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基于传感网的远程生理信息传输系统研究

2018-11-07张伟

电子测试 2018年19期
关键词:基层医院传感生理

张伟

(西安石油大学,陕西西安,710065)

1 研究背景

广义远程医学概念是使用远程通信技术和计算机多媒体技术提供医学信息和服务,电子医疗数据通过信息技术从一个地方到另一个地方的传输。它包括远程诊断、远程会诊和护理、远程教育、远程医学信息服务等所有医学活动。狭义远程医学概念是指远程医疗,括远程影像学、远程会诊及会议、远程护理等医疗活动。

远程会诊中心的建设是对国务院、国家卫生计委对远程会诊的号召,切实推进国家卫生医疗事业的发展。国家积极探索医疗卫生事业的市场化运行机制,此举是为了充分利用信息化手段,市场的平衡作用,促进优质医疗资源纵向流动。既帮助政府减少对基层的投入,又解决基层人员水平较低、无法吸引患者的问题。

当前我国各大医院的医疗水平逐年提高,除了因为专科医生临床经验逐年丰富外,另一个很重要的原因是医疗设备的技术进步,但此类医疗设备往往价格昂贵,很难在基层医院及边远地区普及,造成了医疗资源分配不均衡,基层医疗条件差等现象。另一方面,我国医疗的现状是最为缺乏的合格医生资源大部集中在大中型医院,造成即使有了设备,但无人能准确诊断与使用的尴尬现状。如何使基层医院快速普及先进的医疗设备,同时又能提供合格准确诊疗,是当前基层医疗改革中的核心矛盾。

西安培华学院与陕西省第四人民医院校企深度合作,欲在学校医学院建设远程医疗会诊中心,解决基层医院专业医生缺乏,医疗条件差,病情诊断不及时等一系列问题。基层医院与其他三甲医院的会诊水平有相当大的差距,当我校远程医疗诊断平台建立起来之后,利用各大医院的专家资源优势,为基层医院提供专业的会诊服务,将能够为基层居民提供分级医疗、双向转诊等信息化服务。通过这些服务,广大人民群众在基层就能享受到与大医院一样的治疗水平。这些资源共享服务也能够快速提高基层全科医生的技术水平和服务能力,使基层首诊能够真正落到实处。

2 远程医疗系统的研究与发展现状

远程医疗的发展大致可分为下三个阶段:第一阶段(60年代初到80年代中期)的远程医疗发展较缓慢。是伴随着互联网技术而逐步诞生的,客观上分析,当时的信息技术还不够发达,信息传送速率较低,传输范围较小,远程医疗的开发与应用受到了通信条件软硬件水平的制约。第二代远程医疗(自80年代后期到90年代后期)随着现代通信技术和互联网技术水平的提高有了长足的发展,在医学图像信息远程传输、远程会诊等方面取得了较大的进展。第三代远程医疗目前正处于高速发展与普及时期,特征有以下三个:通过互联网提供服务;提供瘦客户端到桌面的服务;已具有成熟的商业化项目。

我国的远程医疗起步相对较晚,但发展迅速,作为远程医疗的核心技术的计算机技术、通讯技术、数字化医疗设备技术、医院信息化管理技术都达到或接近了国际先进水平,与此同时这段时间的发展历程,也积累了多种远程医疗模式的发展经验和教训。中国的远程医疗发展大概可以划分为以下几个阶段:第一阶段是借助互联网技术通过远程数据传输的手段达到远程会诊的目的,实现国内甚至国际医院间的医生进行案例分析与会诊,解决部分疑难病例;第二阶段发展标志是中国金卫医疗网络的成立,为全国各地医疗机构提供医疗数据远程传输、病例远程会诊等功能,还可利用该网络平台召开展远程会议等交流活动,远程医疗体系基本形成;第三阶段是进入标准化、实用化发展的阶段,基于各类互联网与物联网平台开发远程医疗服务、诊断、监控等系统,并将应用范围由医院扩展至普通家庭之中,大大地促进了现代医疗技术的发展。

3 远程医疗系统的架构设计

基于物联网的智能远程医疗系统主要包括信息采集终端、上位机、远程会诊中心三部分。信息采集终端负责采集心电、血氧、血压等人体生理信息参数,并提供数据通信功能;上位机提供数据还原的UI界面,为本地医疗机构提供数据处理,数据显示、数据分析等功能;上位机通过本地服务器与互联网连接,将数据传输至远程会诊中心。

图1 远程医疗系统架构设计图

4 一种基于传感网的远程生理信息传输系统

4.1 研究内容

基于传感网的远程生理信息传输系统是在特定环境中建立一个无线传感器网络采集或者动态监测人体生理指标信息,并且将信息传输到监护基站设备和服务器计算机。传感器网络系统可以通过监护基站设备以不同的方式连接到远程监控中心。该系统可具有便携性、灵活性、可扩展性、低功耗等特点,可以广泛应用于社区的远程医疗和HHCE环境中。通过Internet网络可以构建远程医疗信息网,不仅有利于发达地区保健服务,也有利于贫困地区的人员获得必要的医疗服务。在未来的工作中,将进一步开发该系统与西安培华学院远程诊断中心对接的软件和硬件,以提高稳定性和实用性。

4.2 技术路线

基于传感网的远程生理信息传输系统的开发应从以下六个步骤进行:第一,进行充分的市场调研与需求分析,结合西安培华学院与陕西省第四人民医院的合作基础及软硬件条件构建远程诊断中心任务目标;第二,对建设方案进行系统设计,满足特定条件下的生理信息参数的无线传输,并保证与远程诊断中心的数据对接等业务;第三,无线传感网协议以及软硬件系统开发,基于ZigBee协议进行生理信息参数的传输设计,并保证低功耗、高稳定等技术要求;第四,心电脉搏等传感器设计,基于Tridium Niagara平台进行心电、脉搏、血压、血氧等传感器的选型与配套,保证数据采集的可靠性与稳定性;第五,数据采集系统的设计,根据实验开发板的特点,开发单片机及上位机的数据采集系统,确保终端信息采集的准确还原;第六,整合系统设计,将各个子系统进行整合,完成基于传感网的远程生理信息参数传输系统的设计。

图2 基于传感网的远程生理信息传输系统的开发技术路线图

5 小结

本的研究基于无线传感器网络的远程生理信息(参数)采集与传输系统的设计与开发,是西安培华学院与北京麦迪克斯科技有限公司合作建设远程诊断中心建设项目的子课题之一,通过开发具有便携性、灵活性、可扩展性、低功耗等特点的生理信息采集设备,实现数据的采集、传输、储存、上传、处理等功能。该系统可运用在我校诊断中心下属的各个基层医院中,具有一定的商业价值。

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