TW201717151A

TW201717151A - 使用低功率藍芽網狀網路之生理監控系統

Info

Publication number: TW201717151A
Application number: TW104136707A
Authority: TW
Inventors: 廖瑞聰; 吳坤雄
Original assignee: 飛捷科技股份有限公司
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2015-11-06
Publication date: 2017-05-16
Also published as: TWI574222B; EP3165152A1; EP3165152B1; US9456259B1

Abstract

本發明揭露一種使用低功率藍芽網狀網路之生理監控系統，包括主控裝置及複數生理檢測裝置。主控裝置經由低功率藍芽網狀網路對外廣播量測指令訊號，而複數生理檢測裝置接收量測指令訊號廣播而產生受測者的生理資料訊號並經由低功率藍芽網狀網路對外廣播，以令主控裝置於接收該生理資料訊號廣播後產生受測者的病歷記錄表。本案系統可提高檢測效率並具有節省人力資源的功效。

Description

使用低功率藍芽網狀網路之生理監控系統

本發明關於一種生理監控系統，特別是關於一種使用低功率藍芽網狀網路之生理監控系統。

隨著現代醫療科技技術提升、人口老化及生育率下降，社會已邁向高年齡化的老人社會，醫療照護需求量的提升已是不可否認的。不單是老年人口的醫療照護需求，因疾病而須照護的病患及因意外造成殘疾的身殘人士的醫療照護需求數量亦有升高的趨勢。

然而，目前醫護人員的數量並無法滿足醫療照護需求量增加，因此醫護人員即使超時工作亦可能無法即時提供醫療照護措施，導致醫療品質的降低。舉例而言，病患的生理數值，如血壓值，的測量為醫療照護期間不可缺少的作業。測量需要護理人員定時到病房現場逐一量測並記錄於紙本，之後再回到護理站將每一病患之每一生理數值輸入電腦建檔。大量的醫護人員因為此種例行性的人工測量作業而無法提供更積極的醫療照護服務。

因此，有必要提供新穎的生理監控系統以解決先前技術的問題。

本發明之目的在於提供一種使用低功率藍芽網狀網路之生理監控系統以解決習知技術的問題。

為了達到上述目的，本發明所提供之一種使用低功率藍芽網狀網路之生理監控系統，包括：一主控裝置，包括：一資料處理器，產生一量測指令訊號，其中該量測指令訊號包括該主控裝置之識別碼；以及一主控端低功率藍芽傳輸模組，接收該量測指令訊號並對外廣播；以及複數生理檢測裝置，每一生理檢測裝置包括：一周邊端低功率藍芽傳輸模組，接收該量測指令訊號；一檢測處理器；以及一生理感測器；其中，該檢測處理器經由該低功率藍芽網狀網路傳輸方式接收該量測指令訊號並傳送至該生理感測器，因此該生理感測器依據該量測指令訊號而偵測一受測者之一生理數值，並將該生理數值傳送至該檢測處理器，其中，該檢測處理器根據該生理數值與該生理檢測裝置之識別碼產生一生理資料訊號，並由該周邊端低功率藍芽傳輸模組將該生理資料訊號對外廣播，以及，當該主控裝置之該主控端低功率藍芽傳輸模組經由該低功率藍芽網狀網路接收該生理資料訊號後，該資料處理器依據該生理資料訊號產生對應該受測者之病歷記錄表。

較佳地，該主控裝置更包括一警示裝置，該資料處理器依據該病歷記錄表判斷是否產生一警示驅動訊號，該警示驅動訊號驅動該警示裝置發出該警示通知。

較佳地，其中，該警示裝置係為發光警示器或蜂鳴器。

較佳地，其中，該主控裝置之該量測指令訊號更包括一語音驅動訊號，該生理檢測裝置更包括一語音輸出裝置，其中，該檢測處理器將該語音驅動訊號解碼後經由該語音輸出裝置播放該語音。

較佳地，其中，該語音係為一量測指令語音，該量測指令語音被對應該生理檢測裝置之該受測者回覆後則啟動該生理檢測裝置量測該受測者。

較佳地，其中，該生理檢測裝置更包括一語音輸入裝置，用以接收一語音指令，該檢測處理器根據該語音指令啟動該生理感測器偵測該受測者之該生理數值。

較佳地，其中，該病歷記錄表包括一裝置位址欄位以及一生理數值欄位，其中，該資料處理器依據所接收之該生理資料訊號而將該生理檢測裝置之該識別碼記錄於該裝置位址欄位，並將該生理數值記錄於對應該生理檢測裝置之該識別碼之該生理數值欄位。

較佳地，其中，該主控裝置更包括一生理資料評估單元及一警示裝置，用以比對該生理數值是否落於一參考數值區間，以決定該資料處理器是否產生一警示驅動訊號用以驅動該警示裝置。

較佳地，其中，該生理數值包括心跳頻率、血壓值或體溫。

較佳地，其中，該系統更包括至少一固定端低功率藍芽傳輸裝置，設置於該主控裝置與該複數生理檢測裝置之間，用以增設該量測指令訊號與該生理資料訊號對外廣播之傳輸路徑。

較佳地，其中，該生理監控系統更包括一雲端資料庫，用以儲存所接收之該病歷記錄表。

較佳地，其中，該生理檢測裝置為穿戴式裝置。

較佳地，其中，該穿戴式裝置更包括一偵測器，電性連接該檢測處理器，當該穿戴式裝置脫離該受測者時，用以通知該主控裝置。

較佳地，其中，該生理檢測裝置更包括至少一二維條碼(Quick Response Code)或至少一近場通訊標籤(NFC Tag)，用以提供對應該生理檢測裝置之該受測者的資訊。

110~170‧‧‧生理檢測裝置

111,121‧‧‧檢測處理器

112,122‧‧‧周邊端低功率藍芽傳輸模組

113,123‧‧‧生理感測器

114,124‧‧‧語音輸出入裝置

115,125‧‧‧輸入裝置

116,126‧‧‧偵測器

117,127‧‧‧近場通訊標籤

200‧‧‧主控裝置

210‧‧‧資料處理器

211‧‧‧病歷紀錄單

211a‧‧‧裝置位址欄位

211b‧‧‧生理數值欄位

220‧‧‧主控端低功率藍芽傳輸模組

230‧‧‧警示裝置

240‧‧‧生理資料評估單元

300,310~330‧‧‧固定端低功率藍芽傳輸裝置

400‧‧‧雲端資料庫

A‧‧‧量測指令訊號

B1,B2‧‧‧生理數值

C1~C7‧‧‧生理資料訊號

D‧‧‧警示驅動訊號

E‧‧‧語音驅動訊號

F‧‧‧回覆指令

圖1：係為本發明使用低功率藍芽網狀網路之生理監控系統於一較佳實施例之方塊示意圖。

圖2：係為圖1生理監控系統使用於醫療照護中心之示意圖。

以下，茲以本發明之較佳實施例並配合圖式作進一步說明。

首先請參閱圖1，圖1為本發明之使用低功率藍芽網狀網路(Bluetooth Low Energy MESH Network，簡稱BLE MESH NETWORK)之生理監控系統之一較佳實施例之方塊示意圖。

如圖1所示，本發明之使用低功率藍芽網狀網路之生理監控系統包括主控裝置200、複數生理檢測裝置110,120、固定端低功率藍芽傳輸裝置300以及雲端資料庫400。其中，主控裝置200包括相互電性連接之主控端低功率藍芽傳輸模組220、資料處理器210、警示裝置230及生理資料評估單元240。生理檢測裝置110,120分別包括相互電性連接之周邊端低功率藍芽傳輸模組112,122、檢測處理器111,121、生理感測器113.123、語音輸出入裝置114,124以及輸入裝置115,125。此外，本監控系統還包括固定端低功率藍芽傳輸裝置300。

以下說明本發明之生理監控系統的基本運作。如圖1所示，本案之生理監控系統可應用於，例如醫療照護中心。不同於習知藉由人員親自到病房為患者測量的方式，在使用本系統的情況下，當醫護理人員欲測量患者的生理數值時，醫護人員可使用設置於護理站之主控裝置200，例如，護理站的電腦，發出量測指令訊號A。量測指令訊號A係由資料處理器210產生，之後再經由主控端低功率藍芽傳輸模組220對外廣播量測指令訊號A。之後，被廣播的量測指令訊號A可由複數生理檢測裝置110,120經由固定端低功率藍芽傳輸裝置300接收，抑或是複數生理檢測裝置110,120可直接由主控裝置200接收被廣播的量測指令訊號A。每一生理檢測裝置對應一受測者。特別說明的是，應用於醫療照護中心的無線醫療網路於訊號傳輸上必須符合低功率及低射頻干擾的標準，因此本案之生理監控系統使用低功率藍芽網狀網路進行主控裝置與生理檢測裝置之間的訊號傳輸並且在主控裝置與生理檢測裝置之間的距離較遠的情況下，增設固定端低功率藍芽傳輸裝置300，用以擴大訊號傳輸的範圍及傳輸訊號的穩定性。

於一較佳實施例中，量測指令訊號A包括一語音驅動訊號E，而生理檢測裝置110包括一預設之語音訊息。量測指令訊號A被生理檢測裝置110接收後傳送至檢測處理器111。檢測處理器111依據量測指令訊號A的語音驅動訊號E而驅動語音輸出入裝置114，例如，揚聲器，播放預設之語音訊息。語音的內容可以是來自醫護人員的詢問，例如，詢問受測者是否執行血壓的偵測。當受測者聽到語音後，可藉由一輸入裝置115，例如，觸控顯示器，輸入一回覆指令F至生理檢測裝置110。此回覆指令F被傳送至檢測處理器111，由檢測處理器111依據回覆指令F判斷是否傳送量測指令訊號A至生理感測器113。詳言之，當回覆指令F為「否」或是無任何回覆指令F產生時，檢測處理器111不進行生理訊號的測量。若回覆指令F為「是」，則生理感測器113進行受測者之生理檢測並將檢測到的生理數值B1回傳至檢測處理器111。接著，檢測處理器111根據生理數值B1與生理檢測裝置110之識別碼產生一生理資料訊號C1，並由周邊端低功率藍芽傳輸模組112將生理資料訊號C1對外廣播。

本實施例所提供之語音訊息的傳遞及提供受測者輸入回覆指令的機制，可令受測者知悉其本身將被施行一檢測動作，並可選擇是否接受檢測。這增進本系統之生理監控系統的安全性。舉例而言，在檢測血壓的過程中，包覆於受測者的手臂/手腕的氣囊會被充氣以進行血壓偵測。此過程會壓迫血管，也許造成不舒服的感覺。若受測者判斷其當時的身體狀況不適合進行檢測，或是當時所處的情境不適合進行檢測，則可藉由回覆指令的輸入而傳遞拒絕檢測的決定。避免受測者在不適的情況下接受檢測所造成的傷害。

接著說明生理資料訊號C1,C2被主控裝置200接收後的運作流程。生理資料訊號C1,C2經由主控裝置200之主控端低功率藍芽傳輸模組220接收後被傳送至資料處理器210。資料處理器210依據生理資料訊號C1,C2產生對應受測者之病歷記錄表211。病歷記錄表211包括裝置位址欄位211a以及生理數值欄位211b。其中，資料處理器210依據所接收之生理資料訊號C1,C2而將生理檢測裝置110,120之識別碼記錄於裝置位址欄位211a，並將生理數值B1,B2，例如血壓值，心跳頻率或體溫，記錄於對應生理檢測裝置110,120之識別碼之生理數值欄位211b。詳言之，裝置位址欄位211a為對應生理檢測裝置110,120之受測者，由裝置位址欄位211a中生理檢測裝置110,120之識別碼，可為生理檢測裝置之IP位址，得知所量測的受測者姓名，並據以產生每一生理檢測裝置所對應之受測者之病歷紀錄表211。最後，病歷記錄表211還可被儲存於雲端資料庫400。

如上述，本系統之生理監控系統經由低功率藍芽網狀網路方式自動蒐集各受測者之生理資料訊號。依此，可快速完成量測流程並自動產生病歷記錄表，達成減少醫護人員的人力資源，提升醫療照護的效率，並減少人為疏失的可能性。

除此之外，本實施例之生理檢測裝置110,120更包括偵測器116,126以及近場通訊標籤(NFC Tag)117,127，偵測器116,126電性連接該檢測處理器111,121，用以偵測生理檢測裝置110,120是否脫離設置位置。舉例來說，生理檢測裝置110,120為穿戴裝置，穿戴於受測者的腕臂上偵測該名受測者的生理數值。當受測者脫落生理檢測裝置110,120時，偵測器116,126發出異常通知經由檢測處理器111,121對外廣播通知主控裝置200，即時連絡護理人員前往了解受測者的狀況。而近場通訊標籤(NFC Tag)117,127設置於生理檢測裝置110,120之一側，用以提供對應偵測之受測者的資料。於實際運用上，近場通訊標籤(NFC Tag)117,127亦可為二維條碼(Quick Response Code)，不以本實施例為限制。當生理檢測裝置110,120脫離受測者時，近場通訊標籤(NFC Tag)117,127供護理人員查詢生理檢測裝置110,120所對應偵測之受測者，避免在穿戴或裝設生理檢測裝置110,120時混淆對應偵測之受測者，造成偵測生理數值的錯誤。

於本實施例中，主控裝置200更包括生理資料評估單元240及警示裝置230。生理資料評估單元240用以比對生理數值C1,C2，例如，心跳頻率、血壓值或體溫，是否落於一參考數值區間，以決定資料處理器210是否產生警示驅動訊號D用以驅動警示裝置230。參考數值區間為人體正常情況下所應具有的生理數值範圍，例如，體溫值應界於36~37.5度之間或血壓值收縮壓小於120mmHg及舒張壓小於80mmHg。當所接收到生理數值超過正常數值範圍，警示裝置230發出警示通知，例如，發光警示器閃紅光，或蜂鳴器產生響聲，以提示醫護人員即時進行必要的處理，可即時警覺及處理病患照護需求，提升醫療照護的安全性。

以下以本案系統應用於醫療照護中心為例，進一步說明主控裝置200產生的量測指令訊號A以及生理檢測裝置110-170產生的生理資料訊號C1~C7於低功率藍芽網狀網路內廣播的路徑。請參照圖2，其為本案系統應用於醫療照護中心之示意圖。圖2為圖1之實施例的應用，藉以說明本案生理監控系統的生理資料訊號傳遞的流程。

圖2顯示的醫療照護中心場所內包括複數生理檢測裝置110~150。於實際的情況中，生理檢測裝置110~150因每位患者情況的不同可固定裝設於病床1~5，或是設置於行動輪椅上及穿戴裝置配戴於病患身上，如生理檢測裝置160,170。接著，如前述，為符合醫療場所對於網路傳輸功率的規定，本系統所使用之低功率藍芽網狀網路的有效傳輸距離亦有其限制，因此若主控裝置及生理檢測裝置相距太遠，例如設置於護理站的主控裝置與設置於病床或配戴於病患的複數生理檢測裝置分散於不同樓層，則可能漏接必要的廣播訊號。因此，本系統更包括複數固定端低功率藍芽傳輸裝置310~330設置於主控裝置及複數生理檢測裝置之間，用以中繼傳遞所接收之廣播訊號。

當醫護人員欲進行病患的生理數值檢測時，醫護人員於護理站使用主控裝置200產生並對外廣播量測指令訊號A。量測訊號A是以廣播的方式對外發送，而非傳送給特定的對象。因此，凡是位於有效的網路傳輸範圍內的生理檢測裝置及固定端低功率藍芽傳輸裝置都可接收到主控裝置200對外廣播的量測指令訊號A。舉例而言，圖2中的生理檢測裝置160位主控裝置200的有效網路傳輸範圍，因此可直接從主控裝置200接收到量測指令訊號A。此外，位於主控裝置200的有效網路傳輸範圍的裝置還包含固定端低功率藍芽傳輸裝置330，因此固定端低功率藍芽傳輸裝置330亦直接從主控裝置200接收到量測指令訊號A並對外廣播。同理，固定端低功率藍芽傳輸裝置330之有效網路傳輸範圍內的裝置，例如固定端低功率藍芽傳輸裝置310及320及生理檢測裝置170，同樣地於接收到來自固定端低功率藍芽傳輸裝置320的廣播後量測指令訊號A對外廣播。接著，位於固定端低功率藍芽傳輸裝置310及320之有效網路傳輸範圍的生理檢測裝置110，120與130，140及150分別藉由固定端低功率藍芽傳輸裝置301與320而接收到量測指令訊號A。

同樣地，生理檢測裝置110~170所產生的生理資料訊號C1-C7分別被生理檢測裝置110~170對外廣播。此等廣播將分別由位於每一生理檢測裝置之有效網路傳輸距離內的固定端低功率藍芽傳輸裝置310~330接收並再度對外廣播後由主控裝置200接收。

由以上描述可知，本系統主要使用低功率藍芽結合網狀網路分佈，以廣播的方式傳輸訊號。低功率藍芽具備低功耗、低成本及高速等特性，而網狀網路則藉由各裝置或中繼節點(例如固定端低功率藍芽傳輸裝置)的串連而完成所有裝置之間的訊號傳輸及接收目的。依此方式進行的訊號傳輸將不受限於特定的距離及範圍，同時又兼顧醫療場所低功率傳輸的需求。

此外，本發明生理監控系統所提供之語音訊息的發送及受測者回覆指令輸入的機制，讓受測者可以在評估自身生理狀況後決定是否接受檢測，在系統自動量測的過程中兼顧了檢測的安全性。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。