一種無負(fù)荷遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)平臺的研究與設(shè)計

南陽醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校 田 肖

一種無負(fù)荷遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)平臺的研究與設(shè)計

南陽醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校 田 肖

目前，人口老齡化問題在我國日趨嚴(yán)重，一方面醫(yī)療資源嚴(yán)重緊缺，另一方面?zhèn)€人自我保健意識不斷增強(qiáng)，人們希望方便地在家獲得專業(yè)的醫(yī)療服務(wù)。針對這一現(xiàn)狀，本文提出了一種監(jiān)測被測者生理指標(biāo)的無負(fù)荷遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)平臺，該平臺實時地采集人體重要生理指標(biāo)參數(shù)信息，并通過網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)缴鐓^(qū)服務(wù)站、家庭終端、中央控制中心以及醫(yī)生工作站，便于醫(yī)務(wù)工作者對被測者進(jìn)行實時監(jiān)護(hù)和管理。

無負(fù)荷；醫(yī)療監(jiān)護(hù)；網(wǎng)絡(luò)

目前，我國大多數(shù)醫(yī)院的診療方式是：由患者首先發(fā)現(xiàn)自己身體不適，這時候才去醫(yī)院就診，這種診療方式比較傳統(tǒng)，容易延誤病情，增加診療難度。這種傳統(tǒng)的診療方式往往占用有限的醫(yī)療資源，因此在患者發(fā)現(xiàn)身體不適之前，如何及時發(fā)現(xiàn)患者生理指標(biāo)數(shù)據(jù)的異常，在患者所在的社區(qū)建立社區(qū)生理指標(biāo)數(shù)據(jù)監(jiān)測檔案，提前使病情就能得到及時發(fā)現(xiàn)、預(yù)防，并且控制，成為目前醫(yī)療事業(yè)發(fā)展的方向。

在患者出現(xiàn)病情時，無負(fù)荷遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)平臺可以及時報警，避免患者貽誤病情的情況發(fā)生。用無負(fù)荷遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)平臺遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)健康人群，可在患者發(fā)現(xiàn)身體不適之前，及時地發(fā)現(xiàn)患者的潛在疾病，達(dá)到預(yù)防并且控制疾病的目的。在亞健康人群或者患病人群臥床休息時，一種能提供生理信號數(shù)據(jù)監(jiān)測的網(wǎng)絡(luò)平臺，這種網(wǎng)絡(luò)平臺對患者來說方便、無心理和生理負(fù)擔(dān)，這樣對解決我國醫(yī)療資源緊缺等問題以及人口老齡化嚴(yán)重的問題具有重要意義。

無負(fù)荷遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)平臺的總架構(gòu)包括監(jiān)護(hù)儀終端、社區(qū)服務(wù)站、中央控制中心、醫(yī)生工作站。

1.監(jiān)護(hù)儀終端，通過床毯可以進(jìn)行心搏數(shù)據(jù)的采集，用傳統(tǒng)傳感技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及存儲，進(jìn)行簡單的心搏信號分析來計算心率，監(jiān)護(hù)儀可以顯示波形，趨勢圖及生理參數(shù)值，采集的數(shù)據(jù)傳輸至社區(qū)服務(wù)站進(jìn)行監(jiān)控及分析。具有報警功能。

2.社區(qū)服務(wù)站，社區(qū)服務(wù)站采用PC機(jī)，它主要用來連接監(jiān)護(hù)儀終端，并且接收監(jiān)護(hù)儀終端的數(shù)據(jù)，社區(qū)服務(wù)站還接收重要生理參數(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)，如：脈搏、心電、體溫、呼吸率等生理參數(shù)。實時監(jiān)控軟件對患者生理波形數(shù)據(jù)作簡單的分析處理后顯示，社區(qū)服務(wù)站還具有病人檔案管理等功能、生理參數(shù)異常時報警功能；同時，社區(qū)服務(wù)站會把新添加的監(jiān)護(hù)儀終端設(shè)備信息進(jìn)行同步，讓中央控制中心對監(jiān)護(hù)儀終端設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的管理。社區(qū)服務(wù)站還可以建立FTP服務(wù)器端，F(xiàn)TP服務(wù)器可供中央控制中心下載指定文件；社區(qū)服務(wù)站還對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行并發(fā)上傳，存儲，最后轉(zhuǎn)發(fā)至中央控制中心或者醫(yī)生工作站。

3.中央控制中心，中央控制中心負(fù)責(zé)多個社區(qū)、多個社區(qū)患者及醫(yī)院里面醫(yī)生的信息檔案的數(shù)據(jù)存儲及管理，有社區(qū)服務(wù)站的基本功能；中央控制中心作為統(tǒng)一管理網(wǎng)絡(luò)平臺的數(shù)據(jù)中心，它可以實時對遠(yuǎn)程社區(qū)服務(wù)站上的患者數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控。中央控制中心還負(fù)責(zé)多個社區(qū)及多個社區(qū)患者的基本信息，包括醫(yī)院里面專家醫(yī)生的基本信息，從而形成和患者相對應(yīng)的映射關(guān)系，醫(yī)院里面的專家醫(yī)生可通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問中央控制中心，進(jìn)而實時監(jiān)控患者生理狀況。醫(yī)院里面的專家醫(yī)生還可以通過網(wǎng)絡(luò)查看中央控制中心存儲的指定患者的健康狀況報告，進(jìn)而為平臺上的患者提供醫(yī)療指導(dǎo)。醫(yī)院里面的專家醫(yī)生還可以用FTP服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)下載社區(qū)病人生理信息數(shù)據(jù)文件，回放某一特定的患者生理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。通過分析患者的生理數(shù)據(jù)參數(shù)，為患者提供必要的醫(yī)療指導(dǎo)。這樣，一方面使患者在自然、輕松狀態(tài)下提供準(zhǔn)確的生理信息數(shù)據(jù)，另外也合理分配醫(yī)療資源，便于患者病情康復(fù)。

4.醫(yī)生工作站，由專家醫(yī)生通過網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由中央控制中心之后與社區(qū)服務(wù)站進(jìn)行連接，社區(qū)服務(wù)站對患者的生理數(shù)據(jù)監(jiān)控分析?；颊叩纳鐓^(qū)服務(wù)站與平臺中的中央控制中心之間為多對一的關(guān)系，平臺的中央控制中心與患者的醫(yī)生工作站之間為一對多的關(guān)系，監(jiān)護(hù)儀終端與社區(qū)服務(wù)站之間的關(guān)系為多對一的關(guān)系。這三種對應(yīng)關(guān)系方便了平臺上面數(shù)據(jù)信息的集中管理，平臺上的社區(qū)服務(wù)站進(jìn)行每個患者的生理數(shù)據(jù)信息的處理、存儲工作。這樣就減輕了中央服務(wù)器的負(fù)載，而且有效地利用了醫(yī)療資源。

平臺上數(shù)據(jù)監(jiān)護(hù)儀終端設(shè)備采集完患者的生理數(shù)據(jù)參數(shù)后，與平臺上的本社區(qū)服務(wù)站通過網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行實時數(shù)據(jù)傳輸工作。本文采用Socket技術(shù)進(jìn)行平臺上數(shù)據(jù)的實時傳輸。通過FTP服務(wù)器傳輸由社區(qū)服務(wù)站下載處理后的文件數(shù)據(jù)，中央服務(wù)器及醫(yī)生工作站進(jìn)行回放分析。而中央服務(wù)站與社區(qū)服務(wù)站，平臺上的社區(qū)服務(wù)站與醫(yī)生工作站的實時監(jiān)控連接一樣用Socket技術(shù)。一方面，平臺上的社區(qū)服務(wù)站可以起醫(yī)療監(jiān)護(hù)和指導(dǎo)的作用，另一方面，社區(qū)服務(wù)站起到中轉(zhuǎn)站的作用。這樣，社區(qū)服務(wù)站就減輕了直接由監(jiān)護(hù)儀終端發(fā)送數(shù)據(jù)至平臺上的中央控制中心的網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，也減輕了家庭監(jiān)護(hù)儀終端和平臺上中央控制中心處理數(shù)據(jù)的負(fù)載。以下是這種無負(fù)荷遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)平臺的數(shù)據(jù)傳輸流程說明：

(1)采集數(shù)據(jù)，由最前面的床墊端做采集患者生理數(shù)據(jù)的工作，并由平臺上的監(jiān)護(hù)儀終端對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；分析處理之后便于傳輸。(2)傳輸數(shù)據(jù)，平臺上的監(jiān)護(hù)儀終端通過Socket技術(shù)傳輸處理后的數(shù)據(jù)到社區(qū)服務(wù)器；(3)處理文件，將監(jiān)護(hù)儀終端接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚整合，便于網(wǎng)絡(luò)平臺中中央控制中心端的FTP服務(wù)器下載數(shù)據(jù)；(4)平臺上的中央控制中心通過網(wǎng)絡(luò)請求平臺上的社區(qū)服務(wù)站端，然后建立Socket連接，進(jìn)而進(jìn)行實時數(shù)據(jù)監(jiān)控；(5)如果平臺上的中央控制中心端想對患者生理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，那么它可以請求從平臺上的社區(qū)服務(wù)站端下載生理數(shù)據(jù)信息； (6)如果醫(yī)院的醫(yī)生希望監(jiān)控患者的數(shù)據(jù)信息，那么它就向平臺上的中央控制中心下載病人信息。醫(yī)院的醫(yī)生通過從平臺上的中央控制中心端獲取的患者信息數(shù)據(jù)向?qū)?yīng)的社區(qū)服務(wù)站端建立一個連接，進(jìn)而獲取患者生理數(shù)據(jù)，或者選擇平臺上的FTP服務(wù)器端下載生理數(shù)據(jù)文件，進(jìn)而可以進(jìn)行回放分析。

[1]Bsoul M,Al-Khasawneh A,Abdallah A E,et al.An Energy-Efficient Threshold-Based Clustering Protocol for Wireless Sensor Networks[J].Wireless Personal Communications,2013,70(1):99-112.

[2]金晶晶,王旭,楊丹.基于體震信號的心率測量方法[J].東北大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2009,30(2):l76-179.

[3]郭世富等.基于Zigbee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)程家庭監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2006(06):28-3l.

[4]秦曉華,段儕杰,袁克虹,等.一種老年人移動健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究[J].中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志,2011,28(01):2407-2410.

[5]周玉彬等.基于CDMA的患者無線遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研制[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2008,29(10):2l-23.

[6]Vaidehi V,Vardhini M,Yogeshwaran H,et al.Agent Based Health Monitoring of Elderly People in Indoor Environments Using Wireless Sensor Networks[J].Procedia Computer Science,2013,19:64-71.

[7]Sangari S,Manickam M L.A light-weight cryptography analysis for wireless based healthcare applications[J].Journal of Computer Science,2014,10(10):2088-2094.

南陽市2016年科技發(fā)展計劃——科技攻關(guān)（項目編號：KJGG27）。

田肖，初級職稱，現(xiàn)供職于南陽醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，研究方向：云計算。