基於無人機的社區老年人醫療監護系統的製作方法

2023-10-09 22:11:04 2

本實用新型涉及醫療監護的研究領域，特別涉及一種基於無人機的社區老年人醫療監護系統。

背景技術：

隨著我國人口結構的不斷變化，年長人群的人數不斷增加。截至2014年底，我國60歲以上老年人口已經達到2.12億，佔總人口的15.5％。據預測，本世紀中葉老年人口數量將達到峰值，超過4億，屆時每3人中就會有一個老年人。其中空巢和獨居老年人近1億人！解決空巢和獨居老人引起的問題，成為解決人口老齡化問題的關鍵所在。另一方面，城鎮化水平的不斷提高，老年人城市養老尤其是在社區養老成為必然。老年人中患有急性病例如高血壓，心臟病等比例逐年不斷升高。如何在現有社區醫療監護和救援網絡和系統上構建針對老年人，尤其是空巢、獨居老人和患有急性病老人的社區醫療監護系統成為社區養老的關鍵問題之一。

將現有的計算機、無線網絡、移動通信、雲計算、物聯網等新型技術引入醫療系統，搭建網絡和數位化系統成為該問題的有效方法之一。例如：申請號為201410668421.1的中國實用新型專利公開了一種社區智能醫療管理系統，該系統包括社區智能醫護平臺和數據管理系統，所述社區智能醫護平臺由社區醫院、以及通過無線網絡與所述社區醫院連接的醫療機構、管理機構、藥品銷售系統和家庭護理系統組成；所述數據管理系統包括中心管理資料庫、醫院數據管理中心、數據處理伺服器、共享伺服器、數據管理平臺和雲儲存中心。該實用新型中，利用現代電子信息技術和無線傳感技術，將日常檢測手段運用到病人中，將分散的病人用網絡方式連接起來，建立病人病理檔案，實現病人監護和服務管理，並將病人資料提供給醫院，加強醫院與社區之間的協調機制，利用現代科技技術提升社區醫院衛生服務能力，從而建立起一個全民醫療衛生服務保障體系。

再例如，申請號為201510556492.7的中國實用新型專利申請公開了一種無人機緊急醫療救助系統及方法，屬於無人機航空救援領域。該系統包括急救中心地面調度子系統、無人機子系統和用戶終端，急救中心地面調度子系統適用於接收用戶終端發出的急救信息，規劃緊急救護任務，選擇適當的急救無人機，向急救無人機傳輸遠程指導音視頻信息並接收急救無人機回傳的生命體徵數據；無人機子系統包括急救無人機和機載急救藥具，急救無人機接收並執行緊急救護任務，回傳急救現場的音視頻信息和生命體徵數據。該實用新型利用無人機空中飛行速度高，可以攜帶急救藥具迅速前往急危重症病人所在地，通過遠程指導患者周圍人員對患者進行科學地救治，進一步提高急危重症病人的生存率。

所以現在社區醫療系統採用先進的信息化技術，諸如無人機，無線通信，3G/4G移動通信，大數據等。在社區老年人養老體系中的醫療看護系統，尤其要引入上述技術，實現醫療系統的網絡化、信息化等。對於患有急性病的老年人，該系統尤為重要，其短短的幾分鐘直接影響著生命的安全。

雖然上述現有技術將當前的技術進行融合，實現的醫療保健系統的數位化，網絡化，但存在針對性差，柔性差、移動性不好、容易受到社區環境與建築物的影響、應急反應速度慢、救護設備和藥品不宜及時送達、針對性差等缺陷。具體來講上述系統不是針對老年人和社區，而且其中實用新型專利要求，參與系統人群的具有對現代電子產品(如手機，或是電腦等)具有較高的熟練程度，其對當前的老年人是一個很大的挑戰。與之同時，當其中患者在屋外或室外發生疾病時，上述實用新型要求現場的人員或是群眾能夠甄別疾病類型且當場施救，顯然對於大部分未接受過正規醫療培訓的路人，顯然不適用。第三，當老年人在戶外活動或是從事其他活動時發生意外時，按照上述實用新型還需要查詢大數據，進行數據和信息對比才能用無人機進行遠程配送，顯然造成時間的延誤。

造成上述技術的重要原因可以歸結為以下幾點，第一，上述系統是針對大眾醫療系統未考社區，老年人等特徵；其次，現有技術低估了現有移動通信技術對於老年人使用的難度；第三，過分相信路人對醫療技術的掌握程度。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的在於克服現有技術的缺點與不足，提供一種基於無人機的社區老年人醫療監護系統，重點針對社區老年人的特徵、活動範圍、患病記錄等，採用無人機技術，可以快速實現緊急藥品的投送。

為了達到上述目的，本實用新型採用以下技術方案：

本實用新型基於無人機的社區老年人醫療監護系統，包括社區老年人醫療監護中心，還包括社區靜態求救系統、社區醫療救護反應驅動系統、老年人可攜式求救裝置以及社區無人機緊急投送裝置；當老年人可攜式求救裝置或是社區靜態求救系統發出救護信號並生成求救信息，求救信息被上傳至社區老年人醫療監護中心，社區老年人醫療監護中心將求救信息發送給社區醫療救護反應驅動系統和社區無人機緊急投送裝置，社區醫療救護反應驅動系統根據求救信息通知醫護人員進行施救，無人機緊急投送裝置根據求救信息驅動無人機進行藥瓶與救護裝置的投遞；所述社區靜態求救系統包括普通求救節點、中繼節點、數據匯聚節點以及緊急救助伺服器，所述普通求救節點，中繼節點、數據匯聚節點以及緊急救助伺服器之間為層次結構的網絡，數據匯聚節點通過無線或是有線網絡與普通求救節點、中繼節點建立數據連接，所述數據匯聚節點為整個社區靜態求救系統的網絡主幹節點，數據匯聚節點之間通過無線或有線進行連接，並通過高寬網絡與緊急救助伺服器建立有效連結。

作為優選的技術方案，所述普通求救節點、中繼節點、數據匯聚節點的結構相同，均包括嵌入式處理器、數據存儲器、揚聲器、通信裝置、充電系統、電源系統、求救按鈕、信息卡讀入系統以及聲音錄入系統，所述數據存儲器、揚聲器、通信裝置、充電系統、電源系統、求救按鈕、信息卡讀入系統以及聲音錄入系統均與嵌入式處理器連接。

作為優選的技術方案，所述緊急救助伺服器包括顯示器、存儲器、第一處理器、主板、有線/無線網卡,所述顯示器、存儲器、主板、有線/無線網卡均與第一處作為優選的技術方案，所述揚聲器通信裝置包括有線通信裝置和無線通信裝置，所述無線通信裝置通過4G、藍牙或WIFI的方式實現無線通信。

作為優選的技術方案，所述社區醫療救護反應驅動系統包括救護驅動處理器、顯示裝置以及報警裝置，所述顯示裝置和報警裝置與救護驅動處理器連接，所述救護驅動處理與緊急救助伺服器連接。

作為優選的技術方案，所述老年人可攜式求救裝置包括大型求救按鈕、第二處理器、SD卡存儲器、SD卡、求救閃爍燈、喇叭以及無線發射模塊；所述大型求救按鈕通過雙冗餘I/O接口與第二處理器相連接；SD卡通過卡槽與SD卡存儲器相連接構成存儲系統，該存儲系統通過I/O接口與第二處理器相連接；所述求救閃爍燈、喇叭通過I/O口或I2C接口與第二處理器相連接；所述無線發射模塊通過SPI或串口與第二處理器建立連接。

作為優選的技術方案，所述無線發射模塊採用Zigbee、WIFI或藍牙模塊。

作為優選的技術方案，所述第二處理器為stm32f103處理器。

作為優選的技術方案，所述社區無人機緊急投送裝置包括無人機本體，所述無人機本體內設有GPS模塊、無線通信模塊、聲音模塊、照明裝置以及指示燈，所述無人機本體上還設有藥瓶固定槽。

作為優選的技術方案，所述社區無人機緊急投送裝置還包括可充電電池。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

1、本實用新型具有很強的針對性，由於傳統醫療監護系統是大眾醫療系統，實施的場景不能適應社區老年人醫療監護系統具體設計特點以及要求。本實用新型具體針對社區老年人監護系統，監護人群具體，且通過與其醫療信息建立一一對應的關聯關係，所以具體施救和救護中具有很強且具體的針對性。

2、本實用新型中涉及的求救裝置，接受多種求救信息獲取方式，如聲音，讀卡，按鈕等多種形式，方面且容易操作；同時本實用新型提供的粘貼式被動數據存儲卡片，可以方便粘貼在老年人常用的物品上，很好解決部分老年人由於健忘引起的求救信息無法讀取等不足。

3、本實用新型所設計的裝置簡單極易操作。

4、本實用新型的無人機具有電池電量警報系。

附圖說明

圖1是本實用新型系統的結構示意圖；

圖2是本實用新型社區靜態求救系統的結構示意圖；

圖3是本實用新型各節點的結構示意圖；

圖4是本實用新型無人機緊急投送裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限於此。

實施例

如圖1所示，本實施例基於無人機的社區老年人醫療監護系統，基於無人機的社區老年人醫療監護系統，包括社區老年人醫療監護中心，其特徵在於，還包括社區靜態求救系統、社區醫療救護反應驅動系統、老年人可攜式求救裝置以及社區無人機緊急投送裝置；當老年人可攜式求救裝置或是社區靜態求救系統發出救護信號並生成求救信息，求救信息被上傳至社區老年人醫療監護中心，社區老年人醫療監護中心將求救信息發送給社區醫療救護反應驅動系統和社區無人機緊急投送裝置，社區醫療救護反應驅動系統根據求救信息通知醫護人員進行施救，無人機緊急投送裝置根據求救信息驅動無人機進行藥瓶與救護裝置的投遞；所述普通求救節點，中繼節點、數據匯聚節點以及緊急救助伺服器之間為層次結構的網絡，數據匯聚節點通過無線或是有線網絡與普通求救節點、中繼節點建立數據連接，所述數據匯聚節點為整個社區靜態求救系統的網絡主幹節點，數據匯聚節點之間通過無線或有線進行連接，並通過高寬網絡與緊急救助伺服器建立有效連結。

工作時，首先社區老年人醫療中心，通過與該社區老年人定點醫院獲取相關老人的患病類型，藥品名稱，疾病緊急程度等相關數據信息(該數據獲取方式，亦可採用老年人持相關材料於該中心登記)，並建立與之相關的老年人醫療監護數據檔案且為此儲備與該檔案相關的關鍵藥品與救護裝置等。其中老年人、疾病類型、藥品救護裝置三者間建立相互的映射關係，即查詢某一個老人編號時，可以獲取，疾病類型，藥品等相關數據，為緊急狀態下的關鍵救護提供數據與救護裝置等的支持。

如圖2所示，所述社區靜態求救系統包括普通求救節點、中繼節點、數據匯聚節點以及緊急救助伺服器；上述各種類的節點的結構示意圖如圖3所示，其由嵌入式處理器、數據存儲器、揚聲器(喇叭)，通信裝置(有線與無線通信)，充電系統，電源系統，求救按鈕，信息卡讀入系統，聲音錄入系統(麥克風)等構成，所述數據存儲器、揚聲器、通信裝置、充電系統、電源系統、求救按鈕、信息卡讀入系統以及聲音錄入系統均與嵌入式處理器連接。社區靜態求救系統基於嵌入開發框架ARDUINO為基礎開發，其工作原理為：當節點的緊急求救按鈕被按下，或求救信息聲音，獲取時信息卡讀入信息，該節點會將求救信息傳送給遠端的數據處理器，並於鄰居節點同時發出求救信息，該信息包含求救的位置信息與老人編號。其中數據採集匯聚節點以32處理器為基礎有存儲器，通信裝置等構成；該匯聚節點可以實現簡易的數據處理和融合，同時能夠將數據進行上傳和下發。

所述緊急救助伺服器包括顯示器、存儲器、第一處理器、主板、有線/無線網卡,所述顯示器、存儲器、主板、有線/無線網卡均與第一處理器連接。

所述社區醫療救護反應驅動系統，包括救護驅動處理器、顯示裝置以及報警裝置，所述顯示裝置和報警裝置與救護驅動處理器連接，所述救護驅動處理與緊急救助伺服器連接。。社區醫療救護反應驅動系統，在社區靜態求救系統中的緊急數據處理伺服器發出的求救信息時，啟動緊急顯示系統，即發出警報，聲音，並在相關顯示屏幕呈現求救老人的編號，姓名，當前狀態，位置等信息，並驅動關鍵藥品輸送裝置將其裝入無人機。社區無人機緊急投送裝置在接收到來自社區醫療救護反應驅動系統的起飛指令和目的位置信息後，緊急啟發。同時醫護人員攜帶相關醫療裝置迅速趕往老人求救位置地點展開醫療救助與監護。

所述老年人可攜式求救裝置包括大型求救按鈕、第二處理器、SD卡存儲器、SD卡、求救閃爍燈、喇叭以及無線發射模塊；所述大型求救按鈕通過雙冗餘I/O接口與第二處理器相連接；SD卡通過卡槽與SD卡存儲器相連接構成存儲系統，該存儲系統通過I/O接口與第二處理器相連接；所述求救閃爍燈、喇叭通過I/O口或I2C接口與第二處理器相連接；所述無線發射模塊通過SPI或串口與第二處理器建立連接。該系統的子系統一貼膜式被動數據採集卡片，改卡片具有粘貼功能，可以粘貼於衣物，水杯，電子設備等表面，其中含有該老年人的關係信息。子系統二移動緊急求救按鈕，該按鈕裝置，由嵌入式處理器，無線通信模塊，數據存儲裝置，按鈕等構成。其工作原理如下，當按鈕按下，該裝置可以將信息通過無線傳送給最近的接入節點或是鄰居節點，並通過上傳給社區靜態求救系統，最終發送給社區老年人醫療中心。

如圖4所示，所述社區無人機緊急投送裝置，由無人機本體，由GPS模塊，無線通信模塊，聲音系統，照明裝置，提示燈，電機，可充電電池，，藥瓶固定卡槽等構成。其工作原理為：當社區無人機緊急投送裝置在接收到社區醫療救護反應驅動系統的指令並獲取關鍵藥品和設備後，緊急起飛。並按照指令中的位置信息進行目的地導航，當有障礙物時進行壁障；到達飛行目的後，進行降落；啟動聲音系統，照明裝置，提示燈等，方便周圍人群的發現。

上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。