無線傳感器網絡在醫(yī)療中的應用

　　無線傳感器網絡（Wireless Sensor Network）是一項綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現(xiàn)代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等多種領域技術的新興技術，該技術具有廣泛的應用場景。

　　隨著技術的發(fā)展，WSN（Wireless Sensor Network）將會在醫(yī)療實踐的許多方面產生深遠影響。本文主要闡述無線傳感器網絡醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)的體系結構以及監(jiān)護節(jié)點設計的一般原則。

　　1 無線傳感器網絡的體系結構

　　典型的無線傳感器網絡結構如圖1。在監(jiān)測區(qū)域內布置大量傳感器節(jié)點，節(jié)點間采用自組織方式進行組網以及利用無線通信技術進行數(shù)據(jù)轉發(fā)，每個節(jié)點都具有數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)融合轉發(fā)雙重功能。節(jié)點對本身采集到的信息和其它節(jié)點轉發(fā)給它的信息進行初步的數(shù)據(jù)處理和信息融合之后以相鄰節(jié)點接力傳送的方式傳送到基站，然后通過基站以互聯(lián)網、衛(wèi)星等方式傳送給最終用戶。

　　節(jié)點是無線傳感器網絡的基本功能單元，具體應用不同，節(jié)點的設計也不盡相同。傳感器節(jié)點的基本組成模塊有：傳感單元、處理單元、通信單元以及電源部分，節(jié)點的結構見圖2。此外，根據(jù)具體應用要求可以添加功能單元，如：定位系統(tǒng)、移動系統(tǒng)以及電源自供電系統(tǒng)等。

　　2 無線傳感器網絡在醫(yī)療中的應用情況

　　無線傳感器網絡利用其自身的優(yōu)點（如低費用、簡便、快速、實時無創(chuàng)的采集患者的各種生理參數(shù)等等），使其在醫(yī)療研究、醫(yī)院普通/ICU病房或者家庭日常監(jiān)護等領域中有很大的發(fā)展?jié)摿?，是目前研究領域的熱點。

　　在病人身上放置用于檢測人體參數(shù)的微型傳感器節(jié)點，可對病人的心率、血壓、心電、心音等生理參數(shù)進行遠程實時監(jiān)測，并將信息匯總傳送給監(jiān)護中心，進行及時處理與反饋;利用WSN長期收集被觀察者的人體生理數(shù)據(jù)，對了解人體健康狀況以及研究人體疾病都很有幫助。此外，在藥物管理和研制新藥品、血液管理等諸多方面，也有其獨特的應用。總之，無線傳感器網絡為未來的遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)提供了更加簡便、低費用的實現(xiàn)手段。

　　3 基于無線傳感器網絡的醫(yī)療體系結構

　　基于無線傳感器網絡的醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)主要由醫(yī)療傳感器節(jié)點、醫(yī)療監(jiān)護基站（醫(yī)療SINK節(jié)點）以及社區(qū)/醫(yī)院監(jiān)護中心這幾個部分組成。其監(jiān)護體系如圖3所示。

　　醫(yī)療傳感器節(jié)點與監(jiān)護基站組成個人/家庭或者病房無線傳感器網絡，多個這樣的網絡可以組成社區(qū)或整個醫(yī)院監(jiān)護網絡，甚至更大范圍的遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)。首先，醫(yī)療傳感器節(jié)點采集人體生理參數(shù)，并對采集到參數(shù)簡單處理后，通過無線通信的方式直接或者間接逐跳方式把數(shù)據(jù)傳輸?shù)交旧?。監(jiān)護基站對數(shù)據(jù)進行進一步處理后轉發(fā)給監(jiān)護中心，監(jiān)護中心進行分析處理，并及時對病人進行信息反饋。監(jiān)護中心還可以采用多種方式（Internet，移動通信網絡等）進行遠程數(shù)據(jù)傳輸，與其它監(jiān)護中心共享信息。