放射性支架防治胆管良性狭窄的研究时间:2005-4-120:00:00来源:医疗商务网浏览量:1461字体选择:大中小
摘要蓝才技术作为一种全新的短距离无线通信协议，有着强大的数据。语音传输功能，非常适用于小范围内的数据传递。本文比较了传统的ICU（重症病房）监护系统和基于TCP／IP协议的监护系统，并就蓝牙技术在ICU监护系统中的应用作了一些探讨。1、ICU病房的监护医院病房特别是ICU（IntensiveCareUnit，重症病房）的病人监护系统是医疗信息系统中的重要设备[1]。ICU病房的监护系统可以持续采集病人的多种生理参数（如：心电、脉搏、血压、呼吸、血氧等等），能够对这些参数进行自动分析判断，对异常情况发出警告，并将分析结果和这些参数的原始数据实时地提供给医护人员。常见的ICU病房的监护系统[1]，由床边监护站和中心监护站组成。站点之间的通信是中心监护系统所必须解决的主要问题之一。传统的ICU监护系统大都使用有线信号传递方式，也有一些系统采用无线信号传递方式，但在这些系统中所传递的信息都是直接代表被监护患者生理参量的信号。随着计算机技术的普及和网络技术的发展，基于计算机系统的监护设备和网络化监护技术应运而生。在采用网络技术的监护系统中传递的信息不再是直接代表生理参量的信号，而是代表生理参数的数据，系统的数据处理和数据交换的能力大大增强。蓝牙技术[2]作为一种低成本的短距离无线数据、语音通信协议，可以方便地实现网络化的ICU无线监护。2、蓝牙监护系统的构建基于蓝牙技术的监护系统是将床边监护系统通过蓝牙模块与中心监护站进行无线连接而组成的监护网络。7个单个床边监护站和对应的中心监护站构成的一个匹克网[3]，可以满足一个病区的需求。当床位增加时，可以利用蓝牙系统构成分布式网络[4]。将中心站分为l级和2级，2级站是l级中心站的从设备，同时又是床边站的主设备。l级中心站管理多达7个2级中心站，每个2级中心站可以管理7个床边监护设备，这样的2级结构最多可以管理49个床边监护设备，可以满足一个大病区甚至一个中小型医院的需求。2.1、硬件组成主要包括蓝牙组和监护仪设备两大部分，以及二者之间的接口电路蓝牙组件包括天线单元、2.45GHz功率放大模块、Bluetooth模块、语音编译码器、嵌入式微处理器系统以及一些辅助电路等。床边监护仪设备具有标臣的监护仪器类似的功能。除了与从设备类似的模块外，主设备还包括以太网接口和嵌入式Modem部分。主、从设备中的处理器都采用嵌入式Internet技术和高性能微处理器。主设备实际上起了智能网关的作用。它要完成无线监护网络中各种不同通信协议之间的转换和信息共享，以及同外部通信网络之间的数据交换功能，同时还负责对各个从设备的管理和控制。在实际的开发过程中，蓝牙模块是个很重要的部件。而蓝牙模块（BluetoothModule）通常是由2块芯片构成一个芯片组，一块是射频芯片，另一块是基带控制芯片。这2块芯片再加上外加的Flash、天线和电源芯片就可以构成一个蓝牙模块。我们选择了飞利浦公司的UAA3558和PCD87750作为射频芯片和基带控制器。UAA3558通过选通信号、串行接口总线和PCD87750连接。PCD87750提供了USB和IJART／PCM（UART作为数据通信接口，PCM作为语音通信接口）2个主机控制器接口（HCl），极大的方便了硬件设计。其中插件式多参数PCWinaows监护平台可以包括血氧、脉搏、心电、呼吸等模块，根据需要选用。由于PCD87750含有12C和SPI总线，可根据以后的应用要求进行扩展。2.2、相关协议主要设备单元和从设备单元采用TDD全双工交替传输分组，在基带分组的通用格式：识别码由头、同步字组成，有时也包括尾，识别所有在匹克网信道上的分组，在同一匹克网中发送的所有分组都先于同一信道识别码。识别码也可用于呼出和查询过程。分组头由6个段组成：AM-ADDR代表成员地址用来区分参加匹克网中的不同活动成员的。在蓝牙监护系统中代表了各个床边监护仪的成员地址。TYPE代表分组的类型（共16种）。首先它需要确认分组是属于SCO链接还是ACL链接，然后还需确认是以SCO分组还是ACL分组的哪种类型接受。同时类型码也表示当前分组将占有多少个时隙（单时隙和多时隙）。FLOW代表ACL链接上的分组流量控制。ARQN用于含有CRC的有效载荷数据通知成功转发源单元。ARQN可以是以ACK表示的有效确认，也可以使以NAK表示的无效确认。SEQN提供一个序列码方式来排列分组流的顺序。HEC是由8位字组成的头校验错信息字。在有效载荷格式中，有2个数据段应作区分：（同步）话音段和（异步）数据段。ACL分组只有数据段，SCO只有话音段（64kb／s），而DV（数据-话音）分组兼有2种数据段。话音段是一个定长数据段。对于HV分组（属于SCO分组），话音段是240位；对于DV分组，话音段长度是80位，不需带有效载荷头。中心监护站需要从床边监护站获得心电数据、血压数据、血氧数据以及其它生理数据，同时医生和病人之间需要语音交流，从而无论是床边监护站还是中心监护站都有话音的传输。对于数据的传输，可以采用ACL链接，而话音的传输则适合SCO链接。在所有的数据中,心电的数据量比较大（每秒钟差不多250byte），而血氧和血压数据相对来说比较小（加起来也不超过100byte）。蓝牙设备具有多种能够用于链接蓝牙硬件总线接口：USB和PC卡，而USB支持在同一个物理通道上处理多个逻辑通道。因此控制、数据和语音通道不再需要额外的物理接口。这对蓝牙监护来说，非常容易实现数据和语音的实时传输。如果中心监护站想查看某个床边监护站的情况，可以与其建立连接，将对应的床边监护站动态地加人中心监护匹克网。这样显示、冻结各种波形和数据供医生阅读、存取和打印。医生还可以通过麦克风告诉对应病床的病人病情发展情况，病人或家属也可以适时地告诉医生当前的病情。通过以太网接口可以把蓝牙中心监护网接人医院的LAN（LocalAreaNetwork），可以让别的科室共享资源，实现医院内部的会诊；通过ADSL等专线可以接人Internet，完成医院之间的联网，最终实现疑难杂症的综合专家会诊。3、蓝牙监护系统的优点与未来展望与传统的ICU中心监护系统[3]和基于TCP／IP协议的多床位多参数中心监护系统[4]相比有如下的优点：（1）无须电缆：传统的ICU中心监护设备或基于TCP／IP协议的中心监护系统都必须使用电缆完成系统内部的信号联接，这些系统在组建ICU病房的监护系统必须牵涉到电缆的布线和维修问题，组建和维修成本均较高。而蓝牙协议中的RFCOMM是一种电缆替代协议，基于蓝牙技术监护系统无须使用信号电缆，因而简化了结构，降低了成本。（2）组网灵活：在基于蓝牙的系统中，只要在每个床边监护站和中心监护站插入相应的蓝牙模块，就可以随时组成一个蓝牙中心监护网络，组网极为灵活、简单。使用蓝牙技术可以迅速将普通病房简单地转变为一个具有监护功能的ICU。（3）提供多种接口且速度较高：蓝牙基带协议上有仿真RS232控制和控制信号，使得蓝牙中心监护采用短距离数据和语音的无缝连接传输。由于采用USB的物理总线接口，传输的速度也大大加快，对于实时监护来说至关重要。（4）方便的语音传递能力：可以利用蓝牙协议所支持的语音功能，直接建立医患之间的语音联系。（5）便于与远程医疗网络联接：通过以太网接口可以把蓝牙中心监护网接人医院的LAN（LoealAreaNetwork），便可以实现医院内会诊；接人Internet，可以实现医院之间的专家会诊。（6）纠错能力较强：在文献[5]中提出了一种基于TCP／IP协议的HCMP（HospitalCentralMonitorProtoc01）协议。但是，虽然TCP／IP协议在低层提供了可靠的数据传输，但当网络出现突发性故障时，尚不能完全保证数据接收的正确性及系统的正常工作。而蓝牙技术使用了三种纠错方案：1／3比例前向纠错码；2／3比例前向纠错码；用于数据的ARQ方案。语音传输采用连续可变斜率调制编码（CVSD）技术，通讯协议采用时分多址（TDMA）协议。这些纠错方案充分保证了数据的可靠传输。蓝牙协议与HomeRF和IEEE802.11两种无线协议相比而言，蓝牙技术中的跳频更快，在接受或发送一个分组后，迅速跳到另一个频点。除此以外，蓝牙还具有低功耗，它有呼吸模式（sniff）、保持模式（hold）和停等模式（park）3种节能工作方式，适用于小型的监护设备。蓝牙模块的成本比较低，预计价格在短期内还会有进一步的下降，这样会大大促进蓝牙技术的推广和应用。将蓝牙技术用在ICU中心监护上是一个新的尝试。由于蓝牙技术的优势，随着蓝牙产品的普及，基于蓝牙技术的网络监护仪器，应当具有较好的应用前景。
