СОЕДИНЕННАЯ С ПАЦИЕНТОМ СИСТЕМА НАБЛЮДЕНИЯ И СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОРИЕНТИРОВАННЫХ НА ПАЦИЕНТА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СЛУЖБ НАБЛЮДЕНИЯ
MONITORING SYSTEM CONNECTED TO PATIENT AND METHOD FOR PROVISION OF PATIENT-BASED INTELLECTUAL OBSERVATION SERVICES

Настоящая заявка на патент относится в общем к медицинским системам. Она находит конкретное применение в связи с наблюдением за пациентом и будет описана конкретно в этом отношении. Однако следует понимать, что она также находит применение в других ситуациях использования и не обязательно ограничена вышеупомянутым применением.
В отрасли здравоохранения существует общая тенденция повсеместного наблюдения за пациентом. Повсеместное наблюдение за пациентом представляет собой непрерывное и ориентированное на пациента наблюдение во время всего цикла ухода за пациентом. Цикл ухода за пациентом может включать в себя наблюдение за пациентом в одном или более из общей палаты, дома пациента, машины скорой помощи, и палаты интенсивной терапии. Повсеместное наблюдение за пациентом может значительно улучшить качество ухода за пациентом. Например, ухудшение состояния пациента может быть обнаружено на раннем этапе, и раннее вмешательство может эффективно предотвратить тяжелые неблагоприятные события. Развитие в последнее время проводных и/или беспроводных технологий связи делает повсеместное наблюдение за пациентом осуществимым.
Медицинские телесные локальные сети (MBAN) являются одной из ключевых технологий, обеспечивающих повсеместное наблюдение за пациентом и привлекающих внимание как со стороны академических кругов, так и со стороны отрасли здравоохранения. MBAN представляет собой беспроводную сеть датчиков, находящихся вокруг тела пациента, на нем и/или внутри него, используемую для отслеживания физиологических данных пациента и обеспечения услуг по уходу за пациентом. Клинические преимущества медицинских телесных локальных сетей включают в себя: распространение наблюдения на те области ухода за пациентом, которые в настоящий момент не контролируются; улучшение эффективности труда медицинского персонала, безопасности и исхода болезни; мобильность пациента, комфорт и контроль за инфекциями; гибкость и масштабируемость наблюдения; и сокращение общих затрат на наблюдение. Приведенный список не является исчерпывающим списком преимуществ.
На фиг. 1 показана обычная система MBAN, включающая в себя несколько миниатюрных сенсорных устройств, размещенных вокруг, на теле и/или внутри тела пациента таким образом, чтобы получать физиологические данные пациента, такие как частота сердечных сокращений и электрокардиографические (ЭКГ) данные. Полученные данные передаются к концентрирующему устройству через MBAN с малой дальностью связи и низкой мощностью. Концентрирующее устройство может быть локальным прикроватным контрольным блоком, сотовым телефоном, телевизионной приставкой или другим беспроводным устройством и обычно имеет соединение с транзитной сетью и/или сетью дальней связи (например, с сотовой связью третьего поколения или четвертого поколения, локальной сетью (LAN), и т.д.), через которую собранные данные передаются к удаленной системе наблюдения за пациентом. Удаленная система наблюдения за пациентом отвечает за анализ физиологических данных пациентов и обеспечивает наблюдение, диагностирование или лечебные услуги в режиме реального времени.
Такая беспроводная система наблюдения за пациентом позволяет пациентам гулять вокруг медицинского учреждения, такого как больница, и/или вокруг их домов, не прерывая работу служб наблюдения. Это позволяет раньше выписывать пациента из лечебного учреждения, обеспечивая при этом высококачественные службы наблюдения на дому у пациента, и может уменьшить затраты здравоохранения. Кроме того, при использовании систем раннего оповещения и алгоритмов обнаружения ухудшения состояния пациента, развернутых в удаленной системе наблюдения за пациентом, тяжелые неблагоприятные события могут быть эффективно предотвращены посредством раннего вмешательства, и затраты здравоохранения могут быть уменьшены. Кроме того, дешевые портативные концентрирующие устройства могут заменить дорогие выделенные мониторы.
Несмотря на преимущества медицинских телесных локальных сетей сетей, существует несколько проблем в разработке таких систем. Одна такая проблема заключается в обеспечении устойчивости связи. Поскольку пациенты могут изменять свое положение внутри медицинского учреждения и могут даже выйти наружу, качество сетевого соединения между концентрирующим устройством и удаленной системой наблюдения за пациентом становится непредсказуемым и может значительно измениться. В худшем случае связь может быть нарушена. Система наблюдения за пациентом должна быть устойчивой к любым изменениям сетевых условий и всегда поддерживать разумное качество наблюдения. Это также является критическим для того, чтобы обеспечить соответствие требованиям по управлению рисками федеральной комиссии по связи (FCC) и Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA). Примечательно, однако, что в большинстве обычных систем наблюдения за пациентом пациенты лежат в кровати и соединены с прикроватными мониторами посредством кабелей. Следовательно, проблема связи в этих случаях является менее тяжелой.
Другой проблемой медицинских телесных локальных сетей является оптимизированная настройка ориентированного на пациента интеллектуального наблюдения. В настоящее время одной из больших проблем, с которыми сталкиваются существующие системы наблюдения за пациентом, является утомление от сигналов оповещения. Утомление от сигналов оповещения состоит в формировании слишком большого количества ложных сигналов оповещения, которые могут побудить медицинский персонал игнорировать все сигналы оповещения, включая и полезные сигналы оповещения. Одной из причин утомления от сигналов оповещения обычно является использование простого, однопараметрического алгоритма сигнализации на основании пороговых значений для формирования сигналов оповещения, причем значения пороговых величин, используемые для подачи сигналов оповещения, не регулируются и не обновляются своевременно на основании состояния здоровья пациента. Вместо этого используются некоторые общие сигнализирующие параметры, которые могут недостаточно хорошо соответствовать конкретным потребностям пациента.
Оптимизированный, ориентированный на пациента и интеллектуальный способ наблюдения является важным для повсеместного наблюдения за пациентом, так как у различных пациентов могут быть различные потребности в наблюдении, и поскольку даже у одного и того же пациента могут быть различные потребности в наблюдении в различных фазах ухода за пациентом (например, в отделении интенсивной терапии (ICU), в палате для выздоравливающих и дома). Система наблюдения за пациентом должна обеспечить гибкость, чтобы удовлетворять разнообразным требованиям наблюдения с минимальной потребностью во вмешательстве медицинского персонала. В частности, она должна быть в состоянии подобрать решение по наблюдению конкретно для данного пациента на основании данных электронной медицинской карты пациента (EMR), профиле истории болезни, текущем состоянии здоровья, и так далее. Кроме того, она должна быть способна автоматически конфигурировать устройства наблюдения без вмешательства или с минимальным вмешательством медицинского персонала. Это улучшило бы эффективность работы медицинского персонала и повысило бы качество ухода за пациентом.
Другой проблемой медицинских телесных локальных сетей является срок службы аккумулятора. В беспроводных системах наблюдения за пациентом портативные концентрирующие устройства (например, портативные мониторы, планшеты, смартфоны и т.д.) и сенсорные устройства обычно работают от аккумулятора. Для того чтобы уменьшить издержки на замену питания, требуется длительный срок службы аккумулятора. Также концентрирующее устройство обычно обладает ограниченной вычислительной мощностью и может оказаться не в состоянии поддерживать интенсивные вычислительные задачи сигнализации оповещения и/или обработки сигнала. Следовательно, важно в максимально возможной степени упростить задачи, работающие на концентрирующем устройстве и/или сенсорных устройствах, и активировать такие задачи только при необходимости.
Настоящая заявка на патент предлагает новые и улучшенные способы и системы, которые решают вышеупомянутые и другие проблемы.
В соответствии с одним аспектом предложена медицинская система. Медицинская система включает в себя удаленную систему наблюдения за пациентом, выполненную с возможностью формировать и/или обновлять индивидуальную для пациента конфигурацию для системы медицинских телесных локальных сетей (MBAN). Медицинская система дополнительно включает в себя систему MBAN, управляемую индивидуальной для пациента конфигурацией и включающую в себя одно или более сенсорных устройств и концентрирующее устройство. Сенсорные устройства выполнены с возможностью измерять физиологические параметры пациента. Концентрирующее устройство выполнено с возможностью осуществления по меньшей мере одного из: сообщения физиологических данных сенсорных устройств удаленной системе наблюдения за пациентом; и локального отслеживания физиологических данных сенсорных устройств с тем, чтобы подавать в случае необходимости сигналы оповещения.
В соответствии с другим аспектом предложен медицинский способ для концентрирующего устройства системы медицинских телесных локальных сетей (MBAN). Физиологические данные принимают от одного или более сенсорных устройств, связанных с системой MBAN. Сенсорные устройства выполнены с возможностью измерения физиологических параметров пациента. Индивидуальную для пациента конфигурацию и/или обновления для индивидуальной для пациента конфигурации принимают от удаленной системы наблюдения за пациентом. Индивидуальная для пациента конфигурация управляет работой системы MBAN. Физиологические данные от сенсорных устройств сообщаются удаленной системе наблюдения за пациентом, либо физиологические данные сенсорных устройств локально контролируются с тем, чтобы подать в случае необходимости сигналы оповещения.
В соответствии с другим аспектом предложена медицинская система. Медицинская система включает в себя удаленную систему наблюдения за пациентом, выполненную с возможностью динамически конфигурировать одну или более систем медицинских телесных локальных сетей (MBAN) на основании индивидуальных для пациента данных. Индивидуальные для пациента данные включают в себя физиологические данные. Каждая из систем MBAN выполнена с возможностью сообщения удаленной системе наблюдения за пациентом по меньшей мере одних из физиологических данных пациента и локально отслеживает физиологические данные пациента с тем, чтобы подать в случае необходимости сигналы оповещения.
Одно преимущество заключается в улучшенной устойчивости.
Другое преимущество заключается в оптимизированном ориентированном на пациента наблюдении.
Другое преимущество заключается в увеличенном сроке службы аккумулятора.
Другое преимущество заключается в минимальном вмешательстве медицинского персонала.
Другое преимущество заключается в улучшенной конфигурации.
Другие преимущества настоящего изобретения станут понятными специалисту в данной области техники после прочтения и понимания следующего подробного описания.
Настоящее изобретение может принимать форму различных компонентов и компоновок компонентов, а также различных стадий и компоновок стадий. Приложенные чертежи приведены исключительно в целях иллюстрирования предпочтительных вариантов осуществления и не должны рассматриваться как ограничивающие настоящее изобретение.
Фиг. 1 иллюстрирует систему медицинских телесных локальных сетей (MBAN).
Фиг. 2 иллюстрирует блок-схему медицинской системы.
Фиг. 3 иллюстрирует блок-схему концентрирующего устройства.
Фиг. 4 иллюстрирует блок-схему системы наблюдения за пациентом.
Изображенная на фиг. 2 медицинская система 10 включает в себя одну или более систем 12 медицинских телесных локальных сетей (MBAN). Каждая из систем 12 MBAN связана с пациентом 14 и развернута для получения физиологических данных пациента 14. Далее каждая из систем 12 MBAN включает в себя одно или более сенсорных устройств 16, 18 и концентрирующее устройство 20, сообщающиеся по медицинской телесной локальной сети 22 системы 12 MBAN. Медицинская телесная локальная сеть 22 представляет собой маломощную беспроводную сеть малого радиуса действия, такую как беспроводная сеть стандарта IEEE 802.15.4j или стандарта IEEE 802.15.6.
Сенсорные устройства 16, 18 в реальном времени получают физиологические данные пациента 14, такие как частота сердечных сокращений, частота дыхания, кровяное давление, сигналы ЭКГ и т.д. и передают эти данные концентрирующему устройству 20 по медицинской телесной локальной сети 22. Сенсорные устройства 16, 18 обычно располагаются снаружи пациента 14. Например, сенсорные устройства 16, 18 могут быть нательными и/или носимыми сенсорными устройствами. Однако в некоторых вариантах осуществления сенсорные устройства 16, 18 в качестве дополнения или альтернативы располагаются внутри пациента 14 и/или вблизи пациента 14.
Каждое из сенсорных устройств 16, 18 включает в себя контроллер 24, 26, блок 28, 30 связи и по меньшей мере один датчик 32, 34 для измерения по меньшей мере одного физиологического параметра пациента 14. Контроллер 24, 26 получает физиологические данные, используя по меньшей мере один датчик 32, 34, и передает полученные физиологические данные концентрирующему устройству 20 с использованием блока 28, 30 связи. Контроллер 24, 26 может передавать полученные физиологические данные сразу же по их получении. В качестве альтернативы контроллер 24, 26 может буферизовать или иным образом сохранять полученные физиологические данные в памяти 36, 38 сенсорного устройства 16, 18 и передавать буферизованные физиологические данные только тогда, когда их количество превысит некоторую пороговую величину. Блок 28, 30 связи обменивается информацией с концентрирующим устройством 20 по медицинской телесной локальной сети 22.
Как правило, полученные физиологические данные передаются непосредственно концентрирующему устройству 20 с использованием блока 28, 30 связи. Однако полученные физиологические данные могут быть переданы концентрирующему устройству 20 косвенно. Например, сенсорные устройства 16, 18 могут передавать физиологические данные носимому пациентом блоку с использованием связанной с телом связи. Носимый пациентом блок может затем передавать физиологические данные от всех сенсорных устройств 16, 18 концентрирующему устройству 20.
Концентрирующее устройство 20 выполняет одно или более из следующего: 1) собирает физиологические данные с сенсорных устройств 16, 18; 2) управляет сенсорными устройствами 16, 18 (например, действуя в качестве координатора персональной сети (PAN)); 3) локально обрабатывает собранные физиологические данные, обычно в режиме реального времени; 4) облегчает удаленную конфигурацию системы 20 медицинских телесных локальных сетей; и 5) передает собранные физиологические данные системе 40 наблюдения за пациентом медицинской системы 10 по второй сети 42 связи, такой как проводной Ethernet, Wi-Fi, или сотовая связь 3G/4G. Вторая сеть 42 связи обычно является сетью большего радиуса действия по сравнению с медицинской телесной локальной сетью 22. Когда вторая сеть 42 связи включает в себя беспроводной интерфейс, она включает в себя одну или более точек доступа 44, 46, 48, 50 для беспроводной связи. Концентрирующее устройство 20 обычно располагается вблизи от пациента 14. Далее, концентрирующее устройство 20 обычно представляет собой одно из локального прикроватного контрольного блока, сотового телефона, телевизионной приставки или другого беспроводного устройства.
Обращаясь вновь к фиг. 2, а также обращаясь к фиг. 3, концентрирующее устройство 20 включает в себя контроллер 52 и первый блок 54 связи. Первый блок 54 связи обменивается информацией с сенсорными устройствами 16, 18 с использованием медицинской телесной локальной сети 22. Контроллер 52 может обмениваться информацией с медицинской телесной локальной сетью 22 с использованием первого блока 54 связи. Контроллер 52 включает в себя по меньшей мере один процессор 56 и по меньшей мере одну программную память 58. Программная память 58 включает в себя исполнимые инструкции процессора, выполняемые процессором 56 для выполнения нижеописанных функций контроллера 52. Программная память далее включает в себя текущую конфигурацию 60 для системы 12 MBAN.
Контроллер 52 может действовать в качестве координатора PAN для медицинской телесной локальной сети 22 с использованием первого блока 54 связи. При этом контроллер 52 управляет первым блоком 54 связи так, чтобы создать медицинскую телесную локальную сеть 22, подключить/отключить сенсорное устройство 16, 18 к медицинской телесной локальной сети 22 или от нее, и так далее. Контроллер 52 может дополнительно принимать полученные физиологические данные от сенсорных устройств 16, 18 с использованием первого блока 54 связи.
Контроллер 52 может также передавать полученные физиологические данные системе 40 наблюдения за пациентом с использованием второго блока 62 связи концентрирующего устройства 20. Контроллер 52 может передавать полученные физиологические данные системе 40 наблюдения за пациентом сразу же после их получения. В качестве альтернативы контроллер 52 может буферизовать или иным образом сохранять полученные физиологические данные в памяти 64 концентрирующего устройства 20 и передавать буферизованные физиологические данные только тогда, когда их количество превысит некоторую пороговую величину. Второй блок 62 связи обменивается информацией с системой 40 наблюдения за пациентом с использованием второй сети 42 связи.
Контроллер 52 дополнительно включает в себя механизм 66 наблюдения и/или оповещения для подачи локальных сигналов оповещения в реальном времени. Механизм 66 наблюдения и/или оповещения представляет собой программный модуль исполнимых инструкций процессора, хранимый в программной памяти 58 и выполняемый процессором 56.
Механизм 66 наблюдения и/или оповещения включает в себя один или более алгоритмов формирования сигнала оповещения, каждый из которых обычно ориентирован на различные рабочие состояния (например, режим питания или тип концентрирующего устройства, такой как прикроватный монитор или мобильное концентрирующее устройство) системы 12 MBAN, и локально обрабатывает собранные физиологические данные с использованием по меньшей мере одного из алгоритмов формирования сигнала оповещения. В ответ на обнаружение условия сигнала оповещения механизм 66 наблюдения и/или оповещения могут сформировать предупреждающие сообщения, такие как звуковые и/или визуальные предупреждающие сообщения, с использованием, например, пользовательского устройства 68 вывода (например, устройства дисплея) концентрирующего устройства 20. В качестве дополнения или альтернативы механизм 66 наблюдения и/или оповещения может передавать сообщение сигнала оповещения системе 40 наблюдения за пациентом по второй сети 42 связи, чтобы система 40 наблюдения за пациентом могла обработать сигнал оповещения и предупредить медицинский персонал.
Контроллер 52 может также сообщать текущее состояние системы 12 MBAN. Например, контроллер 52 может сообщать системе 40 наблюдения за пациентом одно или более из идентификатора пациента (ID), возможностей концентрирующего устройства 20 (например, питается ли концентрирующее устройство 20 от батарейки или от сети переменного тока (AC), а также данные относительно одного или более из центрального процессора (ЦП), памяти, дисплея, сети и т.д. концентрирующего устройства 20), и данных о возможностях связанного с ним сенсорного устройства (например, тип датчиков) концентрирующего устройства 20. Как правило, сообщение этой информации выполняется, как только система 12 MBAN предписана доктором, развернута на пациенте и активирована.
Контроллер 52 может дополнительно позволять удаленно конфигурировать систему 12 MBAN, например, с помощью системы 40 наблюдения за пациентом через вторую сеть 42 связи. В качестве дополнения или альтернативы контроллер 52 может позволять локально конфигурировать систему 12 MBAN. Например, концентрирующее устройство 20 может принимать ввод от пользователя с использованием устройства 70 ввода данных пользователем (например, сенсорный экран, кнопки и т.д.) концентрирующего устройства 20 для того, чтобы локально конфигурировать концентрирующее устройство 20.
Текущая конфигурация 60 может включать в себя конфигурацию для механизма 66 наблюдения и/или оповещения. Конфигурация для механизма 66 наблюдения и/или оповещения может включать в себя одно или более из следующего: 1) выбор одного из алгоритмов формирования сигнала оповещения для использования; 2) пороговые величины и/или параметры, используемые выбранным алгоритмом формирования сигнала оповещения; 3) медицинские правила, используемые выбранным алгоритмом формирования сигнала оповещения; 4) флаг включения/выключения для механизма 66 наблюдения и/или оповещения; 5) и так далее. Например, алгоритмы подачи сигнала оповещения на основании простых правил могут быть подходящими для небольшого количества хорошо изученных болезней на концентрирующих устройствах с автономным питанием, в то время как более сложные управляемые данными алгоритмы подачи сигнала оповещения с обучением могут быть подходящими для концентрирующих устройств (например, телевизионных приставок, прикроватных мониторов и так далее), питаемых от электрической сети (например, от электрической сети переменного тока (AC)) при некоторых конкретных заболеваниях.
Текущая конфигурация 60 может дополнительно включать в себя конфигурацию для сенсорных устройств 16, 18. Конфигурация для сенсорных устройств 16, 18 может включать в себя одно или более из следующего: 1) типы физиологических данных, наблюдение за которыми будет осуществляться; 2) частота измерения и/или точность для контролируемых типов физиологических данных; 3) типы сенсорных устройств, которые будут включены и/или активированы; 4) параметры включенных и/или активированных сенсорных устройств, такие как частота измерения и разрядность аналого-цифрового преобразования (ADC); 5) и так далее.
Текущая конфигурация 60 может дополнительно включать в себя конфигурацию отчетности контроллера 52 системе 40 наблюдения за пациентом. Конфигурация отчетности системе 40 наблюдения за пациентом может включать в себя одно или более из следующего: 1) типы физиологических данных, сообщаемых системе 40 наблюдения за пациентом, такие как необработанные физиологические данные, субдискретизированные физиологические данные, предварительно обработанные физиологические данные и т.п.; 2) частота создания отчетов для различных типов физиологических данных; и 3) и так далее.
Контроллер 52 может дополнительно динамически переключаться между различными конфигурациями в зависимости от рабочего состояния системы 12 MBAN (например, в зависимости от режима питания, связи, типа концентрирующего устройства и т.д.). Например, контроллер 52 может непрерывно контролировать качество сетевого соединения с системой 40 наблюдения за пациентом. Как только обнаруживается пропадание сетевого соединения с системой 40 наблюдения за пациентом, он автоматически переключается на конфигурацию 72 по умолчанию, сохраненную локально в памяти 64 концентрирующего устройства 20, для того, чтобы реконфигурировать механизм 66 наблюдения и/или оповещения и позволить механизму 66 наблюдения и/или оповещения обеспечить локальный сигнал оповещения. Контроллер 52 может также формировать предупреждающие сообщения в ответ на изменение конфигурации. Например, при пропадании сети может быть сформировано предупреждающее сообщение, такое как звуковое и/или визуальное предупреждающее сообщение, с использованием, например, пользовательского устройство 68 вывода.
По меньшей мере одна системная шина и/или сеть 74 связи связывают компоненты концентрирующего устройства 20, включая контроллер 52 (то есть программную память 58 и процессор 56), память 64, пользовательское устройство 68 вывода, устройство 70 ввода данных пользователем, первое устройство 54 связи и второе устройство 62 связи. Далее, хотя компоненты концентрирующего устройства, кроме процессора 56 и программной памяти 58, иллюстрируются как внешние по отношению к контроллеру 52, один или более из этих компонентов может быть интегрирован с контроллером 52.
Возвращаясь к фиг. 2, система 40 наблюдения за пациентом выполняет одно или более из следующего: 1) принимает физиологические данные, переданные концентрирующими устройствами 20 по второй сети 42 связи; 2) анализирует принятые физиологические данные; 3) сохраняет принятые физиологические данные в памяти 76 системы 40 наблюдения за пациентом или во внешней системе; 4) обеспечивает службы наблюдения, диагностики или лечения в режиме реального времени на основании принятых физиологических данных; и 5) и так далее. Система 40 наблюдения за пациентом является обычно удаленной от систем 12 MBAN.
Вновь обращаясь к Фиг. 2, и дополнительно обращаясь к фиг. 4, система 40 наблюдения за пациентом включает в себя контроллер 78 и блок 80 связи. Блок 80 связи позволяет контроллеру 78 обмениваться информацией с устройствами или системами по второй сети 42 связи. Например, блок 80 связи позволяет контроллеру 78 обмениваться информацией с системами 12 MBAN, в частности с концентрирующим устройством 20 систем 12 MBAN, по второй сети 42 связи. В качестве другого примера блок 80 связи позволяет контроллеру 78 обмениваться информацией с репозитарием 82 данных пациента медицинской системы 10.
Репозитарий 82 данных пациента хранит профили медицинских данных для пациентов 14 систем 12 MBAN в одной или более памятях 84 репозитария 82 данных пациента. Такие профили могут включать в себя электронные медицинские отчеты (EMR), данные истории болезни, лабораторные отчеты, физиологические данные, предписания доктора касательно конфигурации системы MBAN (например, какие физиологические данные должны отслеживаться) и другие соответствующие данные пациента. Репозитарий 82 данных пациента может также хранить в памяти 84 другие медицинские данные, которые могут быть полезными для алгоритмов поддержки принятия клинических решений, такие как медицинские знания, демографические и/или географические медицинские данные, и так далее.
Репозитарий 82 данных пациента дополнительно включает в себя блок 86 связи и контроллер 88. Блок 86 связи позволяет контроллеру 88 обмениваться информацией со второй сетью 42 связи, и контроллер 88 делает данные в памяти 84 доступными по второй сети 42 связи. Контроллер 78 системы 40 наблюдения за пациентом включает в себя по меньшей мере один процессор 90 и по меньшей мере одну программную память 92. Программная память включает в себя исполнимые инструкции процессора, выполняемые процессором для того, чтобы выполнять нижеописанные функции контроллера 78.
Контроллер 78 может принимать физиологические данные от каждого из концентрирующих устройств 20. Контроллер 78 может также контролировать и/или отслеживать состояние здоровья пациента (определенное по физиологическим данным) и на основании этого выдавать сигналы оповещения. Контроллер 78 может определять, выдавать ли сигнал оповещения, путем сопоставления принятых физиологических данных с критериями подачи сигнала оповещения. Например, сигнал оповещения может быть подан в том случае, если по меньшей мере один физиологический параметр превышает соответствующую ему пороговую величину. Критерии сигнала оповещения могут принимать во внимание текущие значения физиологических параметров, а также тенденции изменения физиологических параметров. Контроллер 78 может также формировать ранние предупреждения на основании долгосрочного прогноза состояния здоровья пациента. Далее, контроллер 78 может представлять (например, на дисплее) принятые физиологические данные на пользовательском устройстве 94 вывода системы 40 наблюдения за пациентом и/или сохранять принятые физиологические данные в памяти 76 системы 40 мониторинга пациента или в репозитарии 82 данных пациента. Контроллер 78 может также формировать и/или корректировать специфические для пациента конфигурации наблюдения для каждой системы 12 MBAN.
Контроллер 78 может также принимать данные относительно рабочих состояний систем 12 MBAN, обычно по мере того, как системы 12 MBAN предписываются, развертываются и активируются. Для каждой из систем 12 MBAN контроллер 78 может использовать соответствующие данные, такие как ID пациента, для получения предписания доктора относительно конфигурации системы 12 MBAN (например, какие физиологические данные должны отслеживаться) из, например, репозитария 82 данных пациента, и проверить, правильно ли развертываются предписанные сенсорные устройства 16, 18. Это может помочь избежать ошибок медицинского персонала при конфигурировании системы 12 MBAN.
Контроллер 78 также может использовать соответствующие данные для получения профиля медицинских данных пациента из репозитария 82 данных пациента. Основываясь на данных в профиле медицинских данных пациента, таких как состояние пациента, и на соответствующих данных, таких как возможности концентрирующего устройства 20, контроллер 78 может сформировать рекомендованную конфигурацию для системы 12 MBAN, соответствующую конкретно пациенту 14. Контроллер 78 может сравнить рекомендованную конфигурацию с предписанной конфигурацией. Если есть большая разница, контроллер 78 может сформировать предупреждающие сообщения для того, чтобы сообщить об идентифицированном различии медицинскому персоналу, такому как доктора и медсестры. Далее, контроллер 78 может использовать рекомендованную конфигурацию для того, чтобы настроить систему 12 MBAN через вторую сеть 42 связи и запустить службы наблюдения, обычно если нет никаких больших различий.
Контроллер 78 может также формировать конфигурации 72 по умолчанию для систем 12 MBAN, которые концентрирующие устройства 20 будут хранить локально. Концентрирующие устройства 20 могут использовать конфигурации 72 по умолчанию в зависимости от рабочих состояний систем 12 MBAN. Например, конфигурация 72 по умолчанию системы 12 MBAN может использоваться в том случае, если концентрирующее устройство 20 теряет связь с системой 40 наблюдения за пациентом.
Конфигурации 72 по умолчанию могут отличаться от текущих конфигураций 60, используемых системами 12 MBAN, и обычно являются более консервативными для того, чтобы обеспечить достаточные локальные службы наблюдения. Например, конфигурация по умолчанию 72 системы 12 MBAN может быть более консервативной по сравнению с конфигурацией, используемой, когда система 12 MBAN соединяется с системой 40 наблюдения за пациентом посредством концентрирующего устройства 20. Когда система 12 MBAN соединяется с системой 40 наблюдения за пациентом, большее количество физиологических данных может контролироваться и анализироваться в системе 40 наблюдения за пациентом. Далее, когда система 12 MBAN не соединена с системой 40 наблюдения за пациентом, могут использоваться более консервативные пороговые величины сигнализации для того, чтобы гарантировать приемлемое качество наблюдения.
Контроллер 78 может динамически обновлять текущие конфигурации и/или конфигурации по умолчанию 60, 72 систем 12 MBAN на основании изменений состояния пациента. Во время процесса наблюдения контроллер 78 может непрерывно контролировать состояние здоровья пациента на основании последних физиологических данных пациентов 14 и корректировать текущие конфигурации и/или конфигурации по умолчанию 60, 72 соответственно. Корректировки могут быть выполнены с использованием, например, алгоритмов машинного обучения и/или анализа данных для того, чтобы оценить и/или предсказать состояние здоровья пациента с использованием профилей медицинских данных пациента и/или физиологических данных в реальном времени.
Например, если обнаруживается ухудшение состояния пациента, контроллер 78 может реконфигурировать систему 12 MBAN для того, чтобы активировать больше сенсорных устройств 16, 18 (например, включить носимые датчики, которые находятся в спящем режиме) с тем, чтобы отслеживать больше физиологических данных. В качестве альтернативы контроллер 78 может увеличить частоту измерения и/или точность активированных сенсорных устройств 16, 18 для получения более точных физиологических данных пациента. В качестве другого примера, если пациент на стадии выздоровления восстанавливается хорошо и состояние здоровья пациента становится устойчивым, контроллер 78 может деактивировать некоторые сенсорные устройства 16, 18 (например, перевести носимые датчики в спящий режим) для того, чтобы прекратить отслеживание ненужных физиологических данных.
Контроллер 78 может также непрерывно отслеживать рабочие состояния систем 12 MBAN (например, режимы питания, качество связи и т.д.), такие как качество сетевых соединений с концентрирующими устройствами 20. На основании этого могут быть поданы сигналы оповещения и/или могут быть обновлены текущие конфигурации и/или конфигурации по умолчанию 60, 72. Например, в ответ на обнаружение ухудшения качества сетевого соединения контроллер 78 может обновить текущие конфигурации и/или конфигурации по умолчанию системы 12 MBAN соответственно и/или сформировать предупреждающие сообщения для медицинского персонала.
В качестве другого примера, если сетевое соединение с концентрирующим устройством 20 находится в хорошем состоянии (например, с точки зрения пропускной способности и задержки), контроллер 78 может отключить механизм 66 наблюдения и/или оповещения на концентрирующем устройстве 20 и сам выполнять алгоритмы оповещения в реальном времени. Сформированные сигналы оповещения тогда могут быть посланы обратно концентрирующему устройству 20 для того, чтобы сформировать сообщения оповещения и/или сигналы в точке ухода за пациентом. Такая настройка минимизировала бы обработку данных в концентрирующем устройстве 20 и продлила бы срок службы аккумулятора концентрирующего устройства 20.
В качестве другого примера, если для системы 12 MBAN обнаруживается перегрузка второй сети 42 связи, контроллер 78 может позволить механизму 66 наблюдения и/или оповещения системы 12 MBAN выполнять простой пороговый алгоритм оповещения в реальном времени на концентрирующем устройстве 20. Перегрузка сети может быть обнаружена, когда пропускная способность и задержка становятся хуже из-за того, например, что пациент 14 находится в зоне ожидания операции, где одновременно находится много пациентов c медицинскими телесными локальными сетями 22.
Контроллер 78 может также использовать управляемые данными алгоритмы для того, чтобы непрерывно оптимизировать пороговые величины, используемые механизмом 66 наблюдения и/или оповещения концентрирующего устройства 20. Простой локальный алгоритм оповещения позволил бы концентрирующему устройству 20 обнаружить любые патологические условия в реальном времени. Пороговые величины, непрерывно оптимизируемые контроллером 78, могут помочь избежать формирования слишком большого количества ложных сигналов оповещения.
Далее, если обнаруживается перегрузка второй сети 42 связи, контроллер 78 может запросить концентрирующее устройство 20 снизить частоту отправки физиологических данных системе 40 наблюдения за пациентом. Например, сенсорные устройства 16, 18 могут измерять кровяное давление каждые две минуты, но концентрирующее устройство 20 может сообщать системе 40 наблюдения за пациентом об одном измерении раз в 10 минут. С помощью такого приема трафик между системой 40 наблюдения за пациентом и концентрирующими устройствами 20 уменьшается для того, чтобы смягчить перегрузку сети.
В качестве другого примера, если обнаруживается ухудшение состояния пациента и пациент 14 переводится из общей палаты в отделение интенсивной терапии (ICU), концентрирующее устройство 20 может быть переключено с портативного монитора на прикроватный монитор, который имеет намного более мощный ЦП и питается от электрической сети переменного тока. Контроллер 78 может использовать более сложный локальный алгоритм оповещения на прикроватном мониторе с тем, чтобы формировать больше локальных сигналов оповещения в реальном времени. Аналогичным образом во время транспортировки концентрирующее устройство 20 может быть переключено с прикроватного монитора на портативный монитор с меньшей вычислительной мощностью. Контроллер 78 может использовать более простой локальный алгоритм оповещения для нового концентрирующего устройства 20 и выполнять некоторые сложные задачи обработки сигнала в системе 40 наблюдения за пациентом.
Контроллер 78 может включать в себя виртуальный механизм 96 наблюдения и/или оповещения для того, чтобы формировать локальные тревожные сигналы в реальном времени в соответствии с конфигурациями 98, заданными медицинским персоналом. Виртуальный механизм 96 наблюдения и/или оповещения позволяет медицинскому персоналу устанавливать индивидуальные механизмы наблюдения и/или оповещения. В качестве дополнения или альтернативы виртуальный механизм 96 наблюдения и/или оповещения позволяет медицинскому персоналу пробовать различные конфигурации прежде, чем они будут применены к механизмам 66 наблюдения и/или оповещения концентрирующих устройств 20. Виртуальный механизм 96 наблюдения и/или оповещения является программным модулем исполнимых инструкций процессора, хранимых в программной памяти 92 и выполняемых процессором 90.
По меньшей мере одна системная шина и/или сеть 100 связи связывает между собой компоненты системы 40 наблюдения за пациентом, включая контроллер 78 (то есть программную память 92 и процессор 90), память 76, пользовательское устройство 94 вывода и устройство 80 связи. Кроме этого, хотя компоненты системы 40 наблюдения за пациентом, кроме процессора 90 и программной памяти 92, иллюстрируются как внешние по отношению к контроллеру 76, один или более из этих компонентов может быть интегрирован с контроллером 76.
Один или более терминалов 102 для медицинского персонала позволяют медицинскому персоналу взаимодействовать с другими устройствами второй сети 42 связи, такими как система 40 наблюдения за пациентом и/или репозитарий 82 данных пациента. Медицинский персонал может использовать терминалы 102 для медицинского персонала для того, чтобы соединиться (например, войти в систему) с системой 40 наблюдения за пациентом и/или репозитарию 82 данных пациента и получить доступ к данным пациента.
Более того, медицинский персонал может использовать терминалы 102 для медицинского персонала для подключения к системе 40 наблюдения за пациентом и/или репозитарию 82 данных пациента и установки и/или изменения конфигурации для механизма 66 наблюдения и/или оповещения концентрирующих устройств 20 и/или виртуального механизма 96 наблюдения и/или оповещения системы 40 наблюдения за пациентом. Медицинский персонал может настроить свои конфигурации, основываясь на своих предпочтениях. Кроме того, медицинский персонал может получать доступ к своим конфигурациям с любого из терминалов 102 для медицинского персонала. Конфигурации могут быть проиндексированы на основании, например, идентификатора медицинского персонала или идентификатора пациента.
Даже более того, медицинский персонал может использовать терминалы 102 для медицинского персонала для того, чтобы выполнять свои конфигурации с виртуальным механизмом 96 наблюдения и/или оповещения системы 40 наблюдения за пациентом. Виртуальный механизм 96 наблюдения и/или оповещения производит сигналы оповещения на основании правил и/или алгоритмов, задаваемых выбранными конфигурациями, и посылает сигналы оповещения обратно медицинскому персоналу по второй сети 42 связи. Например, сиделка может выбрать одну из своих конфигураций для выполнения виртуальным механизмом 96 наблюдения и/или оповещения . Виртуальный механизм 96 наблюдения и/или оповещения тогда передает сформированные сигналы оповещения сиделке на терминал 102 для медицинского персонала.
Кроме того, медицинский персонал может использовать терминалы 102 для медицинского персонала для получения физиологических данных и/или сигналов оповещения от системы 40 наблюдения за пациентом. Пользовательские устройства 104 вывода терминалов 102 для медицинского персонала могут предоставлять (например, на дисплее) физиологические данные и/или сигналы оповещения медицинскому персоналу. Далее устройства 106 ввода данных пользователем терминалов 102 для медицинского персонала могут позволять медицинскому персоналу взаимодействовать с представленными физиологическими данными и/или сигналами оповещения.
Каждый из терминалов 102 для медицинского персонала включает в себя контроллер 108 и блок 110 связи. Блок 110 связи позволяет контроллеру 108 обмениваться информацией с устройствами по второй сети 42 связи. Контроллер 108 включает в себя по меньшей мере один процессор и по меньшей мере одну программную память. Программная память включает в себя исполнимые инструкции процессора, выполняемые процессором для того, чтобы выполнить вышеописанные функции контроллера. Каждый из терминалов 102 для медицинского персонала может также включать в себя устройство 106 ввода данных пользователем и пользовательское устройство 104 вывода. Устройство 106 ввода данных пользователем позволяет медицинскому персоналу вводить данные в контроллер 108, а пользовательское устройство 104 вывода позволяет контроллеру 108 передавать данные медицинскому персоналу. Примеры терминалов для медицинского персонала включают в себя персональные компьютеры (PC), планшеты, смартфоны и так далее.
Вышеописанная схема может использоваться в наблюдении за пациентом и/или в системах поддержки принятия клинических решений, таких как eICU, прикроватные мониторы, и домашние решения для наблюдения. Эта схема выгодно улучшает устойчивость наблюдения за пациентом, обеспечивает оптимизированный ориентированное на пациента наблюдение и увеличивает срок службы аккумуляторов для устройств систем медицинских телесных локальных сетей.
Используемый в настоящем документе термин «память» включает в себя одно или более из энергонезависимого машиночитаемого носителя; магнитного диска или другого магнитного носителя данных; оптического диска или другого оптического носителя данных; памяти произвольного доступа (RAM), постоянной памяти (ROM) или другого электронного устройства памяти или чипа или набора оперативно взаимосвязанных чипов; сервера Интернета/Интранета, с которого хранимые инструкции могут быть получены через Интернет/Интранет или локальную сеть; и так далее. Далее, использующийся в настоящем документе термин «процессор» включает в себя одно или более из микропроцессора, микроконтроллера, графического процессора (GPU), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем логической матрицы (FPGA) и т.п.; контроллер включает в себя: 1) по меньшей мере одну память с исполнимыми инструкциями процессора для выполнения функциональности контроллера; и 2) по меньшей мере один процессор, выполняющий исполнимые инструкции процессора; пользовательское устройство вывода включает в себя принтер, дисплейное устройство и т.п.; и дисплейное устройство включает в себя одно или более из ЖК-монитора, светодиодного дисплея, плазменного дисплея, проекционного дисплея, дисплея с сенсорным экраном и т.п.
Настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Модификации и изменения могут происходить после чтения и понимания предыдущего подробного описания. Предполагается, что настоящее изобретение включает в себя все такие модификации и изменения, если они находятся в области охвата приложенной формулы изобретения или ее эквивалентов.