《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設(shè)計(jì) > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > 基于無線技術(shù)降低醫(yī)療費(fèi)用技術(shù)

基于無線技術(shù)降低醫(yī)療費(fèi)用技術(shù)

2017-07-16

  ON World公司2008年8月的報(bào)告(“用于醫(yī)療保健的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”)得出結(jié)論說,,到2012年,,利用隨身佩戴的WSN可以為醫(yī)療保健行業(yè)節(jié)省250億美元,。因此醫(yī)療保健系統(tǒng)有這個(gè)愿望便不足為奇了,。而且,如果關(guān)于慢性病人增多的預(yù)測(cè)是正確的話,,節(jié)省的錢可能會(huì)更多,。但是,即使在經(jīng)濟(jì)上有這樣明顯的優(yōu)點(diǎn),,在目前無線技術(shù)并沒有用于監(jiān)測(cè)健康,。問題是為什么沒有呢?

  醫(yī)療機(jī)構(gòu)迫切需要實(shí)用的健康監(jiān)測(cè)無線設(shè)備,病患者可以佩戴著它,,在家里正常地生活,。佩戴在身上的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)使用價(jià)格低廉、具有互操作性,、不會(huì)受到干擾的超低功耗(ULP)無線傳感器,,它連接到實(shí)時(shí)顯示器上,例如手表,,然后連接到家里的電腦上,,而電腦則連接到互聯(lián)網(wǎng)上。運(yùn)用這個(gè)有創(chuàng)新性的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),,病人就不必住院或者可以縮短住院時(shí)間,,卻仍然可以與他們的醫(yī)院經(jīng)常保持聯(lián)系。

  讓醫(yī)療保健進(jìn)入家中

  把病人送出醫(yī)院不僅對(duì)醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)的預(yù)算有益,。病患者在自己的家里康復(fù),,對(duì)他們本人也有益,他們知道這是安全的,,如果有任何問題,,醫(yī)生立即就知道。剛患病的人也會(huì)受益,,因?yàn)樵卺t(yī)院找到床位的可能性更大,。此外,可以減少社區(qū)的護(hù)理服務(wù),,因?yàn)樽o(hù)士不必到各處去做常規(guī)測(cè)量,,例如量血壓、量脈搏,、測(cè)量血糖,。

50b8c10da63a3-thumb.jpg

  而且,對(duì)“老齡化”的人口也有好處,。傳統(tǒng)上,,當(dāng)老年人身體很弱時(shí),,他們離開自己的家,到看護(hù)所去,。遺憾的是,,這個(gè)決策通常是根據(jù)當(dāng)局的利益作出的,而不是出于個(gè)人的利益,,因?yàn)樵谝粋€(gè)機(jī)構(gòu)里集體監(jiān)測(cè)老年人的健康,,而不是在他們自己的家里進(jìn)行,容易得多─雖然更加昂貴,。這意味著“鼓勵(lì)”較為健康而且還有能力的老年人離開自己的家,,雖然他們不想這樣。有了無線監(jiān)控,,醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)就能對(duì)老年人的健康保持高度警覺,,同時(shí)可以讓他們盡可能長(zhǎng)時(shí)間地留在家里。這個(gè)辦法可以大量地降低成本,,病人也會(huì)高興些,。無線傳感器可用于監(jiān)測(cè)生命體征,也可以知道諸如老人是否跌倒的情況,。藍(lán)牙技術(shù)遇到挑戰(zhàn)

  先進(jìn)的無線技術(shù)如今已經(jīng)廣泛用于幾乎所有的部門,,但是醫(yī)療部門卻是明顯的例外。如果考慮到醫(yī)療界的嚴(yán)格要求,,這也許沒有什么可奇怪的。醫(yī)療界之所以提出這些要求,,是因?yàn)樾枰WC選用的技術(shù)不會(huì)增加用戶健康的風(fēng)險(xiǎn),,而且是完全可靠的。那么,,對(duì)于一項(xiàng)無線技術(shù),,要應(yīng)對(duì)醫(yī)療監(jiān)測(cè)的種種挑戰(zhàn),需要做到哪些呢?互操作性-需要一個(gè)開放的標(biāo)準(zhǔn),,這點(diǎn)極為重要,,這樣不同廠商的產(chǎn)品能夠相互通信;傳感器-需要準(zhǔn)確、可靠,、簡(jiǎn)單地進(jìn)行配對(duì),,能夠即插即用,功能能夠自動(dòng)恢復(fù); 超低功耗(ULP),,電池壽命長(zhǎng)-傳感器需要低功耗的射頻無線電通信系統(tǒng),,簡(jiǎn)單的協(xié)議,用一個(gè)鈕扣電池能夠運(yùn)行幾個(gè)月甚至幾年;系統(tǒng)和設(shè)備安全-傳輸數(shù)據(jù)必須安全,、有保障,,并保守醫(yī)療數(shù)據(jù)的機(jī)密;傳輸網(wǎng)絡(luò)-傳感器需要與互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,能夠把信息傳送給在遠(yuǎn)處的醫(yī)療保健人員; 有令人信服的應(yīng)用實(shí)例供采用-醫(yī)療機(jī)構(gòu)都非常保守,需要有一個(gè)令人信服的理由讓他們采用新的技術(shù),。

  低功耗藍(lán)牙技術(shù)滿足了所有這些要求,。例如,它的協(xié)議棧很小,,所以無線電通訊系統(tǒng)在發(fā)送或接收時(shí)消耗的電流超低(并且可以進(jìn)入僅需要幾個(gè)納安的“睡眠”狀態(tài)),,而且低功耗藍(lán)牙技術(shù)支持AES加密無線通信。此外,,低功耗藍(lán)牙技術(shù)是一個(gè)開放的標(biāo)準(zhǔn),,確保不同制造商的傳感器迅速、方便地建立通信,。因?yàn)榈凸乃{(lán)牙技術(shù)是在藍(lán)牙無線技術(shù)的基礎(chǔ)上建立起來的,,很容易構(gòu)成個(gè)人局域網(wǎng)絡(luò)(PAN),它包括若干個(gè)傳感器,,例如測(cè)量心律不齊,,血壓和氧氣含量,與一個(gè)“主機(jī)”裝置進(jìn)行通信,。

  低功耗藍(lán)牙技術(shù)

  低功耗藍(lán)牙技術(shù)對(duì)功耗和成本進(jìn)行了優(yōu)化,,提供緊湊的低成本、超低功耗(ULP)收發(fā)器,,用于PUID(個(gè)人用戶介面設(shè)備,,例如手表)傳感器,供體育,、健康和保健,、遙控器、近距離檢測(cè),、移動(dòng)電話配件和人機(jī)介面設(shè)備(HID)這類產(chǎn)品使用,。更重要的是,低功耗藍(lán)牙技術(shù)是開放的標(biāo)準(zhǔn),,鼓勵(lì)許多廠商生產(chǎn)這種芯片,,確保有很多渠道供貨,而這些是衛(wèi)生當(dāng)局的要求,。

  根據(jù)藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟關(guān)于單模式藍(lán)牙低耗能芯片的暫定數(shù)字,,它有兩個(gè)特性滿足健康監(jiān)測(cè)無線傳感器對(duì)超低耗的要求:對(duì)最大電流的要求不高和帶寬比較寬。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟說,,在發(fā)射功率為0dBm時(shí),,這個(gè)芯片消耗的最大電流低于15mA(按照當(dāng)局對(duì)免牌照的2.4GHz波段的功率限制,對(duì)于10m的距離是足夠的),,在接收時(shí),,略低于15mA,。

  此外,藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟表示,,藍(lán)牙低耗能芯片的帶寬為1Mbit/s,。這個(gè)帶寬是經(jīng)過精心挑選的,因?yàn)?,超低功率專利技術(shù)多年在現(xiàn)場(chǎng)使用的經(jīng)驗(yàn)顯示,,對(duì)于藍(lán)牙低耗能無線技術(shù)所針對(duì)的應(yīng)用,1Mbit/s是帶寬的最佳權(quán)衡結(jié)果,。權(quán)衡是在發(fā)射功率和占空比之間進(jìn)行的,,發(fā)射功率隨著帶寬增大而上升;在數(shù)據(jù)量一定的情況下,占空比則隨著帶寬增大而降低,。例如,,藍(lán)牙低耗能芯片在運(yùn)行速度為1Mbit/s時(shí),工作在最大電流15 mA的發(fā)射時(shí)間只是工作在250kbit/s,、發(fā)射電流為28mA的典型IEEE 802.15.4無線電通信設(shè)備的四分之一,,就能把同樣數(shù)量的數(shù)據(jù)送出去。

  如果長(zhǎng)時(shí)間沒有操作,,它的射頻收發(fā)器便進(jìn)入深度睡眠模式,,可以進(jìn)一步降低無線傳感器的功耗。雖然藍(lán)牙低耗能睡眠模式的數(shù)字還沒有公布,,與Nordic半導(dǎo)體的類似超低功率射頻專利技術(shù)作一個(gè)比較,,說明它在“待命”狀態(tài)大約消耗幾十微安,在深度睡眠狀態(tài)(或“關(guān)機(jī)”狀態(tài)),,也許消耗900納安,。這么小的耗電量足以使兩個(gè)AA電池持續(xù)使用幾個(gè)月或者幾年。

  藍(lán)牙低耗能芯片能夠,,例如每隔10ms醒來一次,,聽聽是否有信號(hào)傳來(在很短的時(shí)間內(nèi)消耗大約15毫安電流),,然后回到深睡眠狀態(tài),,消耗的電流則保持在平均只有幾十微安。把數(shù)據(jù)傳給醫(yī)生

  低功耗藍(lán)牙技術(shù)超過其他無線技術(shù)而致勝的優(yōu)勢(shì)在于如何把傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳送給醫(yī)生,。這是因?yàn)閭鞲衅髂軌蛑苯优c無處不在的移動(dòng)電話的藍(lán)牙芯片進(jìn)行通信,。移動(dòng)電話就能夠作為人身上專門設(shè)計(jì)的傳感器個(gè)人局域網(wǎng)的主機(jī),確保通信安全地進(jìn)行,。最重要的是,,幾乎每個(gè)人都有一個(gè)移動(dòng)電話。

  移動(dòng)電話具有運(yùn)算能力,,這意味著傳感器能夠發(fā)送“原始”數(shù)據(jù)-因?yàn)橐苿?dòng)電話可以進(jìn)行所需要的任何計(jì)算-這簡(jiǎn)化了它們的設(shè)計(jì),,并且省電,。移動(dòng)電話能把數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來,并且監(jiān)視生命體征是否在規(guī)定的范圍之內(nèi),。如果出現(xiàn)問題,,移動(dòng)電話會(huì)通過SMS自動(dòng)地把警告信號(hào)傳送給醫(yī)生的移動(dòng)電話。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問題,請(qǐng)及時(shí)通過電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當(dāng)措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話:010-82306118,;郵箱:[email protected],。