Мониторинг пациентов, включающий прием множества асинхронных потоков данных с использованием пространственного разнесения антенн
Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам мониторинга пациентов с использованием пространственно разнесенных антенн. Устройство для приема радиочастот (RF) при мониторинге пациентов содержит первую и вторую радиочастотные антенны в различных пространственных положениях или ориентациях, первый и второй радиочастотные приемники, каждый из которых соединен с соответствующей антенной из первой и второй радиочастотных антенн и которые осуществляют прием и демодуляцию радиочастотных сигналов по меньшей мере первой и второй несущих частот для восстановления пакетов данных по меньшей мере от первого датчика для медицинского мониторинга, который передает пакеты данных, содержащие информацию, относящуюся к первому показателю жизнедеятельности, в радиочастотном сигнале первой несущей частоты, и от второго датчика для медицинского мониторинга, который передает пакеты данных, содержащие информацию, относящуюся ко второму показателю жизнедеятельности, в радиочастотном сигнале второй несущей частоты, обрабатывающее или управляющее устройство, соединенное с первым и вторым радиочастотными приемниками и выполненное с возможностью управления этими радиочастотными приемниками для обеспечения циклического перехода между приемом и демодуляцией обоими приемниками радиочастотных сигналов первой несущей частоты одновременно с восстановлением избыточных пакетов данных, содержащих информацию, относящуюся к первому показателю жизнедеятельности, от первого датчика для медицинского мониторинга, и приемом и демодуляцией обоими приемниками радиочастотных сигналов второй несущей частоты одновременно с восстановлением избыточных пакетов данных, содержащих информацию, относящуюся ко второму показателю жизнедеятельности, от второго датчика для медицинского мониторинга, причем первый датчик для медицинского мониторинга передает пакеты данных с первой периодичностью, второй датчик для медицинского мониторинга передает пакеты данных со второй периодичностью и обрабатывающее устройство управляет приемниками для обеспечения циклического перехода между приемом сигналов первой и второй несущих частот таким образом, чтобы сигнал каждой несущей частоты принимался в течение заданного периода времени, причем в течение начального получения данных общая сумма циклически повторяющихся заданных периодов времени отличается от максимального временного интервала между операциями передачи пакетов для каждого из датчиков для медицинского мониторинга, причем обрабатывающее устройство дополнительно выполнено с возможностью регулирования заданных периодов времени на основе моментов поступления выбранных пакетов данных. Способ приема пакетов данных при мониторинге пациентов осуществляется посредством использования устройства для приема радиочастот, которое снабжено также энергонезависимым компьютерочитаемым носителем записи приема пакетов данных. Использование изобретений позволяет усовершенствовать работу с множеством асинхронных потоков данных. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
Приведенное ниже относится, в общем, к приему беспроводных данных, передаваемых множеством устройств. Настоящее изобретение находит конкретное применение в сочетании с данными медицинского мониторинга, принимаемыми в виде радиочастотного (RF) излучения в средах, отражающих радиочастотное излучение, таких как помещение для магниторезонансной диагностики, и будет описано с конкретными ссылками на эти сферы применения. Понятно, тем не менее, что настоящее изобретение найдет свое применение и в других сферах и не обязательно ограничено вышеуказанной сферой применения.
Мониторинг пациентов предусматривает использование медицинских сенсорных устройств, которые распознают показатели жизнедеятельности пациента, такие как электрокардиограммы (ЭКГ), уровень насыщения крови кислородом (SpO2), параметры дыхания и т.п. Эти устройства могут передавать принятые данные беспроводным способом, при этом каждое устройство использует назначенную или заданную радиочастоту. Передаваемые данные отправляют в периодически передаваемых пакетах данных. Каждый пакет обычно включает в себя текущий замер или результат измерения для пациента и один или более результатов предыдущих измерений. Например, пакет ЭКГ может включать в себя значения данных о форме сигнала за текущий период и значения данных о форме сигнала за два предыдущих периода. Следующий пакет ЭКГ включает в себя значения данных о форме сигнала за следующий период и повторяет два самых последних значения данных о форме сигнала в пакете. Перекрытие данных между пакетами обеспечивает защиту от потери данных. Каждый пакет обычно имеет фиксированный размер и включает в себя контрольную сумму для обеспечения правильного приема данных. Периодичность передачи изменяется в зависимости от устройства.
Обычно в аппаратуре мониторинга пациента используются приемники или средства радиосвязи, каждое из которых принимает переданные пакеты с помощью отдельной антенны. Каждая пара, состоящая из антенны и приемника, принимает пакеты только от одного соответствующего чувствительного устройства. Каждое чувствительное устройство осуществляет передачу на отдельной частоте, и эта частота принимается приемником, назначенным для приема на частоте этого передающего устройства. Чем больше передающих устройств, тем больше добавляется дополнительных средств радиосвязи/антенн к аппаратуре для мониторинга пациента. Например, если чувствительное устройство для снятия ЭКГ осуществляет передачу на частоте FECG, а чувствительное устройство для измерения SpO2 осуществляет передачу на частоте FSpO2, то аппаратура для мониторинга будет включать один радиоприемник, предназначенный для приема и демодуляции пакетов, передаваемых на частоте FECG, и второй радиоприемник, предназначенный для приема и демодуляции пакетов, передаваемых на частоте FSpO2. Добавление третьего чувствительного устройства потребует добавления третьей антенны и третьего приемника, настроенных на третью частоту. Аппаратура для мониторинга включает в себя обрабатывающее устройство, которое осуществляет обработку принятых пакетов от каждого радиоприемника, и обычно отображает обработанные данные на дисплее устройства.
Характеристики назначенных приемников ухудшаются под влиянием многолучевого распространения радиоволн. В случае передачи вне помещения многолучевое распространение происходит, как правило, в результате отражения радиоволн от зданий, гор, атмосферы и т.д., так что радиоволны поступают на конкретный радиоприемник по множеству путей и интерферируют друг с другом. Эта интерференция может включать в себя деструктивную интерференцию, например взаимное подавление, возникновение паразитных сигналов и т.п. Возможны также проблемы при передаче внутри помещения, когда отражения происходят вследствие материалов, отражающих радиочастоты, таких как экраны, используемых в конструкциях с сильными магнитными полями, таких как помещения для магниторезонансной диагностики.
Далее раскрыты новые и усовершенствованные средства работы с множеством асинхронных потоков данных с использованием пространственного разнесения антенн, направленные на устранение указанных и других проблем.
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, устройство для приема радиочастотных (RF) сигналов включает первую и вторую всенаправленные радиочастотные антенны в различных пространственных положениях или ориентациях, первый и второй радиочастотные приемники, каждый из которых соединен с антенной из первой и второй всенаправленных радиочастотных антенн, и обрабатывающее устройство, соединенное с первым и вторым радиочастотными приемниками. Первый и второй радиочастотные приемники принимают и демодулируют радиочастотные сигналы по меньшей мере первой и второй несущих частот для восстановления пакетов данных по меньшей мере от первого устройства, которое передает пакеты данных в радиочастотном сигнале первой несущей частоты, и от второго устройства, которое передает пакеты данных в радиочастотном сигнале второй несущей частоты. Обрабатывающее устройство выполнено с возможностью управления радиочастотными приемниками для обеспечения их циклического перехода между приемом и демодуляций радиочастотным сигналов первой несущей частоты одновременно с восстановлением избыточных пакетов данных от первого устройства, и приемом и демодуляцией радиочастотных сигналов второй несущей частоты одновременно с восстановлением избыточных пакетов данных от второго устройства.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предложен, способ приема пакетов данных, включающий циклический переход первого и второго радиочастотных приемников, каждый из которых соединен с одной антенной из первой и второй всенаправленных радиочастотных антенн в различных пространственных положениях или ориентациях, между приемом и демодуляцией радиочастотных сигналов первой несущей частоты одновременно с восстановлением избыточных пакетов данных по меньшей мере от первого устройства, которое передает пакеты данных в радиочастотном сигнале второй несущей частоты, и приемом и демодуляцией радиочастотных сигналов второй несущей частоты одновременно с восстановлением избыточных пакетов данных по меньшей мере от второго устройства, которое передает пакеты данных в радиочастотном сигнале второй несущей частоты. Данный шаг выполняется электронным обрабатывающим устройством.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предложено устройство для приема радиочастотных (RF) сигналов, включающее в себя множество радиочастотных антенн (20) в различных пространственных положениях или ориентациях, множество радиочастотных приемников, каждый из которых соединен с одной их указанных радиочастотных антенн, и обрабатывающее устройство, соединенное с радиочастотными приемниками. Радиочастотные приемники принимают и демодулируют радиочастотные сигналы по меньшей мере первой и второй несущих частот для восстановления пакетов данных от первого устройства, которое передает пакеты данных в радиочастотном сигнале первой несущей частоты, и второго устройства, которое передает пакеты данных во втором радиочастотном сигнале второй несущей частоты. Обрабатывающее устройство выполнено с возможностью управления радиочастотными приемниками для обеспечения их циклического перехода между приемом и демодуляцией радиочастотных сигналов первой несущей частоты одновременно с восстановлением пакетов данных от первого устройства в течение первого предварительного заданного времени, и приемом и демодуляцией радиочастотных сигналов второй несущей частоты одновременно с восстановлением пакетов данных от второго устройства в течение второго заданного времени.
Одно из преимуществ настоящего изобретения состоит в уменьшении последствий многолучевого распространения сигналов.
Еще одно преимущество состоит в добавлении дополнительных передающих устройств без добавления дополнительных радиоприемников или антенн.
Еще одно преимущество состоит в использовании существующих чувствительных устройств.
Другие преимущества станут понятны специалистам в данной области техники после прочтения и уяснения подробного описания, приведенного ниже.
Настоящее изобретение может быть реализовано в виде различных компонентов и сочетаний компонентов, а также в виде различных шагов и сочетания шагов. Чертежи предназначены лишь для целей иллюстрирования предпочтительных вариантов реализации и не должны толковаться как ограничивающие объем настоящего изобретения.
Фиг. 1 схематично показывает вариант осуществления приемного устройства для приема множества асинхронных потоков данных с использованием разнесения антенн в конструкции с высокой отражательной способностью по отношению к радиочастотному (RF) излучению.
Фиг. 2 показывает иллюстративный пример диаграммы рабочего цикла с двумя передающими устройствами.
Фиг. 3 показывает иллюстративный пример диаграммы фазы получения данных.
Фиг. 4 показывает еще один иллюстративный пример диаграммы фазы полученных данных.
Фиг. 5 показывает блок-схему одного способа с использованием варианта приема множества асинхронных потоков данных с разнесением антенн.
На фиг. 1 схематично показан вариант осуществления устройства 10 для приема с множеством асинхронных потоков данных с использованием разнесения антенн в конструкции 12 с высокой отражательной способностью по отношению к радиочастотному (RF) излучению. Магниторезонансный (MR) сканер 14 показан в частичном сечении вместе с субъектом 16, подвергаемым беспроводному мониторингу. Магниторезонансный сканер генерирует сильное магнитное поле 18. Конструкция 12, такая как помещение для магниторезонансной диагностики, для изоляции от внешних радиочастотных шумов использует, например, медную клетку Фарадея, которая образует конструкцию с высокой отражательной способностью по отношению к радиочастотному излучению.
Приемное устройство 10 включает в себя по меньшей мере две всенаправленные радиочастотные антенны 20 с различными пространственными ориентациями, например на различных сторонах указанного устройства. Каждая радиочастотная антенна 20 принимает пакеты данных, передаваемые устройствами 22, такими как датчики физиологических параметров пациента, на заданной частоте. Примеры датчиков физиологических параметров пациента включают в себя датчик SpO2, датчик ЭКГ, датчик дыхания и т.п. Датчики распознают параметры жизнедеятельности пациента и избыточно сохраняют измеренные параметры жизнедеятельности в пакетах данных. Например, каждый пакет может содержать х предыдущих результатов измерения, где х – коэффициент избыточности, такой как 3. Каждое устройство 22 передает пакет данных с интервалом, заданным для этого устройства, на заданной частоте. Например, датчик SpO2 передает пакет данных каждые 8 миллисекунд (мс), а датчик ЭКГ может передавать пакет данных каждую 1 мс. Пакеты данных, которые могут включать в себя измеренные параметры жизнедеятельности, передаются беспроводным способом.
Радиоприемник или радиочастотный приемник 24 соединен с каждой антенной 20. Приемники 24 получают переданные пакеты данных. Каждый приемник осуществляет прием на одной и той же частоте в одно и то же время. Например, при использовании двух передающих устройств и двух приемных пар антенна/приемник, обе пары осуществляют прием на частоте F1 в течение заданного времени t1. Обе пары антенна/приемник переключаются на вторую частоту F2 в течение заданного времени t2. Рабочий цикл включает в себя сумму 
заданных периодов времени, где n – количество заданных периодов на отличающейся частоте. Приемники циклически проходят через каждую заданную частоту в течение каждого заданного периода времени. Пакеты данных принимаются от каждого устройства на отличающейся заданной частоте. Например, устройство D1 передает пакет каждые 8 мс на частоте F1, устройство D2 передает пакет каждую 1 мс на частоте F2, оба устройства используют в пакетах коэффициент избыточности, равный 3, и антенны осуществляют прием на частоте F1 в течение первого заданного периода, например 1 мс, и затем они переходят к приему на частоте F2 в течение второго заданного периода, например 7 мс. Один пакет будет приниматься от передающего устройства D1 в первом заданном периоде, и один пакет от передающего устройства D2 будет потерян. Семь пакетов будут приниматься от передающего устройства D2 во втором заданном периоде, и не будет потеряно ни одного пакета от передающего устройства D1. Коэффициент избыточности пакетов, равный 3, обеспечивает возможность реконструкции данных из потерянного пакета на основе любого из следующих двух пакетов до того, как произойдет потеря данных. Иначе говоря, в каждом пакете передаются последние данные, предпоследние данные и данные, предшествующие предпоследним.
Переданный пакет может быть отражен и может вызвать деструктивную интерференцию при многолучевом поступлении на одну антенну по первому пути 26 и второму пути 28, однако, благодаря пространственному разделению, обеспечена возможность правильного приема указанного пакета данных другой антенной через третий путь 30. В случае, если сигналы поступают на антенну со сдвигом по фазе на 180°, например при распространении по путям, отличающимся по длине на половину длины волны несущей частоты, такие сигналы будут подавляться. Поскольку антенны разнесены в пространстве, возникновение деструктивной интерференции в обеих антеннах является маловероятным. Соединенное с приемниками 24 обрабатывающее устройство 32 или управляющее устройство, функционирующее не на основе программного обеспечения, выполнено с возможностью определения правильности приема пакета на основе контрольной суммы для проверки полноты данных или циклического избыточного кода (CRC), включаемых в каждый пакет. Если обеими антеннами приняты одинаковый пакет, дублирование может быть устранено путем игнорирования одного из пакетов. Обрабатывающее устройство 32 может быть выполнено с возможностью осуществления раскрытых здесь технологий переключения частоты, определения пакетов и управления индикацией с использованием энергонезависимого носителя записи, хранящего команды (например, программное обеспечение), имеющие возможность считывания электронным устройством обработки данных, таким как обрабатывающее устройство 32, и возможность выполнения этим электронным устройством обработки данных для осуществления раскрытых технологий.
С обрабатывающим устройством 32 соединено устройство 34 индикации. Обрабатывающее устройство 32 может осуществлять обработку или считывание данных из пакетов и отображать эти данные на устройстве 34 индикации. Например, пакеты данных, которые включают сигнал ЭКГ, значения SpO2, показатели дыхания и т.п., могут быть преобразованы в формат индикации, в котором данные отображаются в виде сигнальных кривых, или в другой формат визуального представления для отображения каждого измеряемого показателя жизнедеятельности как функции времени. В качестве альтернативы или дополнительно, устройство индикации может быть расположено вне помещения для магниторезонансной диагностики. В качестве дополнительной опции, приемники могут быть расположены вне помещения для магниторезонансной диагностики и могут быть соединены с антенными внутри помещения для магниторезонансной диагностики.
На фиг. 2 показан в виде диаграммы иллюстративный пример рабочего цикла 40 с двумя передающими устройствами. В течение первого заданного периода 42 пакеты данных 44 от первого передающего устройства D1 принимаются обеими антеннами 20. Оба приемника 24 выполнены с возможностью приема и демодуляции несущей частоты F1 от первого передающего устройства. Обрабатывающее устройство 32 проверяет приятые пакеты на основе контрольной суммы для оценки принятых пакетов на полноту и отсутствие повреждений. Обрабатывающее устройство осуществляет проверку с использованием контрольной суммы или циклического избыточного кода (CRC) каждого из принятых пакетов от каждого приемника и выбирает пакеты с правильным значением контрольной суммы или циклического избыточного кода (CRC), игнорируя дублирующие пакеты. Прием одинаковых пакетов множеством пространственно разделенных антенн обеспечивает разнесение антенн и повышает вероятность того, что пакет будет правильно принят по меньшей мере одной антенной.
В течение второго заданного периода 46 приемники реконфигурируются или переключаются на прием и демодуляцию пакетов данных 48, передаваемых несущей частотой второго передающего устройства D2 на второй частоте F2. Рабочий цикл 40 представляет собой сумму всех заданных периодов и минимального времени на переключение между частотами. Рабочий цикл может быть выражен как процентное отношение периодов времени, распределенных по каждой из частот, или в виде суммы заданных периодов времени, каждый из которых выражен в виде времени.
Третье устройство может быть добавлено к рабочему циклу 40 путем назначения ему соответствующего заданного периода времени, при этом приемники выполнены с возможностью приема на третьей частоте, передаваемой третьим устройством, без добавления дополнительного приемника или антенны. Уплотнение по времени между устройствами обеспечивает преимущества, состоящие в коротком времени передачи пакетов, например порядка 0,5 мс, в избыточности данных в пределах каждой передачи пакета, например повторе значений данных, и в сравнительно малой повторяемости передачи по меньшей мере некоторыми устройствами, например, осуществляющими передачу 1 раз в каждом рабочем цикле.
На фиг. 3 схематично показана иллюстративная диаграмма примера фазы получения данных. Во время фазы получения данных или синхронизации рабочий цикл 40 задают отличным от максимального интервала между периодами передачи любого устройства. Например, если одно устройство осуществляет передачу каждую 1 мс, а другое передающее устройство осуществляет передачу каждые 8 мс, то рабочий цикл может быть задан больше 8 мс, например 8,25 мс, как показано на чертеже, или меньше 8 мс, например 7,75 мс. Рабочий цикл показан с двумя заданными периодами. В течение первого заданного периода 42 частота соответствует передаче пакетов от первого устройства, и во время второго периода 46 частота соответствует передаче пакетов от второго устройства. Первоначально передаваемый пакет 50 не совмещен по времени с первым заданным периодом, и это означает, что часть пакета 50 не будет принята. Тем не менее, поскольку рабочий цикл имеет длительность несколько больше, чем интервал между операциями передачи пакетов от первого устройства, время передачи пакета будет в конечном итоге совмещено с первым заданным периодом, когда приемники осуществляют прием на данной конкретной частоте, и таким образом будет обеспечена возможность приема всего пакета 52 целиком. Как только заданы начальные точки пакетов, рабочий цикл приемников синхронизируется с рабочим циклом передачи.
На фиг. 4 показана иллюстративная диаграмма примера фазы полученных данных. После приема пакетов согласно тому, как было описано со ссылками на фиг. 3, обрабатывающее устройство может синхронизировать рабочий цикл с циклами передачи указанных устройств путем регулирования заданных периодов времени. Эта синхронизация может включать в себя ожидаемое смещение циклов передачи на основе измеренных моментов поступления принятых пакетов и/или другой известной информации о передающих устройствах. Например, прием пакетов 60 и регулирование первого заданного периода 62 и/или рабочего цикла осуществляют таким образом, чтобы первый заданный период 62 или период, в течение которого принимается сигнал с частотой первого устройства, совпал с циклом 64 передачи пакетов 60. Каждый заданный период времени основан на временном интервале между операциями передачи пакетов для соответствующих устройств и избыточности данных в пакетах данных. Следует отметить, что окна опрашивания имеют размер несколько больший, чем временные интервалы передачи пакетов данных. В приведенных выше примерах с передающим устройством D1, которое передает пакет длительностью 1 мс каждую 1 мс, и передающим устройством D2, которое передает пакет длительностью 1 мс каждые 8 мс, увеличенная окна опрашивания может привести к тому, что от передающего устройства D2 будет приниматься каждый пакет, однако от передающего устройства D1 будут приниматься лишь 6 из каждых 8 пакетов. Тем не менее, при использовании коэффициента избыточности, равного 3, будут восстановлены все данные от устройства D1.
На фиг. 5 показана блок-схема одного из вариантов осуществления способа приема пакетов данных в виде множества асинхронных потоков данных с использованием разнесения антенн. На шаге 70 устанавливают рабочий цикл. Этот рабочий цикл включает в себя заданный период для каждого передающего устройства. Каждое передающее устройство передает пакеты данных на заданной несущей частоте, отличной от других. Рабочий цикл первоначально устанавливают согласно фазе получения данных, как было описано со ссылками на фиг. 3. Каждый заданный период времени задают на основе временного интервала между операциями передачи данных для соответствующего устройства и избыточности данных в этом пакете данных. Рабочий цикл может включать в себя период времени, превышающий максимальный временной интервал между операциями передачи пакетов в каждом из указанных устройств. Например, если устройство D1 осуществляет периодическую передачу каждые Х мс, а устройство D2 осуществляет периодическую передачу каждые Y мс, то период рабочего цикла может быть больше, чем максимальное из значений X и Y. В течение периода каждого рабочего цикла частота циклически изменяется между несущими частотами каждого из радиочастотных сигналов.
На шаге 72 посредством обрабатывающего устройства 72 осуществляют управление всенаправленными антеннами 20 с различными пространственными ориентациями, каждая из которых соединена с одним соответствующим приемником 24, таким образом, чтобы обеспечить прием и демодуляцию пакетов данных на несущей частоте, соответствующей передающему устройству, в течение заданного периода времени, определяемого рабочим циклом. Пары приемник/антенна одновременно настраивают на одну и ту же несущую частоту, что обеспечивает разнесение антенн в каждом заданном периоде времени. Несущие частоты F1 и F2 выбирают достаточно близкими, чтобы обе антенны имели возможность обнаружения частот F1 и F2.
На шаге 74 обрабатывающее устройство 32 управляет приемниками 24 для одновременного приема и демодуляции пакетов, переданных одним и тем же соответствующим передающим устройством. Каждый приемник принимает переданные пакеты, которые могли подвергнуться влиянию многолучевого распространения, например, из-за наличия экранирующей конструкции в виде клетки Фарадея, которая входит в состав магниторезонансного томографа и отражает радиочастотное излучение.
На шаге 76 обрабатывающее устройство 32, соединенное с приемниками 24, осуществляет выбор принятых пакетов. Обрабатывающее устройство определяет отличие переданных пакетов от принятых пакетов на основе контрольной суммы или циклического избыточного кода. Обрабатывающее устройство игнорирует принятые дублирующие пакеты от приемников. Данный шаг может включать в себя синхронизацию рабочего цикла или регулирование заданных периодов времени на основе моментов поступления выбранных пакетов. Синхронизация во время фазы полученных данных описана со ссылками на фиг. 4.
На шаге 78 обрабатывающее устройство извлекает данные из пакетов данных. Данные в пакетах данных могут включать в себя электрокардиографические (ЭКГ) кривые, значения насыщения крови кислородом (SpO2), показатели дыхания и т.п.
На шаге 80 восстанавливают потерянные данные из пакетов данных. Например, если пакет потерян из-за приема на несущей частоте, отличной от несущей частоты данного передающего устройства, то данные могут быть восстановлены с помощью следующего пакета (пакетов) на основе данных, повторяющихся в пакетах.
На шаге 82 отображают извлеченные данные на устройстве индикации. Например, обрабатывающее устройство может сформировать визуальное представление значений извлеченных данных и/или сигнальных кривых, последовательных во времени. Это визуальное представление может включать в себя любые восстановленные данные. Обрабатывающее устройство может отображать сформированное визуальное представление на устройстве индикации.
На шаге 84 принятия решения, к рабочему циклу могут быть добавлены еще одна несущая частота и заданный период времени. Например, может быть добавлено третье устройство D3, которое осуществляет передачу на несущей частоте F3 в течение третьего заданного периода времени. Если добавлена новая частота, например F3, то способ возвращают к шагу 70, на котором устанавливают рабочий цикл таким образом, чтобы включить в него циклический переход между предыдущими и добавленной частотами, например F1 в течение периода времени T1, F2 в течение периода времени T2 и F3 в течение периода времени T3.
На шаге 86 принятия решения принимают решение о продолжении цикла, т.е. о возврате к шагу 72, на котором будет установлена следующая несущая частота для приемников, например для перехода от F1 к F2, от F2 к F3, от F3 к F1 и т.д. Каждый рабочий цикл включает в себя повтор шагов, начиная с установки следующей несущей частоты в течение следующего заданного периода времени для каждой несущей частоты в цикле. В одном из вариантов осуществления шаг представления и отображения восстановленных данных задерживают в соответствии с количеством рабочих циклов или заданным временным интервалом.
Указанные шаги выполняют с помощью одного или более обрабатывающих устройств, таких как электронное устройство обработки. Управление одним или более электронными устройствами обработки данных для выполнения указанных шагов осуществляют с помощью энергонезависимого компьютерочитаемого носителя записи, содержащего команды управления (программное обеспечение).
Следует иметь в виду, что в сочетании с конкретными иллюстративными вариантами, раскрытыми здесь, определенные конструкционные и/или функциональные признаки описаны как включенные в определенные элементы и/или компоненты. Тем не менее предполагается, что для обеспечения таких же или сходных преимуществ эти признаки могут быть также включены в другие элементы и/или компоненты в тех случаях, когда это целесообразно. Следует также иметь в виду, что различные аспекты иллюстративных вариантов могут быть выборочно применены как пригодные для создания других дополнительных вариантов, подходящих для желательных сфер применения, и таким образом эти другие дополнительные варианты реализуют соответствующие преимущества аспектов, включенных в настоящее описание.
Также следует иметь в виду, что описанные здесь конкретные элементы или компоненты могут иметь функциональные свойства, надлежащим образом реализуемые с помощью аппаратных средств, программного обеспечения, прошивки или их комбинаций. Дополнительно следует иметь в виду, что определенные элементы, описанные здесь как собранные воедино, могут при определенных условиях представлять собой отдельные элементы или быть разделены иным образом. Аналогичным образом, множество конкретных функций, описанных здесь как выполняемых одним конкретным элементом, могут выполняться множеством отдельных элементов, действующих независимо для выполнения индивидуальных функций, или определенные индивидуальные функции могут быть разделены и могут выполняться множеством отдельных элементов, действующих совместно. В качестве альтернативы, некоторые элементы или компоненты, если они не описаны и/или не показаны здесь как отдельные друг от друга, могут физически или функционально комбинироваться в случае необходимости.
Для краткости настоящее изобретение было описано со ссылками на предпочтительные варианты. Очевидно, что модификации и изменения станут понятны третьим лицам после прочтения и уяснения настоящего описания. Имеется в виду, что настоящее изобретение должно рассматриваться как включающее все подобные модификации и изменения, если они находятся в рамках приложенной формулы изобретения или ее эквивалентов. Иначе говоря, следует иметь в виду, что различные раскрытые выше и другие признаки и функции или их альтернативы могут желаемым образом комбинироваться для создания множества других различных систем или приложений, а также что специалистами в данной области техники могут быть впоследствии внесены различные непредусмотренные или непредвиденные на данный момент альтернативы, модификации, изменения или усовершенствования, которые, аналогичным образом, должны находиться в рамках приведенной ниже формулы изобретения.
1. Устройство (10) для приема радиочастот (RF) при мониторинге пациентов, содержащее:
первую и вторую радиочастотные антенны (20) в различных пространственных положениях или ориентациях;
первый и второй радиочастотные приемники (24), каждый из которых соединен с соответствующей антенной из первой и второй радиочастотных антенн (20) и которые осуществляют прием и демодуляцию радиочастотных сигналов по меньшей мере первой и второй несущих частот для восстановления пакетов данных по меньшей мере от первого датчика (22) для медицинского мониторинга, который передает пакеты данных, содержащие информацию, относящуюся к первому показателю жизнедеятельности, в радиочастотном сигнале первой несущей частоты, и от второго датчика (22) для медицинского мониторинга, который передает пакеты данных, содержащие информацию, относящуюся ко второму показателю жизнедеятельности, в радиочастотном сигнале второй несущей частоты;
обрабатывающее или управляющее устройство (32), соединенное с первым и вторым радиочастотными приемниками (24) и выполненное с возможностью управления этими радиочастотными приемниками для обеспечения циклического перехода между:
приемом и демодуляцией (74) обоими приемниками радиочастотных сигналов первой несущей частоты одновременно с восстановлением избыточных пакетов данных, содержащих информацию, относящуюся к первому показателю жизнедеятельности, от первого датчика (22) для медицинского мониторинга, и
приемом и демодуляцией (74) обоими приемниками радиочастотных сигналов второй несущей частоты одновременно с восстановлением избыточных пакетов данных, содержащих информацию, относящуюся ко второму показателю жизнедеятельности, от второго датчика (22) для медицинского мониторинга,
причем первый датчик (22) для медицинского мониторинга передает пакеты данных с первой периодичностью, второй датчик (22) для медицинского мониторинга передает пакеты данных со второй периодичностью и обрабатывающее устройство управляет приемниками (24) для обеспечения циклического перехода между приемом сигналов первой и второй несущих частот таким образом, чтобы сигнал каждой несущей частоты принимался в течение заданного периода времени (42, 46),
причем в течение начального получения данных общая сумма циклически повторяющихся заданных периодов времени отличается от максимального временного интервала между операциями передачи пакетов для каждого из датчиков (22) для медицинского мониторинга, причем
обрабатывающее устройство (32) дополнительно выполнено с возможностью регулирования заданных периодов времени (62) на основе моментов поступления выбранных пакетов данных.
2. Устройство (10) по п. 1, в котором обрабатывающее устройство (32) дополнительно выполнено с возможностью выбора между принятыми пакетами данных, одновременно восстановленными первым и вторым приемниками, на основе контрольной суммы или циклического избыточного кода (CRC) принятых пакетов.
3. Устройство (10) по одному из пп. 1 или 2, в котором каждый заданный период времени (42, 46) задан на основе временного интервала между операциями передачи пакетов для соответствующего датчика (22) для медицинского мониторинга и избыточности данных в пакетах данных.
4. Устройство (10) по одному из пп. 1 или 2, в котором обрабатывающее устройство (32) дополнительно выполнено с возможностью обработки данных в пакетах данных; и дополнительно включает:
устройство (34) индикации, соединенное с обрабатывающим устройством и отображающее первый и второй показатели жизнедеятельности.
5. Устройство (10) по п. 4, в котором данные каждого пакета данных частично совпадают с данными по меньшей мере двух предыдущих пакетов.
6. Устройство по п. 1, дополнительно включающее третью радиочастотную антенну и третий радиочастотный приемник, выполненные с возможностью приема и демодуляции радиочастотных сигналов третьей несущей частоты для восстановления пакетов данных, содержащих информацию, относящуюся к третьему показателю жизнедеятельности, от третьего датчика (22) для медицинского мониторинга, который передает пакеты данных в радиочастотном сигнале третьей несущей частоты;
при этом радиочастотные приемники дополнительно выполнены с возможностью циклического перехода между:
приемом и демодуляцией радиочастотных сигналов первой несущей частоты одновременно с восстановлением пакетов данных, содержащих информацию, относящуюся к первому показателю жизнедеятельности, от первого датчика (22) для медицинского мониторинга в течение первого заданного времени;
приемом и демодуляцией радиочастотных сигналов второй несущей частоты одновременно с восстановлением пакетов данных, содержащих информацию, относящуюся ко второму показателю жизнедеятельности, от второго датчика (22) для медицинского мониторинга в течение второго заданного времени; и
приемом и демодуляцией радиочастотных сигналов третьей несущей частоты одновременно с восстановлением пакетов данных, содержащих информацию, относящуюся к третьему показателю жизнедеятельности, от третьего датчика (22) для медицинского мониторинга в течение третьего заданного времени;
причем первый, второй и третий периоды времени не перекрываются.
7. Способ приема пакетов данных при мониторинге пациентов, включающий:
циклический переход (86) первого и второго радиочастотных приемников (24), каждый из которых соединен с одной соответствующей антенной из первой и второй радиочастотных антенн (20) в различных пространственных положениях или ориентациях, между поочередно
(a) приемом и демодуляцией радиочастотных сигналов первой несущей частоты одновременно с восстановлением избыточных пакетов данных, содержащих информацию, относящуюся к первому показателю жизнедеятельности, по меньшей мере от первого датчика (22) для медицинского мониторинга, который передает пакеты данных в радиочастотном сигнале первой несущей частоты, и
(b) приемом и демодуляцией радиочастотных сигналов второй несущей частоты одновременно с восстановлением избыточных пакетов данных, содержащих информацию, относящуюся ко второму показателю жизнедеятельности, по меньшей мере от второго датчика (22) для медицинского мониторинга, который передает пакеты данных в радиочастотном сигнале второй несущей частоты,
причем циклический переход (86) дополнительно включает:
управление (74) обоими радиочастотными приемниками для одновременного приема на первой несущей частоте в течение первого заданного периода времени и для одновременного приема на второй несущей частоте в течение второго заданного периода времени, при этом первый и второй периоды времени не длятся одновременно,
причем регулирование заданных периодов времени осуществляется на основе моментов поступления выбранных пакетов данных и/или на основе фаз радиочастотных сигналов.
8. Способ по п. 7, в котором циклический переход (86) дополнительно включает:
рабочий цикл, отличающийся от максимального периода времени между операциями передачи пакетов данных в каждом из датчиков (22) для медицинского мониторинга.
9. Способ по любому из пп. 7 и 8, в котором каждый заданный период времени задают на основе периода времени между операциями передачи пакетов данных для соответствующего датчика (22) для медицинского мониторинга и избыточности данных в пакетах данных.
10. Энергонезависимый компьютерочитаемый носитель записи приема пакетов данных при мониторинге пациентов, содержащий программное обеспечение, которое управляет одним или более электронными устройствами (32) обработки данных для осуществления способа по любому из пп. 7-9.
