专利名称：基于物联网的医疗管理监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗管理监控系统。
背景技术：
随着物联网(Internet of Things)概念的提出和目前国内对物联网技术的政策支持，物联网在未来具有很强的发展趋势，物联网可以在智能医疗、智能家居、智能城市、智能环保、智能交通、智能农业等领域大有作为。我们可以这么去理解物联网物联网是一个基于传感器的感知技术，结合各种网络及组网，使各个传感器融合成为一个整体的系统。物联网可以实现人与物之间的识别和感知，对物具有智能管理作用。而在医疗领域，医疗物联网包括躯感网，是通过医学传感器与移动通信设备捕获和传输人体的生理参数指标，如人体的血压、脉搏、血糖、心电、体温、呼吸等生命相关参数进行监控并将这些参数上传到服务器上，供医护人员或亲友查阅，从而对疾病进行有效的监控和预防。在现实的医疗过程中， 医疗资源的不平衡导致就医难等问题，一个医生经常需要面对非常多的患者从而导致医疗质量的下降，严重者会出现包括诊断出错、用药出错等重大医疗事故。因此需要开发出一种能实时监测患者生理状况的，并且能够对患者用药后的情况有实时反馈功能的系统。
发明内容
为了克服已有医疗管理系统中存在不能实时监测患者生理状况、智能性差、实用性较差的不足，本发明提供一种能实时监测患者生理状况、智能性强、实用性良好的基于物联网的医疗管理监控系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
一种基于物联网的医疗管理监控系统，包括佩戴在患者身上的用户终端设备和用以实现管理监控的服务器，所述用户终端设备通过无线网络与所述服务器数据通信连接，所述用户终端设备包括用以检测患者生理参数的生理参数传感器，用以供患者输入病情数据的输入模块和用以将生理参数或病情数据向服务器发送，以及接收服务器的诊断指令的第一无线收发模块；所述服务器包括用以接收用户终端设备发送的数据以及向用户终端设备发送诊断指令的第二无线收发模块，用以供医生远程诊疗的远程诊疗模块和用以根据检测的患者生理参数与设定的生理参数阈值进行比较并发出警报的警报处理模块。进一步，所述用户终端设备还包括RFID阅读器，用于读取药品盒上的RFID标签信息，监测患者服药过程。再进一步，所述用户终端设备还包括加速度传感器、三轴传感器和GPS芯片，用以监测患者是否摔倒，确认患者摔倒后向服务器和求援人员发送告警信号和GPS定位信息。所述用户终端设备还包括热插拔处理模块，用以控制生理参数传感器随时在系统中接入或移除。所述生理参数传感器能和用户终端设备通信；本系统软件中具有热插拔功能，生理参数传感器可以随时在系统中接入或移除，热插拔过程中不会影响整个系统的运行。
作为优选的一种方案所述服务器还包括个人健康管理模块，包括健康管理单元、 健康监护单元和远程协助单元，所述健康管理单元中，记录病人服药历史、医院就诊历史和生命体征，依照患者的生理参数给予反馈信息，所述健康监护单元中，用药指导、膳食指导和运动指导；所述远程协助单元中，用以实现远程用药提醒。作为优选的另一种方案所述警报处理模块中，当监测到患者非正常时，首先检测传感器是否脱离，如果不是，判定为紧急警报，转入第二层处理模式，需要用户手动输入解除警报；如果警报状态还是有效，该警报转入第三层处理模式，升级为服务器事件，根据患者输入的数据和服务器作出综合判定；如果警报还没解除，该警报转入第四层处理模式，和预设的警报情况比较是否吻合，如果是则系统自动发送警报，如果不是则需要专业医生或护士手动干预决定。所述综合决定输出结果为以下之一 a)解除警报，b)提供预设好的医疗护理，c)需要专业的医疗监护。所述服务器具有HTTP服务接口。用户终端设备的软件模块通过无线通讯经由互联网通过这些HTTP服务接口同服务器协同工作。本发明的技术构思为应用物联网实时监测患者的用药疗效和身体健康状况，患者进入医院后的所有的检查和诊断信息都存储在服务器中，服务器中也有所有医生开具的药品信息，包括药品禁忌症和不良反应，服务器结合诊断结果和药品信息智能管理患者的用药情况，实现追踪管理。当传感器返回值超出预设健康阈值或超出动态个人健康算法指标，触发报警信号，服务器通过阶层式智能警报识别及处理，输出可靠的警报结果。危急情况时服务器发出急救信号，并提供患者定位地址；在此同时，服务器还会向患者的亲属发出通知。服务器软件能实现人机交互功能，患者在用户终端设备输入主观体征信息，如头晕、胸闷等信息后，服务器根据综合数据分析给予适宜的反馈。在正常情况下，服务器会提醒患者定时服药，在特殊情况下，如药物副作用明显，服务器会提示患者停止服药。在正常使用情况下，本发明对患者身体状况和药效实时监护，适用慢性疾病及需要健康护理的人群，在配备特定的传感器后，本发明可以用于药物相关的研究。该系统能够监测药效和病人的康复程度等情况，对患者在康复过程中及时提供有效的建议，对患者的身体健康实行有效管理。本系统采用适宜的最新技术，包括低功耗蓝牙 BLE (Bluetooth low Energy)、身寸频识另Ij技术 RFID (Radio Frequency Identification) 和微机电系统MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)，保证了生命状态体征的监控和药物的追踪。本系统具有应用范围广、适用性强、智能性高等优点，将会在医疗领域得到普遍应用。本发明的有益效果主要表现在能实时监测患者生理状况、智能性强、实用性良好。
图1是基于物联网的医疗管理监控系统的硬件示意图。图2是基于物联网的医疗管理监控系统的软件功能模块，其中，①服务器软件② 用户终端设备软件。图3是系统无线网络框架图。
图4是服务器软件架构图，其中，③应用层④系统库函数层。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述。参照图1 图4，一种基于物联网的医疗管理监控系统，包括佩戴在患者身上的用户终端设备和用以实现管理监控的服务器，所述用户终端设备通过无线网络与所述服务器数据通信连接，所述用户终端设备包括用以检测患者生理参数的生理参数传感器，用以供患者输入病情数据的输入模块和用以将生理参数或病情数据向服务器发送，以及接收服务器的诊断指令的第一无线收发模块；所述服务器包括用以接收用户终端设备发送的数据以及向用户终端设备发送诊断指令的第二无线收发模块，用以供医生远程诊疗的远程诊疗模块和用以根据检测的患者生理参数与设定的生理参数阈值进行比较并发出警报的警报处理模块。本实施例的传感器可以是有源或无源类型的微型医疗传感器；该系统包含多个无线微型医疗传感器，该微型医疗传感器非常方便日常的佩戴，而且个别类型的传感器还是微创的，用于测量血压、血糖、药物浓度等参数。该微型医疗传感器功耗非常低，使用BLE (Bluetooth Low Energy)和用户终端设备进行无线通信，把人体生命相关的参数都发送到用户终端设备上。BLE是一种近距离无线传输技术，类似于蓝牙技术，俗称“小蓝牙”。它的前身是Nokia研发的Wibree，具有功耗低，有效范围大，建立时间短等优点将会广泛应用在便携式设备上。该系统的用户终端设备是一个专用的嵌入式系统，具有BLE等无线通信芯片，可以通过蓝牙、WIFI等通用的无线协议通信。用户终端设备是基于Cortex A9处理器架构的嵌入式系统，并且具有基带信号处理芯片，支持GSM和3G通信制式，能和远程的服务器无线通信。用户终端设备的Android操作系统是开发性系统，能支持各种应用软件的安装。用户终端设备的Android应用软件是传感器和服务器软件的主要通信连接点。用户终端设备还具有大容量的flash存储器和RAM容量，能够保存大量的历史数据，应用软件可以进行局部统计。用户终端设备和智能手机的主要区别是它并不具有DSP芯片和多媒体处理芯片，不需要复杂的数字信号处理功能，所有的复杂的数字信号处理都在具有云计算服务的处理器上进行。和智能手机硬件结构相比，用户终端设备的设计精简掉了所有的不必要芯片，这样不仅精简了硬件结构，而且很大程度上降低了功耗。用户终端设备具有基本输入和输出功能，用户可以输入相关的主观病情，通过GSM或3G网络发送到远程服务器，远程接收信息后反馈结果到用户终端设备显示，并提醒患者查看。用户终端设备软件是基于模块架构开发的，所有连接系统的传感器模块都是热插拔的，可以随时接入或移出，可以动态增加或者临时移除。但本系统并不需要任何时候所有的传感器都连接而且工作有效，因此在系统服务器端设计了基于不完整生命体征数据的算法，该算法综合分析有效的数据给患者可靠的参考反馈。用户终端设备包含体温传感器、脉搏传感器、和MEMS传感器等，(主要有加速度传感器和三轴传感器)，该传感器可用于监测患者是否摔倒或其他意外情况发生。用户终端设备还包含GPS芯片，在服务器确认患者发生意外情况时，用户终端设备使能GPS定位功能，服务器接收经纬度地理位置信息，并把该信息一起发生给救援人员。用户终端设备还包含RFID阅读器芯片，该芯片用于监测患者的服药情况。患者的药品盒上带有电子标签，在患者服药过程中，用户终端设备的RFID阅读器识别电子标签，并进行通信，读取和写入相关信息，完成监测患者服药过程。在必要时，医生可以通过服务器和患者直接对话，实现远程问诊。远程提供云计算服务的服务器是该系统的核心，不仅具有信号的接收和发送功能，还具有强大的云计算服务功能。本服务器软件提供数据发送暂存服务，在用户终端设备关机或者离线状态时，服务器暂存用户的反馈信息，在用户终端设备开机互联后再发送，用户终端设备软件按通信协议返回接收成功信号。本服务器软件提供HTTP服务接口，用户可以通过互联网查询相应信息。用户设备软件也可以通过本服务器软件的HTTP服务接口同服务器软件进行通讯。本服务器软件接收用户终端设备发送过来的数据后，提供启发式智能反馈，为患者提供决策参考。本服务器软件允许患者实时手动设置参数，享有最大的优先权，其他的所有智能反馈都以手动设置过后的参数为基础。本服务器软件可以同步服务器和用户终端设备上用于追踪的数据。本服务器软件含有个人健康管理模块，个人健康管理模块包括健康管理、健康监护和远程协助三部分功能。该三部分功能模块可提供追踪的病人信息包括病人服药历史、医院就诊历史、生命体征等情况；生命体征实时监护和远程的用药指导、膳食指导、运动指导。个人健康管理模块还具有个人健康算法，对患者的参数进行有效计算后，给予准确的反馈信息。参照图4，服务器软件由两层架构组成，分别为顶层和底层。顶层为应用层(功能层)，为系统软件所述的所有功能应用，包括警报识别及处理模块、综合数据管理模块、个人健康管理模块、无线数据收发模块和云计算接口模块；底层为库函数层，为应用层提供相关的系统库函数，包括数据库、网络、云计算中间件、互联网接口(HTTP)和其他的软件接口(包括DICOM和HIS)的库函数。远程提供云计算服务的服务器放置在地区中心医院。该服务器支持DICOM (Digitalimaging and Communications in Medicine)标准，禾口医院的 PACS (Picture Archiving and Communication Systems)互联，并且禾口中心医院的 HIS (Hospital Information System)数据共享。为了数据安全和患者隐私保护，本服务器软件具有加密和安全设置，只允许用户终端设备和患者本人登录后才能授权访问。本服务器软件具有综合数据管理模块，包括数据索引、数据分析、数据处理、数据储存等功能。本服务器软件还具有警报识别及处理模块，警报处理由四个不同层级处理模式组成。当服务器软件监测到患者非正常时，用户终端设备的Android应用软件和传感器一起作出初步处理决定，检测传感器是否脱离等情况；如果警报状况还是很明显，Android 应用软件直接通过用户终端设备上升为紧急警报，转入第二层处理模式，需要用户手动输入解除警报；如果警报状态还是有效，该警报转入第三层处理模式，升级为服务器事件，服务器软件会根据患者输入的数据和云计算服务功能作出一个综合的决定。如果警报还没解除，该警报转入第四层处理模式，和预设的警报情况比较是否吻合，如果是则系统自动发送警报，如果不是则需要专业医生或护士手动干预决定。这个综合的决定输出结果可能是a) 解除警报b)提供预设好的医疗护理c)需要专业的医疗监护
这种多层级警报的方法大大减少了误警数量，患者可以通过本系统主观识别控制警报。 本实施例的医疗管理监控系统对患者实行实时监护，并对一些和疾病相关的重要参数进行分析和预警，使患者的生命得到有效的保障；还提供了一种患者主观病情输入功能，包括头痛、胸闷、恶心、乏力等体征情况的输入，服务器软件结合参数分析、医生诊断和药品的不良反应对患者提出适宜的建议，对疗效及用药安全实时监护。用户终端设备具有快速识别传感器、支持多种传感器模块，支持热插拔，具有很好的扩展性功能。用户终端设备软件具有很好的通用性，支持多种不同类型的设备，包括智能手机、PDA等设备。
权利要求
1.一种基于物联网的医疗管理监控系统，其特征在于所述医疗管理监控系统包括佩戴在患者身上的用户终端设备和用以实现管理监控的服务器，所述用户终端设备通过无线网络与所述服务器数据通信连接，所述用户终端设备包括用以检测患者生理参数的生理参数传感器，用以供患者输入病情数据的输入模块和用以将生理参数或病情数据向服务器发送，以及接收服务器的诊断指令的第一无线收发模块；所述服务器包括用以接收用户终端设备发送的数据以及向用户终端设备发送诊断指令的第二无线收发模块，用以供医生远程诊疗的远程诊疗模块和用以根据检测的患者生理参数与设定的生理参数阈值进行比较并发出警报的警报处理模块。
2.如权利要求1所述的基于物联网的医疗管理监控系统，其特征在于所述用户终端设备还包括RFID阅读器，用于读取药品盒上的RFID标签信息，监测患者服药过程。
3.如权利要求1或2所述的基于物联网的医疗管理监控系统，其特征在于所述用户终端设备还包括加速度传感器、三轴传感器和GPS芯片，用以监测患者是否摔倒，确认患者摔倒后向服务器和求援人员发送告警信号和GPS定位信息。
4.如权利要求3所述的基于物联网的医疗管理监控系统，其特征在于所述用户终端设备还包括热插拔处理模块，用以控制生理参数传感器随时在系统中接入或移除。
5.如权利要求1或2所述的基于物联网的医疗管理监控系统，其特征在于所述服务器还包括个人健康管理模块，包括健康管理单元、健康监护单元和远程协助单元，所述健康管理单元中，记录病人服药历史、医院就诊历史和生命体征，依照患者的生理参数给予反馈信息，所述健康监护单元中，用药指导、膳食指导和运动指导；所述远程协助单元中，用以实现远程用药提醒。
6.如权利要求1或2所述的基于物联网的医疗管理监控系统，其特征在于所述警报处理模块中，当监测到患者非正常时，首先检测传感器是否脱离，如果不是，判定为紧急警报，转入第二层处理模式，需要用户手动输入解除警报；如果警报状态还是有效，该警报转入第三层处理模式，升级为服务器事件，根据患者输入的数据和服务器作出综合判定；如果警报还没解除，该警报转入第四层处理模式，和预设的警报情况比较是否吻合，如果是则系统自动发送警报，如果不是则需要专业医生或护士手动干预决定，所述综合决定输出结果为以下之一 a)解除警报，b)提供预设好的医疗护理，c)需要专业的医疗监护。
7.如权利要求1或2所述的基于物联网的医疗管理监控系统，其特征在于所述服务器具有HTTP服务接口。
8.如权利要求1或2所述的基于物联网的医疗管理监控系统，其特征在于用户终端设备运用BLE技术和传感器进行无线通信。
全文摘要
一种基于物联网的医疗管理监控系统，包括佩戴在患者身上的用户终端设备和用以实现管理监控的服务器，所述用户终端设备通过无线网络与所述服务器数据通信连接，所述用户终端设备包括用以检测患者生理参数的生理参数传感器，用以供患者输入病情数据的输入模块和用以将生理参数或病情数据向服务器发送，以及接收服务器的诊断指令的第一无线收发模块；所述服务器包括用以接收用户终端设备发送的数据以及向用户终端设备发送诊断指令的第二无线收发模块，用以供医生远程诊疗的远程诊疗模块和用以根据检测的患者生理参数与设定的生理参数阈值进行比较并发出警报的警报处理模块。本发明能实时监测患者生理状况、智能性强、实用性良好。
文档编号G06K7/00GK102184312SQ20111006251
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月15日 优先权日2011年3月15日
发明者刘畅, 朱明善, 瞿佳, 陈浩 申请人:温州医学院眼视光器械有限公司, 温州医学院眼视光研究院