基于负压隔离舱的数据交互系统

摘要

本发明涉及医学目的的治疗室领域，具体涉及基于负压隔离舱的数据交互系统，包括隔离舱体，隔离舱体上设有对内部气体进行抽吸过滤的负压过滤模块和用于进气的进气口，隔离舱体上开设有多个操作手孔，操作手孔内壁上固定连接有密闭的橡胶手套，还包括位于隔离舱体内的无线采集子系统和位于隔离舱体外的无线接收子系统，无线采集子系统采集隔离舱体内患者的身体数据无线发送至无线接收子系统，无线接收子系统接收身体数据并进行显示。本发明无需在身体数据采集后以数据线进行发送，无需在隔离舱体上开设孔洞或通道来容纳数据线，提高隔离舱体的密闭性，降低细菌或病原体漏出造成交叉感染的概率。

权利要求

1.基于负压隔离舱的数据交互系统，包括隔离舱体，所述隔离舱体上设有对内部气体进行抽吸过滤的负压过滤模块和用于进气的进气口，所述隔离舱体上开设有多个操作手孔，所述操作手孔内壁上固定连接有密闭的橡胶手套，其特征在于：还包括位于隔离舱体内的无线采集子系统和位于隔离舱体外的无线接收子系统，所述无线采集子系统采集隔离舱体内患者的身体数据无线发送至无线接收子系统，所述无线接收子系统接收身体数据并进行显示；

所述无线接收子系统包括无线接收模块、处理模块和显示模块，所述无线接收模块接收身体数据发送至处理模块，所述处理模块获取身体数据进行处理，所述处理模块将处理后的身体数据发送至显示模块进行显示；

无线采集子系统还包括无线受电模块和温度传感模块，无线受电模块、控制模块和无线发射模块封装成一体安装在隔离舱体的内壁上，无线接收子系统还包括向无线受电模块充电的无线送电模块，无线送电模块位于隔离舱体的外侧壁上，控制模块实时获取无线采集子系统的剩余电量，在剩余电量小于电量阈值时，控制模块通过无线发射模块向无线接收模块发送充电请求，处理模块根据无线接收模块的充电请求向无线送电模块发送启动充电信号，让无线送电模块给无线受电模块充电；控制模块在获取到身体指标时进行判断，当身体指标异常时，控制模块控制无线受电模块进行反向充电，温度传感模块检测无线受电模块的温度值发送至控制模块，在温度值大于温度阈值时，控制模块根据充电请求通过无线发射模块向无线接收模块发送停止信号，控制模块同时控制无线受电模块停止工作，处理模块根据无线接收模块的停止信号向无线送电模块发送停止充电信号。

2.根据权利要求1所述的基于负压隔离舱的数据交互系统，其特征在于：所述无线采集子系统包括采集模块、控制模块和无线发射模块，所述采集模块采集隔离舱体内患者的身体数据，所述控制模块获取身体数据发送至无线发射模块，所述无线发射模块将身体数据发送至无线接收子系统。

3.根据权利要求2所述的基于负压隔离舱的数据交互系统，其特征在于：所述无线发射模块与无线接收模块间以蓝牙协议进行无线通信。

4.根据权利要求3所述的基于负压隔离舱的数据交互系统，其特征在于：所述控制模块收到身体数据时添加隔离舱体唯一的标识信息形成数据包，所述控制模块将数据包发送至无线发射模块，所述处理模块接收数据包并识别数据包中的标识信息和身体数据，所述处理模块将标识信息与预存的识别信息进行对比，当标识信息与识别信息相同时，所述处理模块将身体数据发送至显示模块进行显示。

5.根据权利要求4所述的基于负压隔离舱的数据交互系统，其特征在于：当标识信息与识别信息不同时，所述处理模块将该数据包进行存储。

6.根据权利要求4所述的基于负压隔离舱的数据交互系统，其特征在于：所述处理模块在收到数据包时记录时间点信息，所述处理模块根据时间点信息判断是否收到数据包，在未收到数据包时，所述处理模块向显示模块发送提示信息。

说明书

基于负压隔离舱的数据交互系统

技术领域

[0001] 本发明涉及医学目的的治疗室领域，具体涉及基于负压隔离舱的数据交互系统。

背景技术

[0002] 传染病是由各种病原体引起的能在人与人、动物与动物或人与动物之间相互传播的一类疾病，例如埃博拉出血热病、SARS相关冠状病毒引起的呼吸系统疾病和MERS病毒等，
传染病的病原体中大部分是微生物，微生物极容易通过呼吸产生的飞沫等途径进行传播，
所以，对传染病患者需要进行隔离治疗。当患有传染病的患者需要转运时，患者在转运过程
中需要全程隔离在负压隔离舱内，以有效地将患者与外界隔离开，避免交叉感染。

[0003] 对于病情较为严重的重症患者来说，通过负压隔离舱转运患者时，需要通过负压隔离舱内的监护器等监护设备来监测患者的身体指标，如心电监护、血压监护和血氧监护
等，在监测到患者的身体指标后，通过监护设备上连接的数据导联线将身体指标传输出来
进行显示查看，数据导联线贯穿过负压隔离舱进行传输。如公开号为CN111281710A的专利
公开一种便携式负压全息消毒隔离舱，包括车架和舱体，舱体可拆卸地设置在车架上，车架
上设有排气阀，舱体上设有进气阀，进气阀和排气阀分别与舱体内部连通；舱体包括舱壁、
舱顶和递物筒，舱壁包括首尾连接的第一折段、第二折段、第三折段和第四折段，车架封堵
在舱壁的底部；舱顶的四周垂直设有第一折弯部，第一折弯部分别与第一折段、第二折段、
第三折段和第四折段连接，舱顶盖合在舱壁的顶部上；递物筒设置在舱壁上并向舱体内部
延伸，递物筒至少包括一个腔体，腔体的两端分别与舱体的内部和外部连通，腔体的两端上
均设有第一弹性密封圈。

[0004] 但是，现有这种设置专门的递物通道，以及贯穿出负压隔离舱的数据导联线容易让病原体扩散到外部环境中引起交叉感染，若不通过数据导联线传输出身体指标，监护设
备在负压隔离舱内不方便随时查看。

发明内容

[0005] 本发明意在提供一种基于负压隔离舱的数据交互系统，以解决现有负压隔离舱容易因设置递物通道引起病原体扩散的问题。

[0006] 本方案中的基于负压隔离舱的数据交互系统，包括隔离舱体，所述隔离舱体上设有对内部气体进行抽吸过滤的负压过滤模块和用于进气的进气口，所述隔离舱体上开设有
多个操作手孔，所述操作手孔内壁上固定连接有密闭的橡胶手套，还包括位于隔离舱体内
的无线采集子系统和位于隔离舱体外的无线接收子系统，所述无线采集子系统采集隔离舱
体内患者的身体数据无线发送至无线接收子系统，所述无线接收子系统接收身体数据并进
行显示。

[0007] 本方案的有益效果是：

[0008] 对隔离舱体内患者的身体数据采集后以无线方式发送出后以无线方式进行接收，无需在身体数据采集后以数据线进行发送，无需在隔离舱体上开设孔洞或通道来容纳数据
线，提高隔离舱体的密闭性，降低细菌或病原体漏出造成交叉感染的概率。

[0009] 进一步，所述无线采集子系统包括采集模块、控制模块和无线发射模块，所述采集模块采集隔离舱体内患者的身体数据，所述控制模块获取身体数据发送至无线发射模块，
所述无线发射模块将身体数据发送至无线接收子系统。

[0010] 有益效果是：通过无线发射模块将隔离舱体内部监测到的身体数据以无线方式传送出来，身体数据传送不会造成病菌的传播。

[0011] 进一步，所述无线接收子系统包括无线接收模块、处理模块和显示模块，所述无线接收模块接收身体数据发送至处理模块，所述处理模块获取身体数据进行处理，所述处理
模块将处理后的身体数据发送至显示模块进行显示。

[0012] 有益效果是：通过无线接收模块无线接收身体数据，然后由处理模块进行身体数据的处理，并发送至显示模块进行显示，让监测到的身体数据被实时显示，便于观察身体数
据。

[0013] 进一步，所述无线发射模块与无线接收模块间以蓝牙协议进行无线通信。

[0014] 有益效果是：使用蓝牙协议进行无线通信，传输信号稳定、不容易受到干扰。

[0015] 进一步，所述控制模块收到身体数据时添加隔离舱体唯一的标识信息形成数据包，所述控制模块将数据包发送至无线发射模块，所述处理模块接收数据包并识别数据包
中的标识信息和身体数据，所述处理模块将标识信息与预存的识别信息进行对比，当标识
信息与识别信息相同时，所述处理模块将身体数据发送至显示模块进行显示。

[0016] 有益效果是：在转移不止一个传染病患者时，例如转运两个人时，两个隔离舱体发送的身体数据可能会相互交叉接收到造成混乱，让显示模块显示的身体数据产生混乱，通
过在发送身体数据之前添加标识信息，并在显示前识别标识信息，然后再显示，避免在不止
一个隔离舱体监测患者身体数据并显示时的错误显示。

[0017] 进一步，当标识信息与识别信息不同时，所述处理模块将该数据包进行存储。

[0018] 有益效果是：在识别到不是本显示模块应该显示的数据包时进行存储，避免该数据包对应隔离舱体监测到的数据包丢失，便于在丢失数据包时进行查找。

[0019] 进一步，所述处理模块在收到数据包时记录时间点信息，所述处理模块根据时间点信息判断是否收到数据包，在未收到数据包时，所述处理模块向显示模块发送提示信息。

[0020] 有益效果是：在收到数据包时记录时间点信息，并根据已经记录的时间点信息判断是否收到数据包，在未收到时进行提示，便于及时发现丢失数据包的情况，让存储的数据
包代表的身体数据被及时发现。

附图说明

[0021] 图1为本发明基于负压隔离舱的数据交互系统实施例一的原理框图；

[0022] 图2为本发明基于负压隔离舱的数据交互系统实施例一中内部信号处理的原理图。

具体实施方式

[0023] 下面通过具体实施方式进一步详细说明。

[0024] 实施例一

[0025] 基于负压隔离舱的数据交互系统，如图1所示：包括隔离舱体、位于隔离舱体内的无线采集子系统和位于隔离舱体外的无线接收子系统，隔离舱体一端上安装有对内部气体
进行抽吸过滤的负压过滤模块和用于进气的进气口，隔离舱体使用现有的结构即可，负压
过滤模块可用现有抽气泵和消毒过滤设备，隔离舱体上开设有多个操作手孔，操作手孔内
壁上粘接有密闭的橡胶手套。

[0026] 无线采集子系统采集隔离舱体内患者的身体数据无线发送至无线接收子系统，具体为，无线采集子系统包括采集模块、控制模块和无线发射模块，采集模块采集隔离舱体内
患者的身体数据，身体数据可以是心电、血压和血氧，采集模块可用现有ECM1001型号的心
电采集单元采集心电、MKB0705型号的血压采集单元采集血压和MAX30102型号的血压采集
单元采集血氧，控制模块获取身体数据发送至无线发射模块，控制模块可用现有
MSP430FG43X型号的单片机芯片，无线发射模块将身体数据发送至无线接收子系统。

[0027] 无线接收子系统接收身体数据并进行显示，具体为，无线接收子系统包括无线接收模块、处理模块和显示模块，无线接收模块接收身体数据发送至处理模块，处理模块获取
身体数据进行放大处理，处理模块可用现有思科SOC芯片，处理模块将处理后的身体数据发
送至显示模块进行显示。

[0028] 如图2所示，无线发射模块与无线接收模块间以蓝牙协议进行无线通信，如可用现有的蓝牙发射和蓝牙接收模块，无线发射模块根据蓝牙协议对身体数据以内部的调制器进
行调制后通过蓝牙发射出，无线接收模块通过内部的调制器对身体数据进行解调后发送至
处理模块，由处理模块发送至显示模块显示，显示模块可以现有是心电、血压和血压的显示
器。

[0029] 具体实施过程如下：

[0030] 通过隔离舱体转运传染患者时，通过采集模块检测患者的身体数据，如血压、血氧和心电，由控制模块获取身体数据后发送至无线发射模块，由无线发射模块将身体数据发
送出隔离舱体至无线接收模块，让处理模块对身体数据进行处理后发送至显示模块进行显
示，即显示模块显示血压、血氧和心电，无需将监护器放置在隔离舱体内进行监测，使用更
方便，数据查看更清晰，同时无需设置从隔离舱体内部到外部的数据传输线，防止隔离舱体
内的病菌散发出来，提高隔离舱体的防护性能，降低医护人员的感染风险。

[0031] 实施例二

[0032] 与实施例一的区别是，控制模块收到身体数据时添加隔离舱体唯一的标识信息形成数据包，标识信息可以通过设定固定的编号进行添加，如两个隔离舱体的标识信息分别
为1052和1062，控制模块将数据包发送至无线发射模块，处理模块接收数据包并识别数据
包中的标识信息和身体数据，处理模块将标识信息与预存的识别信息进行对比，每个隔离
舱体对应唯一的接收子系统，即处理模块内预存有唯一的识别信息，识别信息为隔离舱体
唯一对应的编号；当标识信息与识别信息相同时，处理模块将身体数据发送至显示模块进
行显示；当标识信息与识别信息不同时，处理模块将该数据包进行存储。

[0033] 处理模块在收到数据包时记录时间点信息，例如时间点信息收到数据包的间隔为50ms，处理模块根据时间点信息判断是否收到数据包，即处理模块每50ms就判断一次是否
收到数据包，在未收到数据包时，处理模块向显示模块发送提示信息，提示信号可以通过在
显示模块上显示特定的标识进行，如闪烁的感叹号标识。

[0034] 在实际的患者转运过程中，存在同时转运不止一个患者的情况，那么会在转运过程中至少有两个隔离舱体会位于蓝牙通信的通信距离范围内，这样会使得两个隔离舱体能
够接收到对方的身体数据，导致相互交叉接收到数据造成混乱。本实施例二通过在发送身
体数据之前添加标识信息，并在显示前识别标识信息，然后再显示，避免在至少两个隔离舱
体监测患者身体数据并显示时的错误显示，对不上本隔离舱体对应显示模块显示的身体数
据进行存，便于对另一隔离舱体丢失的数据包进行查找。还通过收到数据包时间点信息的
记录，自适应根据已经记录的时间点信息判断是否收到数据包，在未收到时进行提示，便于
及时发现丢失数据包的情况，让存储的数据包代表的身体数据被及时发现。

[0035] 实施例三

[0036] 与实施例二的区别在于，无线采集子系统还包括无线受电模块和温度传感模块，无线受电模块、控制模块和无线发射模块封装成一体安装在隔离舱体的内壁上，无线接收
子系统还包括向无线受电模块充电的无线送电模块，无线送电模块位于隔离舱体的外侧壁
上，控制模块实时获取无线采集子系统的剩余电量，在剩余电量小于电量阈值时，控制模块
通过无线发射模块向无线接收模块发送充电请求，处理模块根据无线接收模块的充电请求
向无线送电模块发送启动充电信号，让无线送电模块给无线受电模块充电；控制模块在获
取到身体数据时进行判断，当身体数据异常时，例如身体数据低于或高于正常值时，控制模
块控制无线受电模块进行反向充电，无线受电模块与无线送电模块采用现有的无线充电技
术，无线受电模块的反向充电技术也使用现有的反向充电技术，在此不赘述，温度传感模块
检测无线受电模块的温度值发送至控制模块，在温度值大于温度阈值时，控制模块根据充
电请求通过无线发射模块向无线接收模块发送停止信号，控制模块同时控制无线受电模块
停止工作，处理模块根据无线接收模块的停止信号向无线送电模块发送停止充电信号。

[0037] 由于在无线充电过程中，无线受电模块与无线送电模块因隔离舱体的阻隔不可能完全接触到进行充电，电磁场会影响数据通信，导致在身体数据异常时无线发送的身体数
据延迟或丢失。在身体数据异常需要发送身体数据时，通过让无线受电模块进行反向充电，
而无线送电模块并未停止充电，无线受电模块的温度会快速升高，从而让无线受电模块的
温度值大于温度阈值，使得无线充电模块和无线送电模块停止充电，防止无线受电模块和
无线送电模块温度过高引起故障；未在身体数据异常时即刻停止充电，能在温度升高过程
中积累一定的身体数据，以便于在发送身体数据后进行多个数据的对比，避免单个数据异
常造成的误判断。

[0038] 以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以
作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的
效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的
具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。