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基于无线传感器网络的远程医疗资料

生理数据采集终端实现对 病人生理参数的采集和无线传 输。
桥接协调节点负责对无线 网络的管理和对生理参数的转 发。
远程网上医院服务器端的 监控软件则接收各病人的生理 参数,做出相应处理,供医生 查看以及做诊断等。
无线传感器网络
❖ 简介:无线传感器网络是由大量具有特定功能的传感器节 点通过自组织的方式,相互传递信息,协同地完成特定功 能的智能专业网络。
本项目由上海市徐汇区大华医院委托,对这种无线的远程医疗监护系统进行应 用可行性的研究,最终将在大华医院临床试用。
国内外研究现状
国外研究现状
由于受通信技术、计算机技术等支撑技术的直接影响,全球地区的远程医疗 发展并不平衡,美国和欧洲这些发达地区的远程医疗研究较为成熟,他们利用先 进发达的卫星系统优势,加大技术与资金的投入,使得远程医疗的研究较早的实 现实践应用,在整个医疗系统中取得良好的效果,日本等国家也都先后实现了远 程医疗的应用。
清华大学曾开发了采用程控电话网的家庭心电/血压远程监护系统。第四军医 大研制出一套军用的野地远程监护系统。上海大学正在研制的车载监护系统。
目前,国内的远程医疗还远远没有得到普及,利用无线网络实现远程医疗的实 例还很少。绝大多数医院还是使用传统的监护设备,大多安置在床边,不便于携带, 限制了病人的自由移动,并且传统医疗监护设备的系统扩展性比较低,成本还比较 高。
国内研究现状
我国从上世纪80年代才开始远程医疗的研究,1988年解放军总医院利用远 程医疗方式与德国医院进行病例会诊。1995年成立远程医疗会诊研究室,目前已 经有包括北京协和医院在内的数十家医院加入,成功进行重症远程会诊、学术交 流及专题讲座,促进了我国远程医疗服务的快速发展,目前我国有包括清华大学、 第三军医大学、台湾长庚大学等科研单位从事远程医疗监护研究。
论文题目:基于无线传感器网络的远程医疗
监护系统研究
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提纲
1、摘要; 2、研究背景与意义; 3、国内外研究现状; 4、系统方案设计; 5、生理数据采集终端的设计; 6、系统桥接协调节点的设计与实现;
7、服务器端软件设计;
8、工作小结;
摘要
随着计算机技术以及通信技术的快速发展,远程医疗技术也相应有了极大提 高,其中,远程监护作为远程医疗的一个主要应用方面,越来越受到广大研究者的 重视。但远程监护同时也是一个相对薄弱的环节,国内已有的研究成果多为有线通 信,与实际应用距离尚远。同时生活水平的提升使得人们愈来愈关注自身健康状况, 应用成熟的无线传感器网络技术,发展面向个人的远程监护系统已成为迫切需要。
本文针对上述背景,主要研究了无线传感器网络在远程医疗监护中的应用问题, 并开发了基于ZigBee的医院远程医疗监护系统。课题主要完成了以下几方面的工作: (1)设计并开发了基于ZigBee和TCP/IP的远程医疗监护系统方案 (2)开发了基于AVR单片机的生理数据采集终端 (3)开发了基于ZigBee的生理参数无线传输网络 (4)开发了基于ATmega128的ZigBee-TCP/IP集群化桥接协调节点 (5)开发了基于虚拟仪器LabVIEW的网上医院服务器端监控软件
最近几年,对于无线通讯技术在医疗监护系统中的研究,特别对监护系统提出 了便于移动的要求.在传感器技术、计算机技术、网络技术和通信技术高速发展的 时代,我们发现将来远程医疗的发展方向是朝着无线、移动和便携式方向发展。
Hale Waihona Puke 系统方案设计系统分为三大模块:生理数 据采集终端、桥接协调节点以 及远程网上医院服务器端。
为了使经常需要测量生理指标的人员(比如慢性病人或者老年患者等)能够在 家中在随意运动的状态下测量某些常规指标,目前国际上对远程医疗的关注越来越 强。
本文设计出一种无线医疗监护系统,利用 ZigBee 无线传输医疗传感器之间的数 据,并由现场的一个桥接协调节点转发这些数据给远程的医生值班室,减少了监护 设备与医疗传感器之间的连线,使得被监护人能够拥有较多的自由活动空间,在获 得较准确的测量指标的同时,免除病人在家庭与医院之间奔波的劳苦。需要长期监 护的病人或者不便行动的老年人可以将“病床”搬到家里,无须承受家庭和医院之 间的奔波。
美国军方研制了一种供战时使用的人体状态监护仪(PSM, PersonnelStatus Monitor),这种微型仪器由士兵佩带,用于监护携带者的呼吸、体温、心率及其它 生理参数。
希腊有一种安装于救护车中的监护系统,通过 GSM 网络与医院的监护中心取得 联系,可随时监测患者的生理参数,以便及时获得医生指导,争取抢救时间,这一系 统已在希腊、瑞典、意大利、塞浦路斯投入使用。
❖ 主要技术:它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、通信 技术、微电子制造技术、分布式信息处理技术和软件编程 技术等。
❖ 特点:节点数量大、密度高;节点能量、计算能力和存储 容量有限;网络具有自组织能力;传感器节点具有数据融 合能力。
ZigBee及其网络拓扑结构
ZigBee一词来源于蜜蜂 群发现花粉时通过跳zigzag形 舞蹈传递信息通知同伴,借用 蜜蜂这种“无线”传递信息的 方式,人们用ZigBee称呼一种 低功耗、低成本、近距离的无 线通信技术。ZigBee是以网络 底层IEEE802.15.4国际标准 为基础的近距离通信技术, ZigBee网络则是由可多达 65000个节点模块组成的无线 网络平台,ZigBee多应用于自 动控制和远程控制领域,特别 是传感控制应用领域。
目前,医院所使用的监护方法,大多使用固定的医疗监护仪,连接设备将传感 器探头连接在病人与监护设备之间进行信号的传递。复杂的设备、众多的连线,会 造成病人心理上的压力和紧张情绪,可能会影响病人身体状况,使得诊断所得到的 数据与真实情况有一定差距,给病人和医护人员都带来不便,可能会影响对病情的 正确诊断。
实验结果表明,这套基于无线传感器网络的远程医疗监护系统能够准确的运行 工作,达到了预先设计研究的目的。
研究背景与意义
医疗监护仪器目前可以分为两类,一类是指在医院内由职业医生或专业技术人 员使用的专门仪器,对病人进行生理指标的监护;另一类是在普通人员的家庭内或 者户外,在医生的指导下,由病人本人或者家属使用远程医疗监护系统对病人进行 监护,所得到的生理指标将及时传送给相关医生。
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