1 引 言
遠程醫(yī)療監(jiān)護是指通過通信網(wǎng)絡將遠端的生理和醫(yī)學信號傳送到監(jiān)護中心實行剖析，并給出診斷意見的一種技能手段。他是隨著計算機技能、當代通信技能的發(fā)展而發(fā)展起來的。計算機技能與當代通訊的發(fā)展為遠程醫(yī)療服務帶來新的機遇，使得人們可通過運用 計算機技能和當代通信，實現(xiàn)私人與醫(yī)院間，醫(yī)院和醫(yī)院間的醫(yī)學信息的遠程傳輸和監(jiān)控，遠程會診、醫(yī)療急救、遠程醫(yī)療教育與交流等。其中面向家庭的遠程醫(yī)療健康監(jiān)護是在配備先進適宜的醫(yī)療設備的條件下，將千家萬戶和醫(yī)療機構聯(lián)系起來，實現(xiàn)醫(yī)療進入家庭，在病人家中實施監(jiān)護、診斷、治療、康復和保健多位一體的一種新的遠程醫(yī)療模式。遠程病人監(jiān)護已經(jīng)越來越惹起人們的極大關注。其高速發(fā)展有很強的社會現(xiàn)實背景：
(1)隨著環(huán)境污染的加劇、人民生活習慣的改動，工作壓力的增強，恐嚇人類健康的疾病也出現(xiàn)了新的情況。惡性疾病和慢性疾病如心血管疾病、腦血管疾病及惡性新生物已成為恐嚇人類健康的頭號殺手。
(2)隨著生活水平的提高，醫(yī)療衛(wèi)生條件的改善，人類壽命日益延長，老齡化趨勢非常明顯。
(3)當代通信技能的發(fā)展，尤其是移動通信技能和互聯(lián)網(wǎng)技能的飛速發(fā)展為遠程監(jiān)護提供了強有力的技能支撐。
這種新的遠程醫(yī)療模式是一項非常主要的技能，且具有很多的優(yōu)點。首先他極大地點便了廣大的病患者，尤其是一些特殊的人群，如：行動不便的殘疾病人和患慢性的老人，須要定期檢查的孕婦和兒童，須要長期到醫(yī)院復查病情的慢性病患者(如糖尿病，心臟病患者)，遠離醫(yī)院交通不便的病人等。其次這種新的遠程醫(yī)療模式也有效地降低醫(yī)院門診的工作負荷，使得醫(yī)院門診可集中精力于危急重癥和疑難雜癥，有效地配置和運用有限的醫(yī)療資源，為生活節(jié)奏緊張時間緊迫的城市人提供了一個隨時隨地的家庭醫(yī)療保健。人們攜帶無線傳感設備可以自由地移動，可以在熟悉的環(huán)境中時刻監(jiān)護他們的生理參數(shù)而無需去醫(yī)院。他不僅可以輔助治療，還能在患者病情突然惡化時報警。醫(yī)護人員可以在遠端的監(jiān)護中心觀察病人的健康狀況并提供實時的診斷和建議，也可以長期對病人實行監(jiān)護。另一方面，對健康人群的遠程監(jiān)護，還可以發(fā)覺疾病的早期癥狀，從而達到保健和預防疾病的目的。
本文設計的是一種新的網(wǎng)絡式監(jiān)護裝置及系統(tǒng)，他基于無線傳感器網(wǎng)絡技能，由傳感器采集人體各種健康參數(shù)。這些模擬信號經(jīng)過前置電路的處理，以數(shù)字信號的形式輸入微控制器，通過無線數(shù)據(jù)傳輸和計算機通用串行總線接口進入PC機，由Internet發(fā)送到遠程監(jiān)護中心，為專業(yè)醫(yī)療人員提供各種主要的生理參數(shù)改動。然后由其對數(shù)據(jù)實行統(tǒng)計觀察，提供必要的咨詢服務，實現(xiàn)遠程醫(yī)療。目的是運用 高頻率的無線多通道數(shù)據(jù)傳輸方式，傳遞醫(yī)療傳感器與監(jiān)護控制儀器之間的信息，減少監(jiān)護設備與醫(yī)療傳感器之間的連線，使得被監(jiān)護人能夠擁有較多的自由活動空間。
2 系統(tǒng)結構
面向家庭的遠程健康監(jiān)護醫(yī)療系統(tǒng)主要由2大部分組成：遠程醫(yī)療儀器感測系統(tǒng)和通信傳遞系統(tǒng)。遠程醫(yī)療儀器感測系統(tǒng)作用是采集用戶的身體狀態(tài)資料，作為網(wǎng)絡化居家生理監(jiān)視理療器具，遠程監(jiān)護系統(tǒng)必須穩(wěn)定、可靠，有一定的自檢功能，操作基本。從病人的安全角度考慮，應盡量運用成熟、可靠的技能，并且盡量能和現(xiàn)成的系統(tǒng)兼容并共享數(shù)據(jù)，并根據(jù)須要實行擴展。而通信技能則為實現(xiàn)遠程醫(yī)療提供強而有力的技能支撐，根據(jù)遠程醫(yī)療運用 中傳送的信息量大小和實時性要求的不同，可采用不用的通信技能。本文的面向家庭的健康監(jiān)護系統(tǒng)中，無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸是各種監(jiān)測設備與計算機及遠程主干通信網(wǎng)的主要連接方式。與有線傳輸相比，他的的優(yōu)點是：
(1)具有足夠快的速度，能夠滿足設備間的數(shù)據(jù)傳輸須要；
(2)具有很好的擴展性，系統(tǒng)內設備實行添加或減少都不會影響其他設備的運用；
(3)具有很好的適應性，便捷性和移動能力，不受物理環(huán)境的約束。
本文設計的監(jiān)護系統(tǒng)由監(jiān)護基站和傳感器節(jié)點構成一個微型監(jiān)護網(wǎng)絡；傳感器節(jié)點對運用者的各項生命指標實行數(shù)據(jù)采集，通過無線通信方式將數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)護基站，并由該基站將數(shù)據(jù)傳輸至所連接的PC機，通過Internet網(wǎng)絡可以將數(shù)據(jù)傳輸至遠程醫(yī)療監(jiān)護中心，由專業(yè)醫(yī)療人員對數(shù)據(jù)實行統(tǒng)計觀察，提供必要的咨詢服務，實現(xiàn)遠程醫(yī)療。
用戶還可以通過私人 PC對所采集數(shù)據(jù)實行一個初步的剖析，并通過計算機所給出的一個初步判斷采取應急的要領 。醫(yī)療生物傳感器節(jié)點可以根據(jù)不同的須要而配置，因此該系統(tǒng)具有極大的靈活性和擴展性。同時，將該系統(tǒng)接Internet網(wǎng)絡，可以形成更大的社區(qū)醫(yī)療監(jiān)護網(wǎng)絡、醫(yī)院網(wǎng)絡乃至整個城市和全國的醫(yī)療監(jiān)護網(wǎng)絡。圖1為本系統(tǒng)的結構圖。
3 監(jiān)護傳感器節(jié)點和監(jiān)護基站設計
傳感器節(jié)點用于測量生理參數(shù)，所取得的數(shù)據(jù)通過無線傳感網(wǎng)傳送到基站。而所組成的網(wǎng)絡所須要的傳感器節(jié)點可以根據(jù)須要實行擴展。圖2是傳感器節(jié)點的框圖器節(jié)點的框圖，他由傳感器、信號調理電路、處理器、無線通信模塊共4個主要部分組成。其中無線通信模塊是實現(xiàn)無線監(jiān)護的關鍵。
基站單元可以采集并顯示測試得到的數(shù)據(jù)信息，并能夠對異常情況實行報警。假如必要的話，數(shù)據(jù)將自動被發(fā)送給遠程的監(jiān)護中心，尋求醫(yī)生的建議和幫助。因此本系統(tǒng)中的監(jiān)護基站設備被設計成一種隨身攜帶設備，同時監(jiān)護基站設備可以和系統(tǒng)中的多個傳感器節(jié)點實行通信以完成數(shù)據(jù)的采集和顯示等功能。在運用流程中，監(jiān)護基站設備通過無線信道向傳感器節(jié)點發(fā)送控制命令來啟動傳感器節(jié)點，傳感器節(jié)點接收到命令后實行相應的數(shù)據(jù)采集動作采集人體生理指標數(shù)據(jù)，采集結束后通過無線通信的方式將數(shù)據(jù)返回到監(jiān)護基站，由監(jiān)護基站實行進一步地顯示、存儲等操作?；镜闹饕煞职ㄓ脩艚换ソ缑婺K、無線通信模塊、報警模塊及數(shù)據(jù)傳輸模塊。與遠程監(jiān)護中心的通信方式可以根據(jù)運用 須要、網(wǎng)絡建設情況實行挑選。圖3是基站的框圖。
無線通信模塊主要完成和傳感器節(jié)點間的數(shù)據(jù)交互?；究梢酝ㄟ^串口、USB接口及網(wǎng)絡適配器接入本地計算機，然后再通過因特網(wǎng)傳輸?shù)竭h程監(jiān)護中心。監(jiān)護基站設備在正常工作狀態(tài)下運用電池實行供電，因此在設計流程中尤其留心了低功耗的管理與控制。在不工作的時刻，系統(tǒng)會進入低功耗以及休眠狀態(tài)來節(jié)省系統(tǒng)能量。
4 用戶自診斷系統(tǒng)的設計
在本系統(tǒng)中，PC機不僅是一個負責客戶登陸網(wǎng)絡服務器并和醫(yī)生實行實時通訊交流的工具。他還擔任了一個很主要的工作，即提供一個自診斷信息數(shù)據(jù)庫并為用戶實現(xiàn)自診斷服務功能。
診斷系統(tǒng)的主要功能就是在把由傳感器采集來的體溫、脈搏、血壓等數(shù)據(jù)發(fā)送給醫(yī)院之前對數(shù)據(jù)實行一個初步的剖析。在對數(shù)據(jù)實行完一個設定好的信號處理剖析并計算出對應的人體信息數(shù)據(jù)后，通過對得出的人體數(shù)據(jù)實行判斷決定能不能將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，同時用戶端的診斷軟件還提供類似與專家系統(tǒng)作用的白診斷功能，提供給用戶參考運用。圖4是自診斷剖析系統(tǒng)的流程圖。
5 結 語
遠程監(jiān)護運用 傳感技能和當代通信技能將病人的監(jiān)護范圍從醫(yī)院內擴展到通信網(wǎng)絡可以到達的任何地點，從而實現(xiàn)病人與診所、診所與醫(yī)院或醫(yī)院間醫(yī)療信息的傳送。遠程監(jiān)護提供一種通過對被監(jiān)護者生理參數(shù)實行連續(xù)監(jiān)測研究遠地對象生理功能的要領，他縮短了醫(yī)生和病人之間的距離，醫(yī)生可以根據(jù)這些遠地傳來的生理信息為患者提供及時的醫(yī)療服務，遠程監(jiān)護系統(tǒng)不僅能提高老人的生活質量，而且能夠及時捕捉老人的發(fā)病先兆，結合主要生理參數(shù)的遠程監(jiān)護，可以提高老年人的家庭護理水平。這對于患者取得高水平的醫(yī)療服務及在緊急情況時的急救支援，具有主要意義。遠程監(jiān)護系統(tǒng)是順應信息社會發(fā)展和人們對醫(yī)療保健的需求而產生和發(fā)展起來的。隨著信息技能的不斷發(fā)展，其形式將更加多樣，無線、移動和傳感技能融合而成的微型化無線智能傳感網(wǎng)絡必將為遠程監(jiān)護系統(tǒng)的發(fā)展帶來新的突破。