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Zigbee无线传感器在改善医疗保健方面的应用有哪些?三大智慧家庭方案

智慧医疗与智慧家庭健康保健领域为无线传感器技术的大量应用提供了机会。以下部分重点介绍三个广泛的健康监测应用,其中包括慢性病监测应用,个人健康监测应用和个人健身数据监测应用。在这些应用中,我们将介绍  Zigbee家庭健康管理方案 的三大应用。

1. Zigbee家庭健康管理方案 -慢性病监测

在很多国家,慢性疾病占医疗保健成本的75%。这是个很广泛的健康问题,包括糖尿病、哮喘、心脏病和睡眠障碍。在许多情况下,慢性病需要进行某种健康监测,尤其是在疾病进展的后期阶段。由于并非所有的慢性病监测都是相同的,所以需要进一步细化如下:

.非病情监测通常用于非危重患者,以追踪特定指标并确定疾病进展或恢复情况

.连续的患者监测通常与需要持续或频繁测量健康状况的急性疾病相关。

.患者警报监测还可以根据患者和疾病特定的预设条件触发警报。

情节病人监测情景

该使用方案涉及非急性或偶发性患者的监测管理。在这种情况下,监测患者的生命体征(例如心率,体温)和疾病特异性指标(例如血压,血糖水平,EKG心电图)以确定异常和斑点趋势。监控是定期完成的。

医疗传感器收集的所有信息都有时间戳点,并可以安全地转发到作为患者监护系统的网关。此外,网关将汇总的信息以安全的方式转发给数据库服务器。医务人员和家人可以访问存储在数据库服务器中的信息来监视疾病的进展。

例如,某些类型的糖尿病患者必须每天只监测几次血糖水平。在这种情况下,应用程序不必一直询问血糖仪,因为患者负责启动数据采样过程。由于所有的信息都有时间戳点,并且这种情况下的患者不处于严重状态,因此将信息传输到网关的延迟并不重要。数据可以本地存储在医疗设备和网关处,并且仅在收集到预定量的数据时才被安全地传输。医疗设备或网关也可能执行某种类型的数据压缩以最小化带宽使用。

该方案还包括定期的常规医疗检查,其中医疗检查期间病人穿着一些医疗传感器。在考试期间,所有的读数都由主要医生解释并存档在患者的数据库中。

持续的患者监测应用
在这种情况下,对生命体征(例如心率、体温、脉搏血氧仪)进行持续监测,以便在治疗调整、恢复或诊断的目的下持续测量患者在休息或轻度运动时的健康状况。在这种使用情况下,连续性被定义为可持续健康监测可接受的测量采样率。

生命体征测量波形(例如脉搏波或心率)被安全地流到身体上数据收集单元以用于数据融合和顺序存储。数据从数据收集单元安全地转发到离体网关,用于传感器配置,存储和数据分析。或者,数据可以直接发送到移动终端。(例如PC /笔记本电脑,PDA或移动电话)

患者或护理人员通过离体单元远程激活身体传感器。来自身体传感器的测量数据被连续地传送到身体上的单元,并在那里临时存储。随后,记录的测量数据通过分批传输安全地发送到离体单元,用于持久性存储以及由卫生保健提供者进一步分析。可选地,离体单元也可用于测量过程中的安全波形观察。医疗保健专业人员使用捕获的数据来提供适当的诊断或调整治疗水平。

为了说明这个用例如何在现实生活中部署,请考虑以下情况。一名患者怀疑患有心律失常。这种情况的症状(例如疲劳、昏厥和头晕)是由心跳异常引起的,这可能导致心脏效率降低。这些症状非常短暂,患者难以表征。患者在医院接受检查时,不要让患者接受心脏压力诱发异常心脏跳动,而是给予患者可穿戴式心电图设备。 EKG传感器用于连续监测较长时间的情况,直到检测到异常心跳。一旦检测到,数据就会安全地发送给医生进行分析。如果事件严重,可以使用适当的网络设备(例如电话,PC /笔记本电脑,PDA)来寻求帮助。

患者警报监测方案
在这种情况下,连续监测患者的生命体征(例如心率,体温)和疾病特异性指标(例如 血压,EKG,EEG)。医疗传感器收集的数据具有时间戳,并可安全地转发到作为病人监护系统的网关。此外,网关安全地将汇总的信息转发给数据库服务器。在这种情况下,应该保证一定的最小误码率和最大端到端延迟不超过几秒钟。

在预先确定的设置下,发出警报并且可以自动触发响应/动作。例如,如果在监测糖尿病患者期间血糖水平降至特定阈值以下,则可将警报发送给患者、医生和医务人员。一旦警报声明,也可以触发提高给定监视器的采样率。警报可以由医疗设备或网关发出。在前一种情况下,医疗设备可能需要与其他使用不同配置文件的ZigBee设备进行通信。在后一种情况下,网关可能需要与其他非ZigBee设备进行通信。

HeartCycle项目中可以看到患者警报监测应用的一个具体示例

HeartCycle提供闭合性疾病管理解决方案,能够服务于心力衰竭患者和冠心病患者,包括可能的合并症高血压、糖尿病和心律失常。这是通过多参数监测和分析生命体征和别的测量来实现的。产生不良数据警报以便立即获得专业关注,并且自动化决策支持系统会为获取的信息推导治疗建议。生命体征将被用于追踪健康状况和当前治疗的影响,向病人显示坚持治疗的重要性,激励改善治疗依从性和在护理中更积极的作用。

定期测量生命体征可以对发展中的问题进行早期诊断和预警。此外,它还可以更好地监测药物和生活方式的影响,从而可以制定更加个性化的治疗计划。该系统包含一个直接与患者交互的患者循环,以支持日常治疗。它显示了健康发展,包括治疗依从性和有效性。受过教育和有动力的病人可以改善其治疗依从性和健康状况。该系统还包含一个涉及医疗专业人员的专业循环(例如提醒重新审视护理计划)。患者回路与医院信息系统安全连接,以确保最佳的个性化护理。

鉴于患者警报需要严格的服务质量保证,ZigBee监护仪将具有强大的功能,并符合适用的监管要求。

2.  Zigbee家庭健康管理方案 -个人健康监测

Zigbee家庭健康管理方案
Zigbee家庭健康管理方案

个人健康监测是一个首先将重点放在年龄在65岁或以上的老年人个体身上的领域。作为最初的焦点,监测涉及人员的活动和安全。随着这个市场的发展,这项技术的采用将为普通人群找到应用。上图显示了个人健康监测应用程序,描述了辅助生活场景的几个方面。图中的场景显示了几种设备可用于管理辅助生活设施中居民的护理,安全和活动。由这些设备安全收集的信息被集中管理和分析。在这种情况下,ZigBee技术可以提供满足医务人员和居民需求的解决方案。

老年人活动情景监测

本使用方案着重于监测老年人的日常活动。除了监测生命体征(例如心跳,温度)的一些可穿戴医疗传感器设备之外,该用例涉及监测别的非医疗传感器,例如环境传感器、运动传感器、家庭传感器(例如床,门,窗)等等。所有从这些传感器收集到的信息都被发送到网关进行记录和处理。看护者或家庭成员可以在获得许可的情况下访问这些信息并评估老年人的健康状况。如果发生某些预定事件,则可能会触发自动响应。例如,如果老年人的心率高于阈值,则可以通过短信提醒护理人员。

如果一位老人必须遵循某个每日计划,例如早晨进行体重测量,那么在中午和下午6点获取血糖水平读数。并且在晚饭后完成氧气水平读数,护理人员可以监测该人的日常活动状态。如果某些日常活动没有完成,可以向该人发送提醒。如果该人不响应设定的提醒次数,护理人员可以发出警报。

在这种方案中,数据收集单元和网关将能够处理不同的配置文件,因为它们接受并可能从医疗和非医疗设备发送信息。

对于具有多个传感器的任何设备也是如此,例如带加速度计和陀螺仪的手表用于跌倒检测,以及与健康有关的功能。

这个用例还包括健康日记与健康档案。这是一种推荐用于帮助医生诊断某些疾病(如风湿性疾病)的技术。使用这种技术,患者记录药物,环境或行为变化并将它们与身体功能变化(例如疲劳,运动范围等)相关联。由患者和家庭网络中的其他医疗或非医疗设备提供的信息被记录并存储在数据库服务器中以供医生或家庭随后查看。

对于具有多个传感器的任何设备也是如此,例如带加速度计和陀螺仪的手表用于跌倒检测,以及与健康有关的功能。

安全监控场景
这个方案涉及监测家庭环境的安全。监测家庭环境的安全隐患,包括有毒气体,水和火。此外,还监测家中人员的生命体征(例如心跳,体温)。由医疗和非医疗设备收集的数据在本地被分析和/或被安全地转发到网关进行处理和存储。如果发生预定事件,护理人员和/或家人接收警报。当某些事件发生时,可以触发自动响应。值得注意的是,安全监测应用程序将结合多个ZigBee配置文件进行处理,包括ZigBee卫生保健和ZigBee家庭自动化公共应用配置文件。

3. Zigbee家庭健康管理方案 -个人运动健身监测

个人运动健身也是一个细分市场,在家庭和健身健身中心都显示出使用无线传感器技术的巨大潜力。预计各种各样的设备和服务将适应日益增长的健身市场。

监测和跟踪健身水平情景
本使用方案着重于跟踪个人的健康水平或进展情况。个人希望监测的一些参数是记录为个人执行的锻炼程序。例如,当在跑步机上跑步时,个人监视观察心率、温度和血氧水平。从个人穿戴的医疗传感器获得的这些信息可以安全地流入网关或收集数据单元,并实时显示在跑步机的控制台上,以及跑步机提供的其他表现信息。此外,网关将信息发送到数据库服务器以进行记录。请注意,信息不需要实时发送,但可以在训练程序结束后收集和发送。在锻炼之后,个人可以查看这些参数的历史来跟踪和分析他们的适应水平。

在锻炼之后,个人可以查看这些参数的历史来跟踪和分析他们的适应水平。

在这个用例中,应用程序以不同的速率轮着询问每个传感器类型。例如,应用程序将轮询温度传感器每分钟两到四次,脉冲监控器每秒两次。此应用程序的延迟要求应小于1秒。

个性化健身计划情景
此场景重点关注个人健身时间表的个性化。个人可遵循的时间表可由教练或个人输入。例如,马拉松比赛的训练可以包括根据他/她的训练者设计的时间表在跑步机上跑步。对于每个训练日,训练者都会安排个人训练的距离,速度和最高心率。培训师还想监测个人的呼吸模式。虽然距离和速度由跑步机提供,但心率和呼吸由个人佩戴的无线医疗设备监控。

这些医疗设备收集的信息可靠地流入网关并显示在跑步机的显示面板上。此外,网关还会将信息安全地发送到数据库服务器以备记录。如果心率峰值高于计划设定的值,医疗设备将与跑步机控制单元进行通信,逐渐减少锻炼,直到心率在预设时间间隔内再次下降。

或者,医疗设备可能只是向网关发送警报。一旦收到该报警,网关将启动与跑步机控制器的通讯。还有另一种可能性是应用程序确定心率何时高于预设的最大值,并启动自己对跑步机控制的命令而不涉及医疗设备或网关。在所有上述情况下,假定跑步机可由可使用现有公共应用程序配置文件的ZigBee设备控制,例如ZigBee家庭自动化

在这个用例中,医疗设备以固定的速率安全地将他们的读数发送到网关。此应用程序的延迟要求应小于1秒。

医疗健康领域的改变

有几个趋势可能会重塑医疗健康和健身行业。

从被动式向主动式医疗保健转变正在推动提高对有针对性健身和慢性病管理的服务应用。此外,更多地采用连接和通信技术,可以在更广泛的范围内实现远程健康和保健服务。这个难题的关键是无线连接,更具体地说是低功耗低成本的无线连接。

低功耗无线组件保留了移动性,而低功耗组件确保了传感和监控设备保持我们独立的生活方式。 ZigBee健康保健医疗应用简介从一开始就考虑到这些当前趋势。 ZigBee智慧医疗保健可以实现创建一个可扩展的低功耗无线节点网络,专门设计用于感知和监控个人在家庭健康和医疗保健的应用,包括独立的慢性疾病管理,健身和老化。 ZigBee 健康护理方案固有的特性使得这些应用成为可能,包括低功耗,灵活的网络拓扑结构,数据通信安全性和世界各地公用的无线免许可证带宽,以及强大的技术供应商和产品制造商生态系统一致的零部件供应和强大的竞争,创造出规模经济所需的条件,以便为医疗保健快速引入无线传感和监测。

ZigBee Health Care提供的这些独特优势消除了障碍,并允许业界,政府和个人采用这一关键部分来降低医疗保健成本。它还创造了一类新的工具,可以为人类提供重要的救生和生命确认福利。

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