[發明專利]針對具有多個聚合器設備的MBAN應用的低功率無線解決方案

在審

• 申請號: 201680075907.1
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN108430311A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 王東;J·埃斯皮納佩雷斯
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;G08C25/00;A61B5/0205;H04L1/08;H04W40/00;H04W52/00;H04W84/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 孟杰雄;王英

一種醫學體域網(MBAN)(10)包括：集線器設備(18)，其具有無線通信收發器(34)；一個或多個傳感器設備(14)，每個傳感器設備包括用于采集生理數據的生理傳感器(24)以及被配置為與所述集線器設備(18)的所述無線通信收發器(34)連接以向所述集線器設備(18)無線傳輸采集到的生理數據的無線通信收發器(22)；以及一個或多個聚合器設備(16)，每個聚合器設備包括用于接收由所述一個或多個傳感器設備(14)采集到的生理數據的無線通信收發器(30)。所述集線器設備(18)被配置為通過從聚合器設備(16)請求并接收丟失的數據部分來對沒有無線接收到由傳感器設備(14)采集到的生理數據的所述丟失的數據部分做出響應。

技術領域

下面總體上涉及無線通信。本發明具體應用于與醫學體域網(MBAN)結合的應用，并且將具體參考該應用進行描述。然而，應當理解，本發明也可以應用在其他使用場景中，并且不一定限于前述應用。

背景技術

醫學護理行業存在對患者進行無處不在的監測的總體趨勢，即在整個護理周期期間提供連續的且以患者為中心的監測服務。這樣的無處不在的監測服務能夠顯著提高護理質量。例如，能夠在早期發現患者惡化，并且早期介入能夠有效預防嚴重不良事件的發生。

無線通信技術的進步使得這樣的無處不在的監測成為可能。醫學體域網(MBAN)技術被認為是用于實現無處不在的監測的有前途的解決方案之一。醫學體域網(MBAN)用無線連接取代了將醫院患者綁定到他們的床邊監測單元的電纜纏結。MBAN是用于監測患者的生理數據的患者周圍/上的低功率無線傳感器網絡。

圖1顯示了典型的MBAN系統。在這樣的MBAN系統中，將幾個(通常是微型的)傳感器設備放置在患者身體上以捕捉患者的生理數據(例如，心率和心電圖(ECG)波形)，并且捕捉到的數據通過短距離和低功率MBAN被轉發到集線器設備。集線器設備可以是本地床邊監測單元、蜂窩電話、機頂盒或與MBAN傳感器無線連接的其他設備，并且通常具有到回程網絡的有線或無線網絡連接(例如，第三代/第四代(3G/4G)蜂窩網絡、LAN、PAN、WiFi等)，所收集的數據能夠通過所述有線或無線網絡連接進一步傳輸到遠程患者監測(PM)服務器。遠程患者監測服務器負責分析患者的生理數據并實時提供監測、診斷或處置服務。(如果集線器是患者監測器等，則集線器也可以提供這樣的分析功能)。這樣的無線MBAN患者監測系統提供了低成本的解決方案以將患者監測服務擴展到當前未被監測的區(例如，普通病房、患者家中等)并允許患者在醫院/在家中走動而無需停止監測服務。這可以讓患者早日從重癥監測室(ICU)或醫院離開，但仍能在患者家中提供高質量的護理監測服務，從而能夠顯著降低醫學護理成本。

為了促進MBAN部署，美國聯邦通信委員會(FCC)最近為MBAN業務分配了從2360兆赫(MHz)到2400MHz的專用MBAN頻帶。在歐洲，歐洲郵政和電信管理委員會(CEPT)和電子通信委員會(ECC)已經為MBAN業務指定了一個從2483.5MHz到2500MHz的專用MBAN頻帶。這些頻帶比當前被大多數無線患者監測設備和許多其他類型的無線設備所使用的2.4千兆赫(GHz)工業、科學和醫學(ISM)頻帶更干凈。因此，預想到的MBAN頻帶對于增強鏈路魯棒性和在MBAN中提供醫學級服務質量(QoS)是有用的。此外，這些頻帶與2.4GHz ISM頻帶相鄰，因此可以針對MBAN業務重新使用低成本的、成熟的2.4GHz ISM頻帶無線電。這樣的無線電包括由電氣和電子工程師協會(IEEE)802.15.4標準設計的無線電。

本申請提供了克服上述問題和其他問題的新的且改進的系統和方法。

發明內容

MBAN設計面臨的兩大技術挑戰是降低傳感器設備功耗(即，延長電池壽命)并實現醫學級通信鏈路的魯棒性。典型的MBAN設計包括集線器設備和一個或多個傳感器設備。在這樣的設置中，每個傳感器只與集線器通信，并且集線器是聚合傳感器數據的唯一設備，并且傳感器設備在其電池/電力容量方面沒有區別。