ES2335568B1 - DISTRIBUTED PHYSIOLOGICAL MONITORING SYSTEM. - Google Patents
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Abstract
Sistema de monitorización fisiológica
distribuido, para
efectuar la monitorización de parámetros
fisiológicos de usuarios (4), comprendiendo:Distributed physiological monitoring system, for
carry out the monitoring of physiological parameters of users (4), comprising:
- por cada usuario (4) a monitorizar, una unidad portátil de monitorización fisiológica (1) encargada de efectuar la monitorización de diferentes señales fisiológicas del usuario (4) y transmitirlas (30) a un dispositivo receptor (2);- for each user (4) to be monitored, one unit portable physiological monitoring (1) responsible for carrying out the monitoring of different user physiological signals (4) and transmit them (30) to a receiving device (2);
- al menos un dispositivo receptor (2), cada uno configurado para:- at least one receiving device (2), each configured for:
- \bullet?
- recibir las señales fisiológicas procedentes de la unidad portátil de monitorización fisiológica (1) de al menos un usuario (4) diferente;receive physiological signals from the portable physiological monitoring unit (1) of at least one different user (4);
- \bullet?
- procesar la información, obteniendo una información fisiológica del al menos un usuario (4);process the information, obtaining physiological information from at least one user (4);
- \bullet?
- transmitir (31) dicha información fisiológica de manera inalámbrica;transmit (31) said physiological information wirelessly;
- un servidor remoto (3) encargado de recibir y procesar la información fisiológica de los distintos usuarios (4);- a remote server (3) responsible for receiving and process the physiological information of the different users (4);
- al menos un cliente remoto (5), configurados para recibir (33) del servidor remoto (3) la información fisiológica procesada correspondiente a al menos un determinado usuario (4) y mostrar en una interfaz gráfica dicha información fisiológica.- at least one remote client (5), configured to receive (33) from the remote server (3) the physiological information processed corresponding to at least a certain user (4) and show in a graphic interface this physiological information.
Description
Sistema de monitorización fisiológica distribuido.Physiological monitoring system distributed.
La presente invención se engloba dentro de los sistemas de monitorización fisiológica y transmisión remota de la información, y más concretamente en los sistemas asociados a la detección temprana de estados de riesgo y el aviso de la condición de riesgo a las unidades de control y/o emergencias.The present invention is encompassed within physiological monitoring systems and remote transmission of the information, and more specifically in the systems associated with the early detection of risk states and warning of the condition of risk to control units and / or emergencies.
Para la monitorización médica, para la monitorización del estado de preparación física y para el seguimiento del estado físico de personas de riesgo se necesitan sistemas portátiles, de elevada autonomía y de gran seguridad, que permitan el desempeño de las actividades normales sin interferir en ellas. La detección de condiciones especiales y la comunicación inmediata a los servicios de emergencia es de especial importancia en el seguimiento de personas de la tercera edad.For medical monitoring, for monitoring of fitness status and for fitness monitoring of people at risk is needed portable systems, high autonomy and high security, which allow the performance of normal activities without interfering with they. Detection of special conditions and communication Immediate emergency services is especially important in the follow-up of the elderly.
Se encuentra en la literatura descripciones de sistemas de monitorización fisiológica y transmisión remota de la información, tales como los documentos de patente US5576952, US6102856 y US6443890.Descriptions of physiological monitoring systems and remote transmission of the information, such as patent documents US5576952, US6102856 and US6443890.
Sin embargo además de tratar las señales recogidas por los sensores y transmitir alarmas cuando se sobrepasan los límites establecidos (tal como se hace en los documentos mencionados), el presente sistema incorpora las siguientes novedades:However, in addition to treating the signals collected by sensors and transmit alarms when exceeded the limits established (as is done in the documents mentioned), this system incorporates the following news:
- Además de las señales fisiológicas típicas de sistemas de monitorización fisiológica (tales como ritmo cardiaco, ritmo respiratorio, temperatura de la piel y/o temperatura interna, posición y movilidad, señales eléctricas sin procesar tales como ECGs y acelerómetros, nivel de saturación de oxígeno, y de la señal de la posición del individuo, así como la hora), el sistema incorpora algoritmos para la estimación de otras variables:- In addition to the typical physiological signals of physiological monitoring systems (such as heart rate, respiratory rate, skin temperature and / or internal temperature, position and mobility, unprocessed electrical signals such as ECGs and accelerometers, oxygen saturation level, and signal of the position of the individual, as well as the time), the system It incorporates algorithms for the estimation of other variables:
\sqbullet el estrés térmico de la persona,The thermal stress of the person,
\sqbullet el nivel de fatiga,\ the fatigue level,
\sqbullet el tiempo de descanso requerido,The required rest time,
\sqbullet un estado general del individuo en base a los estados anteriores.\ sqbullet a general state of the individual in based on the previous states.
Para ello utiliza, básicamente, el ritmo respiratorio, el ritmo cardiaco, y la temperatura.To do this, basically use the rhythm respiratory, heart rate, and temperature.
- El objetivo de la presente invención es la detección temprana de estados de riesgo, y el aviso de la condición de riesgo a las unidades de control y/o emergencias. Para conseguirlo el sistema incluye una arquitectura para el envío y distribución de información de forma remota. La arquitectura para la transmisión remota de la información se basa en el uso de infraestructuras públicas o privadas a través de Internet o de otro sistema, ya sea por cable o por sistemas de comunicaciones móviles, que permiten una comunicación instantánea en tiempo real. Además del uso de Internet el sistema permite la distribución de información a través de sistemas radio militares o comerciales.- The objective of the present invention is the early detection of risk states, and warning of the condition of risk to control units and / or emergencies. For get it the system includes an architecture for shipping and Information distribution remotely. The architecture for the Remote transmission of information is based on the use of public or private infrastructure through the Internet or other system, either by cable or by mobile communications systems, that allow instant communication in real time. Besides of Internet use the system allows the distribution of information to through military or commercial radio systems.
- Con objeto de reforzar la seguridad del sistema en cuanto a la distribución de información, el sistema incorpora como novedad redundancia en la transmisión de las alarmas utilizando los servicios de mensajería de texto y/o multimedia o correo, para aquellos casos en los que la disponibilidad de las funciones de comunicaciones de datos sea limitada en la zona de uso del sistema, ya sea por limitaciones en la cobertura de la zona, o por colapso de la red de datos por exceso de tráfico.- In order to strengthen the security of system regarding the distribution of information, the system incorporates redundancy in the transmission of alarms as a novelty using text and / or multimedia messaging services or mail, for those cases in which the availability of data communications functions be limited in the area of use of the system, either due to limitations in the coverage of the area, or due to collapse of the data network due to excess traffic.
- El sistema propuesto utiliza infraestructura de comunicaciones de datos para comunicación en tiempo real y redundancia para las alarmas a través de servicios de mensajes de texto y/o multimedia o correo. En casos de pérdida de comunicación, el sistema intenta la reconexión hasta que el usuario lo determine. Los mensajes de emergencia se transmiten a través de mensajes cortos en caso de pérdida de la comunicación de datos y hasta que la comunicación de datos se establezca.- The proposed system uses infrastructure of data communications for real-time communication and redundancy for alarms through message services text and / or multimedia or mail. In cases of loss of communication, The system attempts to reconnect until the user determines. Emergency messages are transmitted through short messages in case of loss of data communication and until the Data communication is established.
- Como unidad de recepción local se propone el uso de teléfonos móviles inteligentes y PDAs, que además de presentar localmente la información realizan la función de retransmitir la información a cualquier punto con cobertura móvil o con acceso a Internet. La conexión del teléfono con Internet se puede realizar directamente a través de infraestructura GPRS/3G/3.5G/HSDPA o a través de Wi-Fi si se dispone de infraestructura.- As a local reception unit, the use of smart mobile phones and PDAs, which in addition to present information locally perform the function of relay the information to any point with mobile coverage or With internet access. The telephone connection to the Internet is can perform directly through infrastructure GPRS / 3G / 3.5G / HSDPA or via Wi-Fi if available Infrastructure
- El servidor remoto permite la conexión remota de un número elevado de sistemas de monilorización y sirve a un número elevado de clientes suscriptores, de modo simultáneo. Para la conexión entre servidor y clientes se utilizan, típicamente, servicios de resolución de direcciones IP dinámico.- Remote server allows remote connection of a large number of monilorization systems and serves a high number of subscriber clients, simultaneously. For the connection between server and clients are typically used Dynamic IP address resolution services.
- El servidor de información realiza la comunicación con los teléfonos por un lado y con las aplicaciones cliente que presentan la información remotamente.- The information server performs the communication with phones on the one hand and with applications client that present information remotely.
- Los clientes remotos de monitorización reciben la información de los clientes monitorizados de acuerdo a los permisos de suscripción establecidos por el administrador del sistema.- Remote monitoring clients receive customer information monitored according to the subscription permissions set by the administrator of the system.
- Para reducir los costes de la monitorización, los clientes de presentación de la información (clientes remotos de monitorización) gestionan la presentación simultánea de un número elevado de personas, priorizando la presentación de alarmas en caso de que se presenten, para lo cual el sistema dispone de algoritmos de priorización de la presentación de la información.- To reduce monitoring costs, Information presentation clients (remote clients of monitoring) manage the simultaneous presentation of a number high number of people, prioritizing the presentation of alarms in case that are presented, for which the system has algorithms of prioritization of the presentation of information.
- Las alarmas llevan asociada la posición geográfica de la persona, para facilitar la atención inmediata.- Alarms are associated with the position geographic of the person, to facilitate immediate attention.
- Sobre un mapa o con ayuda de la lista de personas monitorizadas el operador podrá seleccionar las personas cuyos datos quiere monitorizar en primer plano.- On a map or with the help of the list of monitored people the operator can select the people whose data you want to monitor in the foreground.
La interacción con la persona es otro elemento relevante de la solución. El sistema de presentación/cliente local permite la interacción activa entre el sistema y la persona que lo porta u otra persona que pueda acceder al mismo, para el envío de información.The interaction with the person is another element relevant solution. The local presentation / client system allows active interaction between the system and the person who portal or other person who can access it, to send information.
La invención se refiere a un sistema de monitorización fisiológica distribuido, para efectuar la monitorización de parámetros fisiológicos de al menos un usuario, de acuerdo con la reivindicación 1. Realizaciones preferidas del sistema se definen en las reivindicaciones dependientes.The invention relates to a system of distributed physiological monitoring, to perform the monitoring of physiological parameters of at least one user, of according to claim 1. Preferred embodiments of the system are defined in the dependent claims.
El sistema comprende:The system includes:
- por cada usuario a monitorizar, una unidad portátil de monitorización fisiológica encargada de efectuar la monitorización de diferentes señales fisiológicas del usuario y transmitirlas a un dispositivo receptor;- for each user to monitor, one unit portable physiological monitoring responsible for carrying out the monitoring of different physiological signals of the user and transmit them to a receiving device;
- al menos un dispositivo receptor, preferentemente un dispositivo portátil, cada uno configurado para:- at least one receiving device, preferably a portable device, each configured for:
- \bullet?
- recibir las señales fisiológicas procedentes de la unidad portátil de monitorización fisiológica de al menos un usuario diferente;receive physiological signals from the portable physiological monitoring unit of at least one different user;
- \bullet?
- procesar la información, obteniendo una información fisiológica del al menos un usuario;process the information, obtaining physiological information of at least one Username;
- \bullet?
- transmitir dicha información fisiológica de manera inalámbrica;transmit such information physiological wirelessly;
- un servidor remoto encargado de recibir y procesar la información fisiológica de los distintos usuarios;- a remote server responsible for receiving and process the physiological information of the different users;
- al menos un cliente remoto, configurados para recibir del servidor remoto la información fisiológica procesada correspondiente a al menos un determinado usuario y mostrar en una interfaz gráfica dicha información fisiológica.- at least one remote client, configured to receive the processed physiological information from the remote server corresponding to at least a certain user and show in a graphic interface said physiological information.
El sistema puede comprender adicionalmente un concentrador intermedio encargado de recibir las informaciones fisiológicas procedentes de una pluralidad de dispositivos receptores y transmitirlas al servidor remoto.The system may additionally comprise a intermediate hub responsible for receiving information physiological from a plurality of devices receivers and transmit them to the remote server.
En una realización preferente cada dispositivo receptor dispone de medios de obtención de la posición y está configurado para transmitir, junto con la información fisiológica, dicha información de posición de manera inalámbrica.In a preferred embodiment each device receiver has means of obtaining the position and is configured to transmit, along with physiological information, said position information wirelessly.
La unidad portátil de monitorización fisiológica puede comprender:The portable physiological monitoring unit can understand:
- un módulo de comunicaciones inalámbrico encargado de transmitir la monitorización de las señales fisiológicas del usuario al dispositivo receptor;- a wireless communications module responsible for transmitting signal monitoring physiological from the user to the receiving device;
- medios de procesamiento de datos;- means of data processing;
- un cinturón de sujeción encargado de sujetar los sensores fisiológicos de la unidad portátil al pecho del usuario.- a support belt in charge of fastening the physiological sensors of the portable unit to the chest of the Username.
La unidad portátil de monitorización fisiológica está preferiblemente configurada para monitorizar alguna de las siguientes señales fisiológicas del usuario:The portable physiological monitoring unit It is preferably configured to monitor any of the following physiological signs of the user:
- ritmo cardiaco;- heart rate;
- ritmo respiratorio;- respiratory rate;
- temperatura corporal.- body temperature.
\global\parskip0.950000\baselineskip\ global \ parskip0.950000 \ baselineskip
- nivel de saturación de oxígeno en sangre;- level of blood oxygen saturation;
- tensión arterial;- blood pressure;
- la posición corporal y el nivel de actividad del individuo.- body position and activity level of the individual.
La unidad portátil de monitorización fisiológica puede estar adicionalmente configurada para monitorizar señales eléctricas continuas tales como el ECGs y aceleraciones corporales.The portable physiological monitoring unit can be additionally configured to monitor signals continuous electric such as ECGs and accelerations bodily
La unidad portátil de monitorización fisiológica puede comprender una pluralidad de acelerómetros para medir la actividad del usuario. En este caso el dispositivo receptor está preferiblemente configurado para, a partir de la información procedente de los acelerómetros, detectar caídas del usuario. El dispositivo receptor puede estar adicionalmente configurado para, a partir de la información procedente de los acelerómetros, estimar el gasto energético del usuario monitorizado.The portable physiological monitoring unit may comprise a plurality of accelerometers to measure the user activity In this case the receiving device is preferably configured for, from the information from accelerometers, detect user falls. He receiving device may be additionally configured to, at from the information from the accelerometers, estimate the energy expenditure of the monitored user.
El dispositivo receptor está preferiblemente configurado para estimar al menos una de las siguientes variables fisiológicas:The receiving device is preferably configured to estimate at least one of the following variables physiological:
- la fatiga y el tiempo de descanso requerido del usuario monitorizado;- fatigue and rest time required of the monitored user;
- la tensión térmica del usuario monitorizado.- user thermal stress monitored
Cada cliente remoto, cada dispositivo receptor o el servidor remoto pueden estar configurados para establecer, para cada usuario monitorizado, alarmas de aviso en función de los valores de las variables fisiológicas monitorizadas.Each remote client, each receiving device or the remote server may be configured to set, to each monitored user, warning alarms depending on the values of the physiological variables monitored.
El cliente remoto está preferentemente configurado para mostrar la posición de los usuarios monitorizados sobre mapas cartográficos y/o sobre imágenes geo-referenciadas.The remote client is preferably configured to show the position of monitored users on cartographic maps and / or images geo-referenced
El dispositivo receptor puede estar configurado para mostrar en una interfaz gráfica la información fisiológica monitorizada.The receiving device may be configured to display physiological information in a graphical interface monitored
La unidad portátil de monitorización fisiológica puede estar adicionalmente encargada de almacenar en memoria las señales fisiológicas del usuario monitorizadas.The portable physiological monitoring unit may be additionally responsible for storing in memory the Physiological signals of the user monitored.
A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.Then it goes on to describe very brief a series of drawings that help to better understand the invention and that expressly relate to an embodiment of said invention presented as a non-limiting example of is.
La Figura 1 muestra un esquema del sistema de monitorización para una persona, incluyendo monitorización local y remota.Figure 1 shows a scheme of the system monitoring for one person, including local monitoring and remote
La Figura 2 muestra un ejemplo del sistema de monitorización remota simultánea para varias personas.Figure 2 shows an example of the system of simultaneous remote monitoring for several people.
La Figura 3 muestra de manera esquemática la arquitectura del sistema de monitorización fisiológica.Figure 3 schematically shows the architecture of the physiological monitoring system.
El sistema de monitorización objeto de la invención se compone de los siguientes elementos, mostrados en las Figuras 1 y 2:The monitoring system object of the invention consists of the following elements, shown in the Figures 1 and 2:
\bullet Unidad portátil de monitorización fisiológica 1 para la recogida de los parámetros fisiológicos.Portable monitoring unit Physiological 1 for the collection of physiological parameters.
\bullet Dispositivo receptor 2 (o unidad de recepción o monitorización de primer nivel o cliente local)Receiver device 2 (or unit of First level reception or monitoring or local customer)
\bullet Servidor remoto 3 del sistema.Remote server 3 of the system.
\bullet Clientes remotos 5, suscriptores del servicio de monitorización.Remote clients 5, subscribers of the monitoring service
La Figura 1 muestra un esquema del sistema de monitorización para una persona, incluyendo monitorización local y remota, mientras que la Figura 2 muestra un ejemplo del sistema de monitorización remota simultánea para varias personas.Figure 1 shows a scheme of the system monitoring for one person, including local monitoring and remote, while Figure 2 shows an example of the system of simultaneous remote monitoring for several people.
La unidad portátil de monitorización fisiológica 1 y el dispositivo receptor 2 capturan, analizan y distribuyen los parámetros principales que determinan el estado fisiológico de la persona o usuario 4.The portable physiological monitoring unit 1 and the receiving device 2 capture, analyze and distribute the main parameters that determine the physiological state of the person or user 4.
Los datos referentes a la monitorización continua del estado fisiológico de los sujetos en tiempo real, y/o para su estudio posterior, posibilita la optimización de la preparación física y/o de la asistencia médica.The data related to monitoring continuous physiological status of subjects in real time, and / or for further study, it enables the optimization of the physical preparation and / or medical assistance.
\global\parskip1.000000\baselineskip\ global \ parskip1.000000 \ baselineskip
Si de la evaluación del estado físico, bajo criterios establecidos por facultativos, se deduce que éste es crítico, el sistema es capaz de transmitir de forma automática programada, mensajes de alarma a los personas monitoras del sistema, clientes remotos 5, las cuales pueden ser en algunos casos unidades médicas o sanitarias.If of the evaluation of the physical state, under criteria established by doctors, it follows that this is critical, the system is capable of transmitting automatically programmed, alarm messages to people monitoring the system, 5 remote clients, which may in some cases be units Medical or health.
El sistema procesa las señales fisiológicas (tales como ritmo cardiaco, ritmo respiratorio y temperatura) en el dispositivo receptor 2. Además puede incorporar la medida del nivel de saturación de oxígeno en sangre (oxímetro), tensión arterial (tensiómetro), y posición y hora mediante la información obtenida de un GPS.The system processes the physiological signals (such as heart rate, respiratory rate and temperature) in the receiving device 2. You can also incorporate the level measurement blood oxygen saturation (oximeter), blood pressure (tensiometer), and position and time using the information obtained from a GPS
Con objeto de mejorar la usabilidad, el sistema monitoriza el estado de la batería de la unidad portátil de monitorización fisiológica 1 y manda un aviso con antelación para indicar tiempo limitado de disponibilidad.In order to improve usability, the system monitors the battery status of the portable unit of physiological monitoring 1 and send a warning in advance to Indicate limited availability time.
El proceso de la información que se monitoriza incluye:The information process that is monitored It includes:
- Monitorización de la temperatura de la piel y/o de la temperatura interna de la persona.- Skin temperature monitoring and / or the internal temperature of the person.
La temperatura obtenida a través de un termistor, u otro sensor de temperatura, se procesa y da lugar a los siguientes estados:The temperature obtained through a thermistor, or other temperature sensor, is processed and gives rise to following states:
- \sqbullet\ sqbullet
- Si la persona tiene una temperatura superior al umbral Tb ºC e inferior al umbral Te ºC, estará en estado estable.If the person has a temperature above the threshold Tb ºC and below the threshold Te ºC, It will be in a stable state.
- \sqbullet\ sqbullet
- Si la temperatura es superior al umbral Te ºC e inferior al umbral Td ºC la persona estará en estado afectado.If the temperature is higher at the threshold Te ºC and below the threshold Td ºC the person will be in affected state
- \sqbullet\ sqbullet
- Si la temperatura es superior al umbral Td ºC la persona estará en estado de peligro. If the temperature is higher at the threshold Td ° C the person will be in a state of danger.
- \sqbullet\ sqbullet
- Si la temperatura es inferior al umbral Tb ºC y superior al umbral Ta ºC la persona estará en estado afectado. If the temperature is lower at the threshold Tb ºC and above the threshold Ta ºC the person will be in affected state
- \sqbullet\ sqbullet
- Si la temperatura es inferior al umbral Ta ºC la persona estará en estado de peligro. If the temperature is lower at the threshold Ta ºC the person will be in a state of danger.
Los valores de las temperaturas (umbrales) que definen cada zona son con figurables.The temperature values (thresholds) that define each zone are with figurable.
- Monitorización del ritmo cardiaco.- Heart rate monitoring.
- \sqbullet\ sqbullet
- Si el ritmo cardiaco es inferior al umbral RC1% del máximo preestablecido para la persona, éste se encuentra en estado estable.If the heart rate is below the threshold RC1% of the preset maximum for the person, This is in a stable state.
- \sqbullet\ sqbullet
- Si el porcentaje está entre los umbrales RC1% y RC2% del máximo preestablecido para la persona, éste se encuentra en estado afectado. If the percentage is between the thresholds RC1% and RC2% of the maximum preset for the person, This is in an affected state.
- \sqbullet\ sqbullet
- Si el porcentaje es superior al umbral RC2% del máximo preestablecido para la persona, éste se encuentra en peligro.If the percentage is higher at the threshold RC2% of the preset maximum for the person, he It is in danger.
- Monitorización de la tensión térmica- Thermal tension monitoring
La tensión térmica combinará los valores de temperatura y pulso con la siguiente fórmula (Moran et al. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 275):The thermal stress will combine the temperature and pulse values with the following formula (Moran et al . Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 275):
donde Tr y Hr indican temperatura corporal y ritmo cardiaco respectivamente, siendo el subíndice i el valor en el momento de la medida y 0 el valor de una persona cuando está en reposo. Los valores se miden en grados Celsius y el ritmo en pulsaciones por minuto.where Tr and Hr indicate temperature body and heart rate respectively, the subscript i being the value at the time of measurement and 0 the value of a person when It is at rest. Values are measured in degrees Celsius and the rhythm in pulsations by minute.
Según la tensión térmica, la persona estará en uno de los siguientes estados:Depending on the thermal stress, the person will be in one of the following states:
- \sqbullet\ sqbullet
- Si la tensión térmica es inferior al umbral TT1, la persona se encontrará en estado estable. If the thermal tension is lower than threshold TT1, the person will be in a state stable.
- \sqbullet\ sqbullet
- Si la tensión térmica se sitúa entre los umbrales TT1 y TT2, la persona estará en estado afectado, If the thermal voltage is placed between thresholds TT1 and TT2, the person will be in a state affected,
- \sqbullet\ sqbullet
- Si la tensión térmica es superior al umbral TT2, la persona estará en peligro. If the thermal tension is higher than the TT2 threshold, the person will be in danger.
\newpage\ newpage
Los valores de tensión térmica que definen cada una de las zonas son con figurables.The thermal stress values that define each One of the areas are figurable.
- Monitorización de fatiga y tiempo de descanso.- Fatigue and time monitoring break.
La fatiga se estimará de la siguiente forma:Fatigue will be estimated as follows:
El nivel de esfuerzo se considera como moderado si el porcentaje del pulso de la persona es inferior al P1% de su pulso máximo. El nivel de esfuerzo será alto si el porcentaje del pulso de la persona es superior al P1%.The level of effort is considered as moderate if the person's pulse rate is less than P1% of their maximum pulse The level of effort will be high if the percentage of The person's pulse is greater than P1%.
Para cada minuto de esfuerzo moderado será necesario descansar un TD1% del tiempo de esfuerzo. Por cada minuto de esfuerzo alto será necesario descansar un TD2%.For every minute of moderate effort it will be it is necessary to rest a TD1% of the effort time. For every minute High effort will need to rest a TD2%.
La fatiga de la persona se estima como sigue:The person's fatigue is estimated as follow:
- \sqbullet\ sqbullet
- La persona está en estado estable si el tiempo de descanso necesario es inferior al umbral T1.The person is in state stable if the necessary rest time is below the threshold T1
- \sqbullet\ sqbullet
- La persona está en estado afectado si el tiempo de descanso se encuentra entre los umbrales T1 y T2. The person is in state affected if the rest time is between the T1 thresholds and T2.
- \sqbullet\ sqbullet
- La persona se encuentra en peligro cuando el tiempo de descanso necesario sea superior al umbral T3. The person is in danger when the necessary rest time is greater than T3 threshold.
Las horas de descanso necesarias para la definición de cada uno de los estados de la persona son configurables.The necessary rest hours for the definition of each of the states of the person are configurable
- Monitorización de oximetría.- Oximetry monitoring.
El sistema tiene la capacidad de la incorporación de la medida de un pulsioxímetro (dispositivo médico que mide el nivel de saturación de oxígeno en la sangre de un paciente), preferentemente inalámbrico. La medida también se puede incorporar al sistema manualmente, a través del interfaz de usuario de la unidad de monitorización de primer nivel o de cualquier otro nivel.The system has the capacity of the incorporation of the measurement of a pulse oximeter (medical device which measures the level of oxygen saturation in the blood of a patient), preferably wireless. The measure can also be add to the system manually, through the user interface of the first level monitoring unit or any other level.
Se considerará que:It will be considered that:
- \sqbullet\ sqbullet
- Si la medición de oxígeno en sangre es superior a un umbral O2% la persona está en estado estable.If the oxygen measurement in blood is higher than an O2% threshold the person is in a state stable.
- \sqbullet\ sqbullet
- Si la medición se encuentra entre el umbral O1% y el umbral O2% la persona está en estado afectado.If the measurement is found between the O1% threshold and the O2% threshold the person is in a state affected.
- \sqbullet\ sqbullet
- Si la medición es inferior al umbral O1% la persona está en peligro.If the measurement is less than O1% threshold the person is in danger.
Los porcentajes de cada una de las zonas son configurables.The percentages of each of the zones are configurable
- Monitorización de actimetría- Actimetry monitoring
La actimetría es un examen que utiliza un aparato (actímetro) que se fija al cuerpo de una persona para registrar el movimiento, que típicamente disminuye durante el sueño. El sistema incorpora y procesa la posición corporal y el estado de actividad de la persona. La implementación preferida es la de un conjunto de acelerómetros que midan en tiempo real la posición y actividad de la persona. Con la señal de los acelerómetros el dispositivo receptor 2 procesa la información y presenta la posición corporal y el nivel de actividad del individuo. Si se utiliza un giróscopo el sistema es capaz de detectar que la persona está sentada o de pie.Actimetry is an exam that uses a apparatus (actimeter) that is fixed to a person's body to record the movement, which typically decreases during sleep. The system incorporates and processes body position and the state of activity of the person The preferred implementation is that of a set of accelerometers that measure in real time the position and activity of the person With the signal of the accelerometers the receiving device 2 processes the information and presents the position body and activity level of the individual. If a gyro the system is able to detect that the person is sitting or standing
Además el sistema tiene la capacidad de incorporar la detección de caídas e impactos, mediante el proceso de la señal recibida de los acelerómetros y la evaluación de umbrales predefinidos. La detección de un período prolongado de movilidad muy reducida posterior a una caída provocará una alarma, lo que permitirá reducir los tiempos de atención a los portadores del sistema. Esta función es de especial relevancia en personas mayores.In addition the system has the ability to incorporate the detection of falls and impacts, through the process of the signal received from the accelerometers and the evaluation of thresholds predefined. The detection of a prolonged period of mobility very reduced after a fall will cause an alarm, which will allow reducing the attention times to the bearers of the system. This function is of special relevance in people greater.
El sistema incluye la capacidad de medida del gasto energético, dado que la integral de la suma de los módulos del módulo de las aceleraciones en los tres ejes se puede relacionar con aquel, a través de una regresión lineal. La medida del gasto energético así como la intensidad del ejercicio permiten la optimización de éste para la obtención del estado físico óptimo, tanto en entornos ambulatorios, como en fitness.The system includes the measuring capacity of the energy expenditure, since the integral of the sum of the modules of the module of the accelerations in the three axes can be related to that, through a linear regression. The measure of expenditure energy as well as the intensity of the exercise allow optimization of this one to obtain the optimal physical state, both in outpatient settings, as in fitness.
La integración de la evolución del ritmo cardiaco, del ritmo respiratorio y de la temperatura con la medida del gasto energético basado en las aceleraciones corporales dan como resultado algoritmos de estimación de gasto energético mejorados.The integration of rhythm evolution heart rate, respiratory rate and temperature with measurement of energy expenditure based on body accelerations give as result algorithms for estimating energy expenditure improved
La incorporación del oxímetro al sistema permite mejorar aún más la estimación del gasto energético.The incorporation of the oximeter into the system allows further improve the estimate of energy expenditure.
Por otro lado, el sistema lee las coordenadas de la posición del usuario a través de un GPS. La información de la posición de la persona se incorpora en la trama de información del dispositivo receptor 2, como parte de la información del estado fisiológico de la persona. Esta función permite la localización de la persona, lo cual es especialmente importante en caso de caídas y otras alarmas detectadas por el sistema de monitorización fisiológica.On the other hand, the system reads the coordinates of the user's position through a GPS. The information of the The person's position is incorporated into the information plot of the receiving device 2, as part of the status information Physiological of the person. This function allows the location of the person, which is especially important in case of falls and other alarms detected by the monitoring system physiological
Los datos fisiológicos, así como la posición de la persona, se asocian a la hora en base a los datos recibidos del receptor GPS que porta la persona monitorizada en el dispositivo receptor 2 o bien desde la unidad de concentración.The physiological data, as well as the position of the person, they are associated at the time based on the data received from the GPS receiver carried by the person monitored on the device receiver 2 or from the concentration unit.
El módulo de información almacena los valores estándares personalizados para cada persona en base a los cuales establecerá el estado actual en que se encuentra la persona. Existirán unos valores de referencia para el caso en que la persona no disponga de los valores individualizados.The information module stores the values customized standards for each person based on which will establish the current state in which the person is. There will be reference values for the case in which the person Do not have individualized values.
Se consideran, entre otras, como aplicaciones del sistema las siguientes:They are considered, among others, as applications of the system the following:
- monitorización de personas en entorno militar.- monitoring of people in surroundings military.
- monitorización de personas en entorno de fuerzas de seguridad.- monitoring of people in the environment of security forces.
- monitorización de personas en emergencias médicas.- monitoring of people in emergencies medical
- monitorización de personas en entorno ambulatorio.- monitoring of people in surroundings ambulatory.
- monitorización remota de personas en su domicilio.- remote monitoring of people in your home.
- monitorización de personas o equipos de personas en entrenamiento deportivo.- monitoring of people or equipment People in sports training.
- monitorización de personas en gimnasios.- monitoring of people in gyms.
El sistema incorpora, por cada usuario, una unidad portátil 1 para la recogida de las señales fisiológicas de una persona, preferiblemente de colocación sobre el pecho, tal como se muestra en la Figura 1. La unidad portátil 1 incorpora un interfaz externo, ya sea inalámbrico o mediante conexión directa, para la difusión de la información.The system incorporates, for each user, a portable unit 1 for the collection of physiological signals from a person, preferably placed on the chest, such as shown in Figure 1. Portable unit 1 incorporates a external interface, either wireless or by direct connection, for the dissemination of information.
Típicamente la unidad portátil 1 se compone de los siguientes módulos:Typically portable unit 1 is composed of The following modules:
- módulo de información 7, que incorpora una unidad de proceso de primer nivel, batería, memoria de almacenamiento, acelerómetros y un módulo de comunicaciones, preferiblemente inalámbrico;- information module 7, which incorporates a First level process unit, battery, memory storage, accelerometers and a communications module, preferably wireless;
- cinturón de sujeción 6 al individuo, que incorpora un conjunto de sensores fisiológicos, para ECG o temperatura, conectados al módulo de información.- belt of subjection 6 to the individual, that incorporates a set of physiological sensors, for ECG or temperature, connected to the information module.
El dispositivo receptor 2 o cliente local consiste, preferiblemente, en un teléfono móvil o una PDA, encargada de realizar la monitorización local. Para la comunicación con la unidad portátil puede utilizar una conexión Bluetooth o una conexión en banda ISM. El dispositivo receptor 2 recibe la información de la unidad portátil 1, procesa los datos y los presenta en su pantalla y/o retransmiten la información fisiológica a una unidad de concentración o al servidor remoto 3 del sistema. Disponen de la opción para almacenamiento de la información recibida en los medios de que dispone el dispositivo, normalmente memoria de estado sólido.The receiving device 2 or local client preferably consists of a mobile phone or a PDA, in charge of performing local monitoring. For communication with the portable unit can use a Bluetooth connection or a connection in ISM band. The receiving device 2 receives the information from the portable unit 1, processes the data and presents it on your screen and / or retransmit physiological information to a unit of concentration or remote server 3 of the system. They have the option for storing information received in the media available to the device, usually status memory solid.
Para la conexión con el servidor remoto 3 los clientes locales pueden utilizar una conexión a través de Internet a través de un operador de telefonía. El servidor remoto 3 se encarga de efectuar la monitorización remota.For connection to remote server 3 the local customers can use a connection over the Internet to through a telephone operator. Remote server 3 handles to perform remote monitoring.
En entornos con medios de comunicación propios, como es el caso de los entornos militares o fuerzas de seguridad, el sistema se configura para hacer uso de ellos.In environments with their own media, as is the case with military environments or security forces, the system is configured to make use of them.
El dispositivo receptor 2 puede hacer funciones de unidad de concentración, en casos de múltiples dispositivos en un entorno cercano, dentro del alcance de la unidad portátil de monitorización fisiológica 1. En estos casos el concentrador puede ser un PC que recibe la información de varios dispositivos y la presenta de modo simultáneo en pantalla. Además en estos casos la información "concentrada" se puede distribuir, a través de Internet, hacia un servidor especializado o hacia otro sistema de gestión de datos para su almacenamiento y posterior análisis. En el dispositivo receptor 2 se instala el software cliente local. Los clientes preferidos son los implementados en sistemas operativos tales como Windows Mobile, Symbian, etc.The receiving device 2 can perform functions of concentration unit, in cases of multiple devices in a nearby environment, within the reach of the portable unit of physiological monitoring 1. In these cases the concentrator can be a PC that receives information from several devices and the presents simultaneously on the screen. Also in these cases the "concentrated" information can be distributed, through Internet, to a specialized server or to another system of data management for storage and subsequent analysis. At Receiving device 2 installs the local client software. The Preferred customers are those implemented in operating systems such as Windows Mobile, Symbian, etc.
El cliente recibe y presenta en pantalla la información recibida de las unidades portátiles de monitorización fisiológica 1. También es de aplicación la presentación de datos de sensores tales como oxímetros y medidores de tensión arterial. La aplicación integra la posición del GPS del dispositivo receptor 2 en la información enviada por el sistema. La información recibida de los monitores es procesada y presentada localmente, a la vez que es enviada al servidor remoto. Los clientes locales se pueden configurar para enviar la información sin que sea vista por el portador del dispositivo.The client receives and presents the information received from portable monitoring units Physiological 1. The presentation of data from sensors such as oximeters and blood pressure meters. The application integrates the GPS position of the receiving device 2 in the information sent by the system. The information received from The monitors are processed and presented locally, while it is sent to the remote server. Local customers can configure to send the information without being seen by the device carrier.
El servidor remoto 3 del sistema gestiona en tiempo real la conexión con los clientes locales, los dispositivos receptores 2, que recogen la información de las unidades portátiles de monitorización fisiológica; procesa los datos, mediante su sistema interno de información, y distribuye la información pertinente las personas y/o instituciones que la requieran, a través de los clientes remotos suscritos al sistema.Remote server 3 of the system manages in Real-time connection with local customers, devices receivers 2, which collect information from portable units physiological monitoring; processes the data, through its internal information system, and distributes the information relevant people and / or institutions that require it, through of remote clients subscribed to the system.
El servidor gestiona la conexión con los clientes locales, el proceso de la información recibida, la presentación de la misma, el almacenamiento de la información recibida y la distribución a los suscriptores autorizados.The server manages the connection with the local customers, the process of the information received, the presentation of it, storage of information received and distribution to authorized subscribers.
El servidor consiste preferiblemente en un ordenador con sistema operativo Windows, o Unix y sus variantes, y preferiblemente con soporte de máquina virtual Java. La conexión con los clientes se realiza preferiblemente de forma inalámbrica. Para entornos cercanos el uso de interfaz Bluetooth es el preferido, WiFi se utiliza a través de un dispositivo intermedio tal como una PDA o teléfono inteligente, u otros similares. Para conexiones remotas HSDPA, UMTS, EDGE, GPRS componen la solución preferida.The server preferably consists of a computer with Windows operating system, or Unix and its variants, and preferably with Java virtual machine support. Connection with Clients are preferably performed wirelessly. For nearby environments the use of Bluetooth interface is preferred, WiFi it is used through an intermediate device such as a PDA or smartphone, or other similar. For remote connections HSDPA, UMTS, EDGE, GPRS make up the preferred solution.
El proceso de los datos puede dar lugar a alarmas en base a una configuración predefinida de la aplicación. Las alarmas pueden ser generadas a su vez en el servidor del sistema.The data processing can lead to alarms based on a predefined application configuration. The alarms can be generated in turn on the server of the system.
El servidor del sistema se conecta con los dispositivos receptores directamente mediante el interfaz de comunicaciones más adecuado. En el caso de conexión remota la solución preferida consiste en la conexión a través de Internet bien por conexión a través de módem inalámbrico GPRS/EDGE/UMTS/HSDPA o a través de conexión por cable, ya sea fibra óptica, ADSL a través de par telefónico o cualquier otro tipo de módem.The system server connects to the receiving devices directly through the interface of most appropriate communications. In the case of remote connection the preferred solution consists of connecting over the Internet well by connection via wireless modem GPRS / EDGE / UMTS / HSDPA or to via cable connection, either fiber optic, ADSL through telephone pair or any other type of modem.
El sistema incorpora la capacidad de presentación diferida de los datos recogidos en una sesión. El operador selecciona el nombre de la sesión y el sistema presenta la información almacenada en el orden que se recibió. El sistema permite la parada y rebobinado de la información.The system incorporates the ability to Deferred presentation of the data collected in a session. He operator selects the name of the session and the system presents the information stored in the order it was received. The system It allows the stop and rewind of the information.
El sistema permite la configuración de las alarmas en base a las variables fisiológicas, y a los algoritmos implementados. Para cada variable y/o algoritmo el sistema permite definir los límites que dispararán los diferentes niveles de alarma.The system allows the configuration of alarms based on physiological variables, and algorithms implemented For each variable and / or algorithm the system allows define the limits that will trigger the different levels of alarm.
El servidor de información concentra la información de los usuarios para su envío a los clientes remotos 5 de presentación autorizados, suscriptores del servicio, tal como se muestra en la Figura 2.The information server concentrates the User information for sending to remote clients 5 authorized presentation, subscribers of the service, as shown in Figure 2.
El servidor de información permite la adscripción de un número elevado de suscriptores clientes, con la única limitación de las capacidades de proceso del ordenador en que reside. Para su identificación se utilizan servicios DNS.The information server allows the affiliation of a large number of customer subscribers, with the only limitation of the process capabilities of the computer in which resides DNS services are used for identification.
El sistema incluye una aplicación cliente a la que se puede tener acceso a través de un sistema de suscripción, que puede ser privado o público. La información que se distribuya estará sujeta a las normas legales aplicables en el país y entorno en que se utilice. El cliente remoto 5 suscriptor se comunica con el servidor a través de una conexión IP y presenta la información en pantalla, a la vez que permite el almacenamiento local de la información recibida.The system includes a client application to the that can be accessed through a subscription system, which It can be private or public. The information distributed will be subject to the legal regulations applicable in the country and environment in which be used The remote client 5 subscriber communicates with the server through an IP connection and presents the information in screen, while allowing local storage of the information received
Los clientes suscriptores disponen de un interfaz gráfico en el que los datos se refrescan en tiempo real. Los clientes de presentación disponen de la posibilidad de la programación de alarmas visuales y sonoras en base a la información que recibe.Subscribing customers have a Graphical interface in which data is refreshed in real time. Presentation customers have the possibility of programming of visual and audible alarms based on information receiving.
La posición y recorrido de las personas monitorizadas se presentan sobre mapas cartográficos y/o sobre imágenes geo-referenciadas, a petición del operador del cliente.The position and route of people monitored are presented on cartographic maps and / or on geo-referenced images, at the request of the operator the client's.
Además de la arquitectura cliente-servidor descrita, el sistema soporta arquitectura basada en la web, a través de la creación de aplicaciones web (Rich Internet Application) para aprovechar el acceso mediante exploradores web, y/o tecnología Java Applets, a la información del sistema, facilitando la distribución de las aplicaciones cliente.In addition to the architecture client-server described, the system supports web-based architecture, through the creation of Web applications (Rich Internet Application) to take advantage of the access through web browsers, and / or Java Applets technology, to the system information, facilitating the distribution of client applications
La Figura 3 muestra de manera esquemática la arquitectura del sistema de monitorización fisiológica. En primer lugar, y para cada usuario a monitorizar, la unidad portátil de monitorización fisiológica 1 efectúa la monitorización y recogida de los parámetros fisiológicos del usuario y los comunica (30), por ejemplo mediante bluetooth, al dispositivo receptor (2), el cual los transmite (31), por ejemplo mediante TCP/IP, SMS o GPRS, al servidor remoto (3), el cual a su vez la puede transmitir (33) a un cliente remoto (5).Figure 3 schematically shows the architecture of the physiological monitoring system. In first place, and for each user to monitor, the portable unit of physiological monitoring 1 carries out the monitoring and collection of the physiological parameters of the user and communicates them (30), by example via bluetooth, to the receiving device (2), which transmits (31), for example via TCP / IP, SMS or GPRS, to the server remote (3), which in turn can transmit (33) to a client remote (5).
Claims (17)
- \bullet?
- recibir las señales fisiológicas procedentes de la unidad portátil de monitorización fisiológica (1) de al menos un usuario (4) diferente;receive physiological signals from the portable physiological monitoring unit (1) of at least one different user (4);
- \bullet?
- procesar la información, obteniendo una información fisiológica del al menos un usuario (4);process the information, obtaining physiological information from at least one user (4);
- \bullet?
- transmitir {31) dicha información fisiológica de manera inalámbrica;convey {31) said physiological information wirelessly;
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ES200930902A ES2335568B1 (en) | 2009-10-26 | 2009-10-26 | DISTRIBUTED PHYSIOLOGICAL MONITORING SYSTEM. |
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Family Applications (1)
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-
2009
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