[發(fā)明專利]用于MBAN服務(wù)的回程鏈路輔助室內(nèi)頻譜使用施行方案

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280021277.1
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN103503521B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·王;M·高希;D·史密斯
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: H04W48/18
• 分類號: H04W48/18;A61B5/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司72002
• 代理人: 張晰,王英

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及用于監(jiān)測患者生理狀況的醫(yī)療監(jiān)測和臨床數(shù)據(jù)裝置。本申請尤其應(yīng)用于用于MBAN服務(wù)和應(yīng)用的MBAN頻譜的約束和施行。

背景技術(shù)

生理傳感器、低功率集成電路和無線通信的快速發(fā)展已經(jīng)能夠?qū)⑿乱淮t(yī)療體域網(wǎng)（medical body area network，MBAN）用于監(jiān)測患者。MBAN提供了低成本無線患者監(jiān)測（PM）而沒有有線連接帶來的不便和安全危險(xiǎn)，有線連接可能會(huì)絆倒醫(yī)務(wù)人員或可能變得分離，從而丟失醫(yī)療數(shù)據(jù)。在MBAN方法中，將多個(gè)低成本傳感器附著于患者身上或附近的不同位置，并且這些傳感器獲取患者生理信息的讀數(shù)，例如患者體溫、脈搏、血糖水平、心電圖（ECG）數(shù)據(jù)等。由至少一個(gè)緊鄰的集線器或網(wǎng)關(guān)裝置協(xié)調(diào)傳感器以形成MBAN。集線器或網(wǎng)關(guān)裝置利用嵌入的短程無線通信無線電裝置與傳感器通信，所述無線電裝置例如符合IEEE 802.15.4（Zigbee）短程無線通信協(xié)議。通過MBAN的短程無線通信向集線器或網(wǎng)關(guān)裝置傳輸傳感器收集的信息，從而消除了對電纜的需求。集線器或網(wǎng)關(guān)裝置經(jīng)由有線或無線長程鏈路向中央患者監(jiān)測（PM）站傳送收集到的患者數(shù)據(jù)以進(jìn)行集中式處理、顯示與存儲。長程網(wǎng)絡(luò)例如可以包括有線以太網(wǎng)和/或無線協(xié)議，例如Wi-Fi或某種專有無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。PM站例如可以包括電子患者記錄數(shù)據(jù)庫、位于護(hù)士站或醫(yī)療設(shè)施中別處的顯示裝置等。

MBAN監(jiān)測獲取患者的生理參數(shù)。根據(jù)患者的參數(shù)類型和狀態(tài)，所獲取的數(shù)據(jù)的范圍可能從重要（例如，在監(jiān)測進(jìn)行健康養(yǎng)生的健康患者的情況下）到?jīng)Q定性命的（例如，在對于重癥監(jiān)護(hù)室中的垂危患者的情況下）。由此，由于數(shù)據(jù)的醫(yī)療內(nèi)容，對MBAN無線鏈路有嚴(yán)格的可靠性要求。不過，由于帶寬有限或不受控制的干擾，當(dāng)前用于醫(yī)療無線連接性的頻譜分配和規(guī)則不滿足MBAN的嚴(yán)格要求，包括醫(yī)療等級的鏈路魯棒性、超低功耗和低成本。

短程無線通信網(wǎng)絡(luò)，例如MBAN系統(tǒng)，容易受到干擾的影響。短程網(wǎng)絡(luò)的空間分布式屬性以及典型的自組形成可能導(dǎo)致不同短程網(wǎng)絡(luò)的實(shí)質(zhì)空間交疊。為短程通信系統(tǒng)分配的短程通信信道的數(shù)量通常也受到政府法規(guī)、網(wǎng)絡(luò)類型或其他因素的限制。交疊的短程網(wǎng)絡(luò)和有限的頻譜空間（或信道數(shù)量）組合可能導(dǎo)致不同短程網(wǎng)絡(luò)傳輸之間的沖突。這些網(wǎng)絡(luò)也可能容易受到來自其他源的射頻干擾，包括與短程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不相似的源。

已知采用頻譜調(diào)整策略來提高頻譜使用效率。一個(gè)趨勢是專門為MBAN應(yīng)用和服務(wù)分配MBAN頻譜，作為先前已經(jīng)主要分配給其他服務(wù)的頻譜的二級用戶。例如，在美國已經(jīng)提出向作為二級用戶的MBAN服務(wù)開放當(dāng)前分配給其他用戶的2360-2400MHz頻帶（MBAN頻譜）。其他國家已經(jīng)或預(yù)計(jì)會(huì)提出類似的提議。MBAN頻譜的寬帶寬、無干擾和良好的傳播性質(zhì)會(huì)滿足對醫(yī)療等級連接性的嚴(yán)格要求。

為了實(shí)現(xiàn)主要用戶和二級用戶之間的共存，一些限制（或頻譜調(diào)整支配）會(huì)施加于二級用戶的頻譜使用。為了保護(hù)主要用戶，需要對MBAN頻譜的使用施加限制。例如，MBAN頻譜僅能夠被MBAN裝置使用，同時(shí)它們位于保健設(shè)施之內(nèi)。如果MBAN裝置在保健設(shè)施的外部，則MBAN裝置僅能夠在MBAN頻譜外部進(jìn)行傳輸。這意味著，MBAN裝置僅能夠在保健設(shè)施之內(nèi)在MBAN頻譜之內(nèi)傳輸，并且在MBAN裝置在保健設(shè)施外部時(shí)，MBAN裝置必須要切換到MBAN頻譜外部的新信道來進(jìn)行通信。為了完成這個(gè)目的，需要施行機(jī)制并將其集成到將來的MBAN系統(tǒng)中，以保證符合MBAN規(guī)定。

最簡單的設(shè)施內(nèi)頻譜使用施行會(huì)是人工管理。例如，在保健專業(yè)人員指定MBAN系統(tǒng)在保健設(shè)施中監(jiān)測患者時(shí)，護(hù)士或其他保健工作人員將人工啟用集線器裝置以使用MBAN頻譜。在患者例如由于出院而要移動(dòng)到保健設(shè)施外部時(shí)，保健工作人員將人工禁用并禁止集線器裝置在MBAN頻譜中工作。可以通過在集線器裝置上人工輸入密碼或?qū)⒓€器裝置與特定裝置連接（例如在集線器裝置上插入U(xiǎn)SB鑰匙）來實(shí)施人工啟用/禁用操作，運(yùn)行于集線器裝置或特定裝置上的程序可以自動(dòng)啟用/禁用集線器裝置的MBAN頻譜接入。

不過，這樣的人工管理方法需要大量的工作人員介入，大大降低了醫(yī)院中的工作流效率。而且難以保證符合設(shè)施中的使用規(guī)則。例如，保健工作人員可能忘記啟用/禁用集線器裝置，這會(huì)導(dǎo)致MBAN頻譜的低效使用（假設(shè)集線器裝置默認(rèn)將在被激活時(shí)使用其他頻譜）或違反設(shè)施中的使用規(guī)則（在到達(dá)外部而未禁用時(shí)，MBAN裝置將仍然使用MBAN頻譜）。此外，身體上具有工作在MBAN頻譜中的MBAN裝置的患者可能會(huì)走動(dòng)并時(shí)不時(shí)地離開設(shè)施。患者走動(dòng)可能不受保健工作人員的控制，并違反設(shè)施中的使用規(guī)則。

發(fā)明內(nèi)容