專利名稱：基于OSGi的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)及計算機輔助診斷方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機診斷的遠程醫(yī)療技術領域，具體地說是一種基于0SGi 的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)及計算機輔助診斷方法。
背景技術：
隨著社會保障事業(yè)的發(fā)展和社會老齡化問題日益嚴重，遠程家庭醫(yī)療監(jiān)護 系統(tǒng)由于費用低、診斷快、效率高，特別適用于老年人及慢性但易急性發(fā)作病 人(如心臟病、哮喘等)的家庭監(jiān)護，因而逐漸成為研究的熱點。
經對現有技術文獻的檢索發(fā)現，從90年代開始的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)在英 國、法國、澳大利亞、美國、日本、瑞典、荷蘭等國家和地區(qū)取得了較快進展， 臺灣的Lin等在{International journal of medical informatics》(《醫(yī)療信 息學國際期刊》)2008， 77: 461-469上發(fā)表的"A pervasive health monitoring service system based on ubiquitous network technology"("基于普適網絡 技術的普適健康監(jiān)護服務系統(tǒng)")開發(fā)了遠程醫(yī)療和長期健康項目。上海交大醫(yī) 學院和復旦大學在院外心臟病人遠程實時監(jiān)護方面也取得一定進展 ( http:〃麗.sciencenet. cn/htmlnews/20071115115048546194287. html， 2008)。
在遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)中可以部署數以十計的監(jiān)測設備，并且針對不同的監(jiān) 護目的，如心臟病、哮喘等需要選用不同的檢測設備。而無數的廠商針對特定 應用致力于提供相互競爭的產品和服務，使監(jiān)測設備多種多樣，基本上各自獨 立運行，成為真正意義上的孤島。0SGi(0pen Service Gateway Initiative) 作為廠家無關，即公共標準的、和具體設備無關的中間件平臺，成為實現各種醫(yī)療監(jiān)護設備互連互通的一個可行辦法。0SGi (hUp:〃www. osgi.org)具有平 臺獨立，應用獨立，零管理，安全，多任務，兼容不同局域網協議(如藍牙， LonWorks，通用串列總線等)，與不同通信技術共存(如HomePNA， HAVi， HomeRF 等)和支持多種設備連接技術(如UPnp， Jini等)的優(yōu)點。Lind等在"MEDINF0 2001" ("2001年第10屆世界醫(yī)學信息大會")10(1) :830-834上發(fā)表的 "Experiences from Development of Home Health Care Applications based on Emerging Java Technology"("基于新興Java技術的家庭衛(wèi)生保健應用開發(fā) 經驗")提出基于OSGi平臺的家庭血糖監(jiān)護系統(tǒng)中，血糖檢測由血糖計按時間周 期檢測保存在內存中，再通過串口傳送到任意設備和Java虛擬平臺，將飲食等 影響因素由病人通過電話報告給醫(yī)護人員。
醫(yī)生對病情的診斷往往通過"望聞問切"各種手段，結合病人的各種身體 狀況對病情進行正確診斷。0SGi除了解決設備無關問題，其連接的各種設備獲 得的大量異構醫(yī)療數據，也為計算機輔助醫(yī)療診斷提供了豐富的資源。浙江大 學的段會龍和呂旭東在《浙江大學學報》2002， 36(2): 199-204上發(fā)表的"醫(yī) 療信息系統(tǒng)的工作流集成"，通過對一個肺栓塞病人檢査診斷的醫(yī)療實例分析， 利用北美放射學會和健康護理信息與管理系統(tǒng)學會聯合發(fā)起的"全面醫(yī)療集成 (integrat ing the healthcare enterp rise, IHE) IHE技術框架使得各禾中 醫(yī)療設備和信息系統(tǒng)之間能協同工作，從而實現工作流集成。張全海和施鵬飛 在《上海交通大學學報》2006， 37(9): 1426-1429上發(fā)表的"基于本體的多智 能體知識共享和協作"提出了基于本體的多智能體知識共享和協作處理模型及 其在醫(yī)學中的應用。上海交通大學張治在2006年的博士學位論文"模式匹配 的泛代數描述及算法研究"中，對模式匹配的泛代數描述及算法進行了深入研究，將多標記模式實例化為一種描述異構模式的元模型——多標記圖模型。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現有技術的不足而提供的一種基于0SGi的遠程家庭
監(jiān)護系統(tǒng)及計算機輔助診斷方法，它基于0SGi的服務平臺，無縫地連接家庭 內的各種網絡發(fā)出的監(jiān)測信息，使得各種醫(yī)療監(jiān)護設備的互連互通，實現生命 體征信號的檢測、與監(jiān)護中心、家庭醫(yī)生及醫(yī)院的通訊和醫(yī)療數據獲取，并融 合異構數據進行計算機輔助診斷，能夠很好地實現遠程家庭監(jiān)護的功能。
實現本發(fā)明目的的具體技術方案是 一種基于0SGi的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)， 特點是該系統(tǒng)包括家庭網關、家庭監(jiān)測、監(jiān)護中心、大型醫(yī)院及家庭醫(yī)生；
家庭監(jiān)測由心電監(jiān)護儀、血壓測量儀、體溫傳感器、腦電監(jiān)護儀及呼吸末含氧
量傳感器組成，用于監(jiān)測用戶的生命體征；家庭網關為基于OSGi平臺的網絡
連接和控制中心，用于家庭監(jiān)測與監(jiān)護中心、大型醫(yī)院及家庭醫(yī)生的信息傳輸
和集中控制；家庭監(jiān)測將獲取的生命體征信息通過藍牙傳輸或CAN總線與家庭 網關連接，家庭網關通過互聯網或移動通訊與監(jiān)護中心、大型醫(yī)院、家庭醫(yī)生 互聯構成一個融合異構醫(yī)療數據的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)，當用戶的生命體征信號 出現異常，能及時發(fā)出報警信息，實現無線呼救和遠程診斷服務。
所述家庭網關設有OSGi平臺、Java虛處理機、應用程序、數據庫及集中 控制的計算機處理系統(tǒng)。
所述家庭醫(yī)生是由掌上電腦(PDA)通過移動通訊系統(tǒng)與家庭網關、家庭 監(jiān)測互聯。
所述無線呼救服務是當某個用戶的生命體征發(fā)現異?；蛘哂脩舭聪虑笾?按鈕，家庭網關即可通過移動通訊(GSM)向家庭醫(yī)生的PDA發(fā)出求救信號，或者通過互聯網向遠端的監(jiān)護中心發(fā)出求救信號，監(jiān)護中心接到信息，可以立 即對病人進行指導或出診。
所述遠程診斷服務是醫(yī)生根據監(jiān)測數據，通過互聯網收集大型醫(yī)院的文本 病例、醫(yī)學影像、檢驗結果，進行專家診斷或計算機輔助的自動診斷。
一種基于0SGi的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)的計算機輔助診斷方法，特點是遠程
家庭監(jiān)護系統(tǒng)通過異構醫(yī)療信息數據的映射和匹配，實現異構數據融合的計算
機輔助診斷，該方法具體包括以下步驟
(1) 、生命體征信號的獲取
由心電監(jiān)護儀、血壓測量儀、體溫傳感器、腦電監(jiān)護儀及呼吸末含氧量傳 感器獲取的生命體征檢測信息，通過家庭網關的互聯，實現集中控制；
(2) 、計算機輔助診斷
利用檢測到的生命體征信息以及收集到的大型醫(yī)院的文本病例、醫(yī)學影像 或檢驗結果等醫(yī)療數據采用XML schema表進行轉換，對診斷有效信息利用多 標記圖模式匹配方法進行有效標注和檢索，實現異構數據融合的計算機輔助診 斷；
(3) 、報警與求救
當用戶出現異常情況或者用戶按下求助按鈕時，家庭網關即可通過移動通 訊(GSM)向家庭醫(yī)生的PDA發(fā)出求救信號，或者通過互聯網向遠端的監(jiān)護中 心發(fā)出求救信號，監(jiān)護中心接到信息，可以立即對病人進行指導或出診。
本發(fā)明與現有技術相比具有系統(tǒng)的設備簡單、使用方便，當用戶的生命體 征信號出現異常情況或者用戶按下求助按鈕時，即可獲得監(jiān)護中心和家庭醫(yī)生 的指導或出診，并融合異構數據進行計算機輔助診斷，能夠很好地實現遠程家庭監(jiān)護的功能。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結構示意圖
具體實施例方式
參閱附圖1，以下結合具體的實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細描 述，其具體步驟如下
(一) 、家庭內監(jiān)測信號的獲取(生命體征信號檢測) 家庭監(jiān)測包括基于藍牙無線傳輸的心電，利用CAN總線連接的腦電監(jiān)護
儀、血壓、體溫及呼吸末含氧量傳感器通過OSGi平臺互聯。OSGi平臺一方面 可以接收從藍牙或CAN發(fā)來的檢測信息；另一方面可以將信號傳遞給C認或者
藍牙，實現集中控制。
(二) 、自動診斷與報警
利用生命體征信號(監(jiān)護信號)進行計算機輔診斷，當出現異常情況時， 及時發(fā)出報警信號，傳遞給監(jiān)護中心或個人醫(yī)生。
(三) 、家庭監(jiān)護系統(tǒng)與監(jiān)護中心的互聯
1、 無線呼救服務當接收到某個傳感器診斷到的緊急事件(如急性心臟
病或哮喘病發(fā)作)，或者用戶按下某個按鈕，可以通過硬件上的GSM模塊向遠
端的醫(yī)療監(jiān)護中心發(fā)出求救信號。監(jiān)護中心接到信息，可以立即對病人進行指
導；或提示就近的醫(yī)生出診。
2、 遠程診斷服務正常情況下，可以定時將監(jiān)測數據傳送到社區(qū)醫(yī)療站， 醫(yī)生可以根據監(jiān)測數據進行診斷；還可以通過互聯網，收集大型醫(yī)院的文本病 例、醫(yī)學影像或檢驗結果，進行專家診斷或計算機輔助的自動診斷；并將診斷信息反饋回監(jiān)護系統(tǒng)。
(四) 、家庭監(jiān)護系統(tǒng)與個人醫(yī)生的互聯 個人醫(yī)生的職能與社區(qū)醫(yī)療站類似，只是針對個別病人，因而與家庭監(jiān)護
系統(tǒng)只有無線方式通訊，各種信息通過個人醫(yī)生手中的PDA顯示；也可以通過 互聯網獲得大型醫(yī)院中病人的醫(yī)療信息。
(五) 、家庭監(jiān)護系統(tǒng)與大型醫(yī)院的互聯 病人可以由家庭監(jiān)護系統(tǒng)通過互聯網，獲取大型醫(yī)院中的醫(yī)療信息，接受
醫(yī)療指導；或者將個人資料上傳到大型醫(yī)院。
(六) 、融合異構數據的計算機輔助診斷
融合生命體征信號、醫(yī)學影像、檢驗及文本病例等異構數據進行計算機輔 助診斷。主要技術包括
1、 基于多標記圖的模式匹配關鍵技術，實現異構醫(yī)療信息數據的映射和 匹配。
2、 基于異構數據融合的計算機輔助診斷
將HL7、 DIC0M及IHE等對應于不同領域的醫(yī)學標準，采用XML schema表 進行轉換，對診斷有效信息利用多標記圖模式匹配方法進行有效標注和檢索， 實現異構數據融合的輔助診斷。
以上實施例只是對本發(fā)明做進一步說明，并非用以限制本專利，凡為本發(fā) 明等效實施，均應包含于本專利的權利要求范圍之內。
權利要求
1、一種基于OSGi的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括家庭網關、家庭監(jiān)測、監(jiān)護中心、大型醫(yī)院及家庭醫(yī)生；家庭監(jiān)測由心電監(jiān)護儀、血壓測量儀、體溫傳感器、腦電監(jiān)護儀及呼吸末含氧量傳感器組成，用于監(jiān)測用戶的生命體征；家庭網關為基于OSGi平臺的網絡連接和控制中心，用于家庭監(jiān)測與監(jiān)護中心、大型醫(yī)院及家庭醫(yī)生的信息傳輸和集中控制；家庭監(jiān)測將獲取的生命體征信息通過藍牙傳輸或CAN總線與家庭網關連接，家庭網關通過互聯網或移動通訊與監(jiān)護中心、大型醫(yī)院、家庭醫(yī)生互聯，構成一個融合異構醫(yī)療數據的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)，當用戶的生命體征信號出現異常及時發(fā)出報警信息，實現無線呼救和遠程診斷服務。
2、 根據權利要求l所述基于OSGi的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于所述 家庭網關設有OSGi平臺、Java虛處理機、應用程序、數據庫及集中控制的計算 機處理系統(tǒng)。
3、 根據權利要求l所述基于OSGi的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于所述 家庭醫(yī)生是由掌上電腦(PDA)通過移動通訊系統(tǒng)與家庭網關、家庭監(jiān)測互聯。
4、 根據權利要求l所述基于OSGi的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于所述 無線呼救服務是當某個用戶的生命體征發(fā)現異?；蛘哂脩舭聪虑笾粹o，家庭 網關即可通過移動通訊(GSM)向家庭醫(yī)生的PDA發(fā)出求救信號，或者通過互聯 網向遠端的監(jiān)護中心發(fā)出求救信號，監(jiān)護中心接到信息，立即對病人進行指導 或出診。
5、 根據權利要求l所述基于OSGi的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于所述 遠程診斷服務是醫(yī)生根據監(jiān)測數據，通過互聯網收集大型醫(yī)院的文本病例、醫(yī) 學影像、檢驗結果，進行專家診斷或計算機輔助的自動診斷。
6、 一種權利要求1所述基于0SGi的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)的計算機輔助診斷方法，其特征在于遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)通過異構醫(yī)療信息數據的映射和匹配，實 現異構數據融合的計算機輔助診斷，該方法具體包括以下步驟(1) 、生命體征信號的獲取由心電監(jiān)護儀、血壓測量儀、體溫傳感器、腦電監(jiān)護儀及呼吸末含氧量傳 感器獲取的生命體征檢測信息，通過家庭網關的互聯，實現集中控制；(2) 、計算機輔助診斷利用檢測到的生命體征信息以及收集到的大型醫(yī)院的文本病例、醫(yī)學影像 或檢驗結果等醫(yī)療數據采用XML schema表進行轉換，對診斷有效信息利用多標 記圖模式匹配方法進行有效標注和檢索，實現異構數據融合的計算機輔助診斷；(3) 、報警與求救當用戶出現異常情況或者用戶按下求助按鈕時，家庭網關即可通過移動通 訊(GSM)向家庭醫(yī)生的PDA發(fā)出求救信號，或者通過互聯網向遠端的監(jiān)護中心 發(fā)出求救信號，監(jiān)護中心接到信息，立即對病人進行指導或出診。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于OSGi的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)，特點是該系統(tǒng)包括家庭網關、家庭監(jiān)測、監(jiān)護中心、大型醫(yī)院及家庭醫(yī)生；家庭監(jiān)測由心電監(jiān)護儀、血壓測量儀、體溫傳感器、腦電監(jiān)護儀及呼吸末含氧量傳感器組成，通過基于OSGi平臺的家庭網關與監(jiān)護中心、大型醫(yī)院、家庭醫(yī)生互聯，構成一個融合異構醫(yī)療數據的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)，實現無線呼救和遠程診斷服務。本發(fā)明與現有技術相比具有系統(tǒng)的設備簡單、使用方便，當用戶的生命體征信號出現異常情況或者用戶按下求助按鈕時，即可獲得監(jiān)護中心和家庭醫(yī)生的指導或出診，并融合異構數據進行計算機輔助診斷，能夠很好地實現遠程家庭監(jiān)護的功能。
文檔編號G08B21/02GK101548882SQ200910050918
公開日2009年10月7日 申請日期2009年5月8日 優(yōu)先權日2009年5月8日
發(fā)明者曹桂濤 申請人:華東師范大學