醫(yī)療無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及挑戰(zhàn)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network)是一項(xiàng)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等多種領(lǐng)域技術(shù)的新興技術(shù)，該技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。隨著技術(shù)的發(fā)展，WSN(Wireless Sensor Network)將會(huì)在醫(yī)療實(shí)踐的許多方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。本文主要闡述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)以及監(jiān)護(hù)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的一般原則。

節(jié)點(diǎn)是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能單元，具體應(yīng)用不同，節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)也不盡相同。傳感器節(jié)點(diǎn)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。此外，根據(jù)具體應(yīng)用要求可以添加功能單元，如：定位系統(tǒng)、移動(dòng)系統(tǒng)以電源自供電系統(tǒng)等。

在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)布置大量傳感器節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)間采用自組織方式進(jìn)行組網(wǎng)以及利用無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具有數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)融合轉(zhuǎn)發(fā)雙重功能。節(jié)點(diǎn)對(duì)本身采集到的信息和其它節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)給它的信息進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)處理和信息融合之后以相鄰節(jié)點(diǎn)接力傳送的方式傳送到基站，然后通過(guò)基站以互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星等方式傳送給最終用戶。

在病人身上放置用于檢測(cè)人體參數(shù)的微型傳感器節(jié)點(diǎn)，可對(duì)病人的心率、血壓、心電、心音等生理參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將信息匯總傳送給監(jiān)護(hù)中心，進(jìn)行及時(shí)處理與反饋；利用WSN長(zhǎng)期收集被觀察者的人體生理數(shù)據(jù)，對(duì)了解人體健康狀況以及研究人體疾病都很有幫助。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)為未來(lái)的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)提供了更加簡(jiǎn)便、低費(fèi)用的實(shí)現(xiàn)手段。

醫(yī)療傳感器節(jié)點(diǎn)與監(jiān)護(hù)基站組成個(gè)人／家庭或者病房無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，多個(gè)這樣的網(wǎng)絡(luò)可以組成社區(qū)或整個(gè)醫(yī)院監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)，甚至更大范圍的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。

醫(yī)療傳感器節(jié)點(diǎn)的基本結(jié)構(gòu)包括處理模塊、傳感器模塊和無(wú)線收發(fā)模塊以及電源供電模塊。傳感器模塊用來(lái)進(jìn)行外部傳感器信號(hào)的感知、采集、轉(zhuǎn)換。是整個(gè)節(jié)點(diǎn)真正與外部信號(hào)量接觸的模塊。

電源模塊為節(jié)點(diǎn)提供能量，是整個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)模塊。然而，受節(jié)點(diǎn)體積限制，傳感器節(jié)點(diǎn)的能量非常有限。因此，在整個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中，以低功耗、高精度為主要要求，采取一系列有效的措施來(lái)節(jié)省能量。

隨著技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線醫(yī)療傳感器節(jié)點(diǎn)逐漸向多參數(shù)、智能化、微型化、低功耗等方向發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)也將逐漸被實(shí)際應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。發(fā)展與組建具有智能化的病房與社區(qū)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外醫(yī)療發(fā)展的趨勢(shì)。