7.2智慧医疗的相关技术讲义(可编辑修改).ppt

LOGO智慧医疗的相关技术智慧医疗的相关技术组长 组长组组长 长 下载讲解：讲解：待待定。定。组长：组长：你猜你猜成员：成员：待待定。定。CompanyLogo智慧医疗的相关技术智慧医疗的相关技术7.2.1医疗信息感知医疗信息感知7.2.2医疗信息传输医疗信息传输7.2.3医疗信息处理医疗信息处理CompanyLogo回顾物联网概念回顾物联网概念v物联网（物联网（TheInternetofthings）即指把感应器嵌入和装备到电网、铁路、建筑、供水系统、油气管道等各种物体中，然后与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。在这个整合的网络中，通过能力超级强大的中心计算机群，能够对整个网络内的人员、机器、设备和基础设施进行实时的管理和控制。在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态。目前我国医疗现状目前我国医疗现状CompanyLogo目前我国医疗现状目前我国医疗现状v医疗卫生领域的建设主要以民生健康为主旨，以物联网等新一代信息技术为驱动，以推进公共卫生、医疗服务、医疗保障、医药食品、卫生行政管理信息化建设为重点，推动医疗卫生信息资源高效、精准、互动地采集与传递，实现医疗卫生管理与服务的全程智能，促进医疗卫生事业科学发展。主要建设内容包括：基于健康档案的区域卫生平台、电子病历、公共卫生应急指挥与智能决策系统、卫生监督与移动执法系统、医疗用品追溯与质量监管系统、无线一体化智能医院等。v重点应用在医疗卫生领域的有北京、上海、沈阳、苏州、无锡、扬州、镇江、温州、福州、厦门、淄博、广州、深圳、昆明等城市。CompanyLogo物联网在医疗健康领域应用存在的问题技术方面技术方面标准问题：标准问题：亟需进行符合现有的各种医疗保健标准下的物联网相关标准的研制。医用传感器和生物医学传感器研制：医用传感器和生物医学传感器研制：包括新型医学传感技术的研制；小型化、微型化医用传感器研制；医用传感器的模块化设计；医用多传感器融合技术；综合运用数字信号处理、模式识别、分布式计算等技术，实现对多模医学信息自动分析综合，实现初步自动决策和评估。高安全可靠性：高安全可靠性：针对物联网医疗器械特殊的使用环境和对象，综合质量管理、风险评估、人机功效等手段，研究医疗器械的可靠性、安全性。大规模数据分析及智能决策：大规模数据分析及智能决策：研究基于云计算的大规模医疗数据分析方法及网络系统；基于专家数据库诊断、治疗智能决策系统；基于多模信息融合的医疗决策推理机；复杂医疗事件的实时分析方法。7.2.1 7.2.1 医疗信息感知医疗信息感知智慧医疗中最常用的几种传感器智慧医疗中最常用的几种传感器1、体温传感器（1）电子体温计温度传感器1、体温传感器（2）非接触式的红外热辐射式温度传感器2、电子血压计1用用于于测测量量动动脉脉收收缩缩压压和和舒舒张张压压2手腕式电子血压计手腕式电子血压计臂式电子血压计臂式电子血压计3、脉搏血氧仪1脉搏血氧仪提供了以无创方式测量血氧饱和度或动脉血红蛋白饱和度的方法。脉搏血氧仪还可以检测动脉脉动，因此也可以计算并告知病人的心率。脉搏血氧仪是测量病人动脉血液中氧气含量的一种医疗设备。2指夹式脉搏血氧仪指夹式脉搏血氧仪4、血糖仪1 生化仪抽静脉血后用离心机分离血液得到血浆，血浆通过与葡萄糖氧化酶反应氧化葡萄糖后产生过氧化氢，用另外一套监测系统测定过氧化氢的多少，而得出血糖含量。生化仪的优点主要是测量非常精确，缺点是测量时间慢，通常第二天才能得到结果；用血量多，通常要30005000微升；操作复杂，只有受过专业培训的人才能操作；机器价格昂贵，只有部分医院才有配备2袖珍型血糖仪袖珍型血糖仪5、心电传感器和脑电传感器1心电传感器压压5、心电传感器和脑电传感器脑脑电电传传感感器器27.2.2 7.2.2 医疗信息传输医疗信息传输根据传输距离的远近，信息传输可以大致划分为4个概念层次:人体局域网（BodyAreaNetwork,BNA），个人局域网（PersonalAreaNetwok,PAN），局域网（LocalAresNetwork,LAN），广域网（WideAreaNetwork,WAN）。人体局域网的传输距离一般在1m（或2m）之内，个人区域网的传输距离一般在10m之内，局域网的传输距离一般在100m之内，而广域网的传输距离可达数千米，乃至覆盖整个物理世界。在医疗应用中，人体局域网、个人区域网和局域网一般以无线通信方式为主。7.2.2 7.2.2 医疗信息传输医疗信息传输1 1、无线人体局域网和无线个人区域网、无线人体局域网和无线个人区域网Text无线人体局域网：利用近距无线通信技术，将穿戴在身上的集中控制单元和多个微型的穿戴式或植入式传感器单元连接起来，典型的穿戴式或植入式生理传感器包括心电图传感器、血压传感器、血氧传感器、体温传感器和基于加速度传感器的行为感知器等。集中控制单元又称管理器，用于接收网络内其他传感器单元采集的数据，也是无线人体局域网与外部网络只见到网关，使数据可以安全的传送和交换。CompanyLogo1 1、无线人体局域网和无线个人区域网、无线人体局域网和无线个人区域网无线个人区域网（或无线个域网）WPAN(WirelessPersonalAreaNetwork)。是利用短距离、低功率无线传输技术就是在个人工作地方把属于个人使用的电子设备（如便携式计算机，掌上电脑以及蜂窝电话等）用无线技术连接起来，整个网络的范围大约为10m，除增进生活方便性，改善办公环境外亦可提供医疗辅助及闲暇娱乐。利用无线个人区域网可以将无线人体局域网的数据传输到附近的计算机或通信设备，以便于处理、存储或传输到更远的数据中心。在医院的手术过程中，无线个人区域网可以用于外科医生之间的通信，方便相互协调沟通。无线人体局域网示意图2 2、无线局域网、无线局域网它是相当便利的数据传输系统，它利用射频（RadioFrequency；RF）的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。目前广泛采用的无线局域网设备基于IEEE802.11协议，支持54MB/s的通信速度。2 2、无线局域网优势、无线局域网优势(1)医院网络建设更加方便快捷医生只要利用具有无线网络适配器的笔记本或PDA设备,就可以方便的接入医院信息化网络,医护人员从一间病房到另一间病房,可以不受连线的限制,从而在无线网络覆盖区内自由移动而保持与网络的联结(2)做到了检查数据的无纸化传递目前不少医院的信息系统化在很大程度上只是医院管理流程的计算机化,并不是真正的医疗信息化无纸化无线局域网的出现,就能使医生能够在“移动热点”区域,快速移动的随时调阅数据,避免了纸张浪费(3)做到了医护人员的无纸化查房由于无线局域网的使用,医护人员在查房时,就可以通过PDA快速获取到患者的相关病史用药情况以及检查信息等然后就可以通过PDA快速记录病程情况,并根据需要直接调整医嘱,下达并发送到各个相关医技科室这样做的好处在于,不仅大大的节省了时间,而且避免了因手工查房的字迹模糊潦草而导致的医疗事故,从而大大地提高了工作效率(4)监护设备可以更方便地接入信息化网络在医院中,一般除了ICUCCU具有病人监护网络以外,一般病房的监护设备如心电图监护仪脑电图监护仪都是放在病人床边使用,都是不联网的,医护人员不能够随时获取和捕捉完整的病情信息而无线局域网的出现,就能够将这些设备方便地接入医院信息化网络,从而更好地保证病人的生命安全CompanyLogo3 3、广域网、广域网广广域域网网广域网（WAN，WideAreaNetwork）也称远程网（longhaulnetwork）。通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家。覆盖的范围比局域网（LAN）和城域网（MAN）都广。广域网的通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。如互联网是世界范围内最大的广域网。广域网是由许多交换机组成的，交换机之间采用点到点线路连接，几乎所有的点到点通信方式都可以用来建立广域网，包括租用线路、光纤、微波、卫星信道。而广域网交换机实际上就是一台计算机，有处理器和输入/输出设备进行数据包的收发处理。广域网适用于医疗信息的远距离传输，主要用于远程医疗、远程监护、远程教育与咨询等应用中的信息传输。7.2.3 7.2.3 医疗信息处理医疗信息处理12基于加速度传感器的行为识别技术基于加速度传感器的行为识别技术基于基于RFID或或Wi-Fi的室内定位技术的室内定位技术医疗信息处理的分类操作型处理操作型处理分析型处理分析型处理指对医疗信息进指对医疗信息进行存储、查询、行存储、查询、修改和删除等事修改和删除等事务型处理，这种务型处理，这种处理不需要太复处理不需要太复杂的数据分析，杂的数据分析，一般和数据管理一般和数据管理中心的数据库进中心的数据库进行联机操作。行联机操作。指对医疗信息进行清理、变指对医疗信息进行清理、变换、规约、融合、提取和建换、规约、融合、提取和建模等分析性处理。也就是数模等分析性处理。也就是数据挖掘，它是一种决策支持据挖掘，它是一种决策支持过程，它主要基于人工智能、过程，它主要基于人工智能、机器学习、模式识别、统计机器学习、模式识别、统计学、数据库、可视化技术等，学、数据库、可视化技术等，高度自动化地分析企业的数高度自动化地分析企业的数据，做出归纳性的推理，从据，做出归纳性的推理，从中挖掘出潜在的模式，帮助中挖掘出潜在的模式，帮助决策者调整市场策略，减少决策者调整市场策略，减少风险，做出正确的决策。风险，做出正确的决策。1、基于加速度传感器的行为识别技术加速度传感器：一种基于单个三维加速度传感器的人体行为的特征提取及识别方法，主要识别了站立、走、跑、上楼和下楼五种动作该方法提取了多种统计特征包括标准差、偏度、峰度和相关系数实现多层分类。CompanyLogo 生物传感技术的应用2 2、基于、基于RFIDRFID或或Wi-FiWi-Fi的室内定位技术的室内定位技术运动能量管理远程心电监护智能医疗的应用场景LOGO