哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文 參考文獻...............................................................................................................61 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果 ........................................................65 哈爾濱工業(yè)大學學位論文原創(chuàng)性聲明和使用權(quán)限.............................................66 致 謝...................................................................................................................67 - VI - 哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文 第 1 章 緒 論 課題研究背景 進入 21 世紀以后，通信技術(shù)、傳感器技術(shù)和生理參數(shù)檢測技術(shù)的進步， 不僅促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展，還改變了傳統(tǒng)的醫(yī)療電子行業(yè)。 隨著社會經(jīng)濟增長和人們物質(zhì)生活水平提高，越來越多的人開始逐漸關(guān)注 自身健康狀況[1]。由于現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，導致人們的平均健康水平逐漸降 低，由心血管等疾病所引起的死亡人數(shù)正逐年增加[2,3]。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計， 世界每年因心血管病死亡的人數(shù)就已經(jīng)達到了一億六千萬，并且這一數(shù)據(jù)還呈 逐年上升趨勢。目前中國的人口占世界總?cè)丝诘?22%，醫(yī)療資源卻僅占世界的 2%，在有限的醫(yī)療資源里，80%分配在城市，20%分配在農(nóng)村。除了地域分配 不均[3]，醫(yī)院醫(yī)療資源的配置也存在極大的差距：目前廣泛應用于病房、手術(shù) 室的多生理參數(shù)監(jiān)護系統(tǒng)設備，由于移動性差、價格昂貴等因素，大都集中在 大醫(yī)院。傳統(tǒng)的監(jiān)護醫(yī)療系統(tǒng)一般采用有線連接的方式，通過生理參數(shù)傳感器 采集病人的生理參數(shù)，采集的生理參數(shù)以有線方式傳輸給目標監(jiān)護儀進行處理， 處理后再實時顯示在監(jiān)護儀上。這些連接線不僅束縛了病人活動區(qū)域，也容易 造成病人的感覺不適和壓力情緒，從而影響檢測的準確性，給患者病情的正確 評估帶來難度。另一方面，由于是實時顯示在監(jiān)護室的監(jiān)護儀上，醫(yī)生往往需 要到病人的病房來記錄查看其身體狀況，由于監(jiān)護節(jié)點多，醫(yī)生的工作量也會 相應增大，這也進一步加劇了醫(yī)療資源的緊張[3,4]。 另外，我國人口老齡化快速增長也將進一步刺激便醫(yī)療監(jiān)護產(chǎn)品的需求， 加快健康監(jiān)護技術(shù)的發(fā)展。據(jù)人口普查數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，截止到 2013 年底，我 國 60 歲以上老年人口數(shù)量已經(jīng)突破 2 億，另外有研究數(shù)據(jù)預測，到 2030 年左 右我國 60 歲以上老年人口數(shù)將增長到 4 億人左右[5]，人口老齡化這一現(xiàn)象必 然導致醫(yī)療資源緊張和醫(yī)療服務增加。為解決這一問題，低成本、便攜性、高 可靠性的無線健康監(jiān)護系統(tǒng)平臺勢必成為以后醫(yī)療技術(shù)發(fā)展的重點[5,6]。 本課題正是基于人口老齡化現(xiàn)象以及傳統(tǒng)健康監(jiān)護的問題提出來的，課題 致力于實現(xiàn)對病人進行有效多生理參數(shù)健康監(jiān)護的無線網(wǎng)絡通信，完善當前傳 統(tǒng)醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)的不足以及應對未來醫(yī)療資源快速增長的需求。本課題來源于 校企合作中實習參與的監(jiān)護醫(yī)療項目，項目采用了公司研發(fā)的儀器設備，本人 主要完成健康監(jiān)護系統(tǒng)平臺中無線通信網(wǎng)絡的方案設計和功能實現(xiàn)。 - 1 - 哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文 課題研究目的和意義 在傳統(tǒng)的有線健康監(jiān)護醫(yī)療系統(tǒng)中，主要存在以下幾個方面的問題： （1）有線健康監(jiān)護醫(yī)療一般需要醫(yī)生每隔一段時間到患者身邊查看，這 種方式大大增加了醫(yī)生的工作量，如果對于傳染病，其弊端顯而易見[5]； （2）相對于需要長時間健康監(jiān)護的患者來說，由于有線的束縛，患者不 能隨意走動，如果監(jiān)護患者此時處于康復期，只是因為有線監(jiān)護的方式而讓其 自由活動受到限制[2]，這樣反而不利于患者的康復治療； （3）傳統(tǒng)的有線監(jiān)護儀設備體積大、連線復雜、功耗大等缺點也使得在 病房的健康監(jiān)護醫(yī)療受到限制[6]。 隨著科技發(fā)展，生活的各個領(lǐng)域都有無線通信技術(shù)的應用，目前我們比較 常用的無線通信技術(shù)有藍牙（Bluetooth）、超寬帶（Ultra Wideband，UWB）、 Zigbee 和 WiFi（Wireless Fidelity）等[3]，這些無線通信技術(shù)在我們的生活和工 作中越來越普及，其應用成本也越來越低，這也為無線通信技術(shù)在健康監(jiān)護醫(yī) 療領(lǐng)域的廣泛應用帶來了機遇。 無線健康監(jiān)護通信網(wǎng)絡無需復雜的網(wǎng)絡布線、擴展性強，并且使得作為生 理參數(shù)采集端可以進一步微型化，方便患者隨身攜帶。生理參數(shù)采集端將采集 到的病人生理參數(shù)信息通過無線通信網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端監(jiān)護中心，醫(yī)護人 員只

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