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高危心脏病人群的远程实时监护系统及集控式连续监护方法

阅读:563发布:2022-08-20

专利汇可以提供高危心脏病人群的远程实时监护系统及集控式连续监护方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属 远程医疗 监护技术领域,具体为一种高危心脏病人群的远程实时监护系统及集控式连续监护方法。系统由病人随身携带的移动监护仪、医院监护中心、医生 远程会诊 终端、急救车载监护仪及通信网络系统等部分构成。其监护方法是,通过移动通信网、无线局域网和Internet网等通信网络,使医院监护中心与院内外移动监护仪、急救车载监护仪及远程会诊终端实时地互连互通,交换、传输病人实时心电、血压等监护信息、病人地理 位置 信息、医生会诊信息和医嘱以及各远程设备遥测程控信息,实现对院内外高危心脏病人群随时随地的集中连续监护、对远程移动终端设备集中遥测和程控、在病发前予以早期准确诊断、恶性病发时实施及时救助,满足心脏病、尤其是高危心脏病在临床监护、诊断和救助等方面的特殊需要。,下面是高危心脏病人群的远程实时监护系统及集控式连续监护方法专利的具体信息内容。

1、一种针对高危心脏病人群的远程实时监护系统,包括病人随身携带的移动监护仪、 医院监护中心、医生远程会诊终端、急救车载监护仪及通信网络系统;该系统针对心脏病、 尤其是高危心脏病在临床监护、诊断和救助等方面的特殊需要,通过通信网络,使医院监 护中心与院内外移动监护仪、急救车载监护仪及远程会诊终端实时地互连互通,交换、传 输病人实时心电、血压等监护信息、病人地理位置信息、医生会诊信息和医嘱以及各远程 设备遥测程控信息,实现对院内外高危心脏病人群随时随地的集中连续监护、在病发前予 以早期准确诊断、恶性病发时实施及时救助及对远程移动终端设备集中遥测和程控;其特 征在于:
(1)所述的移动监护仪由高危心脏病人随身携带,作为该远程实时监护系统的病人 端设备,由基本模:生理参数采集模块、嵌入式主控制模块、人机交互模块和无线通信 模块,以及可选模块:位置定位模块、电除颤急救模块构成;其中,生理参数采集模块通 过体表心电导联线和血压袖带实时测量病人的心电信号和血压值;无线通信模块接入院外 GSM/GPRS移动通信网络或CDMA或3G网络、院内或家内无线WiFi局域网络,将处理 后的生理参数信息、设备状态维护信息上传到医院监护中心,并接收来自于医院监护中心 的医嘱,诊断信息;人机交互模块通过声、光、文字显示等方式提示或告警病人自身体征、 导联电极脱落情况及所携带的设备运行状态;位置定位模块连续采集病人所在的地理位 置,协助医生指导急救人员对病发于阵发性恶性心动过速急症病人实施及时救助;对于临 床诊断病症显示有危重心疾病潜在病发可能的特殊病人,选配电除颤急救模块,实现医 生对病发于特别危重的心脏疾病而得不到及时救助的病人直接进行远程电复律程控刺激 救助;上述模块在嵌入式主控制模块的统一控制下协调工作,实现移动监护仪对高危心脏 病人的远程实时监护、定位和病发时的急救治疗的功能;
(2)所述的医院监护中心设置于医院内,作为该远程实时监护系统的信息交换、处 理、存储和分发的中心,由通信服务子系统、监护与诊疗子系统、GIS地理定位子系统、 数据库子系统、运行维护子系统构成;其中,通信服务子系统是监护中心的网关,实现医 院监护中心与远程移动监护仪、急救车载监护仪、医生远程会诊终端之间的院外 GSM/GPRS移动通信网络或CDMA或3G移动网络、院内WiFi无线局域网及Internet网 络的数据交换和分发,以及与医院已有兼容PACS、DICOM通信标准的诊疗信息系统进行 互联互通;监护与诊疗子系统实时监护每个病人的动态心电信号和血压值,结合专家数据 库进行自动分析,并实施病发告警、辅助值班医生及远程会诊医生进行早期诊断,医生通 过该子系统发出远程电除颤程控电刺激命令对病人实施远程急救;GIS地理定位子系统在 电子地图上跟踪显示病人所在位置;运行维护子系统完成对远程各移动监护仪、急救车载 监护仪进行运行监控、诊断和维护,对医院监控中心各子系统的运行状态、操作权限进行 管理;
(3)所述的医生远程会诊终端具有无线和有线两种通信方式与医院监护中心联络, 在病发时、尤其是部分疑难杂症值班医生无法确诊时及时组成专家会诊网络,通过呈现的 病人动态生理监护信息及历史病发信息由不同科室、不同医院甚至不同地区的专家实施会 诊;
(4)所述的急救车载监护仪安装在急救车上,作为急救监护装置通过无线移动通信 与医院监护中心实时联系,接收待救病人的动态生理监护信息和地理位置信息、与医生交 换救助措施。
2、根据权利要求1所述的远程实时监护系统,其特征在于所述的移动监护仪中,所 述的生理参数采集模块将测量的心电信号和血压值,经微弱信号放大、滤波及A/D转换后 形成数字信息,送入模块内的单片机做数据包封装、分包处理,再通过IIC通信口送入嵌 入式主控制模块;所述无线通信模块采用具有PCMCIA标准接口的GPRS移动通信卡以及 无线WiFi网络卡,通过PCMCIA插槽与主控制模块连接;所述人机交互模块通过主控制 模块的通用输入输出接口配置有LCD图文显示、蜂鸣器声音告警及按键输入控制方式; 所述的位置定位模块由连接到主控制模块UART口的GPS模块以及通用输入输出接口的 近程射频主动定位电路构成,连续采集病人所在的GPS地理位置;所述的电除颤急救模块 通过GPIO口与主控制模块相连,接收远程医生发出的程控电刺激命令,经放大、隔离保 护后控制病人随身安装的体外电除颤器,或者经放大,调制后控制埋藏于病人体内的ICD 除颤器,实施急救;所述嵌入式主控制模块以ARM微处理器为核心,扩展有SDRAM、 大容量FLASH,并配置时钟、电源、复位和JTAG调试口,以及PCMCIA口、USB口、 UART口、RJ45以太网口。
3、一种利用权利要求1所述的高危心脏病人群的远程实时监护系统进行集控式连续 监护的方法,其特征在于具体步骤如下:
(1)受监护的高危心脏病人群每人随身携带一台移动监护仪,在正常监护状态时实时 采集该病人的心电信号及血压信息、进行初步分析诊断,连同接收到的GPS定位信息经压 缩处理后采用脉冲式分批传送的方式上传至医院监护中心;并采用短时循环更新的方式将 上述信息储存在Flash存储器里,自动诊断结果也同步在移动监护仪上予以显示;
(2)设置于医院内的监护中心同时对多名病人进行实时监护,监护中心的通信服务子 系统实时地接收位于院外远程各地、院内各处或家内的各个病人随身携带的移动监护仪发 送的数据,对其进行解压缩、通信协议转换处理,然后将病人的监护信息保存到数据库子 系统的监护信息库中、将移动监护仪的工作参数信息保存到数据库子系统的设备信息库 中、将GPS定位信息保存到数据库子系统的地理位置信息库中,监护与诊疗子系统实时分 析监护信息库中每个病人的动态心电信号和血压值、进行自动诊断和预警;每个受监护的 病人的心电、血压监护信息以及其预警信息均通过监护与诊疗子系统实时显示出来,使值 班医生在一个监护中心对院内外多名高危心脏病人的集中式实时监护;
(3)当某受监护的病人急性病发时,其所携带的移动监护仪对异常心电或血压信息进 行初步分析诊断,告警提示病人并自动转为紧急监护状态,采用连续实时传送的方式与医 院监护中心通信联络全速上传实时监护信息;监护中心对告警信息和所指示的病人的监护 信息进行自动分析诊断,诊断结果为异常即产生一个告警事件,通过监护与诊疗子系统告 警提示值班医生;然后,由值班医生在结合系统自动分析诊断结果的同时对监护告警事件 作及时处理,包括对病发病人的监护信息深入分析和诊断、剔出系统的误报警,并对短时 和对病人生命健康无危险的异常监护信息做出标志;值班医生根据病人的监护信息通过监 护中心向远程移动监护仪下发医嘱,建议和提示病人相关注意事项;
(4)对于病发症状复杂,值班医生不能及时确诊的告警事件,由值班医生及时组织相 关专家医生,通过监护中心的通信服务子系统联络各处专家的远程会诊终端组成专家会诊 网络,专家根据各自会诊需要由远程会诊终端提取和分析病人的实时监护信息和历史监护 信息,专家之间诊断建议通过监护中心中转和分发,继而对该病发症状予以确诊,值班医 生根据会诊意见对告警事件进行相应处理;
(5)对于经值班医生确诊或经专家会诊为病发于恶性心脏疾病且需及时抢救的病人, 值班医生根据GIS地理定位子系统指示,及时联系病人所在地急救中心指派急救人员前往 救助,急救人员通过急救车载监护仪与监护中心实时通信联络,接收监护中心救助指导、 实时接收病人的心电及血压监护信息、地理位置信息和该病人的历史病例信息,前往现场 对病人实施救助;而对于病发于特别危重、必须立即治疗的心脏疾病,且急救人员不能及 时赶到的情况下,值班医生行远程控制电复律刺激对该病人实施远程急救;
同时,病人随身携带的移动监护仪自动监测其工作运行情况,定时收集设备供电电池、 Flash存储器、心电导联电极接触、GPS通信、GPRS或CDMA或3G通信设备工作参数, 急救车载监护仪及远程会诊终端同样自动监测和收集设备运行状态、与监护中心通信情况 这些工作参数;所有的远程移动监护仪、急救车载监护仪及远程会诊终端的运行状态参数 均经过统一编码处理后上传至监护中心的设备信息库中;在设备出现工作状态异常甚至故 障时,移动监护仪将显示设备故障信息、自动告警提示病人,急救车载监护仪将显示设备 故障信息、自动告警提示急救人员;在需要调整工作参数或可通过修改工作参数消除设备 故障时,值班医生通过监护中心的运行维护子系统对所监测的移动监护仪或急救车载监护 仪的进行在线远程调参和维护;这样监护中心在医院内实现对不同地点、不同功能的远程 设备包括移动监护仪、急救车载监护仪及远程会诊终端的集中式同步实时监测、维护和管 理。
4、根据权利要求3所述的集控式连续监护方法,其特征在于采用实时监护和动态监 护两级自动监护方法保证对高危心脏病人的连续监护,一是医院监护中心的实时监护:监 护中心实时接收远程移动监护仪采集、上传的病人心电和血压信息,经分析处理后实时显 示在监护中心监视器上供值班医生查看和诊断,同时保存到监护信息数据库中;二是移动 监护仪的动态监护:当病人随身携带的移动监护仪与监护中心出现长段时间通信故障时, 移动监护仪将自动转为Holter式动态监护,将实时采集的心电和血压信息存入随机附带的 大容量Flash存储器里,并提示病人通信故障,在移动监护仪的有效存储监护期内需前往 监护中心。
5、根据权利要求3所述的集控式连续监护方法,其特征在于采用多级诊断预防措施, 包括:(1)移动监护仪的初步分析诊断:实时初步的分析、识别病人心电图的P波、QRS 波、T波、ST段、P-P间期、P-R间期、S-T间期,以及检测血压的收缩压、舒张压等特 征参数,当诊断结果出现异常时将告警提示病人,同时将告警上传至监护中心;(2)医院监 护中心的自动诊断:处理移动监护仪上传的告警信息,全面分析病人的实时心电和血压监 护信息,提取特征参数,并综合该病人的历史监护信息、比对心脏病专家诊断信息库,做 出自动诊断,结果异常则告警值班医生;(3)第三级是值班医生在监护查看病人实时监护信 息同时,重点分析有告警信息病人的监护信息,及时做出现场诊断;(4)对于值班医生的无 法做出及时诊断的部分疑难杂症,由会诊专家远程会诊终端进行远程会诊。
6、根据权利要求3所述的集控式连续监护方法,其特征在于采用如下两级高危心脏 病人在病发时的急救保护措施:一级是急救人员在医生的指导下及急救车载监护仪的协助 下,前往待救病人所在地对病人实施现场急救;二级是对于选配有电除颤急救模块的一类 特殊高危心脏病人,当病发于特别危重的心脏疾病,同时急救车辆不能及时赶到的情况下, 医生进行行远程控制电复律刺激对该病人实施远程急救。
7、根据权利要求3所述的集控式连续监护方法,其特征在于所述的移动监护仪采用 正常监护态和病发时的紧急监护态两种工作状态,两种工作状态由移动监护仪根据诊断结 果自动切换或接受监护中心命令强制切换。
8、根据权利要求3所述的集控式连续监护方法,其特征在于所述的移动监护仪与监 护中心采用如下几种数据传输方式:移动监护仪工作在正常监护态时,采用脉冲式分批传 送的方式上行与医院监护中心通信,即每隔一段时间与监护中心通信一次,将此段时间的 所有监护信息压缩处理后发送给监护中心;移动监护仪工作在紧急监护态时,采用连续实 时传送的方式上行与医院监护中心通信,当监护中心进行全速实时通信,所有监护信息不 经压缩发送给监护中心;如监护中心需要主动与移动监护仪通信下传医嘱或控制命令时, 采用主控实时通信方式,移动监护仪监护信息暂存,至此次主控通信事件完成后再合并上 传给监护中心,保证监护信息完整性。
9、根据权利要求3所述的集控式连续监护方法,其特征在于所述的移动监护仪、急 救车载监护仪位于院外时,通过GSM/GPRS移动通信网络或CDMA或3G移动网络与医 院监护中心进行通信联络;对于接受院内或家庭实时监护的病人,其所携带的移动监护仪 通过接入院内无线WiFi局域网络、或家内接入Internet的WiFi局域网络与与医院监护中 心通信联络。
10、根据权利要求3所述的集控式连续监护方法,其特征在于采用以GPS为主,结合 移动手机定位系统和近程射频主动定位为辅的病人的定位方式;其中,近程射频主动定位 方式为在病发时,移动监护仪的位置定位模块主动发出一特殊频段的射频信号,急救车载 监护仪在500-1000米距离范围内探测和定位射频信号源位置,弥补GPS盲区或GPS定位 精度低不足,协助急救人员对病人的搜寻定位和现场及时救助。
11、根据权利要求3所述的集控式连续监护方法,其特征在于病人GPS位置信息、移 动手机定位及近程射频主动定位信息作为GIS地理定位信息输入;GIS系统根据输入的原 始位置信息,实时定位和跟踪病人所在地区、街道、建筑物,并显示在医院监护中心和急 救车载监护仪的电子地图上。

说明书全文

技术领域

发明属于远程医疗监护技术领域,具体涉及一种针对高危心脏病人群的远程实时监 护系统及其相应的集控式连续监护方法。

背景技术

血管疾病发病往往十分危急,且病情严重、变化迅速,一旦发作就可能给病人带来 巨大痛苦、甚至导致晕厥和猝死。尤以冠心病、心肌病、有心律失常病史、心源性猝死家 族史、心脏移植史等病况,具有病发突然、随机、高猝死率特点,通常在急性症状出现后 1小时内就可能引起死亡,恶性的室性颤动甚至在12分钟内引起病人猝死,患有上述严重 心脏病的患者即为高危心脏病人。每当心脏病,尤其是高危心脏病发作时,每分每秒的时 间对于患者的生命都是至关重要的。心电图是诊断心脏病的常规而有效的手段,高危心脏 病病发前、病发时、以至恶性的病发晕厥或猝死等都存在多种高危心电图表现。但由于高 危心脏病的突发性及随机性,在常规心电检查中短时间(数分钟)的心电图检测常常无法 捕捉到转瞬即失的危险信息。利用心电图仪的连续动态监护、分析,有助于早期发现和及 时诊断这类疾病。
长期以来,为了给心脏病人(尤其高危心脏病人)提供有效监护、早期诊断各种异常 病征和避免病发时因得不到及时抢救而导致猝死,先后出现了的心脏病人的院内集中监 护、院外Holter式动态监护和远程监护等心电监护系统。近年来,伴随着计算机技术及微 电子技术的飞速发展,尤其是现代移动通信技术的日益成熟和应用大众化,基于现代移动 通信技术的远程移动心电监护系统引起了人们的极大关注。与其它心电监护系统相比,基 于移动通信技术的远程移动心电监护系统具有连续监护、远程告警、远程初诊等临床实用 特点,以及通信传输可靠、病人活动自由、自我安全感高、所需医疗费用低,医疗资源利 用率高等显著优点。基于移动通信技术的远程移动心电监护系统主要由病人随身携带的移 动监护仪、医院监护中心和移动通信网络等部分构成。移动监护仪采集病人的心电信息, 通过移动通信网络上传至监护中心,医生即可在医院同时查看多名位于不同地方的受监护 病人的心电信息,当出现心电异常时,系统自动告警提示病人和医生;在对病人进行远程 监护的同时,医生可以通过移动通信网络下发医嘱等信息。在现有的基于移动通信技术的 远程移动心电监护系统中,实现医生远程监护病人的方式主要是在院外Holter式动态监护 基础上扩展提供病人连续的常规心电远程监护。
现有的远程移动心电监护系统解决了传统监护系统存在的监护时间与监护范围矛盾 的不足,然而却存在监护措施简单、通信传输方式单一、诊断和救助环节薄弱等不足; 针对心脏病人、尤其是高危心脏病人等这一特殊人群通常病发突然、病情危急、抢救紧急, 且经常发生在远离医生、远离医院、甚至病人当时周围无任何人的地方,它可能发生在病 人家里、街区、公园、乡村、旅游途中,现有的这类系统不能满足随时随地的远程连续监 护、早期准确诊断、病发及时救助等临床应用方面的特殊要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服现有技术不足的针对高危心脏病人群的远程实时 监护系统及集控式连续监护方法。
本发明提出的高危心脏病人群的远程实时监护系统,针对心脏病、尤其是高危心脏病 在临床监护、诊断和救助方面的特殊需要,在现有的远程移动心电监护系统的基础上,通 过移动网、无线局域网和Internet网等通信网络,使医院监护中心与院内外移动监护仪、 急救车载监护仪及远程会诊终端实时地互连互通,交换、传输病人实时心电、血压等监护 信息、病人地理位置信息、医生会诊信息和医嘱以及各远程设备遥测程控信息,实现对院 内外高危心脏病人群随时随地的集中连续监护、在病发前予以早期准确诊断、恶性病发时 实施及时救助及对远程移动终端设备集中遥测和程控。
本发明提出的远程监护系统,包括病人随身携带的移动监护仪、医院监护中心、医生 远程会诊终端、急救车载监护仪及实现各部分间信息交换的通信网络系统;其中:
(1)所述的移动监护仪由高危心脏病人随身携带,作为该远程实时监护系统的病人 端设备,由生理参数采集模、主控制模块、人机界面模块和无线通信模块等基本模块和 位置定位模块、电除颤急救模块等可选模块构成;生理参数采集模块通过体表心电导联线 和血压袖带实时测量病人的心电信号和血压值;无线通信模块接入院外GSM/GPRS移动通 信网络(或CDMA、3G网络)、院内或家内无线WiFi局域网络,将处理后的生理参数信 息、地理位置信息和设备状态维护信息上传到医院监护中心,并接收来自于医院监护中心 的诊断信息、医嘱和设备调控命令;人机界面模块通过声、光、文字显示等方式提示或告 警病人自身体征、导联电极脱落情况及所携带的设备运行状态;位置定位模块连续采集病 人所在的地理位置,协助医生指导急救人员对病发于阵发性恶性心动过速急症病人实施及 时救助;对于临床诊断病症显示有危重心脏疾病潜在病发可能的特殊病人,需选配电除颤 急救模块,实现医生对病发于特别危重的心脏疾病(如室性扑动、室性纤颤、心跳骤停、 心源性昏厥等)而得不到及时救助的病人直接行远程电复律程控刺激救助;上述模块在主 控制模块的统一控制下协调工作,实现移动监护仪对高危心脏病人的远程实时监护、定位 和病发时的急救治疗等功能;移动监护仪具有正常监护态和病发时的紧急监护态等两种工 作状态,两种工作状态可由移动监护仪根据诊断结果自动切换或接受监护中心命令强制切 换;
(2)所述的医院监护中心设置于医院内,作为该远程实时监护系统的信息交换、处 理、存储和分发的中心,由通信服务子系统、监护与诊疗子系统、GIS地理定位子系统、 数据库子系统、运行维护子系统等构成;其中,通信服务子系统是监护中心的网关,实现 医院监护中心与远程移动监护仪、急救车载监护仪、医生远程会诊终端之间的院外 GSM/GPRS移动通信网络(或CDMA、3G移动网络)、院内无线局域网及Internet网络的 数据交换和分发,以及与医院已有兼容PACS、DICOM通信标准的诊疗系统进行互联互通; 监护与诊疗子系统实时监护每个病人的动态心电信号和血压值、结合专家数据库进行自动 分析、病发告警、辅助值班医生及远程会诊医生进行早期诊断,必要时医生通过该子系统 发出远程电复律程控电刺激命令对病人实施远程急救;GIS地理定位子系统在电子地图上 跟踪显示病人所在位置;运行维护子系统完成对远程各移动监护仪、急救车载监护仪进行 运行监控、诊断和维护,对医院监控中心各子系统的运行状态、操作权限进行管理;
(3)所述的医生远程会诊终端具有无线和有线两种通信方式与医院监护中心联络, 在病发时、尤其是部分疑难杂症值班医生无法确诊时及时组成专家会诊网络,通过呈现的 病人动态生理监护信息及历史病发信息由不同科室、不同医院甚至不同地区的专家实施会 诊;
(4)所述的急救车载监护仪安装在急救车上,作为急救监护装置通过无线移动通信 与医院监护中心实时联系,接收待救病人的动态生理监护信息和地理位置信息、与医生交 换救助措施。
本发明提出的利用上述远程实时监护系统进行集控式连接续监护的方法,具体步骤如 下:
首先,受监护的高危心脏病人群每人随身携带一台移动监护仪,工作在正常监护态实 时采集该病人的心电信号及血压信息、进行初步分析诊断,连同接收到的GPS等定位信息 经压缩处理后采用脉冲式分批传送的方式上传至医院监护中心;并采用短时循环更新的方 式储存在Flash存储器里,而自动诊断结果也同步在移动监护仪上予以显示;
接着,设置于医院内的监护中心同时对多名病人进行实时监护,监护中心的通信服务 子系统实时接收位于院外远程各地、院内各处或家内的各个病人随身携带的移动监护仪发 送的数据,对其进行解压缩、通信协议转换处现后,将病人的监护信息保存到数据库子系 统的监护信息库中、将移动监护仪的工作参数信息保存到数据库子系统的设备信息库中、 将GPS等定位信息保存到数据库子系统的地理位置信息库中;监护与诊疗子系统实时分析 监护信息库中每个病人的动态心电信号和血压值、进行自动诊断和预警;每个受监护的病 人的心电、血压监护信息以及其预警信息均通过监护与诊疗子系统实时显示出来,实现值 班医生在一个监护中心对院内外多名高危心脏病人的集中式实时监护;
其次,当某受监护的病人急性病发时,其所携带的移动监护仪对异常心电或血压信息 进行初步分析诊断,告警提示病人并自动转为紧急监护状态,采用连续实时传送的方式与 医院监护中心通信联络全速上传实时监护信息;监护中心对告警信息和所指示的病人的监 护信息进行自动分析诊断,诊断结果为异常即产生一个告警事件,通过监护与诊疗子系统 告警提示值班医生;继而,由值班医生在结合系统自动分析诊断结果的同时对监护告警事 件作及时处理,即对病发病人的监护信息深入分析和诊断、剔除系统的误报警,并对短时 和对病人生命健康无危险的异常监护信息做出标志;值班医生根据病人的监护信息可通过 监护中心向远程移动监护仪下发医嘱,建议和提示病人相关注意事项;
然后,对于病发症状复杂值班医生不能及时确诊的告警事件,由值班医生及时组织相 关专家医生,通过监护中心的通信服务子系统联络各处专家的远程会诊终端组成专家会诊 网络,专家根据各自会诊需要由远程会诊终端提取和分析病人的实时监护信息和历史监护 信息,专家之间诊断建议通过监护中心中转和分发,继而对该病发症状予以确诊,值班医 生根据会诊意见对告警事件进行相应处理;
最后,对于经值班医生确诊或经专家会诊为病发于恶性心脏疾病且需及时抢救的病 人,值班医生根据GIS地理定位子系统指示,及时联系病人所在地急救中心指派急救人员 前往救助,急救人员通过急救车载监护仪与监护中心实时通信联络,接收监护中心救助指 导、实时接收病人的心电及血压监护信息、地理位置信息和该病人的历史病例信息,前往 现场对病人实施救助;而对于病发于特别危重、必须立即治疗的心脏疾病,且急救人员不 能及时赶到的情况下,值班医生行远程控制电复律刺激对该病人实施远程急救。
同时,病人随身携带的移动监护仪自动监测其工作运行情况,定时收集设备供电电池、 Flash存储器、心电导联电极接触、GPS通信、GPRS(或CDMA、3G)通信等设备工作 参数,急救车载监护仪及远程会诊终端同样自动监测和收集设备运行状态、与监护中心通 信情况等工作参数;当网络通信故障,则移动监护仪自动转为Holter式动态监护方式,实 时监护信息自动存入移动监护仪自带存储器中;所有的远程移动监护仪、急救车载监护仪 及远程会诊终端的运行状态参数均经过统一编码处理后上传至监护中心的设备信息库中; 在设备出现工作状态异常甚至故障时,移动监护仪将显示设备故障信息、自动告警提示病 人,急救车载监护仪将显示设备故障信息、自动告警提示急救人员;在需要调整工作参数 或可通过修改工作参数消除设备故障时,值班医生可通过监护中心的运行维护子系统对所 监测的移动监护仪或急救车载监护仪的进行在线远程调参和维护;这样监护中心在医院内 实现对不同地点、不同功能的远程设备(移动监护仪、急救车载监护仪及远程会诊终端) 的集中式同步实时监测、维护和管理。
本发明利用上述方法及系统可以实现一个医院监护中心同时连续监护多个位于医院 内和医院外的高危心脏病人,同时接入多名位于不同科室、不同医院甚至不同地区的会诊 专家,同时与一辆或多辆急救车联络通信,满足心脏病、尤其是高危心脏病在临床监护、 诊断和救助等方面的特殊需要。
与现有的仅提供病人常规心电连续监护的远程移动监护系统相比,本发明还具有如下 特点:
(1)、提高远程移动监护系统对心脏病人、尤其是高危心脏病人等这一特殊人群的临 床应用针对性。在本发明中,针对心脏病、尤其是高危心脏病通常病发突然、病情危急、 变化迅速等临床病发特点,扩展了现有远程移动监护系统的在远程监护方面的功能、弥补 在远程诊断和及时救助方面的不足,实现对高危心脏病人随时随地的远程连续监护、早期 准确诊断和病发及时救助等方面的临床诊疗应用目的。
(2)、本发明采用实时监护和动态监护两级自动监护方式,提高系统冗余可靠性,充 分保证对高危心脏病人监护的连续性。在本发明中,一级自动监护是医院监护中心的实时 监护,即监护中心实时接收远程移动监护仪采集、上传的病人心电和血压信息,经分析处 理后实时显示在监护中心监视器上供值班医生查看和诊断,同时保存到监护信息数据库 中;二是移动监护仪的动态监护,即当病人随身携带的移动监护仪与监护中心出现长段时 间通信故障时,移动监护仪将自动转为Holter式动态监护,将实时采集的心电和血压信息 存入随机附带的大容量Flash存储器里,并提示病人通信故障,在移动监护仪的有效存储 监护期内(如144小时以内)需前往监护中心进行监护信息同步,实现对该病人的历史监 护的连续性。
(3)、本发明采用心电自动分析及多种高危心脏病征识别方法,结合病人历史监护信 息及专家信息库,行自动诊断协助医生及时、可靠、准确的做出诊断,形成多级诊断系统, 降低医生工作强度、病症误判率、提高诊断准确性。在本发明中,首先是移动监护仪的初 步分析诊断,即实时初步的分析、识别病人心电图的P波、QRS波、T波、ST段、P-P间 期、P-R间期、S-T间期,以及检测血压的收缩压、舒张压等特征参数,当诊断结果出现 异常时将告警提示病人,同时将告警上传至监护中心;其次,医院监护中心的自动诊断, 即处理移动监护仪上传的告警信息,全面分析病人的实时心电和血压监护信息,提取特征 参数,并综合该病人的历史监护信息、比对心脏病专家诊断信息库,做出自动诊断,结果 异常则告警值班医生;第三级是值班医生在监护查看病人实时监护信息同时,重点分析有 告警信息病人的监护信息,及时做出现场诊断;最后对于值班医生的无法做出及时诊断的 部分疑难杂症,由会诊专家远程会诊终端进行远程会诊。
(4)、本发明采用如下两级急救保护措施,提高对高危心脏病人在恶性病发时救助的 时效性,降低病发时因得不到及时抢救而导致猝死的发生率。在本发明中,一级急救保护 措施是急救人员在医生的指导下及急救车载监护仪的协助下,前往待救病人所在地对病人 实施现场急救;二级是对于选配有电除颤急救模块的一类特殊高危心脏病人,当病发于特 别危重的心脏疾病(如室性扑动、室性纤颤、心跳骤停、心源性昏厥等),同时急救车辆 不能及时赶到的情况下,医生可行远程控制电复律刺激对该病人实施远程急救。
(5)、本发明采用包括脉冲式分批传送、连续实时传送及监护中心主控实时通信等三 种的数据传输方式,根据病人身体状况随时进行传输方式切换,有效降低移动监护仪的运 行功耗、提高监护中心的远程接入通信负荷量、节约通信费用。在本发明中,移动监护仪 工作在正常监护态时采用脉冲式分批传送的方式上行与医院监护中心通信,即每隔一段时 间(间隔周期小于10分钟)与监护中心通信一次,将此段时间的所有监护信息压缩处理 后发送给监护中心;移动监护仪工作在紧急监护态时,采用连续实时传送的方式上行与医 院监护中心通信,即与监护中心进行全速实时通信,所有监护信息不经压缩发送给监护中 心;如监护中心需要主动与移动监护仪通信下传医嘱或控制命令时,采用主控实时通信方 式,移动监护仪监护信息暂存至此次主控通信事件完成后再合并上传给监护中心,保证监 护信息完整性。
(6)、本发明随病人和急救车所在位置和根据当地网络情况可人工或自动切换与监护 中心的通信方式,保证监护信息通信传输的可靠性、降低通信运行费用、方便病人日常正 常活动。在本发明中,当移动监护仪、急救车载监护仪位于院外时,通过GSM/GPRS移动 通信网络(或CDMA、3G移动网络)与医院监护中心进行通信联络;对于接受院内或家 庭实时监护的病人,其所携带的移动监护仪通过接入院内无线WiFi局域网络、或家内接 入Internet的WiFi局域网络与与医院监护中心通信联络。
(7)、本发明采用以全球卫星定位系统(GPS)为主,结合移动手机定位系统和近程 射频主动定位为辅的病人的联合定位方法,及时准确给出病人所在具体位置、急救车所在 位置,有效调度和指挥救助人员及时到达病发现场,为抢救赢得宝贵时间。在本发明中, 监护中心实时接收远程移动心电监护仪上传的病人GPS位置信息、移动手机定位及近程射 频主动定位信息,输入作为GIS地理定位信息;GIS系统根据输入的原始位置信息,实时 定位和跟踪病人所在地区、街道、建筑物,并显示在医院监护中心和急救车载监护仪的电 子地图上;其中,近程射频主动定位方式为在病发时,移动监护仪的位置定位模块主动发 出一特殊频段的射频信号,急救车载监护仪在一定的近距离范围内(如小于500-1000米) 可探测和定位射频信号源位置,弥补GPS盲区或GPS定位精度低不足,协助急救人员对 病人的搜寻定位和现场及时救助。
本发明远程实时监护系统本身架构简单、灵活、构建方便。本发明只需在现成的移动 通信及GPS全球定位系统的基础之上,每个病人随身携带一台移动监护仪,再根据受监护 的病人数实际情况,构建不同规模的医院监护中心,根据需要灵活扩展构建远程会诊网络 和急救网络,故其可适用和满足县、市、省级医院对心脏病人、尤其是高危心脏病人的集 中监护及医疗救助服务。
附图说明
图1是本发明的远程实时监护系统的一种实施例拓扑结构图。
图2是图1实施例中的移动监护仪的硬件模块方框图
图3是图2实施例中的移动监护仪的软件结构图。
图4是图1实施例中的医院监护中心的子系统方框图。
图5是图1实施例在实现高危心脏病人群的集控式连续监护的工作流程总图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图具体说明本发明的系统构成及方法。
参照图1,采用本发明的高危心脏病人群的远程实时监护系统的实施例,包括病人随 身携带的移动监护仪、医院监护中心、医生远程会诊终端、急救车载监护仪,及实现各部 分间信息交换的通信网络系统。通信网络系统主要包括具有远程移动通信功能的 GSM/GPRS网络、家内或医院内近程无线WiFi局域网络及有线以太局域网络、Internet网 络;医院监护中心通过租用宽带网络线路由院内局域网络与Internet网络连接,再与远程 的GSM/GPRS移动通信网、专家医生和病人的家内无线或有线以太局域网络互联,实现监 护中心与急救车载监护仪、与院内、院外及家内的受监护病人随身所携带的移动监护仪、 与会诊专家医生的会诊终端进行随时随地的数据传输和通信联络。
移动监护仪上行发送的数据包括:病人实时的心电、血压等监护信息、地理位置信息 以及设备工作状态信息等,医生远程电刺激程控命令。接收到的数据包括:医生的诊断信 息、医嘱、设备调控命令。
医生远程会诊终端具有无线和有线两种通信方式与医院监护中心联络,在病发时、尤 其是部分疑难杂症值班医生无法确诊时及时组成专家会诊网络,通过呈现的病人实时生理 监护信息及历史病发信息由不同科室、不同医院甚至不同地区的专家实施会诊。
急救车载监护仪安装在急救车上,作为急救监护装置通过无线移动通信与医院监护中 心实时联系,接收待救病人的动态生理监护信息和地理位置信息、与医生交换救助信息。
参照图2,移动监护仪由高危心脏病人随身携带,作为本发明实施例的病人端设备, 其硬件系统主要由生理参数采集模块、嵌入式主控制模块、人机交互模块和无线通信模块 等基本模块和位置定位模块、电除颤急救模块等可选模块构成;生理参数采集模块通过体 表心电导联线和血压袖带实时测量病人的心电信号和血压值,经微弱信号放大、滤波及A/D 转换后形成数字信息,送入模块内的单片机做数据包封装、分包等处理,再通过IIC通信 口送入嵌入式主控制模块。无线通信模块采用具有PCMCIA标准接口的GPRS移动通信卡 (或CDMA、3G网络)以及无线WiFi网络卡,通过PCMCIA插槽与主控制模块连接, 使移动监护仪根据病人所在地网络情况自动或由病人手动选择院外GSM/GPRS移动通信 网络(或CDMA、3G网络)、院内或家内无线WiFi局域网络等进行数据通信,将处理后 的生理参数信息、地理位置信息和设备状态维护信息上传到医院监护中心,并接收来自于 医院监护中心的诊断信息、医嘱和设备调控命令。需要说明的是该移动监护仪同时配置了 RJ45端口的以太网有线局域网通信端口,可方便病人选择有线方式与Internet连接,实现 与监护中心的实时可靠通信;人机交互模块通过主控制模块的通用输入输出接口配置有 LCD图文显示、蜂鸣器声音告警及按键输入控制方式,实现移动监护仪以声、光、图文显 示等方式提示或告警病人自身体征、导联电极脱落情况及所携带的设备运行状态,方便病 人查看医嘱、简单的按键功能选择和设备运行控制;位置定位模块由连接到主控制模块 UART口的GPS模块以及通用输入输出接口的近程射频主动定位电路构成,连续采集病人 所在的GPS地理位置,实现对病人的GPS地理位置初步跟踪和定位及救助人员对病人的 射频主动探测和找寻,实现病发时在GPS定位引导下方便急救车辆及时赶到病发地,救助 人员再根据探测移动监护仪发射的近程射频信号,主动探测和找寻病人(尤其是地下车场、 隧道、楼内等无GPS信号的地域),对病发于阵发性恶性心动过速急症病人实施及时救助; 对于临床诊断病症显示有危重心脏疾病潜在病发可能的特殊病人,需选配电除颤急救模 块,模块通过GPIO口与主控制模块相连,接收远程医生发出的程控电刺激命令,经放大、 隔离保护后控制病人随身安装的体外电除颤器,或者经放大、调制后控制埋藏于病人体内 的lCD除颤器,实施急救;对病发于特别危重的心脏疾病(如室性扑动、室性纤颤、 心跳骤停、心源性昏厥等)而得不到及时救助的病人直接行远程电复律程控刺激救助;嵌 入式主控制模块在ARM微处理器基础上,通过扩展SDRAM、大容量FLASH,配置必要 的时钟、电源、复位和JTAG调试口,以及PCMCIA口、USB口、UART口、RJ45以太 网口等通信端口构成;移动监护仪配置高容量锂电池,可在电池供电或市电供电方式下工 作,且具有正常监护态和病发时的紧急监护态等两种工作状态,两种工作状态可由移动监 护仪根据诊断结果自动切换或接受监护中心命令强制切换。
参照图3,移动监护仪的软件系统采用高可靠的嵌入式系统Linux为核心、增加文件 系统、网络协议及GUI库等高级抽象层功能、扩展FLASH存储器、LCD、IIC、PCMCIA 等硬件驱动构成基础软件系统;移动监护仪所要完成的功能被细化为八个核心应用任务: 监护信息采集及初诊、数据处理(分析、压缩、存储)、设备程控管理、人机交互任务(LCD、 按键、声音报警)、GRPS通信、WiFi无线和以太网有线通信、GPS接收及射频主动定位、 电除颤程控等任务,所有应用任务由Linux操作系统统一调度,宏观上实现多任务的并行 执行,实现嵌入式主控制模块对各工作模块的统一控制、协调分配,最终实现移动监护仪 对高危心脏病人的远程实时监护、定位和病发时的急救治疗等功能。
参照图4,医院监护中心设置于医院内,作为本发明实施例的信息交换、处理、存储 和分发的中心,由通信服务子系统、监护与诊疗子系统、GIS地理定位子系统、数据库子 系统、运行维护子系统等构成;其中,通信服务子系统是监护中心的通信网关,实现医院 监护中心与远程移动监护仪、急救车载监护仪、医生远程会诊终端之间的院外GSM/GPRS 移动通信网络(或CDMA、3G移动网络)、院内无线局域网及Internet网络的数据交换和 分发,以及与医院已有兼容PACS、DICOM通信标准的诊疗系统进行互联互通;数据库子 系统是整个监护中心以及整个远程实时监护系统的信息中心,由通信网关统一将各类数据 信息分类、更新并存入相应的数据库中;监护信息库和设备信息库分别收集和存储历史的 和实时的病人监护信息及各远程设备配置及运行状态信息,受监护病人的病历信息以及专 家的诊断经验信息分别存入病人的电子病历库和专家信息库中,地理信息库包括受监护病 人的行踪信息和所在地区的电子地图;监护与诊疗子系统根据实时监护每个病人的动态心 电信号和血压值、结合专家数据库进行自动分析、病发告警、辅助值班医生及远程会诊医 生进行早期诊断,必要时医生通过该子系统发出远程电复律程控电刺激命令对病人实施远 程急救;GIS地理定位子系统在电子地图上跟踪显示病人所在位置;运行维护子系统完成 对远程各移动监护仪、急救车载监护仪进行运行监控、诊断和维护,对医院监控中心各子 系统的运行状态、操作权限进行管理;值班医生通过监护中心主界面可实时观看每位受监 护病人的心电及血压等生理信息、跟踪和定位病人地理位置、查阅历史监护信息,可远程 管理和程控病人随身携带的移动监护仪、急救车载监护仪等设备。
参照图5,本实施例实现高危心脏病人群的集控式连续监护的工作过程如下:
首先,本实施例中受监护的高危心脏病人群每人随身携带一台移动监护仪,工作在正 常监护态实时采集该病人的心电信号及血压信息、进行初步分析诊断,连同接收到的GPS 等定位信息经压缩处理后采用脉冲式分批传送的方式上传至医院监护中心;并采用短时循 环更新的方式储存在Flash存储器里,而监护诊断也同步在移动监护仪上予以显示;
接着,设置于医院内的监护中心同时对多名病人进行实时监护,监护中心通信服务子 系统实时接收位于院外远程各地、院内各处或家内的各个病人随身携带的移动监护仪发送 的数据,对其进行解压缩、通信协议转换处理后,将病人的监护信息保存到数据库子系统 的监护信息库中、将移动监护仪的工作参数信息保存到数据库子系统的设备信息库中、将 GPS等定位信息保存到数据库子系统的地理位置信息库中;监护与诊疗子系统实时分析监 护信息库中每个病人的动态心电信号和血压值、进行自动诊断和预警;每个受监护的病人 的心电、血压监护信息以及其预警信息均通过监护与诊疗子系统实时显示出来,实现值班 医生在一个监护中心对院内外多名高危心脏病人的集中式实时监护;
其次,当某受监护的病人急性病发时,其所携带的移动监护仪对异常心电或血压信息 进行初步分析诊断,告警提示病人并自动转为紧急监护态,采用连续实时传送的方式与医 院监护中心通信联络全速上传实时监护信息;监护中心对告警信息和所指示的病人的监护 信息进行自动分析诊断,诊断结果为异常即产生一个告警事件,通过监护与诊疗子系统告 警提示值班医生;继而,由值班医生在结合系统自动分析诊断结果的同时对监护告警事件 作及时处理,即对病发病人的监护信息深入分析和诊断、剔除系统的误报警,并对短时和 对病人生命健康无危险的异常监护信息做出标志;值班医生根据病人的监护信息可通过监 护中心向远程移动监护仪下发医嘱,建议和提示病人相关注意事项;
然后,对于病发症状复杂值班医生不能及时确诊的告警事件,由值班医生及时组织相 关专家医生,通过监护中心的通信服务子系统联络各处专家的远程会诊终端组成专家会诊 网络,专家根据各自会诊需要由远程会诊终端提取和分析病人的实时监护信息和历史监护 信息,专家之间诊断建议通过监护中心中转和分发,继而对该病发症状予以确诊,值班医 生根据会诊意见对告警事件进行相应处理;
最后,对于经值班医生确诊或经专家会诊为病发于恶性心脏疾病且需及时抢救的病 人,值班医生根据GIS地理定位子系统指示,及时联系病人所在地急救中心指派急救人员 前往救助,急救人员通过急救车载监护仪与监护中心实时通信联络,接收监护中心救助指 导、实时接收病人的心电及血压监护信息、地理位置信息和该病人的历史病例信息,前往 现场对病人实施救助;而对于病发于特别危重、必须立即治疗的心脏疾病,且急救人员不 能及时赶到的情况下,值班医生行远程控制电复律刺激对该病人实施远程急救。
同时,病人随身携带的移动监护仪自动监测其工作运行情况,定时收集设备供电电池、 Flash存储器、心电导联电极接触、GPS通信、GPRS(或CDMA、3G)通信等设备工作 参数,急救车载监护仪及远程会诊终端同样自动监测和收集设备运行状态、与监护中心通 信情况等工作参数;当网络通信故障,则移动监护仪自动转为Holter式动态监护方式,实 时监护信息自动存入移动监护仪自带存储器中;所有的远程移动监护仪、急救车载监护仪 及远程会诊终端的运行状态参数均经过统一编码处理后上传至监护中心的设备信息库中; 在设备出现工作状态异常甚至故障时,移动监护仪将显示设备故障信息、自动告警提示病 人,急救车载监护仪将显示设备故障信息、自动告警提示急救人员;在需要调整工作参数 或可通过修改工作参数消除设备故障时,值班医生可通过监护中心的运行维护子系统对所 监测的移动监护仪或急救车载监护仪的进行在线远程调参和维护;这样监护中心在医院内 实现对不同地点、不同功能的远程设备(移动监护仪、急救车载监护仪及远程会诊终端) 的集中式同步实时监测、维护和管理。
在上述实施例中,电除颤器、急救车载监护仪、远程会诊终端,移动监护仪的GPS模 块、GPRS模块、生理参数采集模块、电池供电模块等硬件模块和uC/OS-II、TCP/IP协议 栈、文件系统、GUI库等软件系统,监护中心的数据库管理系统计算机系统,常规的远 程心电移动监护原理、电除颤的远程程控方法以及高危心脏病的心电自动分析识别和诊断 方法等为常规的,故未给出详细阐述,具体可参考相关技术资料和现有的基于移动通信系 统的远程心电监护系统来实现。
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