7.2智慧医疗的相关技术讲义
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指夹式脉搏血氧仪
2
指夹式脉搏血氧仪
4、血糖仪
1
生化仪抽静脉血后用离 心机分离血液得到血浆 ，血浆通过与葡萄糖氧 化酶反应氧化葡萄糖后 产生过氧化氢，用另外 一套监测系统测定过氧 化氢的多少，而得出血 糖含量。 生化仪的优点 主要是测量非常精确， 缺点是测量时间慢，通 常第二天才能得到结果 ；用血量多，通常要 3000～5000微升；操作 复杂，只有受过专业培 训的人才能操作；机器 价格昂贵，只有部分医 院才有配备
2、无线局域网优势
(1)医院网络建设更加方便快捷｡医生只要利用具有无线网络适配器 的笔记本或PDA设备,就可以方便的接入医院信息化网络,医护人员 从一间病房到另一间病房,可以不受连线的限制,从而在无线网络覆 盖区内自由移动而保持与网络的联结｡ (2)做到了检查数据的无纸化传递｡目前不少医院的信息系统化在很 大程度上只是医院管理流程的计算机化,并不是真正的医疗信息化､ 无纸化｡无线局域网的出现,就能使医生能够在“移动热点”区域,快 速移动的随时调阅数据,避免了纸张浪费｡ (3)做到了医护人员的无纸化查房｡由于无线局域网的使用,医护人员 在查房时,就可以通过PDA快速获取到患者的相关病史､用药情况以 及检查信息等｡然后就可以通过PDA快速记录病程情况,并根据需要 直接调整医嘱,下达并发送到各个相关医技科室｡这样做的好处在于 ,不仅大大的节省了时间,而且避免了因手工查房的字迹模糊潦草而 导致的医疗事故,从而大大地提高了工作效率｡ (4)监护设备可以更方便地接入信息化网络｡在医院中,一般除了ICU､ CCU具有病人监护网络以外,一般病房的监护设备如心电图监护仪､ 脑电图监护仪都是放在病人床边使用,都是不联网的,医护人员不能 够随时获取和捕捉完整的病情信息｡而无线局域网的出现,就能够将 这些设备方便地接入医院信息化网络,从而更好地保证病人的生命安全｡
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广 域 网
7.2.3 医疗信息处理
1
基于加速度传感器的行为识别技术
2
基于RFID或Wi-Fi的室内定位技术
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医疗信息处理的分类
操作型处理 分析型处理
指对医疗信息进 行存储、查询、 修改和删除等事 务型处理，这种 处理不需要太复 杂的数据分析， 一般和数据管理 中心的数据库进 行联机操作。
3、广域网
广域网（WAN，Wide Area Network）也称远程网（long haul network ）。通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围 从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家。覆盖的 范围比局域网（LAN）和城域网（MAN）都广。广域网的通 信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用 公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布 在不同地区的局域网或计算机系统互连起来，达到资源共享 的目的。如互联网是世界范围内最大的广域网。广域网是由 许多交换机组成的，交换机之间采用点到点线路连接，几乎 所有的点到点通信方式都可以用来建立广域网，包括租用线 路、光纤、微波、卫星信道。而广域网交换机实际上就是一 台计算机，有处理器和输入/输出设备进行数据包的收发处 理。 广域网适用于医疗信息的远距离传输，主要用于远程医 疗、远程监护、远程教育与咨询等应用中的信息传输。
1、无线人体局域网和无线个人区域网
无线个人区域网（或无线个域网）WPAN(Wireless Personal Area Network)。是利用短距离、低功率无线传 输技术就是在个人工作地方把属于个人使用的电子设备 （如便携式计算机，掌上电脑以及蜂窝电话等）用无线 技术连接起来，整个网络的范围大约为10m，除增进生 活 方便性，改善办公环境外亦可提供医疗辅助及闲暇娱 乐。 利用无线个人区域网可以将无线人体局域网的数据传 输到附近的计算机或通信设备，以便于处理、存储或传 输到更远的数据中心。在医院的手术过程中，无线个人 区域网可以用于外科医生之间的通信，方便相互协调沟 通。
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7.2.1 医疗信息感知
智慧医疗中最常用的几种传感器
1、体温传感器
（1）电子体温计温度传感器
1、体温传感器
（2）非接触式的红外热辐射式温度传感器
2、电子血压计
1
用 于 测 量 动 脉 收 缩 压 和 舒 张 压
2
手腕式电子血压计
臂式电子血压计
3、脉搏血氧仪
1
脉搏血氧仪提供了以 无创方式 测量血氧饱和度或动 脉血红蛋白饱和度的 方法。脉搏血氧仪还 可以检测动脉脉动， 因此也可以计算并告 知病人的心率。脉搏 血氧仪是测量病人动 脉血液中氧气含量的 一种医疗设备。
智慧医疗的相关技术
组长 组长组组长 长 下载 讲解：待定。。。 组长：你猜
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智慧医疗的相关技术
7.2.1 医疗信息感知
7.2.2 医疗信息传输
7.2.3 医疗信息处理
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回顾物联网概念
物联网（The Internet of things）即指把感 应器嵌入和装备到电网、铁路、建筑、供水 系统、油气管道等各种物体中，然后与现有 的互联网整合起来，实现人类社会与物理系 统的整合。在这个整合的网络中，通过能力 超级强大的中心计算机群，能够对整个网络 内的人员、机器、设备和基础设施进行实时 的管理和控制。在此基础上，人类可以以更 加精细和动态的方式管理生产和生活，达到 “智慧”状态。
1、基于加速度传感器的行为识别技术
加速度传感器：一种基于 单个三维加速度传感器的人 体行为的特征提取及识别方 法，主要识别了站立、走、 跑、上楼和下楼五种动 作．该方法提取了多种统计 特征包括标准差、偏度、峰 度和相关系数实现多层分类。
2、基于RFILeabharlann Baidu或Wi-Fi的室内定位技术
生物传感技术的应用
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无线人体局域网示意图
2、无线局域网
它是相当便利的数据传输系统，它利用射频 （Radio Frequency； RF）的技术，取代旧式 碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域 网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架 构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走 天下”的理想境界。目前广泛采用的无线局域 网设备基于IEEE 802.11协议，支持54MB/s的 通信速度。
指对医疗信息进行清理、变 换、规约、融合、提取和建 模等分析性处理。也就是数 据挖掘，它是一种决策支持 过程，它主要基于人工智能、 机器学习、模式识别、统计 学、数据库、可视化技术等， 高度自动化地分析企业的数 据，做出归纳性的推理，从 中挖掘出潜在的模式，帮助 决策者调整市场策略，减少 风险，做出正确的决策。
方式为主。
1、无线人体局域网和无线个人区域网
无线人体局域网：利用近距无线通信技术 ，将穿戴在身上的集中控制单元和多个微型 的穿戴式或植入式传感器单元连接起来，典 Text 型的穿戴式或植入式生理传感器包括心电图 传感器、血压传感器、血氧传感器、体温传 感器和基于加速度传感器的行为感知器等。 集中控制单元又称管理器，用于接收网络内 其他传感器单元采集的数据，也是无线人体 局域网与外部网络只见到网关，使数据可以 安全的传送和交换。
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袖珍型血糖仪
袖珍型血糖仪
5、心电传感器和脑电传感器
1
心 电 传 感 器 压
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5、心电传感器和脑电传感器
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脑 电 传 感 器
7.2.2 医疗信息传输
7.2.2 医疗信息传输
根据传输距离的远近，信息传输可以大致划分为4个 概念层次: 人体局域网（Body Area Network, BNA）， 个人局域网（Personal Area Netwok,PAN）， 局域网（Local Ares Network,LAN）， 广域网（Wide Area Network,WAN）。 人体局域网的传输距离一般在1m（或2m）之内，个 人区域网的传输距离一般在10m之内，局域网的传 输距离一般在100m之内，而广域网的传输距离可达 数千米，乃至覆盖整个物理世界。在医疗应用中， 人体局域网、个人区域网和局域网一般以无线通信
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物联网在医疗健康领域应用存在的问题
技术方面 标准问题：亟需进行符合现有的各种医疗保健标准下的物联网相关 标准的研制。 医用传感器和生物医学传感器研制：包括新型医学传感技术的研 制；小型化、微型化医用传感器研制；医用传感器的模块化设计； 医用多传感器融合技术；综合运用数字信号处理、模式识别、分布 式计算等技术，实现对多模医学信息自动分析综合，实现初步自动 决策和评估。 高安全可靠性：针对物联网医疗器械特殊的使用环境和对象，综 合质量管理、风险评估、人机功效等手段，研究医疗器械的可靠性 、安全性。 大规模数据分析及智能决策：研究基于云计算的大规模医疗数据分 析方法及网络系统；基于专家数据库诊断、治疗智能决策系统；基 于多模信息融合的医疗决策推理机；复杂医疗事件的实时分析方法 。
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目前我国医疗现状
目前我国医疗现状
医疗卫生领域的建设主要以民生健康为主旨，以物 联网等新一代信息技术为驱动，以推进公共卫生、医 疗服务、医疗保障、医药食品、卫生行政管理信息化 建设为重点，推动医疗卫生信息资源高效、精准、互 动地采集与传递，实现医疗卫生管理与服务的全程智 能，促进医疗卫生事业科学发展。主要建设内容包括 ：基于健康档案的区域卫生平台、电子病历、公共卫 生应急指挥与智能决策系统、卫生监督与移动执法系 统、医疗用品追溯与质量监管系统、无线一体化智能 医院等。 重点应用在医疗卫生领域的有北京、上海、沈 阳、苏州、无锡、扬州、镇江、温州、福州、厦门、 淄博、广州、深圳、昆明等城市。
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运动能量管理
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远程心电监护
智能医疗的应用场景
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指夹式脉搏血氧仪
4、血糖仪
1
生化仪抽静脉血后用离 心机分离血液得到血浆 ，血浆通过与葡萄糖氧 化酶反应氧化葡萄糖后 产生过氧化氢，用另外 一套监测系统测定过氧 化氢的多少，而得出血 糖含量。 生化仪的优点 主要是测量非常精确， 缺点是测量时间慢，通 常第二天才能得到结果 ；用血量多，通常要 3000～5000微升；操作 复杂，只有受过专业培 训的人才能操作；机器 价格昂贵，只有部分医 院才有配备
2、无线局域网优势
(1)医院网络建设更加方便快捷｡医生只要利用具有无线网络适配器 的笔记本或PDA设备,就可以方便的接入医院信息化网络,医护人员 从一间病房到另一间病房,可以不受连线的限制,从而在无线网络覆 盖区内自由移动而保持与网络的联结｡ (2)做到了检查数据的无纸化传递｡目前不少医院的信息系统化在很 大程度上只是医院管理流程的计算机化,并不是真正的医疗信息化､ 无纸化｡无线局域网的出现,就能使医生能够在“移动热点”区域,快 速移动的随时调阅数据,避免了纸张浪费｡ (3)做到了医护人员的无纸化查房｡由于无线局域网的使用,医护人员 在查房时,就可以通过PDA快速获取到患者的相关病史､用药情况以 及检查信息等｡然后就可以通过PDA快速记录病程情况,并根据需要 直接调整医嘱,下达并发送到各个相关医技科室｡这样做的好处在于 ,不仅大大的节省了时间,而且避免了因手工查房的字迹模糊潦草而 导致的医疗事故,从而大大地提高了工作效率｡ (4)监护设备可以更方便地接入信息化网络｡在医院中,一般除了ICU､ CCU具有病人监护网络以外,一般病房的监护设备如心电图监护仪､ 脑电图监护仪都是放在病人床边使用,都是不联网的,医护人员不能 够随时获取和捕捉完整的病情信息｡而无线局域网的出现,就能够将 这些设备方便地接入医院信息化网络,从而更好地保证病人的生命安全｡
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广 域 网
7.2.3 医疗信息处理
1
基于加速度传感器的行为识别技术
2
基于RFID或Wi-Fi的室内定位技术
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医疗信息处理的分类
操作型处理 分析型处理
指对医疗信息进 行存储、查询、 修改和删除等事 务型处理，这种 处理不需要太复 杂的数据分析， 一般和数据管理 中心的数据库进 行联机操作。
3、广域网
广域网（WAN，Wide Area Network）也称远程网（long haul network ）。通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围 从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家。覆盖的 范围比局域网（LAN）和城域网（MAN）都广。广域网的通 信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用 公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布 在不同地区的局域网或计算机系统互连起来，达到资源共享 的目的。如互联网是世界范围内最大的广域网。广域网是由 许多交换机组成的，交换机之间采用点到点线路连接，几乎 所有的点到点通信方式都可以用来建立广域网，包括租用线 路、光纤、微波、卫星信道。而广域网交换机实际上就是一 台计算机，有处理器和输入/输出设备进行数据包的收发处 理。 广域网适用于医疗信息的远距离传输，主要用于远程医 疗、远程监护、远程教育与咨询等应用中的信息传输。
1、无线人体局域网和无线个人区域网
无线个人区域网（或无线个域网）WPAN(Wireless Personal Area Network)。是利用短距离、低功率无线传 输技术就是在个人工作地方把属于个人使用的电子设备 （如便携式计算机，掌上电脑以及蜂窝电话等）用无线 技术连接起来，整个网络的范围大约为10m，除增进生 活 方便性，改善办公环境外亦可提供医疗辅助及闲暇娱 乐。 利用无线个人区域网可以将无线人体局域网的数据传 输到附近的计算机或通信设备，以便于处理、存储或传 输到更远的数据中心。在医院的手术过程中，无线个人 区域网可以用于外科医生之间的通信，方便相互协调沟 通。
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7.2.1 医疗信息感知
智慧医疗中最常用的几种传感器
1、体温传感器
（1）电子体温计温度传感器
1、体温传感器
（2）非接触式的红外热辐射式温度传感器
2、电子血压计
1
用 于 测 量 动 脉 收 缩 压 和 舒 张 压
2
手腕式电子血压计
臂式电子血压计
3、脉搏血氧仪
1
脉搏血氧仪提供了以 无创方式 测量血氧饱和度或动 脉血红蛋白饱和度的 方法。脉搏血氧仪还 可以检测动脉脉动， 因此也可以计算并告 知病人的心率。脉搏 血氧仪是测量病人动 脉血液中氧气含量的 一种医疗设备。
智慧医疗的相关技术
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智慧医疗的相关技术
7.2.1 医疗信息感知
7.2.2 医疗信息传输
7.2.3 医疗信息处理
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回顾物联网概念
物联网（The Internet of things）即指把感 应器嵌入和装备到电网、铁路、建筑、供水 系统、油气管道等各种物体中，然后与现有 的互联网整合起来，实现人类社会与物理系 统的整合。在这个整合的网络中，通过能力 超级强大的中心计算机群，能够对整个网络 内的人员、机器、设备和基础设施进行实时 的管理和控制。在此基础上，人类可以以更 加精细和动态的方式管理生产和生活，达到 “智慧”状态。
1、基于加速度传感器的行为识别技术
加速度传感器：一种基于 单个三维加速度传感器的人 体行为的特征提取及识别方 法，主要识别了站立、走、 跑、上楼和下楼五种动 作．该方法提取了多种统计 特征包括标准差、偏度、峰 度和相关系数实现多层分类。
2、基于RFILeabharlann Baidu或Wi-Fi的室内定位技术
生物传感技术的应用
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无线人体局域网示意图
2、无线局域网
它是相当便利的数据传输系统，它利用射频 （Radio Frequency； RF）的技术，取代旧式 碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域 网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架 构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走 天下”的理想境界。目前广泛采用的无线局域 网设备基于IEEE 802.11协议，支持54MB/s的 通信速度。
指对医疗信息进行清理、变 换、规约、融合、提取和建 模等分析性处理。也就是数 据挖掘，它是一种决策支持 过程，它主要基于人工智能、 机器学习、模式识别、统计 学、数据库、可视化技术等， 高度自动化地分析企业的数 据，做出归纳性的推理，从 中挖掘出潜在的模式，帮助 决策者调整市场策略，减少 风险，做出正确的决策。
方式为主。
1、无线人体局域网和无线个人区域网
无线人体局域网：利用近距无线通信技术 ，将穿戴在身上的集中控制单元和多个微型 的穿戴式或植入式传感器单元连接起来，典 Text 型的穿戴式或植入式生理传感器包括心电图 传感器、血压传感器、血氧传感器、体温传 感器和基于加速度传感器的行为感知器等。 集中控制单元又称管理器，用于接收网络内 其他传感器单元采集的数据，也是无线人体 局域网与外部网络只见到网关，使数据可以 安全的传送和交换。
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袖珍型血糖仪
袖珍型血糖仪
5、心电传感器和脑电传感器
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心 电 传 感 器 压
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5、心电传感器和脑电传感器
2
脑 电 传 感 器
7.2.2 医疗信息传输
7.2.2 医疗信息传输
根据传输距离的远近，信息传输可以大致划分为4个 概念层次: 人体局域网（Body Area Network, BNA）， 个人局域网（Personal Area Netwok,PAN）， 局域网（Local Ares Network,LAN）， 广域网（Wide Area Network,WAN）。 人体局域网的传输距离一般在1m（或2m）之内，个 人区域网的传输距离一般在10m之内，局域网的传 输距离一般在100m之内，而广域网的传输距离可达 数千米，乃至覆盖整个物理世界。在医疗应用中， 人体局域网、个人区域网和局域网一般以无线通信
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物联网在医疗健康领域应用存在的问题
技术方面 标准问题：亟需进行符合现有的各种医疗保健标准下的物联网相关 标准的研制。 医用传感器和生物医学传感器研制：包括新型医学传感技术的研 制；小型化、微型化医用传感器研制；医用传感器的模块化设计； 医用多传感器融合技术；综合运用数字信号处理、模式识别、分布 式计算等技术，实现对多模医学信息自动分析综合，实现初步自动 决策和评估。 高安全可靠性：针对物联网医疗器械特殊的使用环境和对象，综 合质量管理、风险评估、人机功效等手段，研究医疗器械的可靠性 、安全性。 大规模数据分析及智能决策：研究基于云计算的大规模医疗数据分 析方法及网络系统；基于专家数据库诊断、治疗智能决策系统；基 于多模信息融合的医疗决策推理机；复杂医疗事件的实时分析方法 。
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目前我国医疗现状
目前我国医疗现状
医疗卫生领域的建设主要以民生健康为主旨，以物 联网等新一代信息技术为驱动，以推进公共卫生、医 疗服务、医疗保障、医药食品、卫生行政管理信息化 建设为重点，推动医疗卫生信息资源高效、精准、互 动地采集与传递，实现医疗卫生管理与服务的全程智 能，促进医疗卫生事业科学发展。主要建设内容包括 ：基于健康档案的区域卫生平台、电子病历、公共卫 生应急指挥与智能决策系统、卫生监督与移动执法系 统、医疗用品追溯与质量监管系统、无线一体化智能 医院等。 重点应用在医疗卫生领域的有北京、上海、沈 阳、苏州、无锡、扬州、镇江、温州、福州、厦门、 淄博、广州、深圳、昆明等城市。
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