專利名稱：用于在中央監(jiān)視站和遠程病人監(jiān)視站之間傳送信息的基于分組的遠程醫(yī)療系統(tǒng)的制作方法
這份申請要求優(yōu)先權(quán)并且享有1996年9月20日申請的，確定的序列號為NO.60/026,986，名稱為電子家庭呼叫系統(tǒng)的未決臨時申請的申請日，在此結(jié)合這份在先申請作為參考。
這個發(fā)明一般涉及遠程醫(yī)療領(lǐng)域，并特別涉及通過將數(shù)據(jù)封裝在通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多種類型或結(jié)合發(fā)送的分組中，在中央監(jiān)視站和遠程設(shè)置的病人監(jiān)視站之間傳送信息的遠程醫(yī)療系統(tǒng)。
一般地，遠程醫(yī)療是用于描述病人看護類型的術(shù)語，病人看護涉及由位于距離病人位置遠端的保健中心的保健人員監(jiān)視病人的狀況。如果充分采用遠程醫(yī)療，則能夠?qū)ι鐣峁┚薮蟮囊嫣?。這種益處之一是病人可以在無需開車到保健中心的情況下接受檢查。這個特點對于居住在偏遠地區(qū)而不能容易地開車到最近的保健中心，或者需要由距離該病人很遠例如在另一個州的保健人員檢查的病人尤為重要。
遠程醫(yī)療的另一個好處是由于利用它實施檢查很容易所以能夠使病人接受比假如需要開車到保健中心可能接受的檢查更為經(jīng)常的檢查。例如，如果病人的狀況需要一天幾次測量，那么病人由于每次需要進行測量而往返于保健中心是不切實際的。對于病人被允許到保健中心很可能是必要的。遠程醫(yī)療的使用可以使這些測量在病人家中進行，同時保健人員從保健中心觀察病人或測量數(shù)據(jù)。
遠程醫(yī)療的另一個好處是它使病人以比病人需要開車到保健中心更及時的方式被檢查。這在緊急情況下是重要的，例如當病人的狀況變得危急和必須立即采取緊急措施時。
許多種類型的遠程醫(yī)療系統(tǒng)是公知的。這種系統(tǒng)的一個例子公開在1995年8月15日公布的David等人的美國專利5,441,047中，它公開了一種移動的病人健康監(jiān)視系統(tǒng)，用于監(jiān)視位于中央站遠端的保健病人。該系統(tǒng)包括位于遠端的用于測量病人的醫(yī)療狀態(tài)的設(shè)備。該醫(yī)療狀態(tài)可以對應(yīng)健康參數(shù)，例如心率、呼吸率、脈搏血氧定量和血壓。該系統(tǒng)包括一個放在病人處的第一視聽攝象機和放在中央站的第二視聽攝象機。音頻和視頻信息在病人的遠端位置和該中央站之間經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)，例如交互有線電視網(wǎng)傳送。病人數(shù)據(jù)在該病人遠端位置和該中央站之間利用單獨的通信網(wǎng)，例如衛(wèi)星、無線電傳輸或電話線傳送。顯示器放置在病人的遠端位置和中央站以便使病人和保健人員同時互相觀察。
在David等人專利中公開的系統(tǒng)的一個缺陷是，盡管提到在保健人員和病人之間通過各種類型網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息，但是從病人家里發(fā)送的信息將不得不根據(jù)每個這些不同網(wǎng)絡(luò)的不同的通信協(xié)議格式化。因此，盡管David等人專利提到使用各種類型的網(wǎng)絡(luò)的能力，但是在David等人專利中公開的系統(tǒng)不是“網(wǎng)絡(luò)獨立的”，因為數(shù)據(jù)必須根據(jù)發(fā)送端的特定的協(xié)議格式化并且該格式化處理將必須在接收端以對于每種類型的網(wǎng)絡(luò)的不同方式反向處理。最低限度，這需要對于使用的每個不同傳輸媒體在每一端的不同的軟件和/或硬件。在David等人專利中公開的該系統(tǒng)的另一個缺陷是音頻和視頻數(shù)據(jù)通過一個通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送而病人數(shù)據(jù)通過另一個通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。
遠程醫(yī)療系統(tǒng)的另一個例子公開在1995年7月18日公開的Tamura的美國專利5,434,611中。這個專利公開了一個遠程醫(yī)療系統(tǒng)，具有一個在位于病人家中的設(shè)備和位于醫(yī)療機構(gòu)的設(shè)備之間發(fā)送圖象、話音和數(shù)據(jù)的雙向CATV網(wǎng)。攝象機同時放在病人家里和醫(yī)療機構(gòu)中以便在醫(yī)生和病人之間提供返回圖象。為了使醫(yī)生的終端與病人的終端通信，醫(yī)生的終端通過一條控制線向病人終端發(fā)送信號。接著一個線路控制器通過在多路存取系統(tǒng)(MCA)中選擇一個未用信道選擇一個用于會話的通信信道。接著該終端自動調(diào)諧到分配的通信信道并且信息在病人和醫(yī)生之間通過該分配的信道傳送。
在Tamura專利中公開的系統(tǒng)的一個缺陷是在醫(yī)生和病人之間的任意通信必須通過發(fā)送信號建立，該信號由線路控制器檢測。接著該線路控制器選擇一個未用信道用于通信。還看出因為病人文本只描述醫(yī)生發(fā)送信號開始會話的情況，所以該信號必須由醫(yī)生啟動。在任意情況下，該系統(tǒng)要求在病人終端和醫(yī)生終端之間作出直接的連接。不作出規(guī)定使醫(yī)療測量數(shù)據(jù)在病人終端和醫(yī)生終端之間不進行直接連接的情況下發(fā)送到醫(yī)生的終端。因此，根據(jù)在Tamura專利中公開的該系統(tǒng)，在終端之間不進行直接連接的情況下對于涉及病人狀況的信息由病人終端發(fā)送到醫(yī)生終端是不可能的，上述情況需要醫(yī)生出現(xiàn)在會話中。
提供一個遠程醫(yī)療系統(tǒng)是有益的，該系統(tǒng)允許病人或保健人員中的任一個開始診斷會話以便使診斷測量進行并且發(fā)送到例如保健中心的地方，此處醫(yī)療文件可以由數(shù)據(jù)自動地更新。這種系統(tǒng)的一個優(yōu)點是保健人員可以不必須管理診斷會話，并且因此可以不必參與該會話。這種系統(tǒng)的另一個優(yōu)點是醫(yī)療文件可以在保健人員部分無需任何動作的情況下自動更新。而且，當該醫(yī)療文件自動更新時，該病人的狀況可以被自動監(jiān)視，以便在病人狀況低于預定水平的情況下，可以采取重新的醫(yī)療測量。提供一個遠程醫(yī)療系統(tǒng)也是有益的，該遠程醫(yī)療系統(tǒng)允許視頻、話音和醫(yī)療數(shù)據(jù)結(jié)合在一起并且通過一個單獨的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。
因此，需要存在一種網(wǎng)絡(luò)獨立的和能夠允許視頻、話音和涉及病人狀況的數(shù)據(jù)結(jié)合并且在不需要在病人和保健人員之間建立直接連接的情況下，從位于遠端的病人終端發(fā)送到保健中心的遠程醫(yī)療系統(tǒng)。
本發(fā)明提供一個用于在中央監(jiān)視站和位于該中央監(jiān)視站遠端的病人監(jiān)視站之間傳送信息的基于分組的遠程醫(yī)療系統(tǒng)。該病人監(jiān)視站從病人處獲得數(shù)字視頻、話音和醫(yī)療測量數(shù)據(jù)并且將該數(shù)據(jù)封裝在分組中并且通過網(wǎng)絡(luò)將該分組發(fā)送到中央監(jiān)視站。因為信息封裝在分組中，該信息可以通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，例如社區(qū)接入電視(CATV)網(wǎng)絡(luò)、公用電話交換網(wǎng)(PSTN)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)、因特網(wǎng)、局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)的多種類型或組合，通過無線通信網(wǎng)，或通過異步傳輸模式(ATM)網(wǎng)發(fā)送。因此，對于每個不同類型的傳輸媒體不需要單獨的傳輸協(xié)議。當然，單獨的傳輸層協(xié)議用于在發(fā)送端將信息封裝在分組中和用于在接收端去封裝該信息。而且，通過在分組中發(fā)送信息，視頻、音頻和測量數(shù)據(jù)可以結(jié)合并且通過一個單獨的網(wǎng)發(fā)送。
當在中央檢測站去封裝該信息時，該信息由軟件和/或硬件處理和分析以便確定哪個病人發(fā)送的該信息、包含在該信息中的診斷測量的類型，和由該信息表示的診斷測量。
本發(fā)明的遠程醫(yī)療系統(tǒng)的病人監(jiān)視站包括經(jīng)醫(yī)療設(shè)備接口連接到控制單元的多個醫(yī)療設(shè)備，該醫(yī)療設(shè)備接口控制從該醫(yī)療設(shè)備到該控制單元的數(shù)據(jù)的傳輸。配置該病人監(jiān)視站以便該控制單元和該醫(yī)療設(shè)備可以通過該醫(yī)療設(shè)備接口彼此通信。該醫(yī)療設(shè)備接口優(yōu)選使用一個單獨的中斷以便向控制單元請求數(shù)據(jù)傳送。當控制單元有數(shù)據(jù)要發(fā)送到醫(yī)療儀器之一時，它與接收該數(shù)據(jù)的醫(yī)療設(shè)備的地址一起發(fā)送該數(shù)據(jù)到該醫(yī)療設(shè)備接口。接著該醫(yī)療設(shè)備接口解碼該地址并且發(fā)送該數(shù)據(jù)到適當?shù)尼t(yī)療設(shè)備。
當醫(yī)療設(shè)備有數(shù)據(jù)要發(fā)送到控制單元時，它發(fā)送該數(shù)據(jù)到該醫(yī)療設(shè)備接口。接著該醫(yī)療設(shè)備接口發(fā)送一個中斷請求到該控制單元。該控制單元處理該中斷請求和該數(shù)據(jù)從該醫(yī)療設(shè)備接口發(fā)送到控制單元。接著該控制單元格式化該數(shù)據(jù)并且將它輸出到一個通信設(shè)備，優(yōu)選地是一個LAN卡，它根據(jù)傳輸層協(xié)議封裝數(shù)據(jù)并且將它輸出到網(wǎng)絡(luò)以便發(fā)送到中央監(jiān)視站。
病人監(jiān)視站的控制單元還包括一個視頻會議接口設(shè)備，它格式化由該視頻會議接口設(shè)備從位于病人監(jiān)視站的攝象機和話筒接收的話音和視頻數(shù)據(jù)。接著該控制單元傳送該格式化的視頻和話音數(shù)據(jù)到根據(jù)通信協(xié)議封裝該數(shù)據(jù)的通信設(shè)備并且將它輸出到網(wǎng)絡(luò)以便發(fā)送到中央監(jiān)視站。
該中央監(jiān)視站還包括一個控制單元，它優(yōu)選地與病人監(jiān)視站的控制單元相同。該中央監(jiān)視站的控制單元與該中央監(jiān)視站的視頻會議接口設(shè)備通信，該中央監(jiān)視站的視頻會議接口設(shè)備格式化由視頻會議接口設(shè)備從位于中央監(jiān)視站的攝象機和話筒接收的話音和視頻數(shù)據(jù)。接著該控制單元將該格式化的視頻和話音數(shù)據(jù)傳送到通信設(shè)備，該通信設(shè)備優(yōu)選地是一個LAN卡，它根據(jù)傳輸層協(xié)議封裝視頻和話音數(shù)據(jù)并且將它輸出到網(wǎng)絡(luò)以便發(fā)送到病人監(jiān)視站。
當病人監(jiān)視站的控制單元從中央監(jiān)視站接收發(fā)送給它的數(shù)據(jù)分組時，病人監(jiān)視站的通信設(shè)備去封裝該信息分組并且確定該信息是否通過該醫(yī)療設(shè)備接口發(fā)送到一個醫(yī)療設(shè)備之一或該信息是否通過該視頻會議接口設(shè)備發(fā)送到顯示屏和揚聲器。一旦作出這個判定，則該信息被發(fā)送到適當?shù)慕涌谠O(shè)備。
當中央監(jiān)視站的控制單元從病人監(jiān)視站接收發(fā)送給它的數(shù)據(jù)分組時，中央監(jiān)視站的通信設(shè)備去封裝該信息分組并且確定該信息是否是來自一個醫(yī)療設(shè)備的診斷信息或者該信息是否是視頻會議信息。如果該信息是視頻會議信息，則該信息被發(fā)送到視頻會議接口設(shè)備。該視頻會議接口設(shè)備解碼該信息并且將它輸出到位于中央監(jiān)視站的顯示屏和揚聲器。如果該信息是診斷數(shù)據(jù)，則該控制單元翻譯該數(shù)據(jù)。一旦翻譯完該診斷數(shù)據(jù)，則控制單元可以另外處理該數(shù)據(jù)和/或?qū)⑺鎯υ诖鎯υO(shè)備中。


圖1是本發(fā)明的包括多個病人監(jiān)視站和多個中央監(jiān)視站的遠程醫(yī)療系統(tǒng)的方框圖；圖2是圖1所示的包括經(jīng)一個設(shè)備接口連接到一個控制單元的N個醫(yī)療設(shè)備的一個病人監(jiān)視站的方框圖；圖3是說明由圖2所示的控制單元從圖1所示的一個中央監(jiān)視站接收的數(shù)據(jù)的處理的流程圖；圖4是說明數(shù)據(jù)從圖2所示的一個醫(yī)療設(shè)備發(fā)送到圖2所示的控制單元并且接著發(fā)送到圖1所示的中央監(jiān)視站的流程圖；圖5是說明在分組發(fā)送到圖1所示的中央監(jiān)視站之前，在圖2所示的病人監(jiān)視站處理和分組視頻和音頻數(shù)據(jù)的的流程圖。
圖1示出本發(fā)明的遠程醫(yī)療系統(tǒng)10，包括多個中央監(jiān)視站11，它通過網(wǎng)絡(luò)16與多個病人監(jiān)視站18通信。如圖所示，中央監(jiān)視站11可以設(shè)在諸如醫(yī)生家里12、醫(yī)生辦公室13，或醫(yī)院14，每個中央監(jiān)視站與網(wǎng)絡(luò)16通信。根據(jù)本發(fā)明，如下面參照圖2-5詳細討論的那樣，各種類型的數(shù)據(jù)以數(shù)字分組的形式發(fā)送到一個或多個中央監(jiān)視站11和從一個或多個中央監(jiān)視站11發(fā)送到一個或多個病人監(jiān)視站18和從一個或多個病人監(jiān)視站18發(fā)送。應(yīng)該注意到病人監(jiān)視站18和中央監(jiān)視站11可以設(shè)置在能夠訪問通信網(wǎng)絡(luò)16的任意位置處。還應(yīng)該注意到多個病人監(jiān)視站18可以與一個單獨中央監(jiān)視站11通信并且多個中央監(jiān)視站11可以與一個單獨的病人監(jiān)視站18通信。
網(wǎng)絡(luò)16可以是多種類型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或其組合，包括PSTN、ISDN、蜂窩或無線網(wǎng)、LAN、WAN、社區(qū)接入電視網(wǎng)(CATV)、因特網(wǎng)、ATM網(wǎng)，或這些網(wǎng)絡(luò)的一種或多種的組合。在病人監(jiān)視站18和中央監(jiān)視站11之間發(fā)送的所有信息利用一個預先選擇的協(xié)議封裝在分組中。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，TCP/IP用作在分組中封裝該數(shù)據(jù)的傳輸層/網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。但是，其他類型的通信協(xié)議也適于用于本發(fā)明對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。TCP/IP由于它的廣泛接收性和用途而成為優(yōu)選。
圖2是說明圖1所示的一個病人監(jiān)視站18的方框圖。每個病人監(jiān)視站18包括一個控制單元22，一個地址/數(shù)據(jù)總線27，一個視頻會議接口設(shè)備26，視頻會議設(shè)備23，醫(yī)療設(shè)備接口24，和一個或多個醫(yī)療設(shè)備28-30。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，醫(yī)療設(shè)備接口24包括具有多個串行端口的一個串行卡并且只使用一個中斷線(未示出)與控制單元22通信。醫(yī)療設(shè)備接口24連接到多個醫(yī)療設(shè)備28-30和通過地址/數(shù)據(jù)總線27連接到控制單元22。控制單元22包括遠程醫(yī)療應(yīng)用軟件25，該軟件控制經(jīng)醫(yī)療設(shè)備接口24到醫(yī)療設(shè)備28-30和從醫(yī)療設(shè)備28-30發(fā)送出去的數(shù)據(jù)流。
視頻會議接口設(shè)備26包括硬件和/或軟件，該軟件控制由控制單元22從視頻會議設(shè)備23接收的數(shù)據(jù)的處理以便將該數(shù)據(jù)變換成適于通過網(wǎng)絡(luò)16傳輸?shù)男问?。視頻會議接口設(shè)備26還負責處理從中央監(jiān)視站接收的視頻會議數(shù)據(jù)以便將該數(shù)據(jù)變換成適于在由視頻會議設(shè)備23所包含的顯示器顯示的形式。
當數(shù)據(jù)從控制單元22發(fā)送到醫(yī)療設(shè)備28-30之一時，控制單元22通過地址/數(shù)據(jù)總線27將數(shù)據(jù)發(fā)送到醫(yī)療設(shè)備接口24。接著醫(yī)療設(shè)備接口24通過解碼放置在地址/數(shù)據(jù)總線27上的地址信息將該數(shù)據(jù)發(fā)送到適當?shù)尼t(yī)療設(shè)備28-30。當數(shù)據(jù)從一個醫(yī)療設(shè)備發(fā)送到控制單元22時，該醫(yī)療設(shè)備將該數(shù)據(jù)發(fā)送到醫(yī)療設(shè)備接口24。接著醫(yī)療設(shè)備接口24分配緩沖區(qū)并且將請求排隊并且接著使用一個單獨的中斷線以便表示它具有數(shù)據(jù)要發(fā)送到控制單元22。一旦控制單元22準備接收該數(shù)據(jù)，則醫(yī)療設(shè)備接口24通過地址/數(shù)據(jù)總線27將該數(shù)據(jù)發(fā)送到控制單元22。
醫(yī)療設(shè)備28-30可以包括，但是不限于，血壓設(shè)備、溫度計、脈搏血氧定量設(shè)備、心電圖(EKG)、量器和聽診器。另外，醫(yī)療設(shè)備可以簡單通過從該接口拔下一個醫(yī)療設(shè)備并且插上另一個醫(yī)療設(shè)備而彼此自由互換。這個“即插即用”的兼容性，通過系統(tǒng)配置和使用一個單獨的中斷接口成為可能并且在配置遠程醫(yī)療系統(tǒng)上提供最大的靈活性以便滿足特殊的需要。不同醫(yī)療設(shè)備的眾多組合可以通過該設(shè)備接口在一個遠程醫(yī)療系統(tǒng)中使用。該設(shè)備接口自己可以以多種方式實現(xiàn)，但是不限于，RS-232接口、單獨的串形通信卡、諸如Firewire(IEEE 1394)或通用串形總線(USB)的總線，或者在數(shù)據(jù)傳送處理中使用一個單獨中斷的任意其他接口?？刂茊卧€可以以包括，但是不限于，個人計算機或任意其他類型的處理單元的多種方式實現(xiàn)。
圖3和圖4一般描繪了在醫(yī)療設(shè)備和控制單元22之間的數(shù)據(jù)傳送所涉及的步驟。關(guān)于圖3，當病人監(jiān)視站18從中央監(jiān)視站11接收數(shù)據(jù)時，控制單元22確定該數(shù)據(jù)是否是發(fā)送到醫(yī)療設(shè)備28-30之一、還是發(fā)送到視頻會議設(shè)備23，或發(fā)送到由塊34表示的應(yīng)用級數(shù)據(jù)。所接收的信息封裝在數(shù)字數(shù)據(jù)的分組中。如方框35和36分別所示，控制單元22的通信設(shè)備(未示出)去封裝該分組和分析該數(shù)據(jù)以便確定該數(shù)據(jù)是否是視頻會議數(shù)據(jù)、醫(yī)療儀器命令數(shù)據(jù)，或應(yīng)用級數(shù)據(jù)。如果該數(shù)據(jù)欲發(fā)送到視頻會議設(shè)備23，如方框41和42分別所示，則該數(shù)據(jù)由視頻會議接口設(shè)備26處理并且輸出到視頻會議設(shè)備23。這個數(shù)據(jù)可以是控制命令和用于控制視頻會議設(shè)備23(例如，控制攝象機的搖動和傾斜)的操作的數(shù)據(jù)，或者它可以是如下面更詳細討論的由設(shè)置在中央監(jiān)視站11的視頻會議設(shè)備封裝的圖象和話音數(shù)據(jù)。
如果確定在方框36數(shù)據(jù)是應(yīng)用級數(shù)據(jù)，則如方框37所示，由遠程醫(yī)療應(yīng)用在控制單元22中處理該數(shù)據(jù)。應(yīng)用級數(shù)據(jù)例如可以是給病人的消息，狀態(tài)信息等。
如果確定在方框36所接收的數(shù)據(jù)是醫(yī)療設(shè)備命令數(shù)據(jù)，如方框38所示，則醫(yī)療設(shè)備接口24解碼該地址并且啟動對應(yīng)所請求的醫(yī)療設(shè)備的選擇的串形端口。如方框39所示，選定的串口從地址/數(shù)據(jù)總線27接收數(shù)據(jù)。接著預定的醫(yī)療設(shè)備通過所選定的串口(未示出)從醫(yī)療設(shè)備接口24接收數(shù)據(jù)。
圖4是表示從醫(yī)療設(shè)備28-30之一向控制單元22傳送數(shù)據(jù)的方框圖。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，醫(yī)療設(shè)備接口24包括一個串行接口卡，該卡具有連接到每個醫(yī)療設(shè)備28-30的一個串口。如前所述，在傳輸處理期間遠程醫(yī)療應(yīng)用軟件25在控制單元22上運行。在步驟43，醫(yī)療設(shè)備28-30的一個或多個醫(yī)療設(shè)備將數(shù)據(jù)發(fā)送到醫(yī)療設(shè)備接口24。醫(yī)療設(shè)備接口24為該數(shù)據(jù)分配緩沖區(qū)并且將該數(shù)據(jù)排隊并且如方框44所示，接著使用單獨的中斷線(未示出)調(diào)用中斷。接著如方框45所示，控制單元22調(diào)用中斷服務(wù)程序處理該中斷請求。如上所述，處理由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的多個程序可以包含在遠程醫(yī)療應(yīng)用軟件25，該軟件25用于從各種類型的醫(yī)療設(shè)備獲得數(shù)據(jù)和用于將該數(shù)據(jù)變換成適于傳輸?shù)街醒氡O(jiān)視站11的形式。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會理解構(gòu)造需要的程序類型和那些程序中的方式以便完成這些任務(wù)。
一旦調(diào)用了中斷服務(wù)程序，則如方框46和47所示，它處理中斷并且通知遠程醫(yī)療應(yīng)用軟件25該數(shù)據(jù)的可使用性。接著如方框48所示，遠程醫(yī)療應(yīng)用軟件25讀取由該醫(yī)療設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)。接著該醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)由控制單元22發(fā)送到該通信設(shè)備，該通信設(shè)備優(yōu)選地是LAN卡(未示出)，如方框51所示，該卡將該數(shù)據(jù)封裝在分組中。接著如方框52所示，該分組由該LAN卡輸出到網(wǎng)絡(luò)16。
醫(yī)療設(shè)備接口24可以包含多個串口以便處理由多個醫(yī)療設(shè)備28-30發(fā)送的數(shù)據(jù)。本質(zhì)上，醫(yī)療設(shè)備接口24自己處理所有的數(shù)據(jù)傳送、緩沖和與使用單獨中斷有關(guān)的優(yōu)先權(quán)功能。因此，因為眾多的醫(yī)療設(shè)備28-30的組合可以連接到設(shè)備接口24，設(shè)備接口24結(jié)合遠程醫(yī)療應(yīng)用軟件25在控制單元22和醫(yī)療設(shè)備28-30之間提供“即插即用”類型的兼容性。因此，醫(yī)療設(shè)備28-30可以以任意組合連接到設(shè)備接口24或從設(shè)備接口24上斷開連接。單獨中斷接口24和遠程醫(yī)療應(yīng)用軟件25的特點在配置遠程醫(yī)療系統(tǒng)10上提供最大的靈活性。
另外，遠程醫(yī)療應(yīng)用軟件25結(jié)合接口24可以執(zhí)行必要的轉(zhuǎn)換功能。遠程醫(yī)療應(yīng)用軟件25可以包括由一個或多個醫(yī)療設(shè)備28-30，由控制單元22，或由醫(yī)療設(shè)備接口24將數(shù)據(jù)變換為可理解形式的程序。這個翻譯功能便于不同設(shè)備之間的通信并且可以有效使用該單獨的中斷設(shè)備接口24。但是，應(yīng)該注意到盡管本發(fā)明的該單獨的中斷結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的，但是對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，這不是必要的并且一個或多個醫(yī)療設(shè)備28-30將數(shù)據(jù)在醫(yī)療設(shè)備28-30和控制單元22之間傳送可以利用的任意裝置都適用于本發(fā)明，是顯而易見的。
遠程醫(yī)療應(yīng)用軟件25結(jié)合醫(yī)療設(shè)備接口24還可以執(zhí)行使醫(yī)療設(shè)備使用不同協(xié)議通信的功能。例如，由醫(yī)療設(shè)備28-30使用的協(xié)議可以不同于任意其他的醫(yī)療設(shè)備使用的協(xié)議。遠程醫(yī)療應(yīng)用軟件25可以包含使這些不同協(xié)議通過公共設(shè)備接口24通信的程序。
圖5是功能性地說明由控制單元22從視頻會議設(shè)備23經(jīng)視頻會議接口設(shè)備26接收的視頻會議數(shù)據(jù)的處理的流程圖。視頻會議設(shè)備23包括得到病人的視頻和音頻圖象的攝象機和話筒。如方框54所示，由視頻會議接口設(shè)備26組成的視頻會議軟件將視頻和音頻輸入處理成適于通信設(shè)備分組的格式。接著如方框55所示，數(shù)據(jù)提供給通信設(shè)備。
如上所述，本發(fā)明優(yōu)選使用的通信協(xié)議是TCP/IP。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會理解數(shù)據(jù)在被發(fā)送到通信設(shè)備之前格式化的方式是分組。一般地，數(shù)據(jù)以串行比特流提供給通信設(shè)備。欲將該數(shù)據(jù)發(fā)送到的病人的身份和中央監(jiān)視站的特性也提供給該通信設(shè)備。在來自一個或多個醫(yī)療設(shè)備的診斷測量數(shù)據(jù)隨視頻會議數(shù)據(jù)發(fā)送的情況下，被發(fā)送的測量的類型的表示和測量本身的表示也提供給通信設(shè)備。可選地，其他類型的信息也可以提供給通信設(shè)備，諸如測量的日期和時間、進行測量的醫(yī)療設(shè)備的類型，和病人監(jiān)視站的位置或標識。
接著TCP/IP將該數(shù)據(jù)分析為分組，每個分組包括表示該分組要發(fā)送到的目的地的一個字段。接著如方框56所示，該分組由通信設(shè)備輸入到網(wǎng)絡(luò)上。因此，對應(yīng)于一個特定測量發(fā)送的分組最少會包括病人身份的表示，發(fā)送的測量的類型，和測量本身的表示。多個分組數(shù)據(jù)字段定義病人的身份，測量類型的表示，和測量本身的表示。
除了中央監(jiān)視站不包括醫(yī)療設(shè)備接口或醫(yī)療設(shè)備以外，中央監(jiān)視站11本質(zhì)上與病人監(jiān)視站相同。除了不由中央監(jiān)視站11接收控制醫(yī)療設(shè)備的數(shù)據(jù)以外，中央監(jiān)視站11的數(shù)據(jù)處理本質(zhì)上與圖3和5描述的用于病人監(jiān)視站18的數(shù)據(jù)處理相同。而且，中央監(jiān)視站11的遠程醫(yī)療軟件不同于病人監(jiān)視站的遠程醫(yī)療軟件。中央監(jiān)視站的遠程醫(yī)療軟件包括用于分析測量數(shù)據(jù)以便確定接收數(shù)據(jù)的測量類型，例如數(shù)據(jù)是否是血壓數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、脈搏血氧定量數(shù)據(jù)等的一個或多個程序。中央監(jiān)視站的遠程醫(yī)療軟件還包括用于確定該數(shù)據(jù)對應(yīng)的病人的身份的功能。這也可以通過利用去封裝的數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)順序和包含在該數(shù)據(jù)流中確定測量類型、測量本身，和病人身份的預先選擇的表示分析該去封裝的數(shù)據(jù)實現(xiàn)。
接著在中央監(jiān)視站為該病人保持的醫(yī)療文件可以更新以便反映所接收的測量。另一種方案，該醫(yī)療文件可以保持在位于中央監(jiān)視站11外部，能夠由中央監(jiān)視站和/或病人監(jiān)視站18訪問的服務(wù)器中。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，執(zhí)行這種分析的方式是顯而易見的。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行各種變化和修改。如下面的權(quán)利要求書所述的，所有這些變化和修改均試圖包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于通過網(wǎng)絡(luò)在中央監(jiān)視站和病人監(jiān)視站之間傳輸話音、圖象和醫(yī)療數(shù)據(jù)的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，該遠程醫(yī)療系統(tǒng)包括位于病人監(jiān)視站的一個第一控制單元，該控制單元從與該控制單元通信的一個或多個醫(yī)療儀器接收醫(yī)療數(shù)據(jù)并且將該醫(yī)療數(shù)據(jù)傳送到與該控制單元通信的第一通信設(shè)備，該通信設(shè)備根據(jù)一種預先選擇的通信協(xié)議將該醫(yī)療數(shù)據(jù)封裝在分組中并且將該分組輸出到網(wǎng)絡(luò)上；和位于中央監(jiān)視站的一個第二控制單元，該第二控制單元與第二通信設(shè)備通信，該第二通信設(shè)備接收由第一通信設(shè)備輸出到網(wǎng)絡(luò)上的分組，該第二通信設(shè)備去封裝該分組以便重構(gòu)醫(yī)療數(shù)據(jù)，該重構(gòu)的醫(yī)療數(shù)據(jù)被提供給第二控制單元。
2.權(quán)利要求1的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該遠程醫(yī)療系統(tǒng)用于在多個中央監(jiān)視站和多個病人監(jiān)視站之間傳輸話音、視頻和醫(yī)療數(shù)據(jù)，每個病人監(jiān)視站包括所述第一控制單元且每個所述中央監(jiān)視站包括所述第二控制單元。
3.權(quán)利要求1的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該網(wǎng)絡(luò)是社區(qū)接入電視(CATV)網(wǎng)絡(luò)。
4.權(quán)利要求1的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該網(wǎng)絡(luò)是異步傳送模式(ATM)網(wǎng)絡(luò)。
5.權(quán)利要求1的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該網(wǎng)絡(luò)是因特網(wǎng)。
6.權(quán)利要求1的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該網(wǎng)絡(luò)是公共電話交換網(wǎng)(PSTN)。
7.權(quán)利要求1的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該網(wǎng)絡(luò)是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)。
8.權(quán)利要求1的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該網(wǎng)絡(luò)是局域網(wǎng)(LAN)。
9.權(quán)利要求1的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該網(wǎng)絡(luò)是廣域網(wǎng)(WAN)。
10.權(quán)利要求1的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該網(wǎng)絡(luò)是由如下構(gòu)成的組中選擇的一個或多個網(wǎng)絡(luò)的組合組成的一個混合網(wǎng)絡(luò)社區(qū)接入電視(CATV)網(wǎng)，異步傳送模式(ATM)網(wǎng)，因特網(wǎng)，公共電話交換網(wǎng)(PSTN)，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)，局域網(wǎng)(LAN)，或廣域網(wǎng)(WAN)。
11.權(quán)利要求1的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中第一控制單元從與該控制單元通信的視頻會議設(shè)備接收視頻和話音數(shù)據(jù)并且將該視頻和話音數(shù)據(jù)傳送到第一通信設(shè)備，該通信設(shè)備根據(jù)預先選擇的通信協(xié)議將該視頻和話音數(shù)據(jù)封裝在分組中并且將該分組輸出到網(wǎng)絡(luò)上，其中第二通信設(shè)備接收封裝該視頻和話音數(shù)據(jù)的分組并且去封裝該分組以便重構(gòu)視頻和話音數(shù)據(jù)，該第二通信設(shè)備提供該視頻和話音數(shù)據(jù)給第二控制單元。
12.權(quán)利要求3的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該通信協(xié)議是TCP/IP。
13.權(quán)利要求4的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該通信協(xié)議是TCP/IP。
14.權(quán)利要求5的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該通信協(xié)議是TCP/IP。
15.權(quán)利要求6的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該通信協(xié)議是TCP/IP。
16.權(quán)利要求7的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該通信協(xié)議是TCP/IP。
17.權(quán)利要求8的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該通信協(xié)議是TCP/IP。
18.權(quán)利要求9的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該通信協(xié)議是TCP/IP。
19.權(quán)利要求10的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，其中該通信協(xié)議是TCP/IP。
20.一種在遠程醫(yī)療系統(tǒng)中獲得和傳輸數(shù)據(jù)的方法，該方法包括步驟從位于病人監(jiān)視站的至少一個醫(yī)療設(shè)備得到測量數(shù)據(jù)，該測量數(shù)據(jù)表示病人身體狀況的測量，該測量數(shù)據(jù)由一個或多個比特表示；根據(jù)一種預先選擇的通信協(xié)議將該數(shù)據(jù)封裝在分組中，每個分組包含該分組要發(fā)送到的中央監(jiān)視站的標志；將該分組輸出到網(wǎng)絡(luò)上；接收由包含在該分組中的標志指定的中央監(jiān)視站的分組；去封裝該分組以便重構(gòu)表示病人的身體狀況的數(shù)據(jù)；和提供表示身體狀況的重構(gòu)的測量數(shù)據(jù)到位于該中央監(jiān)視站的控制單元。
21.權(quán)利要求20的方法，還包括步驟從位于病人監(jiān)視站的視頻會議設(shè)備獲得視頻和話音數(shù)據(jù)；根據(jù)預先選擇的通信協(xié)議將該視頻和話音數(shù)據(jù)封裝在分組中，每個分組包含該中央監(jiān)視站的標志；將該分組輸出到網(wǎng)絡(luò)上；接收該中央監(jiān)視站的分組；去封裝該分組以便重構(gòu)視頻和話音數(shù)據(jù)；和將該重構(gòu)的視頻和話音數(shù)據(jù)提供給位于該中央監(jiān)視站的控制單元。
22.權(quán)利要求20的方法，其中輸出到網(wǎng)絡(luò)上的分組包括一個醫(yī)療記錄并且其中該醫(yī)療記錄包含該病人身份的表示和包括在該醫(yī)療記錄中的測量數(shù)據(jù)的類型。
23.權(quán)利要求21的方法，其中包括輸出到網(wǎng)絡(luò)上的測量數(shù)據(jù)的分組包含一個醫(yī)療記錄并且其中該醫(yī)療記錄包含該病人身份的表示和包含在該醫(yī)療記錄中的測量數(shù)據(jù)的類型的表示。
24.權(quán)利要求23的方法，其中該醫(yī)療記錄還包含得到該測量數(shù)據(jù)的醫(yī)療設(shè)備的類型的表示和該病人監(jiān)視站的網(wǎng)絡(luò)地址的表示。
25.一種在遠程醫(yī)療系統(tǒng)中獲得和傳輸數(shù)據(jù)的方法，該方法包括步驟產(chǎn)生位于中央監(jiān)視站的控制單元中的醫(yī)療設(shè)備命令數(shù)據(jù)和應(yīng)用級數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由一個或多個比特表示；根據(jù)一種預先選擇的通信協(xié)議將該數(shù)據(jù)封裝在分組中，每個分組包括該分組要發(fā)送到的病人監(jiān)視站的標志；將該分組輸出到網(wǎng)絡(luò)上；接收由包含在該分組中的標志指定的病人監(jiān)視站的分組；去封裝該分組以便重構(gòu)該數(shù)據(jù)；和提供該重構(gòu)數(shù)據(jù)給位于該病人監(jiān)視站的控制單元。
26.權(quán)利要求25的方法，還包括步驟從位于中央監(jiān)視站的視頻會議設(shè)備得到視頻和話音數(shù)據(jù)；根據(jù)預先選擇的通信協(xié)議將該視頻和話音數(shù)據(jù)封裝在分組中，每個分組包括病人監(jiān)視站的標志；將該分組輸出到網(wǎng)絡(luò)上；接收該病人監(jiān)視站的分組；去封裝該分組以便重構(gòu)該視頻和話音數(shù)據(jù)；和將該重構(gòu)的視頻和話音數(shù)據(jù)提供給位于該病人監(jiān)視站的控制單元。
27.一種在遠程醫(yī)療系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)信號，該數(shù)據(jù)信號涉及從位于病人監(jiān)視站的醫(yī)療設(shè)備得到的測量，該測量對應(yīng)病人的身體狀況，其中該數(shù)據(jù)信號被提供給一個通信設(shè)備，該通信設(shè)備產(chǎn)生經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，該數(shù)據(jù)信號提供給該通信設(shè)備，該數(shù)據(jù)信號包括表示多個測量的比特；表示該病人身份的多個比特；和表示從該醫(yī)療設(shè)備得到的測量類型的多個比特。
28.權(quán)利要求27的數(shù)據(jù)信號還包括表示得到該測量數(shù)據(jù)的日期和時間的多個比特；表示用于得到該測量數(shù)據(jù)的醫(yī)療設(shè)備類型的比特；和表示網(wǎng)絡(luò)上的該醫(yī)療設(shè)備的位置的多個比特。
全文摘要
本發(fā)明提供一個用于在中央監(jiān)視站和位于該中央監(jiān)視站遠端的病人監(jiān)視站之間傳送信息的基于分組的遠程醫(yī)療系統(tǒng)。該病人監(jiān)視站從病人處獲得數(shù)字視頻、話音和醫(yī)療測量數(shù)據(jù)并且將該數(shù)據(jù)封裝在分組中并且通過網(wǎng)絡(luò)將該分組發(fā)送到中央監(jiān)視站。因為信息封裝在分組中,該信息可以通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),例如公用訪問電視(CATV)網(wǎng)絡(luò)、公用電話交換網(wǎng)(PSTN)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)、因特網(wǎng)、局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)的多種類型或組合,通過無線通信網(wǎng),或通過異步傳輸模式(ATM)網(wǎng)發(fā)送。因此,對于每個不同類型的傳輸媒體不需要單獨的傳輸協(xié)議。當然,單獨的傳輸層協(xié)議用于在發(fā)送端將信息封裝在分組中和用于在接收端去封裝該信息。而且,通過在分組中發(fā)送信息,視頻、音頻和測量數(shù)據(jù)可以結(jié)合并且通過一個單獨的網(wǎng)發(fā)送。
文檔編號A61G12/00GK1270676SQ9880928
公開日2000年10月18日 申請日期1998年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月19日
發(fā)明者J·W·佩菲爾, A·霍珀, M·布羅, B·蘇杜斯, S·潘查爾, A·夸, W·E·普里斯, J·R·斯爾勒 申請人:佐治亞科技研究公司