基于体域网医疗监测系统探究

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1、基于体域网医疗监测系统探究　　摘要：在医疗保健领域，经常需要对病患和亚健康群体的生命体征进行监测。由于医院检测设备的固定性和独立性，传统的监测通常采用定时或紧急呼叫的方式进行，检查的结果具有离散性和滞后性，这常常威胁到人的生命或耽误最佳治疗时期。针对实际情况，研究采用无线传感网络技术、动态监测技术和移动Agent技术设计了一种基于体域网的医疗监测系统，初步实现了对血压和体温的监测，为进一步完善全面监测提供了基础。关键字：无线传感网络；动态监测；移动Agent；体域网中图分类号：TN711?34文献标识码：A文章编号：10

2、04?373X（2013）17?0049?030引言随着我国经济的发展，越来越多的人涌向城市。环境污染越来越严重，年老体弱群体季节性患病的几率增加，经常出现医院人满为患，医疗资源出现了前所未有的紧张。另外，由于生活水平的提高，老年专有病和富贵病如：睡眠呼吸暂停综合征（SleepApneaSyndrome，SAS）[1]，慢性阻塞性肺病（ChronicObstructivePulmonary8Disease，COPD）、高血压等又出现了年轻化的趋势[2]。随着生活水平的提高，人们越来越关注个人的身体健康，没病防病、有病治病

3、、治病除根的观念深入人心。这些新情况的出现对传统的医疗方式提出了更高的要求。虽然当前的医疗设备和医疗水平比较先进，但是这种先进只是局限在医院里。各类设备通常是笨重并且昂贵的台式设备，不能满足日常生活和医院内部的实时监测。为了给老幼体弱病患提供实时连续的监护，和对处于亚健康的群体提供预防疾病的机会，保障他们的康复和生命安全已成为一个社会性的问题。研究基于无线传感网络技术、动态监测技术和移动Agent技术的无线监测系统可以解决上述问题，这也是目前的一个研究热点[3?5]。1体域网在医疗保健领域的应用体域网（BodyAreaN

4、etwork，BAN）是无线传感网络的一种应用方式，由一套小巧可移动、具有通信功能的传感器和一个身体主站（或称BAN协调器）组成。每一传感器既可佩戴在身上，也可植入体内。协调器是网络的管理器，也是BAN和外部网络（如3G、WiMAX、WiFi等）之间的网关，使数据能够得以安全的传送和交换。由于这些传感器通过无线技术进行通信，所以体域网也叫无线体域网（WirelessBodyAreaNetwork，WBAN）[6]。WBAN的最初应用主要在医疗保健领域，尤其是用来连续监视和记录慢性病（如糖尿病、哮喘病和心脏病等）患者的健康

5、参数，提供某种方式的自动疗法控制。8目前，WBAN中专用传感器节点的设计比较多，专用监测系统良莠不齐，质优价廉的并不多见，本系统从实用化的原则出发，研究并设计了监测脉搏及体温信息的监测模块和数据融合传输终端，为今后构建完整的监测系统奠定了基础[7]。2病患监测系统设计2.1体系结构基于以上思想本文提出了基于体域网的医疗监护系统，系统由传感节点、数据处理中端和接入SP构成。传感节点通过有线方式同数据处理中端相连，由监测对象随身携带，数据处理中端通过无线方式接入SP通信。在本系统中，理论上每个接入SP可以管理64个数据处理中

6、端。正常情况下，传感器节点采集监测对象的生命参数传到数据处理中端，数据处理中端对数据按照既定的规程进行融合，随后将数据发送给接入SP，接入SP通过网络将数据发送到监测控制中心。在监测控制中心，主控程序判断监测对象的生命参数是否出现异常，如果出现异常，将自发的将异常情况适时通知相关对象。8例如：如果监测对象是预防保健对象，就提醒该对象身体出现了异样，需要注意或到医院进一步检查；如果监测对象是住院的病患，就提醒主治医师前往探视病患以确定是否需要紧急治疗。在医院内部可以使用UWB、ZigBee或WiFi进行数据传输[8]，远程

7、监测可以采用GSM、GPRS和3G网络同监控中心联系，系统逻辑图如图1所示。该系统可以根据需要进行相应的设置，满足不同群体的需要，而且该系统有极大地灵活性和扩展性，可以通过增加接入SP来容纳更多的监测对象，形成覆盖面更加广阔的监测系统。2.2硬件结构医疗监测系统硬件部分包括连接传感器的终端节点、接入SP的硬件设计。目前，在国内无线传感网络研究领域，传感器节点趋向于小型化和智能化，但是还不能够直接应用到医疗监测当中。因此采用成熟传感器，根据实际需求设计针对医疗保健监测终端接入节点和接入SP节点成为本系统开发的关键工作。本系

8、统监测的数据处理中端节点和接入SP节点的原理图如图2所示。传感器负责采集相关的数据，然后传递给数据处理中端，数据处理中端对数据进行基本的处理，然后采用无线方式发送给附近的接入SP，接入SP通过有线或无线的方式同控制中心进行通信。控制中心主要负责判断设备是否工程正常和相关监测数据的最终处理，并作出相应决策。8考虑到价格