CN106326679A - 一种医院用体温和排泄检测集群监护方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种医院用体温和排泄检测集群监护方法和系统，属于医用/家用生理监护领域。本发明所涉及集群监护系统，主要由三部分组成：中央监护APP应用，若干房间监护APP应用，每个房间若干个体温和排泄检测传感器；另外包括选配的护士监护APP应用。中央监护APP和房间监护APP之间通过WIFI互联；房间监护APP和体温和排泄检测传感器之间通过蓝牙互联。运行中央监护APP的是Windows主机，运行房间监护APP的是智能Pad或智能电视终端；中央监护APP和房间监护APP都具有新生儿体温和排泄信息监护、提醒/报警功能。置于新生儿床位的体温和排泄检测传感器，采用双探头的电缆方式，分别置于新生儿腋下以及尿布中，同时测量新生儿的体温和排泄事件，并将信息传输到房间监护APP。

Description

一种医院用体温和排泄检测集群监护方法和系统

技术领域

本专利涉及一种医院用体温和排泄检测集群监护方法和系统，属于医用/家用生理监护领域。

背景技术

随着城市化进程的不断加大，城市人口的不断聚集，导致医院的妇产科/新生儿科的新生儿病房中婴儿数量不断扩大。新生儿由于免疫系统尚未发育成熟，需要特殊和无微不至的关怀照顾，而婴儿发烧常常出现在晚上，对婴儿的体温测量需要长期监护，这就需要方便的设备仪器来完成新生儿的体温监护。另外众多的新生儿的排尿排便是随机的，无法精准预测，但是在医院中，新生儿的换尿布是统一管理处理的，因此难免会发生更换不及时，潮湿有刺激特性的排泄物,对于一些皮肤比较敏感或皮肤非常嫩薄的新生儿，会导致下体红肿和溃烂，或者产生过敏反应，从而导致新生儿烦躁和哭闹等结果。

相对而言，新生儿发烧的数目较少，是低概率事件，且一旦发生却都是很严重的事情；而每个新生儿都会排尿排便，是每天都会发生几次的事；这两种监护，在以前也是护理人员劳动强度很大的一项工作。本发明所涉及的体温监护和排泄监控，是实现新生儿精准监护，提高新生儿生活舒适度，减少护理人员工作强度，提高监护质量的必要设备。

在超低功耗的蓝牙和WIFI技术出现之前，出现了许多无线的体温监护技术，但限于技术的可用性，都没有得到广泛的应用。比如发明专利申请号03126789.0的专利，主要描述了一种使用433 MHz和866MHz的频段的时分复用多频道技术，来组网实现多用户多节点体温测量监护系统，该实现方案可实现性较低，应用也较为复杂；发明专利申请号03113846.2的专利，涉及一种心电信号的无线传输技术；实用新型申请号为201420613996.9的一种体温监护仪专利，涉及一种自制的温度监控主机，使用该主机将蓝牙体温检测传感器的信号，中转到WIF无线网络。上面的这些无线温度监护系统，都需要设计专用的无线信号转换和转发中继器，才能将前端的人体信号传感器和移动终端以及中央监护服务器相连，实现集群监护的目的。

本发明是基于一种医用智能无线体温和排泄事件检测传感器，而构成的医院专用体温和排泄集群监护系统，无线通讯上使用2.4G低功耗蓝牙技术和WIFI技术，系统不需要设计专用的无线中继器，利用医院的固有无线网络，具有易于使用、部署简单方便、维护成本低等优点，特别适用于医院的新生儿病房，以及具有尿失禁/半身不遂等大小便无法自理等特征病人的病房使用。

专利号为201610152479.X的一种人体排泄检测监护方法及系统所公布的专利是针对家庭和个人健康云，而本专利是专用于医院进行集群监护的，前端传感器的设计和通讯工作原理都不相同。

发明内容

（一）系统组成和部署

本发明所涉及医用体温和排泄检测集群监护系统，如图1所示，主要由三部分组成：中央监护APP100，多个房间监护APP 300，每个房间监护APP 300管理的若干体温和排泄事件检测传感器400；在选配情况下，还包含护士监护APP 200。

其中，中央监护站APP 100是WINDOWS应用软件，护士手持智能硬件（手机、Pad等）APP 200是基于安卓或者iOS的应用，房间监护APP300是智能电视或者大屏Pad等安卓或者iOS的应用。

三个应用软件之间的通讯，借助于医院内部的WIFI网络通过TCP/IP连接进行通讯。具体为房间监护APP 300通过WIFI网络将数据发到中央监护APP 100，并在中央监护站的大屏幕上显示出来；护士监护APP 200向中央监护APP 100请求数据，获得申请房间的数据，根据设置显示发烧或者换尿布信息或者全部床位信息。

每个房间监护APP 300和1~16个无线体温和排泄事件检测传感器400（具体编号为S4mn，m为房间编码，n为传感器房间内编号）通过低功耗蓝牙通讯，每个传感器400定时广播采集的体温信息和排泄信息；房间监护APP 300扫描接收广播信息，根据每组信息广播地址和序列号取得该床位的体温和排泄信息，再根据用户信息、床位和传感器序列号的绑定关系，将该传感器的体温和排泄信息显示在个人信息显示卡上。

中央监护APP100和多个房间监护APP 300以及护士监护APP 200之间通过WIFI网络进行连接，它们之间的信息交互如图2所示。

图2中的中央监护APP 100是一个服务器程序，它首先取得自己的IP地址，并通过组播通讯方式将服务器使用的IP和端口号在组播群中广播出去；然后绑定该IP地址和端口好进入到Listen接听状态，等待各个房间监护APP 300和护士监护APP 200的连接；房间监护APP 300和护士监护APP 200首先在组播地址和端口上等待收取服务器Server的IP地址和端口号；收到后创建自己的TCP/IP Socket套接字，并和Server建立连接。APP 300在收到本房间的排泄和阻抗传感器S400通过蓝牙广播传送的信息后，首先将数据上传给中央监护应用APP 100，然后显示在自己的界面上。中央监护应用APP 100使用组播发送自己的实际地址和端口，可以快速建立各个监护应用程序之间的网络配置，实现监护网络的自动组网功能。

如图3所示的监护系统部署示意图，集群监护以每个房间为单位，然后在护士办公室区域的设立中央监护站，采用大屏幕显示每个房间的各个床位的监护信息。护士可以在病区网络覆盖区域通过手机护士监护APP 200来接受和显示她关注或者负责任的房间信息。每个房间使用一台专用于显示房间各个传感器温度和排便监控信息的设备，该设备可以为壁挂式智能电视，也可以为便携式Pad，或者定制的可运行APP的专用智能显示器终端，其上运行房间监护APP 300，用于房间内的医护人员查看信息。

每个房间内运行房间监护APP 300应用的装置，和房间内的各个传感器S400的信息通讯如图4所示。每个房间有2~16个病床，每个房间运行监护APP 300的装置和每个传感器S400（具体编号为S4mn，m为房间编码，n为传感器房间内编号）不超过10米的无线信号传输距离范围。每个床位使用一台医用智能无线体温和排泄事件检测传感器S400，且使用双探头电缆，一个用于体温测量，一个用于排泄物温度/阻抗测量。每个房间监护APP 300通过设置界面设置自己的房间号，并将床位编号(xBn，x是房间编号，n是床位编号)和传感器的唯一序列号进行对应绑定。

运行房间监护APP 300的显示设备，实现三大功能：（1）接收房间内的传感器的体温和排泄事件信息；（2）按照床位显示正常信息和报警信息，并在智能报警区显示发烧和换尿布床位信息；（3)通过院内的WIFI网络，组播传输本病房的每个床位的信息给其他的护士手机终端或者中央监护站。

（二）显示部分

房间监护APP 300，护士监护APP 200，和中央监护APP 100，组成了整个监护系统的显示部分。

房间监护APP 300的界面布局如图5所示；界面上的床位图标可配置为1~16；图5所示是配置为8个床位的APP界面。每个图标显示（1）婴儿以及母亲的照片；（2）母婴信息：婴儿性别、出生天数或者月日时分；母亲姓名等信息；（3）体温信息：当前体温、最高和最低体温以及发生的时间点；（4）排便信息：上次排便时间、今天总共排便信息等。

护士监护APP 200的界面和房间APP 300界面一致。

中央监护APP 100的界面布局如图6所示。程序运行在个人PC终端或智能电视上。界面顶端显示系统信息，比如“XXXX医院新生儿科无线排泄体温监护系统”，右上角是‘手动翻页’‘自动翻页’‘设置’等功能按钮。标题栏下面是报警区，显示体温异常，或者有排泄事件的床位号以及婴儿相关信息，以及传感器的电量信息。报警区的报警床位按照事件发生的次序来排序，其中体温异常的优先级高，所以所有体温异常的床位排在前面，后面是按照时间发生次序的排泄报警床位。报警区和常规床位显示区由有一条装饰线隔开。床位信息常规显示区按照床位的排列次序显示。由于床位可能较多，需要轮训在常规显示区显示，因此有自动翻页和手动翻页两个快捷键按钮来选择。每个床位的信息显示内容和房间监护APP300的保持一致。

（三）传感器部分

图7主要内容是无线体温和排泄事件检测传感器400的系统功能方框图。单片机410是传感器的主控部分，负责体温和排泄信息的前处理电路的电源控制420、信息数字化411、排泄和体温检测算法412、数据存储490、日历维护和设置414、无线数据传送414等功能。传感器电缆500把探头中获取的体温和排泄信息通过USB接口440输入到传感器400中，信息经过固定增益放大电路450处理，送到单片机410的数字化411部分进行数字化，然后经过各种处理，通过单片机外置的天线460发送到信息接收终端，由房间APP300处理和上传。其中固定增益放大电路450可以切换处理两路体温和排泄信息。

图8所示是双探头体温和排泄事件检测传感器电缆原理示意图。它有两个探头，一个专门用来检测体温信息、一个专门用来测排泄信息。通过图7所述排泄检测算法412，可以根据阻抗的变化规律来检测是否发生了大小便，更有甚者可以根据温度的衰减规律，判断排泄类型是大便和小便。

附图说明

图1是医院用体温和排泄检测集群监护系统的系统架构图；说明了系统四个组成部分的部署、通讯和功能依赖关系。

图2是三个监护APP之间的自组网原理和通讯步骤。

图3是体温和排泄事件检测集群监护系统部署示意图。

图4是房间集群监护实施示意图。

图5是房间监护APP界面布局示意图。

图6是中央监护APP界面布局示意图。

图7是智能无线体温和排泄事件检测传感器系统功能方框图。

图8是双探头体温和排泄事件检测传感器电缆示意图。

Claims (9)

1.一种医院用体温和排泄检测集群监护方法和系统，其权利要求的特征在于：

系统主要由中心监护终端及APP应用、房间监护终端及APP应用、若干无线体温和排泄检测传感器三部分组成，在选配情况下，另外房间责任护士在手机上可通过专用责任护士APP应用在病房任意区域监看房间信息。

2.基于权利要求1的中心监护APP应用，其特征在于：

中央监护APP应用软件是一个标准的WINDOWS 应用程序，它通过医院住院部内部WIFI和多个房间监护终端及APP应用进行无线通讯，显示所有新生儿房间内所有床位上新生儿的体温和排泄信息，并采用声音和彩色闪烁进行发烧和排便提醒；同时可以转发床位信息给建立连接的护士监护APP应用，APP应用通过数据库管理所有传感器和新生儿信息。

3.基于权利要求2的中心监护APP应用，有关提醒/报警显示界面的一个权利要求特征在于：

界面上布局有专门的发烧和排便提醒/报警区域，能将发烧的床位上的新生儿信息按照发烧严重程度和时间排序显示在发烧提醒/报警区域；同时也将发生排便事件的床位信息，按照先后次序显示在排便提醒区域。

4.基于权利要求2的中心监护APP应用，有关床位显示界面的一个权利要求特征在于：

具有“自动翻页”、“手动翻页”、 “系统配置”等功能；

通过“自动翻页”、“手动翻页”可以显示所有床位的新生儿的体温和排泄信息；

通过“系统配置”设置医院科室信息、床位和传感器设备绑定、房间设置、护士设置等。

5.基于权利要求2的中心监护APP应用，有关床位显示界面的一个权利要求特征在于：

每个床位的显示区域，通过双击鼠标或者右键菜单，可编辑其所对应的新生儿出生时间、性别、母亲姓名、母婴图片等变化信息，以及床号、传感器序列号等固定信息；

退出编辑状态后，可显示母婴图片、新生儿性别、出生天数、实时体温、本日最高最低体温、上次排便时间和类型、排便情况统计等信息，以及传感器内部电池的电量信息。

6.基于权利要求1的房间监护APP应用，其权利要求的特征在于：

每个新生儿病房，根据房间使用情况配置1~16个床位，同时使用和床位相同数量的无线体温和排泄检测传感器，由房间监护终端上运行的APP应用统一进行监护管理；

房间监护APP应用通过终端的无线蓝牙接口，接收每个床位上新生儿的体温和排泄信息，显示在屏幕上和床位对应的图示区域；

对于发烧的新生儿或者发生排便事件的新生儿，APP应用界面在床位对应的图示区域，进行声音和彩色图块的闪烁提醒；

APP应用同时将床位上接收的信息，通过WIFI接口，发送给中央监护站的中央监护APP；

中央监护APP应用将编辑的床位信息，同步到对应房间的APP应用，以便进行对应床位的母婴信息的同步显示；

房间监护终端是一个通用的Pad或者智能电视，具有蓝牙和WIFI通讯功能，可以运行房间监护APP应用，实现中央集群监护系统的蓝牙和WIFI信号的中继功能。

7.基于权利要求1的中心监护APP和房间监护APP应用，有关网络配置的一个权利要求特征在于：

中心监护APP应用和房间监护APP应用之间可实现自组网功能；

中心监护APP应用在组播群中广播自己的服务器信息以及服务器地址信息；加入组播群的各个房间监护APP应用通过接收处理该信息，获取服务器的IP地址；然后房间监护APP应用和中央监护APP应用建立TCP/IP连接，进行各种信息的传输。

8.基于权利要求1的无线体温和排泄检测传感器，其权利特征在于：

无线传感器由信息测量及蓝牙通讯主模块，以及封装有测温热敏电阻和测量排泄事件的热敏或者湿敏电阻的传感器电缆组成；探头电缆有多种形式组成，比如单探头或者双探头形式，每个探头有热敏和湿敏电阻单一或者复合三种组合方式；根据不同的应用场合，探头线缆10~100cm长度不等。

9.基于权利要求8的无线体温和排泄检测传感器，有关排便检测的一个权利要求特征在于：

内部的排便检测算法，可以根据排泄物温度和阻抗的变化规律，分辨新生儿的排便类型：大便和小便；更进一步可对排便类型进行统计并进行不同程度的提示报警。