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        物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其在醫(yī)療系統(tǒng)中的應(yīng)用

        2016-07-10 07:18:36彭繼陽
        電子技術(shù)與軟件工程 2016年7期
        關(guān)鍵詞:醫(yī)療系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

        彭繼陽

        最近幾年,我國提出了很多推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的政策,并已啟動國家物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程,在各公共事業(yè)領(lǐng)域該技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效的應(yīng)用醫(yī)療行業(yè)有著重要的現(xiàn)實意義。

        【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 醫(yī)療系統(tǒng) 應(yīng)用

        物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各種應(yīng)用中表現(xiàn)出了其優(yōu)越的特性,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種高科技的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),不僅使醫(yī)院醫(yī)療系統(tǒng)在操作上更加方便、快捷,還提高了人們的生活水平,使其走向科技化、智能化,所以說,該技術(shù)大力推進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

        1 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

        1.1 射頻識別(RFID)

        該技術(shù)只需通過射頻信號,不需要人工干預(yù),便可自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),因此被稱為非接觸式的自動識別技術(shù),其可以在任何惡劣環(huán)境中應(yīng)用。RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、通訊等技術(shù)相結(jié)合,使其操作更加便捷,它可以在對高速運動物體進(jìn)行識別的基礎(chǔ)上,識別多個標(biāo)簽,同時,它還可以跟蹤全球范圍內(nèi)物品,并實現(xiàn)信息共享。

        1.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

        傳感器通過對聲、電、位移、力、熱、光等信號的感知,將這些原始信息提供給網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),以便于其進(jìn)行分析、反饋、處理、以及傳輸。由于科技的快速發(fā)展,傳感器也不斷地在改革更新,由最初傳統(tǒng)的傳感器發(fā)展到智能傳感器,現(xiàn)在又實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、信息化、微型化、智能化的嵌入式Web傳感器。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的一體化,它將信息處理技術(shù)、分布式信息采集、以及信息傳輸有效的結(jié)合了起來。

        物聯(lián)網(wǎng)之所以能夠感知整個物質(zhì)世界,主要就是通過分布在每個角落和物體上的各式各樣的傳感器,和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的。

        1.3 智能技術(shù)

        智能技術(shù)就是利用知識,通過各種方法和手段,而實現(xiàn)某種預(yù)期的目的。將智能系統(tǒng)植入物體中后,則物體會主動或被動地與用戶進(jìn)行溝通。智能信號處理、智能控制技術(shù)與系統(tǒng)、人工智能理論研究、先進(jìn)的人-機(jī)交互技術(shù)與系統(tǒng),是主要的研究內(nèi)容和方向。

        2 物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療系統(tǒng)中的應(yīng)用

        2.1 醫(yī)療系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息查詢

        由于數(shù)據(jù)源產(chǎn)生時刻的差異,使數(shù)據(jù)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中發(fā)揮著非常重要的作用。醫(yī)療信息系統(tǒng)在制定系統(tǒng)反應(yīng)規(guī)則,以及事件處理措施時,主要依據(jù)就是數(shù)據(jù)查詢得物理節(jié)點的狀態(tài)信息者關(guān)事件信息。

        2.1.1 按照查詢頻率可分為連續(xù)查詢和快照查詢

        (1)連續(xù)查詢。針對患者的體征檢測,需要定期地查詢體溫、血壓、心跳數(shù)等數(shù)據(jù)。

        (2)快照查詢。當(dāng)有特別需求時,比如海上緊急醫(yī)療救援時,用戶臨時向系統(tǒng)發(fā)出查詢關(guān)于出事海域的當(dāng)前氣象狀況數(shù)據(jù)。

        2.1.2 按照查詢和響應(yīng)之間的關(guān)系可以分為主動查詢和被動查詢

        (1)主動查詢。比如,醫(yī)療監(jiān)護(hù)應(yīng)用中,當(dāng)傳感器檢測到患者身體的相關(guān)指標(biāo)超出預(yù)警值時,就主動向健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)發(fā)出警報;或者,患者身上的傳感器周期性地向健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)報告各種身體指標(biāo)數(shù)據(jù)。

        (2)被動查詢。當(dāng)醫(yī)生向患者身體的傳感器發(fā)出查詢時,才返回查詢結(jié)果。按照特殊的應(yīng)用需求可以分為:①歷史數(shù)據(jù)查詢。例如,在醫(yī)療設(shè)備的維護(hù)中,可以查詢每臺設(shè)備的使用情況和因老化或損壞而更新的情況;②軌跡追蹤查詢比如,當(dāng)可降解的芯片植入患者人體后,可查詢芯片的移動路徑和移動范圍等情況,對芯片進(jìn)行跟蹤和觀察。

        2.2 醫(yī)療系統(tǒng)復(fù)雜事件處理

        在醫(yī)療系統(tǒng)應(yīng)用中,通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng),使上層系統(tǒng)對所有物體的狀態(tài)和行為進(jìn)行監(jiān)測和控制,使其根據(jù)既定的程序智能性反應(yīng),并執(zhí)行相應(yīng)的行為。比如,底層傳感設(shè)備任務(wù)流程是:首先以簡單事件形式把信息向上傳送,這些信息被事件處理系統(tǒng)整合生成復(fù)合事件后,決策系統(tǒng)做出相應(yīng)的決策,并向下傳送命令,這些命令被底層設(shè)備接收到后,執(zhí)行相應(yīng)操作。相比較于傳統(tǒng)的事件處理,物聯(lián)網(wǎng)中的醫(yī)療系統(tǒng)的事件處理屬于一種高級形式的復(fù)雜查詢,它要求事件必須檢測準(zhǔn)確,且處理及時,同時還需具備以下特點:

        2.2.1 情境相關(guān)性

        根據(jù)事件發(fā)生對象、空間、以及時間等相關(guān)信息,來判斷事件,比如,在醫(yī)療監(jiān)護(hù)應(yīng)用中,需對病人的運動狀態(tài)、尿液指標(biāo)、血液指標(biāo)、呼吸頻率、血壓、體溫、以及心率和強度等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控。如果病人患有糖尿病,需重點監(jiān)控指標(biāo)有:血糖指標(biāo)、尿糖指標(biāo);如果病人患有心臟病,需重點監(jiān)控運動狀態(tài)、心率、血壓等指標(biāo);又如,判斷病人是否有腦溢血前兆,需綜合其日常的病歷信息,以及其呼吸狀態(tài)、心電信號、血壓值等實時信息,來進(jìn)行處理,通過綜合分析這些相關(guān)指標(biāo),從而診斷病人的身體狀況。情境相關(guān)性要求將與某特定目的相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯分組,并加入數(shù)據(jù)之間的語義聯(lián)系。

        2.2.2 動態(tài)反饋和交互性

        根據(jù)實時監(jiān)控中檢測到的事件,觸發(fā)系統(tǒng)做出相應(yīng)動作。而觸發(fā)的動作會被當(dāng)成新的輸入來影響系統(tǒng)的狀態(tài),所以需要不斷監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)。在處理醫(yī)療事件時,應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)需考慮以下兩個方面,第一,要考慮到計算機(jī)系統(tǒng)與物理世界的交互作用,通過系統(tǒng)的動態(tài)反饋來處理復(fù)雜事件;第二要考慮系統(tǒng)中事件狀態(tài)的變化。比如,在醫(yī)療監(jiān)護(hù)應(yīng)用中,按照模式匹配規(guī)則,由系統(tǒng)監(jiān)測到某些指標(biāo)參數(shù)是達(dá)不到完全檢測的既定復(fù)合事件,這就要求身體傳感器提供更多的數(shù)據(jù),以及反饋指示,以確保檢測的準(zhǔn)確性。

        2.3 醫(yī)院醫(yī)療管理的高科技化

        2.3.1 全過程實時監(jiān)控醫(yī)療質(zhì)量

        物聯(lián)網(wǎng)通過結(jié)合各種技術(shù),來監(jiān)控醫(yī)療質(zhì)量,從而實現(xiàn)實時控制。通過實時控制、動態(tài)監(jiān)測等方法,使醫(yī)院每個管理層團(tuán)隊前移醫(yī)療質(zhì)量控制點,并對可能發(fā)生的狀況進(jìn)行及時防治,在一定程度上彌補了管理中的缺陷。

        2.3.2 質(zhì)量管理模式的創(chuàng)新

        與傳統(tǒng)的醫(yī)療監(jiān)控模式相比,該模式將醫(yī)療改革和信息技術(shù)完美的結(jié)合了起來,實現(xiàn)了實時的、動態(tài)的、全方位的監(jiān)控整個過程的質(zhì)量,不僅有利于醫(yī)療的管理,還擴(kuò)大了醫(yī)院的交往范圍,以及可應(yīng)用范圍。同時,也為醫(yī)院的質(zhì)檢人員、研究人員、實驗人員的科研研究提供了更加便捷的手段與方法,大幅提高了醫(yī)院的效率和質(zhì)量。

        3 結(jié)束語

        物聯(lián)網(wǎng)是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一種趨勢,它通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)分離了人類生存的物理世界,從而使各種信息實現(xiàn)了空間上的互聯(lián)整合。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展越來越成熟,已廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療系統(tǒng)中,提高了醫(yī)療信息化水平。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動著科技創(chuàng)新、社會進(jìn)步、以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展,因此,該技術(shù)已成為各國競爭的焦點。

        參考文獻(xiàn)

        [1]張合明.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療質(zhì)量管理中的應(yīng)用分析[D].山東師范大學(xué),2014.

        [2]姬曉波,曾凡,張敏.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其在醫(yī)療系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2010(12).

        [3]張慧妍.醫(yī)院信息化發(fā)展的重要性和存在的一些問題[J].計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2013(17).

        作者單位

        山東諾安諾泰信息系統(tǒng)有限公司 山東省濟(jì)南市 250010

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