基于ZigBee技術(shù)的遠程醫療監護系統設計方案

摘　要：將無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )引入醫療監護系統，提出了一種由ZigBee傳感器和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)構成的遠程醫療監護系統的體系結構和具體實(shí)現方法。系統中，節點(diǎn)和基站設備所使用的近距離通信標準為802. 15. 4 /ZigBee標準，收集病患者的各類(lèi)信息，實(shí)現病患者在家中進(jìn)行遠程醫療監護，并及時(shí)將病患情況反映給醫生及其家屬，以應對病患者可能的突發(fā)情況，在獲得準確的測量指標的同時(shí)，免除患者在家庭與醫院之間奔波的勞苦。

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

　　遠程醫療主要應用在臨床會(huì )診、檢查、診斷、監護、指導治療、醫學(xué)研究、交流、醫學(xué)教育和手術(shù)觀(guān)摩等方面。遠程醫療監護系統作為遠程醫療系統中的一部分，是將采集的被監護者的生理參數與視頻、音頻以及影像等資料通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)傳送到社區監護中心，用于動(dòng)態(tài)跟蹤病態(tài)發(fā)展，以保障及時(shí)診斷、治療。隨著(zhù)當今社會(huì )老年人口的劇增，醫療資源中監護的作用更加突出。

　　醫療監護儀器目前可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是指在醫院內由職業(yè)醫生或專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員使用的專(zhuān)門(mén)儀器，對病人進(jìn)行生理指標的監護；另一類(lèi)是在普通人員的家庭內或者戶(hù)外，在醫生的指導下，由患者本人或其家屬使用遠程醫療監護系統對其進(jìn)行監護，所得生理指標將及時(shí)傳送給相關(guān)醫生。目前，醫院所使用的監護系統，大多是建立在線(xiàn)纜連接的基礎上，往往體積和功耗大，不便于攜帶，且要求在患者身邊使用，限制了患者和醫護人員的行動(dòng)，增加了他們的負擔和風(fēng)險，已經(jīng)越來(lái)越不適應當今實(shí)時(shí)、連續、長(cháng)時(shí)間地監測患者重要生命特征參數的醫療監護需求。為了使經(jīng)常需要測量生理指標的人員（比如慢性病人或者老年患者等）能夠在家中在隨意運動(dòng)的狀態(tài)下測量某些常規指標，人們對遠程醫療的關(guān)注度越來(lái)越強。

　　近年來(lái)，隨著(zhù)生物醫學(xué)傳感器的小型化、信息處理及無(wú)線(xiàn)數據傳輸技術(shù)的快速發(fā)展和普及，無(wú)線(xiàn)醫療監護系統的研制成為熱點(diǎn)。筆者設計出一種新的網(wǎng)絡(luò )式監護裝置及系統，目的是利用高頻率的無(wú)線(xiàn)多通道數據傳輸方式，傳遞醫療傳感器與監護控制儀器之間的信息，減少監護設備與醫療傳感器之間的連線(xiàn)，使被監護人能夠擁有較多的自由活動(dòng)空間，在獲得較準確的測量指標的同時(shí)，免除患者在家庭與醫院之間奔波的勞苦。同時(shí)，在醫院病房?jì)冉o(wú)線(xiàn)監測網(wǎng)絡(luò )，多項測試項目可以在病床上完成，能夠極大地方便病人就診，并加強醫院的現代化信息管理和工作效率。

　　1　系統結構

　　遠程醫療監護系統的體系結構圖如圖1 所示，系統由監護基站設備和ZigBee傳感器節點(diǎn)構成一個(gè)微型監護網(wǎng)絡(luò )。傳感器節點(diǎn)上使用中央控制器對需要監測的生命指標傳感器進(jìn)行控制并采集數據，通過(guò)ZigBee無(wú)線(xiàn)通信方式將數據發(fā)送至監護基站設備，并由該基站裝置將數據傳輸至所連接的PC或者其他網(wǎng)絡(luò )設備上，通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò )可以將數據傳輸至遠程醫療監護中心，由專(zhuān)業(yè)醫療人員對數據進(jìn)行統計觀(guān)察，提供必要的咨詢(xún)服務(wù)，實(shí)現遠程醫療。在救護車(chē)中的急救人員還可通過(guò)GPRS實(shí)現將急救病人的信息實(shí)時(shí)傳送，以利于醫院搶救室及時(shí)做好準備工作。醫療傳感器節點(diǎn)可以根據不同的需要而設置，因此該系統具有極大的靈活性和擴展性。同時(shí)，將該系統接入Internet網(wǎng)絡(luò )，可以形成更大的社區醫療監護網(wǎng)絡(luò )、醫院網(wǎng)絡(luò )乃至整個(gè)城市和全國的醫療監護網(wǎng)絡(luò )。

圖1 遠程醫療監護系統結構圖