CN105340314B - 使用患者病情信息的mban信道管理系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于患者病情等级来管理医学体域网(MBAN)信道以提供差异化的服务质量(QoS)的系统(120)和方法(150)。识别(154)要被多个MBAN系统(52)使用的可用的信道的集。生成(156)信道访问规则,所述信道访问规则描述针对多个MBAN优先级中的每个的信道的集。所述多个MBAN优先级是基于患者病情等级的。所述信道访问规则被传达(158)到所述多个MBAN系统(52)。所述多个MBAN系统(52)中的MBAN系统(52)使用来自所述信道的集中对应于被分配给所述MBAN系统(52)的MBAN优先级的信道。还提供了一种被配置为使用所述系统(120)和所述方法(150)的集线器设备(60)。
Description
技术领域
本申请总体上涉及无线通信。本申请具体应用于与医学体域网 (MBAN)联合的应用,并且将具体参考该应用进行描述。然而,应当理解,本申请也应用于其他应用场景并且不必限于前述应用。
背景技术
在健康护理行业中存在朝向无处不在的患者监测的总体趋势。无处不在的患者监测在整个护理周期期间提供连续的并且以患者为中心的监测服务,并且能够显著改进护理质量。例如,能够在早期探测到患者恶化,并且早期介入能够有效预防严重的有害事件。MBAN是用于无处不在的监测服务的关键实现技术中的一个。MBAN利用无线连接来代替将患者束缚到它们的床边监测单元的混乱的线缆。MBAN为在患者周围和/或在患者上的用于监测患者的生理参数的传感器的无线低功耗无线网络。
参考图1,典型的MBAN系统包括被放置在患者的身体周围和/或在患者的身体上的用于捕捉患者的诸如心率和心电图(ECG)信号的生理数据的若干微型传感器设备。所捕捉的数据通过短距离且低功耗的MBAN被转发到集线器设备。集线器设备能够为本地床边监测设备、蜂窝电话、机顶盒或其他无线设备,并且通常具有到回程通信网络(例如,诸如3D或4D蜂窝网络的蜂窝网络,局域网(LAN)等)的连接。回程通信网络用于将所收集的数据传送到远程患者监测系统。所述远程患者监测系统负责分析患者的生理数据并实时地提供监测服务、诊断服务和处置服务中的一种或多种。
MBAN提供了用于将患者监测服务延伸到当前不受监测的区域(例如,普通病房、患者的家中等)的低成本解决方案,并且允许患者四处走动而不中断监测服务。这使得有可能让患者较早地从重症监护室(ICU)转出或者甚至从医院出院,同时仍然提供高质量的护理监测服务。这能够显著降低健康护理成本。
为了促进MBAN部署,美国联邦通信委员会(FCC)近日已经为MBAN 服务分拨了范围从2360兆赫兹(MHz)到2400MHz的专用MBAN频谱。 MBAN频谱比当前大多数无线患者监测设备使用的2.4千兆赫(GHz)的工业、科学与医学(ISM)频谱更干净。另外,MBAN频谱对于满足医学服务质量(QoS)要求是有用的。然而,MBAN频谱仍然是有限的资源并且应当得到高效使用。其他国家可以为该使用保留其他频谱。
由于对生理参数的警报和测量结果——其可能是生命攸关的——是通过MBAN来发送的,因此对MBAN存在严格的QoS要求,特别是对于高病情(acuity)患者而言。归因于越来越大的MBAN密度以及患者移动性,多个MBAN能够彼此共置。例如,多个MBAN的共置可能发生在有许多患者等待处置的急诊室(ER)区域。由于MBAN信道通常是有限的,因此如果对MBAN信道访问协调不佳的话,可能发生相互干扰并使患者监测服务的QoS劣化。随着大规模MBAN部署的出现,特别是在医院中,存在着对调查和开发用于提供QoS以及没有相互有害影响地并行操作的无线解决方案的共存的构思的日益增长的需要。
对于需要与其他网络共享射频(RF)频谱(或无线信道)的大多数已知的无线网络而言,已经引入频率捷变解决方案以避免和/或减轻共存干扰。例如,在电气与电子工程师学会(IEEE)802.15.4标准中,采用空闲信道评估(CCA)机制以帮助802.15.4协调器选择其操作信道并避免来自其他 802.15.4网络或在2.4GHz ISM波段中工作的其他无线网络的可能干扰。
基于CCA的信道选择机制的挑战在于,其不提供优先化的MBAN QoS 支持。全部MBAN被视为同等重要。因此,当多个MBAN竞争信道时,它们具有得到信道访问的同等概率。这对于消费者应用而言可以是好的,但是对于医学应用而言则是不期望的,这是因为不同的MBAN可以具有不同的重要性。例如,用于健身监测应用的MBAN应当具有比用于监测高病情的ICU患者的MBAN低得多的重要性。期望的是,针对高病情患者的 MBAN具有对MBAN信道的更好访问,以及因此更好的QoS支持。常规的分布式频率捷变方案并不区分患者监测服务的MBAN QoS要求,而这对于健康护理应用而言则是重要的。MBAN的QoS要求能够被认为与对应的患者的病情等级是等价的。鉴于前文,需要能够对不同病情等级的MBAN 提供差异化的QoS支持的MBAN信道管理方案。
此外,由于MBAN能够用于在患者的整个护理周期期间提供监测服务,因此患者的病情等级能够随时间改变。鉴于此,优选的是无需用户介入地根据患者病情等级的改变而自动调节MBAN优先级。最终用户(例如,患者、护士等)通常不具有调节MBAN优先级的专业知识,并且这样的介入能够显著降低工作流效率。
甚至,患者的病情等级的分布在医学机构中的不同区域处能够变化很大。例如,在普通病房中,大多数被监测的患者可以具有中等病情或低病情,而在ICU区域中大多数被监测患者可以具有高病情。MBAN信道管理方案应当考虑这样的变化并提供适应其的灵活性。
本申请提供了一种新的且改进的系统和方法,其克服了上述问题和其他问题。
发明内容
根据一个方面,提供了一种医学体域网(MBAN)信道管理系统。所述MBAN信道管理系包括至少一个控制器,所述至少一个控制器被配置为识别要被多个MBAN系统使用的可用的信道的集,并且被配置为生成信道访问规则,所述信道访问规则描述针对多个MBAN优先级中的每个的信道的集。所述信道的集中的所述信道为所述可用的信道的集中的信道。所述多个MBAN优先级对应于被分配给所述多个MBAN系统的MBAN优先级。被分配给所述多个MBAN系统的所述MBAN优先级是基于患者病情等级的。所述至少一个控制器还被配置为将所述信道访问规则传达到所述多个 MBAN系统。所述多个MBAN系统中的MBAN系统使用来自所述信道的集中对应于被分配给所述MBAN系统的所述MBAN优先级的信道。
根据另一方面,提供了一种医学体域网(MBAN)信道管理方法。识别要被多个MBAN系统使用的可用的信道的集。生成信道访问规则,所述信道访问规则描述针对多个MBAN优先级中的每个的信道的集。所述信道的集中的所述信道为所述可用的信道的集中的信道。所述多个MBAN优先级对应于被分配给所述多个MBAN系统的MBAN优先级。被分配给所述多个MBAN系统的所述MBAN优先级是基于患者病情等级的。所述信道访问规则被传达到所述多个MBAN系统。所述多个MBAN系统中的MBAN 系统使用来自所述信道的集中对应于被分配给所述MBAN系统的所述 MBAN优先级的信道。
根据另一方面,提供了一种医学体域网(MBAN)系统的集线器设备。所述集线器设备包括至少一个控制器,所述至少一个控制器被配置为基于对应的患者的患者病情等级来确定MBAN优先级,并且被配置为接收 MBAN信道访问规则,所述MBAN信道访问规则描述针对多个MBAN优先级中的每个的信道的集。所述信道的集中的所述信道为针对医学机构的可用的信道的集中的信道,在所述医学机构内,所述集线器设备被使用。所述多个MBAN优先级包括所述MBAN优先级并且对应于被分配给所述医学机构的多个MBAN系统的MBAN优先级。所述至少一个控制器还被配置为从所述信道的集中选择对应于所述MBAN优先级的信道,并且还被配置为将所述MBAN系统的MBAN配置为使用所选择的信道。
一个优点在于改进的患者监测。
另一优点在于能够为具有不同病情等级的MBAN提供差异化的服务质量(QoS)支持的医学体域网(MBAN)信道管理方案。
另一优点在于无需用户介入地根据患者病情的改变而自动调节MBAN 优先级。
另一优点在于适应病情等级在不同服务区域上的分布的变化。
本领域普通技术人员在阅读和理解了下文的详细描述的基础上将认识到本发明的另外的优点。
附图说明
本发明可以采取各种部件和部件的布置,以及各个步骤和步骤的安排的形式。附图仅是出于图示优选实施例的目的,并且不应被解读为对本发明的限制。
图1图示了医学体域网(MBAN)。
图2图示了管理在装备有增强的MBAN信道管理方案的一个或多个医学机构间的频谱的使用的MBAN协调器。
图3图示了装备有增强的MBAN信道管理方案的医学机构。
图4图示了MBAN信道管理方案。
具体实施方式
本申请提出了一种医学体域网(MBAN)信道管理方案,所述MBAN 信道管理方案用于基于患者病情等级为MBAN提供优先化的服务质量 (QoS)支持,同时维持MBAN频谱使用效率。在该方面,MBAN信道管理方案调整MBAN信道访问,使得针对较高病情的患者的MBAN比较低病情的患者具有对MBAN信道的更好访问,以及因此改进的QoS支持。
每个MBAN均具有基于患者病情等级而被分配的MBAN优先级。能够由临床决策支持(CDS)引擎(例如,实施预警评分(EWS)系统)来动态更新MBAN优先级,所述CDS引擎能够连续评价和/或预测患者健康状态。MBAN信道访问规则定义针对每个MBAN优先级哪些MBAN信道能够被MBAN访问。MBAN的MBAN优先级越高,MBAN能够访问的 MBAN信道越多。MBAN信道访问规则被分布到每个MBAN集线器设备,以引导每个MBAN集线器设备的操作信道选择。这样的MBAN信道访问规则能够针对回程访问点的每个服务区域或针对每个服务区(例如,服务医学机构50的共同部门的服务区域的集合,例如,重症监护室(ICU))来特别定制。此外,能够基于回程访问点的每个服务区或每个服务区域中的实时MBAN优先级分布来动态优化信道访问规则。
MBAN信道管理方案能够用于基于MBAN的患者监测系统。另外, MBAN信道管理方案能够与MBAN频谱(即,2360兆赫兹(MHz)到2400 MHz),2.4千兆赫兹(GHz)工业、科学与医学(ISM)频谱或者由基于 MBAN的患者监测系统使用的任意其他射频(RF)频谱一起使用。
参考图2,系统10包括医学体域网(MBAN)协调器12。MBAN协调器12协调由向MBAN协调器12登记的一个或多个医学机构14、16、18 对通常为MBAN频谱的管理的频谱的至少部分的使用。通常,所管理的频谱是由政府机关授权的,例如,美国的联邦通信委员会(FCC),以供登记的医学机构14、16、18使用。MBAN协调器12根据由授权方确定的一个或多个协调规则来协调对所管理的频谱的使用,通常为了避免干扰问题。
通过对规则的应用,MBAN协调器12通过向登记的医学机构14、16、 18提供控制消息来选择性地授权登记的医学机构14、16、18使用所管理的频谱。针对登记医学机构14、16、18的控制消息包括关于所管理的频谱中登记的医学机构14、16、18被授权使用的频率的数据,任选地具有时间限制(例如,针对MBA操作的时间段、有效时间和/或日期,以及到期时间和/或日期)和/或针对登记的医学机构的独特识别符(ID)。控制消息能够以适合于传输数据的任意方式被提供到登记的医学机构14、16、18,所述方式例如为通过网络的自动的方式或使用电子邮件的手动的方式等。
MBAN协调器12的至少一个储存存储器20维持当前授权的数据以促进协调。例如,MBAN协调器12能够跟踪当前授权以更好地协调与其他用户对所管理的频谱的共享。另外,在一些实施例中,MBAN协调器12在储存存储器20中维持针对登记的医学机构14、16、18中的每个的登记记录。所述登记记录中的每个适当地包括针对对应的登记的医学机构14、16、18的独特ID以及任选地关于被提供给登记的医学机构14、16、18的控制消息的数据和/或针对登记所要求的数据,例如,姓名、地址、电话号码等。
登记的医学机构14、16、18中的每个均包括MBAN信道管理模块22、 24、26。针对登记的医学机构14、16、18的MBAN信道管理模块22、24、 26通过控制消息的方式直接或间接地从MBAN协调器12接收数据,所述数据描述供登记的医学机构14、16、18使用的授权的频率。基于所授权的频率,MBAN信道管理模块22、24、26将MBAN信道访问规则分布到对应的登记的医学机构14、16、18的MBAN。MBAN信道访问规则指示针对每个MBAN优先级能够使用授权频率中的哪些MBAN信道,其中, MBAN优先级是基于患者病情等级的。MBAN然后使用MBAN中与对应的患者病情等级相关联的MBAN信道。MBAN信道管理模块22、24、26 通常为被存储在存储器上并由处理器运行的软件。
参考图3,诸如登记的医学机构14、16、18中的一个的医学机构50 包括一个或多个MBAN系统52。MBAN系统52每个均与患者54相关联并且每个均被部署为捕捉患者54的生理数据。另外,MBAN系统52中的每个均包括在MBAN系统52的MBAN 62上通信的集线器设备60和一个或多个传感器设备56、58。MBAN 62为低功耗、短距离无线网络。MBAN 62能够为任意类型的,例如,电气与电子工程师学会(IEEE)802.15.6MBAN 或IEEE 802.15.4j MBAN。
传感器设备56、68实时地捕捉患者54的生理数据,例如,心率、呼吸率、血压、ECG信号等,并在MBAN 62上将所述数据转发到集线器设备60。传感器设备56、58通常被设置在患者54外部。例如,传感器设备 56、58能够为身体上的传感器设备和/或可穿戴传感器设备。然而,在一些实施例中,传感器设备56、58额外地或备选地被设置在患者54中和/或患者54附近。
传感器设备56、58中的每个均包括控制器64、66、通信单元68、70 以及用于测量患者54的至少一个生理参数的至少一个传感器72、74。控制器64、66使用传感器72、74来捕捉生理数据,并使用通信单元68、70将所捕捉的生理数据发送到集线器设备60。控制器64、66能够在接收所捕捉的生理数据时立即发送所述生理数据。备选地,控制器64、66能够缓存所捕捉的生理数据或以其他方式将所捕捉的生理数据存储在传感器设备56、 58的储存存储器76、78中,并仅在量超过阈值时发送所缓存的生理数据。通信单元68、70在MBAN 62上与集线器设备60通信。
通常,使用通信单元68、70将所捕捉的生理数据直接发送到集线器设备60。然而,所捕捉的生理数据能够被间接发送到集线器设备60。例如,传感器设备56、58能够利用例如身体耦合通信将生理数据发送到患者携带单元。所述患者携带单元能够然后将来自全部传感器设备56、58的生理数据发送到集线器设备60。
集线器设备60进行以下中的一项或多项:1)从传感器设备56、58收集生理数据;2)管理传感器设备56、58(例如,充当个人局域网络(PAN) 协调器);3)通常实时地、本地处理收集到的生理数据;以及4)将收集到的生理数据传送到医学机构50的患者监测系统80。集线器设备60通常被设置在患者54附近。另外,集线器设备60通常为本地床边监测单元、蜂窝电话、机顶盒或其他无线设备中的一种。
集线器设备60的控制器82能够被配置为控制集线器设备60的MBAN 通信单元84以设置MBAN 62,使传感器设备56、58和其他设备与MBAN 62相关联/解除关联等。控制器82还能够被配置为使用MBAN通信单元84 从传感器设备56、58收集所捕捉的生理数据。MBAN通信单元84使用 MBAN 62与传感器设备56、58通信,并为控制器82提供到MBAN 62的接口。
由控制器82收集的生理数据能够被控制器82传送到患者监测系统80。控制器82能够在接收所收集的生理数据时立即将所述生理数据传送到患者监测系统80。备选地,控制器82能够缓存所收集的生理数据或以其他方式将所收集的生理数据存储在集线器设备60的储存存储器86中,并仅在量超过阈值时传送所缓存的生理数据。
控制器82使用回程通信单元901在诸如有线以太网、Wi-Fi,或3G/4G 蜂窝网络的回程通信网络88上将所收集的生理数据传送到患者监测系统 80。回程通信网络88与MBAN62相比通常为长距离的。当回程通信网络 88包括无线接口时,回程通信网络88包括用于无线通信的一个或多个回程访问点92。回程通信单元901使用回程通信网络88与患者监测系统80通信,并为控制器82提供到回程通信网络88的接口。
控制器82也能够使用临床决策支持(CDS)引擎94对由控制器82收集的生理数据进行本地处理。CDS引擎94通常为由控制器82的处理器运行的软件。CDS引擎94基于所收集的生理数据提供以患者为中心的个性化监测服务。CDS引擎94也能够基于在回程通信网络88的一个或多个患者数据储存库96中可用的其他与患者有关的医学数据(例如,电子病历(EMR)、实验室报告等)来提供以患者为中心的个性化监测服务。CDS 引擎94通常将患者数据(即,所收集的生理数据和/或其他与患者有关的医学数据)用于评价和预测患者状况并根据需要生成智能警报。
响应于探测到警报状态,CDS引擎94能够使用例如集线器设备60的用户输出设备98(例如,显示设备)来生成警告消息,例如,音响警告消息和/或视觉警告消息。额外地或备选地,CDS引擎94能够使用MBAN或回程通信单元901将警报消息发送到远程系统或设备,例如,患者监测系统80,以便允许远程系统或设备处理警报和/或向临床医师报警。
患者数据储存库96将针对医学机构50的患者54的患者医学患者数据存储在患者数据储存库96的一个或多个储存存储器98中。这样的患者数据可以包括EMR、医学历史数据、实验室报告、生理数据,以及其他相关的患者数据。患者数据储存库96也可以在储存存储器98中存储可以对诸如CDS引擎94的CDS引擎的临床决策支持算法有用的其他医学数据。这样的其他医学数据可以包括医学知识、人口统计学数据和/或地理医学数据等。
患者数据储存库96中的每个均包括通信单元100和控制器102。通信单元100允许控制器102与回程通信网络88通信,并且控制器102使储存存储器98中的数据在回程通信网络上对外部设备和/或系统可用。
患者监测系统80进行以下中的一项或多项:1)接收由MBAN系统52 的集线器设备60在回程通信网络88上传送给患者监测系统80的生理数据; 2)分析所接收的生理数据;3)将所接收的生理数据存储在患者监测系统 80的储存存储器104中或存储在外部系统中;以及4)基于所接收的生理数据实时提供监测服务、诊断服务和处置服务中的一个或多个。患者监测系统80适当地可以访问患者数据储存库96,以促进执行前述任务。另外,患者监测系统80远离MBAN系统52并且通常是MBAN系统52的中心。
患者监测系统80的控制器106能够被配置为控制患者监测系统80的通信单元108以从MBAN系统52接收生理数据。通信单元108与回程通信网络88通信,并为控制器106提供到回程通信网络88的接口。所接收的生理数据被适当地存储在患者监测系统80的储存存储器104中。
控制器106也能够使用CDS引擎110对由控制器106接收到的生理数据进行本地处理。CDS引擎110通常为由控制器106的处理器运行的软件。 CDS引擎110基于所收集的生理数据来提供以患者为中心的个性化监测服务。CDS引擎110也能够基于患者数据储存库中可用的其他与患者有关的医学数据(例如,EMR、实验室报告等)来提供以患者为中心的个性化监测服务。CDS引擎110通常将患者数据(即,所收集的生理数据和/或其他与患者有关的医学数据)用于评价和预测患者状况,并且根据需要针对患者的全部或子集来生成智能警报,其中,针对所述患者的生理数据被接收。
响应于探测到警报状态,CDS引擎110能够使用例如患者监测系统80 的用户输出设备112(例如,显示设备)来生成警告消息,例如,音响警告消息和/或视觉警告消息。额外地或备选地,CDS引擎110能够使用通信单元108将警报消息发送到远程系统或设备,以便允许远程系统或设备处理警报和/或向临床医师报警。
为了简要,仅描述单个患者监测系统。然而,预期采用多个患者监测系统。在这样的实例中,能够使用被设计用于在患者监测系统间分布MBAN 系统52的任意方案来将医学机构50的MBAN系统52分配给可用的患者监测系统。例如,能够为患者监测系统中的每个分配一医学机构50的服务区,并且能够将MBAN系统52中的每个分配给对应于服务区的患者监测系统,其中,MBAN系统52处于所述服务区内。
MBAN信道管理模块114从例如用户输入设备116或外部系统接收描述对医学机构50可用的频率的数据。例如,在采用MBAN频谱(即, 2360-2400MHz频谱)的情况下,MBAN信道管理模块114能够从MBAN 协调器12(图2)接收控制消息,所述MBAN协调器12定义MBAN频谱中被授权以用于MBAN操作的频率。基于所接收的数据,MBAN信道管理模块114识别位于针对每种类型的MBAN的可用频率(例如,IEEE 802.15.4j 或IEEE 802.15.6)内的MBAN信道的集。使用所识别的信道,MBAN信道管理模块114实施MBAN信道管理方案,以基于患者病情等级为MBAN 系统52提供授权的QoS支持,同时维持由MBAN系统52使用的频谱的使用效率。
为了实施MBAN信道管理方案,MBAN信道管理模块114定义MBAN 信道访问规则以调整对医学机构50可用的MBAN信道的使用。通过回程通信网络88,MBAN信道管理模块114将所定义的信道访问规则转发到 MBAN系统52的集线器设备60,以辅助集线器设备60选择它们的操作信道。MBAN信道访问规则能够例如通过回程通信网络88的访问点92的方式被直接分布到集线器设备60或被间接分布到集线器设备60。
MBAN信道访问规则定义针对多个MBAN优先级中的每个的能够被 MBAN访问的MBAN信道集。在该方面,基于对应的患者54的病情等级 (即,生命攸关度)为医学机构50的MBAN62中的每个分配MBAN优先级中的一个。能够基于医学机构50的患者54的患者病情等级来定义多个 MBAN优先级。患者病情等级越低,MBAN优先级越低。例如,最高的 MBAN优先级能够被分配给具有最高病情等级的ICU患者的MBAN,这是因为在该MBAN上发送的数据是最重要的。继续该范例,最低的MBAN 优先级能够被分配给患者的健康状态稳定的康复患者的MBAN,并且其他 MBAN优先级取决于患者病情等级处于最高MBAN优先级与最低MBAN 优先级之间。
针对较高MBAN优先级的信道集比针对较低MBAN优先级的信道集包括更多的信道。通常,当j>i时,针对MBAN优先级i的信道集为针对 MBAN优先级j的信道集的子集。换言之,具有为j的MBAN优先级的 MBAN能够访问具有为i的MBAN优先级的MBAN能够访问的全部信道以及具有为i的MBAN优先级的MBAN无权访问的一些其他信道。这为具有较高优先级的MBAN提供了得到MBAN信道访问并获得更好的QoS的更多机会。
当医学机构50的MBAN 62被初始化时,对应的集线器设备60能够根据通过对应的用户输入设备118从健康护理专业人员接收的优先级(或患者病情等级)或者根据由位于MBAN 62本地或远离MBAN 62的CDS引擎94、110确定的患者状态评价和/或预测输出来设定MBAN优先级。也在其操作期间,能够基于由CDS引擎94、110的患者状态评价和/或预测输出来自动更新MBAN 62的优先级。
如以上所指出的,能够在整个护理周期期间自动更新医学机构50的 MBAN 62的MBAN优先级。具体地,CDS引擎94、110能够被激活以跟踪患者病情等级和/或基于实时监测数据和其他患者数据(例如,EMR、实验室报告等)来预测患者病情等级。针对MBAN 62的CDS引擎94、110 能够在MBAN 62本地(例如,由对应的集线器设备60来实施)或者远离 MBAN 62(例如,由患者监测系统80来实施)。CDS引擎94、110基于患者健康状态而连续地生成患者病情等级评分,并将所述评分映射到针对 MBAN 62的MBAN优先级等级。当MBAN 62的MBAN优先级等级改变时,或者针对MBAN优先级等级的MBAN信道访问规则改变时,MBAN 62 的集线器设备60更新其候选信道集(即,能够用于MBAN操作的其内部的信道的集)。
MBAN信道访问规则能够针对访问点92的每个服务区域而被定制。服务区域为由访问点服务的区域。MBAN信道管理模块114能够基于关于服务区域中的患者的病情等级的分布的先验知识来优化针对每个服务区域的信道访问规则。例如,能够针对服务ICU区域的访问点的高优先级MBAN 保留更多MBAN信道,在所述ICU区域中,大多数被监测的患者都具有高病情等级。继续该范例,能够针对服务普通病房区域的访问点的高优先级 MBAN保留较少MBAN信道,在所述普通病房区域中,大多数被监测的患者具有中等病情等级或低病情等级。低病情等级、中等病情等级和高病情等级是通过将病情等级划分成三个范围来定义的,其中,落入最低范围(即,第一)的病情等级被认为低,落入最高范围(即,第三)的病情等级被认为高,病情等级落入中间范围(即,第二)的病情等级被认为中等。更一般地,前述范例能够被描述为增加针对最显著重要(prominent)的MBAN 优先级的信道的数目,其中,最显著重要的MBAN优先级为在MBAN优先级分布中最显著重要的那些MBAN优先级。前述优化将允许MBAN信道得到有效使用,同时避免对高优先级MBAN的可能干扰。
MBAN信道访问规则也能够针对医学机构50的每个服务区(即,服务区域的集合)来定制。在该方面,MBAN信道管理模块114能够基于关于访问点92的服务区域中的患者的病情等级的分布的先验知识来将医学机构 50划分成多个服务区。针对每个服务区,MBAN信道管理模块114能够优化信道访问规则以提升频谱使用效率,同时使对高优先级MBAN的可能干扰最小化。关于服务区域的紧接着的前面的范例能够以与针对服务区域进行的相同的方式应用于服务区。
MBAN信道访问规则能够被动态优化,以适于病情等级的实时MBAN 分布。归因于患者移动性,MBAN优先级在服务区或服务区域中的分布能够随时间改变。由于医学机构50的集线器设备60通常通过访问点92的方式被连接到MBAN信道管理模块114,因此MBAN信道管理模块114能够获得每个个体访问点的服务区域中的MBAN优先级分布或对所述MBAN 优先级分布的合理近似。因此,MBAN信道管理模块114能够基于关于访问点88的服务区域的MBAN优先级分布的实时数据来连续地优化针对每个个体访问点或服务区的信道访问规则。例如,急诊室区域中的MBAN优先级分布可能随时间大范围变化,籍此对信道访问规则的连续优化对于改进MBAN频谱使用效率将是有用的。
MBAN信道管理模块114能够被实施在用于执行上述功能的软件和/或硬件中。然而,MBAN信道管理模块114适当地为通过被连接到回程通信网络88的服务器实施的软件,所述服务器例如为信道管理系统120或患者监测系统80。如所图示的,信道管理系统120包括控制器122和通信单元 124。控制器122使用控制器122的处理器运行描述MBAN信道管理模块 114的处理器可执行指令。通信单元124为控制器122提供具有到回程通信网络88的接口。
参考图4,方框图150图示了MBAN信道管理模块114的操作。当被初始化时,MBAN信道管理模块114确定152可用的MBAN频率(例如,基于从MBAN协调器12或从配置文件接收到的控制消息),从所确定的 MBAN频率识别154针对每种类型的MBAN(例如IEEE 802.15.6或IEEE 802.15.4j)的MBAN信道的集,根据所识别的MBAN信道的(一个或多个) 集生成156针对访问点92的每个服务区或每个服务区域的MBAN信道访问规则,并且在回程通信网络88上将信道访问规则传达158到医学机构50 的集线器设备60。
当医学机构50的MBAN 62被接通电源时,MBAN 62的集线器设备 60连接到具有服务区域的访问点,其中,集线器设备60位于所述服务区域内。当集线器设备60建立到回程通信网络88的连接时,集线器设备60通常是以集线器设备60的服务访问点的方式从MBAN信道管理模块114接收MBAN信道访问规则。而且,集线器设备60从手动输入或从本地或远程的CDS引擎94、110的输出接收初始MBAN优先级设定。基于所接收的MBAN优先级和所接收的信道访问规则,集线器设备60确定其能够在 MBAN信道的集上操纵的所述MBAN信道的集并从该集中选择一个集,以在所述一个集上启动MBAN操作。集线器设备60将其MBAN优先级的改变报告给MBAN信道管理模块114,因此MBAN信道管理模块114能够确定访问点92中的每个的MBAN优先级分布。
集线器设备60的CDS引擎94、110——其能够远离对应的MBAN 62 而实施或在本地(例如,在集线器设备60处)实施——连续地评价和/或预测患者健康状态(即,患者病情等级),并基于患者实时监测数据(即,由对应的MBAN 62收集的实时生理数据)来更新MBAN优先级。如果存在因患者健康状态的改变而引起的MBAN优先级的改变,则集线器设备60 更新其能够在MBAN信道的集上操作的所述MBAN信道的集。而且,集线器设备60核查其当前操作信道是否落入新集中。如果没有落入,则集线器设备60从新信道集选择新信道并将MBAN 62切换到新信道。甚至,集线器设备60通过其服务访问点将其MBAN优先级的改变报告给MBAN信道管理模块114。
当MBAN 62从一个访问点漫游到另一访问点或从一个服务区漫游到另一服务区时,MBAN 62在交接处理期间接收针对新访问点或新服务区的信道访问规则。对应的集线器设备60接收到针对新访问点或新服务区的信道访问规则后,集线器设备60更新其能够在MBAN信道的集上操作的所述MBAN信道的集。而且,集线器设备60核查其当前操作信道是否落入所更新的集中。如果没有落入,则集线器设备60从所更新的信道集选择新信道并切换到该新信道。甚至,集线器设备60将其服务访问点的改变报告给MBAN信道管理模块,因此能够更新旧访问点和新访问点两者的MBAN 优先级分布。
MBAN信道管理模块114从医学机构50的集线器设备60接收160描述MBAN优先级的改变以及服务区域或服务区的改变的报告。基于来自集线器设备60的这些报告,MBAN信道管理模块114确定162针对服务区域和/或服务区的患者病情等级的分布。访问点或服务区的MBAN优先级分布的改变能够触发MBAN信道管理模块114动态更新164针对该访问点或该服务器的信道访问规则。所更新的信道访问规则被传达166到与访问点或服务区相关联的全部集线器设备。集线器设备60接收到更新的信道访问规则后,集线器设备60更新其能够在MBAN信道的集上操作的所述MBAN 信道的集。而且,集线器设备60核查其当前操作信道是否落入所更新的集中。如果没有落入,则集线器设备60从所更新的信道集选择新信道并切换到该新信道。
图4中示出的组成动作(例如,确定162)也能够是单元。单元为软件、硬件或两者的组合。在该方面,应当认识到,MBAN信道管理模块114能够由多个单元形成,籍此MBAN管理模块114能够为软件、硬件或两者的组合。
如本文中所使用的,存储器包括下列中的一个或多个:非瞬态计算机可读介质;磁盘或其他磁存储介质;光盘或其他光学存储介质;随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其他电子存储设备或芯片或操作互连芯片组;互联网/内联网服务器等,可以经由互联网/内联网或局域网从所述互联网/内联网服务器取回存储的指令等。另外,如本文中所使用的,处理器包括以下中的一个或多个:微处理器、微控制器、图形处理单元 (GPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等;控制器包括至少一个存储器和至少一个处理器,所述处理器运行所述存储器上的处理器可执行指令,或者控制器包括实施方法的专用硬件;用户输入设备包括以下中的一个或多个:鼠标、键盘、触摸屏显示器、一个或多个按钮、一个或多个开关、一个或多个操纵杆等;并且显示设备包括以下中的一个或多个:LCD显示器、LED显示器、等离子显示器、投影显示器、触摸屏显示器等。
已经参考优选实施例描述了本发明。他人在阅读和理解以上具体实施方式的情况下可能想到修改或替代。本文旨在将本发明解释为包括所有这样的修改和替代,只要它们落入权利要求书及其等价方案的范围之内。
Claims (13)
1.一种医学体域网(MBAN)信道管理系统(120),包括:
至少一个控制器(122),其被配置为:
识别(154)要被多个MBAN系统(52)使用的可用的信道的集;
生成(156)信道访问规则,所述信道访问规则描述针对多个MBAN优先级中的每个的信道的集,所述信道的集中的所述信道为所述可用的信道的集中的信道,所述多个MBAN优先级对应于被分配给所述多个MBAN系统(52)的MBAN优先级,并且被分配给所述多个MBAN系统(52)的所述MBAN优先级是基于患者病情等级的;
将所述信道访问规则传达(158)到所述多个MBAN系统(52),其中,所述多个MBAN系统(52)中的MBAN系统(52)使用来自所述信道的集中对应于被分配给所述MBAN系统(52)的所述MBAN优先级的信道;
从所述多个MBAN系统(52)接收(160)描述MBAN优先级的改变以及服务区域或服务区的改变的报告,其中,所述多个MBAN系统(52)中的每个位于医学机构(50)的多个服务区域中的一个或者多个服务区中的一个中,其中,在所述医学机构内,所述MBAN信道管理系统(120)被使用,所述多个服务区域对应于访问点(92)的服务区域,其中,所述多个MBAN系统(52)通过所述访问点与所述MBAN信道管理系统(120)通信,并且所述多个服务区对应于共享共同功用的服务区域的集合;
基于所接收的报告来确定(162)针对所述多个服务区域或所述多个服务区的MBAN优先级分布;
基于所述MBAN优先级分布来更新(164)所述信道访问规则;并且
将所更新的信道访问规则传达(166)到所述多个MBAN系统(52)。
2.根据权利要求1所述的MBAN信道管理系统(120),其中,针对所述多个MBAN优先级的所述信道的集基于所述多个MBAN优先级而不同。
3.根据权利要求1和2中的任一项所述的MBAN信道管理系统(120),其中,所述至少一个控制器(122)还被配置为:
生成(156)针对所述医学机构的所述多个服务区域中的每个或所述多个服务区中的每个的所述信道访问规则;
其中,所述MBAN系统(52)使用来自所述信道的集中对应于所述MBAN系统(52)的所述优先级以及所述MBAN系统(52)位于其中的所述服务区域或所述服务区的信道。
4.根据权利要求1所述的MBAN信道管理系统(120),其中,所述至少一个控制器(122)还被编程为:
基于所述MBAN优先级分布通过以下来更新(164)所述信道访问规则:
增加所述信道的集中针对最显著重要的MBAN优先级的信道的数目,所述最显著重要的MBAN优先级为在所述MBAN优先级分布中最显著重要的那些MBAN优先级。
5.根据权利要求1-2中的任一项所述的MBAN信道管理系统(120),其中,针对所述多个MBAN优先级中的一个的信道的集比针对所述多个MBAN优先级中的较低MBAN优先级的信道的集包括更多的信道。
6.根据权利要求1-2中的任一项所述的MBAN信道管理系统(120),其中,针对所述多个MBAN优先级中的一个的所述信道的集为针对所述多个MBAN优先级中的较低MBAN优先级的所述信道的集的超集。
7.根据权利要求1-2中的任一项所述的MBAN信道管理系统(120),其中,所述多个MBAN优先级中被分配给患者的一个MBAN优先级大于所述多个MBAN优先级中被分配给具有较低病情等级的患者的MBAN优先级。
8.一种医学体域网(MBAN)信道管理方法(150),包括:
识别(154)要被多个MBAN系统(52)使用的可用的信道的集;
生成(156)信道访问规则,所述信道访问规则描述针对多个MBAN优先级中的每个的信道的集,所述信道的集中的所述信道为所述可用的信道的集中的信道,所述多个MBAN优先级对应于被分配给所述多个MBAN系统(52)的MBAN优先级,并且被分配给所述多个MBAN系统(52)的所述MBAN优先级是基于患者病情等级的;
将所述信道访问规则传达(158)到所述多个MBAN系统(52),其中,所述多个MBAN系统(52)中的MBAN系统(52)使用来自所述信道的集中对应于被分配给所述MBAN系统(52)的所述MBAN优先级的信道;
从所述多个MBAN系统(52)接收(160)描述MBAN优先级的改变以及服务区域或服务区的改变的报告,其中,所述多个MBAN系统(52)中的每个位于医学机构(50)的多个服务区域中的一个或者多个服务区中的一个中,其中,在所述医学机构内,所述MBAN信道管理方法(150)被使用,所述多个服务区域对应于访问点(92)的服务区域,其中,所述多个MBAN系统(52)通过所述访问点与执行所述MBAN信道管理方法(150)的设备或系统通信,并且所述多个服务区对应于共享共同功用的服务区域的集合;
基于所接收的报告来确定(162)针对所述多个服务区域或所述多个服务区的MBAN优先级分布;
基于所述MBAN优先级分布来更新(164)所述信道访问规则;并且
将所更新的信道访问规则传达(166)到所述多个MBAN系统(52)。
9.根据权利要求8所述的MBAN信道管理方法(150),其中,针对所述多个MBAN优先级的所述信道的集基于所述多个MBAN优先级而不同。
10.根据权利要求8和9中的任一项所述的MBAN信道管理方法(150),还包括:
生成(156)针对所述医学机构(50)的所述多个服务区域中的每个或所述多个服务区中的每个的所述信道访问规则;
其中,所述MBAN系统(52)使用来自所述信道的集中对应于所述MBAN系统(52)的所述优先级以及所述MBAN系统(52)位于其内的所述服务区域或所述服务区的信道。
11.根据权利要求8-9中的任一项所述的MBAN信道管理方法(150),其中,针对所述多个MBAN优先级中的一个的信道的集比针对所述多个MBAN优先级中的较低MBAN优先级的信道的集包括更多的信道。
12.根据权利要求8-9中的任一项所述的MBAN信道管理方法(150),其中,针对所述多个MBAN优先级中的一个的所述信道的集为针对所述多个MBAN优先级中的较低MBAN优先级的所述信道的集的超集。
13.根据权利要求8-9中的任一项所述的MBAN信道管理方法(150),其中,所述多个MBAN优先级中被分配给患者的一个MBAN优先级大于所述多个MBAN优先级中被分配给具有较低病情等级的患者的MBAN优先级。
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Legal Events
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C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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