1 系統(tǒng)結構設計

　　考慮到對生命信號采集的要求以及其對病人活動自由的要求，系統(tǒng)采用基于 Windows Mobile 的個人數(shù)字助理 PDA 作為病人客戶端，通過 PDA 外接各種接口的醫(yī)療傳感器對病人的生命指標進行監(jiān)測。基于移動平臺的遠程醫(yī)療監(jiān)測系統(tǒng)分為兩大模塊：隨身模塊和臨床模塊。系統(tǒng)結構如圖 1 所示。

　　2 隨身模塊結構設計

　　隨身模塊用于采集病患生理信息，處理后發(fā)送到遠程醫(yī)療中心，接收遠程診斷結果并提示用戶。

　　PDA 軟件分為三部分：數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理和指令處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)發(fā)送與指令接收子系統(tǒng)。

　　2.1 數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)

　　數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)主要完成各種醫(yī)療設備傳感器的驅動，將傳感器用驅動的形式抽象出來，使得上層應用程序與傳感器硬件無關，可以靈活的配置和更換各種傳感器，而上層應用不需改動。

　　隨身生命信號監(jiān)測系統(tǒng)采用了USB 接口的醫(yī)療傳感器，其數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的層次結構如圖 2 所示。

　　2.2 數(shù)據(jù)管理與指令處理子系統(tǒng)

　　數(shù)據(jù)管理模塊將數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的生命信號數(shù)據(jù)按照隨身監(jiān)測協(xié)議的規(guī)則進行封裝，并將其發(fā)送至數(shù)據(jù)發(fā)送與指令接收子系統(tǒng)，同時將數(shù)據(jù)存入 PDA 上的移動數(shù)據(jù)庫中；病人通過指令處理模塊對移動數(shù)據(jù)庫進行訪問，可以對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行添加、刪除、修改等操作，同時還可以通過交互模塊對數(shù)據(jù)以圖線、文本的形式顯示；交互模塊還接收由數(shù)據(jù)發(fā)送和指令接收子系統(tǒng)的返回的醫(yī)生的治療建議信息，并以聲音、圖像、文本等方式展現(xiàn)給病人用戶。

　　指令處理模塊還可以接收來自數(shù)據(jù)發(fā)送與指令處理子系統(tǒng)返回的監(jiān)測修改信息，對傳感器的采集數(shù)據(jù)進行控制，比如修改傳感器的采集頻率等。雖然無法在硬件級及驅動級對傳感器的數(shù)據(jù)采集進行修改，但可以通過在數(shù)據(jù)處理模塊中對所有獲得的采集數(shù)據(jù)按照時間要求進行篩選，有規(guī)則進行取舍發(fā)送，來實現(xiàn)采集頻率的改變。

　　2.3 數(shù)據(jù)發(fā)送與指令接收子系統(tǒng)

　　如圖 2 所示，子系統(tǒng)要保證上層的應用與底層具體的網(wǎng)絡連接無關，系統(tǒng)的物理網(wǎng)絡實現(xiàn)形式不應影響生命信號數(shù)據(jù)的傳輸，就需要制定隨身監(jiān)測協(xié)議在應用層實現(xiàn)對數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃员ＷC，從而使得基于藍牙、WiFi、GPRS、紅外等網(wǎng)絡數(shù)據(jù)發(fā)送模塊具有一定的通用性，并且減少發(fā)送的數(shù)據(jù)量，減小對網(wǎng)絡帶寬的需求。

　　3 基于移動平臺的隨身監(jiān)測協(xié)議

　　在隨身生命信號監(jiān)測系統(tǒng)中，隨身模塊基于資源受限的移動平臺，并且需要與臨床模塊進行病患生命信號數(shù)據(jù)的交互，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為病人的生命信號，該數(shù)據(jù)直接影響著醫(yī)院服務器端對病患的健康狀態(tài)做出正確的判斷，因此需要對數(shù)據(jù)傳輸進行約束，保證數(shù)據(jù)的可靠性。

　　在遠程醫(yī)療監(jiān)測領域，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是病人的各項生命信號，對于醫(yī)生做出正確的診療意見有著及其重要的影響，因此往往不允許出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)錯誤等情況，并且臨床模塊可能同時獲得大量不同用戶的、不同類型的并包含一些其它相關信息的生命信號數(shù)據(jù)，在采用的基于移動平臺的隨身生命信號監(jiān)測系統(tǒng)中，多種無線網(wǎng)絡的應用，使得 TCP/IP 等可靠性傳輸協(xié)議不再適用，因此需要對數(shù)據(jù)內容進行規(guī)范，方便于臨床模塊對數(shù)據(jù)的識別，同時要求保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

　　數(shù)據(jù)包中應包含所采集的某種生命信號的原始數(shù)據(jù)本身，假設為 n 個字節(jié)的數(shù)據(jù) data。其中字節(jié)數(shù) n 是不定的，n 的取值取決于生命信號本身的類型以及精度，這與所采用的醫(yī)療傳感器密切相關。

　　得到該數(shù)據(jù)后，需根據(jù)其所屬的生命信號類型對其進行信號類型的數(shù)據(jù)格式封裝，如表 1 所示。

　　4 結束語

　　針對現(xiàn)有遠程醫(yī)療系統(tǒng)存在的種種不足，設計了基于移動平臺的生命信號監(jiān)測系統(tǒng)，并對其隨身模塊進行了軟件結構的設計，提出了在應用層對數(shù)據(jù)格式進行規(guī)范，并對數(shù)據(jù)傳輸可靠性進行保證的隨身監(jiān)測協(xié)議。