CN115065701A

CN115065701A - 一种小型医疗设备的自动识别与配对方法

Info

Publication number: CN115065701A
Application number: CN202210648919.6A
Authority: CN
Inventors: 康焰; 杨义益; 邱德松; 王波; 梁国鹏
Original assignee: Sichuan Smart Medicine Technology Co ltd; West China Hospital of Sichuan University
Current assignee: Sichuan Smart Medicine Technology Co ltd; West China Hospital of Sichuan University
Priority date: 2022-06-09
Filing date: 2022-06-09
Publication date: 2022-09-16

Abstract

本发明公开了一种小型医疗设备的自动识别与配对方法，包括以下步骤：建立网络架构；发现新接入床单元的医疗设备，并更新设备链接缓存记录；建立数采终端编号与床位的对应关系，设备数采服务与医院信息系统进行通讯获取在院患者的基本信息，并建立包含数采终端编号、床位、病人信息的高速缓存；数采终端遍历设备链接缓存的所有记录，使用对应设备型号的协议与医疗设备进行通讯，并解析医疗设备数据，通过数采终端编号从设备数采服务的高速缓存中获取病人信息，与解析得到的医疗设备数据拼装发送。该方法只需要医护人员将医疗设备的网线接入床单元的网口，就可以无需配置实现新接入设备的自动发现，同时与病人实现一对一绑定。

Description

一种小型医疗设备的自动识别与配对方法

技术领域

本发明涉及医疗设备物联网技术领域，具体涉及一种小型医疗设备的自动识别与配对方法。

背景技术

小型医疗设备主要包括诊断、治疗类设备，比如呼吸机、心电监护仪、除颤仪、输液泵、注射泵等。与大型医疗设备如MRI、CT机等相比，小型医疗设备具有数量多、分布广、流动性强、用时急等特点。由于这些设备产生的数据医疗价值大，数量量多、产生的频率高，远远超过人力处理的范围，因此有必要建立医疗物联网对这些医疗设备进行联网并实现数据自动采集。在小型医疗设备联网的过程中，需要解决以下两个问题：

1、医疗设备自动识别：医疗设备的接口类型和通讯协议并没有一个统一的标准，常见的接口类型包括RJ45、RS232及RS485，协议类型更是五花八门，通用的HL7、socket等，还有各种厂家自有协议。要实现这些设备自动采集，就必须给每台设备分配一个固定的网络地址，比如IP地址等，通过网络地址识别医疗设备的接口类型和通讯协议。

2、医疗设备与病人配对：如果仅仅采集医疗设备数据，而不知道医疗设备正在被哪个病人使用，这些数据毫无医学价值。目前常用的方法有以下四个，方法一、医疗设备在使用之前，由医护人员将患者信息输入医疗设备中；方法二、医疗设备配备扫描枪等输入设备，通过扫描患者腕带方式输入患者信息；方法三、在医疗设备使用之前，通过手持终端（PDA）扫描医疗设备条形码或二维码，同时扫描患者腕带，实现医疗设备与患者配对；方法四、对医疗设备进行编号，并且在APP中开发设备配对功能，在各种终端设备（电脑、手持终端等）选择病人后手工绑定医疗设备。

由于小型医疗设备数量多、分布广，现有的采用固定的网络地址来识别医疗设备的方法存在可运维性差的问题，具体表现在以下几个方面：1、需要给不同厂家、不同品牌的医疗设备分配网络地址，设备部署难度和网络管理难度都比较大；2、后期部分医疗设备损坏或者报废，网络地址回收也是一大难题，会造成网络资源浪费；3、如果部署过程中，有两个设备网络地址相同，就会出现冲突，出现采集不到数据等问题。

医疗设备与病人配对过程中，方法一存在输入麻烦，不能符合小型医疗设备用时急的特点，容易输入错误以及部分设备不支持输入的缺点；方法二存在大部分设备不支持扫描枪，不具备广泛兼容的问题；方法三需要医护人员携带额外的设备，并且存在操作繁琐，不符合小型医疗设备用时急的特点，在使用的过程中不容易检查病人与医疗设备的配对状态；方法四由于配对和医疗设备使用不在同一个场景，容易出现遗忘配对操作等问题。

发明内容

本发明目的在于：针对在小型医疗设备联网的过程中，如何更好地实现医疗设备自动识别以及与病人配对的问题，提供一种小型医疗设备的自动识别与配对方法，该方法只需要医护人员将医疗设备的网线接入床单元的网口，就可以无需配置实现新接入设备的自动发现，同时与病人实现一对一绑定，从而克服现有技术方案的各种弊端。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种网络架构，包括与医院内局域网相链接的若干床单元、设备数采服务和HIS服务器，其中每个床单元包括路由器、以及与路由器相链接的数采终端和若干医疗设备，设备数采服务用于提供医疗设备数据采集服务和存储采集到的医疗设备数据，HIS服务器用于运行医院信息系统。

作为本发明的优选方案，所述医疗设备的接口为串口时，通过串口服务器将串口转为网口后与路由器相链接。

一种小型医疗设备的自动识别与配对方法，包括以下步骤：

步骤A、建立以上所述的网络架构；

步骤B、发现新接入床单元的医疗设备并判断设备的类型和型号，同时更新设备链接缓存记录；

步骤C、建立数采终端编号与床位的对应关系，设备数采服务与医院信息系统进行通讯获取在院患者的基本信息，并建立包含数采终端编号、床位、病人信息的高速缓存；

步骤D、数采终端遍历设备链接缓存的所有记录，使用对应设备型号的协议与医疗设备进行通讯，并解析医疗设备数据，通过数采终端编号从设备数采服务的高速缓存中获取病人信息，与解析得到的医疗设备数据拼装发送。

作为本发明的优选方案，所述设备链接缓存包括IP地址、MAC地址、设备类型、设备型号、更新时间。

作为本发明的优选方案，所述步骤B中包括以下内容：

步骤B1、定时获取数采终端自身的网络信息，根据网络信息中的IP地址和子网掩码计算出数采终端所在床单元局域网的IP范围；

步骤B2、遍历IP范围中的每个IP地址并发送ICMP控制消息，如果控制消息到达目标地址，则通过ARP协议获取IP地址所对应的MAC地址；

步骤B3、使用IP地址和MAC地址查询设备链接缓存，如果记录存在则更新记录的检查时间；如果记录不存在，则遍历已知的设备型号并使用设备协议与设备握手，如果得到正常消息，跳出遍历循环，更新设备链接缓存中记录，并解析采集到的医疗设备数据。

作为本发明的优选方案，所述步骤B2中如果控制消息未到达目标地址，则删除设备链接缓存中对应IP地址的记录。

作为本发明的优选方案，所述步骤B3中如果没有得到正常消息，则使用下一个设备型号的协议与设备通讯，直到遍历结束，更新设备链接缓存中信息。

作为本发明的优选方案，所述步骤C中建立数采终端编号与床位对应关系的方法包括由安装人员在设备数采服务中预先建立数采终端与床位的对应关系或者由医护人员在数采终端开机的时候选择相应的床位。

作为本发明的优选方案，所述数采终端编号为数采终端的MAC地址或者安装在数采终端的应用程序产生的固定编号。

作为本发明的优选方案，所述数采终端为平板、电脑和工控机中的一种。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明实现了只需要医护人员将医疗设备的网线接入床单元的网口，就可以无需配置（ZEROCONF）实现新接入设备的自动发现，包括设备的网络地址、物理地址、设备类型和设备型号的自动获取，同时数采终端在实现与床单元局域网中的所有医疗设备进行数据采集的同时，与病人实现一对一绑定，从而实现小型医疗设备数据采集过程中的零操作，很好地解决了现有的技术方案中所存在的各种弊端。

附图说明

图1为本发明中的网络架构图。

图2为本发明中医疗设备自动识别的工作流程图。

图3为本发明中医疗设备与病人配对的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种网络架构，包括通过医院内局域网相链接的若干床单元、设备数采服务和HIS服务器，其中每个床单元包括一台路由器、以及与路由器相链接的一个数采终端和若干医疗设备，设备数采服务用于提供医疗设备数据采集服务和存储采集到的医疗设备数据，HIS服务器主要用于运行现有的医院信息系统，所述医院信息系统包括提供在院患者的基本信息：床位、姓名、年龄、性别及住院号等。

本实施例中，当所述医疗设备的接口为串口时，通过串口服务器将串口转为网口后与路由器相链接。

实施例2

如图2和图3所示，本实施例提供一种小型医疗设备的自动识别与配对方法，包括以下步骤：

步骤A、建立实施例1中所述的网络架构；

步骤B、自动发现新接入床单元的医疗设备并判断设备的类型和型号，同时更新设备链接缓存记录；

步骤D、数采终端遍历设备链接缓存的所有记录，使用对应设备型号的协议与医疗设备进行通讯，并解析医疗设备数据，并通过数采终端编号从设备数采服务的高速缓存中获取病人信息，与解析得到的医疗设备数据拼装到一起后发送到设备数采服务进行存储和应用。

本实施例中，所述设备链接缓存中包括IP地址、MAC地址、设备类型、设备型号、更新时间等。

本实施例中，所述步骤B中自动发现包含两个层级的含义：发现新接入床单元的医疗设备，判断医疗设备的类型和型号，固定在床单元的数采终端安装应用程序，其具体工作流程如下：

步骤B2、遍历IP范围中的每个IP地址并发送ICMP（Internet控制报文协议）控制消息，如果控制消息未到达目标地址，则删除设备链接缓存中对应IP地址的记录；如果控制消息到达目标地址，则通过ARP协议获取IP地址所对应的物理地址（MAC地址）；

步骤B3、使用IP地址和MAC地址查询设备链接缓存，如果记录存在则更新记录的检查时间；如果记录不存在，则遍历已知的设备型号并使用该设备型号的协议与医疗设备进行握手，如果没有得到正常消息，则使用下一个设备型号的协议与医疗设备进行通讯，直到遍历结束，更新设备链接缓存中信息（即设备类型和设备型号为未知）；如果得到正常消息，跳出遍历循环，更新设备链接缓存中记录，并解析采集到的医疗设备数据。

本实施例中，自动配对是实现医疗设备与病人的一对一配对，也就是采集到的医疗设备数据需要包含患者的信息。每个数采终端都有固定的唯一不重复的编号，所述数采终端编号为数采终端的MAC地址或者安装在数采终端的应用程序产生的固定编号等。

本实施例中，所述步骤C中建立数采终端编号与床位对应关系的方法包括由安装人员在设备数采服务中预先建立数采终端与床位的对应关系或者由医护人员在数采终端开机的时候选择相应的床位。

本实施例中，所述数采终端为平板、电脑和工控机中的一种。

本实施例中，所述步骤D中优选将获取的病人信息与解析得到的医疗设备数据配对好后封装为JSON格式，以该格式封装在一起后，易于机器解析和生成，能够有效地提升网络传输效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原理之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种网络架构，其特征在于，包括与医院内局域网相链接的若干床单元、设备数采服务和HIS服务器，其中每个床单元包括路由器、以及与路由器相链接的数采终端和若干医疗设备，设备数采服务用于提供医疗设备数据采集服务和存储采集到的医疗设备数据，HIS服务器用于运行医院信息系统。

2.根据权利要求1所述的网络架构，其特征在于，所述医疗设备的接口为串口时，通过串口服务器将串口转为网口后与路由器相链接。

3.一种小型医疗设备的自动识别与配对方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、建立权利要求1所述的网络架构；

4.根据权利要求3所述的小型医疗设备的自动识别与配对方法，其特征在于，所述设备链接缓存包括IP地址、MAC地址、设备类型、设备型号、更新时间。

5.根据权利要求3所述的小型医疗设备的自动识别与配对方法，其特征在于，所述步骤B中包括以下内容：

6.根据权利要求5所述的小型医疗设备的自动识别与配对方法，其特征在于，所述步骤B2中如果控制消息未到达目标地址，则删除设备链接缓存中对应IP地址的记录。

7.根据权利要求5所述的小型医疗设备的自动识别与配对方法，其特征在于，所述步骤B3中如果没有得到正常消息，则使用下一个设备型号的协议与设备通讯，直到遍历结束，更新设备链接缓存中信息。

8.根据权利要求3所述的小型医疗设备的自动识别与配对方法，其特征在于，所述步骤C中建立数采终端编号与床位对应关系的方法包括由安装人员在设备数采服务中预先建立数采终端与床位的对应关系或者由医护人员在数采终端开机的时候选择相应的床位。

9.根据权利要求8所述的小型医疗设备的自动识别与配对方法，其特征在于，所述数采终端编号为数采终端的MAC地址或者安装在数采终端的应用程序产生的固定编号。

10.根据权利要求9所述的小型医疗设备的自动识别与配对方法，其特征在于，所述数采终端为平板、电脑和工控机中的一种。