专利名称：面向社区的健康监护与管理系统的制作方法
技术领域：
本发明属于数字医疗健康服务领域，特别涉及一种对人体多种生理参数进行检测、传 输、存储和监护预警的面向社区的健康监护与管理系统。
背景技术：
随着社会的进步，生活水平的不端提高，人民对身体健康的重视度日益增加。但是， 我国人口数量众多，老龄化趋势日益严重，医疗卫生资源相当匮乏，人民普遍反映"看病 难、看病贵"。根据国内外的数据研究表明，造成医疗费用高涨、看病难、看病贵的根源， 在于"医学的目的而不是手段出了问题"，错误的医学目的必然导致医学知识和技术的误 用，考虑到提供医疗服务可能获得巨额利润时，这一点尤为突出。
解决上述问题的根本办法是，积极发展面向家庭、社区及基层的医疗技术及服务。将 医疗卫生事业的重心从以医院治疗疾病为中心，转移到以人(社区、家庭服务)为中心， 并重点发展社区医学系统工程。从传统"治愈疾病"的医疗模式，向"预防疾病和创伤， 促进与维持健康，提高生命质量"的模式转变，借助现代医学信息技术和远程医疗技术， 解决我国人口数量众多、老龄化、医疗卫生资源紧缺、看病难、看病贵等严重的社会问题。
二十世纪九十年代中期，我国医疗卫生体制改革过程中，提出了社区医疗的概念，并 推广以家庭为中心的社区医疗服务。但是调查研究标明，目前我国社区医疗系统建设进程 缓慢，大多只建立了社区卫生所，无法与用户实时沟通，提供服务，而融合社区网络技术， 并与家庭健康监护设备相结合的社区医疗卫生服务系统更是还未出现。近年，国外已出现 此类产品。这种系统由以家庭为单位的生理监护系统和以社区为单位的社区医疗服务中心 系统组成。相比简单的社区卫生所，它实现了家庭用户的随时检测，以及社区服务中心与 家庭用户的实时通信，使人们可以随时享受到社区医疗服务。但此类系统引入我国实施， 将仍然存在许多问题，主要有(1)家用健康监护设备为有线连接方式，需要专业维护人
员操作，普通家庭用户难于自行调试检测；(2)检测时一般对被测用户有诸多要求和限制， 测出的生理参数为被测者在不自然或不纯自然状态下的数值，使数据缺乏准确性与科学性； (3)服务价格太高，不能为广大家庭所接受，难于普遍推广；(4)未结合现有的数字化家 庭技术，导致资源浪费。发明内容本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种对人体多种生理参数进行检测、传输、 存储和监护报警的面向社区的健康监护与管理系统，其主要应用人群为社区中的患有慢性 病的老人，手术后需跟踪观察的患者，以及对自己身体健康特别关注的人。本发明的目的通过下述技术方案予以实现一种面向社区的健康监护与管理系统，包括无线生理参数采集模块，用于采集患者的心电、血氧以及脉搏生理参数，并发送到监 护基站；监护基站，用于接收无线生理参数采集模块发送的生理参数数据，对此生理参数数据 进行一定的滤波去噪处理，并将处理后的数据发送到监护中心站，此外监护基站还对处理 后的数据进行特征提取， 一旦发现异常，立即向监护中心站发送报警信息；以及监护中心站，用于对患者信息及社区医护人员信息进行管理，并对多个监护基站进行 实时控制和管理。进一步的，所述无线生理参数采集模块与监护基站通过ZigBee无线网络进行数据通信。 进一步的，所述监护基站包括无线通信模块，用于接收无线生理参数采集模块发送的生理参数数据； 数据处理模块，用于对生理参数数据进行滤波去噪处理； 第一数据存储模块，用于存储经数据处理模块处理后的数据；特征提取与分析模块，用于对经数据处理模块处理后的数据进行特征提取，并分析提 取后的特征是否异常；第一波形显示模块，用于显示患者生理参数的波形；以及第一有线网络通信模块，用于将经数据处理模块处理后的数据和报警信息发送到监护 中心站。进一步的，所述监护中心站包括第二有线网络通信模块，用于与多个监护基站进行数据通信； 患者信息管理模块，用于对患者信息进行管理； 社区医护人员信息管理模块，用于对社区医护人员信息进行管理； 异常信息处理模块，用于对监护基站发送来的患者异常信息进行管理； 第二波形显示模块，用于显示患者生理参数的波形； 第二数据存储模块，用于存储监护基站发送来的生理参数数据。5进一步的，所述监护基站和监护中心站通过社区有线网络实现数据交互和控制管理。 进一步的，监护中心站实时监听监护基站发送来的生理参数数据及报警信息。 本发明中，患者生理参数，包括心电、血氧、脉搏,通过ZigBee无线通信模块发送到监 护基站，此监护基站为一台微型计算机。监护基站对发送来的各生理参数数据进行滤波去 噪预处理后暂存于其上的存储器中，并对各生理参数进行波形显示，以供患者(通常有一 定医学常识)在家里观察自己的生理状态。监护基站还承担对数据进行分析和特征提取的 工作，当检测到生理参数出现异常时向监护中心站发出报警信号。监护中心站为 -台大容 量高速度计算机。此外，社区医护人员还可以到患者家里对患者进行诊断和治疗，这时基 站可以提供波形回放功能，辅助诊疗。监护基站通过社区网络连接监护中心站，并将检测 数据发送至监护中心站。监护中心站还可接收基站发送来的报警信息，提醒社区医护人员 查询参数异常的患者，并采取一定的应对措施。监护中心站定时采集基站数据，供社区护 理人员随时查看各患者状态信息。上述的面向社区的健康监护与管理系统中，监护基站可存储患者生理参数数据，此生 理参数数据可在任何时候在屏幕上进行波形重现，当监护中心站发出生理参数数据请求时， 监护基站还可将该患者生理参数数据发送至中心站，以辅助社区医护人员对该患者病情进 行诊断及给出合理建议。上述的面向社区的健康监护与管理系统中，监护中心站包括患者信息管理和社区医护 人员信息管理，开发出电子健康档案系统，为患者到医院就医提供重要的以往病史信息。 与现有技术相比，本发明具有以下有益的效果-(1) 本发明将电子、信息及网络技术应用到社区，且用户界面操作简单，成本低廉， 易于被用户接受和推广，可为用户提供更多的医疗、卫生保健、医学教育等服务；(2) 本发明结合了现有成熟网络技术，实现了用户与社区医疗服务中心的实吋通信， 有效利用了现有网络技术安全、稳定等的优越性；(3) 本发明利用ZigBee技术，将传感器与ZigBee模块微型化后集成为一个整体生理 参数检测模块，实现生理参数无线传输的贴身式检测，易于自行调试检测；(4) 本发明所选生理参数为人体关键生理参数，对这些参数监测有利于对患者进行早 期的疾病预防和为医生提供辅助诊疗依据，根据本系统所针对人群的特点，所选生理参数 既可满足需要，又不至于太过繁琐，还可有效节约成本；(5) 本发明所选参数与医院所用的生理参数相匹配，具有明显的生理意义，易于被医 生、患者接受；(6)本发明开发的电子病历信息为患者到医院就医提供重要的以往病史信息。
图1是本发明实施例的总体框图；图2是本发明实施例的监护基站软件信号流图；图3是本发明实施例的监护中心站软件信号流图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步地描述。 实施例如图1所示面向社区的健康监护与管理系统，包括多个无线生理参数采集模块、若干 台监护基站和一台监护中心站，患者生理参数包括心电、血氧、脉搏通过无线通信模块发 送到监护基站，监护基站对接收到的生理参数进行处理后发送到监护中心站，监护中心站 实时对监护基站进行控制和管理。监护基站的功能包括无线通信、数据处理、数据存储、特征提取与分析、波形显示、 有线网络通信等。监护中心站的功能包括有线网络通信、数据存储、患者信息管理、社区医护人员信息 管理、异常信息管理、波形显示等。生理参数采集模块和监护基站通过ZigBee无线网络进行数据通通信，监护基站和监护 中心站通过有线网实现数据交互和控制管理。如图1所示为面向社区的健康监护与管理系统，患者生理参数，包括心电、血氧、脉搏， 通过ZigBee无线通信模块发送到监护基站，此监护基站为一台微型计算机。监护基站对发 送来的各生理参数数据进行滤波去噪预处理后暂存于其上的存储器中，并对各参数进行波 形显示，以供患者(通常有一定医学常识)在家里观察自己的生理状态。监护基站还承担 对数据进行分析和特征提取的工作，当检测到生理参数出现异常时向监护中心站发出报警 信号。监护中心站为一台大容量高速度计算机。此外，社区医护人员还可以到患者家里对 患者进行诊断和治疗，这时基站可以提供波形回放功能，辅助诊疗。监护基站通过有线网 络连接监护中心站，并将检测数据发送至监护中心站。监护中心站还可接收基站发送来的 报警信息，提醒社区医护人员查询参数异常的患者，并采取一定的应对措施。监护中心站 的数据库服务器可实现信息存储和传输；监护中心站定时采集基站数据，供社区护理人员 随时査看各患者状态信息。本实施例的监护基站软件信号处理流程图如图2所示，患者的生理参数经ZigBee无线网发送到监护基站后，监护基站对接收到的生理数据首先经过处理，然后绘制成波形图送 屏幕显示，用户可直观地观察患者的生理状态。监护基站还负责将处理好的生理数据存储 起来，以备以后对患者历史生理状态进行查询。由于生理参数的数据量非常大，所以需要 进行定期删除。监护基站每一模块的功能及特点如下-
无线通信模块，用于接收无线生理参数采集模块发送的生理参数数据； 数据处理模块，用于对生理参数数据进行滤波去噪处理；包括滤除随机噪声，消除基 线漂移和工频干扰；
数据存储模块，用于存储经数据处理模块处理后的数据；
特征提取与分析模块，用于对经数据处理模块处理后的数据进行特征提取，并分析提 取后的特征是否异常；该模块对处理后的数据进行特征提取，包括心率的计算，QRS波的 检测，P波检测，T波检测，对提取后的特征进行分析判断是否出现异常，如果出现异常及 时向社区中心系统发送报警信息，提醒社区护理人员对该患者特别注意；
波形显示模块，用于显示患者生理参数的波形；经数据处理模块处理后的信号送屏幕 显示，该显示是实时的，为患者、社区医护人员或医生提供患者生理参数直观信息；
有线网络通信模块，用于将经数据处理模块处理后的数据和报警信息发送到监护中心 站；监护基站通过有线网连接到监护中心站，与监护中心站进行数据通信。
本实施例的监护中心站软件信号流图如图3所示，监护中心站负责对患者的基本信息， 包括姓名、编号、年龄、性别、身高、体重、联系电话等的录入，以及对医护人员基本信 息，包括姓名、编号、年龄、性别、职别、联系电话等的录入。此操作在监护中心站接收 监护基站数据之前进行。监护中心站通过社区有线网与监护基站进行数据通讯，每隔4ms 就从指定监护基站接收一次数据。因为时间间隔非常短，所以可以认为是实时数据采集， 这个时间间隔是在不耽误社区医护人员观察患者病情的范围之内的，是可以接受的。监护 中心站将接收到的数据绘制成波形显示在屏幕上，以供医护人员直观地观察各患者的生理 状态。在需要的时候，还可通过波形回放系统从监护基站申请患者历史数据，绘制在屏幕 上供医护人员观察。监护中心站每一模块的功能及特点如下
有线网络通信模块，用于与多个监护基站进行数据传送与接收；处于实时监听状态， 响应监护基站的连接请求，接收监护基站发来的数据并存入相应的缓冲区和数据库中；必 要的时候，如需要査看某患者历史生理信息时，向监护基站发送读取数据的请求。
患者信息管理模块，用于对患者信息进行管理；负责建立患者信息数据库，包括对患 者基本信息如姓名、编号、年龄、性别、身高、体重、联系电话等的添加、修改、删除等操作，建立患者信息表。
社区医护人员信息管理模块，用于对社区医护人员信息进行管理；包括对社区医护人
员(包括医生或护理人员)基本信息，如姓名、编号、年龄、性别、职别、联系电话等的
信息录入，以及操作权限等的设置。
异常信息处理模块，用于对监护基站发送来的患者异常信息进行管理。 第二波形显示模块，用于显示患者生理参数的波形；显示屏幕分三个区，为操作区、
重症患者监护区、普通患者监护区。在操作区可对屏幕进行各项操作，包括设置选择重症
患者，对单个患者进行重点显示，退出此界面等。重症患者监护区显示病情严重的患者的
心电波形或脉搏波形。普通患者监护区轮流显示各个患者的心电或脉搏波形，5s切换一次。
此外根据不同需要，屏幕还可做适当调整。
数据存储模块，用于存储监护基站发送来的生理参数数据。监护中心站每隔4ms就从
指定监护基站接收一次数据，并以二进制文件格式存储于数据存储模块(一般是指硬盘)
中，供社区医护人员对患者生理状态进行监护。
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权利要求
1、一种面向社区的健康监护与管理系统，其特征在于包括无线生理参数采集模块，用于采集患者的心电、血氧以及脉搏生理参数，并发送到监护基站；监护基站，用于接收无线生理参数采集模块发送的生理参数数据，对此生理参数数据进行一定的滤波去噪处理，并将处理后的数据发送到监护中心站，此外监护基站还对处理后的数据进行特征提取，一旦发现异常，立即向监护中心站发送报警信息；以及监护中心站，用于对患者信息及社区医护人员信息进行管理，并对多个监护基站进行实时控制和管理。
2、 根据权利要求1所述的面向社区的健康监护与管理系统，其特征在于所述无线生理参数采集模块与监护基站通过ZigBee无线网络进行数据通信。
3、 根据权利要求1所述的面向社区的健康监护与管理系统，其特征在于所述监护基站包括无线通信模块，用于接收无线生理参数采集模块发送的生理参数数据；数据处理模块，用于对生理参数数据进行滤波去噪处理；第一数据存储模块，用于存储经数据处理模块处理后的数据；特征提取与分析模块，用于对经数据处理模块处理后的数据进行特征提取，并分析提取后的特征是否异常；第一波形显示模块，用于显示患者生理参数的波形；以及第一有线网络通信模块，用于将经数据处理模块处理后的数据和报警信息发送到监护中心站。
4、 根据权利要求l所述的面向社区的健康监护与管理系统，其特征在于所述监护中心站包括第二有线网络通信模块，用于与多个监护基站进行数据通信；患者信息管理模块，用于对患者信息进行管理；社区医护人员信息管理模块，用于对社区医护人员信息进行管理；异常信息处理模块，用于对监护基站发送来的患者异常信息进行管理；第二波形显示模块，用于显示患者生理参数的波形；第二数据存储模块，用于存储监护基站发送来的生理参数数据。
5、 根据权利要求l所述的面向社区的健康监护与管理系统，其特征在于，所述监护基站和监护中心站通过社区有线网络实现数据交互和控制管理。
6.根据权利要求1所述的面向社区的健康监护与管理系统，其特征在于，监护中心站 实时监听监护基站发送来的生理参数数据及报警信息。
全文摘要
本发明公开了一种面向社区的健康监护与管理系统，包括无线生理参数采集模块，用于采集患者的心电、血氧以及脉搏生理参数，并发送到监护基站；监护基站，用于接收无线生理参数采集模块发送的生理参数数据，对此生理参数数据进行一定的滤波去噪处理，并将处理后的数据发送到监护中心站，此外监护基站还对处理后的数据进行特征提取，一旦发现异常，立即向监护中心站发送报警信息；以及监护中心站，用于对患者信息及社区医护人员信息进行管理，并对多个监护基站进行实时控制和管理。本发明将电子、信息及网络技术应用到社区，操作简单，成本低廉，易于被用户接受和推广，可为用户提供更多的医疗、卫生保健等服务。
文档编号H04W4/00GK101521845SQ200910038378
公开日2009年9月2日 申请日期2009年3月31日 优先权日2009年3月31日
发明者吴效明, 张菊梅 申请人:华南理工大学