本發(fā)明屬于醫(yī)療系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

健康是衡量人民生活質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)，也一直是人類永遠(yuǎn)關(guān)心的主題。隨著社會的發(fā)展，物質(zhì)生活水平的迅速提高，醫(yī)療技術(shù)不斷進(jìn)步，很多以前無法治愈的疾病也能得到良好的治療；另一方面，社會發(fā)展使得人們生活節(jié)奏加快，工作和生活壓力增大，再加上工業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染等問題，都對人們的健康提出了嚴(yán)重挑戰(zhàn)，許多新的危害人類健康的因素也接踵而來，如心血管疾病、冠心病、糖尿病等，這些已被列為危害人類健康的最主要的疾病。這些疾病并不是一天產(chǎn)生的，必定是人們長期的生活習(xí)慣不健康導(dǎo)致的，對于這些“慢性”疾病，人們可以自己預(yù)防和輔助治療，因此需要實時關(guān)注和了解能夠反應(yīng)這些疾病的一些參數(shù)的變化。血壓、血糖、體溫、心電等生理參數(shù)是人體重要的生命特征，對這些參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，了解這些參數(shù)變化的情況，有助于對自身身體狀況的進(jìn)行掌握。如何掌握這些參數(shù)的變化，并通過這些變化反映出人體的健康走向，對于非醫(yī)務(wù)工作者來說，很難實現(xiàn)。

為了達(dá)到上述目的，一些生理參數(shù)采集裝置慢慢走進(jìn)人們的生活，包括血糖儀、血壓計等裝置，體積小、使用方便，也越來越多的進(jìn)入各個家庭。但上述裝置采集的數(shù)據(jù)對于普通人來說并不非常了解所采集的數(shù)據(jù)的含義，對人們的幫助有限。此外還有能夠綜合采集生理參數(shù)的裝置，但是這類裝置體積通常比較大，而且價格昂貴，是醫(yī)院和門診必備的診療設(shè)備。當(dāng)人們生病了，需要親自前往醫(yī)院監(jiān)測。但是對于一些行動不便以及需要長期監(jiān)護(hù)的老年人來說，這種方式顯然是極為不便的；而且大量人員涌入醫(yī)院也給門診造成極大的壓力。為此需要設(shè)計一款能夠使病人在家中就能接受監(jiān)護(hù)的系統(tǒng)，可以24小時全程監(jiān)護(hù)，更容易發(fā)現(xiàn)醫(yī)院檢查不易發(fā)現(xiàn)的生理異常。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問題，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)，為患者遠(yuǎn)程醫(yī)療和老人居家看護(hù)提供技術(shù)支撐。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)，其特征在于：所述智能醫(yī)療系統(tǒng)包括上位機(jī)系統(tǒng)和均用于檢測被監(jiān)護(hù)人生理參數(shù)的心電監(jiān)測單元、血壓檢測單元、體溫檢測單元，血壓檢測單元和體溫檢測單元分別連接ZigBee網(wǎng)關(guān)，所述ZigBee網(wǎng)關(guān)通過串口網(wǎng)絡(luò)與所述上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信，所述心電監(jiān)測單元連接藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)，所述藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)通過串口網(wǎng)絡(luò)與所述上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信，所述上位機(jī)系統(tǒng)對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析處理。

在上述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)中，所述智能醫(yī)療系統(tǒng)還包括GSM網(wǎng)關(guān)，所述GSM網(wǎng)關(guān)與所述上位機(jī)系統(tǒng)連接，所述GSM網(wǎng)關(guān)用于根據(jù)上位機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)被監(jiān)護(hù)人的體征數(shù)據(jù)產(chǎn)生危險異常情況時向目標(biāo)聯(lián)系人發(fā)出報警。

在上述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)中，所述血壓檢測單元包括數(shù)值采集器、氣泵、控制芯片、電源一和通用傳感器節(jié)點，所述數(shù)值采集器、氣泵均與控制芯片連接，所述控制芯片與通用傳感器節(jié)點連接，所述通用傳感器節(jié)點與ZigBee網(wǎng)關(guān)連接，所述電源一用于給控制芯片、氣泵和數(shù)值采集器供電。

在上述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)中，所述體溫檢測單元包括紅外溫度傳感器和通用傳感器節(jié)點，所述紅外溫度傳感器與通用傳感器節(jié)點連接，所述通用傳感器節(jié)點與ZigBee網(wǎng)關(guān)連接。

在上述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)中，通用傳感器節(jié)點包括處理器一、無線射頻模塊、電源二，所述電源二分別給處理器一、無線射頻模塊供電。

在上述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)中，心電監(jiān)測單元包括電源三、心電采集芯片和藍(lán)牙發(fā)射模塊，所述電源三給心電采集芯片供電，所述心電采集芯片通過藍(lán)牙發(fā)射模塊與藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)連接。

在上述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)中，所述GSM網(wǎng)關(guān)包括處理器二、液晶觸摸屏、存儲芯片、3G/4G模塊、ZigBee模塊、WiFi網(wǎng)卡和有線網(wǎng)卡，所述液晶觸摸屏、存儲芯片、3G/4G模塊、ZigBee模塊、WiFi網(wǎng)卡和有線網(wǎng)卡分別與處理器二雙向通信。

在上述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)中，所述智能醫(yī)療系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)存儲中心，所述數(shù)據(jù)存儲中心與上位機(jī)系統(tǒng)連接，所述數(shù)據(jù)存儲中心用于存儲上位機(jī)系統(tǒng)發(fā)生的被監(jiān)護(hù)人生理參數(shù)信息，并對生理參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分類，當(dāng)比較結(jié)果出現(xiàn)異常時將結(jié)果反饋給所述上位機(jī)系統(tǒng)。

在上述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)中，所述智能醫(yī)療系統(tǒng)還包括無線手持報警器，所述無線手持報警器與ZigBee網(wǎng)關(guān)連接，當(dāng)被監(jiān)護(hù)人發(fā)生意外情況時，通過無線手持報警器發(fā)送報警信號，該報警信號通過ZigBee網(wǎng)關(guān)發(fā)送到上位機(jī)系統(tǒng)，并由上位機(jī)系統(tǒng)向GSM網(wǎng)關(guān)發(fā)出短信報警命令，以向目標(biāo)聯(lián)系人發(fā)出求救信號。

在上述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)中，所述目標(biāo)聯(lián)系人至少包括急救中心、社區(qū)醫(yī)護(hù)中心、家屬三者之一。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下：1、采用ZigBee無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)和藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)，減少傳輸導(dǎo)線的數(shù)量，使人們使用更方便，較少地影響使用者的衣著裝扮，ZigBee數(shù)傳模塊類似于移動網(wǎng)絡(luò)基站，通訊距離可達(dá)幾公里，并且支持無限擴(kuò)展，能夠高速可靠地傳輸人體生理參數(shù)信息；2、能夠同時實現(xiàn)體溫、血壓和心跳參數(shù)的檢測，對人體多種生理參數(shù)進(jìn)行測量，并上傳至上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理，一旦某一項參數(shù)有異常則發(fā)出警報，能夠及時發(fā)現(xiàn)病變；4、該系統(tǒng)為患者遠(yuǎn)程醫(yī)療和老人居家看護(hù)提供技術(shù)支撐，省去患者來去醫(yī)院的奔波，減輕醫(yī)院門診壓力，有效應(yīng)對我國人口老齡化問題，使居家看護(hù)成為可能。

附圖說明

圖1是實施例中基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)的原理示意圖。

圖2是本實施例中基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)中GSM網(wǎng)關(guān)原理圖。

圖3是本實施例中基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)中通用傳感器節(jié)點原理圖。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

如圖1所示，本基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能醫(yī)療系統(tǒng)包括上位機(jī)系統(tǒng)和均用于檢測被監(jiān)護(hù)人生理參數(shù)的心電監(jiān)測單元、血壓檢測單元、體溫檢測單元，血壓檢測單元和體溫檢測單元分別連接ZigBee網(wǎng)關(guān)，ZigBee網(wǎng)關(guān)通過串口網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信，心電監(jiān)測單元連接藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)，藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)通過串口網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信，上位機(jī)系統(tǒng)對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析處理。此外上位機(jī)系統(tǒng)還連接有GSM網(wǎng)關(guān)，GSM網(wǎng)關(guān)用于根據(jù)上位機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)被監(jiān)護(hù)人的體征數(shù)據(jù)產(chǎn)生危險異常情況時向目標(biāo)聯(lián)系人發(fā)出報警。

如圖2所示，GSM網(wǎng)關(guān)包括處理器二、液晶觸摸屏、存儲芯片、3G/4G模塊、ZigBee模塊、WiFi網(wǎng)卡和有線網(wǎng)卡，液晶觸摸屏、存儲芯片、3G/4G模塊、ZigBee模塊、WiFi網(wǎng)卡和有線網(wǎng)卡分別與處理器二雙向通信。其中，處理器二采用ARM Cortex A9系列芯片，具體采用三星的Exynos 4412芯片，負(fù)責(zé)整個網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)計算和控制。液晶觸摸屏提供人機(jī)交互接口，用戶可以通過液晶屏發(fā)送指令也可以查看歷史數(shù)據(jù)。存儲芯片可以緩存一定時間段內(nèi)，家居環(huán)境中所有被監(jiān)護(hù)人的人體體征歷史數(shù)據(jù)。網(wǎng)關(guān)的另一方面功能是將不同網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通以及數(shù)據(jù)包的正常傳輸。具體包括4個方面的通信模塊，分別是WiFi網(wǎng)卡、有線網(wǎng)卡、3G/4G模塊、ZigBee模塊，在家居環(huán)境中，被監(jiān)護(hù)人通過通用傳感器節(jié)點采集發(fā)送的體征數(shù)據(jù)全部匯聚到ZigBee模塊。ZigBee模塊模塊將得到的人體體征數(shù)據(jù)，通過串口發(fā)給ARM Cortex A9芯片。有線網(wǎng)卡和WiFi網(wǎng)卡可以使得家庭網(wǎng)關(guān)接入因特網(wǎng)，并進(jìn)而將ZigBee模塊收到的人體體征數(shù)據(jù)打成TCP/IP數(shù)據(jù)包通過因特網(wǎng)發(fā)送給數(shù)據(jù)存儲中心存儲和處理。3G/4G模塊則使得網(wǎng)關(guān)可以接入移動通信網(wǎng)絡(luò)，讓用戶通過手機(jī)終端訪問人體體征數(shù)據(jù)，并可以發(fā)送相應(yīng)的控制命令。當(dāng)被監(jiān)護(hù)人的人體體征數(shù)據(jù)發(fā)生危險異常時，通用節(jié)點立即將異常報警數(shù)據(jù)包發(fā)送給GSM網(wǎng)關(guān)，GSM網(wǎng)關(guān)可以通過其豐富的網(wǎng)絡(luò)接口，通過多種網(wǎng)絡(luò)和方式，如短信、系統(tǒng)報警等，向醫(yī)護(hù)人員、家屬、急救中心報警，為挽救人員生命爭取寶貴的搶救時間。

具體來說，血壓檢測單元包括數(shù)值采集器、氣泵、控制芯片、電源一和通用傳感器節(jié)點，數(shù)值采集器、氣泵均與控制芯片連接，控制芯片與通用傳感器節(jié)點連接，通用傳感器節(jié)點與ZigBee網(wǎng)關(guān)連接，電源一用于給控制芯片、氣泵和數(shù)值采集器供電。血壓傳感器為臂式測量方式，通過袖帶綁在胳膊的上臂處，然后充氣到180mmhg，隨后打開節(jié)氣閥，以每次2mmhg的速度漏氣來找到高壓和低壓。

體溫檢測單元包括紅外溫度傳感器和通用傳感器節(jié)點，紅外溫度傳感器與通用傳感器節(jié)點連接，通用傳感器節(jié)點與ZigBee網(wǎng)關(guān)連接。紅外測溫傳感器采用非接觸式的紅外線溫度感應(yīng)芯片MLX90614，可提供在人體溫度范圍內(nèi)的高精確度±0.1℃，它包括:紅外熱電堆感應(yīng)器MLX81101和專為適用于這款感應(yīng)器輸出而設(shè)計的信號處理芯片MLX90302。

心電監(jiān)測單元包括電源三、心電采集芯片和藍(lán)牙發(fā)射模塊，電源三給心電采集芯片供電，心電采集芯片通過藍(lán)牙發(fā)射模塊與藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)連接。具體來說，心電采集芯片采用美國德州儀器公司(TI)的ADS1298芯片，該芯片具有集成ECG前端的8通道24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，主要用于心電圖(ECG)監(jiān)控中。該芯片在每通道上有一個靈活輸入復(fù)用器，此復(fù)用器可獨立連接至用于測試，溫度，和持續(xù)斷線檢測的內(nèi)部生成信號。此外，可選擇輸入通道的各種配置生成右腿驅(qū)動器(RLD)輸出信號。ADS1298運(yùn)行數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)32KSPS，因此可實現(xiàn)軟件PACE檢測。可通過上拉/下拉電阻器或激磁電流源極/汲極為該器件內(nèi)部實施持續(xù)斷線檢測。3個集成的放大器生成標(biāo)準(zhǔn)12引線ECG所需的威爾遜(Wilson)中心終端(WCT)和高德伯格(Goldberger)中心終端(GCT)。

如圖3所示，在基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療系統(tǒng)中，被監(jiān)護(hù)人需要佩戴醫(yī)療傳感器以采集和感知其人體體征數(shù)據(jù)，如血壓、脈搏、血氧等數(shù)據(jù)。為此，首先需要對通用傳感器節(jié)點進(jìn)行設(shè)計，通用傳感器節(jié)點包括處理器一、無線射頻模塊、電源二，電源二分別給處理器一、無線射頻模塊供電。為了便于攜帶和方便被監(jiān)護(hù)人長時間舒適地使用，通用傳感器節(jié)點需要在體積、能耗、外形等方面進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，以便于被監(jiān)護(hù)人穿戴和使用。因此為了使得通用傳感器節(jié)點具有通用性，而且實現(xiàn)模塊化、組裝化的特點，將處理器一、無線射頻模塊和電源二組建成通用傳感器節(jié)點，可以通過通用接口來連接各種多類型的醫(yī)療傳感器節(jié)點。在后期維護(hù)過程中，如果需要增加感知數(shù)據(jù)的類型或傳感器模塊發(fā)生故障，只需要更換傳感器模塊即可，使得通用傳感器節(jié)點具有較好的可擴(kuò)展性和維護(hù)性。本實施例中，處理器一和無線射頻模塊集成，采用美國TI生產(chǎn)的ZigBee射頻芯片CC2530。CC2530是一種片上系統(tǒng)，一個芯片上集成了一個51單片機(jī)內(nèi)核和ZigBee射頻模塊。CC2530芯片和電源二構(gòu)成了通用的傳感器節(jié)點平臺。在通用傳感器節(jié)點平臺上，可以通過串口或通用I/O口連接多種類型的醫(yī)療傳感器，以使用各種人體體征數(shù)據(jù)的采集和感知。

智能醫(yī)療系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)存儲中心，數(shù)據(jù)存儲中心與上位機(jī)系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)存儲中心用于存儲上位機(jī)系統(tǒng)發(fā)生的被監(jiān)護(hù)人生理參數(shù)信息，并對生理參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分類，當(dāng)比較結(jié)果出現(xiàn)異常時將結(jié)果反饋給上位機(jī)系統(tǒng)。

智能醫(yī)療系統(tǒng)還包括無線手持報警器，無線手持報警器與ZigBee網(wǎng)關(guān)連接，當(dāng)被監(jiān)護(hù)人發(fā)生意外情況時，通過無線手持報警器發(fā)送報警信號，該報警信號通過ZigBee網(wǎng)關(guān)發(fā)送到上位機(jī)系統(tǒng)，并由上位機(jī)系統(tǒng)向GSM網(wǎng)關(guān)發(fā)出短信報警命令，以向目標(biāo)聯(lián)系人發(fā)出求救信號。本實施例中所述的目標(biāo)聯(lián)系人至少包括急救中心、社區(qū)醫(yī)護(hù)中心、家屬三者之一。在特殊情形下，例如數(shù)據(jù)存儲中心發(fā)現(xiàn)被監(jiān)護(hù)人的體征數(shù)據(jù)產(chǎn)生危險異常情況，如血壓驟降、體溫持續(xù)高溫不退等緊急情況時，GSM網(wǎng)關(guān)同時向三者發(fā)送求救信號，以為被監(jiān)護(hù)人搶救贏得寶貴時間，盡力挽救被監(jiān)護(hù)人的生命。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。