EA008266B1 - Телемедицинская система - Google Patents

Abstract

Телемедицинская система для контроля хронических состояний, например астмы или диабета, включает в себя электронное измерительное устройство, например электронный пневмотахометр или электронный измеритель уровня глюкозы в крови, подключенный к сотовому телефону GPRS. Сотовый телефон автоматически принимает, форматирует и передает данные, полученные медицинским прибором, на удаленный сервер. Сервер может подтверждать прием данных и предоставлять данные клиницисту. Сервер также может анализировать данные и обеспечивать автоматические извещения пациенту и/или клиницисту в случае данных, вызывающих опасения. Форматирование и передача данных с телефона на сервер осуществляются в режиме реального времени по мере производства измерений и без ведома пациента.

Description

Данное изобретение относится к телемедицинской системе и, в частности, к системе с повышенной простотой и удобством в использовании, что делает ее особенно пригодной для домашнего контроля состояния здоровья.

Существует ряд хронических медицинских состояний, при которых больные (или пациенты) нуждаются в регулярном измерении некоторого физиологического параметра, который характеризует их состояние, и в регистрации этих значений. Обычно такие пациенты регулярно посещают клинику, где клиницист может просматривать зарегистрированные значения и оценивать состояние здоровья пациента. Например, общепринято, что для эффективного лечения пациентов, страдающих астмой, требуется регулярный контроль их состояния. В частности, ежедневное самостоятельное измерение пациентами легочной функции позволяет клиницистам оценивать тяжесть заболевания и позволяет оптимизировать лечение (например, дозировку таких препаратов, как стероиды) в соответствии с нуждами пациента. Обычно для измерения легочной функции берут значения пикового расхода при выдохе с использованием пневмотахометра Райта. Пациенты регистрируют измерения дважды в день и заносят их в график пикового расхода в дневнике пациента. Однако эта система регистрации зависит не только от того, что пациент должен не забыть записать правильные цифры, но также от того, что он должен точно внести данные в график. В клинике клиницист не может быть абсолютно уверен, что записи и соответствующие точки графика точно соответствуют пиковому расходу в данный момент времени. Кроме того, клиницист, который ищет тенденцию, может рассматривать результаты только ретроспективно, после последнего визита в астматическую клинику, так что записи не дают исчерпывающей информации о состоянии пациента на данный момент и имеют ограниченную предсказательную ценность.

Диабет I типа это еще одно хроническое состояние, которое можно лечить или управлять с использованием домашнего контроля.

Диабет I типа лечится инсулином (путем инъекции несколько раз в день) и соблюдением соответствующей диеты. Однако диабетик I типа нуждается в регулярном контроле уровня глюкозы в крови. Для этого обычно требуется получать небольшую пробу крови, прокалывая кожу, обычно на пальце, и помещая образец на испытательную полоску, которая считывается электронным глюкозометром. Самоконтроль, таким образом, помогает обнаружить, когда уровень сахара в крови оказывается слишком низким, в каковом случае нужно принять сахар (например, сладкое питье или сладкую пищу), или когда уровень сахара в крови оказывается слишком высоким (например, в моменты болезни). Пациенты обычно посещают диабетическую клинику каждые три месяца или около того, чтобы сделать анализ крови, измерить рост, вес и артериальное давление и провести другие проверки, например проверить глаза на предмет ретинопатии. Однако некоторые пациенты не строго следуют предписанной программе (регулярных замеров глюкозы крови), и это увеличивает риск развития затяжных осложнений. Например, замеры часто пропускают, и в этом случае пациенты иногда фабрикуют их, или пациенты могут произвольно изменять результаты измерений, когда записывают их в дневник пациента. Чем точнее пациент выполняет предписанную программу, тем меньше вероятность затяжных диабетических осложнений.

Для решения некоторых проблем, связанных с регистрацией вручную в дневнике пациента, были предложены различные системы регистрации на технологической основе. Обычно такие предложения предусматривают использование электронного блока сбора физиологических данных (например, вышеупомянутых электронного глюкозометра или электронного пневмотахометра), результаты измерений которых загружаются в запоминающее устройство. Сохраненные данные можно просматривать при регулярном клиническом осмотре или, согласно некоторым телемедицинским предложениям, данные можно переносить на персональный компьютер и передавать в кинику или клиницисту по Интернету. Однако процесс загрузки данных и передача их клиницисту по Интернету требует опыта работы с компьютерными системами, которые не все пациенты имеют или к которым не все они хотят обращаться. Кроме того, для установления соединения через Интернет иногда требуется много усилий и времени. Достоинства такой системы также проблематичны, если пациент находится вне дома. Поэтому использование этой технологии скорее ухудшает согласованность с методами самоконтроля вместо того, чтобы улучшать ее. Кроме того, ни одна из этих систем не доказала свою полезность на практике, поскольку клиницист обычно ведет сотни пациентов.

В патенте США 6283923 (Ршкек1ет и др.) раскрыта система удаленного мониторинга астматических состояний содержащая удаленную станцию мониторинга астматических состояний в виде персонального компьютера для управления самотестированием пациента и сбора данных теста. Удаленная станция мониторинга астматических состояний связана центральным устройством обработки, которое принимает данные теста и информацию о пациенте, проводит их анализ и генерирует соответствующий ответ для передачи в станцию мониторинга. Удаленная станция и центральное устройство обработки могут быть соединены через Интернет. Также может быть предусмотрена станция диагностики/оценки, связанная с удаленной станцией мониторинга астматических состояний и центральным устройством обработки, для того, чтобы обеспечить возможность получения лечащим врачом доступа к данным и отслеживания состояния пациента.

В патенте США № 6168563 (Вгслтп) раскрыта система, в которой в аптеке предусматривают персональный компьютер и, под управлением сценариев, предоставленных сервером, запрашивают пациента,

- 1 008266 давая при этом пациенту возможность ввести подробную информацию о себе и своем состоянии. Пациент также может ввести результаты измерений, выполненных устройством мониторинга. Информацию о пациенте и результаты измерений, выполненных устройством мониторинга, отправляют на сервер.

В патенте ЕР-1226784 (МакшЫБа Е1есБгошс Ιηάιϊδίπαΐ Со. ЬЙ.) раскрыта система мониторинга состояния здоровья, в которой ассоциированное с пациентом устройство контроля состояния здоровья функционирует автоматически (периодически или по запросу от сервера) для измерения физиологических параметров пациента, которые затем сохраняются и отображаются. Результаты измерений могут передаваться по сети на сервер. Результаты, сохраненные на сервере, могут быть просмотрены лечащим врачом, который может модифицировать программу контроля состояния здоровья для данного пациента, причем эта программа доступна для загрузки пациентом.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение усовершенствованной телемедицинской системы, в частности более простой и удобной в обращении, которая позволяет пациентам более строго выполнять самоконтроль.

Настоящее изобретение обеспечивает телемедицинскую систему, в которой физиологические данные собираются и передаются на удаленный сервер автоматически после взятия замеров, без вмешательства пациента. В частности, настоящее изобретение предусматривает телемедицинскую систему, содержащую устройство сбора и передачи физиологических данных, размещенное при пациенте, с возможностью подключения через беспроводную сеть для передачи физиологических данных на удаленный сервер, в которой устройство измерения и передачи данных, размещенное при пациенте, содержит:

электронный блок сбора физиологических данных для измерения одного или нескольких физиологических параметров пациента для сбора и вывода данных, представляющих параметр;

беспроводной передатчик, который, приняв выходные данные от блока сбора данных, автоматически передает выходные данные по беспроводной сети на удаленный сервер.

Таким образом, беспроводной передатчик предпочтительно способен автоматически принимать выходные данные от блока сбора физиологических данных после сбора данных последним, а затем немедленно автоматически передавать выходные данные в режиме реального времени на удаленный сервер. Предпочтительно, беспроводной передатчик способен автоматически устанавливать соединение с беспроводной сетью при включении и поддерживать соединение, пока он включен. Таким образом, пациенту не нужно загружать данные, это происходит автоматически и немедленно после сбора данных. Кроме того, передача данных также осуществляется автоматически, не доставляя беспокойства пациенту. Все, что нужно сделать пациенту, это включить устройство, взять замер (в этот момент замеры автоматически направляются на удаленный сервер) и выключить устройство.

Беспроводная сеть может представлять собой сеть с коммутацией пакетов предпочтительно общего пользования, например сеть СРЕЗ, 3С, РЭС-Р или ΕΌΟΕ.

Беспроводной передатчик может представлять собой сотовый телефон или карманный персональный компьютер (КПК) с возможностью сотовой телефонной связи, известный в настоящее время как смартфон. На сотовом телефоне/КПК может быть обеспечена прикладная программа для взаимодействия с блоком сбора физиологических данных и для управления передачей данных на удаленный сервер. Таким образом, пациент может включить сотовый телефон/КПК, выбрать иконку, представляющую прикладную программу, после чего сотовый телефон/КПК автоматически взаимодействует с блоком сбора данных и передает данные по беспроводной сети на удаленный сервер. Устройство может иметь возможность проверять собранные данные на предмет согласованности с заранее заданными условиями, например, в отношении качества или полноты замеров или состояния пациента. Данные могут отображаться на устройстве, что позволяет пациенту видеть, что замеры полностью выполнены, и в некоторой степени самому оценивать свое состояние. Однако автоматическая передача данных на удаленный сервер означает, что пациент не может самостоятельно редактировать данные.

В случае, когда сетевое соединение недоступно, устройство сохраняет данные и может автоматически повторно передавать их позже, когда соединение станет доступным.

Предпочтительно, удаленный сервер немедленно обрабатывает данные после приема, чтобы проверить состояние пациента. Он может отвечать подтверждением приема данных и также, возможно, сообщением, относящимся к состоянию пациента (например, для изменения схемы лечения или для посещения клиники или для вызова неотложной медицинской помощи). Удаленный сервер также предпочтительно форматирует данные для доставки и отображения клиницисту. Таким образом, клиницист может осуществлять доступ к данным, например, просматривая их как веб-страницу через Интернет или некоторую другую сеть, и клиницист может также посылать пациенту сообщения по сети. Удаленный сервер может содержать анализатор данных для выявления тенденций в данных, генератор сообщений для автоматической генерации сообщений, подлежащих выводу, по меньшей мере одному из пациента и клинициста. Таким образом, автоматизированные ответы, основанные на данных и обеспечивающие полезную обратную связь и, в необязательном порядке, совет пациенту, могут отправляться немедленно.

Тот факт, что сервер может автоматически анализировать данные и извещать соответствующего клинициста, означает, что в процессе ведения пациента создан замкнутый цикл, включающий в себя клинициста.

- 2 008266

Беспроводной передатчик может представлять собой сотовый телефон/КПК, отдельный от блока сбора физиологических данных, например электронного пневмотахометра, электронного измерителя уровня глюкозы в крови, измерителя артериального давления или измерителя сердечного ритма, причем два блока можно соединять друг с другом, например, посредством кабеля или короткодействующей беспроводной линией связи, например В1ие1оо111. Альтернативно, функция беспроводного передатчика может быть встроена в блок сбора физиологических данных.

Данные, отправленные от беспроводного передатчика, предпочтительно снабжаются меткой времени на основании защищенных часов, которые могут быть обеспечены в устройстве сбора и передачи физиологических данных, размещенном при пациенте, и данные, отправленные от беспроводного передатчика, могут быть снабжены цифровой подписью. Предпочтительно, в устройстве сбора и передачи физиологических данных, размещенном при пациенте, обеспечено защищенное хранилище данных.

Данные, отправленные от беспроводного передатчика, могут содержать местоположение беспроводного передатчика, и информация, отправленная с сервера на устройство сбора и передачи физиологических данных, размещенное при пациенте, для отображения на нем, может быть адаптирована в зависимости от местоположения беспроводного передатчика.

Информация, отправленная с сервера на устройство сбора и передачи физиологических данных, размещенное при пациенте, для отображения на нем, может инициировать взаимодействие с пациентом, например, благодаря тому, что содержит вопросы, на которые пациент должен ответить, и может быть адаптирована в зависимости от значения физиологического параметра, измеренного электронным блоком сбора физиологических данных.

Согласно одному варианту осуществления электронный блок сбора физиологических данных имеет возможность подключения к беспроводному передатчику посредством соединения, содержащего разъем передачи данных, включающий в себя интерфейс, и преимущественно, защищенные часы для снабжения данных меткой времени и защищенную память для хранения данных.

Другой аспект изобретения предусматривает телемедицинскую систему, которая обеспечивает доставку посредством карманного устройства совета, относящегося к изменениям в лечении, необходимым для управления респираторным состоянием, включая астму. Карманное устройство может содержать графическое устройство, указывающее степень астматического состояния по отношению к критическому уровню, и совет по лечению может базироваться на замерах, проанализированных программным обеспечением на сервере и/или карманном устройстве.

Еще один аспект изобретения предусматривает телемедицинскую систему, которая обеспечивает доставку посредством карманного устройства географически локальной информации, относящейся к состоянию пациента, от центрального сервера, причем такая информация выводится из знания географического положения беспроводного карманного устройства и адаптируется на основании измерения состояния пациента телемедицинской системой.

Локальная информация может содержать локальную информацию качества воздуха и погодные условия, существенные для пациентов с респираторными заболеваниями.

Изобретение будет далее описано в порядке примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых фиг. 1 - схематическая иллюстрация первого варианта осуществления изобретения; фиг. 2 - логическая блок-схема работы устройства согласно одному варианту осуществления изобретения; фиг. 3 - экран дисплея из первого варианта осуществления изобретения; фиг. 4 - график данных, полученных с использованием варианта осуществления, показанного на фиг. 1; фиг. 5 - схематическая иллюстрация второго варианта осуществления изобретения; фиг. 6 - логическая блок-схема работы части варианта осуществления изобретения; фиг. 7 - логическая блок-схема работы другой части варианта осуществления изобретения; фиг. 8 - формат пакета данных; фиг. 9 - пример отображения пациенту.

Первый вариант осуществления изобретения, показанный на фиг. 1, относится к использованию пациентами, страдающими астмой. Система включает в себя электронный пневмотахометр 1, подключенный посредством кабеля 3 к сотовому телефону 5 СРЕЗ. Сотовый телефон 5 имеет возможность подключения по беспроводной сети 7 СРЕЗ к удалённому серверу 9. Согласно фиг. 1 клиницист, например, врач общей практики (ВОП) 11 может связываться с сервером через Интернет 13 с использованием традиционной телефонной линии 15 (конечно, можно использовать другую линию связи, например, беспроводное соединение) и ПУИ [поставщик услуг Интернета] 17. Хотя ниже проиллюстрирован и подразумевается сотовый телефон, его можно заменить КПК с функцией телефона, как упомянуто выше.

Телефоны СРЕЗ могут поддерживать постоянное соединение с сетью СРЕЗ, пока они включены. Таким образом, пользователю не нужно инициировать ни в каком виде набор номера, или соединение, или запрос сеанса. В этом варианте осуществления телефон СРЕЗ снабжен прикладной программой, которая управляет взаимодействием с электронным пневмотахометром 1 и передачей данных на удаленный сервер 9. Этапы, необходимые пациенту, совместно с автоматическими операциями, которые проводятся в фоновом режиме (без ведома пациента), проиллюстрированы на фиг. 2. На первых этапах 201, 203 пациент соединяет телефон СРЕЗ и пневмотахометр друг с другом с помощью кабеля 3 (кабель можно заменить каналом В1ие1оо111 или другим короткодействующим беспроводным соединением) и включает телефон и пневмотахометр (эти этапы можно выполнять в другом порядке). Как только что упомянуто,

- 3 008266 когда телефон СРЕЗ включается, он автоматически устанавливает соединение с сетью СРЕЗ без вмешательства пользователя, что показано на этапе 205. Пользователь выбирает на этапе 207 иконку на телефоне СРЕЗ, чтобы запустить прикладную программу для производства измерения. В этом варианте осуществления телефон СРЕЗ является традиционным телефоном, который имеет другие функции. Однако функция СРЕЗ может быть встроена в пневмотахометр.

Этап выбора прикладной программы можно исключить за счет автоматического запуска приложения при включении и соединении. Согласно одному варианту осуществления этого можно добиться, обеспечив интеллектуальный разъем 4 передачи данных на соединительном кабеле 3, который образует интерфейс между телефоном и медицинским прибором. Разъем 4 передачи данных может, при необходимости, включать в себя программируемую интегральную схему, которая реализует эту функцию совместно с программным обеспечением на телефоне.

Работа телефона 5 СРЕЗ под управлением прикладной программы проиллюстрирована фиг. 6 и 7. Как показано на этапах 601 и 602, телефон запускает дочерний процесс для считывания физиологических данных с пневмотахометра 1. В этом варианте осуществления данные делаются доступными на порте ЕЗ-232 пневмотахометра 1. Поэтому на этапе 602 телефон открывает порт ЕЗ-232 и инициализирует готовность к приему данных, например, устанавливая время ожидания, скорость передачи данных и т.д. На этапе 209 телефон просит пациента снять показания пневмотахометра (фактически 3 раза), отображая инструкцию, как показано на фиг. 3. Затем он ожидает данных, как показано на этапе 603, и проверяет полноту принятых данных, как показано на этапе 604. По завершении сбора данных программное обеспечение форматирует данные для передачи по сети СРЕЗ путем формирования из них надлежащих пакетов данных, которые включают в себя идентификатор пациента, метку времени и необработанные данные от пневмотахометра. Эти пакеты данных автоматически передаются в режиме реального времени (т.е. сразу же после приема данных от пневмотахометра), как показано на этапе 605. Соединение СРЕЗ позволяет передавать данные как бы по нормальной сети (например, ЛС или Е111сгпс1). Программное обеспечение открывает двустороннее соединение ТСР/1Р с сервером, и данные передаются в пакетной структуре, проиллюстрированной на фиг. 8. Пакет передачи для данных, обозначенный как «астматический пакет» на фиг. 8, включает в себя идентификатор (ИД) пациента и замеры, каждый из которых состоит из метки времени, замера и контрольной суммы.

Метка времени обеспечивает до некоторой степени аутентификацию и защиту. Для этого, системное время может устанавливаться защищенными часами, которые удобно обеспечивать в разъеме передачи данных и синхронизировать с сервером через аутентифицированный канал связи. Альтернативно, защищенные часы могут быть обеспечены в другом месте, например, на специально приспособленной карте памяти для телефона, и могут быть в рассмотренной ниже защищенной области хранения данных. Использовать защищенные часы надежнее, чем опираться на часы в телефоне или устройстве, которые можно легко переустановить.

В этом контексте «защищенный» означает, что доступ предоставляется только через аутентифицированный и, в необязательном порядке, зашифрованный канал связи с сервером и/или программным обеспечением карманного устройства.

Ответный пакет от сервера пациенту указывает число принятых замеров (в целях подтверждения) и дополнительные данные, которые желательно направить пациенту, которые могут включать в себя код инструкции, данные инструкции, сообщение, состояние астмы, фильтрованные данные тенденции и симптомы и данные окружающей среды, например, погоду и качество воздуха.

Данные, направленные на сервер, могут включать в себя указание местоположения пациента. Его можно взять из местоположения соты телефона или из приемника Глобальной системы позиционирования (ГСП), входящего в состав телефона или устройства. Это дает возможность контролировать воздействия окружающей среды, наблюдая за пациентом из заданной области.

Как показано на фиг. 2, передача данных на сервер на этапе 210 осуществляется без ведома пользователя и происходит, когда пользователь дует в пневмотахометр, и, таким образом, каждое показание передается по мере его снятия. Удаленный сервер 9 подтверждает прием данных на этапе 212 и, получив подтверждение, телефон 5 СРЕЗ указывает пациенту, что измерение произведено удовлетворительно и что процедуру можно завершить, на этапе 216. В случае недоступности сетевого соединения телефон СРЕЗ сохраняет данные для последующей передачи, как указано на этапе 218.

На фиг. 7 более подробно показан процесс передачи данных. На этапе 701 данные сохраняются в файле, помеченном как неотправленный. Когда соединение становится доступным на этапе 703, соединение с сервером открывается, и замеры (и любые ранее неотправленные замеры) передаются на сервер на этапе 705. Программное обеспечение ожидает подтверждение приема от сервера на этапе 707 и, в случае поступления подтверждения приема, данные помечаются как отправленные, и процедура заканчивается на этапе 709. В случае же отсутствия подтверждения приема в течение периода перерыва, данные остаются неотправленными, и в дальнейшем производится следующая попытка, как показано на этапе 711. Файл может храниться в области энергонезависимой памяти, которая обеспечивает защищенную область хранения данных. Она может быть обеспечена в разъеме 4 передачи данных (или, соответственно, модуле В1ис1оо111 в случае беспроводного соединения), на карте З1М или флэш-памяти в телефоне

- 4 008266 или медицинском приборе. Изменение, добавление или удаление данных, хранящихся в этой энергонезависимой памяти можно осуществлять только через аутентифицированный и, в необязательном порядке, зашифрованный канал связи с программным обеспечением на телефоне или медицинском приборе. Также поддерживается журнал соединений и взаимодействий с пользователем, который направляется на сервер в автоматическом и, в необязательном порядке, ручном режиме.

Прикладная программа на телефоне может включать в себя некоторую возможность анализа, по меньшей мере, для обнаружения критических медицинских состояний, что позволяет извещать пациента о необходимости вызова помощи, даже если подключение к серверу в это время недоступно.

Согласно отмеченному выше в этом варианте осуществления разъем 4 передачи данных, обеспеченный на кабеле 3 (или в модуле В1ие1оо1й), включает в себя защищенные часы, защищенную область хранения данных и процессор для обработки взаимодействия. Это имеет то преимущество, что память и часы на телефоне/КПК не особенно важны и что функция, относящаяся к медицинскому приложению, сконцентрирована в разъеме 4 передачи данных. Таким образом, когда требуется регулярная аттестация медицинских приборов, регулярную аттестацию разъема передачи данных можно получить без необходимости в получении аттестации каждого типа телефона/КПК, который будет использоваться. В других вариантах осуществления, функции защищенных часов и/или защищенной памяти могут быть обеспечены отдельно от соединения, например, в специализированной карте памяти.

На сервере 9 данные анализируются и могут сравниваться с предыдущими данными, например, известными тенденциями. Сравнение можно производить с данными этого пациента и с данными других пациентов, например группы пациентов. Группу можно определять по симптомам, географической области (с использованием сотового индикатора местоположения или данных ГСП) или по другим критериям. Если новые измерения укладываются в пределы, приемлемые для пациента, данные просто добавляются в файл пациента на сервере. Если же замеры идентифицированы как вызывающие опасения, сервер извещает клинициста 11, который затем обращается к соответствующим данным пациента на сервере через защищенную веб-страницу, а также может связаться с пациентом (либо с использованием сети 7 ОРКБ, либо другим путем). К замерам, сохраненным на сервере, клиницист, конечно, может обращаться во время планового визита пациента в астматическую клинику. В отличие от зарегистрированных вручную данных, клиницист может быть уверен, что данные являются надежными и количественными.

Если на сервере не было принято никаких измерений в течение более чем заранее заданного промежутка времени, например дня, сервер автоматически отправляет сообщение (например, текстовое сообщение) на телефон СРК.8, запрашивающее у пациента новые данные.

Согласно фиг. 3 собранные данные также могут отображаться пациенту. Сотовый телефон также может включать в себя предоставление пациенту возможности ввода комментариев, например, для ведения электронного дневника пациента. Они также могут передаваться на удаленный сервер 9 совместно с показаниями пневмотахометра. Когда требуется ввод со стороны пациента, соответствующие значения по умолчанию (например, основанные на предыдущих данных, введенных пациентом) отображаются, чтобы как можно более облегчить нагрузку на пациента, связанную с вводом данных. При необходимости можно передавать и другие данные, например изображения из устройства формирования изображений (которое может входить в состав телефона).

Хотя на фиг. 1 показано только одно устройство 1, 3, 5 пациента, очевидно, что устройствами могут быть снабжены многие пациенты, и всех их может обслуживать один и тот же удаленный сервер 9.

Время от времени может быть необходимо обновлять программное обеспечение на сотовом телефоне или медицинском приборе. Удобно, чтобы это происходило без вмешательства пользователя путем автоматической загрузки с сервера 9, согласно одному варианту осуществления обновление может запускаться в соответствии с состоянием пациента. Например, если состояние пациента изменяется, может быть, потребуется изменение сценариев, отображаемых пациенту, например, чтобы задать дополнительный вопрос, на который пациент отвечает, делая запись в дневнике пациента, или чтобы потребовать изменения в процедуре сбора данных. Таким образом, данные, отображаемые пациенту, могут изменяться в зависимости от состояния пациента, измеряемого медицинским прибором.

На фиг. 4 проиллюстрированы данные, собранные за две недели для иллюстративного пациента с использованием варианта осуществления, показанного на фиг. 1. На верхнем графике (А) тонкая линия изображает ежедневные значения пикового расхода, а толстая линия изображает тенденцию (объясненную ниже). Второй график (В) указывает зарегистрированное пациентом использование облегчителя астмы (аэрозольного баллончика), и третий график (С) указывает субъективную степень тяжести симптомов, зарегистрированную пациентом.

На фиг. 9 показан пример отображения пациенту еженедельной сводки замеров, взятых путем поощрения тщательной регистрации.

Очевидно, что вышеописанная система имеет преимущества над необходимостью вручную регистрировать показания пневмотахометра, а также над предыдущими предложениями для телемедицинских систем. Операции, которые должен выполнять пациент, очень просты и не занимают много времени, а также не требуют значительного опыта работы с компьютерными системами, модемами или Интернетом. Все, что требуется, это включить оборудование, соединить его узлы и снять показания. Загрузка, форма

- 5 008266 тирование и передача данных полностью скрыта от пользователя.

Хотя вышеприведенный вариант осуществления описан со ссылкой на страдающих астмой, которым необходимо делать замеры пикового расхода при выдохе, система также применима к другим типам хронических состояний, например гипертонии, диабету, с использованием соответствующих электронных медицинских приборов.

Например, на фиг. 5 показана система для контроля уровня сахара в крови для диабетиков I типа. Она базируется на использовании электронного измерителя 51 уровня глюкозы в крови того типа, который измеряет уровень глюкозы в крови в образце крови, помещенном пациентом на испытательную полоску 52, вставленную в измерительный прибор. Как и раньше, измеритель 51 уровня глюкозы в крови подключен с помощью кабеля 53 К.8-232 к телефону 55 ОРК.8, который связывается с удаленным сервером 9 и с клиницистом 61 таким же образом, как в первом варианте осуществления изобретения. Таким образом, пациенту требуется включить измеритель уровня глюкозы в крови, подключить кабель 53 К8232 к телефону 55 СРК8, после чего поместить каплю крови на полоску 52 с реагентом и ввести ее в измеритель уровня глюкозы в крови. Ввод испытательной полоски запускает измерение и доставку данных в телефон 55 ОРК.8, который автоматически проверяет, отображает, форматирует и передает данные на удаленный сервер 9, как и раньше. Опять же, удаленный сервер может анализировать данные и автоматически извещать о любом значительном отклонении от ожидаемого поведения клинициста 61 и, возможно, пациента. Кроме того, когда пациент обращается в диабетическую клинику, клиницист может получить данные пациента с сервера 9, опять же будучи уверен, что данные являются надежными и количественными.

С помощью системы, отвечающей изобретению, локальная информация, например адрес ближайшей аптеки, госпиталя или клиники, может быть направлена с сервера на устройство пациента. Можно также повторно отправлять назначение лекарств или другие советы, относящиеся к необходимым действиям (например, диете), в ответ на правильный контроль состояния со стороны пациента, берущего замеры согласно графику. Медицинский персонал может не желать давать такой совет и, что естественно, не желать авторизовать повторное назначение лекарств, не осмотрев пациента, что снижает практическую эффективность ранее предложенных телемедицинских систем. Изобретение позволяет решить эту проблему, поскольку совет или назначение следует за защищенным приемом на сервере измерений состояния пациента. Таким образом, система позволяет пациенту самостоятельно управлять своим состоянием и пользоваться преимуществами телемедицины.

Для любой системы, оперирующей медицинскими данными, защита и конфиденциальность являются важными вопросами. Согласно вышеописанным вариантам осуществления, сотовый телефон включает в себя цифровой сертификат, и приложение, действующее на сотовом телефоне, требует, чтобы пользователь ввел имя пользователя и пароль и, в необязательном порядке, предоставил биометрические данные, например отпечаток пальца. Пакеты данных, отправленные на сервер, шифруются и снабжаются цифровой подписью с помощью цифрового сертификата. Это гарантирует аутентичность данных и препятствует использованию неавторизованного программного обеспечения для связи с сервером.

Согласно упомянутому выше эти варианты осуществления изобретения включают в себя возможность автоматического анализа данных на сервере 9, например, для распознавания тенденций в данных для отдельных пациентов, которые могут потребовать медицинского вмешательства. Например, сервер может сглаживать данные с использованием скалярного фильтра Кальмана с целью выявления угрожающих событий по мере их развития (например, значительного снижения показаний пневмотахометра при наступлении возможного «приступа астмы») и для оповещения клинициста и/или пациента. Этот вид обнаружения событий настраивается в соответствии с характеристиками каждого пациента, и совет направляемый пациенту, предпочтительно, через посредство клинициста, должен изменять лечение и/или его дозировку. На фиг. 4, тенденция, вычисленная с помощью сглаживателя Кальмана, изображена жирной линией. Фильтр Кальмана это обобщенная схема анализа линейной динамической системы (в данном случае, зависящих от времени замеров пикового расхода, глюкозы крови или артериального давления). На основании модели процесса следующее состояние X вычисляется из текущего состояния с использованием переходной матрицы А и с предположением динамики первого порядка (Маркова) с шумом процесса О. т.е. Х(1+1)=АХ(1)+р. Модель наблюдения связывает измерения Υ с состоянием Системы посредством матрицы наблюдения С и шума наблюдения К, т.е. Υ(ί)=ΟΧ(ί)+Κ. Шум процесса и наблюдения О и К предполагаются независимыми и имеющими нулевое среднее. Значения пикового расхода (или измерения уровня глюкозы в крови или артериального давления) можно моделировать с помощью скалярного фильтра Кальмана, который предполагает, что следующее значение будет таким же, как и текущее значение (это значит, что А равна 1) плюс некоторый шум процесса, характеризующий нормальную изменчивость. Кроме того, предполагается также, что С=1, т. е. значение пикового расхода (или измерение уровня глюкозы в крови или артериального давления) является как измерением Υ, так и состоянием X системы. В данном примере скалярный фильтр Кальмана действует как сглаживатель Кальмана для необработанных данных, что при подходящих значениях шума процесса и измерения позволяет фильтру осуществлять оперативный анализ тенденции зашумленного или колебательного набора замеров, показанного на вышеописанном графике. В графике, показанном на фиг. 4, шум процесса О был

- 6 008266 принят равным 10, а шум наблюдения К. - равным 100 при начальных значениях состояния X, равном 300, и флуктуации состояния V, равном 40. Таким образом, тенденция на фиг. 4, показанная жирной линией, на графике (А), не подвергается влиянию в высокой степени колебательной природой замеров на начальном этапе (начало апреля) и правильно идентифицирует клинически значимый спад значений пикового расхода в дальнейшем (в середине мая), что совпадает с повышенным использованием облегчителя пациентом (В) и более тяжелой самооценкой симптомов (С).

Использование вышеописанной системы не только благотворно для пациента в плане сокращения времени и беспокойств, связанных с самоконтролем, но также заметно повышает надежность самих данных. Кроме того, в традиционных системах пациенты осуществляют самоконтроль совершенно независимо, в условиях эксплуатации, который можно просматривать только при плановом посещении клиники. В этой системе, клиницист всегда доступен в цикле процесса ведения пациента. Это значит, что состояние пациента можно контролировать и управлять им в режиме, близком к реальному времени, что, в свою очередь, снижает вероятность затяжных осложнений и уменьшает необходимость в экстренных или крайних мерах, которые принимают, когда состояние пациента слишком сильно отклоняется от приемлемого стабильного состояния. Такие изменения в состоянии можно быстрее распознать, в частности, с помощью автоматического анализа тенденции на сервере, а не только, когда состояние пациента станет критическим, или только, когда пациент посетит клинику. Поэтому уменьшается необходимость в серьезном медицинском вмешательстве, что выгодно как пациенту, так и медицинским службам.

Тот факт, что в вышеописанных системах можно практически гарантировать точность (благодаря автоматической передаче необработанных данных), регулярность (благодаря простоте процедуры и наличию напоминаний от сервера) и можно выявлять опасные тенденции, позволяет снизить частоту посещения клиники. Это удобнее для пациента и экономичнее для медицинских служб.

Claims (30)

1. Телемедицинская система, содержащая устройство сбора и передачи физиологических данных, размещенное при пациенте с возможностью подключения через беспроводную сеть для передачи физиологических данных на удаленный сервер, в которой устройство измерения и передачи данных, размещенное при пациенте, содержит электронный блок сбора физиологических данных для измерения одного или нескольких физиологических параметров пациента для сбора и вывода данных, представляющих параметр;

беспроводной передатчик, который, приняв выходные данные от блока сбора данных, автоматически передает выходные данные по беспроводной сети на удаленный сервер, и дисплей для отображения данных пациенту;

при этом в процессе эксплуатации данные подвергаются автоматическому анализу с учетом ранее обнаруженных трендов пациента и в ответ на сообщение, относящееся к состоянию пациента, отображаются на упомянутом дисплее.

2. Телемедицинская система по п.1, в которой беспроводной передатчик способен автоматически принимать выходные данные от блока сбора физиологических данных после сбора данных последним, а затем немедленно автоматически передавать выходные данные в режиме реального времени на удаленный сервер.

3. Телемедицинская система по п.1 или 2, в которой беспроводной передатчик способен автоматически устанавливать соединение с беспроводной сетью при включении и поддерживать соединение, пока он включен.

4. Телемедицинская система по пп.1, 2 или 3, в которой беспроводная сеть является сетью с коммутацией пакетов.

5. Телемедицинская система по п.4, в которой беспроводная сеть является сетью общего пользования.

6. Телемедицинская система по п.5, в которой беспроводная сеть является сетью «общих услуг пакетной радиосвязи» (0РК8).

7. Телемедицинская система по пп.1, 2 или 3, в которой беспроводная сеть является сетью 30, РЭСР или ΕΌ0Ε.

8. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой беспроводной передатчик является сотовым телефоном/КПК.

9. Телемедицинская система по п.8, в которой на сотовом телефоне/КПК обеспечена прикладная программа для взаимодействия с блоком сбора физиологических данных и для управления передачей данных на удаленный сервер.

10. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой устройство измерения и передачи данных, размещенное при пациенте, способно проверять собранные данные на предмет согласованности с заранее заданными условиями.

11. Телемедицинская система по п.10, в которой заранее заданные условия относятся к качеству или полноте данных или состоянию пациента.

- 7 008266

12. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой устройство измерения и передачи данных, размещенное при пациенте, содержит дисплей для отображения данных пациенту.

13. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой устройство измерения и передачи данных, размещенное при пациенте, сохраняет данные, если сетевое соединение недоступно, и автоматически повторно передает их позже, когда сетевое соединение доступно.

14. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой удаленный сервер обрабатывает данные для проверки состояния пациента и отвечает сообщением через беспроводную сеть.

15. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой удаленный сервер форматирует данные для доставки и отображения клиницисту.

16. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой удаленный сервер содержит анализатор данных для идентификации тенденций в данных и генератор сообщений для генерации сообщений, подлежащих выводу, по меньшей мере одному из пациента и клинициста.

17. Телемедицинская система по п.16, в которой анализатор данных содержит сглаживатель Кальмана для сглаживания данных.

18. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой блок сбора физиологических данных представляет собой одно из электронного пневмотахометра для регистрации пикового расхода при выдохе, электронного измерителя уровня глюкозы в крови, измерителя артериального давления и измерителя сердечного ритма.

19. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой блок сбора физиологических данных и беспроводной передатчик объединены в едином устройстве.

20. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой данные, отправленные с беспроводного передатчика, снабжаются меткой времени на основании защищенных часов.

21. Телемедицинская система по п.20, в которой защищенные часы обеспечены в устройстве сбора и передачи физиологических данных, размещенном при пациенте.

22. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой защищенное хранилище данных обеспечено в устройстве сбора и передачи физиологических данных, размещенном при пациенте.

23. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой данные, отправленные с беспроводного передатчика, снабжаются цифровой подписью.

24. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой данные, отправленные с беспроводного передатчика, содержат местоположение беспроводного передатчика.

25. Телемедицинская система по п.24, в которой информация направляется с сервера на устройство сбора и передачи физиологических данных, размещенное при пациенте, для отображения на нем и адаптируется в зависимости от местоположения беспроводного передатчика.

26. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой информация направляется с сервера на устройство сбора и передачи физиологических данных, размещенное при пациенте, для отображения на нем, чтобы инициировать взаимодействие с пациентом, и адаптируется в зависимости от значения физиологического параметра, измеренного электронным блоком сбора физиологических данных.

27. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой информация направляется с сервера на устройство сбора и передачи физиологических данных, размещенное при пациенте, и в которой, в зависимости от измерения физиологического параметра и передачи на сервер, информация содержит предписание для лечения.

28. Телемедицинская система по любому из предыдущих пунктов, в которой электронный блок сбора физиологических данных имеет возможность подключения к беспроводному передатчику посредством соединения, содержащего разъем передачи данных, включающий в себя интерфейс.

29. Телемедицинская система по п.28, в которой разъем передачи данных содержит защищенные часы для снабжения данных меткой времени.

30. Телемедицинская система по п.28 или 29, в которой разъем передачи данных содержит защищенную память для хранения данных.