無線傳感以及相關物聯(lián)網(wǎng)技術,,為健康信息采集、人員及物資的身份識別,、精確定位奠定了技術基礎,。“無邊界”感知醫(yī)院是以無線傳感技術為基礎,建立新型的全時間,、全空間上的醫(yī)療衛(wèi)生服務新模式,,實現(xiàn)“無邊界”遠程會診,疑難危重病例討論,,“無邊界”疾病預警及診療評估,。
“物聯(lián)網(wǎng)技術”的核心和基礎仍然是“互聯(lián)網(wǎng)技術”,是在互聯(lián)網(wǎng)技術基礎上的延伸和擴展的一種網(wǎng)絡技術,;其用戶端延伸和擴展到了任何物品和物品之間,,進行信息交換和通訊。因此,,物聯(lián)網(wǎng)技術的定義是:通過射頻識別(RFID),、紅外感應器、全球定位系統(tǒng),、激光掃描器等信息傳感設備,,按約定的協(xié)議,將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,,進行信息交換和通訊,,以實現(xiàn)智能化識別,、定位、追蹤,、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡技術叫做物聯(lián)網(wǎng)技術,。
享有基本衛(wèi)生保健服務、健康水平不斷提高,,是人民生活質(zhì)量改善的重要標志,, 是全面建設小康社會、推進社會主義現(xiàn)代化建設的重要目標,。2010年2月,,衛(wèi)生部發(fā)布的“關于改進公立醫(yī)院服務管理方便群眾看病就醫(yī)的若干意見”中明確指出:三級醫(yī)院與社區(qū)衛(wèi)生服務機構和基層醫(yī)院要建立分工協(xié)作關系、著力提高基層醫(yī)療衛(wèi)生機構的服務能力和水平,;利用現(xiàn)代電子信息技術,,逐步建立遠程診斷和會診系統(tǒng),逐步解決縣醫(yī)院診斷問題,,保障重大疾病規(guī)范化診療的基礎質(zhì)量,。
1 無線傳感技術及在醫(yī)療領域的研究進展
目前,日新月異發(fā)展中的無線傳感以及相關物聯(lián)網(wǎng)技術,,為健康信息采集,、人員及物資的身份識別、精確定位奠定了技術基礎,,使實現(xiàn)“無邊界”醫(yī)療衛(wèi)生服務成為可能,。多方面的技術發(fā)展必將在醫(yī)療領域大有作為。如日趨成熟的射頻自動識別(RFID)傳感技術,,利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術,,可實現(xiàn)人員身份、設備資源的自動識別和信息共享[1,2],。在“無邊界”醫(yī)療服務中與信息化平臺相結合,,綜合應用GPS技術和定位技術,可以提高醫(yī)療環(huán)境中的人員,、設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,,無線生理傳感器網(wǎng)絡(WBSN)已逐漸向集成化、微型化,、低功耗和智能化等方向發(fā)展,。技術的無線化、低成本的優(yōu)勢,,可大大縮減院內(nèi)常規(guī)醫(yī)療檢查的工作時間,,降低院內(nèi)外監(jiān)護系統(tǒng)建設和醫(yī)療衛(wèi)生服務的費用,。
美國堪薩斯州立大學、西班牙馬拉加大學&艾美利亞大學,、日本東芝公司,、中國香港中文大學、無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院等多家機構已經(jīng)成功實現(xiàn)了常規(guī)生理指標(如血糖,、血壓,、血氧、脈搏等)的傳感器節(jié)點設備研發(fā),。在病理疾病的指標檢測方面,,一批生物傳感器基本技術及方法不斷涌現(xiàn)[5],為疾病的早期診斷及療效判斷帶來了革命性的發(fā)展?jié)摿?,集成式多體征,、多參數(shù)測量、安全可靠的生物傳感器及其組網(wǎng)技術,、智能信息處理技術等領域值得進一步探索及研發(fā),。
1.1 RFID關鍵技術
RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù),,識別工作無須人工干預,,可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,,操作快捷方便,。RFID是一種簡單的無線系統(tǒng),只有兩個基本器件,,該系統(tǒng)用于控制,、檢測和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個詢問器(或閱讀器)和很多應答器(或標簽)組成,。
主要包括產(chǎn)業(yè)化關鍵技術和應用關鍵技術兩方面,,其中RFID產(chǎn)業(yè)化關鍵技術主要包括: 標簽芯片設計與制造:例如低成本、低功耗的RFID芯片設計與制造技術,,適合標簽芯片實現(xiàn)的新型存儲技術,,防沖突算法及電路實現(xiàn)技術,芯片安全技術,,以及標簽芯片與傳感器的集成技術等,。
天線設計與制造:例如標簽天線匹配技術,針對不同應用對象的RFID標簽天線結構優(yōu)化技術,,多標簽天線優(yōu)化分布技術,,片上天線技術,讀寫器智能波束掃描天線陣技術,以及RFID標簽天線設計仿真軟件等,。
RFID標簽封裝技術與裝備:例如基于低溫熱壓的封裝工藝,,精密機構設計優(yōu)化,多物理量檢測與控制,,高速高精運動控制,,裝備故障自診斷與修復,以及在線檢測技術等,。
RFID標簽集成: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,,標簽加工過程中的一致性技術等。
2 “無邊界”感知醫(yī)院設想
“無邊界”感知醫(yī)院是以無線傳感技術為基礎,,建立新型的全時間,、全空間上的醫(yī)療衛(wèi)生服務新模式, 主要包括以下幾個方面的研究內(nèi)容:
2.1 “無邊界”遠程會診
設計及實施基于無線傳感技術的遠程會診及病例討論平臺,,主要通過高分辨率的視覺信息采集技術建立大區(qū)域醫(yī)療機構間的協(xié)同診療網(wǎng)絡,,做到異地會診、準確評估,、及時轉診,,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
對突發(fā)危重病例,,發(fā)揮大區(qū)域醫(yī)療機構間的協(xié)同診療網(wǎng)絡的醫(yī)療服務能力,以患者醫(yī)療健康信息融合及協(xié)同感知技術為手段,,為患者提供高質(zhì)量的醫(yī)療服務,,利用“無邊界”感知醫(yī)院的醫(yī)療技術和人才資源優(yōu)勢,實現(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)難問題,。
2.3 “無邊界”疾病預警及治療評估
3 “無邊界”感知醫(yī)院技術體系架構
“無邊界”感知醫(yī)院的多個研究內(nèi)容基于統(tǒng)一的四層一體系的技術架構模型,,其設計如圖1所示,包括感知醫(yī)院標準規(guī)范層,、通用及專用標記傳感器及網(wǎng)絡層,、信息存儲及中間件層、“無邊界”感知醫(yī)院應用服務層,,以及無線網(wǎng)絡信息安全保障體系,。

其中感知醫(yī)院標準規(guī)范層描述系統(tǒng)的協(xié)議及制定的標準規(guī)范;最上層的“無邊界”感知醫(yī)院應用服務層采用基于“需求驅動”的服務定制及管理模式,,拓展系統(tǒng)功能,提供具體的“無邊界”遠程會診, 突發(fā)危重病例一體化感知,、診治監(jiān)控,,“無邊界”疾病預警及治療評估服務,等相關服務及功能,。無線網(wǎng)絡信息安全保障體系制定無線傳輸,、數(shù)據(jù)傳輸加密、服務訪問權限管理等安全技術及手段,,合理保障個人隱私及服務安全,。