蓝牙技术在医疗监护中的应用

手机与无线通信 时间：2009-02-10来源：网络

2.1蓝牙系统的网络构成在此蓝牙系统中，可将蓝牙芯片集成到各小型探测器中，并在房间探测器上集成蓝牙芯片。可使用蓝牙系统提供的一对多的连接方式，用一个带有蓝牙芯片的房间探测器作为微微网的主单元。各种带有蓝牙芯片的小型探测器作为从单元。一个微微网中活动从单元的个数最多有7个。当所需测量的生理参数超过7个时，有两个解决方案，一种是使更多的从单元处于锁定于主单元的休眠状态，由主单元控制激活顺序，一般来说，某些所测生理参数不需要不间断连续测量，故可利用这种时差，当需要测量某个生理参数时，才激活相应的从单元，只要保证同时处于活动状态的从单元数目不超过7个，就可达到目的。第二种方案是由具有重叠覆盖区域的多个微微网构成一个散射网，每一微微网只能有一个主单元，从单元可基于时分复用参加不同的微微网。而在一个微微网中的主单元仍可作为另一个微微网的从单元。利用这种网络拓扑结构，就可达到上述目的。综上所述，如图3所示，可以这样规划一个病房中的蓝牙系统网络：每一病床构成一个微微网，各个带有蓝牙芯片的小型传感器构成这一微微网。由这一病房中的各个病床所组成微微网构成一散射网，在这一散射网中，带有蓝牙芯片的房间探测器作为散射网的主单元。

2.2蓝牙主、从单元工作方式作为主单元的蓝牙芯片使用外接串行设备的形式与PC主机相连接，蓝牙在主机端支持的设备连接方式有三种USB、UART和PC插卡。从长期来看 USB是最好的选择因为它是目前发展最快的PC扩展连接方式并且已经由PC领域渗透到信息家电领域；从速度上来看目前使用的USB1.0和USB1.1在全速率情况下有12Mbps的速度而下一代USB2.0规范也基本上得到了通过其速率已经达到了480Mbps从串行设备发展的历史来看USB基本上是串行设备的最终形式经历了从RS-232到RS-485等一系列发展之后达到一个高速的串行连接体系。当需要对心电进行检测时，就需要使用USB的高速传输性能，所以USB会是长期的最终选择。如图３所示需要使用基带协议、逻辑链路控制和适配协议L2CAP、服务搜索协议(SDP)、电缆替代协议(RFCOMM)，并使用主机控制接口(HCI)为基带控制器、链路管理器，硬件状态和控制寄存器提供命令接口，如图4所示。


作为从单元的蓝牙芯片当前只需要对一些诸如温度、血压等数据量不大的信号进行监测，故只需要使用基带层协议，以及链路管理协议(LMP)。在主单元与从单元之间建立异步无链接链路(ACL)采用DM1分组。通过LMP负责蓝牙各设备间连接的建立和设置。

3蓝牙技术在动态监护中的应用为了早期和准确地诊断一些重要生理系统的功能性疾病往往需要对处于正常生活和工作条件下的患者进行长时间24小时甚至更长的连续监测。这类监测技术被称为动态监测技术。目前最常用的动态监测是动态心电监护、动态血压监护、消化道生理参数的动态监护、脑电动态监护。连续监测的时间多为一个昼夜，均由病人随身佩带能连续记录相关生理参数的便携式记录盒。在记录完成后 将数据传输到分析工作站进行数据分析和处理。如果利用蓝牙技术使传感器与记录盒分离，记录盒放置在衣服口袋或随身携带的公文包中，传感器利用蓝牙技术点对点无线传输数据给记录盒，免除了各种连线在病人身上缠绕带来的不便。

4蓝牙技术在远程监护中的应用随着现代科技的发展和生活水平的提高人们对高质量高水平的医疗保障需求迅速增长促使远程医疗事业快速发展。现代技术尤其是网络通讯、计算机、微电子技术为远程医疗的发展提供了所必需的技术条件。在远程医疗领域中发展最快也是最先得以实用、给病人以实惠的是远程监护和家庭保健监护。它不仅给患者带来了方便也减少了住院医疗费用。在远程监护与家庭保健监护中，蓝牙技术也有很多用武之地。就如同病房监护一样，在家中安装一个带有蓝牙芯片的房间探测器，其余各种医疗设备将数据通过蓝牙芯片传输到房间探测器，房间探测器再与Internet网连接，通过网络将数据传输到医院或社区保健中心，达到远程监护的目的。设想一下，当病人随手拿起一个带有蓝牙芯片的微传感器，进行测试，生理参数就自动地传输出去。免除了复杂连线给病人心理带来的不良影响，使病人享受良好的家庭和社会环境这对病人的心理健康和康复均有特殊的好处。

5蓝牙的使用安全性问题将蓝牙芯片用在医疗设备中，对其安全性要格外重视。安全问题包括信息安全和生态安全。

索尼在日本无线展览会的现场进行了Bluetooth和IEEE802.11b以及微波炉之间的相互干扰实验。结果表明，在无干扰的情况下，数据传送速度为500~600kb/s。一旦使用微波炉，由于干扰的出现，数据传送速度降至300kb/s，此时再使用对应IEEE802.11b规格的无线LAN，由于干扰的加大，数据传送速度下降至100~299kb/s。未来的蓝牙应用环境将包括扩频设备、跳频设备、无线LAN、微波炉等。又据SIG英特尔公司在京一次会议上谈到，国际SIG在各种环境中做过实验，低功率蓝牙产品对其他同类产品干扰微乎其微，相反，其他产品对蓝牙的干扰，可通过软件或硬件方法解决。故信息安全问题更多地是在软件协议栈中加以强调，由软件工程师去解决它。

生态安全问题是指当蓝牙设备靠近人体时是否带来危害，对此人们非常关心。随着无线技术的深入人心辐射也成了消费者非常关心的问题。由世界卫生组织、ＩＥＥＥ等专家组成的小组表示检测中并未发现蓝牙产品的辐射对人体有影响。蓝牙的问题主要是由于蓝牙使用和微波炉一样的频率范围，是否会带来不良的后果，目前也尚无定论。一些组织认为蓝牙输出功率很小(只有1mW)，是微波炉使用功率的百万分之一，是移动电话的一小部分。而在这些输出中，也仅仅有一小部分被物体吸收，基本检测不到温度的增加。由于蓝牙理想的连接范围为10厘米~10米，但是通过增大发送电平可以将距离延长至100米。因此可以根据需要进一步减小蓝牙输出功率，缩短其连接范围，这样就更为安全了。

蓝牙技术是最近提出的一种小范围信息传输系统，已表现出较强的生命力。当前对蓝牙技术的应用主要集中于小型的移动通信设备，而把蓝牙技术应用于医疗设备中的研究尚处于起步阶段，但已显示出广阔的前景。需要进一步地研究。
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关键词： 应用 监护 医疗 技术 蓝牙 医疗

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