侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

蓝牙技术在现代医疗电子设备中的应用方案

2013-12-13 10:41
老猫
关注

作者:刘景夏,胡澄,陈姝,王珏

  0 引言

  蓝牙(bluetooth)技术是一种个人无线网络的通信协议,它起源于是1998年由爱立信、IBM、英特尔、诺基亚、东芝等5家公司联合推出的一项先进的近距离无线通信技术。

  1998年2月,以爱立信为首,联合东芝、IBM、Intel和诺基亚成立了特别兴趣小组(SpecialInterest Group),共同发布了蓝牙无线电接入技术,即在全球范围内建立和运用通用、先进的无线接口技术标准。到目前为止有数千家的企业参与支持和开发蓝牙技术及其相关产品。

  蓝牙技术的最终目标就是要建立一种全球统一的无线连接标准,使不同厂家生产的各种移动、便携设备和固定终端,在近距离内用无线电自动连接,实现互操作与资料共享。

  蓝牙系统一般由天线单元、链路控制(固件)单元、链路管理(软件)单元和蓝牙软件(协议栈)单元四个功能单元组成,如图1所示。

蓝牙技术在现代医疗电子设备中的应用方案

  蓝牙技术以其独特、实用的魅力,从开始诞生就吸引了众多的关注,它通过一个9mm*9mm的微芯片和蓝牙无线收发器嵌入各种便携式设备,传输距离为10米,取代所有数字设备上的有线接口。例如计算机、主机、键盘、打印机和显示器之间通过蓝牙技术的连接,可以省去纷乱的连接线;手机应用蓝牙技术,可以使手机和耳机分离,方便开车和商务活动。由此可见蓝牙技术可以随着人们的需要不断在扩大使用范围,日益进入了各行各业之中,同样在医疗设备中也在逐渐引进该技术。

  随着现代社会不断发展,现代医疗事业也取得蓬勃发展。医院病房监护系统和医疗会诊系统的出现为现代医疗事业的发展做出突出贡献。但其最大的弊端就是病人身上的线缆,不但给病人的行动带来很大的不便,而且在病人需要大面积活动时不得不中断对病人病情的监控或需要人力监控。

  一、蓝牙技术在现代医疗电子设备中的应用

  蓝牙系统在医疗领域应用的主要模式图如图2所示:

蓝牙技术在现代医疗电子设备中的应用方案

  1.蓝牙最初考虑的多数应用都是用于取代有线连接。医疗设备在医院每台设备基本都是独立的系统,因此各种设备,都配有自己的计算机系统和打印机等外设系统,都是数据线独立连接,因此,读取机器状态、重新配置设备、传感器数据、病人资料、病人监护、安全访问数据、资产追踪等为了安全性考虑,都是独立的系统,最常见的现象如手术室,放射科室,可以看见到处是电缆线连接,交错地散在地上,一旦出了仪器故障,要花费医生很大的功夫顺着电线检查每个接口是否连接好,整理线就很费事,这样浪费很多时间,时间对抢救病人而语言是十分宝贵的。在有蓝牙技术联接后的各个设备,就解决了医疗设备使用者的麻烦。

  2.有些医疗仪器,如脑电图、心电图等电生理仪器,是从患者的体表接受电电信号,将生物电信号,通过电缆传输到医疗设备中,进行分析。其间,因为电缆的连接,限制了患者的位置和运动,只能在卧位接受体检,于是不能了解到在其他体位,甚至是运动状态下患者在一定范围活动的生物电信号的情况。

  3.有些医疗的禁区,如层流病房、手术室、放射摄片室、放疗室、抢救室等,不是适宜所有医务人员的进出,必须要有严格的隔离制度,蓝牙在这些地方就能发挥很到的作用,医生可以使有些检查和治疗无线遥控进行,减少了工作人员直接进出的机率,同时不妨碍医生的治疗和会诊的工作。

  二、蓝牙在电子医疗设备中的实现条件

  1.多机通信中必须保证主机与所选择的

  从机进行可靠的通信,而且通信接口必须具有较强的识别能力,对于蓝牙多机通信更容易受到干扰,因此除了要求外界的干扰尽可能少外,还需要有比较可靠的通信协议。(陈德军 左伟姜德生,蓝牙技术应用,中文核心期刊《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2007年第23卷第4-2期,262-264)2.蓝牙协议的组成:蓝牙协议作为开放性的近距离高速通信标准,主要包括以下4个方面内容:蓝牙核心协议议(BB、LMP、L2CAP、SDP)、电缆替代协议(RFCOMM)、电话控制协议(TSC Binary、AT命令集)以及选用协议(PPP、TCP/IP、DUP/IP、OBEX、WAP、……)。根据具体的应用,蓝牙协议可以进行灵活的配置,并鼓励尽可能利用各种高层协议,保证现有网络技术与蓝牙技术的融合。因此除了蓝牙核心协议是必需的,其他三方面协议根据应用的具体需要而定。

  3.生理电信号传输的要求和实现:生理电信号是由生物体在生命活动中由机体、组织、器官、细胞等各级系统产生的特定表征转化成的电信号,反映特定的生命活动细节。这里主要指的是针对一维生理电信的蓝牙数据传输,如:心音、心电、脑电、肌电、胃电,以及转为电信号的血压、脉搏、呼吸等生理参数。

  按照信号的频率围可以分成三类:(1)低频信号,即最高频率小250Hz,以心电为代表;(2)中高频信号,主要是心音;(3)宽带高频信号,指肌电。由于蓝牙在ACL数据分组共有7种,其中适合生理信号的带有2种校验机制的是DMI、DM3、DM5分组,在8位或12位采样系统中,心电等低频信号应采用DM1据分组,心音信号应采用DM3数据分组,肌电信号应采DM5数据分组。

1  2  下一页>  
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号