例如，包括医院、诊所、疗养中心等等)、用于服务一个或多个患者的家庭设施，或可以附接到行动患者或由行动患者佩戴的个人附件(例如，背包)。接口电路15与每个医疗装置10相关联，其包括具有用于分别在现有的或目前正在开发或考虑的面向设施的无线网络(诸如例如，低速无线个域网或“LR-WPAN”、ZIGBEE网络或另一低功率个域网(诸如低功率蓝牙网络))中传输和接收信号的传输器和/或接收器中的一个或多个。参见(例如)Houda Labiod等人于2010年Springer的“Wi-Fi,Bluetooth,Zigbee and WiMax”，其以引用的方式全部并入本文。应了解接口电路15可以包括在根据本发明的医疗装置10内或安置在根据本发明的医疗装置10外。患者设施20内还提供一个或多个中继模块30a。
如参考图3(a)更详细描述，每个中继模块30a包括第一收发器31，其用于在面向设施的无线网络中从接口电路15接收信号或其它中继模块30、30a和将信号传输到接口电路15或其它中继模块30、30a。如图3(a)中描绘，每个中继模块30a还包括第二收发器32，其用于经由无线广域网或“WWAN”将信号无线地传输到访问点40且从访问点40无线地接收信号。用于本发明的合适WWAN可以包括(例如)基于全球移动通信系统(GSM)或分码多址访问(CDMA)蜂窝网络或与2G、3G、3G长期演进、4G、国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)的WiMAX蜂窝无线标准相关联的网络。参见(例如)VijayGarg于2007年Morgan Kaufmann“Wireless Communications&Networking”，其出于所有目的以引用的方式全部并入本文。为了与HIPAA规则兼容，优选(例如)使用安全套接层(SSL)协议或传输层安全(TLS)协议安全地进行通过面向设施的无线网络和WWAN中的每个的通信。
如图1中示出，示例性架构100还可以包括一个或多个无线患者识别装置17，其经由通过面向设施的无线网络操作的接口电路15和17a与靠近患者识别装置17的中继模块30a和/或医疗装置10中的一个或多个通信。替代地，无线患者识别接收器可以和每个医疗装置10集成在一起，且经由相关联的接口电路15访问面向设施的无线网络。无线患者识别装置17每个使用多个商用传感器之一从靠近装置17的患者接收专门识别患者的患者识别数据。例如，每个患者识别装置17可以包括照相机或其它光学扫描器和相关联的电路，其用于探测附接到或以其它方式专门与患者相关联(诸如患者的手腕)的条形码(例如，UPC码或QR矩阵条形码)。替代地，每个患者识别装置17可以包括射频识别(RFID)传感器和用于探测嵌入在患者手腕中的RFID标签的相关联的电路，或另一商用射频传感器，其能够探测由嵌入在患者手腕中或以其它方式提供作为附接到或靠近患者的射频传输器生成的识别信号。最后，每个装置17此外或替代地包括商用生物识别传感器和用于患者识别的相关联的电路(例如，包括指纹读卡器、视网膜扫描器或静脉图案扫描器中的一个或多个)。
为了改进集中监控急救护理和家庭护理健康服务中心的效率，可能希望提供单个“场外”集中监控位置用于监控多个地理上分散的急救护理健康服务中心。图1的示例性架构100具有合适访问点40，其包括并有或以其它方式访问用于通过WWAN与中继模块30a进行通信的收发器的入站网页服务器41。由入站网页服务器41通过WWAN接收的医疗装置数据被转发到安全数据存储服务器42，其被配置来(例如)记载与相关医疗装置的识别信息相关的接收的数据。出站网页服务器43被配置来(例如)通过宽带网络50(例如，通过互联网)接收并限定由远程监控装置61、62和63中的一个或多个提交的数据检索请求，以请求从安全数据存储服务器42检索的相关医疗装置数据，且格式化已检索的医疗装置数据并将已检索的医疗装置数据传输到一个或多个远程监控装置61、62和63以显示在相关装置显示器上。应了解用于访问点40且使能够在一个或多个远程监控装置61、62和63的装置显示器上实现医疗装置数据的接收、存储和检索的任何架构适用于结合本发明一起使用。如之前下文描述，通常如本文使用的“医疗装置数据”和“数据”意指来自或关于医疗装置的数据，包括(例如)医疗装置识别、医疗装置软件、医疗装置环境或状态信息(包括警报信息和/或警报优先级)、患者识别信息、患者个人识别号“PIN”、患者处方和/或如由医疗装置和患者识别装置中的至少一个收集、产生和/或生成的患者医疗和/或生理数据。
因此且如本文将进一步参考图2至图7描述，图1的远程监控系统能够获得与特定医疗装置相关联的患者识别信息、安全地传输患者识别信息和相关联的医疗装置的医疗装置识别信息以验证患者与医疗装置的关联性已被授权，且一旦接收到授权便开始操作医疗装置并监控由医疗装置生成的医疗数据。
图2展示还示出了位于图1的患者设施20内或以其它方式与图1的患者设施20相关的发明架构的示例性组件的方框图。在图2中，在患者设施20内的无线中继网络16中配置多个接口电路15、17a和中继模块30、30a。接口电路15、17a和中继模块30、30a被配置来经由相关联的无线链路彼此通信。在图2中表示的本发明的优选实施方案中，网络16是基于IEEE802.15.4标准的网络，例如诸如ZIGBEE网络、WIRELESSHART网络和/或MIWI网络。然而，无线中继网络16可以根据多种其它无线局域网(WLAN)或WPAN格式(包括(例如)基于IEEE802.11标准的WiFi WLAN和/或基于IEEE802.15.1标准的蓝牙WPAN)进行组织。
在所示无线中继网络16中，接口电路15、17a中的每个包括到相关联的医疗装置10或患者识别装置17的通信接口，诸如例如有线通信接口。此外，中继模块30、30a中的每个包括至少一个收发器，其被配置来与无线中继网络16中的其它中继模块30、30a进行通信。中继模块30a还包括至少第二收发器，其用于通过WWAN与访问点40进行通信。
对网络16使用ZIGBEE网状网络提供以下优点：当一个或多个接口电路15、17a和/或中继模块30、30a添加到网络时可自我配置和当从网络中移除或以其它方式在网络中禁用一个或多个接口电路15、17a和/或中继模块30、30a时自我修复。可以在界定的地理空间中(例如，在个别楼层上或在多楼层家庭或护理设施中的楼层的区域内)提供接口电路15、17a和中继模块30、30a的子组。
图3(a)提供示出了中继模块30a的示例性组件的方框图。图3(a)的中继模块30a包括第一收发器31，其用于经由天线31a与图2的WLAN或WPAN网络16中的接口电路15、17a和其它中继模块30、30a进行无线通信。中继模块30a还包括第二收发器32，其用于经由天线32a通过WWAN与访问点40进行无线通信。收发器31、32中的每个与数据处理电路33进行通信，数据处理电路33被配置来在处理器34的控制下操作以接受由收发器31、32接收的医疗装置数据并将接收的医疗装置数据至少暂时存储在缓冲元件35a中。此外，数据处理电路33还被配置来在处理器34的指导下从缓冲元件35a检索数据并将检索的数据提供给收发器31或收发器32中的选定收发器以供传输。数据处理电路33和/或控制器34中的一个或多个还可以优选地包括符合(例如)HIPAA要求的商用加密电路，其用于加密由收发器31、32发送的数据且解密由收发器31、32接收的数据。
为了作出选择，处理器34被配置来与收发器31、32的各自状态模块31b、32b进行通信以确定收发器31、32中的每个的通信状态。长期数据存储可以优选地由存储器35b提供，例如其存储控制器34的指令、数据处理电路33和/或控制器34中的一个或多个的数据加密/解密软件、使用医疗装置10中的每个识别患者的患者识别目录等等。
处理器34还优选与输入/输出电路36进行通信，其将信号提供给中继模块30a的一个或多个显示元件以(例如)指示中继模块30a的激活状态或当前状态，包括与WLAN或WPAN网络16和WWAN的通信或连接状态。输入/输出电路36还可以被配置来提供信号以指示交流电损耗，和或对由提供在一个或多个显示元件附近的一个或多个输入装置提供的信号作出响应。
中继模块30a可以优选提供为具有整个电源插头和电源供应电路的小型物理外壳，使得中继模块30a可以直接插入到提供商用交流电的常规壁装插座中且由所述壁装插座在外部供电且物理支撑。中继模块30a还可以优选包括电池备用电路(未示出)以提供不间断电力以防在短持续时间内出现交流电断电。电池备用还可以有利于(例如)以使患者能够与设施20相距的一段距离内且可能在所述距离处移动的非固定模式与(例如)为行动外置输液装置的医疗装置10一起使用中继模块30a。在这种配置(例如非固定模式)中，可以在患者可戴背包中方便地携带医疗装置10、接口电路15和中继模块30。
图3(b)至图3(d)分别示出了中继模块30a的示例性配置37的俯视图、正视图和侧视图。配置37包括壳体37a，其在图3(b)至图3(d)中示为基本上配置成矩形框或棱柱。然而，应注意壳体替代地可以配置成多种三维形状中的任何一种形状，具有用于容纳相关联的电路的足够内部体积，在壳体37a的正面板37b上具有用于定位控制面板38的足够区域37c(也如图3(e)所示)，且在后面板37d上具有用于提供插座支撑件37e和电源插头37f以将模块配置37支撑地插入到常规电源插座中的足够区域。还可以以模块化且可替换移除的配置提供电源插头37f，从而使电源插座37f能够根据多种国际标准进行配置以容易地提供给配置37。
图3(e)示出了模块配置37的示例性控制面板38。示例性控制面板38优选包括(例如)电源开关38a，其用于在模块配置37插入到常规壁装插座中或装配有充电电池备用子系统之后对模块配置37供电和/或取消供电。此外，控制面板38优选地包括警报开关38b，其允许用户使连接到警报电路(未示出)的声音警报(例如，常规蜂鸣器(未示出))静音和/或取消静音，所述警报电路被配置来在中断模块配置37的交流电时和/或当其它医疗装置或远程监控系统级发生警报时发出警报。控制面板38还包括交流电指示器38c，其可以优选地作为当交流电已提供给模块配置37时激活的一个或多个发光二极管(LED)指示器部分。视情况，当交流电断电时可以(例如，通过备用电池电力)间歇地激活指示器38c以标示交流电损耗。
图3(e)的示例性控制面板38还包括指示电池备用电路的状态的电池指示器38d。例如且如图3(e)所示，电池指示器38d可以优选地包括可以被选择性地激活以指示备用电池的容量的指示器部分38h。指示器部分38h还可以优选地提供作为LED部分。部分38h中的每个可以(例如)被激活以指示备用电池完成充电，且部分38h之一可能随着电池电力耗尽而逐渐失效(例如，从部分38h中的最上面部分向下逐个失效)。当剩余的电池电力不足以操作模块配置37时，部分38中的每个可能失效。替代地，指示器部分38h可以提供为多色LED部分(例如，红色和绿色)，且部分38h之一被照明成绿色且逐渐失效直到达到第一低功率阈值为止，且接着被照明成红色且随着电力进一步削弱而逐渐失效使得当电池电力不再足以对模块配置37供电时照明所有LED部分。
又如图3(e)所示，控制面板38还可以包括用于指示WLAN或WPAN网络16的状态的指示器38e。类似于交流电指示器38c，当WLAN/WPAN网络状态为活动或可访问时可以激活WLAN/WPAN网络状态指示器38e，且当WLAN/WPAN网络状态为不活动或无法访问时WLAN/WPAN网络状态指示器38e失效或间歇性激活。最后，可以提供WWAN指示器38j以指示对WWAN网络的访问状态。如图3(e)中描绘，指示器38j包括用于指示WWAN网络状态的指示器元件38f、38g。在这种配置中，例如，可以用当WWAN网络状态活动或可访问时激活的绿色LED指示器元件配置指示器元件38f，且可以用当WWAN网络状态不活动或无法访问时(例如，当可用于模块配置37的WWAN网络的信号强度不足以支持通信时)激活的红色LED指示器元件配置指示器元件38g。视情况，当可用于模块配置37的WWAN网络的信号强度的最低限度也足以支持通信时可以间歇地激活指示器元件38f。替代地或此外，元件38f、38g中的一个或多个可以每个包括单个双色LED。模块配置37的指示器(诸如指示器38e至38h和38j)可以电连接到图3(a)中描绘的输入-输出电路36。
此外，控制面板38可以视情况包括麦克风和扬声器元件(未示出)，其使模块配置37能够以语音通信模式操作以允许(例如)在医疗装置10之一报告事故状况时在操作者与服务台技师之间进行语音通信。替代地或此外，控制面板38可以包括以视觉通信模式操作的照相机元件(未示出)和/或显示元件(未示出)中的一个或多个。例如，照相机元件可以用来将图像从一个或多个医疗装置10的显示器传送到图1的远程监控装置61、62和63之一，或替代地或此外可以用作如本文进一步描述的患者识别装置。最后，控制面板38可以包括同步开关38k，其可以如本文进一步描述般用来起始用于使患者识别信息与医疗装置10的识别信息相关联的程序。
图4展示示出了用于根据图1的架构以及图2和图3(a)的中继模块30、30a的操作的示例性方法的流程图400，其关于将从医疗装置10获得的医疗装置数据传输到访问点40。首先，在方法400的步骤402，在中继模块30a中的第一中继模块处通过无线中继网络16从接口电路15和/或其它中继模块30、30a中的一个接收医疗装置数据。在步骤404，中继模块30a的处理器34确定所述中继模块30a是否可访问WWAN。
可以以多种方式执行步骤404的确定。例如，处理器34可以在接收到医疗装置数据时(例如，由于收发器32检测到具有适当信号强度的WWAN的访问信号)询问收发器32的状态模块32b以确定收发器32对WWAN的访问状态。替代地，处理器34可以在包括(例如)系统激活的不同时间和/或间歇性地或周期性地(例如，每小时)询问状态模块32b，且将状态指示器保存在诸如缓冲元件35a中或另一存储元件中以在接收到医疗数据时进行检索。作为另一替代，中继模块30、30a可以在网络16内被指派预定固定角色。例如，网络16中的中继模块30a可以通过控制器或“主控”中继模块而被指派数据路由指派。显然，并不拥有WWAN访问能力的中继模块30的WWAN状态应具有“WWAN无法访问”的固定状态。
如在步骤404规定，如果状态模块32b指示收发器32可访问WWAN，那么处理器34将进行到步骤406以命令所述一个中继模块30的数据处理电路33检索来自缓冲元件35a的医疗装置数据(必要时)并通过WWAN将医疗装置数据转发到收发器32以传输到访问点40。
替代地，在步骤404，状态模块32b可以指示收发器32无法访问WWAN。例如，如果所述一个中继模块30a位于基本上屏蔽WWAN信号的区域中的建筑物的地下室层，那么WWAN无法访问所述一个中继模块30a。在这种情况下，在步骤408，处理器34确定是否可经由WLAN或WPAN访问第二中继模块30a。可以再次以多种方式作出这个确定，包括通过命令收发器31发送被引导至第二中继模块30a的握手信号传输并收听答复，或通过检索第二中继模块30a的存储状态指示器。
在步骤410，如果第二中继模块30a是可访问的，那么处理器34命令所述一个中继模块30a的数据处理电路33(必要时)检索来自缓冲元件35a的医疗装置数据并通过WLAN或WPAN将医疗装置数据转发到收发器31以传输到第二中继模块30a。替代地，如果在步骤408第二中继模块30a无法访问，那么可以优选地重复程序400的这个部分以搜索可访问的另一中继模块30a。替代地或在无其它中继模块30a可用的情况下，所述一个中继模块30a的处理器34可以优选地在步骤412发出警报通知。这个警报通知可以包括(例如)以下一个或多个：如由处理器34经由所述中继模块30a的输入/输出电路36引导的局部视觉和声音警报、由处理器34经由收发器31、32中的一个或多个引导到另一可访问WPAN、WALN或WWAN的警报消息，和/或在已经超过规定时间段(在此期间应当会在入站网页服务器41处接收中继模块30a的握手信号)之后由图1的访问点40的入站网页服务器41生成的警报消息。
图5展示示出了用于根据图1的架构的操作500的另一示例性方法的流程图500，其关于从访问点40传输要由医疗装置10之一接收的消息。这使访问点40能够(例如)与医疗装置进行通信以下载新固件或软件以对由医疗装置起始的错误消息作出响应(例如，重设装置或对其取消服务，或运行装置诊断)，并操作医疗装置(例如，调节输液泵的流速)。
在方法500的步骤502，在中继模块30a中的第一中继模块处经由WWAN从访问点40接收消息。在步骤504，所述一个中继模块30确定是否希望消息到达位于设施20中的接口电路15、17a和/或其它中继模块30、30a中的一个。这可以通过(例如)以下步骤来完成：将活动接口装置15、17a和模块30、30a的清单保存在缓冲元件35a中，或以可以其它方式访问所述中继模块30a的方式，或对接口装置15、17a或模块30、30a的识别符进行编码以包括存储在缓冲元件35a中的设施20的身份，或可以其它方式识别所述中继模块30。
如果在步骤506所述一个中继模块30a确定接口装置15、17a或模块30、30a并非位于设施中，那么一个所述中继模块30可以优选地在步骤508放弃消息，和/替代地或者用非传递消息对访问点40发出警报。如果接口装置15、17a位于设施20中，那么在步骤510所述一个中继模块30a确定接口装置15、17a或中继模块30、30a是否可经由WLAN或WPAN访问所述一个中继装置30a(例如，通过咨询存储在缓冲元件35a中或可以其它方式访问所述中继模块30a的清单，或通过命令收发器31发送引导至接口装置15、17a的握手传输并收听答复)。
如果在步骤512所述一个中继模块30a确定接口装置15、17a或中继模块30、30a可访问，那么在步骤514所述中继模块30a经由网络16将消息传输到所述装置15、17a或经由收发器31将消息传输到中继模块30、30a。在这种情况下，可以将消息再次广播到与所述一个中继模块30a进行通信的所有接口装置15、17a和模块30、30a，且每个装置15、17a或模块30、30a可以(例如，通过匹配消息中的医疗装置10或患者识别装置17的相关联的识别符或其它识别符)决定作用于消息或忽略消息。替代地，如果在步骤512所述一个中继模块30a确定接口装置15、17a或中继模块30、301无法访问，那么在步骤516其(例如，通过命令收发器31发送引导至第二中继模块的握手传输并收听答复)确定是否可经由WLAN或WPAN访问第二中继模块30、30a。如果第二中继模块30、30a可用，那么所述一个中继模块30通过WLAN或WPAN将消息转发到收发器31以传输到第二中继模块30、30a。如果第二中继模块30、30a无法访问，那么可以优选重复程序500的这个部分以搜索可访问的第三中继模块30、30a，同时仍然将医疗装置数据存储在(例如)缓冲元件35a中。替代地或在无其它中继模块30、30a可用的情况下，所述一个中继模块30可以优选在步骤522发出警报通知，优选以上文参考图4的方法400描述的相同方式之一发出警报通知。一旦预期的医疗装置10或患者识别装置17的接口装置15、17a接收到所述消息，接口装置15、17a优选地将确认消息广播到附近的中继模块30、30a以转发到访问点40。
图6展示示出了识别与医疗装置10(例如如图1中描绘)相关联(即，旨在从医疗装置10接收治疗或将患者识别信息和/或患者医疗和/或生理数据提供给医疗装置10)的患者的示例性方法600的流程图。在步骤602，可以通过(例如)如图3(e)中示出的靠近医疗装置10的中继模块30a的控制面板38上的同步开关38k来起始程序。中继模块30a进入识别信号接收模式，其中其在步骤604等待第一预定时间间隔(例如，使用超时算法)以经由患者识别装置17的接口装置17a通过面向设施的无线网络接收患者识别数据。中继模块30a优选地通过在控制面板38处展示声音或视觉信号或通过经由面向设施的无线网络将接收信号广播到患者识别装置17来指示接收。
在步骤606，在接收到患者识别信息之后，中继模块30a等待第二预定时间间隔以经由医疗装置10的接口电路15通过面向设施的无线网络接收识别信息。中继模块30a再次优选地通过在控制面板38处展示声音或视觉信号或通过经由面向设施的无线网络将接收信号广播到医疗装置10来指示接收。应了解，可以颠倒接收患者识别数据和医疗装置识别信息(其可以分别由(例如)操作患者识别装置17和医疗装置10的护理员传输)的次序。此外，发明程序600可以视情况首先要求护理员(例如，经由患者识别装置17或医疗装置10中的一个或经由中继模块30a中提供的传感器)传输护理员识别数据，其是通过与(例如)保存在中继模块30a的存储器35b中的护理员识别表进行比较或替代地通过经由收发器31、32中的相关联的收发器通过面向设施的无线网络和WWAN中的一个或多个在访问点40处将验证请求转发到远程监控系统来验证。
在步骤608，当接收到患者识别数据和医疗装置识别数据中的每个时，起始验证程序。这个程序是由图7的流程图中示出的示例性方法700来执行。
在图7的步骤702，询问中继模块30a的存储器35b中的患者识别目录以确定是否存在包括所接收的患者识别数据和医疗装置信息数据的记录，且如果否，那么确定这个记录是否包括指示记录是当前记录的“最新的”时戳(例如，如果每天验证患者识别，那么记录是当天期间的时戳)。如果时戳是当前记录，那么在步骤712从患者识别目录检索记录，且在步骤710从记录提取所识别的确认状态。
如果患者识别目录中不存在患者识别数据和医疗装置识别数据，或如果时戳不指示包括这种数据的记录是当前记录，那么中继模块30a形成包括患者识别信息和医疗装置识别的数据包并在步骤704加密这个数据包(例如，使用诸如安全套接层(SSL)数据加密的合适的常规加密算法)，且然后在步骤706经由收发器31、32中的相关联的收发器通过面向设施的无线网络和WWAN中的一个或多个在访问点40处将已加密的数据包传输到远程监控系统以进一步验证。替代地，可以由患者识别信息装置或医疗装置中的一个或多个加密患者识别信息和/或医疗装置识别信息，且可以忽略步骤702、704和712。
在步骤708，中继模块经由收发器31、32之一从远程监控系统接收答复数据包并解密所述数据包。在步骤710，中继模块30a从已解密的数据包提取确认状态识别符。在步骤714，中继模块30a优选地将记录添加到存储器35b中的患者识别目录中，所述记录包括患者识别信息、医疗装置识别信息、确认状态识别符和当前时戳。
返回到图6，在步骤610，中继模块经由收发器31将确认状态识别符(优选地连同患者识别数据或医疗装置识别数据中的至少一个一起)广播到医疗装置10。当接收到确认状态识别符时，在步骤612医疗装置10开始操作并经由相关联的接口电路15通过面向设施的无线网络传输医疗数据以由无线网络30a接收。确认状态识别符可以优选地被编码来命令医疗装置10以预定义操作参数进行操作。视情况且替代地且在开始操作之前，医疗装置10可以经由接口电路15传输确认预设操作参数和/或请求额外信息的请求。一旦确认操作参数且医疗装置10开始操作，无线网络30a可以根据图4、图5的先前描述程序400、500进行操作。
如例如图2中示出，每个中继模块30、30a能够在一段时间内与多个医疗装置10进行通信。在患者安全方面，与某些医疗装置10进行通信可能比与其它装置进行通信在时间上要求更为严格。例如，考虑与包括温度计、输液泵和呼吸机中的每个的医疗装置10进行的通信。在这种情况下，在所述三个医疗装置中，与呼吸机进行的通信可能在时间上要求更为严格，而在所述三个医疗装置中，与温度计进行的通信可能最不重要。
根据IEEE 802.15.4标准，如果网络16是ZIGBEE网状网络，那么来自一个以上医疗装置的通信将竞争同时访问网络16的风险较小。网络16是以其中在传输装置检查网络16的无线总线组件上的能量的协议操作。如果总线正在使用，那么传输装置在再次检查之前等待达预选量的时间，且只在能级表示无线总线上无其它传输正在积极进行时传送数据。然而，对于其中由医疗装置10传输的医疗装置数据包几乎同时到达中继模块30、30a的情况，可能需要通过中继模块30管理传递次序。
例如，考虑来自呼吸机且指示与昏迷患者断开连接的数据包，可能表明患者已死亡。在这种情况下，呼吸机应被指派到远程监控装置61、62和63中的一个或多个的传输的优先级，同时断开来自温度计和泵的数据传输直到从远程监控装置61、62和63之一接收到对由呼吸机传输的数据包的响应为止。例如，呼吸机可能被指派优先级1，而输液泵被指派优先级2且温度计被指派优先级3。在由医疗装置传输和传输到医疗装置的每个数据包中，优选将指派的优先级指示为(例如)“优先级半字节(priority nibble)”。
参考图3(a)，处理器34可以被配置来从每个接收的数据包读取优先级半字节，且命令数据处理电路33基于优先级指定将数据包置于缓冲元件35a中的逻辑位置处。例如，将定位呼吸机的关键数据包用于中继模块30、30a进行的首次检索且传输，并分别根据其它数据包的优先级按序定位其它数据包。
此外，在其中基于来自医疗装置(呼吸机)的紧急数据包预期可能需要通过远程监控装置61、62和63之一传输的紧急命令的情况下，无线中继模块30、30a还可以中断从其它医疗装置接收任何新的医疗装置信息，直到中继紧急命令且已终止或释放相关警报状况为止。
与其它监控系统相比，本文公开的用于在一系列医疗装置与远程监控装置之间提供联网通信的无线中继模块提供多个不同优点。通过根据本发明的一个实施方案对医疗装置10与中继模块30、30a之间的无线通信采用无线中继网络(诸如基于IEEE 802.15.4标准的ZIGBEE网络)，可最小化电力和大小需求使得接口电路15可容易又便宜地应用于医疗装置10和/或与医疗装置10集成在一起。
通过引入作为无线中继网络的部分且能够经由WWAN直接访问场外监控装置的中继模块30a，可避免在设施处访问且依赖现有的且潜在不可靠的LAN设施。通过将在妥协对第一中继模块30a的WWAN访问的情况下将通信从第一中继模块30a中继到第二中继模块30a的中继器特征并入中继模块30a中，本发明改进了可靠性且使能够将中继模块30a中的常规低成本蜂窝收发器用于访问WWAN。
可能将蜂窝收发器的配置仅限为设施中的中继模块30a，而非模块30和30a。此外，通过在紧凑外壳中提供中继模块30a，中继模块30a容易连接到可靠的商用电源且也容易在需要根据设施变化而重新配置无线中继网络时移动。由电池备份提供的非固定使用的可便携性是额外优点。
当然，应了解虽然已关于所公开的实施方案描述本发明，但是各种变动在不脱离如权利要求书中定义的本发明的精神和范围的情况下是可行的。例如，本发明可以基于超出本文中明确描述的标准的多个目前和未来的WPAN、WLAN和WWAN标准中的任何一个标准。还应了解可在图1和图2的WLAN或WPAN网络16中专门使用中继模块30a，其中收发器还通过WWAN与其它中继模块进行通信。
此外，本发明可使用的各自接口电路可以包括模块30的组件且执行模块30的功能以根据本发明提供更大的灵活性。本发明可使用的中继模块30a的组件的多种配置还超出图3所示的组件。例如，必要时，输入-输出缓冲器可以在处理器的控制下与各自开关一起使用以将医疗装置数据引导到收发器31、32。而且，希望本发明的范围包括如本文中且参考附图描述的元件和结构的所有其它可预知等效物。因此，本发明只受限于权利要求书和其等效物的范围。

Claims (26)

1.一种被配置用于经由互联网可访问的无线通信网络在由患者使用的医疗装置与远程监控装置之间提供通信的患者监控系统，所述系统包括：
由患者使用的医疗装置；
患者识别装置，其能够接收指示所述患者的患者识别信息的输入和传输所述患者识别信息；和至少一个中继模块，其包括：
第一接收器，其能够通过无线中继网络无线地接收数据；
第二接收器，其能够通过所述互联网可访问的无线通信网络无线地接收数据，第一传输器，其能够通过所述无线中继网络将所接收的数据无线地传输到无线中继模块；
第二传输器，其能够通过互联网可访问的无线通信网络将所接收的数据无线地传输到所述远程监控装置；和
控制器，其连接到所述第一传输器和第二传输器，其中：所述患者识别装置和所述医疗装置中的一个或多个能够通过所述无线中继网络将患者识别数据和医疗装置识别数据传输到所述至少一个中继模块，所述至少一个中继模块的所述控制器被配置来选择所述第一传输器或所述第二传输器中的一个以将所述识别信息传输到所述远程监控装置，所述至少一个中继模块还被配置来在所述第一接收器和第二接收器中的一个处接收由所述远程监控装置传输的确认状态，且由所述第一传输器通过所述无线中继网络将所述确认状态传输到所述医疗装置，和所述医疗装置还被配置来接收所述确认状态，且在所接收的确认状态表示特定状态时经由所述无线中继网络将对应于所述医疗装置的至少一个传感器的输出的医疗装置数据传输到所述至少一个中继模块；
其中，所述确认状态是在所述至少一个中继模块的所述第一接收器或第二接收器中的一个处以第一形式接收，且由所述至少一个中继模块的所述第一传输器以第二形式传输到所述医疗装置，并且所述控制器能够确定所述互联网可访问的无线通信网络的状态，并且能够基于所述状态选择所述第一传输器或者第二传输器之一用于传输所接收的数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置来如果所述状态指示所述互联网可访问的无线通信网络为活动或可访问时，则通过所述第二传输器经由所述互联网可访问的无线通信网络传输所接收的信息；并且
被配置来如果所述状态指示所述互联网可访问的无线通信网络为不活动或无法访问时，则通过与所述无线中继网络通信的所述第一传输器传输所接收的信息。
3.根据权利要求1所述的系统，所述至少一个中继模块还包括：电连接到所述控制器的存储器，所述存储器能够在所述第一接收器和第二接收器中的一个处缓冲来自所述远程监控装置的操作指令，且所述控制器能够控制用于由所述第一传输器将所述已缓冲的操作指令传输到所述医疗装置的次序和/或优先级中的至少一个，其中所述至少一个中继模块还能够输出关于所述无线中继网络和所述互联网可访问的无线通信网络的当前可用性的警告或错误消息。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二传输器还能够向所述至少一个医疗装置传输操作参数。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线中继网络是ZIGBEE网络。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述互联网可访问的无线通信网络是移动通信网络。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述移动通信网络是CDMA或基于GSM的网络。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述患者识别装置和所述医疗装置中的一个或者多个包括：能够通过所述无线中继网络无线地传输所述医疗装置数据的第三传输器。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述患者识别装置和所述医疗装置中的一个或者多个包括：能够通过所述无线中继网络无线地接收用于由所述医疗装置执行的指令的第三接收器。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述特定状态基于用于所述患者的预授权记录提供由所述患者使用所述医疗装置的实时授权。
11.根据权利要求1所述的系统，其中：所述患者识别装置、所述医疗装置或所述至少一个中继模块中的一个或多个能够在将所述患者识别信息传输到所述远程监控装置之前加密所述患者识别信息。
12.根据权利要求1所述的系统，其中所述患者识别装置或所述至少一个中继模块中的一个或多个能够在将所述医疗装置识别信息传输到所述远程监控装置之前加密所述医疗装置识别信息。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述患者识别装置连接到所述医疗装置，且所述医疗装置能够从所述患者识别装置接收所述患者识别信息并将所述患者识别信息传输到所述至少一个中继模块。
14.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线中继网络是蓝牙网络。
15.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少一个中继模块能够将所述患者识别信息和所述医疗装置信息相关联。
16.根据权利要求1所述的系统，其中所述患者识别装置还包括用于接收指示患者识别信息的所述输入的患者识别信息读卡器。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述患者识别信息读卡器连接到所述医疗装置。
18.根据权利要求16所述的系统，其中所述患者识别信息读卡器包括条形码读卡器。
19.根据权利要求16所述的系统，其中所述患者识别信息读卡器包括射频识别标签读卡器。
20.根据权利要求16所述的系统，其中所述患者识别信息读卡器包括选自由指纹读卡器、视网膜读卡器、静脉图案扫描器、和照相机组成的组的装置。
21.根据权利要求16所述的系统，其中所述患者识别信息读卡器包括选自由智能电话、平板计算机、PDA和PC组成的组的装置。
22.根据权利要求3所述的系统，其中所述至少一个中继模块的所述存储器还能够存储所接收的患者识别信息或者所接收的医疗装置识别信息中的一个或者多个。
23.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个中继模块还能够以单个信息块传输所述患者识别信息和所述医疗装置识别信息。
24.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少一个中继模块还包括存储器并且能够将从所述患者识别装置接收的所述患者识别信息存储在所述存储器中。
25.根据权利要求13所述的系统，其中所述患者识别装置是所述医疗装置的整体组件或固定地附接到所述医疗装置。
26.根据权利要求14所述的系统，其中所述医疗装置能够以单个信息块传输所述患者识别信息和所述医疗装置识别信息。
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