基于GPS和GPRS远程医疗监护报警系统的设计*

背景：远程医疗监护系统可以传输医疗信息,实现动态生理监护。 目的：设计一种基于GPS和GPRS的远程医疗监护报警系统。 方法：系统由中心站和多个用户机组成。运用医疗信息监测技术、移动通信技术、嵌入式技术以及GPS技术,由定位传输模块把采集终端实时采集的患者生理信息,连同患者的位置信息一起发送到GSM移动通讯网,供医生进行及时诊断和处理,实现生理参数的远程实时监测与报警。 结果与结论：该系统构建了家庭、社区、医院的三位一体远程医疗信息传输、医疗救治平台,第一时间将患者的医疗信息和位置信息传送到医疗中心,由专家协助诊断并提供救治指导和援助。该系统可用于院前急救、院外监护以及远程医疗与紧急救助,不仅适用于医院、装配在救护车里,也可以用于家庭,对慢性病患者进行有效的院外监测和跟踪。 关键词：远程医疗;移动监护;GPS定位;GPRS通信; Google地球 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.13.011     

远程心电监测终端系统的设计

通过对无线心电监测技术的研究,我们实现了以Arm作为处理器和以Linux作为操作系统的一个嵌入式的心电采集与无线传输系统.该设备将采集到的心电信号通过CDMA无线网络发送至医院的监护中心.实现了心电信号的实时采集和无线传输,达到了对患者进行实时远程监测的效果.     

移动健康监护系统的设计与应用

针对我国医疗资源严重不足,看病难,看病贵和社会老龄化等问题,为切实提高慢性病患者尤其是老年患者的健康监护水平和医疗服务质量,医院有必要与移动通信部门和信息设备制造商共同设计开发一套移动健康监护系统。该系统通过无线医疗传感器、GPRS/3G移动通信和医院信息系统的无缝连接,能够随时随地满足慢性病患者个人特别是老年患者的健康监护服务,将对现有传统的医疗服务模式产生革新性的深远影响。     

基于无线局域网的心电监护终端的设计

本文设计了一种基于医院无线局域网的新型医疗监护终端。该终端应用了移动通信技术、嵌入式应用技术等先进技术,以ARM内核的S3C2410微处理器为基础,移植了嵌入式Linux操作系统和Qtopia作为图形用户界面。通过设计的心电信号采集电路与微处理器的数模转换接口连接,利用Qt编写界面程序,实现了对人体心电信号的实时采集、处理、存储和在LCD(液晶显示器)上显示。通过移植USB无线网卡驱动,利用无线局域网技术与医院监护中心连接,将病患的心电信号及时传输到中心服务器上,这样在医院监护中心就可以对各个病房病患进行实时监护,提高了工作人员的工作效率。文中给出了监护终端的软、硬件设计,结果表明终端设备具有体积小、功耗低、操作简单等优点。     

移动健康监护系统的设计与应用

针对我国医疗资源严重不足,看病难,看病贵和社会老龄化等问题,为切实提高慢性病患者尤其是老年患者的健康监护水平和医疗服务质量,医院有必要与移动通信部门和信息设备制造商共同设计开发一套移动健康监护系统.该系统通过无线医疗传感器、GPRS/3G移动通信和医院信息系统的无缝连接,能够随时随地满足慢性病患者个人特别是老年患者的健康监护服务,将对现有传统的医疗服务模式产生革新性的深远影响.     

一种新型智能输液监护系统的研制

我们构建了一套基于无线传输的新型输液监控系统,包括输液监控仪、无线传输单元和中心监控管理系统。系统具有实时监控输液滴速、输液状态和是否存在异常等功能。这种基于物流网的监护模块设计,保证了医护人员及时获得患者的输液信息,为输液过程提供了更好的安全保障,同时减轻了医护人员负担,提高了工作效率。     

一种新型智能输液监护系统的研制

我们构建了一套基于无线传输的新型输液监控系统,包括输液监控仪、无线传输单元和中心监控管理系统.系统具有实时监控输液滴速、输液状态和是否存在异常等功能.这种基于物流网的监护模块设计,保证了医护人员及时获得患者的输液信息,为输液过程提供了更好的安全保障,同时减轻了医护人员负担,提高了工作效率.     

一种便携式远程心电监护仪的设计

本文介绍了一种应用于社区医疗的便携式远程心电监护仪的设计。该监护仪以MSP430F449微控制器为核心,集成了GPRS无线发送模块。患者通过佩戴该心电监护仪,可实现在家中实时采集心电数据,并借助GPRS网和Internet网上传到社区医院监护中心,供医生进行及时诊断和处理,从而实现心电信号的远程实时监护。     

“危重监护与输液控制诊疗一体化系统”的医护PDA设计

目的：＂危重监护与输液控制诊疗一体化系统＂是通过监护输液基站控制注射泵或输液泵等多个输液设备协调工作、同时采集生理数据进行闭环控制的一套输液系统。本文主要以Windows Phone 7.5智能手机为硬件基础,设计和开发＂危重监护与输液控制诊疗一体化系统＂的医护PDA,通过无线Wi-Fi网络,使用户能方便地访问一体化系统,查看病人的生理参数和输液状态等相关信息。方法：把Windows Phone 7.5智能手机作为客户端,利用其自带的无线Wi-Fi功能,通过医院的无线局域网,和＂危重监护与输液控制诊疗一体化系统＂的中央监控服务器通过Socket接口进行通信,从而实时显示监护输液基站的输液状态和生理参数信息。同时利用Push Notification推送通知服务,一旦中央监控服务器上发生报警,就能及时将报警信息发送到医护PDA上。开发PDA所使用的集成开发环境为Visual Studio 2010,编程语言为C#,利用了Silverlight等开发技术。结果：实现了医护PDA和中央监控服务器之间的通信连接。医护人员能通过无线局域网,在医护PDA上实时查看输液状态和生理参数信息,及时获取报警信息。使用方便,运行可靠。结论：所开发的医护PDA由医护人员随身携带,能方便医护人员对＂危重监护与输液控制诊疗一体化系统＂的访问,使医护人员能在ICU病房之外,也能随时了解输液信息和生理参数等,及时处理输液问题。提高了医护人员的工作效率。     

远程多生理参数实时监测云服务平台的构建与分析

针对现有的多生理参数实时监测系统中,由于终端用户数量增加和上传数据加大所导致的服务后台数据一致性无法保证、生理参数存储与处理能力不足、实时性较差以及数据利用率低等问题,提出了基于云计算的多生理参数监测后台数据集群存储与并行处理新模式。通过对监测系统云平台的基础设施即服务层资源虚拟化、平台即服务层实时计算平台的构建、软件即服务层数据流的接收与分析,以及多生理参数流传输通路瓶颈问题等方面的研究,实现了生理信息大数据量的实时传输、存储与集群处理,并可利用批处理对患者的历史数据实现纵向分析。仿真测试结果表明:基于云平台的远程多生理参数监测系统在集群数据处理时间和负载平衡方面,比传统的服务器模式具有明显的优势。该平台解决了传统远程医疗服务中数据周转时间长、实时分析算法误差较大和架构拓展困难等问题,为多生理参数无线监测以专业的"穿戴式无线传感+移动终端无线传输+云计算服务"模式走向家庭健康监测提供了技术支撑。     

基于TCP/IP协议的多床位远程监护系统的设计

目的：建立一个基于TCP/IP协议的多床位远程生理参数监护系统,对常年卧床的老龄患者进行生理参数的实时监测,为家庭、社区及基层医疗机构提供远程监护和及时的医疗救护。方法：在医用护理床上加入生理参数监护模块,床边配置平板电脑作为上位机和人机交互界面,上位机与监护模块之间通过RS232串口通信,构成独立的床边监护终端。利用网络交换设备将多个床边监护终端与中心监护基站相连结,分别开发客户端和服务器端程序,采用基于TCP/IP的客户端/服务端Socket网络通信协议实现生理参数数据传输与远程监护控制。并在中心监护基站上利用数据库同步技术,设计了可查询病史的电子病历。结果：各床边监护终端既可独立工作,又可接入网络,与中心监护基站建立起C/S模式的多参数生理监护局域网系统。结论：系统可以根据实际需要灵活配置,利用现有的电脑和网络设备就可以实现生理信息实时传输与远程控制,适应当前新的医学模式。不但可以实现疾病院前早期预防、早期诊断,同时可以有效降低医疗成本,提高医护人员工作效率。     

Feasibility of a remote monitoring system for patients with an implantable left ventricular assist device using Personal Handy-Phone System telecommunication technology

We have been developing a remote monitoring system for patients with implanted artificial hearts. The remote monitoring system consists of two digital data links: an electromagnetic transcutaneous digital-data transmission (TDT) system between an artificial heart controller inside the body and a mobile computer outside the body, and a public high-speed data transmission service using PHS (Personal Handy-Phone System) between the mobile computer and a host computer in a hospital. The TDT system mainly consists of an ASK (Amplitude Shift Keying) circuit with carrier electromagnetic wave frequencies of 4MHz and 10 MHz and corresponding demodulation circuit, thin loop coil antennas for transmission and receiving, and a one-chip microcomputer for the alarm system for indicating misalignment of antennas outside the transmittable range to ensure error-free data transmission. In our remote monitoring system, motor current and motor rotational angle data from the implanted controller are framed together by a control code for data error checking and correcting at the receiving site, and the data are sent through the PHS connected to the mobile computer. GPS (Global Positioning System) positioning data are also sent to the host computer with control codes. The host computer calculates pump outflow and arterial pressure and displays the data in real-time waveforms. The host computer also displays the patient's position on the map and the condition of the batteries. The results of this study showed that the driving condition of the artificial heart and the subject's position could be remotely monitored on the host computer. It could be concluded that this monitoring system is useful for remote monitoring of patients with an implanted artificial heart.     

基于无线市话网络的远程心电监护系统

给出一种利用无线市话网络进行远程心电监护系统的设计方案.基于单片机的心电采集模块实时采集心电数据并通过USB接口传输到无线市话系统(personal wireless access system, PAS)手机,然后通过PAS系统网络发送到监护中心.相比其他移动心电监护方案,这种方法成本更低,而且数据传输率更高.     

Downlink power control in multi-code CDMA for mobile medicine

In this paper, we propose a downlink power-control mechanism to be applied in a multi-code code division multiple access (CDMA) mobile medicine system. The mobile medicine system can provide (i) measured blood pressure and body temperature, (ii) medical signals measured by the electrocardiogram (ECG) device, (iii) mobile patient’s history, (iv) G.729 audio signals, (v) Joint Photographic Experts Group 2000 Medical images and Moving Picture Experts Group 4 charge-coupled device sensor video signals. By utilizing a multi-code CDMA spread spectrum communication system with downlink power-control strategy, it is possible for this system to meet the quality of service requirements of a mobile medicine network. In addition, such a system can maximize the resource utilization. For different messages to be sent, the power is controlled according to the requisite bit error rate (BER). Higher transmission power is given to the media with lower BER requirement. Numerical analysis shows that the ratios of transmission power for voice, video, and data virtual channels is approximately 1:2:13 when the BERs for voice, video, and data are 10^∧(− 3), 10^∧(− 4), and 10^∧(− 7), respectively. This power ratio is similar to the ratio of signal-to-noise plus interference power ratio for voice, video, and data during transmission. For the purpose of verifying the proposed argument, a simulation has been done and the results match the derivation very well.     

Delay-bounded semi-reliable vital sign transmission protocol for mobile telemedicine over a CDMA 1x EV-DO network

The reliable and instant transmission of vital signs is important for remote time-critical patient care through a telemedicine system. However, sometimes the reliability and instantaneity conditions cannot be satisfied simultaneously under a high-noise mobile network, because they are reciprocal to each other. In this paper, the vital sign transmission protocol (VSTP) running over a CDMA 1x EVDO (Code Division Multiple Access 1x Evolution Data Only) mobile network is proposed to comply with both the reliability and instantaneity requirements. The switching buffer management scheme is combined with a hybrid error control scheme, consisting of forward error correction (FEC) and automatic repeat request (ARQ). The CDMA 1x EVDO mobile network is modeled by two states using the Markov wireless channel model to test transmission performance under diverse network conditions. Throughout the noisy environment simulation, the performance of the VSTP is compared with the Transmission Control Protocol (TCP) and User Datagram Protocol (UDP) to demonstrate its efficacy over error-prone mobile network.     

一种使用智能移动终端的便携式医用内窥镜图像显示方法

目的 研制一种使用智能移动终端的便携式医用内窥镜图像显示方法,以解决偏远地区医疗资源匮乏,内窥镜工作站携带不方便的问题.方法 采用嵌入式Linux系统内置的Video4Linux程序驱动的高清摄像头进行图像数据采集.使用无线网卡建立点对点网络,搭建局域网服务器.移动终端可以通过访问局域网服务器获取采集到的图像数据,并可实现在LCD屏幕上的实时显示.结果 采集到的图像的分辨率为1 024×768像素,图像位深度为24位,帧率为30帧/s,实际平均传输速率约为2 MB/s.结论 本研究建立的系统结构简单、成本低、携带方便,采集的图像清晰,且可节约成本,对满足偏远地区的使用有效且可行.     

一种基于S3C2440的嵌入式实时心电数据压缩算法

目的 为满足嵌入式移动无线终端传输高采样率心电信号的需要,设计一种实时心电数据压缩算法.方法 根据心电数据自身特点,在嵌入式S3C2440平台上,以Huffman算法、LZ77算法及LZW算法进行心电数据压缩并比较分析,在此基础上设计了一阶差分结合Huffman算法和LZ77算法的混合压缩算法.结果 心电数据的压缩结果显示,该算法压缩比达7.20,平均计算时间392 ms,与普通压缩算法相比具有更高的心电压缩比和更低的时间复杂度.结论 将该压缩算法运用到远程无线监测终端中能满足系统设计的要求.     

Intelligent agents technology applied to tasks scheduling and communications management in a critical care telemonitoring system

This work presents an important part of our telemedicine system for critical care units: a distributed module based on intelligent agents technology that is dedicated to the process management of a network for medical monitoring, including distribution and control of processing tasks and bandwidth management. The system provides the real-time acquisition and analysis of physiological data, the graphical visualisation of these data, and their transmission to a central system charged with the collection and control of all the information concerning the patient, including knowledge-based systems (KBS) for medical reasoning.