资源描述
第8章 医学信息处理新技术,,参考文献,雷万云. 云计算技术、平台及应用.清华大学出版社
埃里克. 托普. 颠覆医疗 大数据时代的个人健康革命.电子工业出版社
唐雄燕等.基于物联网的智慧医疗技术及其应用.电子工业出版社
冯建.物联网技术概论.机械出版社,本章主要内容,云计算概念及技术基础
云计算应用案例
物联网概念及技术基础
物联网与智慧医疗,云计算概念及技术基础,什么是云计算?
你所知道的云计算有哪些应用?,云计算定义,2006年8月,Google首席执行官埃里克·施密特首次提出“云计算”(Cloud Computing)的概念
Wiki对云计算的定义是一种基于互联网的计算方式,通过这种方式,共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备。,云计算定义,美国国家标准和技术研究院(NIST) 的定义
云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络,服务器,存储,应用软件,服务),只需投入很少的管理工作就能够快速提供这些资源,与服务供应商进行很少的交互。,云计算四大特征,云计算的核心思想,是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度,构成一个计算资源池,向用户按需服务。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。
四大特征:
按需自助获取服务:服务可计量
网络接入方式:无所不在的网络访问
响应和释放对应的服务:快速弹性
获取资源池中的计算资源:划分用户独立的资源池,云计算的技术基础,分布式计算(Distributed Computing)
并行计算(Parallel Computing)
效用计算(Utility Computing)
网络存储(Network Storage Technologies)
虚拟化(Virtualization)
负载均衡(Load Balance)
热备份冗余(High Available),分布式计算,,广义分布式计算定义:研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分,然后把这些部分分配给许多计算机进行处理,最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果。
中科院定义:在两个或多个软件互相共享信息,这些软件既可以在同一台计算机上运行,也可以在通过网络连接起来的多台计算机上运行。
工作原理:开发计算用服务端和客户端。服务端负责将计算问题分成许多小的计算部分,然后把它分配给许多联网参与计算的计算机进行并行处理,最后将这些计算结果综合起来得到最终的结果。,并行计算,用多个处理器来协同求解同一问题,即将被求解的问题分解成若干个部分,各部分均由一个独立的处理机来并行计算。
并行计算系统既可以是专门设计的、含有多个处理器的超级计算机,也可以是以某种方式互连的若干台的独立计算机构成的集群。通过并行计算集群完成数据的处理,再将处理的结果返回给用户。
并行计算可分为时间上的并行和空间上的并行。
时间上的并行:是指流水线技术
空间上的并行:是指多个处理机并发的执行计算,并行计算流程,效用计算,一种基于计算资源使用量付费的商业模式。服务提供商产生客户需要的计算资源和基础设施管理,客户从计算资源供应商获取和使用计算资源并基于实际使用的资源付费。
效用计算的具体目标是结合分散各地的服务器、存储系统以及应用程序来立即提供需求数据的技术,使得用户能够象把灯泡插入灯头一样来使用计算机资源。,网络存储,NAS(Network Attached Storage-网络附加存储),即将存储设备通过标准的网络拓扑结构(例如以太网)连接到一群计算机上。NAS是部件级的存储方法,它的重点在于帮助解决迅速增加存储容量的需求。
SAN存储区域网(Storage Area Network)是独立于服务器网络系统之外的高速光纤存储网络,这种网络采用高速光纤通道作为传输体, 以SCSI-3协议作为存储访问协议.将存储系统网络化,实现真正的高速共享存储。,SAN网络存储组成结构,虚拟化,是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机,每个逻辑计算机可运行不同的操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。,虚拟化,不同层次的虚拟化技术,,桌面虚拟化、应用虚拟化、整合应用与数据,服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、整合服务器、存储和网络资源,应用,,应用,虚拟机,虚拟机,网络,存储,服务器,,桌面虚拟化 :通过虚拟化技术将桌面与底层硬件分离,使桌面操作系统、应用程序和数据能够以独立的方式进行管理,服务器虚拟化 :在一台物理主机上虚拟出多个虚拟机(VM),各个虚拟机之间相互隔离,并能同时运行相互独立的操作系统,客户操作系统通过虚拟机管理器(VMM)访问实际的物理资源。,负载均衡(Load Balance),其意思就是分摊到多个操作单元上进行执行。它是建立在现有网络结构之上,它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。
内建Inbound Load Balance (链路负载均衡)
Server Load Balancing(服务器负载均衡)
VPN Trunk 负载均衡,负载均衡,云计算与桌面计算,传统桌面计算:以PC为中心,实现程序的本地安装和使用,以及文件的本地存储和管理。
云计算,以文件为中心,实现程序的远程使用、远程存储和管理。
提供了更多的存储和处理能力
带来了信息获取、数据处理和分析,以及从全球任何地点连接人和资源的新方法
最终用户再也不会被完全绑定到一台PC、一个地点或一个网络。,云计算的服务模型和部署方式,(1)基础设施即服务 IaaS(Infrastructure as a Service)
(2)平台即服务(Platform as aService,PaaS)
(3)软件即服务(Software as aService,SaaS ),基础设施即服务 IaaS,IT基础设施:计算资源、存储资源、网络资源、中间件资源、数据库资源
指云系统对消费者提供处理、存储、网络及基础计算资源的一种能力。用户可以利用云系统配置和运行任意软件如操作系统,或使用硬件资源,如虚拟机,但是不必管理、控制、维护云中的设施,不必花费时间、人力、财力去购买服务机等计算机硬件和配置系统软件、维护计算机系统等成本,而是通过网络得到一个可用的计算机系统“虚拟机”。
云基础设施根据布置模式不同,通常可以分为私有云、公有云和混合云。,IaaS服务内容和业务特征,IaaS服务内容
网络和通信系统提供的通信服务
服务器设备提供的计算资源
数据存储空间提供的存储服务
操作系统、中间件和数据库等软件服务
IaaS业务特征
用户获得的是IT资源服务
用户通过网络获得服务
用户能够自助服务
按需计费,平台即服务PaaS,提供开发环境、服务器平台、硬件资源等服务给用户,用户可以在服务提供商的基础架构基础上开发开发程序并通过互联网和其服务器传给其他用户。
PaaS能够提供企业或个人定制研发的中间件平台,提供应用软件开发、数据库、应用服务器、试验、托管及应用服务,为个人用户或企业的团队协作。,软件即服务SaaS,软件厂商将应用软件统一部署在服务器或服务器集群上,通过互联网提供软件给用户。用户也可以根据自己实际需要向软件厂商定制或租用适合自己的应用软件,通过租用方式使用基于Web的软件来管理企业经营活动。软件厂商负责管理和维护软件,云计算部署,私有云、公有云、社区云和混合云
私有云:为某个机构服务内部构建的云计算服务模式,通常限于机构内部使用,不对外开放,既可独立运作,也可委托第三方管理
公有云:资源以服务的方式提供给大众或广大企业群体,资源可以是应用程序平台或基础设施,提供的服务被公众所拥有
社区云:支持某个具有共同需求的社区;
混合云是通过标准化的技术将两个以上的云组合到一起的方式,每种云保持独立。,云计算的特点,(1)优化资源,动态管理
虚拟化技术:将计算资源加以抽象,对外提供统一的逻辑接口,实现资源共享和有效利用
(2)海量存储,高速计算
分布式存储技术实现海量存储
(3)管理可靠,保护隐私,云存储的结构模型,云存储的结构模型,(1)存储层:存储层是云存储最基础的部分,采用SAN或NAS存储设备。
(2)基础管理层:通过集群、分布式文件系统和网格计算等技术,实现云存储中多个存储设备之间的协同工作,对外提供同一种服务。
(3)应用接口层:不同的云存储运营商开发不同的应用服务接口,提供不同的应用服务。
(4)访问层:任何一个授权用户都可以通过标准的公用应用接口来登录云存储系统,享受云存储服务。,本章主要内容,云计算概念及技术基础
云计算在医疗中应用
物联网概念及技术基础
物联网与智慧医疗,云计算应用案例 :Amazon,Amazon Web Services (AWS) 是Amazon公司提供的一组网络服务或者云服务
AWS面向应用开发人员,为客户端应用和Web网站提供在线服务,Amazon Elastic Compute Cloud (EC2),弹性计算云
提供了快速可扩展、可重构的计算资源
极大方便了web应用的开发和维护
以简单的web服务接口向用户提供计算资源
改变了计算的商业模型,“Pay as you use”
哈佛医学院将IT平台搭建在Amazon EC2上,形成私有云。,,,,,,,,,管理,交流,工作,共享,Google Charts,云计算应用案例 :Google,不管你是否意识到,Google正在改变我们的生活方式,Google云计算:以用户数据为中心,数据存储在“云”中
数据访问不受地理位置限制
数据能够很方便地共享
http://health.google.com/,,,,,,,,,,,,,金蝶医疗hBOS,金蝶hBOS云平台
区域卫生信息平台、数字化医院、居民健康服务和管理,曙光云计算医疗云解决方案,江西医疗云项目是为江西省搭建在无锡城市云计算中心的医疗信息系统。覆盖了江西省宜春、赣州、南昌和九江四个市及县的一级医院,共计4000多个终端。
具有以下优势:1)数据安全。2)信息共享。3)动态扩展。4)布局全国,本章主要内容,云计算概念及技术基础
云计算应用案例
物联网概念及技术基础
物联网与智慧医疗,,物 联 网的 概念—定义 (P244),物联网是指通过智能感应装置(射频识别(RFID) 、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备),按约定协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。,,物 联 网的 概念—定义,,意义:实现了物理空间与数字空间的无缝连接。,,,,物 联 网的 概念—定义,,,,,,在《未来之路》中,比尔·盖茨已经提及物联网概念
只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展,并未引起重视。,MIT Auto-ID Center 提出物联网概念
即把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。,日本总务省提出 u-Japan ,希望在 2010 年将日本建设成一个“Anytime,Anywhere,Anything,Anyone”都可以上网的环境。
韩国政府制定了 u-Korea 战略。,20世纪40年代,早在20世纪40年代,美国数学家诺伯特∙维纳在其代表作《控制论,或关于在动物和机器中的通讯和控制的科学》中已提出了物联网的最初思想。,,,,,,美国总统奥巴马提出“智慧的地球”概念
即“互联网+物联网=智慧地球”,以此做为经济振兴战略。,国务院总理温家宝提出“提出尽快建立中国的传感信息中心,并形象地称为“感知中国”中心,把我国物联网研究和应用推向新的高潮 。,2005.11,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU 互联网报告 2005:物联网》,报告指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临。,物 联 网的 概念—物联网的发展历程,物联网的技术基础,全面感知:利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息 。
可靠传递:通过各种网络融合、业务融合、终端融合、运营管理融合,将物体的信息实时、准确地传递出去。
智能处理:利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量数据和信息进行分析和处理,实现对物体实时智能化控制。,,物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。通过物联网可以使日常生活中的物体有“感觉”、有“思想”,会“说话”、会“思考”、会“行动”,实现人与物的对话。,,,物联网的关键技术—原理,物联网=RFID等智能感应装置+Internet,本质:,一 感知互动层
基于感知设备实现信息的采集和汇聚。
二 网络传输层
将采集到的信息通过现有的互联网、通信网、广电网等传输。
三 应用服务层
将采集信息的实现商务应用。,,物联网体系架构,物联网组网体系,,,五自特征,自组织(self-organizing)
自管理(self-Administering)
自维护(self-Maintaining)
自配置(self-Configurating)
自适应(Adaptation),物理环境,Cyber空间,嵌入式软件设计技术
多模态智能人机交互技术
共性服务中间件技术
专用一体化开发测试工具,物理世界智能感知—Cyber空间重建,,,无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),或称射频识别技术,它是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到自动识别目标对象,并获取相关数据,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。,沃尔玛使用的RRID,,,RFID技术的基本工作原理
RFID进入电磁场后,接收阅读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签);解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。,物联网的关键技术—RFID 技术,,RFID技术的优势——与传统的条形码相比,物联网的相关技术—RFID 技术,,日本东京大学坂村健教授在计算所介绍RFID。
萝卜上的RFID记录了整个萝卜生产信息(产地、施肥、农药),运输信息等。买家在超市可以追踪这些信息。
桌子上的烟、酒、饮料都有RFID。,物联网的关键技术—RFID 技术,传感器是机器感知物质世界的 “感觉器官”,可以感知热、光、电、声等各种信号,传感器把模拟信号转换成数字信号使计算机才能够处理。
无线传感网:(WSN)由布置在检测区域内大量微型传感器结点组成,其中每个传感器节点都具有传感器、微处理器、以及通信单元,节点之间通过通信联络组成自组网络系统,采集和处理所覆盖区域中被感知对象的信息,并发送给观察者。,物联网的关键技术—传感器和传感网,物联网的相关技术—短距通信,海量用频设备需要精细化频谱监测管控,物联网终端需要支持多体制无线接入,实现无缝泛在接入网络,认知无线电技术和机会通信技术,利用人工智能所采用的各种方法和手段,实现智能控制技术
物体中植入智能系统, 可以使得物体具备一定的智能性,能够对物体的运动轨迹控制、准确的定位和跟踪目标等,物联网的关键技术—智能技术,物联网的关键技术—物联网软件系统,,嵌入式软件协同系统优化设计技术
上下文感知的系统自适应设计技术,软硬协同技术,,多模态智能人机交互技术
人、机、物协调的互操作环境,人机交互技术,,嵌入式网络的中间件技术
可运营可管理的云计算服务中间件技术,中间件技术,,并行化处理的操作系统平台
开发、编译、调试、测试一体化开发工具,开发测试工具,物联网的相关技术—专用器件与设备,采集信息,融合信息,物联网的相关技术—泛在接入与传输,信息处理技术,基础软件技术,超算平台技术,,海量感知数据分布式存储、检索技术
物理实体的匿名标识与映射技术
人性化服务发现与信息发布技术
具有传感信息实时交互能力的分布式数据仓库设计技术,,并行化处理的操作系统设计技术
面向物联网的共性服务中间件系统设计技术
面向物联网的一体化开发和评测工具,,并行处理计算结构新体系研究
多核阵列超级计算系统研发,,,,智能控制技术,,分布式协作控制
分布式安全控制算法与协议
移动计算与移动控制模型,,物联网的相关技术—计算、处理与控制,本章主要内容,云计算概念及技术基础
云计算应用案例
物联网概念及技术基础
物联网与智慧医疗,智慧医疗是智慧地球重要组成,智慧医疗就是指利用先进的信息化技术,改善疾病预防、诊断和研究,最终让医疗生态圈的各个组成部分受益。,,智慧
城市,智慧交通,智慧城管,智慧天网,智慧能源,智慧社区,智慧医疗,智慧物流,智慧环保,智慧楼宇,智慧景区,智慧医疗的概念,,智慧医疗的概念(续),智慧医疗是一套融合物联网、云计算等技术,以患者数据为中心的医疗服务模式。
采用新型传感器、物联网、通信等技术结合现代医学理念,构建出以电子健康档案为中心的区域医疗信息平台,将医院之间的业务流程进行整合,优化了区域医疗资源,实现跨医疗机构的在线预约和双向转诊,缩短病患就诊流程、缩减相关手续、使得医疗资源合理化分配,真正做到以病人为中心的智慧医疗。,智慧医疗的概念(续),智慧医疗的服务模式主要分为数据获取、知识发现和远程服务三个阶段。,智慧医疗应用,2004年美国食品和药品管理局(FDA)通过立法,加强RFID和其它相关技术来对药品在运输、销售、防伪、追踪体系的应用
英特尔公司推出了无线传感器网络的家庭护理技术,通过在鞋、家具和家用电器等中嵌入半导体传感器,帮助老龄人士、阿尔茨海默氏病患者以及残障人士的家庭生活
2011年,FDA批准了苹果iPad/iPhone对CT、MRI的结果判读
苹果iPad/iPhone让医生利用手机来随时跟踪病人的病情、记录用户的心电、血压、血氧等各项生命体征。,医院管理信息化阶段,临床管理信息化阶段,区域卫生信息化阶段,医 疗 系 统,1.2 智慧医疗的发展,智慧医疗的组成-智慧医院系统,智慧医院系统由数字医院和提升应用两部分组成。
数字医院包括拥有为医院所属各部门提供对病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取及数据交换的能力,并满足所有授权用户的功能需求的医院信息系统.
提升应用包括远程图像传输、海量数据计算处理等技术在数字医院建设过程的应用,实现医疗服务水平的提升;远程探视;远程会诊;智慧处方。,智慧医疗的组成-区域卫生系统,区域卫生系统由区域卫生平台和公共卫生系统两部分组成。
区域卫生平台包括收集、处理、传输社区、医院、医疗科研机构、卫生监管部门记录的所有信息的区域卫生信息平台;包括个体疾病危险度的评价和干预计划,减少医疗费用支出,以及个人电子健康档案(Electronic Health Record,EHR);一般疾病基本治疗、慢病社区护理以及大病向上转诊和接收恢复转诊双向转诊服务的社区医疗服务系统;对医学院、药品研究所、中医研究院等医疗卫生科院机构的病理研究、药品与设备开发、临床试验等信息进行综合管理的科研机构管理系统。
公共卫生系统由卫生监督管理系统和疫情发布控制系统组成,智慧医疗的组成-家庭健康系统,家庭健康系统是最贴近市民的健康保障,包括针对行动不便无法送往医院进行救治病患的视讯医疗,对慢病以及老幼病患远程照护,对智障、残疾、传染病等特殊人群的健康监测,还包括自动提示用药时间、服用禁忌、剩余药量等的智能服药系统。,用户,医生,服务平台,网络,体征检测设备,数字医疗设备,,通过生命体征检设备、数字化医疗设备等传感器,采集用户的体征数据,通过网络将这些数据传递到远端的服务平台,由平台上的服务医师根据数据指标,为远端用户提供保健、预防、监测、呼救于一体的远程医疗与健康管理服务体系。,生物传感器技术应用,BACK,运动能量管理,用户,用户的运动能量
数据采集完毕,BACK,远程心电监护,用户,用户心电图,健康管理终端设备,测量方式,SMS、Phone,健康管理服务平台,BACK,远程高血压与糖尿病管理,用户,血糖仪,血压计,用户的血压与血糖
数据采集完毕,BACK,智慧药瓶,自动提示服药时间
医生可以根据病人情况,远程控制服药量
减少误服的机会,BACK,微型检测机器人,直接口服进人体,减少病人痛苦
可以配合外接无线通信设备,实现远程诊疗,BACK,手术辅助机器人,运用人工智慧技术,实用机器人进行手术操作,可帮助外科医生更加精确的进行外科手术,避免医疗事故的发生。
通过高质量专线保障,还可进行远程机器人控制,BACK,远程医疗监护,远程医疗监护,主要是利用物联网技术,构建以患者为中心,基于危急重病患的远程会诊和持续监护服务体系
远程医疗。将农村、社区居民的有关健康信息通过无线和视频方式传送到后方,建立个人医疗档案
移动生命体征监护。
生命体征采集设备:血压、血氧、心率、体温、心电传感器,通过监测体温、心跳等一些生命体征,
数据传输网络
数据存储及分析模块
为每个客户建立一个包括该人体重、胆固醇含量、脂肪含量、蛋白质含量等信息的身体状况,实时分析人体健康状况。
例如:美国斯坦福大学“可穿戴式生理监护仪”CPOD,医疗设备与药品防伪,RFID标签依附在产品上的身份标识具有唯一性,难以复制,可以起到查询信息和防伪打假的作用,将是假冒伪劣产品一个非常重要的查处措施。
例如,把药品信息传送到公共数据库中,患者或医院可以将标签的内容和数据库中的记录进行核对,方便地识别假冒药品,药品存储,将RFI D技术应用在药品的存储、使用、检核流程中,简化人工与纸本记录处理,防止缺货及方便药品召回,避免类似的药品名称、剂量与剂型之间发生混淆,强化药品管理,确保药品供给及时、准备,药品制剂防误,通过在取药、配药过程中加入防误机制,在处方开立、调剂、护理给药、病人用药、药效追踪、药品库存管理、药品供货商进货、保存期限及保存环境条件等环节实现对药品制剂的信息化管理,确认病患使用制剂之种类、记录病人使用流向及保存批号等,避免用药疏失,病患用药安全,医疗器械与药品追溯,通过准确记录物品和患者身份,包括产品使用环节的基本信息、不良事件所涉及的特定产品信息、可能发生同样质量问题产品的地区、问题产品所涉及的患者、尚未使用的问题产品位置等信息,追溯到不良产品及相关病患,控制所有未投入使用的医疗器械与药品,为事故处理提供有力支持。
2007年首先试验建立了植入性医疗器械与患者直接关联的追溯系统,系统使用GSI标准标识医疗器械,并在上海地区的医院广泛应用,医疗垃圾信息管理,通过实现不同医院、运输公司的合作,借助RF I D技术建立一个可追踪的医疗垃圾追踪系统,实现对医疗垃圾运送到处理厂的全程跟踪,避免医疗垃圾的非法处理。目前,日本已经展开了这方面的研究,并取得了较好的效果,,,,全方位,,全过程,智慧医院的建设目标,病人、医护人员、药品、耗材等,任何部门、所有科室,病人治疗、住院的过程,,,全对象,银江智慧医疗 - 建设目标,,银江数字医院 - 信息化建设,,,,,,,,,,外部系统
接口,移动门诊输液系统
移动临床信息系统
婴儿安全系统
病人无线定位管理系统
营养点配餐管理系统
设备药品定位系统等,医生工作站
护士工作站
LIS
RIS
PACS
电子病历EMR/HER
手术麻醉系统,办公自动化系统
查询与分析系统
决策管理系统
医院门户系统,区域卫生信息系统接口
医保接口系统
其他医疗机构接口系统,临床业务辅助系统,门诊和住院费用管理系统
门诊挂号系统
分诊叫号系统
药品信息管理系统
固定资产管理系统
供应室管理系统
手术示教系统
远程会诊系统
自助服务查询系统,基于手机平台的医疗技术,移动医疗的概念
国际医疗卫生会员组织HIMSS给出的定义为,mHealth,就是通过使用移动通信技术——例如PDA、移动电话和卫星通信来提供医疗服务和信息,具体到移动互联网领域,则以基于安卓和iOS等移动终端系统的医疗健康类App应用为主。
不再受网络制约,打破地域的限制,解决医疗资源分布不均的问题,移动医疗就医过程,患者通过使用移动通信设备完成远程预约,在指定预约时间到医院就诊后,无需打印各项检查结果和报告,医生会根据系统反馈的患者检查结果开出相应的医嘱和处方;系统会将电子签名的医嘱和处方发送给患者;系统还会向患者发送健康指导,以及各类具有针对性的通知提醒。
患者在家中可以利用数字化监测设备,记录血压、血糖、心跳、心电图等数据,通过随身佩戴的传感器获得体征信息直接传递给医生。,移动医疗的分类,基于智能手机的模式
HeartToGo—个基于智能手机的平台,可以通过ECG传感器连续监测使用者的心电信号,实时分析并监测可能导致心血管疾病的异常模式。该系统用人工神经网络自适应地分析使用者的生理情况,2. 基于体域网模式,体域网BAN(Body Area Network)是附着在人体身上的一种网络,由一套小巧可移动、具有通信功能的传感器和一个身体主站(或称BAN协调器)组成。
分布于身体不同部位的微小节点采集不同类型的生理信号,然后把这些信号无线发送到中心节点工作站中。
每一传感器既可佩戴在身上,也可植入体内。
协调器是网络的管理器,也是BAN和外部网络(如3G、WiMAX、Wi-Fi等)之间的网关,使数据能够得以安全地传送和交换。,体域网应用,体域网是一种可长期监视和记录人体健康信号的基本技术,利用体域网技术将各种人体生理信息传感器植入人体,采集相关生理信号参数如心律、血压、血糖等,实时或长期监测人体的相关生理参数。
IEEE802.15专门设立BAN标准组SG-BAN和第6任务组TG6,讨论议题包括BAN常用模型、标准问题及候选技术等
例如糖尿病患者一旦他的胰岛素水平下降,他身上的BAN马上可以激活一个泵,自动为患者注射胰岛素
NASA阿莫斯实验室和斯坦福大学合作开发Life Guard系统,用于监测运动中宇航员的生理参数。
蓝牙个人体域网(personal area network,简称PAN)项目利用智能手机采集配备蓝牙的生理信号传感器,3. 基于智能纺织材料的模式,此类型的系统是嵌入到衣服,传感器模块和传输模块被植入衣服中,衣服内的传感器具有生理信号检测和处理、信号特征提取和数据传输等基本功能模块,可以实现对人体的无创监测、诊断和治疗。
传感器设计、生物适应性研究、多传感器数据融合、躯域传感网络开发、系统优化、电池寿命
穿戴式医疗仪器大致可分为两类:一类是个人随身物品, 如腕表、手机和指环等;另一类是电子织物
美国Vivo Metrics公司开发的生命衫是全球第一个可以实现无创、连续收集生理参数的监护系统,移动医疗的应用,面向医生的移动医疗应用
Epocrates是全球第一家上市的移动医疗公司,其主打产品是药品和临床治疗数据库,为医生提供手机上的临床信息参考
iPad平板设备己经开始运用于临床诊疗
2. 面向用户的移动医疗应用
智能手机的APP,可发挥更多可佩带设备所不具备的功能,病人可以方便地在家管理慢性疾病以及检测身体指标。
iBGStar是首个FDA批准的可用于iPhone和iPod touch的血糖仪
美国Proteus生物医药公司(Proteus Biomedical)开发出一款可以被人体消化的内置无线芯片,,银江移动医疗 – 概述,,,,,,,,供应室管理系统,,,医院营养点配餐系统,智能耗材柜管理系统,移动库房/资产管理系统,移动临床信息系统,移动门诊输液系统,婴儿安全系统,人员定位动态管理系统,,,银江移动医疗整体解决方案实现医护移动查房和床前护理、病人药品和标本的智能识别、人员和设备的实时定位、病人呼叫的无线传达等功能,帮助医院实现“以病人为中心”的管理理念。,银江移动医疗 – 解决方案,移动临床信息系统 – 护士工作站(EDA),,医生工作站
Doctor station,,护士工作站
Nurse station,,病人信息查询
医嘱信息查询
医嘱信息录入
移动会诊,生命体征查询
临床检查报告查询
手术信息查询,医嘱执行
临床检查报告查询
生命体征录入,以病人为中心,病人身份条码识别
医嘱信息查询
病人信息录入
护理评估,银江移动医疗 – 解决方案,移动门诊输液系统 – 应用流程,银江移动医疗 – 解决方案,移动门诊输液系统 – 流程再造和优化,银江移动医疗 – 解决方案,婴儿安全系统 – 系统组成,8.4 远程医疗技术,远程医疗(Telemedicine)概念
使用远程通信技术、全息影像技术和计算机多媒体技术,发挥大型医学中心医疗技术和设备优势,对偏远地区条件较差的医疗单位提供远距离医学信息和服务。
远程医疗的发展概况
Grande Ronde俄勒冈州的一个远程医疗项目
南达科他州苏福尔斯地区的Avera医疗集团则旗舰医院与北达科他州、明尼苏达州、爱荷华州、内布拉斯加州以及怀俄明州等50个急诊室,40多个机构参加的电子药房系统,远程医疗系统的设计,1. 远程医疗的逻辑结构:医疗服务提供者、医疗服务接受者和远程通信网络三部分组成。,远程医疗的逻辑结构,设备层:指智能远程医疗系统中的所用到的医疗设备
数据采集层:主要通过摄像机和物联网中的无线传感器、RFID技术实现多源数据的采集并进行简单加工处理等。
网络层:通过现有的有线、无线通信网络或传感器网络对所采集的数据进行快速、有效的实时传输。
数据层:包括医疗常规数据、个人基础数据、各种相关数据以及决策数据等。
应用层:包括各种远程会诊、远程监控、远程监测等各种应用服务。
用户层:指医疗机构、家庭、个人或保险企业等用户通过应用软件和在线网站获得相应服务,实现实时交互以及相关信息的共享和传递。,2. 远程医疗的功能设计,远程医疗服务系统采用前台提供用户服务和后台管理的模式。
前台网站负责患者和会员医院的注册,各种信息的查询、各种服务申请和使用。
后台包括各种费用结算、远程服务的调度,会员资料和专家资料维护等,远程医疗服务系统的功能结构图,
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