基于无线传感器网络的远程医疗资料

第23卷　第2期电子测量与仪器学报V ol 123　N o 12　・94　・ J OU R N A L O F EL EC T RO N I C M EA S U R EM EN T A N D I N S T RUM EN T　2009年2月本文于2008年4月收到。

3基金项目:广东省自然科学基金(编号:07010116)资助项目。

基于无线传感器网络生理参数采集系统设计3王　骥1　沈玉利2　林　菁1(1.广东海洋大学信息学院,湛江524088;2.仲恺农业工程学院,广州510225)摘　要:针对医院外人员远程监护,提出了一种基于无线传感器网络的人体动态生理参数采集系统。

系统将传感器网络节点布置于人体相应部位连续采集多种生理信息,直接无线发送到网关,经网关处理后将有价值信息通过CDMA 网络上传因特网送至专家系统,实现远程电子全双向的互诊。

利用所研制系统对受试者距离监测中心30km 外进行心音采集实验,实验结果与客观相符,实验数据误差不大于0.2%。

实验证明,系统稳定地工作在950M HzISM 频段,接收灵敏度-98dBm ,发射功率0.75mW ,数据速率40kbp s ,通信距离2.5km 。

而且较好地满足了实时远程监测的要求。

系统符合人类生活健康质量高要求的趋势,实现了远程医疗资源共享,因此具有特别旺盛生命。

关键词:生理信息采集;远程会诊;无线传感器网络;码分多址中图分类号:TP393.1TP873文献标识码:A国家标准学科分类代码:510.4010;520.20Design of collection system of physiological parameters based onwireless sensor net w orksWang Ji 1　Shen Yuli 2　Lin Jing 1(rmation School ,Guangdong Ocean University ,Zhanjiang 524088,China 2.Zhongkai University of Agriculture and Engineering ,Guangzhou 510225,China )Abstract :A remote system based on wireless sensor networks is p roposed for Non 2hospital personnel dynamic monitoring.The corresponding position of sensor nodes are arranged in order to collect a variety of human p hysiological information ,and t ransported to sink by wireless directly.The information is processed and t he valuable information is uploaded to Internet t hrough CDMA network ,and sent to t he database and achieve electro nic f ull duplex diagno sis.The developed system is used to collect t he heart sounds of a vol 2unteer t hat is over 30kilometers away.The experimental result is objective.The data error is not more t han 0.2percent.The model experiment shows t hat t he system operates stably at t he operating f requency 950M Hz ISM bands ,receives sensitivity -98dBm ,t ransmit s power 0.75mW ,data rate 40kbp s and wireless communication distance 2.5km.It satisfies t he real 2time requirement of remote monitoring.The feat ure of system is t he share of medical resources and is suitable to improve human healt h quality.So it is vital.K eyw ords :p hysiologic information collection ;long 2distance diagnosis ;wireless sensor networks ;CD 2MA1　引　言人体基本生理参数中蕴涵丰富的人体健康状态信息,生理参数的连续动态监测更为了解相关系统的生理、病理状况提供了丰富信息,如动态心电监测(Holter )、动态血压监测(AMB P )等。

无线传感器网络在医疗健康中的应用案例随着科技的不断进步，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）在医疗健康领域的应用日益广泛。

无线传感器网络是由大量无线传感器节点组成的网络，这些节点能够感知、采集和传输环境信息。

在医疗健康领域，无线传感器网络可以用于监测患者的生理参数、实时追踪病情变化、提供个性化的医疗服务等方面。

本文将介绍几个无线传感器网络在医疗健康中的应用案例。

首先，无线传感器网络在健康监测方面有着广泛的应用。

例如，可以将无线传感器节点植入患者体内，实时监测患者的体温、心率、血压等生理参数。

这些数据可以通过无线传感器网络传输到医疗中心，医生可以随时查看患者的健康状况，及时采取相应的治疗措施。

此外，无线传感器网络还可以用于监测老年人和慢性病患者的日常活动，例如睡眠质量、步数统计等，为医生提供更全面的健康评估和个性化的康复方案。

其次，无线传感器网络在疾病预防和控制方面也发挥着重要的作用。

例如，在传染病爆发期间，可以通过无线传感器网络实时监测人群密集区域的空气质量、温度、湿度等环境参数，及时发现异常情况并采取相应的防控措施。

此外，无线传感器网络还可以用于监测水质、食品安全等方面，提前预警可能存在的健康风险，保障公众的健康安全。

另外，无线传感器网络在医疗设备监测和管理方面也有着广泛的应用。

例如，医院可以利用无线传感器网络监测和管理医疗设备的运行状态，及时发现设备故障并进行维修。

此外，无线传感器网络还可以用于监测和管理药品的存储温度、湿度等参数，确保药品的质量和安全性。

除了以上提到的应用案例，无线传感器网络还可以在远程医疗、智能康复等方面发挥重要作用。

例如，通过无线传感器网络，患者可以在家中进行远程医疗，医生可以远程监测患者的健康状况并提供远程诊断和治疗建议。

此外，无线传感器网络还可以用于智能康复设备，例如智能假肢、智能助行器等，帮助患者恢复功能并提高生活质量。

综上所述，无线传感器网络在医疗健康领域的应用案例丰富多样。

无线传感器网络在远程医疗监护系统中的应用远程医疗监护系统可以对病人的情况进行远程监控，采集病人身体中的各项数据，使病人在家就可以看病，有效减少了病人上医院的次数。

信息技术的快速发展，使得无线传感器网络技术应用在远程医疗监护系统中，实现了对病人情况进行实时监测，无线传感器网络对身体各种信号进行分析处理，并将信号传输到医疗监护系统中心，医护人员根据这些数据对病人的实际情况进行判断，实现了医疗服务的全面发展。

标签：无线传感器网络；远程监护系统；应用一、远程医疗监护系统简介传统的医疗体系往往不能将病人的情况及时地反馈给医生，从而导致延迟就医。

因此，急需一种能够对病人身体状况进行实时监控的系统，将病人的生理信息及时地传给医生，做到及时发现，及时就医，及时医治。

为了使经常需要测量生理指标的人员（比如慢性病人或者老年患者等）能够在家中在随意运动的状态下测量某些常规指标，目前国际上对远程医疗的关注越来越强。

远程医疗监护系统采用无线传感器网络作为通讯及监测工具，对病人进行实时监护，使得人们可通过计算机技术和现代通信技术，实现个人与医院间的医学信息的远程传输和监控，远程会诊、医疗急救、远程监护等，从而提高对病人诊断和监护的准确性和便利性。

远程医疗监护系统可用于对人体健康信息、体征参数进行采集与传输，通过无线传感器网络与后台健康信息分析系统进行数据通信，提供不受距离、物理位置或者环境约束的医疗服务。

二、无线传感器网络介绍无线传感器网络（WirelessSensorNetwork）是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。

无线传感器网络是由监测区域内随机分布的大量种类繁多的微型传感器组成，它们通过无线通信方式迅速自行组网，对网络覆盖区域中被感知对象的动态信息进行采集、计算和处理。

无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的低功耗微型传感器节点通过无线通信方式形成的一个自组织的网络系统，能协作地感知、监测、采集网络覆盖区域中的各种微观环境信息，并对这些信息进行处理，发送给观察者。

科技经济信息化科技经济导刊 2016.18期无线传感器网络在远程医疗监护系统中的运用研究韦诚懿（南宁市第二人民医院 广西 南宁 530031）无线传感器网络(简称WSN)因为具有众多优点，不但能覆盖很广的面积，而且设备成本和能耗很低，可以满足实时数据接入或者自动组网等数据网络方式，因此，在很多领域得到了广泛的运用。

比方说在自然灾害的防治、军事、动物的跟踪以及监测等方面都得到了运用，且近年来越来越多的被运用在医疗监护中。

1　医疗监护仪器简介当前普遍使用的医疗监护仪器主要有两种：第一种是医疗专业人员或职业医生所使用的专门仪器，用来监护患者生理指征;第二种是在医生的指导下，患者在家庭中使用或者在户外使用的远程医疗监护,这种仪器会将患者的生理体征在第一时间传输至医生处。

现阶段，医院常常使用的是固定的医疗监护仪器，这种仪器主要通过把传感器探头作为患者和监护设备的媒介来达到信号传递的目的。

因为仪器上多而复杂的连线会让患者产生很大的心理压力，对于缓解患者病情不利，最终获得的数据也可能会跟真实的数据存在很大的差距，让医护人员不能准确的诊断病情。

所以，这时特别需要可以实时监控患者处于随意状态下的常规体征状况，并借助远程监控将患者的资料传输给医生，确保及时有效的就医。

并且这种远程监护的方式得到了广泛的运用。

这种系统在借助计算机技术和通信技术的前提下，做到了个人和医院之间信息的实时传达，使得远程会诊和急救变为了可能，提高了病人接受诊治的效率和准确性。

远程医疗监护系统可以将数据采集好，并通过通信技术传输至医院，不会受到地理位置和距离的限制，推广意义很大。

1.1远程医疗监护系统简介远程医疗监护系统主要功能有很多，可以实现远程的诊断和监护以及健康服务等，可以将患者的生理体征信息在很远的距离外以音频的方式进行存储和传输，方便医生查询后进行诊治。

远程医疗监护系统使得传统的医疗监护方式得到改变，对于不愿住院或者因为某些原因不能住院的患者起到了很好的预防作用，其具有很强的临床优越性，甚至可以让没有医疗条件和处于偏远山区的患者接受及时准确的诊断和救治。

基于远程医疗移动心电监护系统的研究目的及分析摘要：随着生活和节奏的加快，生物医学工程的飞速发展，对人体远程多参数的监护越来越得到人们的重视，尤其是老年人，突发性疾病几率比较高。

远程心电监护已成为现代医疗监护发展的一个重要方向。

本文从心电监护设备和心电监护系统两个方向对远程心电监护系统研究的目的和发展进行了简要阐述，并展望了远程心电监护的发展趋势。

关键词：远程医疗；移动心电监护；远程监护；系统研究中图分类号：tn919.2众所周知心脑血管疾病在随着生活和工作节奏的加快，在人们面对工作及家庭的双重压力下，已成为各国人民健康与生命的头号杀手。

在中国，每年大约有260万人死于心脑血管疾病，每天大约有7千人死于心脑血管疾病，每12秒就有1人死于心脑血管疾病[1]。

所以，心血管疾病的早期预防与诊断具有非常重要的意义。

然而，医生常常不能及时掌握患者的心跳记录，因为常规的静态体表心电图（12导联）往往会错过病人心脏异常的短暂变化期。

怎样才能使病人在家庭中得到更好医疗保健，作为一个重要课题摆在相关研究人员及医生面前，同时可以减少病人家属及社会的负担。

1 远程医疗系统研究的目的和意义无线医疗监护系统的开发改变了病人的日常监护方式，并可以起到预防和提醒作用。

这种新式的监护手段比以往监护方式更有临床性和社会优越性，这种无线远程监护系统的使用效果需要进行长时间的验证。

无线医疗监护系统同时可以使身处偏僻地区和没有良好医疗条件的患者获得良好的医学信息的分析和诊断帮助，如农村、山区、野外勘测地、空中、海上、战场等。

此外，无线监护与无线互联技术随着telemedicine（远程医疗）的发展也将使大有用武之地，所以研制开发远程医疗监护系统势在必行。

远程心电监护系统是通过导联兼容的数字式全信息记录发射器，可以连续采集患者各种生活状态下的心电信息，监测心脏电生理变化。

利用移动gprs信息发射技术，发送监测数据，自动分析诊断预警，接收医生下达的诊断医嘱；利用现代网络技术将长时间监测心电信息传输到监护中心，通过动态心电分析软件，检查分析患者多种症状，给出诊断报告。

网络通信中的远程医疗技术与应用案例远程医疗技术是指利用网络通信技术实现医疗健康服务的一种方式，
通过远程医疗技术，患者与医生可以进行远程诊断、远程监测和远程手术
等医疗活动，极大地提高了医疗资源的利用效率和医疗服务的覆盖范围。

下面将介绍几个典型的远程医疗技术和应用案例。

其次，远程监测技术可以帮助医生实时监测患者的生理数据，并进行
远程指导和干预。

远程监测技术可以用于慢性疾病患者的日常管理，例如
糖尿病患者的血糖监测、心脏病患者的心电监测等。

这些监测数据可以通
过无线传感器等设备实时上传到云端，医生可以随时查看患者的健康状况，并及时调整治疗方案。

例如，英国的远程监测系统“三贝德”可实时追踪
患者的心电图、心率、血压等生理数据，医生可以通过手机或电脑随时查
看数据，及时发现并处理异常情况。

再次，远程手术技术是远程医疗中的一项高级应用技术。

通过远程手
术技术，医生可以通过网络远程操作手术机器人，实现对患者的远程手术。

这种技术在世界范围内的距离教学和手术指导上发挥着巨大的作用。

例如，美国约翰·霍普金斯大学的医生利用远程手术技术，为位于中国上海的患
者进行膀胱手术。

医生通过网络远程操控手术机器人，完成了手术。

这种
技术不仅实现了医生与患者之间的远程手术，也为医学教育和技术指导提
供了新的方式。

基于无线传感器网络的无线身体感知网络设计与实现无线传感器网络 (Wireless Sensor Networks, WSN) 是一种基于无线通信技术的分布式传感器网络，能够实时感知环境并将感知数据传输到指定位置。

无线身体感知网络 (Wireless Body Sensor Networks, WBSN) 是无线传感器网络在医疗保健领域的应用，通过将传感器嵌入到人体上，实时监测人体的生理状态和运动信息，为个人健康管理和医疗诊断提供有力支持。

本文旨在介绍基于无线传感器网络的无线身体感知网络的设计与实现。

首先，我们将介绍该网络的架构和组成部分。

然后，我们将讨论传感器的选择、定位和部署策略。

接着，我们将详细讨论网络中的数据传输和安全性问题。

最后，我们将介绍网络的应用和未来发展方向。

一、无线身体感知网络的架构和组成部分无线身体感知网络由传感器节点、无线通信模块、数据处理单元和数据存储单元等组成。

传感器节点负责感知人体的生理参数，如心率、体温、血氧饱和度等，以及运动信息，如步数、运动轨迹等。

无线通信模块负责将传感器数据传输到数据处理单元。

数据处理单元负责对传感器数据进行处理和分析，并根据需要将数据发送到云平台或其他终端设备。

数据存储单元负责存储传感器数据，以备后续分析和回溯使用。

二、传感器的选择、定位和部署策略传感器的选择是无线身体感知网络设计的关键之一。

传感器应具备高精度、低功耗、小尺寸和无线通信能力等特点。

常用的传感器包括心率传感器、体温传感器、加速度传感器等。

传感器的定位和部署策略应根据具体应用场景和监测需求来决定。

例如，在医院中，可以将传感器放置在患者的胸部、手腕等位置，以实时监测患者的生理参数。

三、数据传输和安全性问题数据传输是无线身体感知网络设计中的重要环节。

在数据传输过程中，需要考虑传输协议的选择、传输距离的限制等因素。

常用的传输协议有无线局域网(WLAN)、蓝牙 (Bluetooth) 等。

无线传感器网络在医疗领域中的应用随着信息技术的不断发展，无线传感器网络技术已经在医疗领域中得到了广泛的应用。

无线传感器网络是一种以传感器为节点，通过无线通信技术建立起的一种自组织、自适应的网络。

在医疗领域中，这种技术可以用于医学监测、电子病历、远程医疗等方面，为医护人员提供更加全面、方便、快捷的服务。

医学监测无线传感器网络在医学监测方面的应用主要是指对患者生命体征的监测。

传统的医学监测方式需要用各种仪器对患者进行检查，这种方法显然很繁琐、费时，并且有可能造成交叉感染等问题。

而利用无线传感器网络技术，只需要将传感器放置在患者身上，就能够实时、准确地监测到各种生命体征指标，如心跳、呼吸、体温等。

医护人员可以通过监测数据分析患者的病情，及时采取有效的治疗措施，提高治疗效果。

例如，美国西雅图的儿童医院利用传感器网络技术，对早产儿进行控制性气管插管，其数据收集能力和传输效率都得到了明显的提高，有效提高了医疗工作的速度和准确性。

电子病历无线传感器网络在医疗领域的另一大应用是电子病历。

传统的纸质病历很容易丢失、遗漏，而且不方便查找和共享。

而利用无线传感器网络技术，患者的各种医学信息可以被自动记录，并通过互联网实现实时的数据共享。

这不仅方便了医护人员查找、查询患者的病历记录，还能够使患者及时掌握自己的病情，并对治疗进展进行更加准确的了解和掌握。

远程医疗无线传感器网络在医疗领域的另一个重要应用是远程医疗。

随着人们生活和就医地点的变化，传统的医疗模式已经很难满足人们的需求。

而利用无线传感器网络技术，医护人员可以通过远程监测技术随时随地对患者病情进行监测和诊断，为患者提供更加方便、快捷的医疗服务。

同时，这种技术还能够为偏远地区的患者提供更加便捷的医疗服务，给他们带来了更多的健康福祉。

例如，在中国西藏，利用无线传感器网络技术实现了对智障孩子的远程医疗控制，这有效地缓解了治疗难度，提高了医疗效率和治疗成功率。

结语总之，无线传感器网络技术在医疗领域中的应用，能够为医疗技术的提高和医疗工作的流程优化等方面提供十分便捷的帮助，为人民的健康事业做出了重要贡献。