CN1440254A - 用于与病人连接的装置的电隔离功率和信号耦合器系统 - Google Patents

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Abstract

公开一种用于与病人连接的装置的电隔离组合功率和信号耦合器。对接站和能够与对接站对接的便携装置，每个都包括功率耦合器和电隔离数据变换器。各自的功率耦合器包括一包含中心极和外围极的磁透过单元以及一有开口的印刷电路板，中心极通过所述开口伸出。印刷电路板包括包围中心极开口的绕组：初级绕组在对接站中而次级绕组在便携装置中。当便携装置与对接站对接时，安排便携装置中的磁透过单元和对接站中的磁透过单元以形成磁路，而安排便携装置中的数据变换器和对接站中的数据变换器以交换数据。

Description

用于与病人连接的装置的电 隔离功率和信号耦合器系统
发明领域
本发明涉及一种用于便携医疗监控装置的功率和信号耦合器，该监控装置设计用于在医疗环境中连接于病人。
发明背景
在医疗环境中用于病人的监控系统以长时间为人所知。这些监控器包括设计用于附着于病人的电极。该电极接收表示病人体内生理机能的电信号。这样，这些信号值的一些形式的表示被显示。例如，心电图(ECG)系统包括设计用于附着于病人胸部及其它之上的电极。这些电极接收表示病人心脏瞬时动作的电信号。表示涉及ECG电极信号的波形的图像在显示器装置上被显示，用于医生来进行分析。
近来已认识到，在医院设置中，在中心位置来维护所有从病人收集的监控数据和所收集的关于那些病人的其它数据如实验室结果等是有优点的。这样的安排将允许病人信息在医院中可用于任何地方。这样的安排亦将允许来自医院任何地方的、可能从监控设备得到的病人信息被接收并存储于中心位置。
在过去，监控设备被保持在一个固定位置处例如检查室。需要那个类型监控的病人被移到包含监控设备的房间并连接于监控设备。在固定位置处将监控设备插入AC电源插座。另外，在固定位置处的监控设备和中心存储位置之间保持一直接有线连接，使得易于将监控数据传递到中心位置以进行存储。然而近来已认识到，在一些情况下，一直保持对病人的监控是重要的；即使是当病人在被运送中例如在病人室、检查室、手术室等时。这需要监控设备为便携的。通过这种方法，可将监控设备与病人一起从一个位置运送到另一个位置。实现监控设备的便携有两个方面：第一是向监控设备供电；第二是在监控设备和中心位置之间保持一数据链接，即使是它与病人在被运送中。
涉及向监控设备供电的方面通过在监控设备中包含电池得到解决。本领域的技术人员将理解，电池需要充电，并且病人被运送的时间占小部分。当前的便携监控设备包括在所有适当的固定位置如手术室、检查室和病人室中的固定对接站(docking station)。当病人位于这些位置之一时，将便携监控设备插入那个位置处的对接站。这些对接站被连接于那个位置处的AC电源，并为监控设备中的电池提供充电电流。这让电池保持其电荷。当病人被移动时，有充电电池的监控设备从对接站被再次移动并与病人一起被运送，直到可使用另一个对接站。
由于对接站连接于AC电源，并由于众所周知将电力直接用于病人是危险的，特别是用于腰部以上，因此已发展了标准以确保所有电力与欲附着于病人的电极是隔离的。这已需要在AC电源插座和便携监控设备之间没有直接电连接而是向便携监控设备提供电池充电电流。这已通过使用以监控设备中的线圈(bobbin)为形式的分离变压器(splittransformer)的已知技术而实现，当设备被对接时，所述线圈在对接站中包围一磁芯。AC电流在对接站中的磁芯周围感应一交替磁通量，当被对接时，反过来该磁通量在监控设备中的线圈中感应一电流。这个电流反过来均以已知的方式为监控设备提供工作电力并亦保持电池被充电。使用这种已知的系统可获得大约60％的工作效率。
涉及当监控设备被对接时保持数据链接的方面通过提供用于从监控设备向中心位置传输监控数据的无线例如射频(RF)链接而得到解决。每一块监控设备都包括RF收发机和天线。每个对接站亦都包括相应的RF收发机和天线。另外，独立的天线和收发机被置于医院各处，特别是在病人将被运送的位置，例如大厅等。每个对接站和独立位置中的收发机通过有线连接被连接到中心位置。在对接站和监控设备之间使用RF通信进一步提供了电隔离。
当病人位于固定位置且监控设备被置于对接站时，对接站接收来自监控设备的RF信号并通过其有线连接将数据传输到中心位置。当病人被从一个固定位置运送到另一个位置时，独立式的天线/收发机接收来自监控设备的RF信号并将数据传输到中心位置。这提供了连续监控病人的能力。
然而，存在从监控设备连续发射RF可导致问题而必须仔细计划的位置。例如，在手术室中，电烙机器使用RF能量以在外科手术中切割组织并使血液凝固。这种设备导致RF能量的不可预测量并有可能干扰监控设备的RF链接。然而，正是在这个环境中，没有监控数据的丢失或误用才是重要的。
在其中功率效率高于50％且潜在RF干扰为最小的便携监控设备是理想的。
发明简述
依照本发明的原理，公开一种用于与病人连接的装置的电隔离组合功率和信号耦合器。对接站和能够与对接站对接的便携装置，每个都包括功率耦合器和电隔离数据变换器。各自的功率耦合器包括一包含中心极和外围极的磁透过单元以及一有开口的印刷电路板，中心极通过所述开口伸出。印刷电路板包括包围中心极开口的绕组：初级绕组在对接站中而次级绕组在便携装置中。当便携装置与对接站对接时，安排便携装置中的磁透过单元和对接站中的磁透过单元以形成磁路，而安排便携装置中的数据变换器和对接站中的数据变换器以交换数据。
附图简述
在附图中：
图1为包括中心位置、对接站和便携监控装置的监控系统的方块图；并且
图2和图3为监控装置的方块图，示出为使用替换的传输介质的装置；并且
图4为示出用于如图1中所示的功率和数据传输设备的组件图。
发明详述
图1为包括中心位置、对接站和便携监控装置的监控系统的方块图。图1示出多个(300A和300B)便携监控装置310和对接站340，每个都耦合于中心控制器100和中心电源200。每个监控装置310都包括将附着于病人(病人A和病人B)的电极324。
每个便携监控装置310都包括RF天线312。RF天线312的双向终端耦合于收发机314的相应终端。收发机314耦合(未表示)于监控装置310中的其它电路(亦未表示)。每个便携监控装置310亦都包括电池318。电池318耦合于电源316。电源316均以已知方式耦合(未表示)于监控器310中的其它电路。以上讨论的其它电路的设计、工作和互连是本领域技术人员所熟知的、与本发明无密切关系并将不在以下进行详述。
所示实施例中的光学变换器320表示无线两路全双工光学变换器。本领域的技术人员将理解，这种变换器可包括用于发射光学信号的发光二极管(LED)和用于同时接收光学信号的光敏晶体管。光学变换器320的双向终端耦合于收发机314的相应终端。收发机314的数据终端(未表示)连接于监控装置310中的其它电路。
监控装置310亦包括分离变压器的次级322。次级322耦合于电源316的输入终端。分离变压器316的结构和工作将在以下进行详述。
每个对接站340都包括代表无线两路全双工光学变换器的光学变换器342。光学变换器342对应于监控装置310中的光学变换器320，并在物理上被安排以使当监控装置310在对接站340中被对接时可进行相应的光学变换器320和342之间的全双工通信。
对接站340亦包括分离变压器的初级344。初级344对应于监控装置310中的分离变压器的次级322，并被安排以使当监控装置310在对接站340中被对接时形成完整的变压器并传递电功率。
图1亦示出中心控制器100。中心控制器100包括耦合于局域网(LAN)的双向数据终端。这个LAN与医院内的各种工作站(未表示)进行连接并亦可包括通往广域网(WAN)如，例如互联网的桥(亦未表示)。多个340对接站中的光学变换器342双向耦合于LAN。尽管光学变换器被表示为通过LAN耦合于中心控制器100，但本领域的技术人员将理解，相应的双向信号线可直接在多个对接站340的每个中的光学变换器342和中心控制器100上的相应的双向终端之间耦合。然后这些相应的信号线可用于直接在对接站340和中心控制器100之间进行通信。
中心控制器亦包括RF天线110。这种RF天线110能以已知方式通过无线电传输与监控装置310的相应的RF天线312通信。尽管被表示为单个天线110，但本领域的技术人员将理解，分布于医院各处的多个天线可全部连接到中心控制器110。例如，独立的收发机120被耦合到LAN。独立的收发机120包括能如图1中虚线所示与便携装置310交换数据的RF天线122。如以上所述，这些独立的收发机亦可通过各自的直接连接被连接到中心控制器100。这样的独立收发机可被置于医院各处以便于当未对接且在运送中时与便携监控装置310通信。
电源200耦合于多个基站340中的相应的初级344。尽管在图1中被表示为分离的单元，标准的分布式AC电源系统可用于向多个基站340中的多个初级344供电。
在工作中，监控装置310在两种状态之一下工作：对接或未对接。在图上部300A中成对的监控装置310和对接站340为未对接状况，而在图下部300B中成对的监控装置310和对接站340为对接状况。通常，当监控装置310被对接时，通过光学变换器320、342而发生数据通信，并通过分离变压器344、322向监控装置310供电。当监控装置310未被对接时，通过RF天线312而发生数据通信，并从电池318来供电。
在300A(未对接)中，光学变换器320和收发机314之间的连接被表示为虚线以表明它在当前是不工作的，而天线312和收发机314之间的连接由实线表示以表明它在工作。中心控制器100上的天线110和监控装置310上的天线312之间的之字线表示在监控装置310和中心控制器100保持了RF链接。类似地，分离变压器的次级322和电源316之间的连接被表示为虚线以表明它在当前是不工作的，而电池318和电源316之间的连接由带箭头的实线表示以表明功率在从电池318向电源316传递。对接站340中的光学变换器342和LAN之间的数据连接以及电源200和分离变压器的初级344之间的供电连接被表示为虚线以表明它们在当前是不工作的。
在300B(对接)中，天线312和收发机314之间的连接被表示为虚线以表明它在当前是不工作的，而光学变换器320和收发机314之间的连接由实线表示以表明它在工作。对接站340中的光学变换器342和监控装置310中的光学变换器320之间的之字线表示在监控装置310和中心控制器100保持了光学链接。类似地，分离变压器的次级322和电源316之间的连接由实线表示以表明它当前在工作。电池318和电源316之间的连接由带箭头的实线表示以表明充电的功率在从电源316向电池318传递。LAN和对接站340中的光学变换器342之间以及电源200和分离变压器的初级344之间的连接被表示为实线以表明它们是工作的。在监控装置310的天线312和中心控制器100的天线110之间没有之字线，这表明没有发生RF通信。
本领域的技术人员将理解，通过LAN和/或通过到监控装置310被对接于其中的对接站340的各自硬件连接(未表示)，以及/或者通过到未对接的监控装置310的无线RF链接，中心控制器100将与许多监控装置310同时进行通信。用于进行同时通信的任何已知技术，如时分复用、频分复用、打包通信或这样技术的任何结合，可用于提供这种同时通信。例如，在多个网点中，各种协议被用于网络通信的普通用途。更特别地，这样的协议除了许多其它的还包括：互联网协议(IP)、通用串行总线(USB)、I.E.E.E.网络协议。任何这些已知协议可用于通过LAN在多个监控装置310和中心控制器100之间进行通信。这些相同的协议亦可用于在未对接监控装置310和中心控制器100的天线110之间直接或通过独立的收发机120进行无线RF通信，所述收发机120通过LAN或通过各自的硬件连接被连接到中心控制器100。
监控装置310和对接站340中的已知电路对监控装置何时与对接站340对接进行检测。在一个实施例中，由于仅当监控装置与对接站340对接时传递电功率，因此对接站340中这样的电路可检测附加于初级344的负载(次级322)，而监控装置310中的相应电路可检测次级322处的功率的存在。举另一个例子，由于仅当监控装置310与对接站340对接时将通过成对光学变换器320、342来交换数据，因此对接站310中这样的电路可检测来自光学变换器320的数据的存在，而对接站340中的相应电路可检测来自光学变换器342的数据的存在。
当对接站340检测到监控装置被对接时，中心控制器100开始通过LAN与对接站340中的光学变换器342进行通信。同时，当监控装置检测到它已被对接时，收发机314被连接到光学变换器320，并且通过成对光学变换器320、342经LAN开始进行与中心控制器100的通信。更特别地，监控装置310中的收发机314以LAN使用的网络协议来产生数据，即IP包。然后打包的数据经过成对光学变换器320、342至LAN。反过来中心控制器100从LAN接收IP包并提取数据。然后这个数据为中心控制器100所处理。例如，病人监控数据被存储于中心位置。同时，将来自中心控制器100欲用于监控装置310的数据打包并置于LAN上。打包的数据由监控装置310通过成对光学变换器342、320来接收。收发机314提取数据并以被接收数据所规定的方式来控制监控装置310的工作。例如，监控参数可由中心控制器100来设定或改变。
与此同时，当检测到监控装置310在对接站340中被对接时，来自分离变压器的次级322的功率给监控装置310中的电路供电，包括给电池318充电。
当对接站340检测到监控装置310已脱离时，中心控制器100被告知并且它开始通过RF天线110进行通信。同时，当监控装置310检测到它已脱离时，收发机314被连接到RF天线312，并且通过RF链接开始进行到中心控制器100的通信。如以上所述，收发机314以所选网络协议来产生数据，即IP包。这个打包的数据通过无线RF天线110被传输到中心控制器100。中心控制器100接收IP包、提取数据并处理数据，例如存储病人监控数据。中心控制器100亦可产生欲用于监控装置310的数据的IP包。中心控制器100通过无线RF天线110将这个打包数据传输到监控装置310的天线312。反过来，监控装置310中的收发机314接收IP包、提取数据并作为响应而控制监控装置310的工作。
可选地，独立的收发机120可通过无线RF信号与监控装置310进行通信。在此情况下，监控装置310的天线312如以上所述将打包的病人监控数据传输到独立收发机120的天线122。独立的收发机120接收这个打包数据并将其置于LAN上。中心控制器100从LAN接收IP包、提取数据并以所需方式处理它。反过来，中心控制器100将欲用于监控装置310的打包数据置于LAN上。独立的收发机120接收该打包数据并将其传输到监控装置310的天线312。监控装置310中的收发机314接收该包、从所接收的包提取数据并作为响应而控制监控装置的工作。
另外，当监控装置未被对接时，来自电池318的功率给监控装置310中的电路供电。
在图1中所示和上述的实施例中，传输介质从当监控装置310对接时(光学)到当它未被对接时(RF)发生变化。然而，本领域的技术人员将理解，在两种模式下共享相同的传输介质是可能的。图2示出用于具有当对接时与中心控制器100进行通信的可选装置的监控装置310。在图2中，监控装置310中的收发机314耦合于RF天线326，当它被对接时，所述天线326在物理上被安排在对接站340附近。对接站340包括相应的RF天线346，当它被对接时，所述天线346在物理上被安排在监控装置310中的RF天线326附近。这些天线326和346可以是小的并被安排得彼此接近。监控装置310中以点线表示的屏蔽328包围天线326，而对接站340中的相应屏蔽348包围天线346。当监控装置310在对接站340中被对接时，在物理上安排屏蔽328和348合作以完全屏蔽天线326和346，这样它们不向周围区域辐射，并且这样周围区域中的如可由外科设备产生的RF干扰，不在它们之间的通信中产生干扰。
以这种方式，中心控制器100可使用公用的RF收发机用于对接和未对接监控装置310两者。当对接时使用成对RF天线326和346，而当未对接时使用成对RF天线110和312。本领域的技术人员将理解，来自对接站340中的RF天线346的信号电平将比来自广播天线110的强。本领域的技术人员将理解，为能在中心控制器100中使用正常动态范围的RF收发机，衰减器和/或放大器是必要的。
图3示出用于当对接和未对接时具有用于与中心控制器100进行通信的另一可选装置的监控装置310。在图3中，监控装置310不包括如图1和图2中的天线312。相反，在图3中，所嵌入的天线326既如图2中用作当监控装置310被对接时的RF天线，也可如图3中的粗之字线所示用作当监控装置310未被对接时的RF天线。如在图2中，当监控装置310被对接时，屏蔽326和346合作以将天线326和346从周围区域完全屏蔽。然而在图3中，当监控装置310未被对接时，屏蔽328和348分开而天线326能向周围区域发射。就是说，天线326能如以上所述向中心位置上的天线110或医院内任何多个独立式的天线进行发射。此外，对接站340中的天线346能用作接收来自监控装置310中天线326的RF信号的独立天线之一(如122-图1)。因此，即使当它未被对接时，监控装置310中的天线326也能与对接站340中的天线346进行通信。这在图3中由细之字线来表示。
本领域的技术人员将理解，通过使用冗余的传输介质可获得附加的可靠性。例如，监控装置310和对接站340可包括如图1中所示的光学变换器320和342，也可包括如图2和图3中所示的RF天线326和346。在工作中，两种介质被用于同时在监控装置310和对接站340之间传输数据。
图4a为示出用于实现如图1中所示分离变压器322、344和相应光学变换器320、342的设备的组件图。在图4a中，左上部分中的组件表示包含在监控装置310中的单元，而右下部分中的组件表示包含在对接站340中的单元。在实际实现过程中，这两种组件被分别模制到监控站310和对接站340的侧面中这样的位置：使当监控装置310在对接站340中被对接时，它们以将在以下较具体描述的方式对准。
对接站340中的组件包括形成分离变压器322、344初级的部分344。初级344包括磁透过单元，它在所示实施例中为分别具有中心极462以及两个外围极464和466的铁氧体框架444。初级344进一步包括具有开口468的印刷电路板(PCB)442，中心极462通过所述开口468伸出。PCB 442亦包括其它开口，外围极464和466通过它们伸出。这种PCB 442优选为具有近似于10或更多层的多层PCB。通过沿中心的芯布置迹线(为简化图，未表示)并逐层提供直通以形成绕组的圆筒，以已知的方式在紧围用于中心极462的开口468的区域于PCB 44中来制作绕组。当每个绕组圈中的间隙串联连接在一起时，这种圆筒相当于一层传统的线圈缠绕变压器绕组。绕中心极462的绕组附加圆筒能以相同方式形成。许多其它绕组匝可在单层上的螺旋绕组上以这种方式实现。PCB 442中的绕组形成分离变压器的初级绕组344。
类似地，监控装置310中的组件包括形成分离变压器322、344次级的部分322。次级322包括磁透过单元，例如分别具有中心极422以及两个外围极424和426的铁氧体框架404。这些极的面在图4a中以交叉阴影线示出。这些极422、424、426分别对应于分离变压器初级344中的中心极462以及外围极464和466，并被制作以使当监控装置310在对接站340中被对接时，这些极422、424、426的面与初级344中的相应极462、464、466的面(未表示)对准。次级322进一步包括具有开口428的印刷电路板(PCB)402，中心极422通过所述开口428伸出。PCB 402包括其它开口，外围极424和426通过它们伸出。以上述方式，在PCB 402中紧围着用于中心极422的开口的、以虚线表示为432的区域中来制作绕组。PCB 402中的绕组形成分离变压器的次级绕组322。
本领域的技术人员将认识到，图4a中所示的磁芯404和444为匹配的E芯。如众所周知的，在E芯中，绕中心极的绕组形成一个磁场极而包围中心极的外部的两个极形成另一个磁场极。在图4a中，中心极422和462相当于相应E芯中的中心极而外围极426、466和424、464相当于相应E芯中的外部极。本领域的技术人员将进一步认识到，尽管为了分别提供次级和初级绕组，PCB 402、442必须包围中心极422和462，然而并没有因为电或磁的原因而需要PCB 402、442包围外围极424、464和426、466。
另外，本领域的从业者将认识到，磁框架404、444可由包括铁或层叠铁的任何磁透过材料来制作。然而，除了其它因素，从初级344传递到次级322的功率的效率还将随着所选的磁性材料而变化。
在优选实施例中，次级322中的极422、424、426的面以及初级344中的极462、464、466的面被制作得分别与监控装置310和对接站340的外壳表面很接近，这样仅有一薄层的非磁性非导体材料例如塑料来覆盖它们。图4b示出当监控装置310从对接站340脱离时沿箭头490的方向观察的图4a中所示的分离变压器的端视图。在图4b中，左手侧表示监视装置310而右手侧表示对接站340。在图4b中，交叉阴影线区域表示封装材料，如塑料。制作监控装置310中的铁芯404和对接站340中的铁芯444以使很薄一层的塑料淀积于所述极422、424、426和462、464、466的面的顶上。在所示的实施例中，所述极的面上的塑料厚度为千分之10到15英寸。如上所述，PCB 402和442分别提供次级和初级绕组。图4c示出监控装置310与对接站340对接时的分离变压器的端视图。在对接位置，相应铁芯404和444的极面之间的塑料厚度合计为千分之20到30英寸。这提供了很高程度的磁性耦合以及相应高的磁和功率的传输效率。
图4a亦示出用于实现光学变换器320和342的设备。对接站340中的光学变换器342包括发光二极管(LED)446形式的光学发射器和光敏晶体管448形式的光学接收器。监控装置310中的光学变换器320亦包括LED 410形式的光学发射器和光敏晶体管408形式的光学接收器。响应于通过相应的PCB 442、402提供给它们的电信号这些LED和光敏晶体管以已知方式来进行工作。当监控装置310被对接在对接站340中时，在物理上安排对接站中的LED 446以使其光发射仅被监控装置310中的光敏晶体管408接收，而在物理上安排监控装置310中的LED 410以使其光发射仅被对接站340中的光敏晶体管448接收。如上所述，光学变换器320、342的使用消除了因周围RF场而导致的相反作用，如上所述可能在手术室中发生的。
如参照图2所述的，LED和光敏晶体管可用以已知方式屏蔽的、可能为带状线的小的RF天线来代替或增加。由于仅需要单个RF收发机而非RF收发机和光学收发机，RF链接的使用简化了中心位置100中所需的电路。如果有适当的屏蔽，干扰RF信号的相反作用可达最小。
在工作中，当监控装置310在对接站340中被对接时，由图4a中的虚线箭头所示和图4c中所示，从电源200向包围分离变压器初级344中的中心极462的PCB 442中的初级绕组(未表示)提供交流电。这个交流电在由初级和次级铁氧体框架444、404形成的框架内感应一磁场。如上所述，中心极462、422以及外围极464、424和466、426的面是对准的并仅由塑料薄层隔离。因此，完整的磁路是由中心极462、422以及外围极464、424和466、426形成的。由此在监控装置310中的PCB 402中的次级绕组(亦未表示)中感应次级电流。将这个次级电流供给电源316以向监控装置310供电并给电池318充电。同时，LED 446与光敏晶体管408以及LED 410与光敏晶体管448的对准提供了监控装置310和对接站340之间的全双工数据通信。
由于绕中心极462、422的PCB 442、402有相对宽的区域，相对大量的绕组可绕这些极来制作。还有，面向并接近其对应的适配(congruent)次级绕组的这个大的初级绕组区域使耦合最大而使损失最小。另外，由于所述极462、422，464、424以及466、426的面有相对小的间隔，因而仅有较小的磁通量泄漏。与先前的分离变压器相比，这导致图4中所示的分离变压器有近似于85％的增加的工作效率。使用这些原理可实现紧凑、有效的配置。

Claims (48)

1.一种使用电隔离组合功率和信号耦合器系统的便携病人监控器装置，包括：
功率耦合器，包括：
包括中心极和外围极的磁透过单元；和
形成开口的绕组，中心极通过该开口伸出；以及
电隔离数据变换器；其中所述便携病人监控器装置适合于通过以下与对接站对接，
(a)形成磁路，所述磁路包括所述便携病人监控器装置中的磁透过单元和所述对接站中相应的磁透过单元，以及
(b)将所述便携病人监控器装置中的数据变换器耦合到所述对接站中相应的变换器以支持所述便携病人监控器装置到网络的连接和双向数据交换。
2.依照权利要求1的便携病人监控器装置，其中，
所述双向交换的数据包括通过所述便携病人监控器装置得到的病人监控器参数和用于控制所述便携与病人连接装置的功能的信息。
3.依照权利要求1的便携病人监控器装置，其中，
所述便携装置的所述网络连接包括至少(a)互联网协议(IP)兼容连接，(b)通用串行总线(USB)兼容连接，(c)局域网(LAN)兼容连接和(d)I.E.E.E.协议兼容连接之一。
4.依照权利要求1的便携病人监控器装置，其中磁透过单元为铁氧体框架。
5.依照权利要求1的便携病人监控器装置，其中磁透过单元被安排以具有非磁性非导体材料的相对薄的覆盖。
6.依照权利要求5的便携病人监控器装置，其中相对薄的覆盖基本上为千分之10到15英寸。
7.依照权利要求5的便携病人监控器装置，其中非磁性非导体材料为塑料。
8.依照权利要求1的便携病人监控器装置，其中绕组由包括开口的印刷电路板构成，磁透过单元的中心极通过该开口伸出。
9.依照权利要求8的便携病人监控器装置，其中印刷电路板为多层印刷电路板而绕组包括绕每层上的开口的迹线，其通过相邻层之间的直通来连接以形成迹线的圆筒。
10.依照权利要求8的便携病人监控器装置，其中绕组包括多个迹线圆筒。
11.依照权利要求1的便携病人监控器装置，其中电隔离数据变换器为光学数据，包括至少(a)发光二极管和(b)光敏晶体管之一。
12.依照权利要求1的便携病人监控器装置，其中电隔离数据变换器包括射频(RF)数据变换器。
13.依照权利要求12的便携病人监控器装置，其中RF数据变换器包括天线。
14.依照权利要求13的便携病人监控器装置，其中天线被屏蔽。
15.一种使用电隔离、组合的功率和信号耦合器系统的对接站，包括：
功率耦合器，包括：
包括中心极和外围极的磁透过单元；和
形成开口的绕组，中心极通过该开口伸出；以及
电隔离数据变换器；其中所述对接站适合于通过以下与便携病人监控器装置对接，
(a)形成磁路，所述磁路包括所述便携病人监控器装置中的磁透过单元和所述对接站中相应的磁透过单元，以及
(b)将所述便携病人监控器装置中的数据变换器耦合到所述对接站中相应的变换器以支持所述便携病人监控器装置到网络的连接和双向数据交换。
16.依照权利要求15的对接站，其中，
所述双向交换的数据包括通过所述便携病人监控器装置得到的病人监控器参数和用于控制所述便携与病人连接装置的功能的信息。
17.依照权利要求15的对接站，其中，
所述便携装置的所述网络连接包括至少(a)互联网协议(IP)兼容连接，(b)通用串行总线(USB)兼容连接，(c)局域网(LAN)兼容连接和(d)I.E.E.E.协议兼容连接之一。
18.依照权利要求15的对接站，其中磁透过单元为铁氧体框架。
19.依照权利要求15的对接站，其中安排磁透过单元以具有非磁性非导体材料的相对薄的覆盖。
20.依照权利要求19的对接站，其中相对薄的覆盖基本上为千分之10到15英寸。
21.依照权利要求19的对接站，其中非磁性非导体材料为塑料。
22.依照权利要求15的对接站，其中绕组由包括开口的印刷电路板构成，磁透过单元的中心极通过该开口伸出。
23.依照权利要求22的对接站，其中印刷电路板为多层印刷电路板而绕组包括绕每层上的开口的迹线，其通过相邻层之间的直通来连接以形成迹线的圆筒。
24.依照权利要求22的对接站，其中绕组包括多个迹线圆筒。
25.依照权利要求15的对接站，其中电隔离数据变换器为光学数据，包括至少(a)发光二极管和(b)光敏晶体管之一。
26.依照权利要求15的对接站，其中电隔离数据变换器包括射频(RF)数据变换器。
27.依照权利要求26的对接站，其中RF数据变换器包括天线。
28.依照权利要求27的对接站，其中天线被屏蔽。
29.一种适合于在便携病人监控网络中使用的通信系统，包括：
用于通过所选对接站在便携装置和中心控制器之间提供第一电隔离双向通信通道的电路；
用于在便携装置直接和中心控制器之间提供第二电隔离双向通信通道的电路；
用于当便携装置对接于所选对接站时通过第一通信通道建立通信否则通过第二通信通道建立通信的电路。
30.权利要求29的系统，其中
所述便携病人监控网络包括，双向耦合于网络的中心控制器；每个都双向耦合于网络的一个或多个对接站；以及能够与所选对接站之一对接的一个或多个便携装置。
31.权利要求29的系统，其中
响应于至少一个(a)便携病人监控器装置的对接，(b)检测所建立通信通道上的通信损失以及(c)检测特定通信通道的不存在，用于建立通信的所述电路自动选择并建立一特定通信通道。
32.权利要求30的系统，其中用于提供第一通信通道的电路包括：
对接站中用于接收来自网络的网络兼容数据的电路；和
便携装置中用于从所接收的网络兼容数据提取数据的电路。
33.权利要求29的系统，其中用于提供第二通信通道的电路进一步包括耦合于网络的独立收发机，用于接收来自便携装置的网络兼容数据和网络上的所接收网络兼容数据。
34.权利要求30的系统，其中用于提供第二通信通道的电路包括：
中心控制器中用于依照预定网络协议产生网络兼容数据并将这个数据无线传输到便携装置的电路；和
便携装置中用于接收来自中心控制器的网络兼容数据并从所接收的网络兼容数据提取数据的电路。
35.权利要求29的系统，其中用于提供第二通信通道的电路进一步包括耦合于网络的独立收发机，用于接收来自中心控制器的网络兼容数据并将这个数据无线传输到便携装置。
36.权利要求30的系统，其中每个便携装置都传输病人监控数据至中心控制器，而中心控制器将用于控制便携装置工作的数据传输到便携装置。
37.权利要求30的系统，其中：
网络传输依照预定网络兼容协议格式化的数据；并且
每个便携装置包括用于依照网络兼容协议产生数据的电路。
38.权利要求37的系统，其中所选网络协议是从由互联网协议(IP)、通用串行总线(USB)、I.E.E.E.网络协议和局域网(LAN)协议构成的组里选择的。
39.在电隔离便携病人监控网络中，所述网络包括：中心控制器；一个或多个对接站，每个都与中心控制器耦合以进行通信；以及一个或多个便携装置，每个都能够与所选的一个对接站对接；一种通信系统包括：
用于通过所选对接站提供从便携装置到中心控制器的第一电隔离通信通道的电路；
用于提供从便携装置到中心控制器的第二电隔离通信通道的电路；
用于当便携装置对接于所选对接站时通过第一通信通道建立通信否则通过第二通信通道建立通信的电路。
40.权利要求39的系统，其中每个对接站中的数据变换器通过硬连线耦合于中心控制器。
41.权利要求39的系统，其中：
每个对接站中的变换器都包括无线通信天线；并且
每个便携装置中的变换器都包括当便携装置与所选对接站对接时被安排与所选对接站中的无线通信天线进行通信的无线通信天线。
42.权利要求39的系统，其中：
中心控制器包括无线通信天线；并且
每个便携装置中用于提供第二通信通道的电路包括：当便携装置未与任何的对接站对接时，被安排来与中心控制器中的天线交换数据的附加无线天线。
43.权利要求42的系统，其中：
中心控制器包括无线通信天线；并且
当便携装置未与任何的对接站对接时进一步安排便携装置中的无线通信天线与中心控制器中的天线交换数据。
44.权利要求39的系统，其中：
中心控制器包括无线通信天线；并且
每个便携装置中用于提供第二通信通道的电路包括：当便携装置未与任何的对接站对接时，被安排来与中心控制器中的天线交换数据的无线天线。
45.权利要求39的系统，其中用于建立通信的电路耦合于提供第一天线通道的电路并包括当检测到数据在第一通信通道上时确定便携装置对接于所选对接站的电路。
46.权利要求39的系统，其中：
每个对接站进一步包括电隔离功率耦合器；
每个便携装置进一步包括当便携装置对接于所选对接站时被安排接收来自所选对接站中功率耦合器的功率的电隔离功率耦合器；并且
用于建立通信的电路包括：
每个便携装置中耦合于便携装置中功率耦合器、当检测到所接收功率时确定便携装置对接于所选对接站的电路；以及
每个对接站中耦合于对接站中功率耦合器、当在对接站中的功率耦合器上检测到负载时确定便携装置对接于该对接站的电路。
47.一种用于与病人连接的监控系统的电隔离、组合功率和信号耦合器，包括：
功率耦合器，包括：
包括中心极和外围极的磁透过单元；和
初级绕组，其形成开口，中心极通过该开口伸出；以及
电隔离数据变换器；
以及
一种能够与对接站对接的便携装置，包括：
功率耦合器，包括：
包括中心极和外围极的磁透过单元；和
次级绕组，其形成开口，中心极通过该开口伸出；以及
电隔离数据变换器；
其中：
当便携装置与对接站对接时，安排便携装置中的磁透过单元和对接站中的磁透过单元以形成磁路，并且安排便携装置中的数据变换器和对接站中的数据变换器以交换数据。
48.权利要求47的功率耦合器，其中当便携装置与对接站对接时，安排对接站中的磁透过单元与监控装置中的磁透过单元具有基本上千分之20到30英寸的相对小的间隔。
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