本發(fā)明涉及植入式遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)，特別的涉及一種可植入醫(yī)療設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

一些突發(fā)病的患者或者年紀(jì)較大的患者會(huì)出現(xiàn)外出時(shí)病癥發(fā)作或發(fā)生其他意外事件的可能，如果無(wú)法及時(shí)獲知或采取措施，容易造成嚴(yán)重的后果。

專(zhuān)利EP2043502B1公開(kāi)了一種植入遠(yuǎn)程設(shè)備，可遠(yuǎn)程上傳患者生理傳感數(shù)據(jù)，方便遠(yuǎn)程的醫(yī)生查看，但是需要固定地點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，無(wú)法在外出時(shí)上傳數(shù)據(jù)且無(wú)法檢測(cè)癥狀發(fā)作或其他意外事件。

植入設(shè)備可以外傳生理數(shù)據(jù)或檢測(cè)疾病發(fā)作，但是目前無(wú)法實(shí)時(shí)確定位置，其次，在進(jìn)行定位功耗過(guò)大。可植入醫(yī)療設(shè)備定位時(shí)功耗過(guò)大的技術(shù)問(wèn)題成為當(dāng)前技術(shù)難點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)中的不足，提供一種遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)，包括可植入醫(yī)療設(shè)備與遠(yuǎn)程服務(wù)器；可植入醫(yī)療設(shè)備包括傳感器，處理器，喚醒模塊，定位模塊和遠(yuǎn)程通信模塊；可植入醫(yī)療設(shè)備的傳感器包括加速度傳感器，陀螺儀，心電傳感器，血氧飽和度傳感器；傳感器采集生理參數(shù)，處理器判斷生理參數(shù)的變化是否達(dá)到突發(fā)狀況閾值，如心率變異度增大到一定閾值，血氧飽和度減小到一定閾值判斷癲癇發(fā)作，加速度傳感器與陀螺儀參數(shù)變化達(dá)到一定閾值判斷摔倒，確定發(fā)生突發(fā)狀況，處理器控制喚醒模塊，喚醒定位模塊請(qǐng)求當(dāng)前位置，獲得當(dāng)前位置后定位模塊關(guān)閉，將位置，參數(shù)與突發(fā)情況通過(guò)遠(yuǎn)程通信模塊上傳至遠(yuǎn)程服務(wù)器；遠(yuǎn)程可使用蜂窩移動(dòng)通信。

進(jìn)一步的，還包括醫(yī)生主機(jī)，遠(yuǎn)程服務(wù)器接收到定位數(shù)據(jù)與突發(fā)情況向醫(yī)生主機(jī)預(yù)警。

進(jìn)一步的，還包括體外控制器，體外控制器可選擇定位模式，常規(guī)模式，關(guān)閉模式與周期模式，上述方案為常規(guī)模式，關(guān)閉模式開(kāi)啟后不進(jìn)行突發(fā)狀況檢測(cè)及定位，周期模式可以不僅僅在突發(fā)狀況發(fā)生時(shí)進(jìn)行定位，可設(shè)定周期，周期性地喚醒定位模塊請(qǐng)求位置并上傳，周期上傳數(shù)據(jù)醫(yī)生可查看，突發(fā)狀況發(fā)生時(shí)醫(yī)生主機(jī)依然進(jìn)行預(yù)警。

該系統(tǒng)能夠使得可植入醫(yī)療設(shè)備在患者突發(fā)狀況下進(jìn)行定位時(shí)，還能保證低功耗。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明提供的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)及其工作方法作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。

請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)，其包括一可植入醫(yī)療設(shè)備101、一遠(yuǎn)程服務(wù)器102以及一醫(yī)生主機(jī)103。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述可植入醫(yī)療設(shè)備101使用時(shí)植入在患者體內(nèi)。所述可植入醫(yī)療設(shè)備101可以為心臟起搏器、除顫器、腦深部電刺激器、脊髓刺激器、迷走神經(jīng)刺激器、胃腸刺激器或者其他類(lèi)似的植入式醫(yī)療器械。本發(fā)明僅以心臟植入設(shè)備為例進(jìn)行說(shuō)明。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以包括一體外控制器，其可以與可植入醫(yī)療設(shè)備101以及醫(yī)生主機(jī)103進(jìn)行雙向通信并輸出數(shù)據(jù)或指令。所述體外控制器通過(guò)有線或無(wú)線的方式與可植入醫(yī)療設(shè)備101通信，當(dāng)可植入醫(yī)療設(shè)備101發(fā)生突發(fā)危機(jī)狀況時(shí)，可立即進(jìn)行定位，并設(shè)定周期，以周期性地喚醒定位模塊請(qǐng)求位置并上傳位置數(shù)據(jù)，供給醫(yī)生查看，從而達(dá)到將突發(fā)狀況及時(shí)發(fā)送給醫(yī)生主機(jī)進(jìn)行預(yù)警的目的。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖1所示，所述的可植入醫(yī)療設(shè)備101包括傳感器201、處理器202、喚醒模塊203、定位模塊204、遠(yuǎn)程通信模塊205。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述的可植入醫(yī)療設(shè)備101被構(gòu)造為植入到病人身體的相應(yīng)病灶部位，因此優(yōu)選的是，所述的可植入醫(yī)療設(shè)備101包括由在生物學(xué)上為惰性的相對(duì)剛性的材料（諸如鈦或硅酮）構(gòu)成的外殼，以心臟植入設(shè)備為例，如起搏器，可構(gòu)造成向病人的心臟提供電刺激，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，使用電刺激以治療失調(diào)（諸如心動(dòng)過(guò)緩以及心動(dòng)過(guò)速）是公知常識(shí)。所述傳感器201用于測(cè)量在遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)過(guò)程中患者的電生理信號(hào)。所述的傳感器201種類(lèi)包括但不限于加速度傳感器、陀螺儀（角速度傳感器）、心電傳感器、血氧飽和度傳感器等中的一種或多種。

加速度傳感器和陀螺儀是運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中常見(jiàn)的跌倒監(jiān)測(cè)裝置，以Freescale公司的MEMs三軸加速度傳感器MMA7260為例，該傳感器具有低功耗、高靈敏度、響應(yīng)時(shí)間短的特點(diǎn)，抗震能力強(qiáng)，本實(shí)施例優(yōu)選使用以下參數(shù)：量程為正負(fù)6g，靈敏度由200mV/g，響應(yīng)時(shí)間1ms。

所述心電傳感器具有全面檢測(cè)心臟運(yùn)行狀況的能力，例如精確區(qū)分細(xì)胞內(nèi)及細(xì)胞外心肌動(dòng)力學(xué)、患者心臟容積變化、心肌收縮強(qiáng)度，以多種方式對(duì)患者的心臟接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，創(chuàng)建或生成患者心電圖的圖形表示，例如從患者的心臟接收到的電信號(hào)可以包括利用8位分辨率以1KHz進(jìn)行數(shù)字化的模擬心電圖信號(hào)，以得到被存儲(chǔ)并稍后進(jìn)行分析的參考波形。通過(guò)對(duì)心電圖QRS波群的分析，得到患者實(shí)時(shí)的心率、PR間期、RR間期、QRS間期，根據(jù)多種測(cè)量參數(shù)獲得的心率變異度評(píng)估患者當(dāng)前的心臟功能，例如竇性心律不齊、竇性心動(dòng)過(guò)速、竇性心動(dòng)過(guò)緩、心房除極至心室除極時(shí)間、心室肌除極電位變化、心室肌除極和復(fù)極全程時(shí)間等。

血氧飽和度是血液中被氧結(jié)合的氧合血紅蛋白的容量占全部可結(jié)合的血紅蛋白容量的百分比，即血液中血氧的濃度。血氧保護(hù)度過(guò)低，直接影響心臟的搏動(dòng)功能，首先出現(xiàn)的是代償性心率加速、心搏及心排血量增加，循環(huán)系統(tǒng)以高動(dòng)力狀態(tài)代償氧含量不足，并伴有高風(fēng)險(xiǎn)的癲癇癥發(fā)生。在嚴(yán)重低氧狀況時(shí)，導(dǎo)致心動(dòng)過(guò)緩、前期收縮、血壓下降與心排血量降低，以及出現(xiàn)室顫等心率失常乃至停搏。根據(jù)氧合血紅蛋白和非氧合血紅蛋白對(duì)不同波長(zhǎng)入射光有著不同的吸收率，當(dāng)單色光垂直照射動(dòng)脈血液時(shí)，其對(duì)光的吸收量將隨透光區(qū)域動(dòng)脈血管搏動(dòng)而變化。當(dāng)發(fā)光器件發(fā)射出波長(zhǎng)為650nm的紅光和波長(zhǎng)為940nm的紅外光，透過(guò)血液區(qū)域后，被光敏接收器件（一般為PIN型光敏二極管）接收，并將反射光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，根據(jù)對(duì)入射光吸收率的差異，最終獲得血氧飽和度信息。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述傳感器201用于獲取的多種生理參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，其包括信號(hào)輸入接口、信號(hào)整理電路、信號(hào)輸出接口，所述的信號(hào)輸入接口包括有線接口模塊、無(wú)線接口模塊和分別于所述有線接口模塊和無(wú)線接口模塊鏈接的選擇器模塊，其中所述有線接口模塊用于接收體表電極等電生理信號(hào)傳感器的電生理信號(hào)有線輸入，所述無(wú)線接口模塊用于接收心電傳感器等植入式醫(yī)療器械的無(wú)線發(fā)射裝置發(fā)射的無(wú)線電生理信號(hào)。即，體表電極傳感器與患者體外控制器有線連接，植入式醫(yī)療器械的生物傳感器與體外控制裝置無(wú)線連接。所述的選擇器模塊受控于所述處理器202，對(duì)數(shù)據(jù)通道進(jìn)行選擇，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同信號(hào)的采集。所述信號(hào)整理電路用對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行消除噪聲和放大處理后由所述信號(hào)輸出接口輸出。所述信號(hào)輸出接口包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和與該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接的數(shù)字輸出端口。所述數(shù)字輸出端口與所述的處理器202接口相連。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換和處理的生理參數(shù)信號(hào)通過(guò)所述遠(yuǎn)程通信模塊205傳輸至所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102以及所述醫(yī)生主機(jī)103。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述遠(yuǎn)程通信模塊205定期與所述傳感器201通信，獲取所述傳感器201實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的生理數(shù)據(jù)以及運(yùn)行狀況。所述的處理器202根據(jù)所述傳感器201的運(yùn)行狀況判斷所述傳感器201的運(yùn)行狀況有沒(méi)有明顯異常情況。當(dāng)所述傳感器201的運(yùn)行狀況沒(méi)有明顯異常時(shí)，通過(guò)所述遠(yuǎn)程通信模塊205間歇性發(fā)送到所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102和所述醫(yī)生主機(jī)103。當(dāng)所述傳感器201的運(yùn)行狀況出現(xiàn)明顯異常或者遇到突發(fā)事件時(shí)（例如生理數(shù)據(jù)異常：室顫、癲癇、患者跌倒等，或者植入設(shè)備斷電、數(shù)據(jù)溢出等），通過(guò)所述處理器202中的程序判斷該事件的屬性和級(jí)別，如果屬于緊急事件，則立即將數(shù)據(jù)通過(guò)所述遠(yuǎn)程通信模塊205直接發(fā)送到所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102，并發(fā)送給所述醫(yī)生主機(jī)103。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，還包括喚醒模塊203，當(dāng)所述傳感器201的運(yùn)行狀況出現(xiàn)明顯異常或者遇到突發(fā)事件時(shí)（例如生理數(shù)據(jù)異常：室顫、癲癇、患者跌倒等，或者植入設(shè)備斷電、數(shù)據(jù)溢出等），立即通過(guò)所述第一近程通信模塊203將異常數(shù)據(jù)發(fā)送給所述喚醒模塊203，所述喚醒模塊203可以包括但不限于蜂鳴器、音樂(lè)播放器、震動(dòng)馬達(dá)等，用于提醒或喚醒處于危險(xiǎn)狀況中的患者及其患者家屬。所述喚醒模塊203在接收到異常數(shù)據(jù)的同時(shí)，立即激活所述定位模塊204，所述定位模塊204被激活后，患者的位置坐標(biāo)信息通過(guò)所述遠(yuǎn)程通信模塊205傳輸至所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102以及所述醫(yī)生主機(jī)103。所述定位模塊204包括但不限于GPS模塊、北斗定位模塊等。位置坐標(biāo)信息發(fā)送完成后，所述定位模塊204立即停止工作，處于關(guān)閉狀態(tài)。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述遠(yuǎn)程通信模塊205與所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102之間的通信方式采用無(wú)線通信方式，例如蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線局域網(wǎng)WLAN、通用分組無(wú)線服務(wù)GPRS、全球互通微波存取WiMAX、第三代或第四代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)3G或4G等類(lèi)似的無(wú)線通信服務(wù)。所述遠(yuǎn)程通信模塊205與所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102直接無(wú)線通信從而更新通信密鑰。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102還包括一處理器、一存儲(chǔ)設(shè)備、一網(wǎng)絡(luò)接口、一無(wú)線網(wǎng)卡和一GSM模塊。所述處理器用于運(yùn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站的程序。所述存儲(chǔ)器用于保存患者生理數(shù)據(jù)以及植入式醫(yī)療器械的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。所述網(wǎng)絡(luò)接口用于為所述醫(yī)生主機(jī)103提供通信接口。所述無(wú)線網(wǎng)卡用于所述處理器與所述體外控制器提供通信接口。所述GSM模塊用于給患者或者醫(yī)生的移動(dòng)通信設(shè)備發(fā)送消息。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102還可包括一原始電生理數(shù)據(jù)顯示模塊、一電生理數(shù)據(jù)分析模塊、一運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、一運(yùn)行參數(shù)編程模塊以及一監(jiān)控參數(shù)及患者狀態(tài)查詢(xún)/保存模塊。所述原始電生理數(shù)據(jù)模塊用于顯示所述傳感器201采集的原始電生理信號(hào)。所述電生理數(shù)據(jù)分析模塊利用線性分析、非線性分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等分析方法分析患者的電生理數(shù)據(jù)，并將對(duì)患者電生理數(shù)據(jù)的分析結(jié)果呈現(xiàn)在醫(yī)生面前，幫助醫(yī)生在遠(yuǎn)程程控過(guò)程中評(píng)估患者的癥狀。所述電生理數(shù)據(jù)分析模塊利用患者的流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、臨床數(shù)據(jù)等進(jìn)行專(zhuān)家打分，評(píng)估患者的健康狀態(tài)以及所述可植入醫(yī)療器械101的特異性，結(jié)果呈現(xiàn)在醫(yī)生面前，幫助醫(yī)生實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的治療方案。所述運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊用于顯示所述可植入醫(yī)療器械101的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，可以獲得患者體內(nèi)的所述可植入醫(yī)療器械101當(dāng)前工作參數(shù)和狀態(tài)。所述運(yùn)行參數(shù)編程模塊用于向遠(yuǎn)端的所述可植入醫(yī)療器械101發(fā)送程控指令，包括參數(shù)設(shè)置、信息設(shè)置、工作模式設(shè)置、時(shí)鐘校對(duì)等編程指令。所述監(jiān)控參數(shù)及患者狀態(tài)查詢(xún)/保存模塊用于提供電子病歷數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)/存儲(chǔ)的接口，醫(yī)生通過(guò)該監(jiān)控參數(shù)及患者狀態(tài)查詢(xún)/保存模塊可以查詢(xún)患者歷史程控參數(shù)及該參數(shù)下的患者癥狀嚴(yán)重程度或改善程度。所述監(jiān)控參數(shù)及患者狀態(tài)查詢(xún)/保存模塊在遠(yuǎn)程程控中可以隨時(shí)保存所述可植入醫(yī)療器械101某一工作參數(shù)組合及其對(duì)應(yīng)的患者癥狀。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述醫(yī)生主機(jī)103與所述可植入醫(yī)療設(shè)備101，分別通過(guò)所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102的網(wǎng)絡(luò)接口接入所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102，并分別訪問(wèn)所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102。當(dāng)所述可植入醫(yī)療器械101的工作狀態(tài)出現(xiàn)異常時(shí)，將所述可植入醫(yī)療器械101的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)通過(guò)所述無(wú)線網(wǎng)卡發(fā)送給所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102，進(jìn)行及時(shí)處理。當(dāng)患者或醫(yī)生不在線時(shí)，通過(guò)所述GSM模塊將請(qǐng)求方的請(qǐng)求發(fā)送到被請(qǐng)求方的移動(dòng)通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述醫(yī)生主機(jī)103、所述可植入醫(yī)療設(shè)備101與所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102采用一定的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)保證通信安全，例如通過(guò)虛擬私人網(wǎng)絡(luò)VPN隧道技術(shù)進(jìn)行連接，在運(yùn)輸層可以采用LTF、LT2F、SSL等協(xié)議。在本發(fā)明的實(shí)施例中，遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站采用MVC三層架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，由M（Model）層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫(xiě)，V（View）層負(fù)責(zé)頁(yè)面設(shè)計(jì)，C（Control）層負(fù)責(zé)網(wǎng)站邏輯控制。在本發(fā)明的實(shí)施例中，遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，可以使用局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的任意一種。遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布后接受連接在同一網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)訪問(wèn)，網(wǎng)站發(fā)布可以采用網(wǎng)站服務(wù)器發(fā)布軟件實(shí)現(xiàn)，例如Apache、IIS、NetBox等。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述體外控制器包括四種模式，即定位模式、常規(guī)模式、關(guān)閉模式與周期模式。

所述的定位模式為：無(wú)論是否處于異常生理狀況，患者用戶(hù)的實(shí)時(shí)位置周期性地發(fā)送給所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102和所述醫(yī)生主機(jī)103。

所述常規(guī)模式的工作狀態(tài)為：系統(tǒng)啟動(dòng)后，實(shí)時(shí)地、不間歇地采集患者的生理數(shù)據(jù)，并經(jīng)過(guò)前述的運(yùn)行方式將數(shù)據(jù)發(fā)送至所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102和所述醫(yī)生主機(jī)103。這種模式的優(yōu)點(diǎn)在于不遺漏異常數(shù)據(jù)，但缺點(diǎn)在于耗電量大、浪費(fèi)數(shù)據(jù)和占用醫(yī)療資源，造成冗余數(shù)據(jù)的堆積。

所述關(guān)閉模式開(kāi)啟后，不進(jìn)行任何突發(fā)狀況的檢測(cè)和定位。該模式主要針對(duì)電量較低，并且患者自認(rèn)為身體狀況良好的情形。

所述周期模式的工作狀態(tài)包括兩種：

1、僅在所述傳感器201檢測(cè)到異常生理數(shù)據(jù)時(shí)，立即將患者的異常數(shù)據(jù)和位置信息發(fā)送給所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102和所述醫(yī)生主機(jī)103；

2、設(shè)定任意時(shí)長(zhǎng)的作為檢測(cè)周期，周期性地獲取生理數(shù)據(jù)，并喚醒定位模塊，將患者實(shí)時(shí)的生理數(shù)據(jù)和位置坐標(biāo)信息發(fā)送給所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102和所述醫(yī)生主機(jī)103，當(dāng)一旦發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)，所述的醫(yī)生主機(jī)103依然保持預(yù)警狀態(tài)。

本發(fā)明提供的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)。第一，通過(guò)所述傳感器201采集患者的電生理信號(hào)，監(jiān)測(cè)手段多樣化，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)患者的更全面監(jiān)測(cè)。第二，通過(guò)所述遠(yuǎn)程服務(wù)器102和醫(yī)生主機(jī)103對(duì)患者的電生理數(shù)據(jù)進(jìn)行在線分析，并將分析的結(jié)果呈現(xiàn)給醫(yī)生，使得對(duì)患者的監(jiān)測(cè)更安全有效。

另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。