专利名称：基于OSGi的远程家庭监护系统及计算机辅助诊断方法
技术领域：
本发明涉及计算机诊断的远程医疗技术领域，具体地说是一种基于0SGi 的远程家庭监护系统及计算机辅助诊断方法。
背景技术：
随着社会保障事业的发展和社会老龄化问题日益严重，远程家庭医疗监护 系统由于费用低、诊断快、效率高，特别适用于老年人及慢性但易急性发作病 人(如心脏病、哮喘等)的家庭监护，因而逐渐成为研究的热点。
经对现有技术文献的检索发现，从90年代开始的远程家庭监护系统在英 国、法国、澳大利亚、美国、日本、瑞典、荷兰等国家和地区取得了较快进展， 台湾的Lin等在{International journal of medical informatics》(《医疗信 息学国际期刊》)2008， 77: 461-469上发表的"A pervasive health monitoring service system based on ubiquitous network technology"("基于普适网络 技术的普适健康监护服务系统")开发了远程医疗和长期健康项目。上海交大医 学院和复旦大学在院外心脏病人远程实时监护方面也取得一定进展 ( http:〃丽.sciencenet. cn/htmlnews/20071115115048546194287. html， 2008)。
在远程家庭监护系统中可以部署数以十计的监测设备，并且针对不同的监 护目的，如心脏病、哮喘等需要选用不同的检测设备。而无数的厂商针对特定 应用致力于提供相互竞争的产品和服务，使监测设备多种多样，基本上各自独 立运行，成为真正意义上的孤岛。0SGi(0pen Service Gateway Initiative) 作为厂家无关，即公共标准的、和具体设备无关的中间件平台，成为实现各种医疗监护设备互连互通的一个可行办法。0SGi (hUp:〃www. osgi.org)具有平 台独立，应用独立，零管理，安全，多任务，兼容不同局域网协议(如蓝牙， LonWorks，通用串列总线等)，与不同通信技术共存(如HomePNA， HAVi， HomeRF 等)和支持多种设备连接技术(如UPnp， Jini等)的优点。Lind等在"MEDINF0 2001" ("2001年第10届世界医学信息大会")10(1) :830-834上发表的 "Experiences from Development of Home Health Care Applications based on Emerging Java Technology"("基于新兴Java技术的家庭卫生保健应用开发 经验")提出基于OSGi平台的家庭血糖监护系统中，血糖检测由血糖计按时间周 期检测保存在内存中，再通过串口传送到任意设备和Java虚拟平台，将饮食等 影响因素由病人通过电话报告给医护人员。
医生对病情的诊断往往通过"望闻问切"各种手段，结合病人的各种身体 状况对病情进行正确诊断。0SGi除了解决设备无关问题，其连接的各种设备获 得的大量异构医疗数据，也为计算机辅助医疗诊断提供了丰富的资源。浙江大 学的段会龙和吕旭东在《浙江大学学报》2002， 36(2): 199-204上发表的"医 疗信息系统的工作流集成"，通过对一个肺栓塞病人检査诊断的医疗实例分析， 利用北美放射学会和健康护理信息与管理系统学会联合发起的"全面医疗集成 (integrat ing the healthcare enterp rise, IHE) IHE技术框架使得各禾中 医疗设备和信息系统之间能协同工作，从而实现工作流集成。张全海和施鹏飞 在《上海交通大学学报》2006， 37(9): 1426-1429上发表的"基于本体的多智 能体知识共享和协作"提出了基于本体的多智能体知识共享和协作处理模型及 其在医学中的应用。上海交通大学张治在2006年的博士学位论文"模式匹配 的泛代数描述及算法研究"中，对模式匹配的泛代数描述及算法进行了深入研究，将多标记模式实例化为一种描述异构模式的元模型——多标记图模型。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种基于0SGi的远程家庭
监护系统及计算机辅助诊断方法，它基于0SGi的服务平台，无缝地连接家庭 内的各种网络发出的监测信息，使得各种医疗监护设备的互连互通，实现生命 体征信号的检测、与监护中心、家庭医生及医院的通讯和医疗数据获取，并融 合异构数据进行计算机辅助诊断，能够很好地实现远程家庭监护的功能。
实现本发明目的的具体技术方案是 一种基于0SGi的远程家庭监护系统， 特点是该系统包括家庭网关、家庭监测、监护中心、大型医院及家庭医生；
家庭监测由心电监护仪、血压测量仪、体温传感器、脑电监护仪及呼吸末含氧
量传感器组成，用于监测用户的生命体征；家庭网关为基于OSGi平台的网络
连接和控制中心，用于家庭监测与监护中心、大型医院及家庭医生的信息传输
和集中控制；家庭监测将获取的生命体征信息通过蓝牙传输或CAN总线与家庭 网关连接，家庭网关通过互联网或移动通讯与监护中心、大型医院、家庭医生 互联构成一个融合异构医疗数据的远程家庭监护系统，当用户的生命体征信号 出现异常，能及时发出报警信息，实现无线呼救和远程诊断服务。
所述家庭网关设有OSGi平台、Java虚处理机、应用程序、数据库及集中 控制的计算机处理系统。
所述家庭医生是由掌上电脑(PDA)通过移动通讯系统与家庭网关、家庭 监测互联。
所述无线呼救服务是当某个用户的生命体征发现异常或者用户按下求助 按钮，家庭网关即可通过移动通讯(GSM)向家庭医生的PDA发出求救信号，或者通过互联网向远端的监护中心发出求救信号，监护中心接到信息，可以立 即对病人进行指导或出诊。
所述远程诊断服务是医生根据监测数据，通过互联网收集大型医院的文本 病例、医学影像、检验结果，进行专家诊断或计算机辅助的自动诊断。
一种基于0SGi的远程家庭监护系统的计算机辅助诊断方法，特点是远程
家庭监护系统通过异构医疗信息数据的映射和匹配，实现异构数据融合的计算
机辅助诊断，该方法具体包括以下步骤
(1) 、生命体征信号的获取
由心电监护仪、血压测量仪、体温传感器、脑电监护仪及呼吸末含氧量传 感器获取的生命体征检测信息，通过家庭网关的互联，实现集中控制；
(2) 、计算机辅助诊断
利用检测到的生命体征信息以及收集到的大型医院的文本病例、医学影像 或检验结果等医疗数据采用XML schema表进行转换，对诊断有效信息利用多 标记图模式匹配方法进行有效标注和检索，实现异构数据融合的计算机辅助诊 断；
(3) 、报警与求救
当用户出现异常情况或者用户按下求助按钮时，家庭网关即可通过移动通 讯(GSM)向家庭医生的PDA发出求救信号，或者通过互联网向远端的监护中 心发出求救信号，监护中心接到信息，可以立即对病人进行指导或出诊。
本发明与现有技术相比具有系统的设备简单、使用方便，当用户的生命体 征信号出现异常情况或者用户按下求助按钮时，即可获得监护中心和家庭医生 的指导或出诊，并融合异构数据进行计算机辅助诊断，能够很好地实现远程家庭监护的功能。
图1为本发明系统的结构示意图
具体实施例方式
参阅附图1，以下结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步详细描 述，其具体步骤如下
(一) 、家庭内监测信号的获取(生命体征信号检测) 家庭监测包括基于蓝牙无线传输的心电，利用CAN总线连接的脑电监护
仪、血压、体温及呼吸末含氧量传感器通过OSGi平台互联。OSGi平台一方面 可以接收从蓝牙或CAN发来的检测信息；另一方面可以将信号传递给C認或者
蓝牙，实现集中控制。
(二) 、自动诊断与报警
利用生命体征信号(监护信号)进行计算机辅诊断，当出现异常情况时， 及时发出报警信号，传递给监护中心或个人医生。
(三) 、家庭监护系统与监护中心的互联
1、 无线呼救服务当接收到某个传感器诊断到的紧急事件(如急性心脏
病或哮喘病发作)，或者用户按下某个按钮，可以通过硬件上的GSM模块向远
端的医疗监护中心发出求救信号。监护中心接到信息，可以立即对病人进行指
导；或提示就近的医生出诊。
2、 远程诊断服务正常情况下，可以定时将监测数据传送到社区医疗站， 医生可以根据监测数据进行诊断；还可以通过互联网，收集大型医院的文本病 例、医学影像或检验结果，进行专家诊断或计算机辅助的自动诊断；并将诊断信息反馈回监护系统。
(四) 、家庭监护系统与个人医生的互联 个人医生的职能与社区医疗站类似，只是针对个别病人，因而与家庭监护
系统只有无线方式通讯，各种信息通过个人医生手中的PDA显示；也可以通过 互联网获得大型医院中病人的医疗信息。
(五) 、家庭监护系统与大型医院的互联 病人可以由家庭监护系统通过互联网，获取大型医院中的医疗信息，接受
医疗指导；或者将个人资料上传到大型医院。
(六) 、融合异构数据的计算机辅助诊断
融合生命体征信号、医学影像、检验及文本病例等异构数据进行计算机辅 助诊断。主要技术包括
1、 基于多标记图的模式匹配关键技术，实现异构医疗信息数据的映射和 匹配。
2、 基于异构数据融合的计算机辅助诊断
将HL7、 DIC0M及IHE等对应于不同领域的医学标准，采用XML schema表 进行转换，对诊断有效信息利用多标记图模式匹配方法进行有效标注和检索， 实现异构数据融合的辅助诊断。
以上实施例只是对本发明做进一步说明，并非用以限制本专利，凡为本发 明等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。
权利要求
1、一种基于OSGi的远程家庭监护系统，其特征在于该系统包括家庭网关、家庭监测、监护中心、大型医院及家庭医生；家庭监测由心电监护仪、血压测量仪、体温传感器、脑电监护仪及呼吸末含氧量传感器组成，用于监测用户的生命体征；家庭网关为基于OSGi平台的网络连接和控制中心，用于家庭监测与监护中心、大型医院及家庭医生的信息传输和集中控制；家庭监测将获取的生命体征信息通过蓝牙传输或CAN总线与家庭网关连接，家庭网关通过互联网或移动通讯与监护中心、大型医院、家庭医生互联，构成一个融合异构医疗数据的远程家庭监护系统，当用户的生命体征信号出现异常及时发出报警信息，实现无线呼救和远程诊断服务。
2、 根据权利要求l所述基于OSGi的远程家庭监护系统，其特征在于所述 家庭网关设有OSGi平台、Java虚处理机、应用程序、数据库及集中控制的计算 机处理系统。
3、 根据权利要求l所述基于OSGi的远程家庭监护系统，其特征在于所述 家庭医生是由掌上电脑(PDA)通过移动通讯系统与家庭网关、家庭监测互联。
4、 根据权利要求l所述基于OSGi的远程家庭监护系统，其特征在于所述 无线呼救服务是当某个用户的生命体征发现异常或者用户按下求助按钮，家庭 网关即可通过移动通讯(GSM)向家庭医生的PDA发出求救信号，或者通过互联 网向远端的监护中心发出求救信号，监护中心接到信息，立即对病人进行指导 或出诊。
5、 根据权利要求l所述基于OSGi的远程家庭监护系统，其特征在于所述 远程诊断服务是医生根据监测数据，通过互联网收集大型医院的文本病例、医 学影像、检验结果，进行专家诊断或计算机辅助的自动诊断。
6、 一种权利要求1所述基于0SGi的远程家庭监护系统的计算机辅助诊断方法，其特征在于远程家庭监护系统通过异构医疗信息数据的映射和匹配，实 现异构数据融合的计算机辅助诊断，该方法具体包括以下步骤(1) 、生命体征信号的获取由心电监护仪、血压测量仪、体温传感器、脑电监护仪及呼吸末含氧量传 感器获取的生命体征检测信息，通过家庭网关的互联，实现集中控制；(2) 、计算机辅助诊断利用检测到的生命体征信息以及收集到的大型医院的文本病例、医学影像 或检验结果等医疗数据采用XML schema表进行转换，对诊断有效信息利用多标 记图模式匹配方法进行有效标注和检索，实现异构数据融合的计算机辅助诊断；(3) 、报警与求救当用户出现异常情况或者用户按下求助按钮时，家庭网关即可通过移动通 讯(GSM)向家庭医生的PDA发出求救信号，或者通过互联网向远端的监护中心 发出求救信号，监护中心接到信息，立即对病人进行指导或出诊。
全文摘要
本发明公开了一种基于OSGi的远程家庭监护系统，特点是该系统包括家庭网关、家庭监测、监护中心、大型医院及家庭医生；家庭监测由心电监护仪、血压测量仪、体温传感器、脑电监护仪及呼吸末含氧量传感器组成，通过基于OSGi平台的家庭网关与监护中心、大型医院、家庭医生互联，构成一个融合异构医疗数据的远程家庭监护系统，实现无线呼救和远程诊断服务。本发明与现有技术相比具有系统的设备简单、使用方便，当用户的生命体征信号出现异常情况或者用户按下求助按钮时，即可获得监护中心和家庭医生的指导或出诊，并融合异构数据进行计算机辅助诊断，能够很好地实现远程家庭监护的功能。
文档编号G08B21/02GK101548882SQ200910050918
公开日2009年10月7日 申请日期2009年5月8日 优先权日2009年5月8日
发明者曹桂涛 申请人:华东师范大学