БЕСПРОВОДНОЙ РЕЛЕЙНЫЙ МОДУЛЬ С ФУНКЦИЕЙ ЭКСТРЕННОГО ВЫЗОВА
WIRELESS RELAY MODULE HAVING EMERGENCY CALL FUNCTION

ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[001] Настоящая заявка является частичным продолжением заявки на патент США №13/006769 под названием «Wireless Relay Module for Remote Monitoring System», поданной 14 января 2011 года, и связана с заявкой на патент США №13/006784 под названием «Medical Device Wireless Network Architectures», поданной 14 января 2011 года, каждая из которых имеет общего правообладателя с настоящей заявкой и включена сюда во всей своей полноте во всех целях.
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[002] Настоящая заявка описывает сетевые сообщения между рядом медицинских устройств и устройством дистанционного мониторинга по беспроводным релейным сетям и/или беспроводным сетям сообщения, доступным через Интернет, с функцией экстренного сигнала и определения местонахождения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[003] Время взаимодействия между лицом, обслуживающим больного, и самим пациентом является критически важным в центрах интенсивной терапии, к которым можно отнести больницы, клиники, дома престарелых и тому подобное. Системы централизованного наблюдения были разработаны для более эффективного управления временем взаимодействия между лицом, обслуживающим больного, и самим пациентом с помощью передачи физиологических данных от каждого пациента (или от графически разбросанных медицинских центров интенсивной терапии) в централизованное местоположение.
[004] В таком централизованном местоположении один или небольшое число техников осуществляют мониторинг информации обо всех пациентах для определения состояния пациента. Информация, указывающая на экстренное состояние пациента, приведет к тому, что техники и/или система будут иметь сообщение с лицами, обслуживающими больных, для обеспечения мгновенного внимания пациента, например, с помощью беспроводных пейджеров, и/или сотовых телефонов, и/или посредством аудиопейджинга, позволяющего распространить сигнал по всему учреждению.
[005] Информация, переданная на централизованное местоположение, может передаваться по локальной сети, такой как сеть «WiFi», на основе стандартов IEEE 802.11. Проблема с этой сетью, однако, состоит в сложности защитить достаточный доступ к локальной сети с целью обеспечения централизованного мониторинга. Кроме того, когда пациент удален от медицинского центра интенсивной терапии (например, дома), доступ к традиционным локальным сетям, таким как сеть WiFi, может быть недоступным или недостаточно надежным для поддержки мониторинга интенсивной терапии.
[006] Альтернативой WiFi является ZIGBEE, которая основана на стандарте IEEE 802.15.4 для беспроводных персональных сетей. Сети ZIGBEE ранее использовались для сбора информации из множества медицинских приборов в соответствии со Специализациями устройств IEEE 11073 для сообщения медицинского устройства в месте оказания помощи, включая, например, пульсоксиметры, мониторы для контроля за кровяным давлением, пульсотахометры, весы и глюкометры.
[007] Преимущества сетей ZIGBEE состоят в том, что сеть динамически настраивается (например, "самовосстанавливающиеся" сотовые конфигурации) и работает с низкими требованиями к питанию (например, позволяет интегрирование приемопередатчиков ZIGBEE, соединенных с медицинскими устройствами под батареей питания). Однако передача варьируется между отдельными приемопередатчиками ZIGBEE, которая обычно ограничена не более чем несколькими сотнями футов. Как следствие, сети ZIGBEE обычно не используются для централизованного мониторинга местоположений, расположенных вне объекта.
[008] Сети являются не единственной проблемой. В некоторых случаях физиологические данные от каждого пациента могут означать серьезное состояние здоровья. Однако иногда данные могут не сообщаться достаточно быстро лицам, обслуживающим больных на местах, из-за задержки и/или помех сигнала. Далее, даже если сообщение с лицами, обслуживающими больных, установлено, они могут не отреагировать достаточно быстро или могут потребовать сторонней помощи, например экстренной службы 911.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[009] Настоящее изобретение относится к беспроводным релейным модулям и способу активирования функции экстренного сигнала в сетях сообщения между рядом медицинских устройств и устройством дистанционного мониторинга по беспроводным релейным сетям и/или беспроводным сетям сообщения, доступным через Интернет. Беспроводной релейный модуль содержит приемник, способный беспроводным образом получать данные медицинского устройства по беспроводной релейной сети по меньшей мере от одного медицинского устройства вместе с первым передатчиком, способным беспроводным образом передавать данные медицинского устройства на второй беспроводной релейный модуль по беспроводной релейной сети, и второй передатчик,, способный беспроводным образом передавать данные по беспроводной сети сообщения, доступной через Интернет. Приемник и по меньшей мере первый передатчик могут предпочтительно быть применены в одном приемопередатчике. Используемые здесь термины «данные медицинских приборов» и «данные» означают данные, полученные медицинским прибором или о медицинском приборе, в том числе, например, идентификацию медицинского прибора, программное обеспечение медицинского прибора, настройки медицинского прибора или информация о состоянии (включая информацию об аварийном сигнале и/или приоритет аварийных сигналов), информация для идентификации пациента, личный идентификационный номер(а) пациента "ПИН(ы)", предписание пациента и/или медицинские, и/или физиологические данные о пациенте, полученные или созданные по меньшей мере одним из медицинских приборов и приборов идентификации пациента.
[0010] Контроллер соединен с первым и вторым передатчиком и управляет беспроводным релейным модулем при выборе одного из упомянутых первого или второго передатчиков для передачи данных медицинского устройства, полученных приемником по одной из двух соответствующих сетей. Контроллер дополнительно выполнен с возможностью установления соединения с помощью первого или второго передатчика с экстренной службой, когда имеет место экстренное состояние. Например, телефонное устройство, соединенное с контроллером, инициирует соединение с экстренной службой, и генератор сигналов, соединенный с телефонным устройством, производит сигнал, указывающий на экстренное состояние, и передает сигнал по соединению с экстренной службой.
[0011] Кроме того, в одном варианте осуществления контроллер определяет, присутствует ли экстренное состояние путем сравнения данных медицинского устройства с одним или более кодов экстренных состояний, которые хранятся в памяти, связанной с контроллером. В другом варианте осуществления полученные данные медицинского устройства могут указывать на то, что присутствует экстренное состояние. Альтернативно, контроллер может определять, существует ли экстренное состояние, на основе сигнала, полученного или переданного от источника по полученным данным медицинского устройства, или на основе сигнала от источника беспроводной релейной сети.
[0012] В случае если контроллер получает указание о том, что соединение с экстренной службой не может быть установлено, контроллер может передавать безответное сообщение на одно или более медицинских устройств. Контроллер может также сохранять в памяти данные, которые представляют экстренное состояние и одно или более из вариантов: (а) метка времени, (b) одно или более устройств, передающих экстренное состояние, и (с) расположение одного или более медицинских устройств. Контроллер может передавать сохраненные данные в блок контроля, которые идентифицируют тенденции в сохраненных экстренных состояниях.
[0013] В дополнительном варианте осуществления контроллер обнаруживает информацию о расположении устройства по данным, переданным одним или более медицинскими устройствами, и создает информационный сигнал о месте расположения, который передается экстренной службе первым или вторым передатчиком. Альтернативно, независимое расположение устройства может создавать сигнал расположения, который может быть основан, например, на сигнале системы глобального позиционирования или другом сигнале положения, полученном релейным модулем для передачи экстренной службе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0014] Изобретение станет более понятным после изучения подробного описания изобретения, которое выполнено со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых:
[0015] на фигуре 1 представлена схема примера архитектуры системы мониторинга медицинских устройств в соответствии с настоящим изобретением;
[0016] на фигуре 2 представлена схема, дополнительно иллюстрирующая примеры компонентов беспроводной сети архитектуры на фигуре 1;
[0017] на фигуре 3 представлена схема, иллюстрирующая примерный беспроводной релейный модуль, связанный с архитектурой на фигуре 1;
[0018] на фигуре 4 представлена схема, иллюстрирующая первый примерный способ работы архитектуры на фигуре 1;
[0019] на фигуре 4а представлена схема, иллюстрирующая примерную систему экстренного сигнала;
[0020] на фигуре 4b представлена схема, иллюстрирующая примерное создание сигнала положения;
[0021] на фигуре 4с представлена примерная таблица, используемая для определения того, существует ли экстренное состояние; и
[0022] на фигуре 5 представлена схема, иллюстрирующая второй примерный способ работы архитектуры на фигуре 1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0023] Далее будут приведены подробные ссылки на примерные варианты осуществления настоящего изобретения, включая наилучшие режимы, определенные изобретателями для применения изобретения. Примеры этих примерных вариантов осуществления проиллюстрированы сопровождающими чертежами. Поскольку изобретение описано вместе с этими вариантами осуществления, следует понимать, что эти описанные варианты не имеют ограничивающего характера. Наоборот, настоящее изобретение также предусмотрено для описания альтернативных вариантов, модификаций и эквивалентов, которые могут быть включены без отклонения от духа сущности настоящего изобретения, как определено в прилагаемых пунктах формулы изобретения.
[0024] В нижеследующем описании специальные детали указаны в таком порядке, чтобы обеспечить полное понимание настоящего изобретения. Настоящее изобретение может применяться без некоторых или всех этих специальных деталей. В других случаях хорошо известные аспекты не были подробно описаны, чтобы излишне не затруднять понимание настоящего изобретения.
[0025] С целью иллюстрирования настоящего изобретения примерные варианты осуществления описаны со ссылкой на фигуры 1-5.
[0026] В этом описании и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа включают соответствующие формы множественного числа, если обратное не явствует из контекста. Если не определено иначе, все технические и научные термины, используемые здесь, имеют то же значение, которое обычно понимает любой специалист в области, к которой относится настоящее изобретение.
[0027] Здесь дополнительно описана сетевая архитектура для централизованного мониторинга медицинских устройств, использующих беспроводные релейные сети и/или сети сообщения, доступные через Интернет, с функцией экстренного сигнала для обеспечения вторичного уровня защиты, когда имеют место серьезные состояния здоровья. Вдобавок, архитектура делает возможные определения приблизительного расположения медицинских устройств, мониторинг которых осуществляется.
[0028] Принципиальная схема примера архитектуры 100 для системы контроля медицинского прибора в соответствии с настоящим изобретением показана на фигуре 1. Один или несколько медицинских приборов 10 предусмотрены в медицинском учреждении 20 для мониторинга состояния и/или управления необходимостью проведения медицинского лечения одного или нескольких пациентов. Медицинское учреждение 20 может иметь в своей структуре центр интенсивной терапии (например, включая: больницы, клиники, дома престарелых и тому подобное) для обслуживания несколько пациентов, а также домашнее оборудование для обслуживания одного или нескольких пациентов, или индивидуальное электрооборудование (например, ранец), которое может быть присоединено к пациенту или носиться амбулаторными пациентами. С каждым медицинским устройством 10 связана схема интерфейса 15, которая содержит приемопередатчик для передачи и приема сигналов в беспроводной сети, ориентированной на помещение, такой как, например, низкоскоростные персональные сети или LR-WPAN, сеть ZIGBEE или другие персональные слаботочные сети, такие как слаботочные сети Bluetooth, например Bluetooth 4.0, которые существуют или разрабатываются в настоящий момент или рассматриваются для эмулирования сотовой сети (такой как сеть ZIGBEE) или наоборот. Смотрите, например, ZIGBEE Wireless Sensor Applications for Health, Wellness and Fitness, ZIGBEE Alliance, март 2009, которая включена сюда для любых целей во всей своей полноте. Смотрите также Nick Hunn, Essentials of Short-Range Wireless, Cambridge University Press, 2010, которая также включена сюда для любых целей во всей своей полноте.
[0029] Следует понимать, что схема интерфейса 15 может содержаться внутри или располагаться снаружи медицинского устройства 10 в соответствии с настоящим изобретением. Также в медицинском учреждении 20 представлен один или более релейный модуль 30.
[0030] Как будет описано более подробно со ссылкой на фигуру 3, каждый релейный модуль 30 на фигуре 2 содержит первый передатчик 31 для приема и передачи сигналов от схем интерфейса 15 в обсуждаемой выше беспроводной сети, ориентированной на помещение. Релейный модули 30а, как описано на фигуре 3, соответствуют релейным модулям 30 и дополнительно содержат второй передатчик 32 для беспроводной передачи и приема сигналов от точки доступа 40, как показано на фигуре 2, посредством беспроводной глобальной сети или «WWAN». Подходящие сети WWAN для использования в настоящем изобретении включают, например, сети на основе глобальной системы мобильной связи (GSM) или множественного доступа с кодовым разделением (CDMA) сотовой сети, или связаны с 2G, 3G, 3G Долгосрочное развитие, 4G, беспроводными сотовыми стандартами WiMAX Сектора радиосвязи Международного союза электросвязи (ITU-R). Для соответствия требованиям Закона об ответственности и переносе данных о страховании здоровья граждан от 1996 года (HIPAA) и другим местным и/или международным законам и нормам о неприкосновенности частной жизни связь по любой беспроводной сети, ориентированной на помещение, и WWAN проводятся преимущественно с защитой с использованием, например, протокола защиты информации (SSL) или протокола защиты транспортного уровня (TLS).
[0031] Как показано на фигуре 1, подходящая точка доступа 40, пригодная к использованию в соответствии с настоящим изобретением, может содержать входящий веб-сервер 41, который включает в себя либо иным образом имеет доступ к приемопередатчику для связи с релейными модулями 30а через беспроводную глобальную сеть WWAN. Данные медицинского прибора, полученные от входящего веб-сервера 41 через беспроводную глобальную сеть WWAN, направляются в сервер безопасного хранения данных 42, который сконфигурирован, например, для регистрации полученных данных в связи с идентификационной информацией соответствующих медицинских приборов. Как было описано ранее, инфра, «данные медицинского прибора» и «данные», используемые в настоящей заявке, означают данные, полученные от медицинского прибора, или данные о медицинском приборе, в том числе, например, идентификацию медицинского прибора, программное обеспечение медицинского прибора, настройки медицинского прибора или информацию о состоянии (информацию об аварийном сигнале и/или приоритет аварийных сигналов), информацию об идентификации пациента, персональные идентификационные номера «ПИН(ы)», предписание пациента и/или медицинские, и/или физиологические данные о пациенте, полученные или созданные медицинским устройством.
[0032] Исходящий веб-сервер 43 сконфигурирован, например, для приема и сортировки данных поисковых запросов, представленных одним или несколькими устройствами дистанционного мониторинга 61, 62 и 63 по широкополосной сети 50 (например, через Интернет) с запросом данных медицинского прибора, которые должны быть извлечены из защищенного сервера хранения данных 42, для форматирования и передачи полученных данных к одному или нескольким устройствам дистанционного мониторинга 61, 62 и 63 для отображения на связанных дисплеях устройств. Поскольку описываемая архитектура точки доступа 40 проиллюстрирована в примерном варианте осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что любая архитектура для точки доступа 40, которая позволяет получать, хранить и извлекать данные медицинского прибора, которые находятся на экране одного или нескольких устройств дистанционного мониторинга 61, 62 и 63, входит в область распространения настоящего изобретения.
[0033] На фигуре 2 представлена блок-схема, которая более подробно иллюстрирует примеры компонентов архитектуры настоящего изобретении, которые расположены в месте расположения пациента 20, показанном на фигуре 1, или иным образом связаны с ним. На фигуре 2 ряд схем интерфейса 15 и релейных модулей 30, 30а расположены в сотовой сети 16 в месте расположения пациента 20. Схемы интерфейса 15 и релейных модулей 30, 30а сконфигурированы для связи друг с другом через связанные беспроводные линии связи. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, представленным на фигуре 2, сотовая сеть 16 является сетью ZIGBEE на основе стандарта IEEE 802.15.4. Однако сеть 16 может быть организована в соответствии с множеством других беспроводных локальных сетей форматов (WLAN) или WPAN, включая, например, сети Wi-Fi WLAN на основе стандарта IEEE 802.11, а также сети Bluetooth WPAN на основе стандарта IEEE 802.15.1.
[0034] В показанной сотовой сети ZIGBEE 16 каждая из схем интерфейса 15 включает в себя интерфейс связи, такой как, например, интерфейс проводной связи, связанный с медицинским прибором 10, как показано на фигуре 1. Кроме того, каждый из релейных модулей 30, 30а может содержать по меньшей мере один приемопередатчик, сконфигурированный для взаимодействия с другими релейными модулями 30, 30а в сотовой сети ZIGBEE 16. Релейные модули 30а дополнительно содержат по меньшей мере второй приемопередатчик для связи через беспроводную глобальную сеть с точкой доступа 40.
[0035] Сотовая сеть ZIGBEE 16 обеспечивает преимущества быть самостоятельно конфигурируемой, когда одна или несколько схем интерфейса 15 и/или релейных модулей 30, 30а добавляются к сети и самовосстанавливаются, когда одна или несколько схем интерфейса 15 и/или релейных модулей 30, 30а удаляются или иным образом отключаются от сети. Подгруппа из схем интерфейса 15, а также релейных модулей 30, 30а может быть предусмотрена в определенном географическом пространстве (например, на определенном этаже или в пределах отдельных областей этажа в многоэтажных домах или медицинских учреждениях).
[0036] На фигуре 3 представлена блок-схема, иллюстрирующая примеры компонентов релейного модуля 30а. Релейный модуль 30а на фигуре 3 содержит первый приемопередатчик 31 для беспроводной связи со схемой интерфейса 15 и другими релейными модулями 30, 30а в сетях WLAN или WPAN 16 фигуры 2 через антенну 31а. Релейный модуль 30а дополнительно содержит второй приемопередатчик 32 для беспроводной связи с точкой доступа 40, через беспроводную глобальную сеть посредством антенны 32а. Каждый из приемопередатчиков 31, 32 находится в связи со схемой обработки данных 33, которая выполнена с возможностью работы под управлением процессора 34 для принятия данных, полученных от приемопередатчиков 31, 32, и хранения полученных данных в буферном элементе 35а.
[0037] В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения процессор 34 выполнен для определения того, указывают ли полученные данные медицинского устройства на экстренное состояние. Это определение может быть выполнено процессором 34 различными способами. Например, процессор 34 может сравнивать код состояния в полученных данных медицинского устройства processor с таблицей состояний, которая находится в памяти 35b, содержащей, например, один или более соответствующих кодов экстренного состояния, описания экстренного состояния, симптомов экстренного состояния, оценки времени в будущем, когда экстренное состояние может стать вредным (или время нанесения вреда экстренным состоянием), расположение и/или значение экстренных состояний, связанные экстренные состояния, физиологические данные (например, жизненно важные функции, кровяное давление, пульсовая оксиметрия, ЭКГ, температура, уровни глюкозы, частота дыхания, вес и т.д.), которые указывают на медицинское состояние и так далее. Одна форма возможной таблицы описана со ссылкой на фигуру 4с.
[0038] Данные в таблице условий могут вводиться вначале и/или обновляться периодически из главного хранилища или центрального склада данных о экстренных состояниях, например, обслуживаемых определенным релейным модулем 30, 30а или другим устройством, доступным по одной из доступных сетей. Связанные данные о экстренном состоянии могут периодически передаваться по расписанию или по необходимости, например, от точки доступа 40 в каждый из релейных модулей 30, 30а. Кроме того, может проводиться опрос, например, центральным складом для определения того, содержал ли любой из релейных модулей данные о экстренном состоянии, недоступные в центральном хранилище. Эти данные о экстренном состоянии могут затем периодически передаваться в центральное хранилище, и центральное хранилище, в свою очередь, может передавать данные другим модулям, которым могут быть необходимы такие данные. Таким образом, обмен информацией между центральным хранилищем и релейными модулями является двунаправленным, что обеспечивает, что все модули и центральное хранилище синхронизированы по одним данным о экстренном состоянии. Во избежание конфликтов данные о экстренной ситуации могут иметь метку времени или иметь другой указатель текущего времени. Если центральное хранилище не используется, модули могут обмениваться информацией о экстренном состоянии между собой для обеспечения синхронизации каждого модуля. Возможны другие варианты осуществления, например, использующие многочисленные центральные хранилища в соответствии с наблюдаемым состоянием, географическим положением и тому подобное.
[0039] В соответствии с одним из вариантов осуществления расположение и/или значение может применяться процессором 34 для назначения приоритета различным экстренным состояниям и/или для осуществления сортировки. Например, процессор 34 при приеме многочисленных кусков данных медицинского устройства от различных приемопередатчиков, расположенных в одном географическом положении, или от числа различных географических положений, может определять, что одно медицинское устройство требует более быстрого медицинского внимания, чем другие. Анализ приоритетности может также осуществляться, например, с помощью времени нанесения вреда экстренной ситуацией.
[0040] В одном варианте осуществления возможно, что данные медицинского устройства, которые анализируются процессором 34, могут не совпадать с любым из экстренных состояний в таблице и/или базе данных, потому что имеет место ошибка в написании, и/или медицинское заболевание известно под другим названием, и/или представляет новое медицинское заболевание. В этом случае процессор 34 может, например, проводить анализ сходства полученных данных медицинского устройства, симптомов и/или физиологических данных в таблице и/или базе данных (смотрите, например, описание выше со ссылкой на фигуру 4с). На основе анализа сходства процессор 34 может выбирать экстренное состояние, которое близко приближается к данным медицинского устройства, если такое есть. Также процессор 34 может вместе с тем или вместо этого вносить данные медицинского устройства в базу данных и/или файл, чтобы позволить администраторам определить, почему экстренное состояние не совпало с точным экстренным состоянием в таблице и/или базе данных.
[0041] В соответствии с другим вариантом осуществления, для того чтобы сделать обработку более эффективной, процессор 34 может сравнивать данные медицинского устройства, полученные приемопередатчиком, со списком ранее определенных экстренных состояний и определять, есть ли совпадение или приблизительное совпадение, на основе традиционных методов интерполяции и/или экстраполяции. В другом варианте осуществления процессор 34 может также анализировать данные медицинского устройства, чтобы найти код, который указывает на то, что существует экстренное состояние. Альтернативно, процессор 34 может искать таблицу и/или базу данных, расположенную в центральном хранилище, как указано ранее, для определения того, указывают ли полученные данные медицинского устройства на экстренное состояние. В другом варианте осуществления процессор 34 в одном релейном модуле 30а может посылать запрос процессору 34 в другом устройстве (не в центральном хранилище) для определения того, знает ли другое устройство, содержат ли данные медицинского устройства данные о экстренном состоянии, которые представляют экстренное состояние.
[0042] Когда экстренное состояние определено и сигнал тревоги активирован процессором 34 релейного модуля 30а, сообщение может быть передано на точку доступа 40 с помощью релейного модуля 30а (как показано на фигурах 1 и 2), где сообщение анализируется для определения того, должен ли сигнал тревоги быть активирован. Сигналы тревоги могут быть любыми определенными сигналами для лиц, обслуживающих пациентов, связанных с одним или более медицинских устройств, которыми начинаются сигналы тревоги или предупреждения для экстренных служб.
[0043] Блок контроля 37b может также быть связан с процессором 34 и отвечать за тенденции идентификации в экстренных ситуациях. Блок контроля 37b может хранить полученные данные о экстренных ситуациях, дату/время, идентификацию медицинского устройства на основе данных, положение медицинского устройства и так далее. С помощью данных о экстренной ситуации и/или дополнительными данными медицинского устройства блок контроля 37b может анализировать данные на наличие тенденций. Эта информация о тенденциях может быть полезна, например, для определения того, надо ли отслеживать одно или более медицинских устройств. Кроме того, информация о тенденциях может передаваться одному или более устройствам (например, КПК, сотовые телефоны, пейджеры, планшеты и тому подобное), связанным с родственниками, друзьями, лицами, обслуживающими пациентов, и так далее, кто может воспользоваться этими знаниями для оказания более эффективной помощи.
[0044] После определения того, что существует экстренная ситуация, процессор 34 может передавать сообщение на телефонное устройство 39а (описано ниже) для его активации, а также инициирует соединение (например, звонок телефона и т.д.) с экстренной службой, такой как 911, родственниками/друзьями, лицами, осуществляющими уход, полицейскими властями и тому подобное. Когда экстренная служба получает вызов, автоматическое голосовое сообщение может передаваться экстренной службе в виде ранее записанного сообщения, которое хранится в генераторе сигналов 39b (который соединен с телефонным устройством 39а и процессором 34). Предпочтительно, ранее записанное сообщение идентифицирует связанное медицинское состояние вместе с расположением медицинского устройства. Альтернативно, генератор сигналов 39b может создавать динамический речевой сигнал, содержащий определенное экстренное состояние и другую информацию.
[0045] Описанное выше ранее записанное или динамическое сообщение может, в добавление, содержать другие необходимые данные для пациентов, чтобы дополнительно позволить экстренной службе оценить ситуацию. Например, таблица пациента, которая хранится в релейном модуле (или вместо того/вместе с этим в централизованном месте), может идентифицировать лиц, обслуживающих пациентов, другие существующие состояния пациента, предыдущую медицинскую историю (например, аллергию на определенные лекарства, такие как морфин) и дополнительную полезную информацию для пациентов. Предпочтительно, хранение и использование данных в таблице пациента отвечало бы требованиям HIPAA. В качестве альтернативы этим голосовым сообщениям генератор сигналов 39b может передавать информацию о медицинском заболевании в виде текстового сообщения экстренной службе. Например, текстовое сообщение может быть послано с помощью одного из вариантов: коротких текстовых сообщений (также известных как «SMS») и/или службы мультимедийных сообщений (также известных как «MMS»).
[0046] Телефонное устройство 39а выше может быть соединено посредством одной или более из беспроводных релейных сетей или беспроводных сетей, доступных через Интернет, для инициализации вызова по сети голосового Интернет-протокола (VoIP), коммутируемой сети общего пользования (PSTN) и тому подобное.
[0047] Сигнал экстренным службам может быть неэффективным по множеству причин (например, связанные схемы Е911 могут быть заняты или недоступны). В этом случае процессор 34 и/или телефонное устройство 39а может обнаруживать безответный сигнал от схем Е911 и передавать безответный сигнал на одно или более медицинских устройств, точек доступа 40 и/или одно или более других определенных устройств для обозначения неуспешных вызовов. Кроме того, процессор 34 может периодически выполнять самодиагностику релейного модуля 30а для подтверждения того, что каждый из компонентов модулей 30а, который используется для обнаружения экстренной ситуации и осуществления экстренного вызова, исправно работает. Конечно, поскольку описан отдельный процессор 34, соответственно можно использовать многочисленные процессоры 34.
[0048] Расположение медицинского устройства может определяться различными способами, известными в области техники. Например, информация о расположении может предоставляться процессору 34 от сигнала системы глобального позиционирования ("GPS"), который получен и преобразован медицинским устройством, расположенным в полученных данных медицинского устройства, чип GPS в устройстве положения 38 и/или алгоритм определения положения в устройстве положения 38 описаны подробно ниже. В другом варианте осуществления (например, положение), как описано выше.
[0049] Как описано выше, информация о положении может содержаться в данных о медицинском заболевании, полученных одним из релейных модулей 30, 30а для идентификации положения одного из медицинских устройств 10. Альтернативно, положение релейных модулей может быть определено с помощью традиционного приемника GPS, предусмотренного в устройстве определения положения 38. В последнем случае по меньшей мере приближенное или «зональное» положение одного или более медицинских устройств было бы обеспечено информацией о положении релейного модуля 30а.
[0050] В качестве альтернативы определению положения на основе GPS, каждый из релейных модулей 30а может, например, передавать и получать сигналы по беспроводной сети сообщения, доступной через интернет, на две или более вышки сотовой связи, маяка или других радиоустройств в зафиксированных известных положениях для определения положения релейного модуля согласно известным геометрическим способам. Такие способы определения положения (например, включая триангуляцию между сотовыми вышками) хорошо известны в области техники. Смотрите, например, Shu Wang et at., Location-Based Technologies for Mobiles: Technologies and Standards, презентация в IEEE ICC Пекин 2008, IEEE, 2008, полное содержание которой включено сюда в любых целях во всей своей полноте. В одном варианте осуществления триангуляция может осуществляться с помощью других релейных модулей, расположенных в известных зафиксированных местах в медицинском учреждении.
[0051] Возвращаясь к схеме обработки данных 33, она дополнительно выполнена для извлечения данных из буферного элемента 35а под управлением процессора 34 и передает извлеченные данные в выбранный приемопередатчик 31 или приемопередатчик 32 для передачи. Для осуществления выбора процессор 34 выполнен для сообщения с соответствующими модулями состояния 31b, 32b приемопередатчиков 31, 32 для определения состояния соединений каждого из приемопередатчиков 31, 32.
[0052] Процессор 34 также предпочтительно находится в соединении со схемой ввода/вывода 37а, которая подает сигналы на один или более элементов дисплея (не показаны) релейного модуля 30а, например, для указания стартового или текущего состояния релейного модуля 30а, включая состояние соединения или связи с сетями WLAN или WPAN 16 и WWAN. Схема ввода/вывода 37а может также быть соединена с кнопками пользователя, дисками набора или механизмами ввода и устройствами модуля 30а. Схема ввода/вывода 37а дополнительно используется для передачи сигналов тревоги для указания, например, потери переменного тока или потери доступности сети WWAN или беспроводной релейной сети.
[0053] Релейный модуль 30а может предпочтительно быть доступен в виде небольшого корпуса (не показан) с интегрированным разъемом питания и схемой электропитания, так что релейный модуль 30а может быть непосредственно включен в нее и может пользоваться традиционной розеткой в стене для обеспечения коммерческого переменного тока. Релейный модуль 30а может также предпочтительно включать в себя схему аварийного аккумуляторного питания (не показана) для обеспечения непрерывной подачи тока в случае сбоя источника переменного тока, а также для амбулаторного использования релейного модуля. Альтернативно, релейный модуль 30а может содержать заряжаемые и/или сменные аккумуляторные батареи в качестве первичных источников энергии для амбулаторного применения. Специалистам в области техники следует понимать, что процессор 34 и устройства 37а-39b показаны в виде отдельных устройств на фигуре 3 только в целях иллюстрации и что функциональность устройств 34 и 37а-39b может совмещаться в одно большее или меньшее число устройств, чем в примере, проиллюстрированном на фигуре 3.
[0054] На фигуре 4 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример способа работы архитектуры 400 согласно фигуре 1 и компоненты релейных модулей 30, 30а на фигуре 2, 3, относящиеся к передаче данных медицинского устройства, полученного от медицинского прибора 10 к точке доступа 40. На этапе 402 способа 400 данные медицинских приборов принимаются на первом из релейных модулей 30, 30а одной из схем интерфейса 15 и/или на других релейных модулях 30, 30а по сотовой сети ZIGBEE 16. На этапе 404 процессор 34 одного релейного модуля 30а определяет, является ли WWAN доступным для этого релейного модуля 30а
[0055] Определение на этапе 404 может быть выполнено различными способами. Например, процессор 34 может опрашивать модуль состояния 32b приемопередатчика 32 во время получения данных медицинских приборов, чтобы определить статус доступа к приемопередатчику 32 через WWAN (например, в результате обнаружения приемопередатчиком 32 достаточно сильного сигнала доступа к WWAN). Кроме того, процессор 34 может опрашивать модуль состояния 32b в разное время, в том числе, например, при запуске системы и/или периодически (например, каждый час), а также следить за индикатором состояния, таким как в буфере 35а или в другом запоминающем элементе, который будет получен в момент получения данных медицинского устройства. В качестве еще одной альтернативы, релейным модулям 30, 30а может быть назначена заданная фиксированная роль в пределах сети 16. Например, релейные модули 30а в сети 16 могут быть применены для маршрутизации данных заданной контроллером или главным релейным модулем, заранее выбранным из релейных модулей 30, 30а. По определению, WWAN состояние релейного модуля 30, который не обладает возможностью доступа к WWAN, должно иметь фиксированный статус «WWAN недоступен».
[0056] Если, как это предусмотрено в пункте 404, модуль состояния 32b указывает, что WWAN доступен для приемопередатчика 32, тогда процессор 34 переходит к этапу 406 и поручает обработку данных из схемы 33 одним релейным модулем 30 для получения данных медицинских приборов из буфера 35а (при необходимости) и направляет данные медицинских приборов к приемопередатчику 32 для передачи в точку доступа 40 через WWAN.
[0057] В качестве альтернативы, на этапе 404, модуль состояния 32b может показывать, что WWAN не доступен приемопередатчиком 32. Например, если один релейный модуль 30а расположен на цокольном этаже здания в существенно защищенном от сигналов WWAN месте, то WWAN может быть недоступен одному релейному модулю 30а. В этом случае на шаге 408 процессор 34 определяет, является ли второй релейный модуль 30а доступен через WLAN или WPAN. Опять же, это определение может быть выполнено различными способами, в том числе путем инструктирования приемопередатчика 31 на квитирование установленной связи со вторым релейным модулем 30а и прослушиванием ответа или путем извлечения хранимого индикатора состояния для второго релейного модуля 30а.
[0058] Если второй релейный модуль 30а доступен, то процессор 34 указывает схеме обработки данных 33 одного релейного модуля 30а извлечь данные медицинского прибора из буфера 35а (при необходимости) и направить данные медицинского прибора на приемопередатчик 31 для передачи на второй релейный модуль 30а через WLAN или WPAN на этапе 410. Альтернативно, если второй релейный модуль 30а недоступен на этапе 408, эта часть процесса 400 предпочтительно может быть повторена для поиска следующего релейного модуля 30а, который доступен. Альтернативно или в том случае, если никакой другой релейный модуль 30а недоступен, процессор 34 одного релейного модуля 30а может предпочтительно выдать уведомление об сигнале тревоги на этапе 412. Такая сигнализация уведомлений может, например, включать одну или более местных визуальных и звуковых сигнализаций в соответствии с указаниями процессора 34 через входные/выходные схемы 37а от одного релейного модуля 30а, сообщения об сигнале тревоги, направляемые с помощью процессора 34 на другой доступный WPAN, WLAN или WWAN через один или более приемопередатчик 31, 32, и/или сообщения об сигнале тревоги, генерируемые входящим веб-сервером 41 точки доступа 40 на фигуре 1, по истечении определенного периода времени, в течение которого квитирование установленной связи с релейным модулем 30А должно быть получено на входящий веб-сервер 41.
[0059] На фигуре 4а представлена схема процесса 413, иллюстрирующая примерный способ работы при экстренном наборе. В соответствии со схемой процесса 413 процессор 34 релейного модуля 30а на фигуре 3 определяет, передавать ли по беспроводной сети, ориентированной на помещение, или сети WWAN, и производит определение на основе данных медицинского устройства, присутствует ли экстренное состояние, как представлено в шаге 414. Если существует такое состояние, тогда в шаге 415 процессор 34 передает сообщение на телефонное устройство 39а для его активации, а также инициирует соединение в шаге 416 (например, телефонный вызов и т.д.) с экстренной службой, такой как 911, родственниками/друзьями, обслуживающими лицами или полицейскими властями. Когда вызов получен экстренной службой, автоматизированное голосовое сообщение предпочтительно передается экстренной службе генератором сигнала 39b, который указывает на экстренное состояние и его расположение. Если экстренное состояние не существует в шаге 414, в шаге 417, затем данные медицинского устройства сохраняются для дополнительного анализа с помощью блока контроля 37b.
[0060] На фигуре 4b представлена примерная схема 418, иллюстрирующая, как может создаваться сигнал положения. Определение может осуществляться в шаге 419 с помощью процессора 34 относительно того, получены ли данные положения GPS как компонент данных медицинского устройства, полученных от медицинского устройства. Если да, в шаге 420 процессор 34 предоставляет данные о положении для передачи с данными о экстренном состоянии экстренной службе. Если такие данные положения не доступны, в шаге 421 устройство определения положения 38 релейного модуля 30а управляется процессором 34 для создания данных положения релейного модуля 30а. В шаге 422 процессор 34 предоставляет данные о положении для передачи с данными о экстренном состоянии как компонент сообщения, переданного телефонным устройством 39а.
[0061] На фигуре 4с представлена примерная таблица, которая может храниться, например, в памяти 35b релейного модуля 30а, для определения того, существует ли экстренное состояние. Как проиллюстрировано, таблица 423 содержит коды 424 для указания предопределенных экстренных состояний, описания 425 экстренных состояний, время нанесения вреда 426, определяющее время, прошедшее до того, как экстренное состояние станет вредным, приоритетов 427 для целей классификации, связанных кодов 428 закодированных экстренных состояний и физиологических данных 429, используемых для идентификации экстренного состояния. Например, как показано на линии 1 примерной таблицы на фигуре 4с, значение кода 424, равное "2", назначается для описания 425 «Состояния сильного жара», которое назначается временем нанесения вреда 426 в «10 минут» и мгновенным приоритетом 427, равным "5." Связанное состояние 428 указывает на то, что это состояние связано со значением кода 424, равным "7," что соответствует описанию 425 «Угасание жизненных признаков». Значение кода 2 в добавление соответствует физиологическому состоянию 429 ("Температура ≥103").
[0062] На фигуре 5 представлена блок-схема, которая показывает другой пример способа 500 для архитектуры согласно фигуре 1, относящийся к передаче сообщений от точки доступа 40, которые должны быть получены одним из медицинских приборов 10. Это позволяет точке доступа 40, например, поддерживать связь с медицинскими приборами для того, чтобы загружать новое программное обеспечение, отвечать на сообщения об ошибке, инициированные медицинскими приборами, например повторно запустить устройство, извлечь его из эксплуатации или выполнить диагностику устройства, а также управлять медицинским прибором, например для регулировки скорости потока на подающем насосе.
[0063] На шаге 502 способа 500 сообщение принимается на первом из релейных модулей 30а от точки доступа 40 через WWAN. На этапе 504 один релейный модуль 30а определяет, предназначено ли сообщение для достижения одной из схем интерфейса 15 и/или других релейных модулей 30, 30а, расположенных в учреждении 20. Это может быть достигнуто, например, путем ведения списка активных устройств 15 и модулей 30, 30а в буфере 35а или способом с иным доступом для одного релейного модуля 30а, или кодированием идентификатора схемы устройства 15 или модуля 30, 30а, чтобы включить идентификацию Медицинского учреждения 20, которая хранится в буфере 35а, или иначе идентифицируемый одним релейным модулем 30а. В альтернативном варианте полученное сообщение может содержать идентификатор устройства, такой как серийный номер или назначенный идентификатор. Такое полученное сообщение затем передавалось бы всем или подмножеству схем интерфейса 15 в медицинском учреждении, и каждая схема интерфейса 15 определяет, был ли это определенный реципиент, и действует на основе этого сообщения или игнорирует его.
[0064] Если один релейный модуль 30а на этапе 506 определяет, что схема интерфейса 15 или модуль 30, 30а не находятся в учреждении, один релейный модуль 30а предпочтительно может приступить к отмене сообщения на этапе 508 и/или альтернативно уведомить точку доступа 40 о недоставке сообщений. Если схема интерфейса 15 расположена в учреждении 20, то один релейный модуль 30а определяет на этапе 510, является ли схема 15 или релейный модуль 30, 30а доступными для одного релейного устройства 30 через WLAN или WPAN (например, путем обращения к списку, который сохраняется в буфере 35а, или доступен иным образом для одного релейного модуля 30, или давая указания приемопередатчику 31 квитировать или проверить установление связи со схемой интерфейса 15 и прослушать ответ).
[0065] Если один релейный модуль 30а на этапе 512 определяет, что устройство 15 или релейные модули 30, 30а доступны, то на этапе 514 он передает сообщение через сеть 16 к этому устройству или релейным модулям через приемопередатчик 31. Если один релейный модуль 30а альтернативно определяет на этапе 512, что устройство или релейный модуль не доступны, то он переходит на этап 516 для определения того, является ли доступным второй релейный модуль 30, 30а через WLAN или WPAN (например, посредством инструктирования приемопередатчика 31 для квитирования или проверки установления связи со вторым релейным модулем и для прослушивания ответов). Если второй релейный модуль 30, 30а доступен, то один релейный модуль 30 пересылает сообщение к приемопередатчику 31 для передачи на второй релейный модуль 30, 30а по WLAN или WPAN. Если второй релейный модуль 30, 30а недоступен, то эта часть процесса 500 предпочтительно может быть повторена для поиска третьего релейного модуля 30, 30а, который доступен. В качестве альтернативы или в том случае, когда никакой другой релейный модуль 30, 30а недоступен, один релейный модуль 30 предпочтительно может выдать уведомление об сигнале тревоги на этапе 522 предпочтительно одним из способов, описанных выше со ссылкой на способ 400 на фигуре 4.
[0066] Новая архитектура, описанная здесь для обеспечения связи в сети между группами медицинских приборов и устройством дистанционного мониторинга, предоставляет ряд явных преимуществ по сравнению с другими системами мониторинга. Использование сетей ZIGBEE на основе стандарта IEEE 802.15.4 в соответствии предпочтительным вариантом осуществления для беспроводной связи между медицинскими приборами 10 и релейными модулями 30, 30а сводит к минимуму требования к мощности и размеру, так что интерфейсные схемы 15 могут быть легко и недорого использованы в медицинских приборах 10 и/или интегрированы с ними.
[0067] При использовании релейных модулей 30а, которые являются частью сетей ZIGBEE и получают прямой доступ к устройствам дистанционного мониторинга через WWAN, позволяют избежать использования существующих и потенциально ненадежных LAN устройств в учреждении. Путем включения функций реле в релейные модули 30а, которые передают информацию от первого релейного модуля 30, 30а ко второму релейному модулю 30а в том случае, когда WWAN доступ к первому релейному модулю 30а был нарушен, данное изобретение повышает надежность и позволяет использовать обычные недорогие сотовые приемопередатчики в релейных модулях 30а для доступа к сети WWAN.
[0068] За счет ограничения конфигурации сотовых приемопередатчиков и использования только релейных модулей 30а стоимость может быть дополнительно уменьшена. Кроме того, ввиду предоставления релейных модулей 30а в компактном корпусе релейные модули 30а можно легко подключить к надежным коммерческим источникам питания и легко передвигать, когда необходимо перенастроить сети ZIGBEE согласно изменениям, касающимся Медицинского учреждения.
[0069] Следует, конечно, понимать, что в то время как настоящее изобретение описывалось с указанием на раскрытые варианты осуществления, возможны многочисленные вариации без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения, как определено в формуле изобретения. Например, данное изобретение может быть основано на любом из нескольких текущих и будущих WPAN, WLAN и WWAN стандартов, помимо тех, которые описаны в данном документе. Следует также понимать, что можно использовать только релейный модуль 30 в сетях WLAN или WPAN 16, см. фигуры 1 и 2, с приемопередатчиками для связи с другими релейными модулями так же, как и посредством сети WWAN.
[0070] Кроме того, соответствующие схемы интерфейса, используемые с данным изобретением, могут включать в себя компоненты и выполнять функции модулей 30, 30а для обеспечения большей гибкости в соответствии с данным изобретением. Также многочисленные конфигурации компонентов для релейного модуля 30 могут использоваться в данном изобретении помимо компонентов, показанных на фигуре 3. Например, буфер ввода-вывода может быть использован с соответствующими переключателями под управлением процессора для направления данных медицинских приборов к приемопередатчикам 31, 32 по мере необходимости. Более того, предполагается, что объем данного изобретения включает все другие обозримые эквиваленты элементов и конструкций, как описано здесь со ссылками на схемы. В соответствии с этим, изобретение ограничивается только объемом притязаний, изложенным в формуле изобретения и ее эквивалентах.