用於建立用於病人監視的電信網絡的方法

2023-05-20 09:56:26

專利名稱：用於建立用於病人監視的電信網絡的方法
技術領域：
本發明涉及可以用於醫療行業中的無線電信網絡，並且更具體地涉及具有用於從 病人正被監視的地點遠程傳送病人參數的多個節點通信器的節點網絡。還公開了涉及沿該 網絡遠程地傳送或傳播病人信息的方法以及用於這樣的無線電信網絡中的設備的發明。
背景技術：
為了遠程地監視病人的物理參數，例如血壓、動脈血氧飽和度(SP02)、心率、心電 圖等等，通常將傳感器附著於病人，其中所述傳感器連接到傳送器(transmitter)，所述傳 送器將病人信號傳送到中央護理站。通常通過硬連線(hardwire)，並且最近通過無線方式 進行這樣的傳輸。在護理站(所述護理站可以位於醫院的普通病房中或加護病房(ICU) 中)，提供多個監視器來監視各個房間中的病人。在護理站總是有護士，該護士監視從各個 病人房間傳送的不同病人的物理參數，以便觀察病人的身體健康。這樣的中央護理站適用 於以下環境，其中病人被限制於他們相應的房間，每個房間都包含用於傳送由連接到相應 病人的(一個或多個)傳感器所感測的物理參數的適當傳送器。然而，在醫療領域中存在著包括無線通信以便為病人提供移動性的趨勢。在醫療 領域中，例如在脈搏血氧測定(oximetry)的領域中，一種這樣的可攜式設備是具有遠程電 信能力的指血氧計，其在轉讓給本申請的受讓人的美國專利6，731，962中被公開。『962專 利的公開通過引用合併於此。『962設備適合於將病人數據傳送到遠程接收器或監視器。 在專利公布2005/0234317中公開了另一種能夠經由無線通信鏈路與外部血氧計進行通信 的脈搏血氧計。用於該血氧計的遠程設備是顯示器。在專利公布2005/0113655中公開了 另一種無線脈搏血氧計。其中無線病人傳感器將把原始的病人數據傳送到脈搏血氧計，所 述脈搏血氧計處理該數據並且進一步配置該數據以生成網頁，所述網頁然後被無線地傳送 到無線接入點，以使得網頁可以由通過網絡連接到該接入點的遠程監視站下載。在專利公 布2004/0102683中公開了遠程監視病人情況的另一種系統。『683公布公開了一種由病人 佩戴的病人監視設備。從病人收集的病人數據被無線傳送到本地集線器(hub)。該集線器 然後通過公共或專用通信網絡將數據轉移到遠程伺服器。該伺服器被配置為網絡入口(web portal)以使得醫師或被允許查看病人數據的其他指定方可以選擇性地訪問病人數據。當前系統因此集中於傳送病人數據到遠程集線器或接入點並因此被限於可以從 之遠程審閱病人數據的特定地點。當前使用的網絡或通信鏈路因此或者是在特定通信路徑 中傳送信息的預定義鏈路，或者利用具有特定伺服器的公共通信網絡，其中從所述特定服 務器可以許可選擇性接入。然而，所有這些現有技術系統都不是特別適合於上述醫院環境， 在上述醫院環境中存在為病人提供移動性的需要，以及監視多個病人的需要。此外，存在著 將病人從固定於病人房間的監視器解開(un-tether)以便為病人提供更多移動性且同時 還允許(一個或多個)看護者繼續監視病人的身體健康的需要。因此存在著對以下可攜式設備的需要，所述可攜式設備可以由病人佩戴，且能夠 無線傳送從病人收集的數據。
此外，考慮到看護者的不足，存在著以下需要減少特定護士或看護者為了監視各 個病人的物理參數而駐紮於例如中央護理站的需求。而且可能有利的是，多於一個看護者 可以監視各個病人的不同物理參數。因而還存在著使護士或看護者或者多個護士或看護者 或其他保健人員能夠基本上實時地遠程監視該通信網絡中的病人和/或各個病人的身體 健康的需要。為此，存在著對可以接收從各個病人收集的數據並且同時使所收集的不同數 據與各個病人相關的通信網絡的需要。為了充分地實現網絡的遠程監視能力，因此還出現 了對由每個看護者攜帶可攜式設備由此將(一個或多個)看護者從任何特定中央監視位置 解開的需要。

發明內容
本發明(在其本身可以構成自我限定的發明的多個方面之中)試圖克服如現有技 術所講授的對中央伺服器或集線器的需要，其中從病人收集的數據被路由到該中央伺服器 或集線器。因此在一個方面，本發明旨在通過具有確定性配置的網絡(例如對等網絡或網 狀網絡)提供遠程監視，這樣就不會依賴於單個集線器或接入點。在一個方面，本發明更特別地涉及一種無線通信網絡，該無線通信網絡適於供醫 療設備使用並且具有以下架構，所述架構可以採用醫療設備的對等網絡的形式而沒有網絡 控制器。每個醫療設備可以被認為是網絡的節點，其中使醫療設備或節點時間同步並且調 度設備間的通信，由此消除網絡幹擾並且就節點間的通信和設備間散布(disseminate)的 消息類型這二者而言允許良好質量。在設置於示例醫療環境中的本發明的實施例(例如血氧測定)中，生理參數或屬 性將被測量的病人將傳感器模塊附著於他或她，所述傳感器模塊具有用於測量該病人的物 理參數的傳感器。所獲得病人數據可以由傳感器路由到傳送器以供傳輸。可替換地，傳感 器模塊本身可以包含用於傳送所測量的病人的物理參數的傳送器。在期望傳感器模塊與遠 程接收器之間的雙向通信的情況下，也可以在傳感器模塊中提供收發器。在所討論的醫療 環境中，所述傳感器模塊可以被稱作無線血氧計傳感器。每個無線血氧計傳感器可以包括 血氧計及其相關聯的傳感器，以及用於輸出或傳送由傳感器獲得的病人數據的收發器或無 線電裝置(radio)。接收從附著於病人的傳感器輸出的信號的接收器可以是此後被稱為通信器 (communicator)的雙向通信設備，其具有用於接收和傳送信息或數據的收發器。在所述通 信器中提供至少一個存儲器以用於存儲它已經接收到的最新信息。除了收發器和存儲器之 外，所述通信器還可以具有處理器、用戶接口、電源電路，並且在它與血氧計傳感器通信的 情況下，具有血氧計電路。所述通信器適於聚合(aggregate)所接收或收集的信息，以使得 可以向網絡散布或播出(broadcast out)來自通信器的數據。在本發明的通信網絡中可以存在多個通信器，其中每個通信器被認為是網絡的節 點。因為網絡由多個均為通信器的節點組成，因此通過網絡的數據通信是一致的且沒有控 制器。此外，因為每個通信器是可移動的，所以網絡拓撲會改變且因此網絡是拓撲獨立的並 且類似對等架構。網絡的大小依賴於網絡中的通信器或節點的數目。一個示例網絡可以包 括從最少兩個通信器到最多N個通信器或節點。每個通信器中的每個收發器或無線電裝置 具有預定距離的廣播或傳輸範圍，以使得從一個通信器廣播的信息將覆蓋給定收發區域。網絡內的在另一通信器的傳輸範圍內的其他通信器或節點將接收從該另一通信器廣播的 數據。相反地，該另一通信器將接收從處於其自己的接收範圍內的通信器廣播的數據。因 此，可以在網絡的不同通信器或節點間傳遞數據。因此在本發明的網絡中不存在專用接入 點、協調器或控制器。在網絡中並非所有節點都是通信器，因為意在附著於病人以用於監視或測量病人 的物理參數的無線血氧計或其他醫療設備也可以被認為是網絡的節點。對於本發明，這樣 的無線血氧計或者適於從病人測量或感測物理屬性的其他類型的醫療設備可以被認為是 網絡的傳感器節點。可替換地，從病人收集信息並且將所收集的信息傳送到網絡的傳感器 節點也可以被稱為網絡的第一類型節點。因而本發明的網絡的第二類型節點是接收、聚合 和廣播經由第一類型節點(即無線血氧計傳感器)從病人接收的數據的通信器。用於不同 類型的節點或無線傳感器和通信器間的通信協議可以基於IEEE標準802. 15. 4。這樣網絡的各個節點能夠彼此進行通信，網絡的設備被時間同步並且遵循給定通 信時程(schedule)。為了同步，網絡的節點均被分配了時隙，其中每個時隙被分成子時隙。 每個節點或設備通過來自其(一個或多個)鄰居的通信而被同步，以使得每個節點僅在分 派給它的時隙中傳送數據。通信時程是周期性的，以使得網絡上的所有節點都被調度來依 照形成網絡的不同通信器設備的相應分配時隙傳送或廣播它們的存儲數據。因為數據被從一個節點散布或傳播到其他節點，所以在接收到數據的每個節點中 聚合數據。聚合的數據在網絡上散布，以使得在網絡上傳播的消息被不斷地更新。當節點 所接收的消息比先前存儲在該節點中的消息更新時在該節點中發生聚合。在第一方面，本發明針對用於傳遞與病人的物理屬性有關的信息的系統。該系統 包括與病人相關聯的至少一個病人監視設備，所述至少一個病人監視設備具有用於檢測病 人的至少一個物理屬性的傳感器；以及用於將與所檢測的物理屬性相對應的病人數據傳出 (transmitout)到設備傳輸區域的至少一個傳送器。在所述系統中還包括多個通信器，每個 通信器具有至少適於在其位於設備傳輸區域內時接收從病人監視設備傳送的數據的收發 器。每個通信器與處於其收發區域內的其通信器進行通信。對於本發明的系統，任何一個 通信器在位於設備傳輸區域內時適於接收來自病人監視設備的病人數據，並且在接收到病 人數據之後，將病人數據廣播到位於其通信器收發區域內的其他通信器。本發明的另一方面針對用於傳遞與病人的物理屬性有關的信息的系統，所述系統 包括多個病人監視設備，每個病人監視設備與特定病人相關聯。這些病人監視設備均具有 用於檢測與該設備相關聯的病人的至少一個物理屬性的傳感器裝置以及用於將與物理屬 性相對應的病人數據傳送到該設備的傳輸區域的傳送器。在本發明系統中還包括多個通信 器，每個通信器具有適於在位於病人監視設備的相應傳輸區域內時接收從病人監視設備傳 送的病人數據的收發器。每個通信器適於與處於其收發區域內的其他通信器進行通信。因 此每個通信器在位於任何一個病人監視設備的傳輸區域內時適於接收來自所述任何一個 病人監視設備的病人數據並且其後將所接收的病人數據播出到其自己的通信器收發區域。本發明的第三方面針對用於遠程地散布與病人的物理屬性有關的信息的系統，所 述系統包括與病人相關聯的至少一個血氧計，所述血氧計具有用於至少檢測病人的SP02 的傳感器裝置。所述血氧計至少包括傳送器或收發器以用於至少將與所檢測的SP02相對 應的病人數據傳送離開該設備。所述系統還包括多個通信器，每個通信器具有適於在位於病人血氧計的傳輸範圍內時接收從病人血氧計傳送的數據的收發器。每個通信器適於與其 他通信器進行通信，以使得在通信器之一位於血氧計的傳輸範圍內時，它將接收來自病人 血氧計的病人數據並且其後將所接收的病人數據廣播到位於其廣播範圍內的其他通信器。本發明的第四方面針對一種通信網絡，其中與病人的物理屬性有關的信息可以被 遠程地傳送。本發明的通信網絡包括與病人相關聯的用於檢測病人的至少一個物理屬性的 至少一個無線傳感器。所述傳感器至少包括傳送器以用於將與所檢測的物理屬性相對應的 病人數據傳送離開該傳感器。所述網絡還包括位於傳感器的傳輸範圍內的第一通信器，其 具有適於接收從傳感器傳送的病人數據並且適於廣播所接收的病人數據的收發器。本發明 的通信網絡還包括與第一通信器通信但不與無線傳感器通信的第二通信器。第二通信器具 有適於接收由第一通信器廣播的病人數據的第二收發器。本發明的第五方面針對一種無線網絡，其具有用於散布病人信息的多個節點。本 發明的無線網絡至少包括適於與病人相關聯的用於監視病人的物理屬性的第一類型節點。 所述第一類型節點包括檢測病人的至少一個物理屬性的檢測器和將所檢測的病人的物理 屬性作為數據傳出到網絡的傳送器。在所述網絡中還可以包括不直接與病人相關聯的適於 在移動到第一類型節點的廣播範圍內時接收來自第一類型節點的信號和/或數據的多個 可移動的第二類型節點。每個第二類型節點還適於接收來自其他第二類型節點的信號和/ 或數據並且適於將信號和/或數據廣播到網絡上。本發明的該方面的無線網絡允許任何一 個第二類型節點在移動到第一類型節點的廣播範圍內時接收從第一類型節點輸出的病人 數據，並且其後將所接收的病人數據播出到網絡，以使得位於一個第二類型節點的廣播範 圍內的任何其他第二類型節點將接收從第一類型節點輸出的病人數據。本發明的第六方面針對一種無線網絡，其具有用於散布病人信息的多個節點。本 發明的無線網絡包括多個第一類型節點，每個第一類型節點適於與特定病人相關聯以用於 監視特定病人的物理屬性。每個第一類型節點包括檢測特定病人的至少一個物理屬性的檢 測器和將所檢測的物理屬性作為病人數據傳出到網絡的傳送器。所述無線網絡還包括不直 接與任何病人相關聯的多個可移動的第二類型節點，其適於在移動到任何第一類型節點的 廣播範圍內時接收來自第一類型節點的信號和/或數據。每個第二類型節點還適於接收來 自其他第二類型節點的信號和/或數據並且適於將信號和/或數據播出到網絡上。在第二 類型節點中的一個第二類型節點移動到任何第一類型節點的廣播範圍內時，該一個第二類 型節點將接收從該第一類型節點輸出的病人數據。該一個第二類型節點然後將把所接收病 人數據播出到網絡，以使得位於該一個第二類型節點的廣播範圍內的任何其他第二類型節 點將接收由該第一類型節點輸出的病人數據。本發明的第七方面針對一種用於散布與病人的物理屬性有關的信息的方法。所 述方法包括以下步驟a)將具有傳感器裝置並且至少具有傳送器的至少一個病人監視設 備與病人相關聯；b)使用傳感器裝置從病人檢測至少一個物理屬性；c)將與一個所檢測的 物理屬性相對應的病人數據傳出到設備傳輸區域；d)提供多個通信器，每個通信器具有適 於接收從病人監視設備傳送的數據並且適於將數據播出到通信器收發器區域的收發器；e) 將多個通信器中的一個通信器設置在一個病人監視設備的設備傳輸區域內以接收病人數 據；以及f)從該一個通信器廣播所接收的病人數據到其通信器收發器區域，以使得不位於 設備傳輸區域內但位於該一個通信器的收發器區域內的其他通信器能夠接收從該一個病人監視設備傳送的病人數據。本發明的第八方面針對一種用於傳遞與病人的物理屬性有關的信息的方法，包括 以下步驟a)提供多個病人監視設備，每個病人監視設備具有用於從病人檢測至少一個物 理屬性的傳感器裝置和用於傳送所檢測的物理屬性的傳送器；b)將所述多個病人監視設 備與對應病人相關聯；c)提供多個通信器，每個通信器具有適於接收從任何一個病人監視 設備傳送的病人數據並且適於與其他通信器進行通信的收發器；d)將任何一個通信器設 置到用於檢測其相關聯的病人的物理屬性的一個病人監視設備的傳輸區域；e)使該一個 通信器接收從該一個病人監視設備傳送的病人數據；以及f)使該一個通信器將所接收的 病人數據播出到其通信器收發區域。本發明的第九方面針對一種用於遠程散布與病人的物理屬性有關的信息的方法， 包括以下步驟a)將病人與具有用於至少檢測病人的SP02的傳感器裝置的至少一個血氧 計相關聯，所述血氧計包括收發器或至少包括傳送器以將與所檢測的SP02相對應的病人 數據傳送離開該設備；b)提供多個通信器，每個通信器具有適於在位於病人血氧計的傳輸 範圍內時接收從病人血氧計傳送的數據的收發器，每個通信器還適於與其他通信器進行通 信；c)在病人血氧計的傳輸範圍內設置一個通信器以使得該一個通信器接收來自病人血 氧計的病人數據；以及d)從該一個通信器將所接收的病人數據廣播到位於該一個通信器 的傳輸範圍內的其他通信器。本發明的第十方面針對一種用於在具有多個傳送和接收設備的無線通信網絡環 境中遠程傳送與病人的物理屬性有關的信息的方法。所述方法包括以下步驟a)將至少一 個無線傳感器與病人相關聯以用於檢測病人的至少一個物理屬性，所述傳感器至少包括傳 送器；(b)將與所檢測的物理屬性相對應的病人數據傳出到網絡上；c)在傳感器的傳輸範 圍內設置第一通信器，所述第一通信器具有適於接收從傳感器傳送的病人數據的收發器； d)從第一通信器將所接收的病人數據播出到網絡上；以及e)在第二通信器與第一通信器 之間建立通信，所述第二通信器不與無線傳感器直接通信，所述第二通信器具有適於接收 由第一通信器廣播的病人數據的第二收發器。本發明的第十一方面針對一種用於在具有多個節點的無線網絡中散布病人信息 的方法。所述方法包括以下步驟a)將至少一個第一類型節點與病人相關聯以用於監視病 人的物理屬性，所述第一類型節點包括檢測病人的至少一個物理屬性的檢測器和將所檢測 的物理屬性作為病人數據傳出到網絡的傳送器；b)在網絡中設置不直接與病人相關聯的 多個第二類型節點，每個第二類型節點適於在移動到第一類型節點的廣播範圍內時接收來 自第一類型節點的信號和/或數據，每個第二類型節點還適於接收來自其他第二類型節點 的信號和/或數據並且適於將信號和/或數據播出到網絡；c)將一個第二類型節點移動到 第一類型節點的廣播範圍內以接收從第一類型節點輸出的病人數據；以及d)從該一個第 二類型節點將所接收的病人數據播出到網絡，以使得位於該一個第二類型節點的廣播範圍 內的任何其他第二類型節點將接收由第一類型節點輸出的病人數據。本發明的第十二方面針對一種用於在具有多個節點的無線網絡環境中散布病人 信息的方法。所述方法包括以下步驟a)將多個第一類型節點中的每一個與特定病人相關 聯以用於監視特定病人的物理屬性，每個第一類型節點包括檢測特定病人的至少一個物理 屬性的檢測器和將所檢測的物理屬性作為病人數據傳出到網絡上的傳送器；b)在網絡中定位不直接與任何病人相關聯的多個第二類型節點；C)配置每個第二類型節點以在移動 到任何第一類型節點的廣播範圍內時接收來自第一類型節點的信號和/或數據並且在處 於其他第二類型節點的廣播範圍內時接收來自其他第二類型節點的信號和/或數據，並且 將信號和/或數據播出到網絡；d)在任何第一類型節點的廣播範圍內設置一個第二類型節 點以接收從任何第一類型節點輸出的病人數據；以及e)其後從第二類型節點將所接收的 病人數據播出到網絡，以使得位於該一個第二類型節點的廣播範圍內的任何其他第二類型 節點將接收由第一類型節點輸出的病人數據。


通過參考以下結合附圖給出的本發明的描述，本發明的不同方面將變得很明顯並 且將被最好地理解，在附圖中圖Ia是示出諸如像對等網絡之類的互連網絡的本發明的系統的示例架構；圖Ib是網絡的節點的簡化視圖，其示出節點是醫療器械環境中的包括無線電裝 置的醫療設備；圖2是將圖Ia的對等網絡與諸如無線血氧計之類的連接到該網絡的無線醫療設 備相結合的示例網絡；圖3是形成本發明的網絡的節點的通信器(在這種情況下是醫療通信器)的示例 簡單框圖；圖4是本發明的網絡的通信器或中繼節點的又一個更詳細的框圖；圖5是形成本發明的通信網絡的一部分的無線血氧計傳感器或傳感器節點的框 圖；圖6示出本發明的通信器，其擔當中繼節點，且通信地連結到(Iinkto)本發明網 絡的無線血氧計或傳感器節點；圖7是示出傳感器(在這種情況下血氧計傳感器)通過電纜硬連線連接到本發明 的通信器以使得通信器可以擔當傳感器的傳送器的框圖；圖8是本發明的示例系統的圖示，藉此病人傳感器通信地連結到通信器，所述通 信器繼而通信地連結到網絡的其他通信器；圖9是用於在網絡的各個通信設備間調度通信的時隙的示例圖示；圖10示出在網絡的各個通信設備或節點間傳遞的示例消息類型；圖11是在網絡中如何聚合消息以及將其從一個節點通信器廣播到另一節點通信 器的示例圖示；圖12是在網絡的示例通信器或中繼節點與無線血氧計或傳感器節點之間的交互 式通信的示例圖示；圖13是更詳細地示出本發明的通信器的各個組件的框圖；圖14是圖13的本發明的通信器的示例電路示意圖；圖15是更詳細地示出本發明的示例無線血氧計或傳感器節點的各個組件的圖；圖16是可以用於本發明的無線血氧計傳感器中的無線電傳送器的主要狀態的圖 示；圖17是圖示本發明的通信器進行處理以接收信息的操作步驟的流程圖18是圖示在通信器中以及在無線傳感器中的無線電傳送器進行的傳送數據的 過程的流程圖；圖19是圖示在通信器中聚合數據的過程的流程圖；圖20是圖示用於更新通信器的存儲器中的數據的過程的流程圖；圖21是通信器廣播在其存儲器中已經更新的消息的過程的流程圖；並且圖22是圖示本發明的無線血氧計或傳感器節點的操作處理步驟的流程圖。
具體實施例方式參考圖Ia和lb，示出了採用例如對等網絡的配置的通信網絡。對於在圖Ia中示 出的示例無線網絡2，存在四個節點1-4，以及表示該網絡能夠具有多個(N個)節點的節點 N。對於圖Ia中示出的本發明實施例，假定所示出的每個節點可以由圖Ib的節點4表示， 因為網絡的每個節點可以是包括無線電裝置的醫療設備，所述無線電裝置可以是傳送器或 收發器。所述醫療設備可以是監視或測量病人或主體的物理屬性或參數的多個設備中的任 何一個。這樣的醫療設備包括但不局限於血氧計、心率監視器、二氧化碳分析儀或C02監視 器、連接到病人的泵、以及監視病人的特定物理屬性的其他設備。例如，就脈搏血氧計而言， 病人的動脈血的含氧量(SP02)被監視和/或測量。就二氧化碳分析儀而言，C02、ETC02(呼 氣末C02)和呼吸率被監視和/或測量。這些醫療設備中的一些可以被組合。例如，本申請 的受讓人當前銷售一種商標名為C； APNOCHECK 的作為血氧計和二氧化碳分析儀的 組合的非無線電產品。對於本發明，這樣的組合設備可以配備有無線電裝置使得它可以擔 當本發明的網絡的節點。設備4的無線電部分可以是在傳統標準電信協議(例如像IEEE標準802. 15. 4) 下操作的收發器，或至少是傳送器，以使得可以將數據從該設備傳出到該設備的給定廣播 或傳輸區域。如稍後將會討論的，在設備4中存在附加的組件。目前，只要說圖Ia的通信 網絡是可以包括能夠在沒有集線器或中央網絡控制器的情況下彼此間通信的(醫療的或 其他方面的)設備的對等網絡的網絡就足夠了。如稍後將更詳細地討論的，使網絡的節點時間同步並且節點間的通信被調度，以 使得可能影響節點間通信的網絡幹擾基本上被消除。而且，特定消息類型被提供以增強節 點間的通信質量。如圖Ia中所示的網絡的特定架構還實現了通過廣播數據而將數據散布 到所有節點。通過在每個節點中執行的聚合過程，最近獲得的數據由節點廣播以使得被傳 遞的數據的完整性得以增強。這使得數據貫穿網絡的傳遞或傳播是可預測的、一致的並且 無需任何中央控制器或集線器。網絡的拓撲會變化並且不受特定配置的約束，如網絡的大小可以從最少2個節點 變動到最多N個節點。因為每個節點(其可以採用醫療設備的形式)是可移動的，所以網 絡拓撲在任何一個特定時間根據節點的相應位置而變化。假定每個節點具有其自己的無線 電傳送器，每個節點能夠向預定傳輸範圍進行廣播。因此，給定節點的廣播或接收範圍內的 所有節點都能夠與之通信。此外，因為通信不由特定節點或中央集線器控制，所以節點間的 通信不局限於特定接入點。如圖2所示，圖Ia的網絡通信地連接到多個無線血氧計或以上討論的其他醫療設 備。按照以上討論，圖Ia網絡中的節點被標記為m-NN並且也可以被稱為通信器C01-C0N。對於圖2的圖示，無線血氧計01、03和ON分別通信地連接到通信器C01、C03和CON。對於 本發明，按照以上討論，監視病人的物理參數的無線血氧計或其他醫療設備可以被稱為第 一類型節點，而通信器C01-C0N可以被稱為網絡的第二類型節點m-NN。無線血氧計還可以 稱為傳感器或感測節點，而通信器還可以被稱為中繼或傳播節點。無線血氧計是可以由病人例如佩戴在手指上的設備或模塊，在其中裝入了傳感 器以檢測病人的SP02。這樣的無線血氧計模塊的例子在轉讓給本發明受讓人的美國專利 6，731，962中公開。『962專利的公開通過引用合併於此。可以由病人佩戴或與病人相關 聯的其他類型的血氧計傳感器包括可以附著於病人前額或病人的其他基本上平坦的表面 的反射(reflective)類型，或者適於夾到病人耳朵上的耳朵類型。本發明人已經發現，本 發明的網絡即使在16個無線血氧計連接到該網絡時也高效地操作。這不是說圖2網絡不可以具有更小數目的血氧計-例如1個，或多於16個血氧計。 類似地，已經發現，系統或網絡中的更可取的通信器或節點數目應該在2到32之間，其中通 過調整系統的時間同步和時隙，大於32的通信器或節點的數目是可能的，如稍後將會討論 的那樣。參考圖3，本發明的通信器6被示出包括主機處理器(hOStprOCeSSOr)8，該主機處 理器執行在存儲器(未示出)中存儲的程序10。該程序使處理器8能夠在操作中控制血 氧計電路12，該血氧計電路12與外部血氧計對接(interface)，該外部血氧計或者通過諸 如像電纜之類的硬連線或者通過無線電耦合到通信器，以便產生數字血氧測定數據以供處 理器8處理。也連接到處理器8的用戶接口 14使通信器能夠與用戶對接。用戶接口可以 包括顯示器(例如LCD顯示器)、輸入源(例如小鍵盤)、以及音頻電路和可以用於警報的 揚聲器。向通信器6提供功率的是電源電路16，該電源電路16可以包括電池或DC輸入以 及其他公知電源模擬電路，以使得經調節的功率可以被送往通信器的所有有源電路。還在 通信器6中提供了電接口 18。這樣的電接口可以包括導電通信埠，例如像RS-232埠、 USB埠或允許從通信器對接和對接到通信器的其他類似輸入/輸出(IO)埠。為了收 發往返於通信器的數據，提供了在該通信器與其他通信器之間、以及在該通信器與諸如圖2 中所示的無線血氧計傳感器之類的傳感器設備或適合於無線傳送數據的(醫療的或其他 方面的)其他傳感器設備之間無線收發或傳遞數據的無線電收發器。圖4詳細說明了圖3中示出的通信器6的各個組件。例如，用戶接口 14被示出包 括顯示器、小鍵盤、揚聲器和由「模擬」表示的模數(A/D)電路。眾所周知，A/D電路將模擬 輸入轉換成數位訊號，所述數位訊號被發送到主機處理器8。如圖4中所示的通信器的電 源組件16包括電池、用於對電池充電的DC輸入、傳統的模擬電源電路和允許電源組件16 與主機處理器8進行通信的數字電路。由電源組件提供的功率被送往通信器的所有有源電 路。如先前提到的，電接口組件18具有RS-232和USB埠的一者或兩者，或慣常使用的其 他對接埠。血氧計組件12具有用於分析接收自病人傳感器的模擬信號的模擬電路、存儲 血氧計組件的操作功能的存儲器程序、和處理接收自病人的數據以產生數字血氧測定數據 的微處理器，所述血氧測定數據然後被傳遞到主機處理器8。如前所述，包圍處理器8的主 機中的存儲器程序10向處理器8提供操作指令以用於通信器的整體操作。通信器6中的 最後的主要組件是無線電裝置20，其包括無線電IC模塊、存儲器存儲的控制無線電傳送器 的運行的程序、用於控制無線電裝置的操作的模擬電路以及允許無線電收發器向通信器傳送信號和從通信器接收信號的天線。形成網絡的傳感器節點的無線血氧計設備在圖5中示出。無線血氧計22被示出 包括傳感器組件24。這樣的組件是傳統的並且包括兩個向指(digit)或諸如病人的前額 之類的某一其他區域輸出不同頻率的光的LED，以及檢測穿過病人或從病人反射的光的檢 測器。在無線血氧計22中還包括血氧計電路26，其包括處理器、分析從病人檢測到的波形 信號的模擬電路、以及存儲用於指示模擬電路分析來自病人的傳入信號並且將其轉換成血 氧測定數據的程序的存儲器。傳感器24的操作還由血氧計電路26控制。對接到血氧計組 件26和/或傳感器組件24並且與之協同工作的是無線電組件28，其包括天線、在存儲器中 存儲的程序、操作無線電IC模塊的模擬電路、以及向通信器傳送病人的血氧測定數據的天 線。電源組件30包括電池電源和向無線血氧計的其他組件供給功率的傳統模擬電源電路。 在本發明的網絡中，按照例如圖2中所示，圖5的無線血氧計設備將所收集的病人數據傳送 到處於其廣播範圍或傳輸區域內的(一個或多個)通信器。圖6更詳細地示出本發明的通信器與無線指血氧計設備的交互。這裡在通信器6 與無線血氧計22之間建立無線通信鏈路32。如所示，通信器6的無線電收發器與血氧計22 的無線電傳送器進行通信，以使得由傳感器24從病人獲得的血氧計數據被發送到通信器 6，所述通信器6然後可以通過將信息播出到其收發器區域來中繼所述信息。應該注意到， 通信器6僅當它處於血氧計設備的傳輸區域或廣播範圍內時才會接收來自血氧計22的數 據。對於圖6的實施例，當無線血氧計22中的血氧計電路主動地分析和轉換病人數據時， 通信器6中的血氧計電路可以不這樣做，因為病人數據被從血氧計設備22傳送到通信器6。 被從血氧計設備22傳送到通信器6的信號在大多數情況下是數位訊號。然而，可能有其中 原始數據可以被直接從血氧計設備發送到通信器的情況，如果希望除去血氧計中的模數電 路並且還降低血氧計的處理能力的話。換言之，如果必要的話，原始數據可以被從血氧計設 備發送到通信器，以使得通信器可以執行將原始數據轉換成所需的血氧測定數據的處理。代替圖6中示出的無線指血氧計設備22，本發明還適於與例如圖7中示出的傳統 血氧計傳感器34 —起使用。其中，具有為測量病人的SP02所必需的光源和檢測器的傳統 血氧計傳感器通過電纜36連接到本發明的通信器。這可以通過使傳感器的電連接器與作 為通信器6的電接口 18的一部分的埠配對來實現。接收自病人的信號然後被處理並存 儲，並且然後由通信器播出到其收發區域。在該實施例中，通信器6通過與血氧計傳感器協 同工作而擔當病人監視設備的傳送器。此外，因為通信器6必須處於距血氧計傳感器34的 電纜距離內，所以它相對於血氧計傳感器被固定地設置並且接近於病人。圖8示出本發明的自組織(ad hoc)網狀通信網絡，其中具有可能附著於病人(未 示出)的指的傳感器的無線血氧計傳感器設備22與通信器6a進行通信。通信器6a又在 通信鏈路中與通信器6b和通信器6c進行通信。通信器6b和6c這二者在通信鏈路中與通 信器6d進行通信。通信器6d還通信地連結到通信器6e。如圖8中進一步示出的，每個通信器具有能夠示出多個病人的數據的顯示器24。 對於圖8的示例通信器，(一個或多個)病人的SP02和心率這二者分別被示出在顯示器26a 和26b上。此外，在示例通信器6b到6e的顯示器中的每一個上示出五個數據集，其中每個 數據集表示特定病人。雖然在圖8的示例通信器中示出表示五個病人的數據，但是應該理 解的是，每個通信器也可以顯示更小或更大數目的病人參數集。此外，應該理解的是，如果圖8的通信器是不同於以上提到的血氧計的設備，則那些通信器中的每一個的顯示器可以 顯示表示其他病人屬性的病人數據，例如像在設備為C02監視器或組合的C02監視器和血 氧計設備的情況下的C02和呼吸率。對於通信地連接到通信器6a的無線血氧計傳感器22，從病人1測量或感測的物理 參數可以作為血氧計數據消息數據文件(例如96位元組)被發送到通信器6a。在接收到來 自血氧計設備22的數據文件時，通信器6a在其遠程數據顯示RDD表28a中將病人1的數 據文件存儲為Pl。通信器6a的存儲器中的病人1的先前存儲數據被來自病人1的最新數 據替換或更新。示例通信器6a的RDD表28a被示出具有能夠存儲多個病人的數據(例如 從病人P 1到病人PN)的容量。在通信器的存儲器存儲裝置中，可以為每個病人保留示例 的大約18位元組存儲器。在每個通信器中可以存儲多個表，以使得在不同時間接收的病人數 據實際上可以被保持並且與最新信息相比較以用於稍後將更詳細地描述的聚合過程。在圖 8中示出通信器6a的附加的示例表28b和28c。無線血氧計22與通信器6之間的交互在無線血氧計22將表示病人的至少一個物 理屬性(例如病人的SP02)的信號傳送離開血氧計到預定傳輸範圍(即傳感器的傳輸區 域)時開始。對於圖8的示例網絡，無線血氧計22可以被認為是傳感器節點。如圖8的網 絡的通信鏈路30a所示，通信器6a位於無線血氧計22的傳輸區域或地帶內。因此，當無線 血氧計22輸出從病人1感測的病人數據時，通信器6a將接收被傳送的病人數據。在收到 時，病人數據可以在RDD表(例如28a)中被存儲為病人數據P 1。如果存在病人1的先前 P 1數據，則在RDD表中該先前數據被替換為剛剛接收的數據。所存儲的數據可以在通信器 6a的顯示器24上被顯示為病人的SP02和/或脈搏率。注意到，病人數據還可以被顯示、分 析、導電傳遞(conductively communicated)、和/或存儲以用於趨勢(trending)RDD或高 速應用。如圖8的示例網絡中進一步示出的，通信器6a已經分別經由通信鏈路30b和30c 與通信器6b和通信器6c建立了通信路徑。如先前所討論的，本發明的每個通信器具有其 自己的無線電收發器，以使得每個通信器適於接收來自無線血氧計或其他醫療傳感器和其 他通信器這二者的信號_只要它處於那些傳感器和/或通信器的傳輸範圍內。相反地，每 個通信器適合於將信號播出到預定廣播範圍或它的收發區域。因此，對於圖8的示例網絡， 因為通信器6b和6c中的每一個都處於通信器6a的收發區域內，所以那些通信器均與通信 器6a通信。對於圖8的示例網絡，在接收到來自無線血氧計22的病人Pl數據時，在將所接收 的數據存儲在其RDD表28a中之後，通信器6a將該最新Pl數據播出到其收發區域。均處於 通信器6a的傳送範圍內的通信器6b和6c接收到相同的病人Pl數據。那些通信器6b和 6c中的每一個然後更新其自己的RDD表，並且可以在其顯示器上顯示最新的病人Pl數據， 以使得那些通信器的持有者可以看到病人Pl的物理參數，在該實例中為SP02和脈搏率。通 信器6b和6c中的每一個然後將最新的病人Pl數據傳出到其相應的收發區域。注意，通信 器6b和6c中的每一個被示出與無線血氧計傳感器22不具有直接通信鏈路。因為通信器6d剛好處於通信器6b和6c這二者的傳輸範圍中，所以它分別經由通 信鏈路30d和30e接收來自那些通信器中的每一個的病人Pl數據。在這種情況下，因為來 自通信器6b和6c這二者的病人Pl數據是相同的，所以與病人Pl有關的任何數據更新引起在通信器6d的RDD表中相同數據被更新。然而，在其中通信器6b和6d之間的通信時程 完全不同於通信器6c和6d之間的通信時程的另一情況下，可能的是，由通信器6d從通信 器6b和6d接收的來自相同病人的數據可能由於病人數據沿相應通信鏈路的傳播延遲的緣 故而不同。在那種情況下，更遲的病人數據被存儲作為通信器6d中的病人數據。為了在來 自多個節點的數據傳輸基本上花費相同時間量的情況下防止衝突，為本發明的網絡提供稍 後將會討論的時隙調度通信協議。圖8的示例網絡中的最後的節點是通信器6e，其經由通 信鏈路30f處於與通信器6d的通信範圍內。通信器6e不在與任何其他通信器或無線血氧 計傳感器22的通信範圍內。利用本發明，即使通信器6e遠離傳感器22，由於跨越網絡的通 信器節點的RDD消息的數據跳躍或數據的傳播，通信器6e的持有者也能夠監視病人1的物 理參數。雖然在圖8的示例網絡中僅示出一個無線血氧計傳感器22，但是應該理解的是， 可能存在沿網絡通信地連結的多個無線血氧計傳感器設備，以使得網絡的不同通信器可以 將病人信息傳送到與之通信地連接的其他通信器。因此，多個病人的數據可以被顯示在每 個通信器上。這通過圖8網絡的通信器6b、6c、6d和6e的相應顯示器24圖示，其中在那些 通信器中的每一個上顯示了五個數據集，每個數據集對應於特定病人。那些通信器的用戶 或操作者因此均能夠監視多個病人的物理參數，即使他們可能不在那些病人中任何一個的 附近。因此，對於本發明的網絡，只要遠程通信器節點處於另一通信器節點的廣播範圍內， 該另一通信器節點又已經經由可能其他通信器節點接收到來自病人的數據，該遠程通信器 節點也將接收到相同的病人數據並且因此能夠遠程監視該病人的身體健康。為了防止本發明的網絡的各個節點間的衝突，規定了時隙調度通信協議。為此，網 絡的每個設備或節點具有給定時間段的一個時隙來傳送其數據。在圖9中圖示了該時隙調 度通信協議。如所示，在圖9的示例時間段中提供了多個時隙，例如時隙Sl到S10。時隙 的數目可以對應於特定網絡中的通信器設備的數目。因此，如果網絡包括16個設備，則將 在該時間段中提供16個時隙。該時間段被重複以使得網絡中的各個設備間的通信被調度。 結果產生了可預測的且可靠的網絡通信。對於每個設備，分配給該設備的時隙使該設備能夠在該給定時隙獨佔地傳送多個 消息。例如，對於圖8的示例網絡，時隙Sl可以被分配給通信設備6a，時隙S2被分配給通 信器6b，時隙S3被分配給通信器6c，時隙S4被分配給通信器6d並且時隙S5被分配給通信 器6e。因此，通信器6a將在時隙S 1進行傳送，通信器6b在時隙S2進行傳送，通信器6c 在時隙S3進行傳送，等等。對於圖8的示例網絡，就每個時間段而言可能沒有必要具有10 個時隙。向每個設備分配特定時隙的一種可能方式是網絡所位於的機構(例如醫院中ICU 病房)的操作者已經在設備中編程輸入它們相應的時隙。另一種可能的方式是網絡的操作 者向設備分配不同時隙。網絡中的各個設備被同步到射頻(rf)傳輸。在脈搏血氧測定(包括無線血氧測定)中存在需要被傳送的大量數據。除了網絡 中的設備數目之外，可以針對每個時隙選擇性地優化消息數目。在圖9的通信協議中，假定 可能存在由每個中繼節點設備在其被分配的時隙傳送的六種類型的消息。這些消息採用消 息分組的形式並且在圖10中示出。在圖9中，消息(M)被標註，其中Ml對應於第一消息NWK 並且M6對應於最後的消息WS。消息M I-NWK消息指的是節點開銷信息消息或「網絡開銷 信息」。消息M2是RDD (遠程數據顯示)消息，其承載在通信器的存儲器中的RDD表中存儲的數據，並且一旦被更新，就可以由通信器顯示。消息M3和M4是HSl(高速1)和HS2(高 速2)消息，這些消息在需要時將數據擴散或廣播到網絡中的其他節點設備。為了參考圖8的示例網絡進行說明，如果接收自病人(Pl)的病人數據向通信器6a 指示來自該病人的數據在預定規定或可接受範圍之外，則通信器6a將進入發出警報的警 報模式，以使得通信器6a的用戶知道病人Pl出現問題。同時，為了克服網絡的帶寬限制，利 用HSl和/或HS2消息，通信器6a在網絡中擴散警報消息以便達到網絡中的其他通信器， 因為這可能是其中攜帶其他通信器的人應該被通知的緊急情況。因此，通過發送HSl和HS2 消息，通信器6d和6e的操作者或醫療人員，儘管與無線血氧計傳感器22不具有直接通信 鏈路，也被通知了病人(Pl)的警報狀況，以使得那些保健人員可以採取適當的行動(如果 有的話)。而且，HSl和/或HS2消息可以被選擇性地用於(在用戶請求時)以高速率向遠 程通信器廣播所測量的(一個或多個)物理屬性。用戶可以是與傳送數據的通信器相關聯 的人或者與數據將被傳送到的遠程通信器相關聯的人。如果對使用HSl和/或HS2消息的 請求來自遠程通信器，則遠程請求首先必須被傳送通信器接收並且被如此識別出來。下一個消息M5(CTR)是從通信器到它的專用無線傳感器的控制消息，所述無線傳 感器通過消息M6WS (無線傳感器)來標識。這是需要的，因為無線傳感器可能不具有配置 整體無線電裝置和血氧計所需的用戶控制機制。此外，網絡中的通信器節點可能未必與其 專用傳感器具有直接通信鏈路。例如，可能的是，通信器6e的攜帶者實際上是負責連接到 圖8示例網絡中的無線血氧計傳感器22的病人的護士。並且通信器6e不在無線血氧計傳 感器22附近的原因可能是護士必須照顧另一病人並且因此移出了無線血氧計傳感器22的 傳輸範圍。然而儘管如此，由於從網絡的其他通信器中繼病人Pl數據，護士能夠不斷地監 視病人Pl的物理參數，例如SP02。消息M6因此向其他通信器標識無線血氧計傳感器22 是通信器6e的專用傳感器。如果無線血氧計適於進行無線雙向通信，則每個通信器還可以 通過發送M5控制消息CTR來控制其專用無線血氧計的操作，所述M5控制消息CTR由網絡 中的其他節點中繼到通過WS消息所標識的無線血氧計。利用圖9中示出的時隙調度通信協議，網絡的各個設備間的通信變得可預測且可 靠。因此，該協議為本發明系統或網絡提供了確定性方法，因為用於各個節點的過程被同 步。此外，系統是確定性的，因為每個時隙被分配給特定設備，以使得每個設備在不是其「講 話(talk)」時間的時候能夠偵聽(listen)其他設備；並且在它是變成「講話」設備時，網 絡的其他設備將會偵聽。換言之，網絡的每個設備已經被分配或分派了給定時間段來傳遞 或散布信息到網絡的其他設備，而沒有任何中央控制器命令各個設備傳送什麼以及何時傳 送。圖9的消息類型的消息分組被分配了足夠的大小，例如96位元組，以使得所有必需 的數據都可以被承載於那些消息分組中以用於在網絡上傳播。在圖10中更詳細地示出那 些消息的消息類型和在網絡上的相應流。其中通信器被表示為「Co」。圖11圖示了在本發明的系統和網絡中如何聚合遠程數據顯示消息以及如何將其 廣播或擴散到各個中繼節點或通信器。這裡假定在網絡中存在多個通信器(C01、C02到 CON)，其中每個通信器將其RDD消息傳出到給定收發範圍或廣播範圍。如所示，通信器C02 在通信器COl的廣播範圍內並且通信器CON在與至少通信器C02的通信範圍中。為了防止 混淆並且增強理解，對於圖11的討論，「RDD」可以指每個通信器中的存儲表並且當其被從一個節點通信器傳送到另一節點通信器時還可以指消息。通信器COl在其存儲器中具有本地數據存儲裝置，其將RDD消息存儲為RDD表32， 所述通信器COl在其中包含了其從無線血氧計直接或間接接收的信息。對於RDD表32，「節 點」32a指的是節點_網絡的傳感器和通信器這二者，「時間」32b指的是在消息被記錄在節 點中時的時間戳，並且「數據」 32c指的是從節點傳送的且由通信器接收的數據的種類。因 此，通信器COl中的RDD表已經在其中存儲了來自多個節點(1、2到N)的數據，每個節點具 有對應數據(xl、x2、xN)，所述數據(xl、x2、xN)分別具有給定時間戳(til、t21到tNl)。 來自通信器COl的RDD表32由通信器的無線電收發器廣播到其收發範圍並且被通信器C02 作為RDD消息32'而接收。通信器C02還具有先前存儲的RDD表，該RDD表具有來自各個節點的多個數據集， 如RDD表34所示。接下來在通信器C02中進行聚合過程，其中接收自通信器COl (即來自 RDD消息32')的數據與在RDD表34中先前存儲的數據相比較。作為例示，來自節點1 的先前存儲的信息是RDD表34中的「tlO」，而RDD消息32'中節點1的信息具有時間戳 「til」。這意味著RDD消息32'中與節點1有關的信息是較新的。因此，節點1的數據被 更新到「xl」並且被存儲在新RDD表36中。對於與節點2有關的信息，進行相同的聚合過 程。對於該節點，在RDD表34中的其時間是「 t22」，而RDD消息32 『中的節點2的時間是 「t21」的情況下，存儲在RDD表34中的數據被判斷為是較新的數據。因此，RDD表34中的 數據「y2」被複製到RDD表36。針對RDD表34中的其餘節點通過將其先前存儲數據與RDD 消息32'中的那些數據進行比較來重複相同的聚合過程。一旦RDD表34中的數據全都已 經被比較並且如果需要的話被更新，就由通信器C02將更新的RDD表36作為RDD消息36' 播出到其收發區域。 RDD消息36 『被通信器CON接收作為RDD表消息36 『。相同的聚合過程然後在通 信器CON中進行，由此RDD消息36 』中的信息與RDD表38中先前存儲的信息相比較以用於 生成更新的RDD表40。對於圖11中示例圖示，由通信器COl接收的節點1的數據被中繼 到通信器CON並且在其RDD表40中更新。此外，在通信器CON的RDD表40中反映的節點 2的數據被從通信器C02的RDD表34中先前存儲的數據更新。在其中所有通信器在所有其他通信器的範圍內的系統中，就傳送和接收的消息而 言將會有最小等待時間。然而，實際上，這通常不是在示例圖8中所示的情形，這樣就從一 個通信器傳播到下一個通信器的消息而言總是存在傳播延遲，因為RDD消息將從一個通信 器節點「跳躍」到下一個通信器節點，以便在網絡上傳播。儘管至此僅公開了 RDD消息在網 絡上傳播，但應該理解的是，除RDD消息以外或者除RDD消息之外的消息也可以在網絡上從 節點到節點被散布或傳播。例如，通信器已經嵌入警報功能，以使得如果從病人測量的(一 個或多個)物理參數超過相應的上限或降到低於相應的下限，即在預定安全限度之外，則 觸發警報以警告通信器的用戶病人可能出現問題。本發明的另一方面是，代替傳播或擴散 RDD消息，僅在網絡上傳播或擴散警報信號以警告各種人、醫療人員或配備有通信器的其他 人特定病人可能處於痛苦中。為了可以在網絡上傳播附加信息，通信器均可以配備有文本信使(messenger)芯 片以使得它的顯示器可以被驅動到文本模式以接收可能伴隨警報的文本消息，所述警報可 以是例如給定頻率或音量的聲音或閃屏。文本消息可以被特定地指向給定通信器，或者可以沿網絡被廣播或擴散到所有通信器。本發明的通信器因此適於被用作能夠只是接收來自 特定病人或多個病人的警報的尋呼機(pager)，或者用作更複雜的尋呼機，其中當所監視的 特定病人或給定數目的病人的(一個或多個)物理參數被認為是異常時文本消息可以伴隨 有警報並且準許更靠近的檢查。功耗是血氧測定中的重要因素，因為無線血氧計相對小並且還可能需要相當大的 功率來操作它們的無線電傳送器。因此需要無線血氧計節省它們的能量。對於本發明的網 絡，因為每個血氧計傳感器被編程為僅在給定時間段中分配給它的給定時隙中進行通信， 所以無線血氧計不需要知道其他時隙發生了什麼。無線血氧計因此能夠進入休眠或暫停模 式以在它不處於通信模式時節省其功率。但是在無線血氧計運行的時間期間，重要的是它 與通信器或至少在其信號範圍內的通信器同步，並且能夠廣播它從其傳感器所附著的病人 感測的信息。本發明的時隙調度通信協議由於其確定性的特徵而允許這樣的能量節省。參考圖12，示出了無線血氧計傳感器與通信器之間的交互。圖12中所示的傳感器 和通信器可以分別是圖8中所示的無線血氧計22 (傳感器1)和通信器6a(COl)。對於通信 器C01，圖12示出已經被分派給通信器用於傳送其消息的時隙(0到T)。對於傳感器1，圖 12示出在大約相同時間段期間血氧計所經歷的用於節省功率的一系列功能。如圖12中所示，在時間42a，通信器COl傳送例如RDD消息以及參考圖9和10所 公開的其他傳輸。在相同時間44a，連接到病人的傳感器1處於其休眠模式。在時間42b， 通信器COl繼續傳送其數據。在時間44b，傳感器1或者響應於內定時器或者根據傳感器的 初始化而醒來以開始從病人收集(一個或多個)物理參數。該醒來時間在圖12中被稱為 TTO。在時間42c，通信器COl繼續傳送其數據。在對應時間44c，傳感器1連續地接收來自 其傳感器的病人數據。在時間42d，通信器COl傳送信號到特定無線血氧計，例如傳感器1。 在對應時間44d，傳感器1接收來自通信器COl的射頻信號，並且注意到該信號是特別標識 它的信號，將其定時與通信器COl的定時同步。其後，在時間44e，傳感器1傳送它已經從病 人獲得的數據。在時間42e該數據被通信器COl接收，如由RX WS (接收無線傳感器)信號 所表示的那樣。其後(在時間T後)，通信器COl進入接收模式，其中它偵聽可能存在於網 絡中的各個血氧計和通信器，例如RXp RX2到RXm設備。大約同時，傳感器1進入其休眠模 式(Tes)並且保持休眠直到它被內定時器喚醒或被激活以開始監視病人的物理參數，例如 SP02。因此通過在無線血氧計傳感器不從病人測量物理參數時使其休眠，血氧計所需的 功率減少，因此血氧計的大小可以減小。另一方面，通信器(其是行動裝置)的無線電裝置 將保持甦醒以便偵聽形成網絡中的節點的其他通信器和其他設備。對於先前所討論的本發明的警報尋呼機方面，應該注意到，這樣的尋呼機將僅需 要偵聽沿網絡傳播的信息。換言之，以尋呼機名義操作的通信器不需要傳送任何信息。因 此，尋呼機通信器不進行至此所描述的通信器的功能。但是通信器(作為其功能之一)通 過接收沿網絡傳播的數據並且尋找任何警報狀況來進行尋呼功能。換句話說，就其通信功 能而言通信器是雙向的，而尋呼機不需要如此。參考圖13，示出本發明的通信器的更詳細的框圖。被用於圖4框圖的相同附圖標 記在此被用於相同的組件。如所示，通信器6具有主主機板或模塊，其具有血氧計模塊12 和無線電模塊20。在血氧計模塊12中，存在著存儲器12a、專用於血氧計模塊的處理器控制器12b、以及傳感器電路12c。傳感器電路12c連接到傳感器連接器46，其中附著於病人 的傳感器可以通過電纜連接到所述傳感器連接器46。通信器的無線電模塊20還具有其專 用存儲器20a、專用處理器控制器20b、收發器20c和驅動信號到天線20e的模擬電路20d， 所述天線20e用於收發往返於通信器的數據。在主主機板上，存在存儲器10和微處理器8，該微處理器8控制通信器的主機板或 模塊上的所有模塊以及驅動器。處理器8從血氧計模塊或電路獲得血氧測定數據。該數據 可以通過視覺顯示、音頻警報、有線通信和RF通信來傳遞。如所示，存在著四個不同的驅動 器48a、48b、48c和48d。驅動器48a驅動顯示器50，該顯示器50顯示例如病人的SP02和 脈搏率，並且當需要比SP02和脈搏率更多的信息時或當通信器被用作尋呼機時另外可能 顯示文本消息。驅動器48b驅動警報52，該警報52在所測量的病人參數被認為不在可接 受範圍內時觸發。驅動器48c驅動諸如像小鍵盤或定點設備之類的用戶輸入54以允許用 戶與通信器交互。驅動器48d與有線通信模塊56 —起工作，所述有線通信模塊56又已經
連接到通信連接器58，所述通信連接器58可以例如是如先前討論的RS-232埠或USB端□。通信器的功率由電源電路58提供，所述電源電路58調節電池60的功率電平。外 電源接口 62將電源電路58連接到電源連接器64，以使得外電源可以被提供給充電電池60 或從電源出口(power outlet)向通信器供電，例如當通信器通過電纜連接到附著於病人的 傳感器時。用於運行通信器的軟體程序被存儲在存儲器10中。圖14是本發明的通信器的示例示意圖。如所示，主通信器印刷電路板或模塊66 被分成多個主模塊或電路。這些電路包括血氧計模塊68、電源模塊70、顯示器模塊72、主處 理器74及其在它所安裝到的PC板上的相關聯電路、存儲器模塊76、音頻模塊78和無線電 模塊80。還存在包括例如實時時鐘、A/D轉換器和外部通信電路的混雜(miscellaneous) 電路。擴展塢和印表機(未示出)也可以被包含在系統中。血氧計模塊68包括由68a表示的受讓人的血氧計PCB (印刷電路板)，其具有製造 商標號PN 31392B1，或PN 31402Bx或PN 31392Bx的變體。該血氧計板通過邏輯電平、全雙 工、通用異步收發器(UART)從P12連接器向主機處理器74進行通信。供給血氧計電路板 68a的功率由電源電路70通過開關電容器調節器U9經由連接器P 12以經調節的3. 3伏 特的形式提供。板68處的連接器Pll提供到主板66處的連接器P14的連接，所述連接器 P14用於連接到有線血氧計傳感器。接收自血氧計傳感器的信號被路由通過板68a，並且經 由連接器P12到達處理器74。電源模塊70適於被從多個源供電，所述多個源包括通用主線AC/DC9V壁裝電源、 以5V、500mA供電的通用串行總線(USB)、用戶可更換的AA(4個6V的鹼性拋棄式電池)以 及7. 4V的定製鋰離子可充電電池。供給哪個功率被自動地裁定。AC/DC 9V功率和USB 5V 功率通過通用入塢(docking)/串行通信連接器P3進入。鹼性和鋰離子可充電電池佔據相 同的內部電池盒，以使得在任何給定時間能夠存在這一個或另一個並且均具有它們的單獨 連接。經由連接器P9和P8將四個鹼性電池串聯在一起，而鋰可充電電池組通過5位置連 接器PlO而連接。鋰離子可充電電池組包含整體的充電控制、燃料計(fuel gauge)和冗餘 的安全電路。PlO上的附加信號是AC/DC 9V功率，USB 5V功率加上7. 4V輸出，接地和到主 處理器74的1-1有線邏輯接口(U21)以傳遞充電和燃料計信息。如所示，所有可能的電源供給被二極體「或」以便在被送往主開/關功率MOSFET電晶體Q2之前產生能夠介於4. 5V 和8. 5V之間的範圍中的源。電源然後通過降壓轉換器/可切換的調節器U3而高效地轉換 到2.7V。其他的1.8V和1.5V供給電壓也分別通過調節器U2和Ul而產生。主處理器U21 以2.7V、1.8V和1.5V供給進行操作。閃速和SDRAM存儲器以1.5V供給進行操作。無線電 裝置和大多數通用I/O以2. 7V供給進行操作。顯示電路可以包括由Sharp Electronics Company製造的具有製造編號PN LQ030B7DD01的彩色TFT 3. 0英寸IXD顯示器。顯示解析度是320Hx320V。處理器U21提 供整體的LCD控制器外圍設備，其能夠生成大多數所需的定時和LCD控制信號。示出四個 附加的IXD相關電路(在處理器U21外部)。對比度控制通過數字電位計(P0T)U12提供並 且由主處理器U21經由I2C雙線總線來命令。AC和DC灰度級電壓由灰度級ASIC U8生成。 附加的+3V、+5V、+15V和-IOV的IXD供給電壓由電壓調節器U7和UlO生成。發光二極體 (LED)背光亮度由開關調節器TO控制。亮度通過來自主處理器U21的脈寬調製器(PWM)控 制信號的佔空比來控制。LCD顯示控制信號通過連接到連接器P6的39導電柔性扁平電纜 而被從顯示模塊引出。顯示背光LED利用連接到連接器P7的四個導電柔性扁平電纜而從 該模塊引出。主處理器71(U21)可以是來自Freescale Company的製造編號為PN MC9328MX21VM的ARM-9架構處理器。該處理器具有所需要的許多板上外圍設備，包括例如 IXD控制器、多個UART埠、I2C埠、外部存儲器總線、存儲器管理單元、多個PWM輸出、低 功率關閉模式、鍵掃描和鍵去抖動(deboimce)，這只是在本發明的通信器中使用的處理器 的組件的幾個例子。在存儲器模塊76中，存在三種不同類型的存儲器由U 19和U20表示的兩個1.8V 的8Mb χ 16SDRAM(同步動態RAM)，由U22表示的一個1. 8V的2Mb χ 16快閃記憶體(非易失性存 儲器)，一個2. 7V的1Mb串行EEPROM(電可擦PR0M)。程序代碼和非易失性的趨勢數據被 存儲在閃速存儲器中。在加電時，程序代碼被從較慢的閃速存儲器轉移到更高速的SDRAM 以支持更快的處理器操作。非易失性串行EEPROM被用於存儲系統事件日誌、系統序列號及 其他系統信息。非易失性串行閃速存儲器被用於趨勢數據存儲。顯示存儲在SDRAM存儲空 間之外執行。音頻模塊78支持按照醫療設備的60601-1-8警報標準的音頻警報。由於警報標 準所規定的音量和音質，與使用壓電式換能器相對比，傳統的音圈揚聲器被用於生成所需 的聲音。主處理器U21以11比特解析度生成脈衝寬度調製的(PWM)控制信號以控制警報 信號的音量和音調(Pitch)這二者。信號調節電路U18將該PWM流過濾成模擬音頻信號， 該信號繼而被D類音頻放大器U15放大。U15差動地(differentially)驅動傳統橋接式負 載(BTL)配置中的8歐姆揚聲器以用於獲得最高效率。無線電電路80具有無線電模塊RFl，所述無線電模塊RFl可以是單板收發器無線 電和PCB天線，其被設計成根據IEEE 802. 15. 4低數據速率無線個域網(WPAN)標準進行操 作。無線電模塊硬體由位於Cedarburg，Wisconsin的LS. Research company以具有製造編 號PNMTXl2-101-MTN26的產品名稱Matrix來提供。矩陣模塊是2. 4GHz的基於802. 15. 4 的模塊，其被設計用於專有的ZigBee(低功率、無線網絡標準)數據收發器應用。矩陣模塊 的處理器和傳送器可以基於諸如像Texas Instrument CC2430晶片之類的集成模塊。
參考圖15，示出與圖5中示出的傳感器相對應的更詳細的示例無線指血氧計傳感 器。與圖5中的那些組件相同的組件在此以相同方式標記。圖15中的血氧計傳感器22被 示出包括血氧計模塊26和無線電模塊28。在血氧計模塊26中，存在存儲器26a、控制器 26b和傳感器電路26c。傳感器電路被連接到光源發射器26d以及檢測器26e並且向其提 供功率。光發射器和檢測器相結合地工作以檢測或監視連接到發射器和檢測器的病人的血 液中的氧飽和度。從病人收集的數據被存儲在存儲器26a中。血氧計模塊的整體操作由控 制器26b來控制。無線電模塊28具有存儲器28a、控制器28b、收發器28c、模擬電路28d和天線28e。 用於血氧計傳感器設備的無線電模塊28的操作類似於針對通信器所討論的操作。然而，大 多數情況下，只有被收集並存儲在血氧計模塊26中的數據由無線電傳送器傳出。然而，假 定收發器28c適於接收信號以及發出信號，血氧計傳感器設備22的無線電模塊28可能能 夠接收來自遠程源(例如通信器)的信號，以便接收來自其的指令。一種這樣的指令可以是 由通信器發送的用於指示血氧計進入休眠模式的休眠指令。另一可能的指令可以是喚醒指 令，用於使血氧計傳感器從其休眠模式醒來並且開始監視病人的SP02。如針對圖12中所圖 示的定時功能所討論的那樣，血氧計傳感器設備適於接收來自其被指定的通信器的傳輸， 以使得在從病人收集的數據被血氧計傳感器傳送到通信器之前它可以與該通信器同步。由電源電路30向血氧計傳感器設備22的血氧計和無線電模塊提供功率，所述電 源電路30調節來自電池30a的功率。大多數情況下，血氧計傳感器設備22由病人佩戴，其 中傳感器被特別地置於指附近，例如病人的手指。也可以使用其他類型的傳感器，例如像附 著於病人前額的反射傳感器。在操作中，血氧計模塊26中的處理器控制器26b控制模擬傳感器電路，所述模擬 傳感器電路對與被測量的病人的物理參數相對應的串行傳入的模擬波形信號進行採樣。由 控制器26b處理程序以根據從傳感器電路26c獲得的採樣模擬波形計算數字血氧測定數 據。該數字數據然後被傳遞到無線電模塊28，所述無線電模塊28將所述數據傳送到處於其 傳輸區域內的通信器，以使得所述數據可以由通信器顯示。雖然無線電模塊28所利用的協 議與通信器的無線電模塊所利用的協議相同，但是在血氧計傳感器設備中的無線電模塊與 通信器中的無線電模塊之間可能存在硬體差異。這是因為例如由於為血氧計傳感器設備所 必需的大小與性能的權衡而引起的天線的加強以及功率放大器的省略。在圖16中示出了無線電模塊的主要轉移狀態，基於RF中斷，例如開始、接收和微 控制器控制。如所示，存在四個主狀態或模式。這些是空閒狀態82、接收狀態84、傳送狀 態86和休眠狀態88。還存在著在硬復位之後無線電模塊的正確操作所需的初始化狀態90。 在空閒狀態82下，無線電模塊偵聽並且在檢測到正確RF信號時，它開始接收傳入的數據。 根據命令，無線電模塊進入傳送狀態86，其中緩衝的數據分組通過RF接口被傳出到無線電 模塊的廣播範圍。休眠模式88允許無線電模塊在不失去其設置的情況下在低功率下操作。 無線電模塊能夠在任何狀態下被關閉。圖17-21是圖示本發明的通信器的操作的流程圖。在圖17中，在步驟92中無線電模塊進入接收模式。該接收步驟遵循無線電協議和 任何附加的軟體控制。在檢測到基準信號(fiducialsignal)時，按照步驟94，無線電模塊 的控制器記錄其當前時間。注意到，所述基準信號在IEEE 802. 15. 4標準中被定義為起始幀定界符檢測信號，並且應該具有相對一致的時間性能。在步驟96中，進行確定以驗證所 接收的分組是否旨在送往特定設備，即是否存在正確的指定地址和格式。如果該消息不是 旨在送往該特定無線電模塊，則按照步驟98該過程返回到空閒狀態。在那時，被認為不是 旨在送往該無線電模塊的消息使得該無線電模塊停止接收數據並且在返回到空閒狀態之 前丟棄它已經接收的數據。如果在步驟96中的確定驗證了消息確實旨在送往該無線電模 塊，則該過程前進到步驟100，其中消息被接收並且緩衝到該無線電模塊的本地存儲器中。 在步驟102中，確定所接收的消息是否將用於同步。如果否，則該過程前進到步驟104，其中 消息被分類(sort)。但是如果消息確實旨在用於同步，則該過程前進到步驟106，其中在步 驟104中對消息進行分類之前基於基準信號的時間來更新時隙定時器。其後，在步驟108 中消息被適當地緩衝以使得它可以被串行傳送到無線電模塊的主機。其後，按照步驟98，該 無線電模塊返回到其空閒狀態。圖18是圖示通信器的無線電模塊的傳送過程的流程圖。該無線電模塊根據來自 無線電微控制器的命令而開始傳送。這是步驟110。在該步驟中，微控制器將基於調度和 同步定時來發信號通知其時隙的開始。按照步驟112，在時隙開始時，無線電模塊可以更新 其時隙定時器。如果在網絡中存在單獨節點(即，通信器不在其他通信器的收發範圍中但 是在無線血氧計傳感器的廣播範圍內)則這可能是重要的，並且初始化協議要求消息的定 期廣播。在步驟114中，確定對於給定時隙是否存在要傳送的數據。如果沒有，則按照步驟 116該過程返回到無線電模塊空閒狀態。如果存在，則按照步驟118傳送數據。在步驟120 中，確定該時隙是否足夠長來進行另一傳輸。如果是這樣，則該過程返回步驟114以獲取附 加數據以供傳輸。只要存在足夠的時間來傳送更多消息，該過程就繼續進行。如果在步驟 120中確定沒有足夠長的時間來進行下一個傳輸，則按照步驟116該過程使無線電模塊返 回到其空閒狀態，其中無線電模塊等待下一傳送、接收或休眠指令。通信器的聚合和廣播過程分別在圖19和20的流程圖中示出。在圖19中，按照步 驟122，通信器的主機處理器從無線電模塊接收RDD消息，或其他聚合和轉發類型消息。按 照步驟124，然後將所接收的數據與先前存儲的、或在無線電模塊的存儲器中存儲的消息的 本地副本進行比較。在步驟126中，確定所接收的數據是否比先前存儲的數據更新。如果是 這樣，則按照步驟128以所接收的RDD消息對本地存儲器進行更新。通信器上的顯示可以 按照步驟130來更新。按照步驟132該過程然後停止直到存在下一開始。如果在步驟126 中確定所接收的數據沒有先前所述的數據新，則聚合過程退出到步驟132以等待下一傳入 的RDD消息。圖20是圖示本發明的通信器的轉發過程的流程圖。按照步驟134，以本地脈搏血 氧測定數據來對RDD表(其還包括HS數據和類似聚合和轉發消息)進行更新。在步驟136 中，任何新的本地脈搏血氧測定數據被獲取並準備就緒。在步驟138中，RDD消息被更新。 然後按照步驟140，該過程退出。在圖21中，圖示了用於聚合數據並從通信器的主處理器向無線電模塊轉發數據 的處理步驟。起始於步驟142，用於無線電模塊的數據被更新。其後，在步驟144中，用於 無線電模塊的消息被排隊。在步驟146中，決定是否存在附加數據。如果存在，則按照步驟 148附加數據被串行傳送到無線電模塊。該過程繼續進行直到按照步驟146確定不再有要 被路由到無線電模塊的數據。在那時，該過程進行到步驟150並且聚合和轉發過程結束。
22
圖22是圖示無線血氧計的操作的流程圖。如上所述，為了節省功率，無線血氧計 傳感器開始處於無線電模塊休眠模式。該過程因此開始於步驟152，其中通過外部信號或 者內定時器中斷來喚醒血氧計，如先前所討論的那樣。血氧計的無線電模塊於是按照步驟 154進入空閒狀態。從空閒狀態起，無線電模塊可以接收數據，被同步並且返回到空閒狀態。 這些過程開始於步驟156，其中起始幀定界符(SFD)被檢查以捕獲時間，按照參考圖11和 12的討論。如果在步驟158中確定SFD不是用於該血氧計，則該過程返回到步驟154中的 空閒狀態以等待將該血氧計傳感器指定或標識為正確血氧計傳感器的SFD。如果血氧計確 定它是要與通信器進行通信的正確傳感器，則該過程進行到步驟160，在該步驟中它接收消 息。如果按照步驟162確定消息是同步消息，則按照步驟164更新時隙定時器以使血氧計 與通信器同步。該過程然後進行到步驟166，其中即將來臨的消息被緩衝。如果確定消息不 是同步消息，則也發生該相同的緩衝過程。其後，按照步驟168，該過程返回到無線電模塊空 閒狀態。血氧計保持在空閒狀態直到按照步驟170接收到開始RF傳輸中斷或命令。在那 時，按照步驟172更新時隙定時器。在步驟174中，該過程確定是否存在要傳輸的數據。如 果存在，則按照步驟176傳送數據。接下來按照步驟178確定是否存在足夠的時間來傳送下 一個消息。如果存在，則該過程返回到步驟174以獲取下一個消息，並且按照步驟176傳送 所獲取的消息。該過程重複直到按照步驟178確定沒有足夠長的時間來傳送下一個消息。 在那時，按照步驟180該過程返回空閒狀態。如果在步驟174中確定不存在要傳輸的數據， 則該過程也進入空閒狀態。在空閒狀態之後，該過程可以按照步驟182接收其他命令。其 後，因為無線電模塊和血氧計被獨立地供電，為了節省功率，按照步驟184使無線電模塊進 入休眠直到它被喚醒。應該理解的是本發明在細節上可以進行許多變化、修改和改變。例如，儘管已經參 考醫療器械環境對所公開的網絡、系統和設備進行了討論，但是應該理解的是這樣的網絡、 系統和設備同樣適合於在非醫療環境中操作。因此，本發明人的目的在於貫穿本說明書所 描述的以及在附圖中所示出的所有內容都被解釋為只是說明性的而非限制性的。因此，意 圖在於本發明僅由所附權利要求的精神和範圍來限定。
權利要求
在具有多個傳送和接收設備的無線通信網絡中，一種遠程傳送與病人的物理屬性有關的信息的方法，包括以下步驟a)將至少一個無線傳感器設備與病人相關聯以用於檢測病人的至少一個物理屬性，所述傳感器設備包括至少一個傳送器；b)將與所檢測的物理屬性相對應的病人數據傳出到網絡上；c)在所述傳感器設備的傳輸範圍內設置第一通信器，所述第一通信器具有適於接收從所述傳感器設備傳送的病人數據的收發器；d)從所述第一通信器將所接收的病人數據播出到網絡上；以及e)在至少第二通信器與所述第一通信器之間建立通信，所述第二通信器不與所述無線傳感器設備直接通信，所述第二通信器具有適於接收由所述第一通信器廣播的病人數據的第二收發器。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述步驟(e)進一步包括以下步驟將所述第二通信器設置在所述第一通信器的廣播範圍內以使得所述第二通信器與所 述第一通信器直接通信。
3.如權利要求1所述的方法，其中當所述第二通信器在所述第一通信器的廣播範圍之 外時，所述步驟(e)進一步包括以下步驟將所述第二通信器設置在位於所述第一通信器或所述傳感器的廣播範圍內的至少一 個其他通信器的廣播範圍內，以使得所述第二通信器接收所述一個其他通信器從所述第一 通信器或所述傳感器接收並且其後由所述一個其他通信器廣播的病人數據。
4.如權利要求1所述的方法，其中所述步驟(b)進一步包括以下步驟將病人數據發送到位於所述傳感器設備的廣播範圍內的任何其他第一通信器；以及通過所述任何其他通信器發送病人數據以供所述第二通信器接收。
5.根據權利要求4所述的方法，進一步包括以下步驟在病人數據被所述任何其他通信器接收到時將病人數據存儲在所述任何其他通信器 中；以及從所述任何其他通信器沿網絡傳播所存儲的病人數據。
6.如權利要求1所述的方法，其中所述第一和第二通信器中的每一個包括用於存儲它 所接收的病人數據的存儲器，所述方法進一步包括以下步驟當接收到新的病人數據時更新存儲在所述通信器中的每一個的存儲器中的病人數據， 以使得只有所存儲的最近的病人數據被從所述每個通信器廣播。
7.如權利要求1所述的方法，其中所述傳感器設備包括由病人佩戴或能附著於病人的 可攜式血氧計；其中所述步驟(a)包括以下步驟針對所述病人屬性，檢測病人的SP02。
8.如權利要求1所述的方法，其中所述通信器中的每一個包括移動血氧計，所述方法 進一步包括以下步驟將所接收的病人數據顯示在所述通信器中的至少一個上。
9.如權利要求1所述的方法，進一步包括以下步驟將多個無線傳感器設備與相應的病人相關聯；其中多個傳感器設備中的每一個從與所述每個傳感器相關聯的病人檢測至少一個物理屬性；以及傳送由所述每個傳感器設備檢測的物理屬性；在網絡中設置多個通信器；其中所述通信器中的每個通信器接收從所述多個傳感器設備中的任何一個傳感器設 備傳送的病人數據，如果所述每個通信器位於所述任何一個傳感器設備的傳輸範圍內的 話；以及向所述多個傳感器和多個通信器分配相應的同步時隙以使得所述傳感器設備和通信 器分別適於實現信號和/或數據的調度傳輸、接收和/或廣播。
10.如權利要求1所述的方法，進一步包括以下步驟利用用於信號和/或數據的傳輸、接收和/或廣播的通信時程使所述傳感器設備和所 述通信器中的每一個的相應操作時間同步。
11.在具有多個節點的無線網絡中，一種用於散布病人的信息的方法，包括以下步驟a)將至少一個第一類型節點與病人相關聯以用於監視病人的物理屬性，所述第一類型 節點包括用於檢測病人的至少一個物理屬性的檢測器和用於將所檢測的物理屬性作為病 人數據傳出到網絡的傳送器；b)在網絡中設置不直接與病人相關聯的多個第二類型節點，所述第二類型節點中的每 一個適於在移動到所述第一類型節點的廣播範圍內時接收來自所述第一類型節點的信號 和/或數據，所述第二類型節點中的每一個還適於接收來自其他第二類型節點的信號和/ 或數據並且適於將信號和/或數據播出到網絡；c)將所述第二類型節點中的一個第二類型節點移動到所述第一類型節點的廣播範圍 內以接收從所述第一類型節點輸出的病人數據；以及d)從所述一個第二類型節點將所接收的病人數據播出到網絡以使得位於所述一個第 二類型節點的廣播範圍內的任何其他第二類型節點可以接收由所述第一類型節點輸出的 病人數據。
12.如權利要求11所述的方法，包括以下步驟當病人數據被所述第二類型節點中的每個第二類型節點接收到時，將病人數據存儲在 所述每個第二類型節點中並且由其向前傳遞以用於沿網絡傳播。
13.如權利要求11所述的方法，其中所述第二類型節點中的每一個包括血氧計，所述 血氧計具有用於分別從網絡中的節點接收信號和/或數據和向網絡中的節點傳送信號和/ 或數據的至少一個收發器；所述方法進一步包括以下步驟將所接收的病人數據顯示在所述第二類型節點中的至少一個上。
14.如權利要求11所述的方法，進一步包括以下步驟向所述第一類型節點和第二類型節點分配相應的同步時隙以實現信號和/或數據的 調度的傳輸、接收和/或廣播。
15.如權利要求11所述的方法，進一步包括以下步驟利用用於信號和/或數據的傳輸、接收和/或廣播的通信時程使所述第一類型節點與 所述第二類型節點中的每一個時間同步。
16.在具有多個節點的無線網絡中，一種用於散布病人的信息的方法，包括以下步驟a)將多個第一類型節點中的每個第一類型節點與特定病人相關聯以用於監視特定病人的物理屬性，所述每個第一類型節點包括用於檢測特定病人的至少一個物理屬性的檢測 器和用於將所檢測的物理屬性作為病人數據傳出到網絡上的傳送器；b)在網絡中定位不直接與任何病人相關聯的多個第二類型節點；C)將所述第二類型節點中的每一個配置成在移動到任何所述第一類型節點的廣播範 圍內時接收來自所述第一類型節點的信號和/或數據，並且接收來自其他第二類型節點的 信號和/或數據，並且將信號和/或數據播出到網絡；d)將所述第二類型節點中的一個第二類型節點設置在任何所述第一類型節點的廣播 範圍內以接收從所述任何第一類型節點輸出的病人數據；以及e)其後從所述一個第二類型節點將所接收的病人數據播出到網絡以使得位於所述一 個第二類型節點的廣播範圍內的任何其他第二類型節點可以接收由所述任何第一類型節 點輸出的病人數據。
17.如權利要求16所述的方法，其中所述第一類型節點均包括由病人佩戴的可攜式血 氧計；其中所述步驟(a)包括以下步驟檢測SP02作為所述一個病人屬性。
18.如權利要求16所述的方法，其中所述第二類型節點中的每一個包括血氧計，所述 血氧計具有用於分別從網絡中的節點接收信號和/或數據和向網絡中的節點傳送信號和/ 或數據的至少一個收發器，所述方法進一步包括以下步驟將所接收的病人數據顯示在所述第二類型節點中的至少一個上。
19.如權利要求16所述的方法，進一步包括以下步驟向所述第一類型節點和第二類型節點分配相應的同步時隙以實現針對節點的信號和/ 或數據的調度的無幹擾的傳輸、接收和/或廣播。
20.如權利要求16所述的方法，進一步包括以下步驟當病人數據被所述第二類型節點中的每個第二類型節點接收到時，將病人數據存儲在 所述每個第二類型節點中並且由其向前傳遞以用於沿網絡傳播。
21.如權利要求11所述的方法，其中所述第一類型節點包括由病人佩戴或能附著於病 人的可攜式血氧計，並且其中所述步驟(a)包括以下步驟檢測病人的SP02作為所述病人屬性。
全文摘要
一種具有類似對等網絡的架構的無線網絡具有兩種類型的節點。所述網絡可以用於醫療器械環境中，由此第一類型節點可以是可以監視病人的物理參數的無線設備，例如無線血氧計。第二類型節點是適於在它們位於無線設備的傳輸範圍內的情況下接收來自無線設備的數據的移動無線通信器。在涉及所接收的數據的聚合過程之後，每個節點通信器將其最新的數據廣播或散布到網絡上。網絡中處於廣播通信器節點的廣播範圍內的任何其他中繼通信器節點將接收最新數據。網絡中的每個通信器能夠接收和顯示來自多個無線設備的數據。
文檔編號A61B5/00GK101902957SQ200880121573
公開日2010年12月1日 申請日期2008年10月17日 優先權日2007年10月19日
發明者G·A·史密斯, M·E·艾利斯, M·L·布朗, M·T·奧斯瓦德 申請人:史密斯醫療Pm公司