CN111986767A - 基于nfc的医疗设备数据采集系统及患者快速绑定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于NFC的医疗设备数据采集系统及患者快速绑定方法，所述的系统包括NFC主设备、患者手环、医疗设备数据采集器、医疗设备、IOT平台、HIS系统及LIS系统；NFC主设备接收来自HIS系统的关于患者身份信息的数据，然后将患者信息写入患者手环中，患者手环用于与NFC主设备和医疗设备数据采集器进行数据交互；医疗设备数据采集器与医疗设备进行绑定，接收来自医疗设备的医疗数据并上传到IOT平台，IOT平台开放接口给HIS、LIS系统。本发明系统，可以的提高医护人员的工作效率，也可以为患者医疗数据的准确性提供保障。

Description

基于NFC的医疗设备数据采集系统及患者快速绑定方法

技术领域

本发明属于医疗设备数据采集领域，具体涉及基于NFC的医疗设备数据采集系统及患者快速绑定方法。

背景技术

在如今的医院中，医护人员通过病房采集和检查科室采集两种方式，根据实际需要对患者体征等指标数据进行采集，记录数据，并手工录入到平台系统中。而一些固定的大型医疗设备，数据难采集，也不能做到数据的实时采集，还有通过手工录入的方式，数据易出错，和患者进行绑定时也会出现错乱的现象，导致如今的医院患者数据存在很大的隐患。基于此种情况，一种快速的患者绑定方法可以有效的避免出现类似的问题。

市场上已出现了类似的患者绑定的方法，一种是基于PDA手持终端的方式，通过PDA扫描患者二维码和医疗设备外贴的二维码，进行绑定，但是该方法局限性高，需要医护人员进行操作，操作方式比较复杂又容易出错；第二种是基于RFID手环的方式，但是RFID手环的应用更多是在于人员识别和患者管理，因为没有医疗设备数据采集器这个中继器，只能将患者的医疗数据提前记录好，然后通过RFID读取器将这些数据发送并保存到手环中，这种方式的局限性在于还是需要医护人员对医疗数据进行操作，而且RFID的传输距离较广，存在误绑定的情况，RFID属于超高频UHF，受人体干扰较大，必须经过特别的设计和材质选择。

术语和缩写词。

NFC：NFC基于射频识别（RFID）的技术标准，该技术使用电磁场来编码和读取信息，不需要内部电源即可工作。任何支持NFC的设备都有一个小芯片，当它靠近另一个NFC芯片时，就会被激活。因此，NFC能够实现电子设备之间简单且安全的双向交互。有两种类型的NFC设备：主动和被动。主动NFC设备，如智能手机，能够发送和接收信息。被动NFC只能发送信息，但本身并不读取任何信息。

医疗设备数据采集器：医疗设备数据采集器采用交流220V供电，可通过RS232或RJ45接口连接医疗仪器，获取医疗仪器的数据，然后通过WiFi或4G网络将数据传送到后台服务器；采集器也能够接收来自后台服务器的指令并传送到医疗仪器。医疗设备数据采集器解决了传统采集器只能固定床位数据采集的局限，针对医院业务场景定制了设备采集软件。解决了床位数据与病人数据的快速捆绑，移动设备/转运设备与患者信息的捆绑，精准定位医疗设备楼层科室。

IOT：创业智慧医疗物联网接入基础平台的设计理念是为医院提供一套完善的物联网接入方案，核心是医院。同时具有多厂家多设备的统一集中接入服务，避免由于不同协议不同厂家不同设备导致医院方物联网设备管理难、维护难的基本问题。同时也提供了应用层基础业务支撑能力如导航、定位等的基础服务。

与医院集成平台关系：通过医院信息集成平台来代替原来数量众多的点到点数据接口，为医院信息化建设提供统一的数据标准和接口标准，进行数据共享。

与智能运维平台关系：物联网接入平台与运维平台具虽然具有本质区别，但在智慧医疗资产管理的业务中是支撑与被支撑的关系。通过物联网基础平台实时提供设备的状态信息，运维平台可依据处理规则智能化处理，无需人工介入。

HIS系统：医院信息系统(Hospital Information System, HIS)，利用电子计算机和通讯设备，为医院所属各部门提供病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取和数据交换的能力，并满足所有授权用户的功能需求。

LIS系统：实验室信息管理系统(Laboratory Information Management System,LIS)，是专为医院检验科设计的一套信息管理系统，能将实验仪器与计算机组成网络，使病人样品登录、实验数据存取、报告审核、打印分发，实验数据统计分析等繁杂的操作过程实现了智能化、自动化和规范化管理。有助于提高实验室的整体管理水平，减少漏洞，提高检验质量。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供基于NFC的医疗设备数据采集系统及患者快速绑定方法。

本发明主要解决患者与医疗设备采集的数据如何进行快速有效的绑定。

当患者住院时，医护人员会将患者相关信息录入到HIS系统中，在HIS系统中形成一个患者档案。同时医护人员会将患者信息发送到具有NFC功能的主设备（NFC读写器或具有NFC功能的移动终端）中，再用清空信息的患者手环贴近主设备从而使患者身份信息绑定到患者手环中。

当患者需要使用各类医疗设备（比如迈瑞心电监护仪）时，医疗设备数据采集器通过RS232串口或RJ45网口与心电监护仪进行数据连接，医护人员只需要将患者手环贴近医疗设备数据采集器，医疗设备数据采集器就可以获取到此时使用心电监护仪的患者信息，并将该时间段获取的心电数据打包绑定到该患者身份信息下。医疗设备数据采集器同时也实时的将获取的心电数据通过WIFI或者4G等无线网络上传到IOT平台，IOT平台则可以通过开放给HIS系统和LIS系统的接口，将这些医疗数据传给这两个系统，方便医护人员可以随时查看。

一种基于NFC的医疗设备数据采集系统，包括NFC主设备、患者手环、医疗设备数据采集器、医疗设备、IOT平台、HIS系统及LIS系统。

所述的NFC主设备接收来自HIS系统的关于患者身份信息的数据，然后将患者信息写入患者手环中，确保患者与手环一对一绑定。所述的患者手环用于与NFC主设备和医疗设备数据采集器进行数据交互。

医疗设备数据采集器与医疗设备进行绑定，接收来自医疗设备的医疗数据并上传到IOT平台，IOT平台开放接口给HIS、LIS系统。

所述的NFC主设备包括电源模块、NFC模块、数据通讯模块，电源模块为NFC主设备供电；NFC模块用于与患者手环进行数据交互；数据通讯模块用于与HIS系统进行数据交互。

NFC主设备通过数据接口接收来自HIS系统的关于患者身份信息的数据，然后通过NFC模块将患者信息写入患者手环中，确保患者与手环一对一绑定。

所述的患者手环包括NFC模块，用于与NFC主设备和医疗设备数据采集器进行数据交互。患者手环通过NFC模块接收并写入来自NFC主设备中关于患者身份信息的数据，用于后期患者与其医疗数据的快速绑定。

所述的医疗设备数据采集器，包括NUC980主控模块、数据存储模块、RJ45网口通讯模块、RS232串口通讯模块、电源模块、锂电池管理模块、LCD显示屏模块、WIFI模块、MicroUSB模块、NFC模块和4G网络模块。

NUC980主控模块：作为主控CPU，Linux系统集成，控制外围模块运行。

数据存储模块：存储从各类医疗设备接收的数据。

RJ45网口通讯模块：通过RJ45网口和医疗设备进行通讯连接，并连接外部以太网。

RS232串口通讯模块：用于将医疗设备RS232串口转化为RJ45串口，用于医疗设备和采集器进行连接，两者之间接收和发送数据。

电源模块：市电供电，用于对整个硬件系统供电。

锂电池管理模块：内置锂电池，外部无市电时用于临时供电，外接市电时，对锂电池进行充电。

WIFI模块：系统集成的WIFI模块，以板载SOC形式接入，用于连接外部WIFI网络。

Micro USB模块：通过Micro USB模块对采集器系统进行调试，在调试过程中给采集器临时供电。

NFC模块：接收来自外部NFC患者手环的数据。

4G网络模块：系统集成的4G网络模块，以Mini PCIE接口的形式接入，用于连接外部4G网络。

医疗设备数据采集器与医疗设备进行绑定，通过RS232串口通讯模块或者RJ45网口通讯模块与医疗设备通讯接口连接，接收来自医疗设备的医疗数据并上传到IOT平台，IOT平台开放接口给HIS、LIS系统。

一种基于NFC的医疗设备数据采集系统的患者快速绑定方法，具体如下。

步骤（1）：将已经清除信息的患者手环贴近NFC主设备，医护人员可以操作HIS系统下发患者身份信息到患者手环，并将患者手环给该患者随身佩戴。

步骤（2）：当患者需要使用医疗设备时，将患者手环贴近医疗设备绑定的医疗设备数据采集器，医疗设备数据采集器通过内置的NFC模块接收到患者手环的身份信息，实现患者手环与医疗设备的快速绑定，医疗设备数据采集器在数据存储模块中创建以患者身份为标题的目录，通过RJ45网口通讯模块、RS232串口通讯模块获取医疗设备测得的医疗数据，并保存到以患者身份为标题的目录中。

步骤（3）：医疗设备数据采集器通过NUC980主控模块的内嵌Linux系统，对数据存储模块中医疗数据进行解析，通过WIFI模块或4G网络模块将解析到的数据以WIFI或者4G网络通过MQTT协议上传到IOT平台上，IOT平台生成该患者身份的相应的目录，并将接收到的数据保存在其中。

步骤（4）：IOT平台开放接口给HIS、LIS系统，HIS、LIS系统则可以通过HTTP协议调用IOT平台中该患者身份目录下的医疗数据，医护人员可以在系统内直接查看该患者的医疗数据；同时IOT平台也可通过特定接口将该医疗数据发送给中央监护站或者数字病房，以数字面板的形式显示。

本发明有益效果如下。

采用本发明系统，可以的提高医护人员的工作效率，也可以为患者医疗数据的准确性提供保障。主要得益于该发明中涉及到的NFC技术和医疗设备数据采集器，NFC模块具有短距离、高频、能耗低、带宽高、成本低等特点。

手环内置NFC模块，患者身份信息可以提前写入，当需要绑定时，只需要把手环接触医疗设备数据采集器，就能进行绑定，不需要再通过医护人员人工录入或者借助其他第三方设备进行绑定，而且手环内置的NFC模块能耗极低，不需要经常进行电量维护。与传统形式的手环相比，容量更大（1bit-1024bit），数据可随时更新，读写速度更快，无机械故障，寿命更长，抗恶劣环境，采用专用芯片，序列号唯一，安全性更高。

内置的NFC模块提前写入的患者身份信息具有唯一性，可以避免和其他患者混淆，可以为患者医疗数据的准确性提供保障。

医疗设备数据采集器解决了传统采集器只能固定床位数据采集的局限，针对医院业务场景定制了设备采集软件。解决了床位数据与病人数据的快速捆绑，移动设备/转运设备与患者信息的捆绑，精准定位医疗设备楼层科室。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图。

图2为本发明绑定采集部分具体连接图。

图3为本发明上传调用部分具体连接图。

图4为本发明实施例示意图。

具体实施方式

以下结合附图与实施例对本发明进行进一步描述。

如图1所示，一种基于NFC的医疗设备数据采集系统，包括NFC主设备、患者手环、医疗设备数据采集器、医疗设备、IOT平台、HIS系统及LIS系统。

NFC主设备：主要包括电源模块、NFC模块、数据通讯模块。

电源模块：主要为NFC主设备供电。

NFC模块：与患者手环进行数据交互。

数据通讯模块：与HIS系统进行数据交互。

该部分作用：作为NFC主设备使用，通过数据接口接收来自HIS系统的关于患者身份信息的数据，然后通过NFC模块将患者信息写入患者手环中，确保患者与手环一对一绑定。

患者手环：主要包括NFC模块。

NFC模块：与NFC主设备和医疗设备数据采集器进行数据交互。

该部分作用：接收并写入来自NFC主设备关于患者身份信息的数据，用于后期患者与其医疗数据的快速绑定。与传统形式的手环相比，容量更大（1bit-1024bit），数据可随时更新，读写速度更快，无机械故障，寿命更长，抗恶劣环境，采用专用芯片，序列号唯一，安全性更高。

所述的医疗设备数据采集器，包括NUC980主控模块、数据存储模块、RJ45网口通讯模块、RS232串口通讯模块、电源模块、锂电池管理模块、LCD显示屏模块、WIFI模块、MicroUSB模块、NFC模块和4G网络模块。

NUC980主控模块：作为主控CPU，Linux系统集成，控制外围模块运行。

数据存储模块：存储从各类医疗设备接收的数据。

RJ45网口通讯模块：通过RJ45网口和医疗设备进行通讯连接，并连接外部以太网。

RS232串口通讯模块：用于将医疗设备RS232串口转化为RJ45串口，用于医疗设备和采集器进行连接，两者之间接收和发送数据。

电源模块：市电供电，用于对整个硬件系统供电。

锂电池管理模块：内置锂电池，外部无市电时用于临时供电，外接市电时，对锂电池进行充电。

WIFI模块：系统集成的WIFI模块，以板载SOC形式接入，用于连接外部WIFI网络。

Micro USB模块：通过Micro USB模块对采集器系统进行调试，在调试过程中给采集器临时供电。

NFC模块：接收来自外部NFC患者手环的数据。

4G网络模块：系统集成的4G网络模块，以Mini PCIE接口的形式接入，用于连接外部4G网络。

LCD显示屏模块：176*220彩色点阵显示屏，用于显示设备基础信息等。

该部分作用：医疗设备数据采集器解决了传统采集器只能固定床位数据采集的局限，针对医院业务场景定制了设备采集软件。解决了床位数据与病人数据的快速捆绑，移动设备/转运设备与患者信息的捆绑，精准定位医疗设备楼层科室。

一种基于NFC的医疗设备数据采集系统的患者快速绑定方法，具体如下。

步骤（1）：将已经清除信息的患者手环贴近NFC主设备，医护人员可以操作HIS系统下发患者身份信息到患者手环，并将患者手环给该患者随身佩戴。

步骤（2）：当患者需要使用医疗设备时，将患者手环贴近医疗设备绑定的医疗设备数据采集器，医疗设备数据采集器通过内置的NFC模块接收到患者手环的身份信息，实现患者手环与医疗设备的快速绑定，医疗设备数据采集器在数据存储模块中创建以患者身份为标题的目录，通过RJ45网口通讯模块、RS232串口通讯模块获取医疗设备测得的医疗数据，并保存到以患者身份为标题的目录中。

步骤（3）：医疗设备数据采集器通过NUC980主控模块的内嵌Linux系统，对数据存储模块中医疗数据进行解析，通过WIFI模块或4G网络模块将解析到的数据以WIFI或者4G网络通过MQTT协议上传到IOT平台上，IOT平台生成该患者身份的相应的目录，并将接收到的数据保存在其中。

步骤（4）：IOT平台开放接口给HIS、LIS系统，HIS、LIS系统则可以通过HTTP协议调用IOT平台中该患者身份目录下的医疗数据，医护人员可以在系统内直接查看该患者的医疗数据；同时IOT平台也可通过特定接口将该医疗数据发送给中央监护站或者数字病房，以数字面板的形式显示。

图2为本发明绑定采集部分具体连接图；

图3为本发明上传调用部分具体连接图；

实例1:采集患者心电监护仪数据。

如图4所示，患者通过患者手环与医疗设备数据采集器进行身份绑定，医疗设备数据采集器则通过网口连接迈瑞心电监护仪，获取患者的心电数据，上传至IOT接入基础平台。

结合现在医院对于患者采用人工录入或者通过PDA手持终端双向绑定以及RFID手环的方法，本发明可以有效的提高医护人员的工作的效率，也可以为患者数据的准确度提供保证。

当患者使用心电监护仪时，首先使用手环近距离接触医疗设备数据采集器，内部的NFC接触建立连接，医疗设备数据采集器将会获取患者的身份证明，并和迈瑞心电监护仪监测到的患者数据进行绑定，一起打包上传到IOT平台。

Claims (5)

1.一种基于NFC的医疗设备数据采集系统，其特征在于，包括NFC主设备、患者手环、医疗设备数据采集器、医疗设备、IOT平台、HIS系统及LIS系统；

所述的NFC主设备接收来自HIS系统的关于患者身份信息的数据，然后将患者信息写入患者手环中，确保患者与手环一对一绑定；所述的患者手环用于与NFC主设备和医疗设备数据采集器进行数据交互；

医疗设备数据采集器与医疗设备进行绑定，接收来自医疗设备的医疗数据并上传到IOT平台，IOT平台开放接口给HIS、LIS系统。

2.根据权利要求1所述的一种基于NFC的医疗设备数据采集系统，其特征在于，所述的NFC主设备包括电源模块、NFC模块、数据通讯模块，电源模块为NFC主设备供电；NFC模块用于与患者手环进行数据交互；数据通讯模块用于与HIS系统进行数据交互；

NFC主设备通过数据接口接收来自HIS系统的关于患者身份信息的数据，然后通过NFC模块将患者信息写入患者手环中，确保患者与手环一对一绑定。

3.根据权利要求2所述的一种基于NFC的医疗设备数据采集系统，其特征在于，所述的患者手环包括NFC模块，用于与NFC主设备和医疗设备数据采集器进行数据交互；患者手环通过NFC模块接收并写入来自NFC主设备中关于患者身份信息的数据，用于后期患者与其医疗数据的快速绑定。

4.根据权利要求3所述的一种基于NFC的医疗设备数据采集系统，其特征在于，所述的医疗设备数据采集器，包括NUC980主控模块、数据存储模块、RJ45网口通讯模块、RS232串口通讯模块、电源模块、锂电池管理模块、LCD显示屏模块、WIFI模块、Micro USB模块、NFC模块和4G网络模块；

NUC980主控模块：作为主控CPU，Linux系统集成，控制外围模块运行；

数据存储模块：存储从各类医疗设备接收的数据；

RJ45网口通讯模块：通过RJ45网口和医疗设备进行通讯连接，并连接外部以太网；

RS232串口通讯模块：用于将医疗设备RS232串口转化为RJ45串口，用于医疗设备和采集器进行连接，两者之间接收和发送数据；

电源模块：市电供电，用于对整个硬件系统供电；

锂电池管理模块：内置锂电池，外部无市电时用于临时供电，外接市电时，对锂电池进行充电；

WIFI模块：系统集成的WIFI模块，以板载SOC形式接入，用于连接外部WIFI网络；

Micro USB模块：通过Micro USB模块对采集器系统进行调试，在调试过程中给采集器临时供电；

NFC模块：接收来自外部NFC患者手环的数据；

4G网络模块：系统集成的4G网络模块，以Mini PCIE接口的形式接入，用于连接外部4G网络；

医疗设备数据采集器与医疗设备进行绑定，通过RS232串口通讯模块或者RJ45网口通讯模块与医疗设备通讯接口连接，接收来自医疗设备的医疗数据并上传到IOT平台，IOT平台开放接口给HIS、LIS系统。

5.根据权利要求4所述的一种基于NFC的医疗设备数据采集系统的患者快速绑定方法，其特征在于，具体如下：

步骤（1）：将已经清除信息的患者手环贴近NFC主设备，医护人员可以操作HIS系统下发患者身份信息到患者手环，并将患者手环给该患者随身佩戴；

步骤（2）：当患者需要使用医疗设备时，将患者手环贴近医疗设备绑定的医疗设备数据采集器，医疗设备数据采集器通过内置的NFC模块接收到患者手环的身份信息，实现患者手环与医疗设备的快速绑定，医疗设备数据采集器在数据存储模块中创建以患者身份为标题的目录，通过RJ45网口通讯模块、RS232串口通讯模块获取医疗设备测得的医疗数据，并保存到以患者身份为标题的目录中；

步骤（3）：医疗设备数据采集器通过NUC980主控模块的内嵌Linux系统，对数据存储模块中医疗数据进行解析，通过WIFI模块或4G网络模块将解析到的数据以WIFI或者4G网络通过MQTT协议上传到IOT平台上，IOT平台生成该患者身份的相应的目录，并将接收到的数据保存在其中；

步骤（4）：IOT平台开放接口给HIS、LIS系统，HIS、LIS系统则可以通过HTTP协议调用IOT平台中该患者身份目录下的医疗数据，医护人员可以在系统内直接查看该患者的医疗数据；同时IOT平台也可通过特定接口将该医疗数据发送给中央监护站或者数字病房，以数字面板的形式显示。

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