无线医疗的机遇与挑战

2012-05-17 17:52:19来源: EEWORLD

引言

在许多国家,国民医疗支出在国内生产总值 (GDP) 中所占的百分比不断增长。图1取自世界卫生组织 (WHO) 的统计数据, 显示了 6 个发达国家的医疗支出,其中美国 2009 年的医疗支出占到其 GDP 的 17% 左右。另外,其他几个国家(例如:加拿大、法国和德国等)的医疗支出占 GDP 百分比也都呈现上升趋势〔1〕。

这种上升趋势对许多国家都提出了迫切的要求,即如何使用一种创新的、高成本效益的方法来为国民提供医疗服务。近年来,无线医疗技术方面取得了多项技术进步。广大医疗服务提供商越来越倾向于将无线医疗技术融入到全球医疗系统中。无线医疗可在下列几个方面改善我们的医疗系统:

• 病患远程监控更高效
• 不同机构之间实时信息共享更顺畅
• 临床医疗设备更便携

 

图 1 六个国家医疗支出占 GDP 百分比

无线医疗为医疗系统的发展带来了巨大的机遇,但在获得广泛应用以前仍然面临许多挑战。本文中,我们将讨论无线医疗技术带来的发展机遇,以及面临的众多挑战。
无线医疗技术带来的机遇

我们来设想一下,一名医生坐在位于西雅图的办公室里通过手中的平板电脑指导远在迈密的一台手术。或者,一名心脏病专家在达拉斯正密切关注其病人的心脏活动情况,而这名病人正在科罗拉多度假。这些例子表明,无线医疗正在深刻地改变着医务人员的工作方式,医疗服务提供商和患者都正以不同的视角关注着医疗领域的发展。无线医疗将在诸多方面改善我们的医疗系统:

• 缩短医院驻留时间。使用电子方式访问各个实验室及其他测试结果,轻松实现信息共享,让疾病诊断和确定治疗方案变得更加快速。
• 链接医院和家庭。患者离开医院后,可对其进行远程病情监控,确保医院及时了解患者的恢复情况。
• 降低误诊率。更精确的医疗设备,尽量让患者在一个地方完成多种检查。

为何无线医疗会成功?
无线医疗的出现得益于两个关键领域的技术进步:数据收集处理与传输(请参见图 2)。

图 2 只有医疗数据收集处理与传输方面的技术进步才能让无线医疗成为现实

电子组件工程

近来,在一些关键的电子数据收集与处理模块方面出现了几种创新技术,比如生物传感器、处理器和电池管理等器件的性能获得极大提高,而体积却大大缩小。这些创新让医疗器件和设备能够以多种方式有效工作。例如,我们今天常见的行为与特征传感器,便能够精确、智能和低成本地收集并处理相关信息,且拥有较长的电池寿命。这几种传感器为无线医疗的实现做出了巨大的贡献,让我们能够更加高效地远程监控患者的病情。

无线标准
无线技术或者说无线传输模块,是实现无线医疗的基础。由于无线技术的爆炸式增长,市场上出现了许多新兴无线标准,特别是在工业科学与医疗 (ISM) 频段。广大医疗服务提供商正充分利用无线技术的发展,力图抓住大好机遇。任何人都可以使用 ISM 频段,无需获得授权批准。唯一的要求是,所开发使用的产品必须遵守适用于该频段的一些规定。如 ZigBee™/IEEE802.15.4、Bluetooth™、BLE™ 和 ANT 等新标准同一些次 1GHz 或者 2.4GHz 频谱工作的其他专有技术一起,广泛应用于医疗领域。

请注意,尽管这些标准已经应用于医疗领域,但其却并未针对医疗应用进行优化。瓶颈问题主要集中在电流消耗方面,因为它们中大多数都有高峰值电流。如图 3 所示,无线医疗还使用许多其他无线标准,例如:2G 和 3G 等。一些针对 ISM 频段而设计的标准主要用于短距离数据传输。图 3 所示标准与这些标准不同,它们用于手机通信网络,因此通信距离要远得多。尽管短距离通信标准也允许将信息从收集点传输至某个终端,但是 2G 或者 3G 标准却可以将信息传输至遥远的某处,以对信息进行分析和存储。通过使用 2G/3G 网络,一些发展中国家可以为偏远地区提供医疗服务。

图 3 用于无线医疗的各种无线技术举例

除电子组件工程方面取得的进步以及无线标准的大发展以外,医疗企业在IT技术领域加大资金投入等其他因素也助推了无线医疗的发展。利用这些资金,建立了众多门户网站,通过网站可以访问患者病情信息,运行诊断应用程序,以及访问医院内部办公系统。它们还有助于使工作流程合理化,并简化探望许可、病历访问和索赔等申请程序。

无线医疗重点考虑因素

尽管无线医疗的兴起为我们带来了许多机遇,可以帮助我们改变现有的医疗服务方式,但是要想真正的广泛应用这种技术我们还需要考虑如下一些因素。

• 无线链接。无线连接是一个巨大的挑战,特别是在一些无法进行信号传输的区域(地下室、安装有玻璃窗的钢结构建筑物和其他屏蔽信号的建筑物)。没有无线信号覆盖的地方,无线系统的正常运行将受到阻碍。


• 数据安全。安全性是无线医疗最为重要的一个问题。传输的患者数据及其他相关信息必须受到保护,不能出现丢失损坏或者被入侵问题,这一点非常重要。开发一种无线医疗系统时,必须考虑到各种安全要求,包括系统中所有硬件设备的访问安全、数据传输安全和数据存储安全—特别是医院服务器的安全。


• 互操作。使用不同无线技术的设备之间的互操作性,是无线医疗的一个瓶颈问题。无线设备互操作性将进一步帮助实现无线医疗系统的广泛使用。

康体佳 (Continua) 健康联盟等组织在率先解决这些关键问题方面,扮演着积极的角色。康体佳致力于建立一个通用个人接入医疗解决方案系统,其将实现不同无线医疗设备之间的通用。

结论
过去,对于无线医疗的发展人们总是持消极态度。然而今天,人们的态度出现了戏剧性的变化,因为广大医疗提供商和决策者们都认识到了无线医疗所带来的诸多好处。尽管距离大规模部署还有一段距离,但我们确实已经看到了曙光。

关键字:无线  无线医疗  康体佳  (Continua)  远程监控  医疗  ZigB

编辑:eric 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2012/0517/article_2876.html
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