[發(fā)明專利]醫(yī)療設(shè)備和傳感器的無線ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間同步

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580039227.6
• 申請(qǐng)日: 2005-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN101061481A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·埃爾德曼;D·S·桑切斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00;H04B7/26;A61B5/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李靜嵐;陳景峻

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了在無線自主傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步中的特定應(yīng)用，并通過特定參照來進(jìn)行描述。更一般地，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了用于同步醫(yī)院里的無線醫(yī)療傳感器和設(shè)備以及其他醫(yī)療設(shè)施的應(yīng)用。

包括多個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)和/或其他無線醫(yī)療設(shè)備的無線短距離ad?hoc網(wǎng)絡(luò)被越來越多地應(yīng)用于醫(yī)院里的連續(xù)健康監(jiān)視和護(hù)理。這種網(wǎng)絡(luò)有利地可以自主工作而不需要連接到醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，從而能夠在患者被移動(dòng)到新房間、測(cè)試中心等的同時(shí)連續(xù)進(jìn)行生命征象監(jiān)視或其他醫(yī)療工作。在ad?hoc網(wǎng)絡(luò)中，無線地連接構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)視或治療患者的無線設(shè)備。然后，當(dāng)患者離開時(shí)，在ad?hoc基礎(chǔ)上，該無線設(shè)備能夠被結(jié)合到用于其他患者的其他ad?hoc網(wǎng)絡(luò)中。

該無線短距離ad?hoc網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)或其他部件包括低功率、短距離無線通信鏈接，例如藍(lán)牙或ZigBee鏈接，用于與該網(wǎng)絡(luò)的其他設(shè)備通信。在一些方案中，該無線短距離ad?hoc網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以用作調(diào)節(jié)該網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的控制節(jié)點(diǎn)。例如，該控制節(jié)點(diǎn)可以采集、預(yù)處理和存儲(chǔ)來自該網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn)的傳感器讀數(shù)。在一些方案中，該控制節(jié)點(diǎn)還包括長(zhǎng)距離無線網(wǎng)絡(luò)能力(例如WLAN)，使其能夠與相鄰的醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的無線接入點(diǎn)和/或其他無線醫(yī)療設(shè)備通信。在這種情況下，該控制節(jié)點(diǎn)可以提供在該無線短距離ad?hoc網(wǎng)絡(luò)和位于該醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)或醫(yī)療設(shè)備和/或連接到該網(wǎng)絡(luò)的其他無線醫(yī)療設(shè)備之間的無線接口。

無線短距離ad?hoc網(wǎng)絡(luò)中遇到的一個(gè)問題是組成該網(wǎng)絡(luò)的無線醫(yī)療設(shè)備的時(shí)間同步。對(duì)于依賴于信息技術(shù)系統(tǒng)的任何組織來說，時(shí)間同步是一個(gè)關(guān)鍵要素。其原因是，這些系統(tǒng)都具有作為它們處理的文件或操作的時(shí)間源的時(shí)鐘。沒有時(shí)間同步，這些系統(tǒng)的時(shí)間就會(huì)相對(duì)于彼此或者官方時(shí)間而變化，這樣會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失、過程失敗、安全性受損、法律風(fēng)險(xiǎn)(legal?exposure)增加。

該無線短距離ad?hoc網(wǎng)絡(luò)的某些操作可能是與時(shí)間密切相關(guān)的。例如，在介入操作中，操作的時(shí)間順序是很重要的。在監(jiān)視中，在無線短距離ad?hoc網(wǎng)絡(luò)自主工作時(shí)記錄的傳感器數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)用準(zhǔn)確的日期和時(shí)間信息記錄，從而能夠可靠地比較來自不同傳感器的傳感器數(shù)據(jù)。另外，可以收集控制操作(例如藥物劑量的改變)的活動(dòng)日志以用于核查目的。另外，通信安全性還會(huì)依賴于時(shí)間同步。例如，可以對(duì)消息打上時(shí)間戳以用于重放保護(hù)。

由于電池或其他車載電源的使用，所以不能確保維持定時(shí)時(shí)鐘同步。該電池或其他車載電源會(huì)損耗，導(dǎo)致將該節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部時(shí)鐘重設(shè)為默認(rèn)值，例如1980年1月1日上午12:00。

而且，由于該無線短距離ad?hoc網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)無線醫(yī)療設(shè)備是獨(dú)立工作的，所以該各個(gè)設(shè)備的內(nèi)部時(shí)鐘存在偏差的可能。由于相鄰高功率設(shè)備或其他原因?qū)е碌碾娏收弦矔?huì)導(dǎo)致該內(nèi)部時(shí)鐘被重設(shè)或破壞，從而對(duì)于該發(fā)生故障的無線醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)生不正確的時(shí)間值。因?yàn)楸仨氁詀d-hoc方式無縫地、容易地最好是以自組織的方式構(gòu)建、配置、擴(kuò)展和分解該無線短距離ad?hoc網(wǎng)絡(luò)，所以不可能由醫(yī)務(wù)人員對(duì)每個(gè)單個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)同步。

以下預(yù)期改進(jìn)的裝置和方法克服了前述限制和其他問題。

根據(jù)一個(gè)方面，提供一種使得無線短距離網(wǎng)絡(luò)的無線醫(yī)療設(shè)備與醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間服務(wù)器同步的方法。該無線短距離網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備通過短距離無線通信協(xié)議互相通信。使得時(shí)間控制設(shè)備的時(shí)鐘與該時(shí)間服務(wù)器同步。該無線短距離網(wǎng)絡(luò)的選定無線醫(yī)療設(shè)備使用短距離無線通信協(xié)議建立與該時(shí)間控制設(shè)備的短距離無線連接。通過該建立的短距離無線連接使得該選定無線醫(yī)療設(shè)備的時(shí)鐘與該時(shí)間控制設(shè)備的時(shí)鐘同步。重復(fù)進(jìn)行該無線連接和同步以便同步該短距離網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)無線醫(yī)療設(shè)備的時(shí)鐘。

根據(jù)另一方面，公開了一種使得無線醫(yī)療設(shè)備的無線短距離網(wǎng)絡(luò)與醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間服務(wù)器同步的裝置，該無線醫(yī)療設(shè)備配置成通過短距離無線通信協(xié)議互相通信。時(shí)間控制軟件配置成安裝在時(shí)間控制設(shè)備上。時(shí)間更新軟件配置成安裝在該短距離網(wǎng)絡(luò)的無線醫(yī)療設(shè)備上。通過時(shí)間控制設(shè)備的處理器執(zhí)行該時(shí)間控制軟件和通過選定無線醫(yī)療設(shè)備的處理器執(zhí)行該時(shí)間更新軟件共同實(shí)現(xiàn)了一種方法，該方法包括：(i)使得該時(shí)間控制設(shè)備的時(shí)鐘與該時(shí)間服務(wù)器同步；(ii)使得該選定無線醫(yī)療設(shè)備使用短距離無線通信協(xié)議與該時(shí)間控制設(shè)備無線連接以建立短距離無線連接，和(iii)使得該選定無線醫(yī)療設(shè)備的時(shí)鐘通過該建立的短距離無線連接與該時(shí)間控制設(shè)備的時(shí)鐘同步。

一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，對(duì)于無線短距離ad?hoc網(wǎng)絡(luò)的無線醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行時(shí)間同步，其中大多數(shù)或全部無線醫(yī)療設(shè)備都沒有長(zhǎng)距離無線接口或者連接到該時(shí)間服務(wù)器所在的醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的任何其他方式。