CN107871535A - 随行监护系统及随行监护方法 - Google Patents
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Abstract
一种随行监护系统及其方法,基于医院现有以太网+WIFI通信环境,提出低成本、高可靠性的患者无线组网通信技术,通过漫游、重传机制实现患者随意运动情况下生理数据的持续不间断采集和传输;通过系统低功耗机制、连续供电机制,实现超长时间连续不间断工作。
Description
技术领域
本发明涉及生理数据的传输,尤其涉及一种能够保证生理数据完整传输的系统和方法。
背景技术
中国正步入老龄化社会,健康养老以及慢病管理等问题成为医疗健康产业研究和关注的焦点,亟需大力研发新一代适应于临床、康复机构及家庭应用的成本低、普及性强、具有健康状态监测和智能辨识功能的新技术。虽然目前已经有一些创新性成果和简单的应用出现,但其立足点仍然是对临床现有的技术进行简化、小型化或者简单与IT技术结合(如目前大多数的可穿戴设备、小型化的监护仪等),而离“落地”应用和真正解决疾病健康状态有效监测、辨识还有一定距离。究其根本原因,在于慢病监测和管理是一个专业性、技术性和实践性很强的系统工程,非临床环境的研究无法对慢病规律进行有效探索和比对,没有丰富的临床研究资源和技术资源作为支撑,难以创新慢病和老年病监测和辨识所需的新技术、新算法和新的应用模式。因此,如何能够在临床环境下以适宜的方式获取到大样本的、连续的、高质量的、多维度的生理生化等多元数据,才能基于临床大数据开展深度分析与挖掘,摸索出可行的智能疾病诊断和健康状态辨识技术和方法。
发明内容
鉴于以上问题,本申请旨在提出了一种针对全院的随行监护系统和方法,以穿戴式生理信号检测技术为载体实现了心电、呼吸、体温、血氧、血压等基本生命体征的实时、连续、同步监测(24小时~7x24小时);应用WIFI AC+AP技术和异步传输技术,在医院环境下实现患者无障碍、零丢失数据传输。
本发明的随行监护系统,其包括监护网络和生理参数收集设备;
监护网络布置于医院,其包括通过医院以太网连接的应用服务器、算法服务器、交换机、路由器、多个AC控制器、以及多个AP;
应用服务器用于丢包检测、重传管理、管理患者的基本信息管理、生理参数阈值信息管理、存储患者佩戴的生理参数收集设备所采集的原始生理数据和经算法服务处理的生理数据;
算法服务器用于处理应用服务器中的原始生理数据并将经处理的生理数据送至应用服务器;
所述应用服务器,算法服务器与所述交换机连接;并经多级所述交换机、路由器与所述多个AC控制器连接;每个AC控制器与对应于该AC控制器的多个AP连接;每个所述AC控制器负责将来自与其对应的不同AP的数据进行汇聚并接入以太网,每个所述AC控制器还负责与其对应的AP的配置管理、无线用户的认证和管理,以及带宽、访问切换、安全控制功能;
其中,每个AP均为通过WIFI方式接入生理参数收集设备的;所有AP的WIFI覆盖区一起构成WLAN覆盖区;
所述多个AP具有相同的SSID,且相邻的AP之间的信号覆盖区具有一定范围的重合;
所述生理参数收集设备设置有主控制器、存储模块、WIFI通信模块、蓝牙通信模块、USB接口;所述生理参数收集设备还可以通过有线方式或蓝牙方式连接有心电信号采集模块、呼吸信号采集模块、血压信号采集模块、血氧采集模块、体温采集模块中的至少一种模块以收集生理数据;
佩戴生理参数收集设备的患者在WLAN覆盖区内移动时,生理参数收集设备自动发现附近信号强度最大的AP,并在预定时长内切换和接入到该AP并实时地向应用服务器发送所收集的生理数据;
佩戴生理参数收集设备的患者在WLAN覆盖区外移动时,生理参数收集设备存储所收集的生理数据作为丢失数据,等待患者进入WLAN覆盖区内时,利用实时传输间隙补发所述丢失数据。
优选地,所述生理参数收集设备为穿戴式生理参数收集设备;所述生理参数收集设备具有内部电池和外部电池;所述外部电池为可拆卸的;当外部电池电量充足时所述生理参数收集设备由外部电池供电;当外部电池掉电或电量低于预定值时,所述生理参数收集设备自动快速切换到内置电池供电。
优选地,所述生理参数收集设备进一步包括移动通信模块;所述生理参数收集设备通过移动通信网络向所述应用服务器发送所收集的生理数据;或者
所述至少一种模块通过蓝牙或WIFI方式将对应的生理数据传输至智能手机;智能手机通过移动通信网络或WIFI将所收集的生理数据传输至所述应用服务器。
优选地,所述心电信号采集模块的电极包括导电布、第一防水透气层、吸附层、第二防水透气层;导电布、第一防水透气层、吸附层、第二防水透气层顺次叠合在一起;其中,导电布、第一防水透气层、第二防水透气层在边缘部分液体密封地结合在一起,吸附层容纳于第一防水透气层与第二防水透气层形成的空间内;所述第一防水透气层上形成有多个孔,用于将吸附层中吸附的导电液体渗透到导电布上;所述第二防水透气层形成有注入口,用于向吸附层中注入导电液体;
所述导电布为导电银布,所述第一防水透气层为TPU防水透气复合面料,所述吸附层为医用聚氨酯PU海绵,所述第二防水透气层为TPU防水透气复合面料;所述导电液体为生理盐水或饮用水。
本发明的随行监护方法,其通过由患者佩戴的生理参数收集设备和在医院布置的监护网络组成的随行监护系统来实时且完整地获取患者的生理数据;
其中,所述监护网络包括通过医院以太网连接的应用服务器、算法服务器、交换机、多个AC控制器、以及多个AP;应用服务器用于存储患者佩戴的生理参数收集设备所采集的生理数据和经处理的生理数据;算法服务器用于处理应用服务器中的生理数据并将经处理的生理数据送至应用服务器;所述应用服务器与所述交换机连接;所述交换机与所述多个AC控制器连接;每个AC控制器与对应于该AC控制器的多个AP连接;每个所述AC控制器负责将来自与其对应的不同AP的数据进行汇聚并接入以太网,每个所述AC控制器还负责与其对应的AP的配置管理、无线用户的认证和管理,以及带宽、访问切换、安全控制功能;其中,每个AP均为通过WIFI方式接入生理参数收集设备的;所有AP的WIFI覆盖区一起构成WLAN覆盖区;所述多个AP具有相同的SSID,且相邻的AP之间的信号覆盖区具有一定范围的重合;
所述生理参数收集设备设置有主控制器、存储模块、WIFI通信模块、蓝牙通信模块、USB接口;所述生理参数收集设备还可以通过有线方式或蓝牙方式连接有心电信号采集模块、呼吸信号采集模块、血压信号采集模块、血氧采集模块、体温采集模块中的至少一种模块以收集生理数据
所述生理参数收集设备包括心电信号采集模块、呼吸信号采集模块、血压信号采集模块、血氧采集模块、体温采集模块中的至少一种模块以收集生理数据;
佩戴生理参数收集设备的患者在WLAN覆盖区内移动时,生理参数收集设备自动发现附近信号强度最大的AP,并在预定时长内切换和接入到该AP实时地向所述应用服务器发送所收集的生理数据;
佩戴生理参数收集设备的患者在WLAN覆盖区外移动时,生理参数收集设备存储所收集的生理数据作为丢失数据,等待患者进入WLAN覆盖区内时,利用实时传输间隙补发所述丢失数据。
优选地,AP进行切换和接入的预定时长为200ms;
信号覆盖的重合区中心位置的RSSI值为-60dBm到-70dBm之间;
生理参数收集设备的Roaming Trigger参数为中心位置RSSI值+5dBm;
生理参数收集设备的Roaming Delta为5dBm--10dBm之间;
生理参数收集设备的Roaming Scan Period值为5s--10s之间。
优选地,生理参数收集设备通过WIFI实时无线传输所收集的生理数据到所述应用服务器的同时,进行全程本地数据存储,为传输过程可能的数据丢失做备份;
当出现少量数据丢包时,所述随行监护系统启动即时数据重传机制,不影响实时数据传输情况下,利用当下生理数据实时传输间隙将智丢失的数据补发回传到应用服务器;
当长时间断网或网络信号差导致丢失数据大量累积而无法利用通信间隙完成补传时,系统将发出报警提示,医生或护士可选择患者病情稳定时手动切换到快速重传模式;切换到快速重传模式后,应用服务器按照时间段向该生理参数收集设备请求生理数据,生理参数收集设备接收到请求指令后,把请求时间段内的数据以文件流方式发送到数据服务器;服务器接收到文件后对文件内容进行解析,找出丢失的数据包并保存到数据库中。
优选地,生理参数收集设备发送的每个WIFI数据包包括唯一的24位序列号、唯一的32位终端ID、帧头帧尾校验和的控制字段,保证每个传输数据的唯一性和完整性;数据服务器接收到数据包后,先判断是否以预定的包头开始;然后按照字节累加计算校验和,判断计算出的“校验和”与数据包中获取到的“校验和”是否一致,如果以上两个条件都满足,说明收到的是正确的数据包。
优选地,所述随行监护系统的数据服务器在每天固定时间对每个患者全天收集的数据进行数据对准,如果发现数据不完整则立即请求生理参数收集设备进行数据补传。
优选地,每个生理参数收集设备本地足以保存至少连续10天的生理数据,在患者出院时,如果该患者的生理数据存在缺漏,可通过USB有线或无线快速重传模式将患者数据补齐,确保住院期间患者全周期生命体征数据完整性。
通过本申请的随行监护系统和随行监护方法,有利于临床快速获取大样本量连续动态生理数据,将复杂生理信号处理技术与人工智能技术融入医疗大数据分析,多学科协作,有望在个体化精准医疗、慢病康复管理等领域取得突破,为临床提供新的疾病辅助决策支持技术和手段。
附图说明
图1为本发明的随行监护系统拓扑结构图;
图2为医院网络环境内生理参数收集设备漫游示意图;
图3为相邻的AP的WLAN覆盖区的重叠区域示意图;
图4为处于WLAN覆盖区域内时本发明的随行监护系统的工作示意图;
图5为处于WLAN覆盖区域外时本发明的随行监护系统的工作示意图;
图6为心电信号采集模块的电极的结构示意图;
图7为生理参数收集设备的结构示意图。
具体实施方式
下面,结合附图对本发明的随行监护系统和随行监护方法进行详细说明。
本发明的随行监护系统,主要由两部分构成,即监护网络和生理参数收集设备。监护网络布置在医院的空间中,例如各个病区病房、医院的其他空间中,优选覆盖整个医院的空间。
如图1所示,监护网络布包括通过医院以太网连接的应用服务器(或者数据服务器)、算法服务器、交换机、路由器、多个AC(Access Controller)控制器、以及多个AP(Access Point)。
应用服务器用于丢包检测、重传管理、管理患者的基本信息管理、生理参数阈值信息管理、存储患者佩戴的生理参数收集设备所采集的原始生理数据和经算法服务处理的生理数据。
算法服务器用于处理应用服务器中的原始生理数据并将经处理的生理数据送至应用服务器。
应用服务器、算法服务器与所述交换机连接;并经多级所述交换机、路由器与所述多个AC控制器连接;每个AC控制器与对应于该AC控制器的多个AP连接;每个所述AC控制器负责将来自与其对应的不同AP的数据进行汇聚并接入以太网,每个所述AC控制器还负责与其对应的AP的配置管理、无线用户的认证和管理,以及带宽、访问切换、安全控制功能。
其中,每个AP均为通过WIFI方式接入生理参数收集设备的;所有AP的WIFI覆盖区一起构成WLAN覆盖区。
多个AP具有相同的SSID,且相邻的AP之间的信号覆盖区具有一定范围的重合,如图2、3所示。
如图7所示,生理参数收集设备设置有主控制器、存储模块、WIFI通信模块、蓝牙通信模块、USB接口。生理参数收集设备还可以通过有线方式或蓝牙方式连接有心电信号采集模块、呼吸信号采集模块、血压信号采集模块、血氧采集模块、体温采集模块中的至少一种模块以收集生理数据。图4、5中,心电信号采集模块、呼吸信号采集模块是通过有线连接方式连接于生理参数收集设备,并与生理参数收集设备一起设置在背心、胸衣或传感带上,以供患者穿戴。血压信号采集模块、血氧采集模块、体温采集模块则是通过蓝牙方式与生理参数收集设备。图4、5只是一种示例性实施方式。心电信号采集模块、呼吸信号采集模块也可以是通过蓝牙方式与生理参数收集设备连接。
佩戴生理参数收集设备(即图2中的终端)的患者在WLAN覆盖区内移动时,如图2所示,生理参数收集设备自动发现附近信号强度最大的AP,并在预定时长内切换和接入到该AP并实时地向应用服务器发送所收集的生理数据。
佩戴生理参数收集设备的患者在WLAN覆盖区外移动时,生理参数收集设备存储所收集的生理数据作为丢失数据,等待患者进入WLAN覆盖区内时,利用实时传输间隙补发所述丢失数据;应用服务器收到丢失数据后按照其采集时间将其按时间顺序插入到已收集的数据中形成连续的生理数据。
为了保证不间断的生理参数的收集,生理参数收集设备为穿戴式生理参数收集设备,这样可以在不影响患者自由活动的前提下随时收集患者的生理参数。生理参数收集设备具有内部电池和外部电池;外部电池为可拆卸的,还可以是可充电的;当外部电池电量充足时生理参数收集设备由外部电池供电;当外部电池掉电或电量低于预定值时或者外部电池被取下时,生理参数收集设备自动快速切换到内置电池供电,这可以保证生理参数收集装置的不间断工作。
心电信号采集模块、呼吸信号采集模块、血压信号采集模块、血氧采集模块、体温采集模块也可以设计成这种双电池机构。当心电信号采集模块、呼吸信号采集模块为有线连接于生理参数收集设备时,可以是由生理参数收集设备向其供电而不需要独立的电池。
考虑到患者在住院期间有可能会短时间活动而离开医院的范围或者是出院后需要继续收集患者的生理参数的情况,生理参数收集设备可以进一步包括移动通信模块,这样,生理参数收集设备通过移动通信网络向应用服务器发送所收集的生理数据,当然应用服务器需要连接相应地移动通信模块进行数据的收发。
或者可以是另外一种实施方式,心电信号采集模块、呼吸信号采集模块、血压信号采集模块、血氧采集模块、体温采集模块均具有蓝牙通信模块或WIFI模块,通过蓝牙或WIFI方式将对应的生理数据传输至智能手机,比如患者的智能手机或者医院为患者专门配备的智能手机;智能手机通过移动通信网络或WIFI将所收集的生理数据传输至应用服务器。例如通过蓝牙接收通过WIFI发送,或者通过蓝牙接收通过移动通信网络(4G、5G网络)发送,或者通过WIFI接收通过移动通信网络(4G、5G网络)发送。
心电信号采集模块的重要组成部分为心电电极。为了穿戴舒适和方便,通常使用织物电极。织物电极在使用中遇到的最大挑战是电极与皮肤的接触阻抗不稳定,导致无法提取到高质量的心电信号。目前,在运动健康领域普遍使用心率监测带,为了有效提取心电信号,通常的做法是在使用前将心率带的织物电极用水打湿后穿戴使用,运动中皮肤不断分泌汗液才可以确保持续获取到有效的心电信号。但是在非运动场景使用中,如医院住院患者、日常家居的亚健康人群等,由于平时活动量小,身体不会持续产生汗液,因此即便在使用前将织物电极打湿也会在使用一段时间后,湿气蒸发殆尽,仍然会导致信号无法长时间连续有效获取。这种现象在老年人或者皮肤干燥人群上最容易发生。所述利于穿戴的织物电极对心电信号的连续采集存在一定的缺陷。为此,本发明提出一种心电电极。
如图6所示,本发明中的心电信号采集模块的心电电极包括导电布1、第一防水透气层2、吸附层3、第二防水透气层4;导电布1、第一防水透气层2、吸附层3、第二防水透气层4顺次叠合在一起;其中,导电布1、第一防水透气层2、第二防水透气层4在边缘部分液体密封地结合在一起,吸附层3容纳于第一防水透气层2与第二防水透气层4的空间内;所述第一防水透气层2上形成有多个孔6,用于将吸附层3中吸附的导电液体渗透到导电布1上;第二防水透气层4形成有注入口6,用于向吸附层3中注入导电液体。
导电布1为导电银布,第一防水透气层2为TPU防水透气复合面料,吸附层3为医用聚氨酯PU海绵,第二防水透气层4为TPU防水透气复合面料;导电液体为生理盐水或饮用水。
心电电极的制备方法如下:
1、用热合工艺,把带孔复合面料与热熔胶膜沿着边缘热压合在一起,如图3所示;将无孔复合面料与热熔胶膜沿着边缘热压合在一起,如图4所示;温度设置80度,压合时间为2.5S。
2、把无孔复合面料上的热熔胶膜的贴膜撕去;把PU海绵放在没有设置热熔胶的中间位置;带孔复合面料不撕贴膜,并且贴膜面朝上,放置在撕去贴膜的无孔复合面料上的热熔胶上,然后用热压合工艺,把覆好热熔胶膜的带孔复合面料、PU海绵、无孔复合面料热压合在一起,温度设置80度,压合时间为2.5S,形成织物电极夹层。
3、把制备好的织物电极夹层上贴膜(即带孔复合面料上的热熔胶膜的贴膜)撕去,趁着织物电极夹层的余温,把导电银布与织物电极夹层粘合在一起。
4、用热压合工艺,把敷好导电银布的织物电极夹层于导电银布上与热熔胶膜热合在一起,热熔胶膜沿着边缘设置中间部分不设置,以便于织物电极透气,温度设置为80度,热压时间为2.5S。在导电银布上设置热熔胶是为了将导电银布与胸带、背心等结合在一起。
利用上述的随行监护系统进行随行监护时,患者佩戴的生理参数收集设备(例如穿戴图4、5中的附着了生理参数收集设备或终端的背心、胸衣或传感带)在布置了监护网络的医院内进行活动时;佩戴生理参数收集设备的患者在WLAN覆盖区内移动时,生理参数收集设备自动发现附近信号强度最大的AP,并在预定时长内切换和接入到该AP实时地向所述应用服务器发送所收集的生理数据;佩戴生理参数收集设备的患者在WLAN覆盖区外移动时,生理参数收集设备存储所收集的生理数据作为丢失数据,等待患者进入WLAN覆盖区内时,利用实时传输间隙补发所述丢失数据。这样,在保证患者在病区内自由活动的前提下同时确保动数据的可靠传输。
AC、AP和智能监护终端技术要求如下:
a、AC和AP一般为同一品牌,同一厂家;
b、AP1和AP2均为瘦AP,信道可以不一样;
c、AP1和AP2SSID、加密方式和密码均一样,统一由AC进行配置;
d、此网络环境支持Fast Roaming;
e、AP之间需要存在信号覆盖交叉区
f、信号覆盖交叉区中心位置的RSSI值为-60dBm到-70dBm之间
g、智能监护终端Roaming Trigger参数为中心位置RSSI值+5dBm
h、智能监护终端Roaming Delta为5dBm--10dBm之间
i、智能监护终端Roaming ScanPeriod值为5s--10s之间
以上配置为参考配置,需要根据实际网络环境,综合考虑设备功耗和性能进行微调。
本发明的随行监护方法具有多重数据安全机制,保障数据零概率丢失。
1)少量数据丢失即时数据重传模式:当出现数据丢包时,系统启动即时数据重传机制,不影响实时数据传输情况下,利用实时传输间隙将智能监护终端丢失的数据补发回传到数据服务器。智能监护终端发送的每个WIFI数据包拥有唯一的24位序列号,加上唯一的32位终端ID、帧头帧尾校验和等控制字段,保证每个传输数据的唯一性和完整性;服务器接收到数据包后,先判断是否以预定的包头开始;然后按照字节累加计算校验和,判断计算出的“校验和”与数据包中获取到的“校验和”是否一致,如果以上两个条件都满足,说明收到的是正确的数据包。
2)大量数据丢失快速重传模式:当长时间断网或网络信号差导致丢失数据大量累积而无法利用通信间隙在终端存储数据覆盖之前补传完成时,系统将发出报警提示,医生或护士可手动切换到快速重传模式,此时需要停止生理数据的实时采集,因此可选择患者病情稳定时操作。切换到快速重传模式后,服务器按照时间段向设备请求数据,设备接收到请求指令后,把请求时间段内的数据以文件流方式发送到服务器。服务器接收到文件后对文件内容进行解析,找出丢失的数据包并保存到数据库中。
3)数据校准模式:系统还将具有第三层数据完整保护机制,系统会在每天固定时间对每个患者全天收集的数据进行数据对准,如果发现数据不完整则立即进行数据补传。
4)全住院周期本地数据存储模式:系统每个用户终端(智能终端)内部都具有大容量本地存储器,可以保存连续存储10天的数据,中国医院平均住院周期一般都小于10天,因此可以在患者出院时通过USB有线或无线快速重传模式将患者数据补齐,确保住院期间患者全周期生命体征数据完整性,为诊疗决策及后期医学科研提供支持。
通过以上四种机制,可以确保多终端无线组网通信数据零概率丢失。
本发明的随行监护系统及其方法适用于全院全科,主要用户群体为轻度或中度症状患者,患者无论在病房卧床,还是在走廊活动,或医院其他区域,无论是站立、行走、或其他运动状态下,穿戴在患者身上的智能监护终端都能够对患者进行持续性的监护并将数据传输到数据服务器,即实现医院病区内患者无障碍活动情况下多个智能监护终端的无线组网数据传输。
本发明的随行监护系统及其方法,基于医院现有以太网+WIFI通信环境,提出低成本、高可靠性的患者无线组网通信技术,通过漫游、重传机制实现患者随意运动情况下生理数据的持续不间断采集和传输;通过系统低功耗机制、连续供电机制,实现超长时间连续不间断工作。
Claims (10)
1.一种随行监护系统,其包括监护网络和生理参数收集设备;
监护网络布置于医院,其包括通过医院以太网连接的应用服务器、算法服务器、交换机、路由器、多个AC控制器、以及多个AP;
应用服务器用于丢包检测、重传管理、管理患者的基本信息管理、生理参数阈值信息管理、存储患者佩戴的生理参数收集设备所采集的原始生理数据和经算法服务处理的生理数据;
算法服务器用于处理应用服务器中的原始生理数据并将经处理的生理数据送至应用服务器;
所述应用服务器,算法服务器与所述交换机连接;并经多级所述交换机、路由器与所述多个AC控制器连接;每个AC控制器与对应于该AC控制器的多个AP连接;每个所述AC控制器负责将来自与其对应的不同AP的数据进行汇聚并接入以太网,每个所述AC控制器还负责与其对应的AP的配置管理、无线用户的认证和管理,以及带宽、访问切换、安全控制功能;
其中,每个AP均为通过WIFI方式接入生理参数收集设备的;所有AP的WIFI覆盖区一起构成WLAN覆盖区;
所述多个AP具有相同的SSID,且相邻的AP之间的信号覆盖区具有一定范围的重合;
所述生理参数收集设备设置有主控制器、存储模块、WIFI通信模块、蓝牙通信模块、USB接口;所述生理参数收集设备还可以通过有线方式或蓝牙方式连接有心电信号采集模块、呼吸信号采集模块、血压信号采集模块、血氧采集模块、体温采集模块中的至少一种模块以收集生理数据;
佩戴生理参数收集设备的患者在WLAN覆盖区内移动时,生理参数收集设备自动发现附近信号强度最大的AP,并在预定时长内切换和接入到该AP并实时地向应用服务器发送所收集的生理数据;
佩戴生理参数收集设备的患者在WLAN覆盖区外移动时,生理参数收集设备存储所收集的生理数据作为丢失数据,等待患者进入WLAN覆盖区内时,利用实时传输间隙补发所述丢失数据。
2.如权利要求1所述的随行监护系统,其特征在于:所述生理参数收集设备为穿戴式生理参数收集设备;所述生理参数收集设备具有内部电池和外部电池;所述外部电池为可拆卸的;当外部电池电量充足时所述生理参数收集设备由外部电池供电;当外部电池掉电或电量低于预定值时,所述生理参数收集设备自动快速切换到内置电池供电。
3.如权利要求1所述的随行监护系统,其特征在于:
所述生理参数收集设备进一步包括移动通信模块;所述生理参数收集设备通过移动通信网络向所述应用服务器发送所收集的生理数据;或者
所述至少一种模块通过蓝牙或WIFI方式将对应的生理数据传输至智能手机;智能手机通过移动通信网络或WIFI将所收集的生理数据传输至所述应用服务器。
4.如权利要求1所述的随行监护系统,其特征在于:所述心电信号采集模块的电极包括导电布、第一防水透气层、吸附层、第二防水透气层;导电布、第一防水透气层、吸附层、第二防水透气层顺次叠合在一起;其中,导电布、第一防水透气层、第二防水透气层在边缘部分液体密封地结合在一起,吸附层容纳于第一防水透气层与第二防水透气层形成的空间内;所述第一防水透气层上形成有多个孔,用于将吸附层中吸附的导电液体渗透到导电布上;所述第二防水透气层形成有注入口,用于向吸附层中注入导电液体;
所述导电布为导电银布,所述第一防水透气层为TPU防水透气复合面料,所述吸附层为医用聚氨酯PU海绵,所述第二防水透气层为TPU防水透气复合面料;所述导电液体为生理盐水或饮用水。
5.一种随行监护方法,其通过由患者佩戴的生理参数收集设备和在医院布置的监护网络组成的随行监护系统来实时且完整地获取患者的生理数据;
其中,所述监护网络包括通过医院以太网连接的应用服务器、算法服务器、交换机、多个AC控制器、以及多个AP;应用服务器用于存储患者佩戴的生理参数收集设备所采集的生理数据和经处理的生理数据;算法服务器用于处理应用服务器中的生理数据并将经处理的生理数据送至应用服务器;所述应用服务器与所述交换机连接;所述交换机与所述多个AC控制器连接;每个AC控制器与对应于该AC控制器的多个AP连接;每个所述AC控制器负责将来自与其对应的不同AP的数据进行汇聚并接入以太网,每个所述AC控制器还负责与其对应的AP的配置管理、无线用户的认证和管理,以及带宽、访问切换、安全控制功能;其中,每个AP均为通过WIFI方式接入生理参数收集设备的;所有AP的WIFI覆盖区一起构成WLAN覆盖区;所述多个AP具有相同的SSID,且相邻的AP之间的信号覆盖区具有一定范围的重合;
所述生理参数收集设备设置有主控制器、存储模块、WIFI通信模块、蓝牙通信模块、USB接口;所述生理参数收集设备还可以通过有线方式或蓝牙方式连接有心电信号采集模块、呼吸信号采集模块、血压信号采集模块、血氧采集模块、体温采集模块中的至少一种模块以收集生理数据
所述生理参数收集设备包括心电信号采集模块、呼吸信号采集模块、血压信号采集模块、血氧采集模块、体温采集模块中的至少一种模块以收集生理数据;
佩戴生理参数收集设备的患者在WLAN覆盖区内移动时,生理参数收集设备自动发现附近信号强度最大的AP,并在预定时长内切换和接入到该AP实时地向所述应用服务器发送所收集的生理数据;
佩戴生理参数收集设备的患者在WLAN覆盖区外移动时,生理参数收集设备存储所收集的生理数据作为丢失数据,等待患者进入WLAN覆盖区内时,利用实时传输间隙补发所述丢失数据。
6.如权利要求5所述的随行监护方法,其特征在于:
AP进行切换和接入的预定时长为200ms;
信号覆盖的重合区中心位置的RSSI值为-60dBm到-70dBm之间;
生理参数收集设备的Roaming Trigger参数为中心位置RSSI值+5dBm;
生理参数收集设备的Roaming Delta为5dBm--10dBm之间;
生理参数收集设备的Roaming ScanPeriod值为5s--10s之间。
7.如权利要求5所述的随行监护方法,其特征在于:
生理参数收集设备通过WIFI实时无线传输所收集的生理数据到所述应用服务器的同时,进行全程本地数据存储,为传输过程可能的数据丢失做备份;
当出现少量数据丢包时,所述随行监护系统启动即时数据重传机制,不影响实时数据传输情况下,利用当下生理数据实时传输间隙将智丢失的数据补发回传到应用服务器;
当长时间断网或网络信号差导致丢失数据大量累积而无法利用通信间隙完成补传时,系统将发出报警提示,医生或护士可选择患者病情稳定时手动切换到快速重传模式;切换到快速重传模式后,应用服务器按照时间段向该生理参数收集设备请求生理数据,生理参数收集设备接收到请求指令后,把请求时间段内的数据以文件流方式发送到数据服务器;服务器接收到文件后对文件内容进行解析,找出丢失的数据包并保存到数据库中。
8.如权利要求5所述的随行监护方法,其特征在于:
生理参数收集设备发送的每个WIFI数据包包括唯一的24位序列号、唯一的32位终端ID、帧头帧尾校验和的控制字段,保证每个传输数据的唯一性和完整性;数据服务器接收到数据包后,先判断是否以预定的包头开始;然后按照字节累加计算校验和,判断计算出的“校验和”与数据包中获取到的“校验和”是否一致,如果以上两个条件都满足,说明收到的是正确的数据包。
9.如权利要求7所述的随行监护方法,其特征在于:
所述随行监护系统的数据服务器在每天固定时间对每个患者全天收集的数据进行数据对准,如果发现数据不完整则立即请求生理参数收集设备进行数据补传。
10.如权利要求7所述的随行监护方法,其特征在于:
每个生理参数收集设备本地足以保存至少连续10天的生理数据,在患者出院时,如果该患者的生理数据存在缺漏,可通过USB有线或无线快速重传模式将患者数据补齐,确保住院期间患者全周期生命体征数据完整性。
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