醫(yī)療信息通信系統(tǒng)

器件的核心是用130nm RFCMOS工藝和具有專利的先進(jìn)混合信號(hào)(AMX)技術(shù)制作的高集成芯片TZ1030(圖5)。器件的工作電壓為1-1.5V(鋅空氣電池兼容);具有多種傳感器接口：內(nèi)、外溫度傳感器接口、單引線ECG接口、3軸加速度接口、電流型接口、電流型傳感器接口;備有放大、濾波、數(shù)據(jù)變喚、數(shù)據(jù)壓縮、調(diào)制的預(yù)處理功能;收發(fā)器的發(fā)射功率為-10dBm，接收靈敏度達(dá)-97dBm(0.1%誤碼率)，采用雙向FSK調(diào)制，帶寬200KHz;載波頻率：歐洲ISM862-870KHz，病因ISM902-928MHz;收發(fā)器在連續(xù)Tx/Rx模式消耗3mA電流，發(fā)射距離達(dá)3米。

圖5 無線人體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　人體局域網(wǎng)(BAN)

　　超低功耗收發(fā)器和醫(yī)療傳感器的飛速發(fā)展，構(gòu)建高速、短程的BAN就顯得十分迫切。事實(shí)上，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，IEEE802在2007年12月就 立了一個(gè)制訂IEEE802.15的工作組6(TG6)。該工作組將定義一個(gè)人體范圍內(nèi)的短程、無線通信標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)備選方案的基本要點(diǎn)是：

• MICS頻帶：402-405MHz(FCC47CFR95.601-95.673子項(xiàng)E);
• 10個(gè)300KHz信道;
• 自適應(yīng)頻率校準(zhǔn);
• 25?W EIRP;
• 醫(yī)療無線電FCC建議頻帶：401-402MHz與405-406MHz;
• 無線醫(yī)療遙測(cè)服務(wù)(WMTS)頻帶：608/614MHz(TV37頻道)、1395-1400MHz、1427-1432MHz;
• 工業(yè)、科學(xué)與醫(yī)療(ISM)頻帶：868/915MHz、2.4GHz、5.8GHz。
• UWB頻帶;
• RFID鏈接：135KHz、6.78MHz、13.56MHz(ERC Rec.70-03);
• 感應(yīng)鏈接頻帶：9-315KHz;
• 電容性無載波基帶傳輸。

　　研究人員也在研發(fā)BAN用新的物理層(PHY)協(xié)議。一種是超低功率UWB信號(hào)設(shè)計(jì)技術(shù)，是非相干檢測(cè)的開關(guān)信號(hào)，使用截?cái)嗳遣ㄕ{(diào)制正弦函數(shù)作為PHY用脈沖波形。BAN的工作距離范圍在2-5米之間，1米距離功耗約為1mW/Mbps。2-5米IEEE802.15.6旨在下列3個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)：醫(yī)療保健、殘疾人援助設(shè)施、人體間相互作用與娛樂設(shè)施。

　　結(jié)語

　　可備帶、可植/侵主的健康醫(yī)療器件已大量涌現(xiàn)，如常見的指尖式血氧傳感器、腕表型血糖傳感器、腕表型睡眠器質(zhì)測(cè)量?jī)x、可植入身份識(shí)別組件等，而新一代超低功耗收發(fā)器將技術(shù)水平提高到一個(gè)新的高度，若這些器件只能單獨(dú)地工作，通信資源就不能充分地利用，因此BAN的研發(fā)勢(shì)在必行。當(dāng)然，BAN是一種獨(dú)特的局域網(wǎng)，人體組織對(duì)無線電波有吸收作用，因此BAN物理層需要?jiǎng)?chuàng)新的技術(shù)，同時(shí)還要考慮人體安全性的因素，此外，檢測(cè)手段技術(shù)的多樣性也比其它局域網(wǎng)復(fù)雜。這些問題有待于解決。