紧急医学救援无线移动信息管理方法及平台的制作方法

专利名称：紧急医学救援无线移动信息管理方法及平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种远程无线移动急救信息整合及管理方法及系统。
背景技术：
北京是一个国际化大都市，经济发展迅速，城市建设如火如荼，而且 人口稠密，人员结构复杂，对于医疗急救水平要求很高。在对北京市医院 急救救治基础现状进行了市场调研后，我们会发现许多医院急救相关科室 设置不齐全，缺乏完整的紧急救治科室值班医生，各医院急救救治能力差 别较大，重大创伤及其他疾病患者很难被及时转运到有救治能力的医院； 对创伤及其他疾病救治流程现状试点调研发现，病患患者获得紧急现场救 治比例低，转运时间较长，中间转院比例较高，提前和医院联系的患者比
例较低，未能联系的原因主要是网络不通畅；由于来院就诊前与疾患救治 医院缺乏必要的联系，到达医院后得到有效救治的等待时间较长，有的救 护车上虽然加装了无线传送装置和心电监护仪，但也只能进行普通的语音 和文字信息联系，不能将患者的心率、血氧饱和度、血压、脑电等生命体 征数据，特别是有效的心电图、脑电图实时波形在线向医院各救治部门传 输，造成接收救治的医院不能第一时间了解事发地点患者的具体患病情况， 包括现场救治情况、现场视频景象的实时图像。同时，事发地点的医生也 不能获得患者发病前若干时段内有关就医(如有)的电子化医疗信息，不 能得到有效、全面的医疗指导。没有急救、运转过程中的全面医疗信息电 子化记录。没有具有突出救治能力的医院的分级筛选参考。没有患者病情 的自动实时评估、评分、趋势图绘制能力。更没有脑功能实时反馈调节能 力的实现。因此急需一套完整的、安全的、实时的、集成的包含上述各功 能模块的远程无线移动急救信息系统。

发明内容
本发明的目的是提供一种紧急医学救援无线移动信息平台及医疗急救 新模式，解决急救医学中患者现场救治以及转运过程中医疗信息的共享化 和实时在线远程会诊的技术、急救调度管理、院前院内交接等技术问题。
一种紧急医学救援无线移动信息管理方法，利用无线互联网作为信息 交换媒介，采用统一公共数据交换平台，利用模块化编程技术，将多种硬 件平台形成的数据集成到统一的Windows操作界面中，形成医学救援区域 监护急救信息管理的广域网络信息化架构和模式；其中，发病现场急救信 息管理系统、车载转运监护信息管理系统、院前院内急救信息管理系统、 急救调度信息管理系统下生成的有效病患数据通过无线internt互联网平台在上述各系统之间实时传递、交换、共享；车载转运监护信息管理系统 以及现场急救信息管理系统的信息采集部分发送数据的身份识别方式；在 医疗区域信息网络建成的基础上，如果患者有历史健康电子病案时，相互 集成，在各中心工作站可以调取相关患者的历史健康信息。
上述的一种紧急医学救援无线移动信息管理方法，利用手持PDA输入 患者的基本病情和主诉，并提供群体伤害性事件中人员伤亡信息的快速录 入界面；录入信息实时送入互联网平台，实现共享。
上述的一种紧急医学救援无线移动信息管理方法，利用监护仪和移动 计算机、无线互联网通讯接入和单片计算机智能通讯控制部件的软硬件一 体化设计。形成数字化信息管理方式的无线移动监护信息管理和实时传输; 具有记录急救过程信息，用药用液，生命体征趋势描记，患者生命状态评 估评分，接诊医院特征列表、临床路径，急救医嘱，即时通讯，GPS定位 等信息化系统。
上述的一种紧急医学救援无线移动信息管理方法，实时接收急救现场 和转运过程中的病患生命体征监护信息(波形和数值)、患者基本个人信息、 救治过程信息并显示、存储、回顾；管理救护车状态和患者转运状态。自 动生成记录单据。具有即时通讯，病情变化评估趋势分析，GPS定位，指 定接诊医院、录入病人个人信息、多急救车监护切换等数字化信息表现。
上述的一种紧急医学救援无线移动信息管理方法，数据的处理是以分 布计算处理模式分别在不同的控制单元中完成，各系统最大限度的预处理 采集到的生命体征和急救治疗信息，必要的数据进入互联网平台传输共享。 各救护车病患信息经由数据中心服务器同步转发并在服务器中存储，共享 数据在所有正在工作中的接收站点同时接受、显示、分布存储。数据中心 服务器监测包括院前院内急救工作站和急救调度工作站在内的所有请求数 据的接收站点的请求，同时通过互联网发送全部数据至请求站点的计算机 中。工作中的接收站点同步实时接收所有在互联网上传输的共享数据，同 步存储，解码本工作站需要观察的患者急救信息流，显示波形和独立数值， 并可任意回放观察之前的病患信息，任意切换观察不同的救护车转运的患 者监护救治信息，信息数据的交换包含了文字信息传输交换和生命体征信 息的传输交换。其中数据流包含患者病患信息和发送数据的地址信息。地 址结构为
地址:监护号+IP地址+端口号；
交换包含了数值加密和传输压縮的特征。包括了生命体征的数据采集，获 得的数据以循环二进制队列结构整合入单片计算机机智能通讯控制单元 中；单片计算机机智能通讯控制单元以标准的数据结构，统一的数据频率， 结合本系统在组网中的名称结构，对数据实施加密化处理和压縮，形成加密数据流；整合的数据流进入链路存储队列中；数据窗口为8个bety
L流窗口，velet (ml+m2+m3+m4+addr+asyn+datal+data2)
ml,m2，m3，m4为模块传送的数据，asyn为同步，data为加密包
GPRS和CDMA在移动中，对于数值型数据的传送，可以使用UDP包或 TCP包，采用多次发送的方式，保证服务器可以接受到一次有效数据实体； 对于波形图像的传输必须采用TCP包；利用单片计算机的流控制能力，实 时处理GPRS接入的状态和内部缓存大小，自动识别和自我修正网络通讯的 实时进程，进而控制数据流的方向和网络呼叫拨号，；设置多达六分钟的动 态数据链路队列区，保证数据的完整和容错能力的提高；
数据在链路存储队列中等待入网，网络状态触发电路触发一个网络状态 事件，单片计算机机智能通讯控制单元的事件处理流程根据事件性质，分 别进入不同的线程处理单元；在正常状态下，取得链路数据，以TCP协议 分包，通过无线网络向网络中设置的网址和端口发送协议包；
TCP协议包+= (save—point-read_point)氺real—data》read—point++ save—point, read—point为数据指针，real—data为实时数据5
如果非正常状态，系统启动等待拨号线程处理流程，网络接入状态识 别电路定时尝试网络接通情况，同时，触发一个数据缓存事件，并重组数 据结构；网络状态识别确定网络服务器忙还是网络断线发生，触发不同的 消息，启动重新拨号电路或尝试连通服务器线程；
L流窗口= (ml+ml+ml+ml+addr+asyn+data)
ml为传送的关键数据，asyn为同步，data为加密包
动态数据链路管理包含了内存数据队列管理、数据加密管理、数据压 縮管理；数据结构动态改变，数据流的重组，涵盖了回顾数据及当前数据 发送的动态相互协调和关键数据快速传送的功能；
系统的数据传输，采用公网和无线模式，加密数据的传输。 上述的一种紧急医学救援无线移动信息管理方法，在数据交换方法中， 数据加密技术采用多重模式，设置动态专有加密包；以小波算法得出数据 加密结果D16，接收端启动小波反变换，获得加密结果E16，比较两种加密 结果的变化，可以达到判断数据真伪的结果；同时，根据具体的E16数值， 可以确认接收的数据加密序列，正确组合数据；
8数据加密算法采用小波多尺度变换及重构算法对特定一段生命体征波
形信号进行处理，母函数取为平滑函数的一阶导数(样条函数)，构建64 个点，尺度从2°到26，进行二进小波变换 (Wf(2'j，x))jEz
重构函数选择部分二进变换结果恢复
f (x) = EWf (2~j，x)*X2Aj(x)
其中X2」'(X)是重建小波；
对于计算所得的波形函数f (x)，采用积分算法 e=( J"f (x)dx)一2 可以获得特定波形电位的功率e;
波形电位的峰值判断采用极大、极小值波形识别算法，获得的时间点 作为加权因子a。得到E二aXe; 指数化后得到
E16= (1—l/esp(E/A) ) X 100 A为量化因子；E16为加密指数；
动态数据压縮方法采用了不同状态下的数据重组技术，也就是正常通 讯状态和通讯异常状态下的不同数据组合结构。支持通讯延迟后重要波形 数据的优先传输功能。改变了特定状态下的数据流顺序；使不同状态下关 键数据能够稳定可靠的传送；
Data—flow=change(data_channell, data—channel2， data一channe13， d
ata—chaimel4) +data—srypt
Change变换因子，data—channel数据通道。
一种紧急医学救援无线移动信息平台，患者发病现场的手持PDA设备 组成的第一单元；设置于救护车内的移动监护信息管理系统组成的第二单 元；设置在急救调度中心的急救调度信息管理系统组成的第三单元；设置 在各接诊医院的院前院内急救信息管理系统组成的第四单元；设置在互联 网平台任意站点的中心数据处理存储服务器组成的第五单元，所述的急救 调度信息管理系统主要由计算机、大屏幕显示器、音响、麦克风、互联网 接入器、UPS电源组成；其中的计算机通过互联网与现场手持PDA、执行急 救任务的救护车上的移动监护信息管理系统的监护仪、移动计算机、选定 的接诊医院的院前院内急救信息管理系统的计算机实现通讯连接；所述院 前院内急救信息管理系统由若干台计算机、大屏幕显示器、音响、麦克风、 互联网接入器、UPS电源、网络打印机组成；所述的移动监护信息集成管理 系统具有三部分硬件监护采集模块、单片计算机智能通讯控制模块和信 息集成工作站；监护采集模块包含转换病人的相应生命体征信号为电信号的感受器探头、与感受器探头输出端连接的处理对应的生命体征信号的计 算处理监护模块、与计算处理监护模块输出端连接的单片计算机智能通讯
控制部分的rs232通讯接口、与单片计算机电路连接的加密、压縮、小波 计算的数据处理存储电路、与数据处理存储电路输出端连接的动态数据连 路缓存电路、与动态数据连路缓存电路输出端连接的无线互联网络接入控 制电路；移动信息集成工作站由移动计算机、GPS定位设备、信息录入设备、 显示设备、PDA手持设备、视频摄像电路组成；移动计算机通过rs232接口 接收单片计算机智能通讯控制电路发送的数据流，送显示设备上显示监护 波形和数值；移动计算机接收GPS定位设备的卫星定位信号，通过专用地 图软件在显示设备上显示设备所在地点，同时，通过RS232接口将定位信 息送入互联网接入控制电路中发送；将现场的视频图像采集到系统中的摄 像头与移动计算机连接，通过移动3G技术上传到上位机中显示。
所述的一种紧急医学救援无线移动信息平台，所述移动监护信息管理 系统中传感器探头部分包括脑电波形、心电波形、无创血压、血氧饱和 度、体温、呼吸、额肌电、末梢灌注指数、血管搏动波等生命体征信号的 采集装置。
本发明具有优点如下
1、 实现便携式患者全面医疗信息采集，并通过无线互联网络实现信息 实时交互传递并具有心理调控能力、医院分级筛选、临床咨询、GPS定位的 监护网络化设备一-便携、双向调控式全信息化无线网络移动监护工作站；
2、 本发明的最终目的是尽可能的消除急救现场与目标医院的距离，医 院的医疗资源尽可能早期的应用于急救过程。
3、 系统在移动中，患者完全医疗信息传输数据传输安全性、真实性、 可靠性均有可靠的保证。移动中医疗信息传送的环境很恶劣，特点是通讯 信号不稳定、颠簸、数据易于被截获。要求数据加密，要求系统容错运行, 要求系统智能化程度高，要求人机界面友好、简单。本发明采用了包括数 字信号分析在内的诸多高技术方法，确保系统能够规模化应用于急救环境 中°
4、 本发明的整体设计建立在互联网体系之上。采用无线互联网技术， 实现医疗信息共享。信息的传输经由互联网建立起一个固定传输通道，发 送数据。系统布局、搭建简便、可靠，无距离限制。接诊医院、调度中心 全程信息共享，提供了快捷的远程会诊通路，縮短抢救前准备时间，提高 救治成功率，直至挽救患者的生命。
5、 本发明利用最低的成本，最可靠的系统架构，有机的、交互的将多 种技术溶和于平台的各个系统之内，体现安全、实用、可靠、透明的技术 特点。


图1是本发明中急救转运信息系统的系统工作原理图。图2是本发明的数据传输启动等待拨号线程处理流程图。 图3是本发明的发病现场急救信息系统实现处理流程图。 图4是本发明的急救转运信息系统实现处理流程图。 图5是本发明的院前院内急救信息系统实现处理流程图。 图6是本发明的急救调度信息系统实现处理流程图。 图7是本发明的系统工作流程图 图8是本发明的单片计算机智能通讯控制系统组成图。 图9是本发明的系统原理框图。
具体实施例方式
本发明是建立在广域互联网平台上，参见图1。在任意互联网接入点设 立数据处理中心服务器，在急救调度中心设立急救调度信息管理系统工作 站，在各接诊医院设立院前院内急救信息管理系统的各子系统工作站，在 所有救护车上设立移动转运监护信息管理工作站，在社区医疗站点配置现 场手持PDA系统。各工作站之间利用无线方式经由GPRS和CDMA接入 互联网，编制专用软件系统完成救护信息的多点交互传送和即时通讯。如 图9所示。工作流程如下
患者发病现场的信息采集经由手持PDA设备完成，其中涵盖分类病情 点选式快速信息录入管理软件系统和互联网接入硬件部分(PDA)。设备由 到达现场的社区医疗服务医生携带，系统软件和硬件集成在一台PDA设备 中，开机，点选或手写方式输入需要的病患内容和基本信息，点击发送后， 完成操作。信息录入管理软件系统流程图参见图3。
急救调度信息管理系统的计算机全天候开机(UPS电源保护)。工作流 程为，计算机通过互联网接受到患者发病后现场医生利用手持PDA发送的 病患基本资料，包括发病地址、患者身份证号、初步诊断、患者主诉、病 (伤)情等信息后，以光闪耀、文字、声音报警，提示有患者发生急病， 同时显示接受到的全部患者发病现场信息。调度人员根据电子地图和GPS 系统确认位置和最近的空闲救护车辆，利用主叫系统指示救护车启动急救 流程，同时，利用患者身份证号，搜索患者的历史病案(有或无)，根据患 者本次患病病情，通过诊疗医院筛选列表中选择优先级别最高的医院作为 救治医院，利用交管局网站实时路况信息作为参考，选择救护车最佳行驶 路线，上述信息通过互联网绑定发布到执行急救任务的救护车上的移动计 算机中显示。上述信息同步发送到选定的接诊医院急诊科急救信息管理子 系统的计算机上(声、光报警)。随后利用即时通讯管理保持和救护车上医 务人员的即时联系，显示救护车实际位置，等待患者上车并接受患者的生 命体征监护信息、详细基本病情、患者病情评分评估和移动救治信息，显 示并实时分布式存储到本地媒介中。同时保持和接诊医院的即时联系，获 取整个急救全过程的完整信息。急救调度信息管理系统的模块组成参见图 6。院前院内急救信息管理系统的急诊科急救信息管理计算机全天候开机
(UPS电源保护)。工作流程为，计算机通过互联网接受到急救调度信息管
理系统发送的需要接诊患者的指令后，经由声、光报警通知医务人员，同 时显示患者本次发病的所有医疗信息，医务人员结合医院实际接诊能力接 受或拒绝接纳患者，如果确认接受，向调度中心发送确认信息，并与救护
车、调度中心通过即时通讯软件保持即时联系。通过GPS系统确认救护车 位置和即将到达医院的大概时间，等待并接受患者上车后的所有急救信息， 随后启动远程急救指导和抢救准备流程。利用患者身份证号，搜索患者的 历史病案(有或无)，经由互联网向各相关抢救科室发送会诊请求，各相关 科室利用各自的急救信息管理子系统同步共享患者移动急救过程中的所有 救治信息和病情评估、风险评估、血液准备。同时，通过即时通讯软件与 各方保持随时联系并指导救护车上医生实施急救，会诊得出结论后，相关 科室同步开始抢救和检查准备(见图7)。患者到达医院后即时打印出移动 急救信息记录单，标志完成了移动急救的流程。自动通知调度中心救护车 空置。患者完成交接。接诊医院按预定抢救步骤直接将患者送达救治的特 定科室，开始抢救，治疗信息同步回传至调度中心的急救调度信息管理系 统中，至抢救结束，获得准确的诊断结果，完成整个急救过程。存档并终 结急救流程(如图5所示)。
车载移动转运监护信息管理系统在救护车接到调度中心的出车指令后 启动。同时接受到现场患者发病的基本病情和其它信息。接受患者历史电 子病案(若有)，接受路况信息，同时保持和调度中心、接诊医院的即时通 讯联系。到达现场后，启动移动监护信息管理流程，将患者在转运过程中 的所有医疗信息同步实时传送至调度中心和接诊医院，如图4所述的系统 工作流程图。
本发明的硬件组成包含六个单元。第一单元是监护采集设备。第二单 元是单片计算机智能通讯控制部分。第三单元是信息集成工作站(移动监 护信息管理系统)。第四单元是固定场所的计算机(调度及院前院内信息系 统)。第五单元是现场手持PDA。第六单元是中心数据服务器系统。移动转 运监护信息管理系统包含了监护采集设备、单片计算机智能通讯控制电路 和信息集成工作站。监护采集设备包含了监护模块、计算控制电路，单片 计算机智能通讯控制部分包括计算机数据处理电路、通讯状态输入电路、 动态数据连路缓存电路、无线互联网络接入控制电路、电源电路等部分。 各部分之间的连接关系如下
通过病人身上的心电、脑电、血压、血氧等感受器探头，转换病人的 相应生命体征信号为电信号，该信号送入心电、脑电、血压、血氧、呼吸、 体温、肌电、血管搏动等监护电路的滤波、噪音控制、放大输入部分，经 相应监护模块(采用已有的华翔公司生产销售的HXD—I组合式多功能监护 仪)的各自计算处理、加工后，再经由模块的RS232通讯口和模拟信号输
12出口，分别送入单片计算机智能通讯控制部分的模、数转换电路和RS232 接口电路中。单片计算机智能通讯控制部分获得数字化的上述生命体征数 据后，分别送入加密、压縮、小波计算的数据处理存储电路。得到处理后 的数据流，送入动态数据链路缓存队列中。动态数据链路缓存队列是变化 的数据存储和输出结构。根据网络状态的不同，数据在存储区域内的结构 不同。由计算控制电路在获得网络状态变化的中断事件触发后，控制采集 到的数据的不同排列组合。在写指令控制下，写入存储队列数据。队列中 的数据在计算控制电路的读指令控制下，经数据端口输出到无线互联网络 接入控制电路互联网络接入控制电路部分(法国产GTM)完成对网络的自动 拨号、网络状态识别、TCP模式信号调制、分包、输出的功能。数据在送到 互联网接入部分的同时，通过RS232接口送入信息集成工作站。
信息集成工作站由移动计算机、GPS定位设备、信息录入设备、显示设 备、PDA手持设备、视频摄像电路等组成。
移动计算机接收单片计算机智能通讯控制部分发送的数据流，送显示 设备上显示监护波形和数值。接收GPS定位设备的卫星定位信号，通过专 用地图软件在显示设备上显示设备所在地点。同时，通过RS232接口将定 位信息送入互联网接入控制电路中发送。移动计算机根据使用人员通过信 息录入设备和PDA手持设备以无线或有线方式录入患者的基本病情、抢救、 治疗步骤和用药，以及和上位机的实时文字通讯内容，随时生成急救记录 单，并将记录单据所描记的所有患者医疗信息和文字即时通讯内容在加密 后通过RS232接口送入互联网接入控制电路中实时发送并接收上位机所传 回的文字和反馈控制信息，再分别送入显示设备显示。移动计算机可以通 过按键选择显示医院分级筛选列表、专家咨询决策列表以及患者状态评估 评分列表的内容。
单片计算机智能通讯控制部件包含有单片计算机电路、rs232通讯接口 、 通讯控制并行输入接口、动态数据连路缓存电路、无线换联网接入控制电 路(法国产GTM)，通过生命体征采集模块(HXD—I)采集的患者生命体征 信息通过rs232接口送入单片计算机，计算机根据i讯控制并行输入接口获 得通讯状态信息(通讯中断及线路忙)，决定数据组成格式、加密、计算信 号的二次指标，并将采集到的患者生命体征监护信息中模拟波形数据和独 立数值数据混合生成数据流，波形数据是指各种连续曲线波形数据，包括 心电图、脑电图、血管搏动图、指容积波图等等，独立数值数据是指监测 的孤立数据，如血压值，心率值，血氧值等等。两种数据混合排列，以 数字化离散原则生成持续的、加密的数据流，同时独立数值数据附加定时 功能属性，作为中心工作站的时间触发信息。生成的数据流存储到动态数 据链路缓存电路中，同时，自缓存电路中以先入先出原则取得数据，送入 无线互联网通讯接入电路发送，并同步发送到移动计算机上显示生命体征 波形和数值信息，完成监护仪功能。上述的一种紧急医学救援无线移动信息管理方法，实时接收急救现场和转运过程中的病患信息、救治信息并显
示、存储、回顾；以信息化方式生成急救记录单据，并打印输出；具有即 时通讯，病情变化评估趋势分析，GPS定位，患者接收通知报警、多急救 车监护切换等数字化信息表现。
移动计算机通过摄像头将现场的视频图像采集到系统中，通过移动3G 技术上传到上位机中显示。移动计算机利用移动医嘱生成器生成移动救治 医嘱单，参考急救专家咨询软件检索出的急救步骤，确定应急抢救措施。 利用生命体征评估评分软件实时计算患者的病情发展情况，并生成趋势图 送回。
本发明的车载移动转运监护信息管理系统的监护部分采集患者生命体 征信号，经过多种计算分析和控制，加密、压縮后，所述生命体征信号经 过带有实时网络状态分析能力的数据发送模块，选择性的将数据送入GPRS 及CDMA无线互联网接入控制电路控制发送出去。
所述的传感部分包括脑电(波形)、心电(波形)、无创血压、血氧 饱和度、体温、呼吸、额肌电、末梢灌注指数、血管搏动波等生命体征信 号的采集装置(采用HXD—I监护仪的监护模块)。
系统平台中移动监护信息管理系统的监护模块采用具有注册销售许可 的华翔多功能组合式监护设备(HXD—1)。其多功能模块包含了常规生命体 征和脑功能指标的监测，同时，对于常规生命体征的二次计算，又获得了 多项功能监测指数。
平台的信息交换要求数据加密，要求系统容错运行，要求系统智能化程 度高，要求人机界面友好、简单。问题的解决，采用了包括数字信号分析 在内的诸多高技术方法，确保系统能够规模化应用于急救环境中。
本发明的整体设计建立在互联网体系之上。采用无线互联网技术，实现 医疗信息共享。信息的传输经由互联网经由服务器建立起一个固定传输通 道，发送数据。框图如图9表示。
技术的集成体现了系统信息化的程度，技术的整合是其中最为复杂的技 术难点。必须解决多种技术统一架构、分布计算处理、标准化数据结构、 移动监护信息工作站的组网名称结构、事件驱动触发以及优化网络资源、 减少网络占用、智能网络状态识别、动态链路连接管理等等关键处理技术。
平台的技术整合在互联网基础上采用统一公共数据交换方式。利用模块 化编程技术，将多种硬件平台形成的数据集成到windows XP的操作界面中， 数据的采集以分布计算处理模式分别在不同的控制单元中完成，包括了生 命体征的数据采集，获得的数据以循环二进制队列结构整合入计算控制单 元中。计算控制单元以标准的数据结构，统一的数据频率，揉合本机在组 网中的名称结构，对数据实施加密化处理和压縮。整合的数据流进入链路 存储队列中。数据窗口为8个bety
L流窗口，velet (ml+m2+m3+m4+addr+asyn+datal+data2)ml，m2,m3，m4为模块传送的数据，asyn为同步，data为数据和加密包
平台中各系统的数据发送和状态接受、命令接受是平台实用化的根本保 证。也是平台能够安全使用的关键环节之一。GPRS和CDMA在移动中并不是 一个稳定的互联网接入技术。诸多环节可以影响数据传送的效果。对于数 值型数据的传送，可以使用UDP包。采用多次发送的方式，保证服务器可 以接受到一次有效数据实体。对于波形图像的传输，要求连续性和排他性。 不能丢失数据。这是本项技术的难点。数据的加密和压縮是波形传输的另 一个难点。波形图像的传送必须采用TCP包。利用单片计算机的流控制能 力，实时处理GPRS接入的状态和内部缓存大小。自动识别和自我修正网络 通讯的实时进程，进而控制数据流的方向和网络呼叫拨号(如图2所示)。 设置了多达六分钟的数据链路动态队列区。保证数据的完整和容错能力的 提高。本项技术的实施，以及平台中各接收系统工作站软件的动态队列管 理和数据显示平滑处理技术的应用，是本项发明可以实用的根本保证。
数据在链路存储队列中等待入网。网络状态触发电路触发一个网络状态 事件，计算控制单元的事件处理流程根据事件性质，分别进入不同的线程 处理单元。在正常状态下，取得链路数据，以TCP协议分包，通过无线网 络向网络中设置的网址和端口发送协议包。
TCP协议包+二 (save—point-read—point) ^real—data》read_point++ save_point, read—point为数据指针，real—data为实时数据。
如果非正常^态，监护信息管理系统f工作站启动等待拨号线程处理 流程，网络接入状态识别电路定时尝试网络接通情况，同时，触发一个数 据缓存事件，并重组数据结构。网络状态识别确定网络服务器忙还是网络 断线发生，触发不同的消息，启动重新拨号电路或尝试连通服务器线程(见 图2)。
L流窗口= (ml+ml+ml+ml+addr+asyn+data) ml为传送的关键数据，asyn为同步，data为加密包
动态数据链路管理包含了内存数据队列管理，数据加密管理，数据压 縮管理。数据结构动态改变，数据流的重组。涵盖了回顾数据及当前数据 发送的动态相互协调和关键数据快速传送的功能。
平台中各系统的数据传输，采用公网和无线模式，必须加密数据的传 输。平台的数据传输没有采用常规数据加密技术。提出一种具有独立知识 产权的动态数据加密方法小波分析数据加密技术。考虑的基础是小波分 析技术的复杂和精细，分解和还原特性，以及强大的抗干扰能力。系统的 硬件设计充分考虑了本项技术的实施。数据格式扩展到八通道数据传输能 力。事先设定特定数据段的小波变换和指数化小波分析结果。其中的母函 数以及数据变换的分辨率保密，各成分数据的通道号无序。在接收端，对 信号实施反变换，可恢复数据的原始特性。本项技术的采用，可以消除信 号的干扰。小波分析技术的应用，还可在接收端对信号进行处理，提取出多种信号的某些特征指标，以便作为远距离反馈调控的数据基础。本项技 术的采用，是系统实用化的基础。
数据加密技术采用多重模式，设置动态专有加密包。以小波算法得出
数据加密结果D16。接收端启动小波反变换，获得加密结果E16，比较两种 加密结果的变化，可以达到判断数据真伪的结果。同时，根据具体的E16 数值，可以确认接收的数据加密序列，正确组合数据。
数据加密算法采用小波多尺度变换及重构算法对特定一段生命体征波 形信号进行处理，母函数取为平滑函数的一阶导数(样条函数)，构建64 个点，尺度从2°到26，进行二进小波变换 (Wf(2'j，x))jEz
重构函数选择部分二进变换结果恢复-
f(x) = EWf(2~j，x)*X2~j(x) 其中X2 —j(x)是重建小波。
对于计算所得的波形函数f (x)，采用积分算法 e=(/f(x) dx)一2 可以获得特定波形电位的功率e。
波形电位的峰值判断采用极大、极小值波形识别算法，获得的时间点 作为加权因子a。得到E二aXe。
指数化后得到
E16= (l-l/esp(E/A)) X100 A为量化因子。E16为加密指数。 动态数据压缩方法采用了不同状态下的数据重组技术，改变了特定状态下 的数据流顺序。使不同状态下关键数据能够稳定可靠的传送。 Data_flow=change(data_channell， data一channe12， data一channe13， data— channel4)+data—srypt Change变换因子，data—channel数据通道
上述的生命体征采集—以及无线发送，利用了多种软、硬件模式。以分布 式计算处理、标准化的数据集成模式组织数据流。以动态数据存储管理和 消息机制启动多任务并行处理机制，达到无线传输的可靠和连续。
方法中的信息化技术是患者医疗信息共享的外在表现形式。也是系统现 代化的一种表现。同时，也是平台实现的技术瓶颈。本项发明充分体现了 集成化以及不同领域技术融合的独特魅力。考虑到平台广域网络化应用的 特性，以及信息交换的广域分布，方法中信息化的实现是信息交换架构中 最复杂的内部消息机制交换和多点对多点的数据无线传送交换模式。
方法中急救移动转运信息系统的监护处理部分采集到的监护数据传送 到系统的单片计算机智能通讯控制部分及信息集成工作站，启动数据接收 和显示存储两个消息。计算机系统启动不同的线程，包括监护数据的处理、 GPS定位信息处理、医院分级列表、专家咨询、患者状态评分、基本病情及救治过程录入、信息化单据生成以及即时通讯管理等系统功能的实现。处
理流程如图4所示。
系统软件技术的集成化架构，解决了诸多信息交互处理的难点。特别是 自动数据交换的实现，有效地解决了单据生成、评估评分、医院分级、语 音播报、专家咨询等线程处理时的自动化问题。
系统采用消息机制，系统建立一个消息队列，具有优先级控制，消息 在队列里等待服务，得到服务响应后，系统建立内存数据交换区域，之后， 调用不同软件语言编制的功能模块，实现多功能并行处理的能力。如此架 构的系统工作流程，最大限度的达到了软件编程的灵活性和功能模块化编 制方法。是现代化的软件工作流程。
利用监护仪和移动计算机、无线互联网通讯接入和单片计算机智能通 讯控制部件的软硬件一体化设计的组成如图8所示。
1权利要求
1、一种紧急医学救援无线移动信息管理方法，其特征在于利用无线互联网作为信息交换媒介，采用统一公共数据交换平台，利用模块化编程技术，将多种硬件平台形成的数据集成到统一的Windows操作界面中，形成医学救援区域监护急救信息管理的广域网络信息化架构和模式；其中，发病现场急救信息管理系统、车载转运监护信息管理系统、院前院内急救信息管理系统、急救调度信息管理系统下生成的有效病患数据通过无线internt互联网平台在上述各系统之间实时传递、交换、共享；车载转运监护信息管理系统以及现场急救信息管理系统的信息采集部分发送数据的身份识别方式；在区域医疗信息网络系统建成的基础上，如果患者有过就医的经历并形成了历史健康电子病案时，可以通过internt互联网平台实时传输到急救车载转运信息系统、院前院内急救信息系统、急救调度信息系统的显示单元上，并将急救过程所发生的医疗信息传送回区域医疗信息系统，实现各信息系统和区域医疗信息系统之间信息交换的集成化模式，在急救各接诊医院和调度中心的系统工作站上可以实时观察相关患者正在发生和以前发生的所有健康医疗信息。
2、 如权利要求1所述的一种紧急医学救援无线移动信息管理方法，其 特征在于利用手持PDA输入患者的基本病情和主诉，并提供群体伤害性 事件中人员伤亡信息的快速录入界面；录入信息实时送入互联网平台，实 现共享。
3、 如权利要求1所述的一种紧急医学救援无线移动信息管理方法，其 特征在于利用监护仪和移动计算机、包含无线互联网通讯接入电路的单 片计算机智能通讯控制部件，形成数字化信息管理方式的无线移动监护信 息管理和实时传方式。
4、 如权利要求1所述的一种紧急医学救援无线移动信息管理方法，其 特征在于分布于internt互联网上的广域范围内的任何计算机可以作为急 救中心调度工作站和接诊医院的院前院内急救工作站使用，可以实时接收 急救现场和转运过程中的病患信息、救治信息并显示、存储、回顾；以信 息化方式生成急救记录单据，并打印输出。
5、 如权利要求1所述的一种紧急医学救援无线移动信息管理方法，其 特征在于分布于intemt互联网上的广域范围内的任何计算机可以作为急 救中心调度工作站和接诊医院的院前院内急救工作站使用，可以实时接收 急救现场和转运过程中的病患生命体征监护信息(波形和数值)、患者基本 个人信息、救治过程信息并显示、存储、回顾；管理救护车状态和患者转 运状态，自动生成记录单据；监护波形数据和独立数值数据混合结构，利 用独立数值数据作为时间标记，在数据接收站点依据本机时间确定数据流时间同步。
6、如权利要求1所述的一种紧急医学救援无线移动信息管理方法，其 特征在于数据交换方法是，数据的处理是以分布计算处理模式分别在不同 的控制单元中完成，各系统最大限度的预处理采集到的生命体征和急救治 疗信息，必要的数据进入互联网平台传输共享；各救护车病患信息经由数 据中心服务器同步转发并在服务器中存储，并且，共享数据在所有正在工 作中的接收站点同时接受、显示、分布存储。移动监护仪中单片计算机智 能通讯控制部分处理监护仪采集的生命体征信号数据。实现数据交换的预 处理。数据的交换包含了文字信息传输交换和生命体征信息的传输交换。 交换包含了数值加密和传输压縮的特征。包括了生命体征的数据采集，获 得的数据以循环二进制队列结构整合入计算控制单元中；计算控制单元以 标准的数据结构，统一的数据频率，结合本系统在组网中的名称结构，对 数据实施加密化处理和压缩；整合的数据流进入链路存储队列中；数据窗 口为8个betyL流窗口，velet (ml+m2+m3+m4+addr+asyn+datal+data2)ml，m2，m3，m4为模块传送的数据，asyn为同步，data为加密包GPRS和CDMA在移动中，对于数值型数据的传送，可以使用UDP包或 TCP包，采用多次发送的方式，保证服务器可以接受到一次有效数据实体； 对于波形图像的传输必须采用TCP包；利用单片计算机的流控制能力，实 时处理GPRS接入的状态和内部缓存大小，自动识别和自我修正网络通讯的 实时进程，进而控制数据流的方向和网络呼叫拨号；设置多达六分钟的动 态数据链路队列区，保证数据的完整和容错能力的提高；数据在链路存储队列中等待入网，网络状态触发电路触发一个网络状态 事件，单片计算机机智能通讯控制单元的事件处理流程根据事件性质，分 别进入不同的线程处理单元；在正常状态下，取得链路数据，以TCP协议 分包，通过无线网络向网络中设置的网址和端口发送协议包；TCP协议包+= (save_point-read__poinO *real—data~>read_poirvt++ save_point， read—point为数据指针，real_data为实时数据；如果非正常状态，系统启动等待拨号线程处理流程，网络接入状态识 别电路定时尝试网络接通情况，同时，触发一个数据缓存事件，并重组数 据结构；网络状态识别确定网络服务器忙还是网络断线发生，触发不同的 消息，启动重新拨号电路或尝试连通服务器线程；L流窗口= (ml+ml+ml+ml+addr+asyn+data) ml为传送的关键数据，asyn为同步，data为加密包动态数据链路管理包含了内存数据队列管理、数据加密管理、数据压 縮管理；数据结构动态改变，数据流的重组，涵盖了回顾数据及当前数据 发送的动态相互协调和关键数据快速传送的功能；系统的数据传输，采用公网和无线模式，加密数据的传输。
7、如权利要求6所述的一种紧急医学救援无线移动信息管理方法，其 特征在于在数据交换方法中，数据加密技术采用多重模式，设置动态专 有加密包；以小波算法得出数据加密结果D16，接收端启动小波反变换，获 得加密结果E16，比较两种加密结果的变化，可以达到判断数据真伪的结果; 同时，根据具体的E16数值，可以确认接收的数据加密序列，正确组合数 据；数据加密算法采用小波多尺度变换及重构算法对特定一段生命体征波 形信号进行处理，母函数取为平滑函数的一阶导数(样条函数)，构建64 个点，尺度从2。到26，进行二进小波变换 (Wf(2j，x)) jEz重构函数选择部分二进变换结果恢复-f(x) = EWf(2^,x)*X2~j(x) 其中X2」(x)是重建小波； 对于计算所得的波形函数f (x)，采用积分算法 e二(/f(x) dx厂2 可以获得特定波形电位的功率e;波形电位的峰值判断采用极大、极小值波形识别算法，获得的时间点 作为加权因子a。得到E二aXe;指数化后得到-E16= (1-1/esp(E/A)) X 100 A为量化因子；E16为加密指数；动态数据压縮方法采用了不同状态下的数据重组技术，也就是正常通 讯状态和通讯异常状态下的不同数据组合结构。支持通讯延迟后重要波形 数据的优先传输功能。改变了特定状态下的数据流顺序；使不同状态下关 键数据能够稳定可靠的传送；Data_flow=change(data_channell， data—channel2, data—channel3， data一channe14)+data_sryptChange变换因子，data_channel数据通道。
8、 一种紧急医学救援无线移动信息平台，其特征在于它包含患者发 病现场的手持PDA设备组成的第一单元；设置于救护车内的移动监护信息 管理系统组成的第二单元；设置在急救调度中心的急救调度信息管理系统 组成的第三单元；设置在各接诊医院的院前院内急救信息管理系统组成的 第四单元；设置在互联网平台任意站点的中心数据处理存储服务器组成的 第五单元；所述的急救调度信息管理系统主要由计算机、大屏幕显示器、 音响、麦克风、互联网接入器、UPS电源组成；其中的计算机通过互联网与 现场手持PDA、执行急救任务的救护车上的移动监护信息管理系统的监护 仪、移动计算机、选定的接诊医院的院前院内急救信息管理系统的计算机 实现通讯连接；所述院前院内急救信息管理系统由若干台计算机、大屏幕 显示器、音响、麦克风、互联网接入器、UPS电源、网络打印机组成；所述 的移动监护信息管理系统具有三部分硬件监护采集模块，单片计算机智 能通讯控制部件和信息集成工作站即移动工作站；监护采集模块包含转换 病人的相应生命体征信号为电信号的感受器探头、与感受器探头输出端连 接的处理对应的生命体征信号的计算处理监护模块、计算处理监护模块输 出端为rs232通讯接口，和单片计算机智能通讯控制部件连接。单片计算 机智能通讯控制部件包括对采集的数据加密、压縮、小波计算的单片计算 机数据处理电路、与数据处理电路输出端连接的动态数据连路缓存电路、 与动态数据连路缓存电路输出端连接的无线互联网络接入控制电路(法国 产GTM)，与移动信息集成工作站通讯的rs232接口；信息集成工作站由移 动计算机、GPS定位设备、信息录入设备、显示设备、PDA手持设备、视频 摄像电路组成；移动计算机接收单片计算机智能通讯控制部件通过rs232接 口发送的数据流，送显示设备上显示监护波形和数值；移动计算机接收GPS 定位设备的卫星定位信号，通过专用地图软件在显示设备上显示设备所在 地点，同时，通过RS232接口将定位信息送入互联网接入控制电路中发送； 将现场的视频图像采集到系统中的摄像头与移动计算机连接，通过移动3G 技术上传到上位机中显示。
9、 如权利要求8所述的一种紧急医学救援无线移动信息平台，其特征 在于所述移动监护信息管理系统中传感器探头部分包括脑电波形、心电波形、无创血压、血氧饱和度、体温、呼吸、额肌电、末梢灌注指数、 血管搏动波等生命体征信号的采集装置。
全文摘要
本发明公开了一种紧急医学救援无线移动信息管理方法及平台。它的中心内容是建立在广域范围内的区域监护信息无线网络化管理系统的基础上。它包含发病现场患者基本情况、病情信息快速录入及发送手持PDA设备，移动救护车车载部分负责监护信息、患者基本信息、治疗救护信息的采集发送、语音视频即时通讯、GPS定位、实时路况查询的移动监护信息管理系统，固定场所急救调度管理中心配置负责调度管理和全面信息实时监控的急救调度信息管理系统。本发明使紧急救援过程信息全部数字化，发病现场、转运过程、接诊医院、院内抢救、调度控制等发生的不同地域患者抢救医疗信息实时同步共享，达到患者未到信息先行的急救新模式。
文档编号H04L29/06GK101599110SQ20091008325
公开日2009年12月9日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者吴一兵, 杉 王 申请人:北京大学人民医院;北京易飞华通科技开发有限公司