透過技術加速移動醫療保健系統
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2011-03-10 00:00
前言:
許多項因素正促使老年人口的移動保健方案成形,包含人口老化、醫療成本提高,偏遠地區醫療保健要求擴大,以及健康生活與保持身體健康的意識高漲 。過去由于網絡連接、安全性、可靠性,以及降低成本和電力供應的考慮等等,使得這些方案無法付諸實行。但在網絡的發展及功率耗損及成本的降低之后,手機的使用在全球各地迅速普及。
在技術方面的努力使得醫療設備質量和普及率獲得改善。影響無線醫療解決方案的其中一個關鍵因素,即是大幅地縮小醫療設備的尺寸,使得便攜設備的使用范圍從醫療院所,擴大到醫師辦公室,甚至病患家中。為了實現這一點,設計人員必須徹底了解模擬和嵌入式處理、全球支持基礎架構、進階處理技術,以及醫療行業的演進,此外也必須滿足醫療市場對于質量和可靠性的高標準。
近年來,隨著Bluetooth Low Energy (BLE)和ANT等低功耗無線技術在智能型手機及單模外圍的廣泛運用,可供眾多護理人員及醫師以無線網絡連接醫療保健監控系統的體系便成形了。雖然某些家庭保健裝置可能是移動裝置 (例如:活動監視器),但是一般來說,其他保健裝置通常是固定放在無線網關無法辨識的位置 (例如:體重計)。由于一般人經常在家中四處走動,藉由可穿戴裝置,如同手表或其他首飾一般,能夠自動將遠處體重計所發出的信息,傳輸到家中另一處的網關。
大多數病患監控系統,都必須確保信息完整性,以及移動性與系統彈性。Wi-Fi和以太網絡的接口能夠讓醫院內的所有設備形成網絡,并且能夠聯機到病患家中。病患穿戴無線人體傳感器網絡裝置后,護理人員便能夠遠程觀察病患。這是運用醫院的內部網絡,或鏈接與病患的住家保全系統、保健集合管理器,甚至是以手機進行聯機,這些信息可傳輸給護理人員或呼叫中心,以便持續監控病患在家的個人情況。Continua Health Alliance是一個非營利開放性產業聯盟,成員包括醫療保健及科技公司,其宗旨為共同提升個人醫療保健的質量,這個聯盟旨在建立一個促進病患自主性的互通個人遠距保健解決方案系統,并且讓一般人和機構組織能夠更有效進行健康管理。積極獲得醫療保健產業的認證有助于促進各種互通裝置相互搭配運作,以期進一步完善醫療保健體系。
接口與標準
Continua致力于互通醫療裝置體系的形成,過程中已針對透過USB、BLE及Zigbee等傳輸協議,連接至信息集合器或管理器的多種醫療裝置 進行定義。該聯盟運用許多現有標準在多種醫療裝置之間傳輸和接收信息。如果醫療裝置制造商想要在產品上使用Continua標志,必須先通過嚴格的認證程序。
范圍、信息速率及功耗是選用無線接口時主要的考慮重點。Bluetooth和BLE通信協議均有固定的可接收范圍,不過信息速率高于Zigbee。相較于傳統的 Bluetooth技術,BLE在傳感器端的功耗效率較高,因此可以使用更小型的電池。另一方面,Zigbee可達到適度的數據速率及負載周期,并且支持可允許相同系統中有數個傳感器的大范圍網狀網絡。
選擇外圍裝置適用的解決方案
選擇外圍產品適用的無線技術及解決方案時,產品設計人員必須考慮許多層面。
● 網絡處理器與真正的單芯片解決方案
◇ 網絡處理器:
◇ 接口簡單,易于整合
◇ 不需要整合現有應用程序的程序代碼
◇單芯片解決方案:
◇ 減少所需組件數以大幅降低成本
◇ 使用較少的電路板空間,并且能夠達到最佳的功耗
● 尋找提供完整解決方案的廠商:
◇ 需要網絡處理器或單芯片解決方案
◇ 需要完全兼容的整合式 BLE 堆棧
◇ 需要單模或雙模支持
◇ 需要使用簡便的配置文件案接口
◇ 將以模塊設計或將芯片直接整合于電路板
◇ 需要 RF 設計支持
◇ 需要第三方硬件、軟件、系統整合支持
根據產品和業務需求,可以選擇不同的組合。德州儀器提供多種滿足不同需求的解決方案,讓這個考慮選擇的過程變得更加容易。
結論
就技術實現的角度而言,移動醫療保健產品的成功有賴于提供能夠實現可移植性、聯機能力及信息安全性的的解決方案。可以預見的是,醫療保健監控系統將從醫院迅速普及到一般家庭,這將有助于醫師和病患監控與病患健康有關的趨勢及事件,為監控系統提供具有多種功能的安全基礎架構是其中的關鍵。
參考數據
● 德州儀器的醫療應用指南:www.ti.com/medicalguides。
● 實現智能型傳感器的德州儀器無線音頻技術:
● www.ti.com/ant
● www.ti.com/bluetoothlowenergy
作者介紹:
Sid Shaw 現任德州儀器無線聯機事業部低功耗產品業務開發營銷經理,本身擁有美國洛杉磯南加州大學計算機工程學士學位及計算機科學碩士學位。Sid 的電子信箱為 ti_sidshaw@list.ti.com。