藍(lán)牙技術(shù)在醫(yī)療監(jiān)護(hù)中的應(yīng)用
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時(shí)間：2009-02-10
來源：網(wǎng)絡(luò)
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| 2.1藍(lán)牙系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成 |
在此藍(lán)牙系統(tǒng)中，可將藍(lán)牙芯片集成到各小型探測(cè)器中，并在房間探測(cè)器上集成藍(lán)牙芯片?？墒褂盟{(lán)牙系統(tǒng)提供的一對(duì)多的連接方式，用一個(gè)帶有藍(lán)牙芯片的房間探測(cè)器作為微微網(wǎng)的主單元。各種帶有藍(lán)牙芯片的小型探測(cè)器作為從單元。一個(gè)微微網(wǎng)中活動(dòng)從單元的個(gè)數(shù)最多有7個(gè)。當(dāng)所需測(cè)量的生理參數(shù)超過7個(gè)時(shí)，有兩個(gè)解決方案，一種是使更多的從單元處于鎖定于主單元的休眠狀態(tài)，由主單元控制激活順序，一般來說，某些所測(cè)生理參數(shù)不需要不間斷連續(xù)測(cè)量，故可利用這種時(shí)差，當(dāng)需要測(cè)量某個(gè)生理參數(shù)時(shí)，才激活相應(yīng)的從單元，只要保證同時(shí)處于活動(dòng)狀態(tài)的從單元數(shù)目不超過7個(gè)，就可達(dá)到目的。第二種方案是由具有重疊覆蓋區(qū)域的多個(gè)微微網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)散射網(wǎng)，每一微微網(wǎng)只能有一個(gè)主單元，從單元可基于時(shí)分復(fù)用參加不同的微微網(wǎng)。而在一個(gè)微微網(wǎng)中的主單元仍可作為另一個(gè)微微網(wǎng)的從單元。利用這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，就可達(dá)到上述目的。綜上所述，如圖3所示，可以這樣規(guī)劃一個(gè)病房中的藍(lán)牙系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)：每一病床構(gòu)成一個(gè)微微網(wǎng)，各個(gè)帶有藍(lán)牙芯片的小型傳感器構(gòu)成這一微微網(wǎng)。由這一病房中的各個(gè)病床所組成微微網(wǎng)構(gòu)成一散射網(wǎng)，在這一散射網(wǎng)中，帶有藍(lán)牙芯片的房間探測(cè)器作為散射網(wǎng)的主單元。
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| 2.2藍(lán)牙主、從單元工作方式 |
作為主單元的藍(lán)牙芯片使用外接串行設(shè)備的形式與PC主機(jī)相連接，藍(lán)牙在主機(jī)端支持的設(shè)備連接方式有三種USB、UART和PC插卡。從長(zhǎng)期來看 USB是最好的選擇因?yàn)樗悄壳鞍l(fā)展最快的PC擴(kuò)展連接方式并且已經(jīng)由PC領(lǐng)域滲透到信息家電領(lǐng)域；從速度上來看目前使用的USB1.0和USB1.1在全速率情況下有12Mbps的速度而下一代USB2.0規(guī)范也基本上得到了通過其速率已經(jīng)達(dá)到了480Mbps從串行設(shè)備發(fā)展的歷史來看USB基本上是串行設(shè)備的最終形式經(jīng)歷了從RS-232到RS-485等一系列發(fā)展之后達(dá)到一個(gè)高速的串行連接體系。當(dāng)需要對(duì)心電進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，就需要使用USB的高速傳輸性能，所以USB會(huì)是長(zhǎng)期的最終選擇。如圖３所示需要使用基帶協(xié)議、邏輯鏈路控制和適配協(xié)議L2CAP、服務(wù)搜索協(xié)議(SDP)、電纜替代協(xié)議(RFCOMM)，并使用主機(jī)控制接口(HCI)為基帶控制器、鏈路管理器，硬件狀態(tài)和控制寄存器提供命令接口，如圖4所示。
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作為從單元的藍(lán)牙芯片當(dāng)前只需要對(duì)一些諸如溫度、血壓等數(shù)據(jù)量不大的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，故只需要使用基帶層協(xié)議，以及鏈路管理協(xié)議(LMP)。在主單元與從單元之間建立異步無鏈接鏈路(ACL)采用DM1分組。通過LMP負(fù)責(zé)藍(lán)牙各設(shè)備間連接的建立和設(shè)置。
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| 3藍(lán)牙技術(shù)在動(dòng)態(tài)監(jiān)護(hù)中的應(yīng)用 |
為了早期和準(zhǔn)確地診斷一些重要生理系統(tǒng)的功能性疾病往往需要對(duì)處于正常生活和工作條件下的患者進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間24小時(shí)甚至更長(zhǎng)的連續(xù)監(jiān)測(cè)。這類監(jiān)測(cè)技術(shù)被稱為動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)。目前最常用的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)、動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)護(hù)、消化道生理參數(shù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)護(hù)、腦電動(dòng)態(tài)監(jiān)護(hù)。連續(xù)監(jiān)測(cè)的時(shí)間多為一個(gè)晝夜，均由病人隨身佩帶能連續(xù)記錄相關(guān)生理參數(shù)的便攜式記錄盒。在記錄完成后 將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒治龉ぷ髡具M(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。如果利用藍(lán)牙技術(shù)使傳感器與記錄盒分離，記錄盒放置在衣服口袋或隨身攜帶的公文包中，傳感器利用藍(lán)牙技術(shù)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線傳輸數(shù)據(jù)給記錄盒，免除了各種連線在病人身上纏繞帶來的不便。
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| 4藍(lán)牙技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中的應(yīng)用 |
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和生活水平的提高人們對(duì)高質(zhì)量高水平的醫(yī)療保障需求迅速增長(zhǎng)促使遠(yuǎn)程醫(yī)療事業(yè)快速發(fā)展。現(xiàn)代技術(shù)尤其是網(wǎng)絡(luò)通訊、計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)為遠(yuǎn)程醫(yī)療的發(fā)展提供了所必需的技術(shù)條件。在遠(yuǎn)程醫(yī)療領(lǐng)域中發(fā)展最快也是最先得以實(shí)用、給病人以實(shí)惠的是遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)和家庭保健監(jiān)護(hù)。它不僅給患者帶來了方便也減少了住院醫(yī)療費(fèi)用。在遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)與家庭保健監(jiān)護(hù)中，藍(lán)牙技術(shù)也有很多用武之地。就如同病房監(jiān)護(hù)一樣，在家中安裝一個(gè)帶有藍(lán)牙芯片的房間探測(cè)器，其余各種醫(yī)療設(shè)備將數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙芯片傳輸?shù)椒块g探測(cè)器，房間探測(cè)器再與Internet網(wǎng)連接，通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)结t(yī)院或社區(qū)保健中心，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)的目的。設(shè)想一下，當(dāng)病人隨手拿起一個(gè)帶有藍(lán)牙芯片的微傳感器，進(jìn)行測(cè)試，生理參數(shù)就自動(dòng)地傳輸出去。免除了復(fù)雜連線給病人心理帶來的不良影響，使病人享受良好的家庭和社會(huì)環(huán)境這對(duì)病人的心理健康和康復(fù)均有特殊的好處。
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| 5藍(lán)牙的使用安全性問題 |
將藍(lán)牙芯片用在醫(yī)療設(shè)備中，對(duì)其安全性要格外重視。安全問題包括信息安全和生態(tài)安全。
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索尼在日本無線展覽會(huì)的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了Bluetooth和IEEE802.11b以及微波爐之間的相互干擾實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，在無干擾的情況下，數(shù)據(jù)傳送速度為500~600kb/s。一旦使用微波爐，由于干擾的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)傳送速度降至300kb/s，此時(shí)再使用對(duì)應(yīng)IEEE802.11b規(guī)格的無線LAN，由于干擾的加大，數(shù)據(jù)傳送速度下降至100~299kb/s。未來的藍(lán)牙應(yīng)用環(huán)境將包括擴(kuò)頻設(shè)備、跳頻設(shè)備、無線LAN、微波爐等。又據(jù)SIG英特爾公司在京一次會(huì)議上談到，國際SIG在各種環(huán)境中做過實(shí)驗(yàn)，低功率藍(lán)牙產(chǎn)品對(duì)其他同類產(chǎn)品干擾微乎其微，相反，其他產(chǎn)品對(duì)藍(lán)牙的干擾，可通過軟件或硬件方法解決。故信息安全問題更多地是在軟件協(xié)議棧中加以強(qiáng)調(diào)，由軟件工程師去解決它。
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生態(tài)安全問題是指當(dāng)藍(lán)牙設(shè)備靠近人體時(shí)是否帶來危害，對(duì)此人們非常關(guān)心。隨著無線技術(shù)的深入人心輻射也成了消費(fèi)者非常關(guān)心的問題。由世界衛(wèi)生組織、ＩＥＥＥ等專家組成的小組表示檢測(cè)中并未發(fā)現(xiàn)藍(lán)牙產(chǎn)品的輻射對(duì)人體有影響。藍(lán)牙的問題主要是由于藍(lán)牙使用和微波爐一樣的頻率范圍，是否會(huì)帶來不良的后果，目前也尚無定論。一些組織認(rèn)為藍(lán)牙輸出功率很小(只有1mW)，是微波爐使用功率的百萬分之一，是移動(dòng)電話的一小部分。而在這些輸出中，也僅僅有一小部分被物體吸收，基本檢測(cè)不到溫度的增加。由于藍(lán)牙理想的連接范圍為10厘米~10米，但是通過增大發(fā)送電平可以將距離延長(zhǎng)至100米。因此可以根據(jù)需要進(jìn)一步減小藍(lán)牙輸出功率，縮短其連接范圍，這樣就更為安全了。
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藍(lán)牙技術(shù)是最近提出的一種小范圍信息傳輸系統(tǒng)，已表現(xiàn)出較強(qiáng)的生命力。當(dāng)前對(duì)藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用主要集中于小型的移動(dòng)通信設(shè)備，而把藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備中的研究尚處于起步階段，但已顯示出廣闊的前景。需要進(jìn)一步地研究。
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