(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210376450.5 (22)申请日 2022.07.14 (71)申请人 苏州利博软件技 术有限公司 地址 215151 江苏省苏州市高新区富春江 路188号江苏医疗器械产业园加速器1 号楼502-2室 (72)发明人 佟宝同　朱伟家　张涛　潘新奇　 邵曼琪　 (74)专利代理 机构 上海迎向知识产权代理事务 所(普通合伙) 31439 专利代理师 李芳芳 (51)Int.Cl. G16H 40/40(2018.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/00(2012.01)G06K 9/62(2022.01) G06N 20/00(2019.01) H04L 9/06(2006.01) H04L 9/40(2022.01) H04L 67/12(2022.01) H04W 4/30(2018.01) (54)发明名称 一种便携可插拔式全自动生化分析仪通信 装置及系统 (57)摘要 本发明涉及医疗仪器 设备和通信技术领域， 具体为一种便携可插拔式全自动生化分析仪通 信装置及系统， 该系统通过通信装置远程采集全 自动化学分析仪器工作状态、 故障编码及试剂耗 材等非敏感数据信息， 加密后通过4G/5G通信技 术定时单向传输到云端数据库； 通过基于Sass云 端管理平台进行大数据统计和智能分析实现全 自动生化分析仪智能故障诊断和试剂预警， 为用 户提供实时、 准确的仪器运行状态和异常信息， 最大化发挥仪器的使用效能以及最大程度地降 低仪器故障造成的损失， 为医疗器械企业进行仪 器在线的维修、 维护和质量改进提供高效科学的 决策依据， 提高医疗器械企业的管理水平和工作 效率。 权利要求书4页 说明书9页 附图3页 CN 115206513 A 2022.10.18 CN 115206513 A 1.一种便携可插拔式全自动生化分析仪通信装置， 包括便携可插拔通信装置 （1） ， 其特 征在于， 所述便携可插拔通信装置 （1） 以可插拔的形式与医疗设备连接， 所述医疗设备包括 能够与所述便携可插拔通信装置 （1） 快速适配的通信接口， 所述便携可插拔通信装置 （1） 包 括数据加密与通信处理芯片 （101） 、 数据缓存存储模块 （102） 和SIM卡通信模块 （103） ， 所述 便携可插拔通信装置 （1） 读取所述医疗设备的非敏感数据并通过所述数据加密与通信处理 芯片 （101） 对 所述非敏感数据进行数据加密， 所述数据缓存存储模块 （102） 对加密后的数据 进行缓存， 之后通过所述SIM卡通信模块 （103） 以单向传输的方式将加密后的数据传输到 云 管理平台； 所述便携可插拔通信装置 （1） 还包括内置的配置驱动软件模块， 通过配置软件来设置 需要从医疗设备采集的数据类型； 所述SIM卡通信模块 （103） 包括支持4G网络通信的物联网卡槽， 所述SIM卡通信模块 （103） 的配置软件设置于windows操作系统， 用于配置所述便携可插拔通信装置 （1） 需要从 医疗设备读取的数据类型， 在所述便携可插拔通信装置 （1） 安装在医疗设备上之前， 通过串 口连接该便携可插拔 通信装置 （1） ， 配置需要采集的医疗设备信息并写入到硬件配置中； 所述医疗设备的远程云管理平台中的数据接收模块用于接收便携可插拔通信装置 （1） 远程发送到远程云管 理平台的医疗设备数据信息， 通过解密 模块对接收到的信息进行解密 之后将明文保存到数据库中， 然后通过仪器故障预测模块对解密后的信息通过机器学习算 法进行故障预测 和预警。 2.根据权利要求1所述的一种便携可插拔式全自动生化分析仪通信装置， 其特征在于， 所述的单向传输具体包括， 用于从 医院内部的涉密网络向互联网发送数据的数据二极管模 块 （2） ， 实现所述医疗设备与所述便携可插拔通信装置 （1） 之间在通信信道上数据的绝对 单 向传输， 防止 外部网络入侵医院内部网络以及医疗设备的远程 监控。 3.根据权利要求2所述的一种便携可插拔式全自动生化分析仪通信装置， 其特征在于， 所述数据加密与通信处理芯片 （101） 采用AES算法进行数据的加密和解密， 通过密钥映射表 生成随机密钥索引K， 所述医疗设备的数据明文根据随机密钥索引K并采用AES加密算法生 成数据密文， 在所述数据密 文的数据帧的头部添加对应的所述索引K， 通过网络传输该数据 帧后， 数据接收端从接收到的数据帧中提取索引K并从密钥映射表中查询密钥， 再通过AES 算法解密数据密 文后生成数据明文并存储， 所述数据帧的结构依次包括控制帧、 帧序号、 密 钥索引、 源地址、 目的地址、 数据密文、 帧校验。 4.根据权利要求3所述的一种便携可插拔式全自动生化分析仪通信装置， 其特征在于， 所述从医疗设备读取的数据类型具体为， 所述便携可插拔通信装置 （1） 采集的信息均为医 疗设备运行期间相关的非敏感数据信息， 所述医疗设备具体为全自动生化分析仪， 所述非 敏感数据信息具体包括： 故障编码信 息， 对于所述全自动 生化分析仪可以直接识别出来的故障通过全自动生化 分析仪操作系统的日志管理模块获取 该故障对应的状态码并发送返回； 工作状态数据， 即所述全自动生化分析仪运行时可获取的各模块的工作状态数据， 所 述工作状态数据包括但不限于反应盘温度、 反应盘湿度、 反应盘状态、 样本针运动状态、 传 感器状态信息、 清洗液温度、 分析仪转速、 散热扇风扇状态、 光源强度、 暗电流数据、 线管电 压、 电阻、 电流数据信息， 将上述工作状态数据通过机器学习算法进行仪器故障预测；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115206513 A 2试剂状态数据， 即所述全自动生化分析仪试剂使用情况相关的状态数据， 用于试剂补 充预警提 示， 包括但不限于试剂位信息、 试剂条码信息 。 5.根据权利要求4所述的一种便携可插拔式全自动生化分析仪通信装置， 其特征在于， 所述全自动生化分析仪包括试剂应用模块、 标定测试模块、 样 本测试模块、 IS E模块、 数据处 理模块和质控测试模块。 6.根据权利要求5所述的一种便携可插拔式全自动生化分析仪通信装置， 其特征在于， 所述仪器故障预测模块具体包括： 数据提取， 从云数据库中提取 数据进行解密； 数据预处理， 通过数据清洗、 数据集成、 数据变换和数据规约对所述解密数据进行数据 预处理； 模型构建， 通过 特征工程后进行机器学习模型构建； 故障结果预测， 通过构建的机器学习模型进行医疗设备的故障结果预测。 7.一种便携可插拔式生化分析仪通信系统， 采用权利要求1 ‑6任意一项所述的便携可 插拔式生 化分析仪通信装置， 其特 征在于， 所述机器学习模型的特 征选择方式具体如下： 通过特征选择进行数据预处理， 剔除不相关、 冗余的特征， 采用基础模型为CART树的集 成模型进行特征选择， 通过信息增 益计算每个特征变量的重要性， 从而选择出所有特征中 重要性靠前的特 征， 特征选择具体过程如下， 步骤a)， 采用CART分类决策树 算法根据Gi ni系数计算每 个特征属性的信息增益 值， 其中 表示故障类别的个数， 表示第 个故障类别的概率为 ， 表示 系数； 步骤b)， 假设在特 征属性 条件下， 抽取样本 情况下的 系数计算如下， 其中A代表故障的某个特征属性， 为样本 根据特征属性A的具体值进行拆分之 后的子数据集； 步骤c)， 选择 系数最小值为优秀特征继续进行子节点的划分， 子数据集合递归调 用直至生成一个完整的决策树， 步骤d)， 对所有 特征属性执行以上过程得到一个大小为 的森林， 则任意特征属性 的重要性得分定义 为：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115206513 A 3