CN104012127A - 具有紧急呼叫功能的无线中继模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于在一系列医疗装置、无线中继模块与远程装置无线中继网络和互联网可访问的无线通信网络之间进行联网通信的系统。至少一个中继模块包括接收器、连接到无线中继网络的第一传输器、连接到互联网可访问的无线通信网络的第二传输器,和控制器。所述控制器确定互联网可访问的无线通信网络是否可访问。如果可访问,那么使用所述第二传输器通过所述网络将医疗装置数据传输到远程装置。如果不可访问,那么所述第一传输器用来通过所述无线中继网络将医疗装置数据传输到另一无线中继模块。此外,所述控制器分析所述医疗装置数据以确定是否存在紧急状态,且在发生这种状况时将所述医疗装置数据连同相关联的医疗装置的位置数据一起传输到紧急响应器。
Description
相关申请
本申请是名称为“Wireless Relay Module for Remote MonitoringSystems”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,且涉及名称为“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
本申请涉及经由具有紧急呼叫功能和位置定位能力的无线中继网络和/或互联网可访问的无线通信网络在一系列医疗装置与远程监控装置之间进行的联网通信。
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。护理员必须对重要健康状况作出快速响应,因为任何延迟可表示生与死之间的区别。已开发出集中监控系统以通过将来自每个患者(或来自全国各地的急救健康服务中心)的生理数据传输到集中位置来更有效地利用护理员时间。
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护理员进行通信以提供即时患者治疗。
可通过局域网(诸如基于IEEE802.11标准的“WiFi”网络)执行传输到集中位置的信息。然而,这种网络的问题是其通常难以使局域网访问足够安全来提供集中监控。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。
WiFi的替代是基于无线个域网的IEEE802.15.4标准的ZIGBEE。ZIGBEE网络之前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。
ZIGBEE网络的优点是所述网络可动态配置(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)。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,ZIGBEE网络通常无法用于定位在场外的集中监控位置。
所述网络不只是唯一的问题。在一些情况下,来自每个患者的生理数据可以与重要健康状况有关。然而,有时候数据由于延迟和/或信号干扰而无法被足够快地传达到本地护理员。此外,即使被传达到护理员,其仍然无法快速作出反应或仍然需要外部辅助,诸如紧急911响应器。
发明内容
本发明涉及用于实现经由无线中继网络和/或互联网可访问的无线通信网络在一系列医疗装置与远程监控装置之间进行联网通信中的紧急呼叫功能的无线中继模块和其方法。无线中继模块包括接收器,其能够通过无线中继网络从至少一个医疗装置无线地接收医疗装置数据;连同第一传输器,其能够通过无线中继网络将医疗装置数据无线地传输到第二无线中继模块;和第二传输器,其能够通过互联网可访问的无线通信网络无线地传输数据。接收器和至少第一传输器可以优选地实施为统一收发器。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、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/或如由医疗装置收集、产生和/或生成的患者医疗和/或生理数据。
控制器连接到第一传输器和第二传输器,且控制无线中继模块以选择所述第一传输器或第二传输器中的一个以通过所述两个各自网络之一传输由接收器接收的医疗装置数据。控制器还能够在存在紧急状况时使用第一传输器或第二传输器与紧急响应器建立连接。例如,连接到控制器的电话装置初始化与紧急响应器的连接,且连接到电话装置的信号生成器产生指示紧急状态的信号且通过与紧急响应器的连接传输所述信号。
此外,在一个实施方案中,控制器通过比较医疗装置数据与存储在与控制器相关联的存储器中的一个或多个紧急状况代码来确定是否存在紧急状况。在另一实施方案中,所接收的医疗装置数据本身可以包括存在紧急状况的指示。替代地,控制器可以基于接收或中继自从所接收的医疗装置数据检测到这种状况的互联网可访问的来源的信号或基于来自无线中继网络来源的信号来确定是否存在紧急状况。
如果控制器接收到不能与紧急响应器建立连接的指示,那么控制器可以将无响应消息传输到所述一个或多个医疗装置。控制器还可以将表示紧急状况和以下一个或多个的数据存储在存储器中:(a)时戳,(b)传输紧急状况的所述一个或多个医疗装置,和(c)所述一个或多个医疗装置的位置。控制器可以将已存储的数据传输到识别已存储的紧急状况的趋势的监控单元。
在另一实施方案中,控制器从由所述一个或多个医疗装置传输的数据检测装置位置信息,且生成由第一传输器或第二传输器传输到紧急响应器的位置信息信号。替代地,独立定位装置可以生成位置信号,这可以基于(例如)全球定位系统信号或由中继模块接收以传输到紧急响应器的其它位置信号。
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展示用于监控根据本发明的医疗装置的系统的示例性架构的示意图;
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示意图;
图3展示示出了与根据图1的架构相关联的示例性无线中继模块的示意图;
图4展示示出了用于图1的架构的操作的第一示例性方法的流程图;
图4a展示示出了示例性紧急呼叫系统的流程图;
图4b展示示出了位置信号的示例性生成的流程图;
图4c展示用来确定是否存在紧急状况的示例性表格;和
图5展示示出了用于根据图1的架构的操作的第二示例性方法的流程图。
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5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“a”、“an”和“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。
本文还描述了一种用于使用具有紧急呼叫功能的无线中继网络和/或互联网可访问的无线通信网络集中监控医疗装置以在发生重要健康状况时提供辅助级别的保护的网络架构。此外,架构使能够确定受监控医疗装置的近似位置。
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的示意图。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,其包括用于在现有的或目前正在开发或考虑用于仿真网状网络(诸如ZIGBEE网络)或其它网络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网络或其它低功率个域网(诸如低功率蓝牙网络,例如蓝牙4.0))中传输和接收信号的收发器。参见(例如)ZIGBEE联盟在2009年3月发表的“ZIGBEE Wireless Sensor Applications for Health,Wellness and Fitness”,其出于所有目的以引用的方式全部并入本文。还参见(例如)2010年由剑桥大学出版社出版的Nick Hunn发表的“Essentials of Short-Range Wireless”,其也出于所有目的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30。
如将参考图3更详细描述,图2的每个中继模块30包括第一收发器31,其用于在上文讨论的面向设施的无线网络中从接口电路15接收信号和将信号传输到接口电路15。如图3中描绘的中继模块30a对应于中继模块30,且还包括第二收发器32,其用于经由无线广域网或“WWAN”将信号无线地传输到如图2中示出的访问点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。为了与1996年医疗保险携带和责任法案(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,本发明可用的合适访问点40可以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。如先前描述,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/或如由医疗装置收集、产生和/或生成的患者医疗和/或生理数据。
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。虽然使用本发明的示例性实施方案示出了访问点40的这种已揭示的架构,但是应了解用于访问点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旨在包括在本发明的范围内。
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内的网状网络16中配置多个接口电路15和中继模块30、30a。接口电路15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的ZIGBEE网状网络。然而,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的WiFi WLAN和/或基于IEEE802.15.1的蓝牙WPAN)进行组织。
在所示ZIGBEE网状网络16中,接口电路15中的每个包括到如图1中示出的相关联的医疗装置10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ZIGBEE网状网络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。
ZIGBEE网状网络16提供以下优点:当一个或多个接口电路15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和中继模块30、30a的子组。
图3提供示出了中继模块30a的示例性组件的方框图。在图3中,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接收的数据并将接收的数据存储在缓冲元件35a中。
根据本发明的实施方案,处理器34被配置来确定已接收的医疗装置数据是否指示紧急状况。处理器34可以多种方式执行这种确定。例如,处理器34可以比较已接收的医疗装置数据中的状况代码与位于存储器35b中的状况表格,其包括(例如)以下一个或多个:用于紧急状况的对应代码、紧急状况的描述符、紧急状况的病症、紧急状况可能变得危险的未来时间(或紧急状况危险时间)的估计、紧急状况的等级和/或加权、相关紧急状况、指示医疗状况的生理数据(例如,生命体征、血压、脉搏血氧仪、ECG、温度、血糖水平、呼吸率、体重等等)等等。参考图4c描述可能表格的一种形式。
最初可以从(例如)由指定的中继模块30、30a或其它可访问的装置通过可用网络之一保存的紧急状况数据的主存储装置或中央存储库输入和/或定期刷新状况表格中的数据。可以基于计划或按需要(例如)将相关联的紧急状况数据从访问点40定期传输到中继模块30、30a中的每个。此外,可以由(例如)中央存储库执行轮询以确定中继模块中的任何一个是否被提供中央存储库中不可用的紧急状况数据。然后可以将这些紧急状况数据定期传输到中央存储库,且中央存储库又可以将数据传输到可能丢失这些数据的其它模块。以此方式,中央存储库与中继模块之间的信息交换是双向的,因此保证所有模块和中央存储库与相同紧急状况数据同步。为了避免冲突,可以给紧急状况数据加时戳或提供数据传播的另一指示符。如果没有使用中央存储库,那么模块可以交换其自身之间的紧急状况信息以保证每个模块是同步的。例如,使用根据受监控状况、地理位置等等的多个中央存储库,其它实施方案是可行的。
根据一个实施方案,可以由处理器34应用等级和/或加权以给不同紧急状况指派优先级和/或执行分类。例如,处理器34在从位于相同地理位置或多个不同地理位置中的不同收发器接收到医疗装置数据的多个片段时可确定一个医疗装置需要的立即医疗治疗多个其它医疗装置。例如,还可以使用紧急状况危险时间执行优先级分析。
在一个实施方案中,由处理器34分析的医疗装置数据可能无法匹配表格和/或数据库中的紧急状况中的任何一个,因为其它名称已知拼错和/或医疗状况和/或其表示新的医疗状况。在这种情况下,处理器34可以(例如)在已接收的医疗装置数据与表格和/或数据库中的病症和/或生理数据之间执行类似分析(例如,参见前文参考图4c的公开内容)。基于这种类似分析,处理器34可以选择(如果需要)严格近似医疗装置数据的紧急状况。此外或替代地,处理器34还可以将医疗装置数据记载到数据库和/或文件以允许管理器确定紧急状况不匹配表格和/或数据库中的确切紧急状况的原因。
根据另一实施方案,为了使处理更具效率,处理器34可以比较收发器处接收的医疗装置数据与先前确定的紧急状况的清单且基于常规内插和/或外插技术确定是否存在匹配或近似匹配。在另一实施方案中,处理器34还可以剖析医疗装置数据以寻找指示存在紧急状况的代码。替代地,处理器34可以搜索位于如上文提及的中央存储库中的表格和/或数据库以确定已接收的医疗装置数据是否指示紧急状况。在另一实施方案中,一个中继模块30a中的处理器34可以查询另一装置(并非中央存储库)中的处理器34以确定其它装置是否已知医疗装置数据是否包括表示紧急状况的紧急状况数据。
一旦确定紧急状况且由中继模块30a的处理器34激活警报状况,那么可以由中继模块30a(如图1和图2中示出)将消息传输到访问点40,其中所述消息被剖析来确定是否应激活警报。警报可能是从某些信号到与产生警报或警告紧急响应器的一个或多个医疗装置相关联的护理员的任何情况。
监控单元37b还可以与处理器34相关联,且负责识别紧急状况的趋势。监控单元37b可以存储已接收的紧急状况数据、日期/时间、提供数据的医疗装置的身份、医疗装置的位置等等。使用紧急状况数据和/或额外医疗装置数据,监控单元37b可以针对趋势分析数据。这些趋势信息可以用来(例如)确定是否应监控一个或多个医疗装置。此外,趋势信息可以被传达到与可以使用知识以提供更多有效护理的亲戚、朋友或护理员等等相关联的一个或多个医疗装置(例如,PDA、手机、传呼机、平板电脑等等)。
当确定存在紧急状况时,处理器34可以将消息传输到电话装置39a(下文讨论)以激活电话装置39a且还初始化与紧急响应器(诸如911、亲戚/朋友、护理员或警察局等等)进行连接(例如,电话呼叫等等)。当由紧急响应器接收到呼叫时,可以将自动语音消息传输到紧急响应器作为存储在信号生成器39b(其连接到电话装置39a和处理器34)中的预录制的消息。优选地,预录制的消息识别相关联的医疗状况连同医疗装置的位置。替代地,信号生成器39b可以生成包括已确定的紧急状况和其它信息的动态语音信号。
此外,上文描述的预录制的或动态消息可以包括其它相关患者数据以进一步允许紧急响应器评估情况。例如,存储在中继模块处(或替代地/此外集中位置处)的患者表格可以识别患者的护理员、患者的其它当前状况、先前医疗历史(例如,对某些药物过敏,诸如吗啡)和额外相关患者信息。优选地,患者表格中的数据的存储和使用将符合HIPAA要求。作为这些语音消息的替代,信号生成器39b可以文本消息的形式将医疗状况信息传输到紧急响应器。例如,文本消息可以通过短消息服务(也称作“SMS”)和/或多媒体消息服务(也称作“MMS”)中的一个发送。
上文的电话装置39a可经由无线中继网络或互联网可访问的无线网络中的一个或多个连接以通过基于互联网协议的语音(VoIP)网络、公共交换电话网络(PSTN)等等初始化呼叫。
对紧急响应器的呼叫由于多种原因(例如,相关联的E911电路可能占线或不可访问)而可能不成功。在这种情况下,处理器34和/或电话装置39a可以从E911电路检测到无响应且将无响应消息传输到医疗装置中的一个或多个、访问点40和/或一个或多个其它指定装置以初始化未成功呼叫。此外,处理器34可以定期对中继模块30a执行自我诊断以确认用来检测紧急状况且进行紧急呼叫的模块30a的组件中的每个是正常运行的。当然,虽然描述了单个处理器34,但是可以酌情使用多个处理器34。
可以本领域中熟悉的多种方式确定医疗装置的位置。例如,可以将来自由位于已接收的医疗装置数据中的医疗装置、定位装置38中的全球定位系统(GPS)芯片和/或下文进一步讨论的定位装置38中的定位算法接收并解译的GPS信号的位置信息提供给处理器34。在另一实施方案中(例如位置)如上文讨论。
如上文讨论,位置信息可以包括在由中继模块30、30a之一接收的医疗状况数据中以识别一个或多个医疗装置10的位置。替代地,还可以使用定位装置38中提供的常规GPS接收器确定中继模块的位置。在后一情况中,将由用于中继模块30a的位置信息提供一个或多个医疗装置的至少近似或“区域”位置。
作为基于GPS定位的替代,中继模块30a中的每个可以(例如)经由互联网可访问的无线通信网络将信号传输和接收到固定已知位置处的两个或多个手机信号塔、信标或其它无线电装置以根据已知几何方法确定中继模块的位置。用于确定位置的这些技术(例如,包括三角测量形式的手机信号塔)在本领域中广为人知。参见(例如)ShuWang等人在IEEE于2008年举行的IEEE ICC Beijing2008提出的Location-Based Technologies for Mobiles:Technologies and Standards,其出于所有目的以引用方式全部并入本文。在本发明的一个实施方案中,可以使用位于设施中的固定已知位置处的其它中继模块执行三角测量。
返回到数据处理电路33,其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。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。
处理器34还优选与输入/输出电路37a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(未示出)以(例如)指示中继模块30a的启动状态或当前状态,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37a还可以连接到模块30a的用户按钮、拨号盘或输入机构和装置。输入/输出电路37a还可用来提供警报信号以指示(例如)交流电损耗或对WWAN或无线中继网络的可访问性的损耗。
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(未示出),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出现交流电断电和中继模块的行动使用。替代地,中继模块30a可以具有可再充电和/或可更换的电池电源作为主电源以供行动使用。本领域一般技术人员应容易了解,处理器34和装置37a至39b只出于说明目的被示为图3中的单独且不同装置且装置34和37a至39b的功能可以被组合到单个或数量大于或小于图3中示例性示出的装置的装置中。
图4展示示出了用于根据图1的架构以及图2、图3的中继模块30、30a的操作的示例性方法400的流程图,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。在方法400的步骤402,在中继模块30、30a中的第一中继模块处通过ZIGBEE网状网络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)系统启动的不同时间和/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器35a中或另一存储元件中以在接收到医疗装置数据时进行检索。在另一替代中,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可以通过预选自中继模块30、30a中的控制器或“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检索来自缓冲器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)检索来自缓冲器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37a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、WLAN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4a展示示出了用于紧急拨号的操作的示例性方法的流程图413。根据流程图413,图3的中继模块30a的处理器34确定是否通过面向设施的无线网络或WWAN进行传输并基于医疗装置数据确定是否存在如步骤414表示的紧急状况。如果存在这种状况,那么在步骤415中处理器34将消息传输到电话装置39a以激活电话装置39a且还在步骤416中初始化与紧急响应器(诸如911、亲戚/朋友、护理员或警察局)进行连接(例如,电话呼叫等等)。当紧急响应器接收到呼叫时,由信号生成器39b将指示紧急状况和状况的位置的自动语音消息优选地传输到紧急响应器。如果步骤414中不存在紧急状况,那么在步骤417中存储医疗装置数据以供监控单元37b进一步分析。
图4b展示示出了可以如何生成位置信号的示例性流程图418。在步骤419中由处理器34确定是否接收到GPS位置数据作为接收自医疗装置的医疗装置数据的成分。如果是,那么在步骤420中,处理器34提供位置数据以连同紧急状况数据一起传输到紧急响应器。如果位置数据不可用,那么在步骤421由处理器34命令中继模块30a的定位装置38生成中继模块30a的位置数据。在步骤422,处理器34提供位置数据以连同紧急状况数据一起传输到紧急响应器作为由电话装置39a传输的消息的成分。
图4c展示如可以由中继模块30a存储在(例如)存储器35b中以确定是否存在紧急状况的示例性表格。如示出,表格423包括指示预定紧急状况的代码424、用于紧急状况的描述符425、定义直到紧急状况变得危险为止的经过时间的危险时间426、用于分类目的的优先级427、已编码紧急状况的相关代码428和用来识别紧急状况的生理数据429。例如,如图4c的示例性表格的行1中示出,“2”的代码值424被指派给描述符425“显著发热状况”,其被指派“10分钟”的未治疗危险时间426和“5”的立即优先级427。相关状况428指示这种状况与“7”的代码值424有关,其对应于描述符425“生命体征下降”。此外,代码值2对应于生理状况429(“温度≥103”)。
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,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初始化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30a确定是否希望消息到达位于设施20中的接口电路15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:将活动装置15和模块30、30a的清单保存在缓冲器35a中,或以可以其它方式访问所述中继模块30a的方式,或对接口电路15或模块30、30a的识别符进行编码以包括存储在缓冲器35a中的设施20的身份,或可以其它方式识别所述中继模块30a。在替代中,已接收的消息可以包括装置识别符,诸如序列号或被指派的识别符。这种已接收的消息然后将被广播到设施中的接口电路15的所有或子组且每个接口电路15确定其是否是所希望的接收者且是否应作用或忽略消息。
如果在步骤506所述一个中继模块30a确定接口电路15或模块30、30a并非位于设施中,那么一个所述中继模块30a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。如果接口电路15位于设施20中,那么在步骤510所述一个中继模块30a确定接口电路15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30(例如,通过咨询存储在缓冲器35a中或可以其它方式访问所述中继模块30的清单,或通过命令收发器31发送引导至接口电路15的握手或测试传输并收听答复)。
如果在步骤512所述一个中继模块30a确定装置15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或经由收发器31将消息传输到中继模块。替代地,如果在步骤512所述一个中继模块30a确定装置或中继模块无法访问,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或测试传输并收听答复)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。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。
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新颖架构提供多个不同优点。通过根据优选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基于IEEE802.15.4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ZIGBEE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30、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,本发明改良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。
通过将蜂窝收发器的配置仅限为中继模块30a,可进一步减小成本。此外,在紧凑外壳中提供中继模块30a促进中继模块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ZIGBEE网络时移动。
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30,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、30a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30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 (18)
1.一种无线中继模块,其包括:
接收器,其能够通过无线中继网络从至少一个医疗装置无线地接收医疗装置数据;
第一传输器,其能够通过所述无线中继网络将医疗装置数据无线地传输到第二无线中继模块;
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所述医疗装置数据;
控制器,其连接到所述第一传输器和所述第二传输器,所述控制器能够控制所述无线中继模块以选择所述第一传输器或所述第二传输器中的一个以传输由所述接收器接收的所述医疗装置数据,且所述控制器能够在存在紧急状况时经由所述第一传输器或所述第二传输器与紧急响应器建立连接;
电话装置,其连接到所述控制器,所述电话装置能够初始化与所述紧急响应器的所述连接;和
信号生成器,其连接到所述电话装置,所述信号生成器能够产生指示所述紧急状态的信号以通过与所述紧急响应器的所述连接进行传输。
2.根据权利要求1所述的无线中继模块,其中所述控制器能够基于以下至少一个确定是否存在所述紧急状况:
比较所述医疗装置数据与存储在与所述控制器相关联的存储器中的紧急状况数据;
紧急状况数据,其接收或中继自互联网可访问的来源;和
紧急状况数据,其由所述接收器接收自无线中继网络来源。
3.根据权利要求1所述的无线中继模块,其中所述医疗装置数据包括指示存在紧急状况的紧急状况数据。
4.根据权利要求1所述的无线中继模块,其中所述控制器能够控制所述第一传输器或所述第二传输器中的至少一个以将包括关于所述紧急状况的信息的消息传输到远程位置。
5.根据权利要求1所述的无线中继模块,其中所述控制器还能够确定没有与所述紧急响应器建立所述连接且控制所述第一传输器或所述第二传输器中的至少一个以传输无响应消息。
6.根据权利要求1所述的无线中继模块,其还包括:
存储器,其用于存储表示所述紧急状况的紧急状况数据和时戳、传输所述紧急状况的所述一个或多个医疗装置中的每个的识别符、所述一个或多个医疗装置的位置中的一个或多个;和
监控单元,其与所述控制器相关联以分析存储在所述存储器中的所述数据以识别已存储的紧急状况数据的趋势。
7.根据权利要求1所述的无线中继模块,其中所述信号生成器被配置来生成包括关于被传输到所述紧急响应器的所述紧急状况的信息的电子文本消息。
8.根据权利要求1所述的无线中继模块,其中所述医疗装置数据包括用来唯一识别所述无线中继模块的序列号。
9.根据权利要求1所述的无线中继模块,其中所述接收器和所述第一传输器和所述第二传输器中的至少一个被实施为收发器装置。
10.一种计算机化方法,其包括以下步骤:
在无线中继模块处接收从一个或多个医疗装置无线地传输的医疗装置数据;
在所述无线中继模块处确定已接收数据的至少部分指示紧急状况;
在所述无线中继模块处生成指示所述紧急状况的紧急信号;
由所述无线中继模块选择能够通过无线中继网络传输所述紧急信号的第一传输器和能够通过互联网可访问的无线通信网络传输所述紧急信号的第二传输器中的一个;
通过所述第一传输器或所述第二传输器中的选定传输器与紧急响应器建立无线连接;和
由所述第一传输器或所述第二传输器中的所述选定传输器将已生成的紧急信号传输到所述紧急响应器。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述确定步骤还包括以下步骤中的至少一个:
比较所述已接收的数据和存储在所述无线中继模块中的紧急状况数据以确定是否存在紧急状况;
经由所述互联网可访问的无线通信网络接收紧急状况数据以确定所述数据是否指示紧急状况;和
从无线中继网络来源接收紧急状况数据以确定所述数据是否指示紧急状况。
12.根据权利要求10所述的方法,其还包括以下步骤:
检测紧急响应器的失败尝试或中断连接;和
由所述第一传输器将无响应消息传输到所述一个或多个医疗装置。
13.根据权利要求10所述的方法,其还包括以下步骤:
将表示所述紧急状况的紧急状况数据和时戳、传输所述紧急状况的所述一个或多个医疗装置中的每个的识别符、所述一个或多个医疗装置的位置中的一个或多个存储在存储器中;
分析所述存储的数据以识别所述紧急状况的趋势;和
基于任何识别的趋势监控至少一个或多个医疗装置。
14.根据权利要求10所述的方法,其中所述信号包括用来唯一识别所述无线中继模块的序列号。
15.一种无线中继网络,其包括:
至少第一无线中继模块和第二无线中继模块,其中每个无线中继模块包括:接收器,其能够通过无线中继网络从一个或多个医疗装置接收包括医疗装置数据的信号;第一传输器,其能够通过互联网可访问的无线通信网络传输所述医疗装置数据;和第二传输器,其能够通过无线中继网络传输所述医疗装置数据;
所述第一无线中继模块和所述第二无线中继模块包括各自控制器,其中每个控制能够处理已接收的医疗装置数据以检测与所述一个或多个医疗装置的位置相关联的信息且生成所述一个或多个医疗装置的位置信息数据;和
所述控制器还能够控制所述第一传输器或第二传输器中的一个以将所述位置信息数据传输到远程监控装置。
16.一种无线中继模块,其包括:
接收器,其能够通过无线中继网络从至少一个医疗装置无线地接收医疗装置数据;
第一传输器,其能够通过所述无线中继网络无线地传输医疗装置数据;
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数据;
定位装置,其能够生成位置信号;
控制器,其连接到所述第一传输器和所述第二传输器,所述控制器能够选择所述第一传输器或所述第二传输器中的一个以传输由所述接收器接收的医疗装置数据,且在存在紧急状况时使用所述第一传输器或所述第二传输器与紧急响应器建立连接;
电话装置,其连接到所述控制器,所述电话装置能够初始化与所述紧急响应器的所述连接;和
信号生成器,其连接到所述电话装置,所述信号生成器能够产生指示所述紧急状态且包括所述位置信号的信号以由所述第一传输器或第所述二传输器传输到所述紧急响应器。
17.根据权利要求16所述的无线中继网络,其中所述位置信号是基于全球定位系统(“GPS”)信号。
18.根据权利要求16所述的无线中继网络,其中所述位置信号是基于由所述互联网可访问的无线通信网络生成的移动装置位置信号。
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