專利名稱：一種居家保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，特別是一種居家醫(yī)療保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
老年人的健康長壽，與家庭基礎(chǔ)護(hù)理的優(yōu)劣有很大的關(guān)系。有一部分老年人最終 奪去他們生命的不是原發(fā)病，而是由于護(hù)理不到位、護(hù)理不當(dāng)所導(dǎo)致的并發(fā)癥，可見基礎(chǔ)護(hù) 理在老年人的健康中占有相當(dāng)重要的地位。老年人生理機(jī)能下降，患急性腦血管類的疾病 概率很高，特別是患病后的偏癱病人，輕者上下肢行動不便，嚴(yán)重者肢體完全不能活動。特 別是在醫(yī)院醫(yī)療條件有限的情況下，如何護(hù)理這類失去活動自理能力的老人、病人，及時監(jiān) 視、監(jiān)測他們的生理狀態(tài)，是其家屬乃至整個社會必須面對的問題。在家庭或小區(qū)醫(yī)療機(jī)構(gòu)，對于行動不便的老人、偏癱病人，如果能在具有自動翻 身、抬背等功能的護(hù)理床接受定時的翻身、抬背等方式的護(hù)理，不但可以減少褥瘡，減少患 者的痛苦，而且可以加強(qiáng)患者背部和臀部血液的流通，大大增強(qiáng)患者肌體的活性，提高自身 的免疫力。同時，如果把患者的心電、血壓、血氧含量等人體生理檢信號利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 上傳到醫(yī)院等醫(yī)療機(jī)構(gòu)，則可實(shí)現(xiàn)對患者的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)。但現(xiàn)有的護(hù)理床大多為就地控制的， 沒有遠(yuǎn)程護(hù)理功能。如在專利號為03147725. 4的中國發(fā)明專利中公開了一種“全自動護(hù)理 床”，它包括床體、活動支架、活動床板、升降裝置和控制盒。其特征在于床體由床頭、床腿 和床座架組成；床座架上安裝有活動支架；靠近床頭一側(cè)是長度小于1/2床身長度的坐起 活動支架，其寬度等于床身寬度；床座架上沿床身長度上還安裝有側(cè)翻活動支架；坐起活 動支架和側(cè)翻活動支架上鋪有活動床板；床體下部空間安裝有升降裝置；床頭部分安裝有 控制盒；控制盒通過導(dǎo)線與升降裝置相連。該護(hù)理床具有“左側(cè)躺_平躺_右側(cè)躺”的全自 動控制。但其它如生理信號檢測及居家控制等的遠(yuǎn)程監(jiān)測護(hù)理功能則不能實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種對偏癱患者監(jiān)護(hù)周全、有效提高患 者生活自理能力的居家醫(yī)療保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種居家醫(yī)療保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，包括多功能護(hù)理床、人體生理信號檢測儀、智能 居家控制裝置、多模態(tài)本地控制器、其特征在于將所述每個家庭的多功能護(hù)理床、人體生 理信號檢測儀、智能居家控制裝置和多模態(tài)本地控制器的控制系統(tǒng)與家庭主站DSP控制系 統(tǒng)相連，分別將家庭主站DSP控制系統(tǒng)通過以太網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心的計(jì)算機(jī)相連，遠(yuǎn)程 監(jiān)控中心還通過交換器設(shè)有視頻服務(wù)器，該家庭主站DSP控制系統(tǒng)包括CAN通信模塊、I/O 模塊，家庭主站DSP控制系統(tǒng)通過CAN總線與多功能護(hù)理床、人體生理信號檢測儀和智能居 家控制裝置相連，其工作原理是將遠(yuǎn)程監(jiān)控中心和多模態(tài)本地控制器的指令信號解析后， 分送到相應(yīng)的執(zhí)行端以控制其動作；將多功能護(hù)理床、居家控制裝置和生理檢測儀的狀態(tài) 信息和檢測信息打包后上傳到遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心，同時將需要本地報(bào)警的信息通過I/O模塊傳
3。本發(fā)明居家醫(yī)療保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，家庭主站DSP控制系統(tǒng)將每個家庭的多功能 護(hù)理床、人體生理信號檢測儀、智能居家控制裝置和多模態(tài)本地控制器的控制系統(tǒng)控制起 來；再用一個遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心將若干家庭主站DSP連接在一起，同時通過設(shè)置的視頻服務(wù)器 觀察患者的生理狀態(tài)，為患者提供服務(wù)。為了方便患者使用，多模態(tài)本地控制器選用具有觸摸屏、按鍵和語音三種控制方 式的控制器，可以對多功能護(hù)理床、智能居家控制裝置所連接的家電進(jìn)行控制，該視頻監(jiān)控 裝置包括萬向云臺、云臺解編碼控制器、帶麥克的攝像頭、音響和視頻服務(wù)器，云臺解碼控 制器根據(jù)指令對萬向云臺的運(yùn)動和攝像頭的焦距等實(shí)施控制，遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控裝置的音視頻 信號由視頻服務(wù)器通過以太網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心相連，來自于遠(yuǎn)程監(jiān)控中心或本地控制器 的萬向云臺的轉(zhuǎn)動和攝像頭的變焦控制指令由家庭主站轉(zhuǎn)發(fā)給云臺解編碼控制器，該遠(yuǎn)程 監(jiān)護(hù)中心包括計(jì)算機(jī)、報(bào)警裝置、顯示屏和麥克，該系統(tǒng)可以安裝在醫(yī)院/社區(qū)醫(yī)療中心， 其設(shè)計(jì)要點(diǎn)是遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心通過以太網(wǎng)與多個家庭主站DSP控制系統(tǒng)和視頻服務(wù)器通 訊，完成患者生理信號和音視頻信息的采集、顯示和數(shù)據(jù)庫存檔，具有人機(jī)界面顯示、雙向 語音交互、患者生理信號超限報(bào)警、患者呼叫報(bào)警和多功能護(hù)理床、云臺和攝像機(jī)的控制功 能。多功能護(hù)理床包括床架、床體、床體控制裝置，可以實(shí)現(xiàn)床體升降、左右側(cè)翻身、抬 背坐起，抬腿功能，所述床體控制裝置包括信息輸入模塊、單片機(jī)控制模塊、通信模塊，單片 機(jī)控制模塊通過CAN通信模塊與家庭主站DSP控制系統(tǒng)相連，單片機(jī)控制模塊接收信息輸 入模塊的信號后，經(jīng)處理變?yōu)榇搀w動作控制指令送到電動推桿驅(qū)動電路，從而實(shí)現(xiàn)多個電 動推桿的聯(lián)動，完成床體的動作，滿足使用者的要求；所述的信息輸入模塊包括按鍵、觸摸 屏、語音電路和床體報(bào)警傳感器。生理信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊可以將家庭型心電圖儀、脈搏血壓計(jì)、體重計(jì)、血氧含量儀 器、呼吸檢測儀器、尿糖檢測儀器等檢測的生理信號數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，生理信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 模塊具有USB總線轉(zhuǎn)CAN網(wǎng)絡(luò)接口和RS232串口轉(zhuǎn)CAN網(wǎng)絡(luò)接口，能把具有USB接口或串 口輸出的家庭型心電圖儀、血壓計(jì)、尿糖檢測儀器等人體生理信號檢測儀的檢測結(jié)果，通過 CAN總線上傳到家庭主站控制系統(tǒng)。為了患者的安全，該智能居家控制裝置還包括煙霧檢測探頭、煤氣檢測探頭、紅外 闖入檢測探頭、安防監(jiān)控模塊、家電控制模塊、通信模塊；其作用是安防監(jiān)控模塊對煙霧 檢測探頭、煤氣檢測探頭和紅外闖入檢測探頭的輸出信號進(jìn)行采集、判斷處理，若有異常信 號則驅(qū)動本地報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警，同時將報(bào)警信息通過通信模塊上傳到家庭主站、遠(yuǎn)程監(jiān) 護(hù)中心；家電控制模塊具有多路I/O輸出，根據(jù)家庭主站控制系統(tǒng)發(fā)送過來的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中 心和多模態(tài)本地控制器的指令，通過繼電器控制電視、空調(diào)、電動窗簾等家用電器的開關(guān)起 停或動作。本發(fā)明有益效果是能夠?qū)崿F(xiàn)對長期臥床病人的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)，特別是對不具備自己 翻身能力的偏癱患者，不但可以將患者的生理信號實(shí)時上傳到遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)中心，還給臥 床患者提供床上自動護(hù)理功能，改變了目前遠(yuǎn)程醫(yī)療保健監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的只“監(jiān)”不“護(hù)”的現(xiàn) 狀；通過給患者們提供具有多模態(tài)輸入方式的多功能護(hù)理床、家電等靈活輸入控制方式，可 以大大地提高他們自我生活能力，可以減輕醫(yī)療資源緊缺的困難，也可以減輕患者家屬親
4人的負(fù)擔(dān)。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本發(fā)明的家庭主站DSP控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本發(fā)明的多功能護(hù)理床的電氣邏輯圖圖4為本發(fā)明的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心軟件功能示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不 限于此。圖1為本發(fā)明的硬件總體結(jié)構(gòu)示意圖。由如圖1可見，本發(fā)明的系統(tǒng)包括由 Intel(R)Core(TM) 2Duo處理器E2140配置的PC機(jī)、音響和燈光報(bào)警裝置、22 〃寬屏平板液 晶顯示器和麥克構(gòu)成的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心、若干個家庭主站DSP控制系統(tǒng)、兩路PAL視頻信號 輸入的視頻服務(wù)器和四端口交換機(jī)，其中每個家庭主站DSP控制系統(tǒng)和視頻服務(wù)器均通過 交換機(jī)以及以太網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心相連；視頻服務(wù)器與攝像機(jī)相連，并把攝像機(jī)采集的 PAL制式的視頻信號轉(zhuǎn)化為MPG4數(shù)字視頻，然后通過交換機(jī)和以太網(wǎng)絡(luò)上傳到遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中 心；報(bào)警裝置、多模態(tài)本地控制器、多功能護(hù)理床、人體生理信號檢測儀、云臺解碼控制器和 智能居家控制裝置均通過CAN總線與家庭主站DSP控制系統(tǒng)相連。多模態(tài)本地控制器，它具有觸摸屏、按鍵和語音三種控制方式，可以對多功能護(hù)理 床、智能居家控制裝置所連接的家電和緊急呼叫裝置等進(jìn)行就地控制；云臺解編碼控制器 負(fù)責(zé)對家庭主站傳來的對萬向云臺的轉(zhuǎn)動指令和攝像機(jī)變焦的指令進(jìn)行解析，變換為電平 信號驅(qū)動相應(yīng)的繼電器動作，其中攝像機(jī)具有麥克聲音輸入功能；人體生理信號檢測儀包 括生理信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊、電源模塊、家庭型心電圖儀、脈搏血壓計(jì)、體重計(jì)、血氧含量儀 器、呼吸檢測儀器、尿糖檢測儀器，生理信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊具有USB總線轉(zhuǎn)CAN網(wǎng)絡(luò)接口和 RS232串口轉(zhuǎn)CAN網(wǎng)絡(luò)接口，能把具有USB接口或串口輸出的家庭型心電圖儀、血壓計(jì)、尿糖 檢測儀器等人體生理信號檢測儀的檢測結(jié)果，通過CAN總線上傳到家庭主站控制系統(tǒng)，然 后再上傳到遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心；智能居家控制裝置包括煙霧檢測探頭、煤氣檢測探頭、紅外闖入 檢測探頭、安防監(jiān)控模塊、家電控制模塊、通信模塊，安防監(jiān)控模塊對煙霧檢測探頭、煤氣檢 測探頭和紅外闖入檢測探頭的輸出信號進(jìn)行采集、判斷處理，若有異常信號則驅(qū)動本地報(bào) 警裝置進(jìn)行報(bào)警，同時將報(bào)警信息通過通信模塊上傳到家庭主站、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心；家電控制 模塊具有多路I/O輸出，根據(jù)家庭主站控制系統(tǒng)發(fā)送過來的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心和多模態(tài)本地控 制器的指令，通過繼電器控制電視、空調(diào)、電動窗簾等家用電器的開關(guān)起?；騽幼鳌D2為本發(fā)明的家庭主站DSP控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖2可見，結(jié)合 DSP-TMS320C6714搭建的家庭主站DSP控制系統(tǒng)主要包括復(fù)位電路、電源電路、時鐘電路、 外部存儲器、JTAG接口、CAN通信模塊、I/O接口，電源電路設(shè)計(jì)中采用TI公司的開關(guān)電源 DC/DC穩(wěn)壓芯TPS54310，采用Maxim公司生產(chǎn)的MAX706監(jiān)控器在系統(tǒng)上電時為其提供一個 100 200ms的復(fù)位脈沖，采用頻率50MHz的有源晶振提供時鐘信號，晶振的輸出引腳直接
5與DSP6714的CLKIN和ECLKIN引腳相連，并通過設(shè)置PLL電路的CLKMD0-CLKMD2引腳值來 確定倍頻系數(shù)，經(jīng)過倍頻，產(chǎn)生CPU的工作時鐘以及同步接口所需的時鐘信號，采用SST公 司生產(chǎn)的16位、8MB的FLASH-SST39LF800A作為外部存儲器。家庭主站DSP控制系統(tǒng)通過 CAN總線將遠(yuǎn)程監(jiān)控中心和多模態(tài)本地控制器的指令信號解析后，分送到相應(yīng)的執(zhí)行端以 控制其動作；將多功能護(hù)理床、居家控制裝置和生理檢測儀的狀態(tài)信息和檢測信息打包后 上傳到遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心，同時將需要本地報(bào)警的信息通過I/O模塊傳送到相應(yīng)的報(bào)警裝置進(jìn) 行報(bào)警。圖3為多功能護(hù)理床的電氣邏輯圖，單片機(jī)系統(tǒng)通過CAN模塊與圖1中的家庭主 站DSP控制系統(tǒng)相連，由圖3可見，多功能護(hù)理床把通過CAN模塊接受的床體動作指令經(jīng)過 單片機(jī)系統(tǒng)處理后，送到電機(jī)驅(qū)動電路，啟動相應(yīng)的動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電機(jī)驅(qū)動器，驅(qū)動執(zhí)行 機(jī)構(gòu)的電機(jī)轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)床體升降、左右側(cè)翻身、抬背(坐起)、抬腿功能；報(bào)警模塊包括 聲光報(bào)警指示裝置、報(bào)警呼叫裝置，其中聲光報(bào)警指示裝置能響應(yīng)來自于床體電機(jī)故障、家 庭主站的報(bào)警信息，報(bào)警呼叫裝置開關(guān)按鈕開啟后，可以通過家庭主站和遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心進(jìn) 行語音報(bào)警。圖4為本發(fā)明的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心軟件功能示意圖。由圖4可見，遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心的主 要功能是提供一個遠(yuǎn)程監(jiān)控人機(jī)界面，包括個人信息(如姓名、年齡、性別、健康狀況、照 片等)、實(shí)時/歷史視頻數(shù)據(jù)的顯示和管理、人體生理信息的顯示和管理、多功能護(hù)理床的 狀態(tài)監(jiān)視和遠(yuǎn)程控制、智能居家和視頻監(jiān)控設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、報(bào)警信息的處理以及打印服 務(wù)。遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心采取B/S結(jié)構(gòu)，根據(jù)授權(quán)，在與以太網(wǎng)相連的任何一臺計(jì)算機(jī)上均可訪問 某一用戶的信息，或?qū)彝ザ嗽O(shè)備進(jìn)行控制。醫(yī)務(wù)人員可以先通過實(shí)時視頻圖像和語音交 互提供的對話交流對患者身體狀況進(jìn)行初步檢查，然后通過觀看患者的生理信號實(shí)時歷史 數(shù)據(jù)和健康狀況歷史記錄進(jìn)行綜合診斷。報(bào)警模塊提供手機(jī)和固定電話報(bào)警功能，可以根 據(jù)用戶的要求對家庭主站傳來的報(bào)警信息通過指定的固定電話或手機(jī)以語音或短信的方 式進(jìn)行報(bào)警。
權(quán)利要求
一種居家醫(yī)療保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，包括多功能護(hù)理床、人體生理信號檢測儀、智能居家控制裝置、多模態(tài)本地控制器、其特征在于將所述每個家庭的多功能護(hù)理床、人體生理信號檢測儀、智能居家控制裝置和多模態(tài)本地控制器的控制系統(tǒng)與家庭主站DSP控制系統(tǒng)相連，將家庭主站DSP控制系統(tǒng)通過以太網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心的計(jì)算機(jī)相連，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心還通過交換器設(shè)有視頻服務(wù)器，所述家庭主站DSP控制系統(tǒng)包括CAN通信模塊、I/O模塊、家庭主站DSP控制系統(tǒng)通過CAN總線與多功能護(hù)理床、人體生理信號檢測儀和智能居家控制裝置相連，家庭主站將遠(yuǎn)程監(jiān)控中心或多模態(tài)本地控制器的指令信號解析后，分送到相應(yīng)的執(zhí)行端以控制其動作；將多功能護(hù)理床、居家控制裝置和生理檢測儀的狀態(tài)信息和檢測信息打包后上傳到遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心，同時將需要本地報(bào)警的信息通過I/O模塊傳送到相應(yīng)的報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居家保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述多模態(tài)本地控制 器通過CAN總線與家庭主站相連，具有觸摸屏、按鍵和語音三種控制方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居家保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述視頻服務(wù)的監(jiān)控 裝置包括萬向云臺、云臺解編碼控制器、帶麥克的攝像頭、音響和視頻服務(wù)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居家保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心包 括計(jì)算機(jī)、報(bào)警裝置、顯示屏和麥克。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居家保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述多功能護(hù)理床的 床體控制裝置包括信息輸入模塊、單片機(jī)控制模塊、通信模塊，單片機(jī)控制模塊通過CAN通 信模塊與家庭主站DSP控制系統(tǒng)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居家保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述家庭主站DSP控 制系統(tǒng)通過交換器于遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居家保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述人體生理信號檢 測儀包括心電圖儀、脈搏血壓計(jì)、體重計(jì)、血氧含量儀器、呼吸檢測儀器、尿糖檢測儀器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居家保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述智能居家控制裝 置包括煙霧檢測探頭、煤氣檢測探頭、紅外闖入檢測探頭、安防監(jiān)控模塊、家電控制模塊、通 信模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及醫(yī)療保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，特別是一種居家醫(yī)療保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。該居家醫(yī)療保健遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，包括多功能護(hù)理床、人體生理信號檢測儀、智能居家控制裝置、多模態(tài)本地控制器、其特征在于將所述每個家庭的多功能護(hù)理床、人體生理信號檢測儀、智能居家控制裝置和多模態(tài)本地控制器的控制系統(tǒng)與家庭主站DSP控制系統(tǒng)相連，分別將家庭主站DSP控制系統(tǒng)通過以太網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心的計(jì)算機(jī)相連，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心還通過交換器設(shè)有視頻服務(wù)。本發(fā)明有益效果是能夠?qū)崿F(xiàn)對臥床病人的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)與護(hù)理，減輕患者家屬的負(fù)擔(dān)。
文檔編號A61B19/00GK101933838SQ20101024073
公開日2011年1月5日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者劉存根, 劉紹彤, 王濤, 譚林, 貝太學(xué), 高煥兵, 魯守銀 申請人:山東建筑大學(xué)