基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

摘　要：將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)引入醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，提出了一種由ZigBee傳感器和無線局域網(wǎng)構(gòu)成的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和具體實(shí)現(xiàn)方法。系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)和基站設(shè)備所使用的近距離通信標(biāo)準(zhǔn)為802. 15. 4 /ZigBee標(biāo)準(zhǔn)，收集病患者的各類信息，實(shí)現(xiàn)病患者在家中進(jìn)行遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)，并及時(shí)將病患情況反映給醫(yī)生及其家屬，以應(yīng)對病患者可能的突發(fā)情況，在獲得準(zhǔn)確的測量指標(biāo)的同時(shí)，免除患者在家庭與醫(yī)院之間奔波的勞苦。

　　遠(yuǎn)程醫(yī)療是信息技術(shù)與醫(yī)學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，它使用遠(yuǎn)程通信和計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)為患者提供醫(yī)學(xué)信息和醫(yī)療服務(wù)。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，它已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)交流中一道亮麗的風(fēng)景線。

　　遠(yuǎn)程醫(yī)療主要應(yīng)用在臨床會診、檢查、診斷、監(jiān)護(hù)、指導(dǎo)治療、醫(yī)學(xué)研究、交流、醫(yī)學(xué)教育和手術(shù)觀摩等方面。遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)作為遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)中的一部分，是將采集的被監(jiān)護(hù)者的生理參數(shù)與視頻、音頻以及影像等資料通過通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送到社區(qū)監(jiān)護(hù)中心，用于動態(tài)跟蹤病態(tài)發(fā)展，以保障及時(shí)診斷、治療。隨著當(dāng)今社會老年人口的劇增，醫(yī)療資源中監(jiān)護(hù)的作用更加突出。

　　醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀器目前可分為兩類，一類是指在醫(yī)院內(nèi)由職業(yè)醫(yī)生或?qū)I(yè)技術(shù)人員使用的專門儀器，對病人進(jìn)行生理指標(biāo)的監(jiān)護(hù)；另一類是在普通人員的家庭內(nèi)或者戶外，在醫(yī)生的指導(dǎo)下，由患者本人或其家屬使用遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)對其進(jìn)行監(jiān)護(hù)，所得生理指標(biāo)將及時(shí)傳送給相關(guān)醫(yī)生。目前，醫(yī)院所使用的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，大多是建立在線纜連接的基礎(chǔ)上，往往體積和功耗大，不便于攜帶，且要求在患者身邊使用，限制了患者和醫(yī)護(hù)人員的行動，增加了他們的負(fù)擔(dān)和風(fēng)險(xiǎn)，已經(jīng)越來越不適應(yīng)當(dāng)今實(shí)時(shí)、連續(xù)、長時(shí)間地監(jiān)測患者重要生命特征參數(shù)的醫(yī)療監(jiān)護(hù)需求。為了使經(jīng)常需要測量生理指標(biāo)的人員（比如慢性病人或者老年患者等）能夠在家中在隨意運(yùn)動的狀態(tài)下測量某些常規(guī)指標(biāo)，人們對遠(yuǎn)程醫(yī)療的關(guān)注度越來越強(qiáng)。

　　近年來，隨著生物醫(yī)學(xué)傳感器的小型化、信息處理及無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的快速發(fā)展和普及，無線醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研制成為熱點(diǎn)。筆者設(shè)計(jì)出一種新的網(wǎng)絡(luò)式監(jiān)護(hù)裝置及系統(tǒng)，目的是利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(hù)控制儀器之間的信息，減少監(jiān)護(hù)設(shè)備與醫(yī)療傳感器之間的連線，使被監(jiān)護(hù)人能夠擁有較多的自由活動空間，在獲得較準(zhǔn)確的測量指標(biāo)的同時(shí)，免除患者在家庭與醫(yī)院之間奔波的勞苦。同時(shí)，在醫(yī)院病房內(nèi)建立無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，多項(xiàng)測試項(xiàng)目可以在病床上完成，能夠極大地方便病人就診，并加強(qiáng)醫(yī)院的現(xiàn)代化信息管理和工作效率。

　　1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)圖如圖1 所示，系統(tǒng)由監(jiān)護(hù)基站設(shè)備和ZigBee傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)微型監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)。傳感器節(jié)點(diǎn)上使用中央控制器對需要監(jiān)測的生命指標(biāo)傳感器進(jìn)行控制并采集數(shù)據(jù)，通過ZigBee無線通信方式將數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)護(hù)基站設(shè)備，并由該基站裝置將數(shù)據(jù)傳輸至所連接的PC或者其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，通過Internet網(wǎng)絡(luò)可以將數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)中心，由專業(yè)醫(yī)療人員對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)觀察，提供必要的咨詢服務(wù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療。在救護(hù)車中的急救人員還可通過GPRS實(shí)現(xiàn)將急救病人的信息實(shí)時(shí)傳送，以利于醫(yī)院搶救室及時(shí)做好準(zhǔn)備工作。醫(yī)療傳感器節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)不同的需要而設(shè)置，因此該系統(tǒng)具有極大的靈活性和擴(kuò)展性。同時(shí)，將該系統(tǒng)接入Internet網(wǎng)絡(luò)，可以形成更大的社區(qū)醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)乃至整個(gè)城市和全國的醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)。

圖1 遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖