《電子技術(shù)應(yīng)用》
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無(wú)邊界感知醫(yī)院中的應(yīng)用展望
摘要: 無(wú)線傳感以及相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),,為健康信息采集,、人員及物資的身份識(shí)別,、精確定位奠定了技術(shù)基礎(chǔ),?!盁o(wú)邊界”感知醫(yī)院是以無(wú)線傳感技術(shù)為基礎(chǔ),建立新型的全時(shí)間,、全空間上的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)新模式,,實(shí)現(xiàn)“無(wú)邊界”遠(yuǎn)程會(huì)診,疑難危重病例討論,,“無(wú)邊界”疾病預(yù)警及診療評(píng)估,。
Abstract:
Key words :

  無(wú)線傳感以及相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),為健康信息采集,、人員及物資的身份識(shí)別,、精確定位奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。“無(wú)邊界”感知醫(yī)院是以無(wú)線傳感技術(shù)為基礎(chǔ),,建立新型的全時(shí)間,、全空間上的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)新模式,實(shí)現(xiàn)“無(wú)邊界”遠(yuǎn)程會(huì)診,,疑難危重病例討論,,“無(wú)邊界”疾病預(yù)警及診療評(píng)估。

  “物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”的核心和基礎(chǔ)仍然是“互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”,,是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù),;其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品和物品之間,進(jìn)行信息交換和通訊,。因此,,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定義是:通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器,、全球定位系統(tǒng),、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,,將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,,進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別,、定位,、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)叫做物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),。

  享有基本衛(wèi)生保健服務(wù),、健康水平不斷提高,是人民生活質(zhì)量改善的重要標(biāo)志,, 是全面建設(shè)小康社會(huì),、推進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要目標(biāo),。2010年2月,衛(wèi)生部發(fā)布的“關(guān)于改進(jìn)公立醫(yī)院服務(wù)管理方便群眾看病就醫(yī)的若干意見(jiàn)”中明確指出:三級(jí)醫(yī)院與社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)和基層醫(yī)院要建立分工協(xié)作關(guān)系,、著力提高基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的服務(wù)能力和水平,;利用現(xiàn)代電子信息技術(shù),逐步建立遠(yuǎn)程診斷和會(huì)診系統(tǒng),,逐步解決縣醫(yī)院診斷問(wèn)題,,保障重大疾病規(guī)范化診療的基礎(chǔ)質(zhì)量。

  1 無(wú)線傳感技術(shù)及在醫(yī)療領(lǐng)域的研究進(jìn)展

  目前,,日新月異發(fā)展中的無(wú)線傳感以及相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),,為健康信息采集、人員及物資的身份識(shí)別,、精確定位奠定了技術(shù)基礎(chǔ),,使實(shí)現(xiàn)“無(wú)邊界”醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)成為可能。多方面的技術(shù)發(fā)展必將在醫(yī)療領(lǐng)域大有作為,。如日趨成熟的射頻自動(dòng)識(shí)別(RFID)傳感技術(shù),,利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的的技術(shù),可實(shí)現(xiàn)人員身份,、設(shè)備資源的自動(dòng)識(shí)別和信息共享[1,2],。在“無(wú)邊界”醫(yī)療服務(wù)中與信息化平臺(tái)相結(jié)合,綜合應(yīng)用GPS技術(shù)和定位技術(shù),,可以提高醫(yī)療環(huán)境中的人員,、設(shè)備的管理水平和管理效率。更令人為之振奮的是,,隨著生物傳感器的不斷發(fā)展,無(wú)線生理傳感器網(wǎng)絡(luò)(WBSN)已逐漸向集成化,、微型化,、低功耗和智能化等方向發(fā)展。技術(shù)的無(wú)線化,、低成本的優(yōu)勢(shì),,可大大縮減院內(nèi)常規(guī)醫(yī)療檢查的工作時(shí)間,降低院內(nèi)外監(jiān)護(hù)系統(tǒng)建設(shè)和醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)的費(fèi)用,。

  美國(guó)堪薩斯州立大學(xué),、西班牙馬拉加大學(xué)&艾美利亞大學(xué)、日本東芝公司,、中國(guó)香港中文大學(xué),、無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院等多家機(jī)構(gòu)已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了常規(guī)生理指標(biāo)(如血糖、血壓,、血氧,、脈搏等)的傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)備研發(fā)。在病理疾病的指標(biāo)檢測(cè)方面,一批生物傳感器基本技術(shù)及方法不斷涌現(xiàn)[5],,為疾病的早期診斷及療效判斷帶來(lái)了革命性的發(fā)展?jié)摿?,集成式多體征、多參數(shù)測(cè)量,、安全可靠的生物傳感器及其組網(wǎng)技術(shù),、智能信息處理技術(shù)等領(lǐng)域值得進(jìn)一步探索及研發(fā)。

  1.1 RFID關(guān)鍵技術(shù)

  RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),,它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),,識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境,。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽,,操作快捷方便。RFID是一種簡(jiǎn)單的無(wú)線系統(tǒng),,只有兩個(gè)基本器件,,該系統(tǒng)用于控制、檢測(cè)和跟蹤物體,。系統(tǒng)由一個(gè)詢問(wèn)器(或閱讀器)和很多應(yīng)答器(或標(biāo)簽)組成,。

  主要包括產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)兩方面,其中RFID產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)主要包括: 標(biāo)簽芯片設(shè)計(jì)與制造:例如低成本,、低功耗的RFID芯片設(shè)計(jì)與制造技術(shù),,適合標(biāo)簽芯片實(shí)現(xiàn)的新型存儲(chǔ)技術(shù),防沖突算法及電路實(shí)現(xiàn)技術(shù),,芯片安全技術(shù),,以及標(biāo)簽芯片與傳感器的集成技術(shù)等。

  天線設(shè)計(jì)與制造:例如標(biāo)簽天線匹配技術(shù),,針對(duì)不同應(yīng)用對(duì)象的RFID標(biāo)簽天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù),,多標(biāo)簽天線優(yōu)化分布技術(shù),片上天線技術(shù),,讀寫(xiě)器智能波束掃描天線陣技術(shù),,以及RFID標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)仿真軟件等。

  RFID標(biāo)簽封裝技術(shù)與裝備:例如基于低溫?zé)釅旱姆庋b工藝,,精密機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化,,多物理量檢測(cè)與控制,高速高精運(yùn)動(dòng)控制,,裝備故障自診斷與修復(fù),,以及在線檢測(cè)技術(shù)等。

  RFID標(biāo)簽集成:例如芯片與天線及所附著的特殊材料介質(zhì)三者之間的匹配技術(shù),,標(biāo)簽加工過(guò)程中的一致性技術(shù)等,。

  2 “無(wú)邊界”感知醫(yī)院設(shè)想

  “無(wú)邊界”感知醫(yī)院是以無(wú)線傳感技術(shù)為基礎(chǔ),,建立新型的全時(shí)間、全空間上的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)新模式,, 主要包括以下幾個(gè)方面的研究?jī)?nèi)容:

  2.1 “無(wú)邊界”遠(yuǎn)程會(huì)診

  設(shè)計(jì)及實(shí)施基于無(wú)線傳感技術(shù)的遠(yuǎn)程會(huì)診及病例討論平臺(tái),,主要通過(guò)高分辨率的視覺(jué)信息采集技術(shù)建立大區(qū)域醫(yī)療機(jī)構(gòu)間的協(xié)同診療網(wǎng)絡(luò),做到異地會(huì)診,、準(zhǔn)確評(píng)估,、及時(shí)轉(zhuǎn)診,有效整合和平衡醫(yī)生資源,。

  2.2 突發(fā)危重病例一體化感知,、診治監(jiān)控

  對(duì)突發(fā)危重病例,發(fā)揮大區(qū)域醫(yī)療機(jī)構(gòu)間的協(xié)同診療網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)療服務(wù)能力,,以患者醫(yī)療健康信息融合及協(xié)同感知技術(shù)為手段,,為患者提供高質(zhì)量的醫(yī)療服務(wù),利用“無(wú)邊界”感知醫(yī)院的醫(yī)療技術(shù)和人才資源優(yōu)勢(shì),,實(shí)現(xiàn)突發(fā)危重病例的診治和監(jiān)控,,從而解決各社區(qū)群眾大病、重病,、疑難病的就醫(yī)難問(wèn)題,。

 

  2.3 “無(wú)邊界”疾病預(yù)警及治療評(píng)估

  3 “無(wú)邊界”感知醫(yī)院技術(shù)體系架構(gòu)

  “無(wú)邊界”感知醫(yī)院的多個(gè)研究?jī)?nèi)容基于統(tǒng)一的四層一體系的技術(shù)架構(gòu)模型,其設(shè)計(jì)如圖1所示,,包括感知醫(yī)院標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范層,、通用及專用標(biāo)記傳感器及網(wǎng)絡(luò)層、信息存儲(chǔ)及中間件層,、“無(wú)邊界”感知醫(yī)院應(yīng)用服務(wù)層,,以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信息安全保障體系。

四層一體系的技術(shù)架構(gòu)模型

  其中感知醫(yī)院標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范層描述系統(tǒng)的協(xié)議及制定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,;最上層的“無(wú)邊界”感知醫(yī)院應(yīng)用服務(wù)層采用基于“需求驅(qū)動(dòng)”的服務(wù)定制及管理模式,,拓展系統(tǒng)功能,提供具體的“無(wú)邊界”遠(yuǎn)程會(huì)診,, 突發(fā)危重病例一體化感知、診治監(jiān)控,,“無(wú)邊界”疾病預(yù)警及治療評(píng)估服務(wù),,等相關(guān)服務(wù)及功能。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信息安全保障體系制定無(wú)線傳輸,、數(shù)據(jù)傳輸加密,、服務(wù)訪問(wèn)權(quán)限管理等安全技術(shù)及手段,合理保障個(gè)人隱私及服務(wù)安全,。

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