基于物联网远程心血管疾病监护系统的研究和设计

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1、硕士学位论文基于物联网的远程心血管疾病监护系统研究与设计硕士研究生：廖学峰指导教师：郭文明教授摘要随着社会经济的发展，现代人的物质和精神生活的水平大大提高，但是随着人们的工作节奏的骤然加快，生活习惯的无序变化，使得身体健康水平逐步恶化。尤其是在经济发达的一线大城市中，处于亚健康状态的人群不在少数，对心血管疾病等各种慢性病监护的医疗需求日益增长。面对巨大的市场需求，近年来国家大力推进医疗卫生事业的发展与改革，各种新的医疗健康模式应运而生，伴随着区域医疗改革的深入开展，通过优化区域医疗资源的配置，创

2、新医疗模式，逐渐缓解了大医院医疗资源不足的问题，这对国民的健康来说无疑是件大好事。但是，在实际应用过程中，区域化远程医疗的发展却并不顺畅，各地在实践中面临着各种各样的难题。在区域医疗发展上，往往是政府决心大，投入多，设计也很理想，但是由于社区配套不足，社区医护人员培养机制乏力，社区基层医疗机构各自为营等，阻碍了社区医疗水平的提高。由此可见，在国家卫生事业快速发展的今天，在各个方面建立起规范、稳定、互联互通的信息系统，保障医疗信息的共享，加快各级医疗机构之间的协同，是当前信息化建设的关键。物联网技

3、术是一种短距离的无线通信技术，近年来在各行业都得到了快速发展。在医疗行业中，基于物联网的远程医疗监护网络技术成为了现在的研究热点，其在医疗监护上的应用功能与效果得到国际社会的一致好评。它利用无所不在的无线物联网络，能够更好地让医生收集远程人体的生理健康信息，观察其健康状况，并提供及时的医疗服务。本文的目的是构建一种心血管疾病专用，具有较高集成度的远程疾病监护系统的模型，对大医院、社区医院和家庭摘要的心血管疾病监护进行多级协同管理，为心血管疾病提供统一的监护服务。该系统很好的解决了信息系统间的兼容

4、性问题，具有良好的互操作性和和数据共享能力，有助于最大限度降低疾病的潜在威胁，提高人民的健康生活品质。以前部分地区实施过综合医院与社区医院的一体化管理，成效均不显著，主要是因为监测结果的有效性、实时性受到质疑，因为在传统网络环境下，医院对外的网络是封闭的，社区医疗信息必须经过审核、解决安全与隐私的问题后，才能提交给上级医院。此时监测数据由于时效性差导致参考性下降，需再次进行监测与数据录入。通过使用本文的远程监护系统，能够保证健康监护的质量，医生可以采集远程实时数据，进行健康评价，对家庭用户的相关

5、生理参数以及日常生活习惯、心理状态等实施全方位监护。尤其对老年人可以进行心血管等慢性病的跟踪管理，给予医疗建议和自救培训。系统接入人群数量多，功能齐全，能够做到对特殊病人的专科医生在线解答与治疗，实用性强。本文基于物联网、医疗信息、自动化、无线通信等相关技术，搭建了家庭．社区．区域医疗中心为基本架构的心血管疾病远程医疗监护系统。通过对系统流程的设计，提出了医疗协作的实现模式。对各种需要家庭监护的老年人、慢性病患者、中青年亚健康人群的需求，以及对心血管疾病的三级管理模型在系统中的应用需求均做了详细

6、的分析。本文在总结前人工作，综合相关方面的研究，主要完成了一下研究工作：1．提出了基于物联网远程监护系统架构设计。监护的中心平台包括数据库、远程健康监护服务系统和通用数据交换接口。中心平台数据库存储文字数据及所需的其它格式监测数据文件；远程健康监护服务系统包括管理端与监控端，管理端可以读取医院HIS系统相关信息，进行登记、诊断、介护等服务，监控端实时显示社区监护对象的监测信息；最后的通用数据交换接口控制监护数据的输入与输出，一般使用数据库视图或函数来实现。此平台中，按照信息的数据流动方向，将监护

7、平台按照层次化的管理，分为感知层、传输层和应用层。该系统平台是一个开放式、标准化的应用平台，后期可以通过扩大规模，发展Ⅱ硕士学位论文成区、市、省级的区域监护平台。2．在异构环境下通过互联网进行信息交换设计。以IHE、HL7为代表的的信息系统规范方便了异构系统间的信息交换。主要包括信息资源共享、支持不同终端设备的信息采集。完善上下级医院间的协同服务，有效实现大医院看大病，社区看小病，实现综合性大医院在社区医院、家庭的影响力和凝聚力。3．分析了射频标签与无线传感网络的融合模型，实现了系统在终端医疗信

8、息采集的安全性与稳定性。RFID的原始功能是标签，能够存储少量数据，起到对病人和设备的标识功能，使医生在实施远程监护时无需关心患者和监测设备的匹配情况。无线传感网络主要是传感器和低功耗的无线传输模块，文中分析了5种RFID与无线传感网的融合模型设计方案：嵌入传感器的RFID网络、RFID与WSN混合网络、智能标签网络、智能阅读器网络、智能标签和智能阅读器混合网络。最后提出了一种改进型多模式网络融合模型。4．家庭健康监护终端模型设计。融合模式下智能节点将采集到的周围环境信息与标签标识信息通过无线传