基于物联网技术的远程智能医疗系统设计分析

发表时间:2021/3/26   来源:《科学与技术》2021年1月   作者:朱桂舟 明圣恩
[导读] 物联网为设备、人员、物体间的交互联通提供支持,
        朱桂舟 明圣恩
        山东润一智能科技有限公司 山东 济南 250000
        摘要:物联网为设备、人员、物体间的交互联通提供支持,远程智能医疗为物联网的主要应用场景之一。本文设计一种基于物联网技术的远程智能医疗系统,总结远程智能医疗系统的实现要点,并实施仿真实验,验证本文设计远程智能医疗系统的可行性与应用效果,使物联网技术在医疗行业得到广泛应用。
        关键词:物联网技术;远程智能医疗系统;传感器

        前言:为提高医疗服务水平,使偏远地区群众获得高质量医疗服务,实现医疗服务均等化,我国于近年开始大力建设远程智能医疗工程,推动了“互联网+医疗”的快速发展。但在实践工作中,仍存在建设力度不足、技术开发不到位等问题,物联网技术的出现为远程智能医疗困境的突破提供帮助,可以此为基础完善远程智能医疗系统。
1.基于物联网技术的远程智能医疗系统设计
1.1总体设计方案
        在基于物联网技术的远程智能医疗系统设计中,设计人员应结合远程智能医疗的要求,充分开发利用物联网优势,打造兼备智能化、实时性、稳定性与安全性的远程智能医疗系统,保障远程医疗服务质量。本文结合该原则,从医疗服务要求入手,明确远程智能医疗系统应涵盖人体生理特征信息的采集、通信、存储与分析等功能。就此,将远程智能医疗系统架构划分为四个部分,如图1所示。

图1 基于物联网技术的远程智能医疗系统架构示意图
        在本文设计的远程智能医疗系统中,可支持双向交互,用户可远程登录系统,根据相关信息完成疾病自查,也可与医护人员远程沟通,获取专业医疗服务。同时,在远程智能医疗系统中配置GIS系统,可定位用户的具体位置,在用户出现突发性疾病时,可利用远程智能医疗系统求助,提高医疗服务的及时性。细化来说,远程智能医疗系统的运行流程如下:数据采集点配置生理传感器,实时采集用户的人体生理特征参数,如心电、血压、脉搏、体温等,并通过智能通信终端,将信息传输至监控中心。监控系统配置数据库、数据分析模块,数据分析模块内置人工智能神经网络学习算法,可按照医疗知识分析用户的生理特征信息,评估用户的健康状况,在发现用户生理特征信息出现异常后,警示医疗人员,为用户提供专业医疗服务,并将相关诊断结果远程回传给用户。
1.2硬件设计
        为保障远程智能医疗系统的有效运行,本文以Android平台为基础,进行硬件设计。结合远程智能医疗系统的信息采集、信息传输、智能诊断等功能,应在用户端设置生理传感器等设备,并配置兼容接口,如Google Map,全面采集用户生理特征信息,准确高效传输各类数据,如图2所示。

图2 基于物联网技术的远程智能医疗系统硬件架构示意图
        结合上图可知,通过传感器,可全面采集用户的心电图、血压等生理特征信息,并支持蓝牙通信与Google MAP服务,后者可准确定位用户位置,实现突发性疾病的远程诊疗。在传感器采集人体生理特征信息时,通过A/D转换模块将各类生理信息转变为数字信号,通过放大处理,利用无线通信方式将采集数据传输至监护中心,为保障传感器的有效应用,本文选择的传感器硬件设备既可支持家庭220V电源用电,也可使用移动可充电源供电,确保用户在室内、户外均可享受远程智能医疗服务。
1.3软件设计
        在完成硬件设计后,根据远程智能医疗系统功能需求,进行软件设计,软件的运行流程如图3所示。

        图3 基于物联网技术的远程智能医疗系统程序示意图
        在上述程序中,人体生理信息采集为感知层;人体生理信息分析为处理层;用户地理信息定位为应用层;数据分析结果反馈为网络层。通过软件连接不同层次,实现远程智能医疗的目标。其中,感知层以无线网络为核心;处理层以PSoC处理平台为基础;应用层以各项远程智能医疗功能为主;网络层包括用户界面、数据库等部分。
2.基于物联网技术的远程智能医疗系统实现
2.1功能作用
        在基于物联网技术的远程智能医疗系统软硬件支持下,具备如下功能:
        (1)智能监控功能。用户可根据自身的医疗服务需求,注册成为远程智能医疗系统的用户,获取远程智能医疗系统的用户终端,完成自身生理特征信息的采集;再连接互联网,通过无线通信方式,将生理特征信息传输至平台层,处理分析后存储于数据库中,实现用户生理特征信息的智能监控。
        (2)智能报警功能。在远程智能医疗系统中,平台层可利用人工神经网络,及时分析用户生理特征信息,一旦出现异常,立即报警,分析数据及时反馈给用户,告知其目前面临的疾病风险,提高用户对自身健康的重视,为用户提供针对性指导,保障用户身体健康[1]。
        (3)人工复诊功能。如出现用户对远程智能医疗系统诊断结果有异议或有疑问的状况,用户可利用人工复诊功能,在远程智能医疗的程序中,向医疗人员提出在线咨询申请,由医院的专业医疗人员为用户答疑,并根据用户的详细症状描述,准确诊断用户疾病,实现远程医疗服务目标。
        (4)紧急定位功能。在用户出现突发性疾病时,可通过远程智能医疗系统的报警功能,向所在地区的医院发送求救信息,系统可自动定位用户位置,与求救信息共同传输给当地医院,医院可迅速定位用户的位置,安排救护车前往救助,提高医疗服务的及时性与有效性。
2.2仿真效果
        为探究本文设计的基于物联网技术的远程智能医疗系统是否具备可行性,评估远程智能医疗系统的应用效果,本文选择一千名志愿者进行仿真测试。在一千名志愿者中,包括高血糖患者、高血压患者、高血脂患者、骨质疏松患者、糖尿病患者、心律不齐患者,组织志愿者注册成为远程智能医疗系统用户,为患者加装智能终端传感器,评估远程智能医疗系统的疾病诊断准确率。远程智能医疗系统使用一周后,高血糖患者的误诊率为4.3%,漏诊率为3.9%;高血压患者的误诊率为2.3%,漏诊率为3.2%;高血脂患者的误诊率为3.3%,漏诊率为4.2%;骨质疏松患者的误诊率为6.1%,漏诊率为5.6%;糖尿病患者的误诊率为4.9%,漏诊率为4.5%;心律不齐患者的误诊率为4.8%,漏诊率为4.7%。根据误诊率与漏诊率可知,在疾病诊断中,远程智能医疗系统的准确性较高,说明本文设计的远程智能医疗系统兼备可行性,应用效果良好,可推广普及。
        在未来的远程智能医疗系统开发中,技术人员应进一步拓展医疗服务内容,结合不同远程医疗服务场景,实施软硬件设计,如灾害救治、保健康复等,并针对老年患者、产妇、新生儿等特殊群体,研发专属远程智能医疗系统,切实发挥物联网优势,提供更为先进、智能的远程医疗服务[2]。
结论:综上所述,在物联网技术支持下,可构建远程智能医疗系统,按照人体生理特征信息采集、传输、分析与反馈流程设计系统架构,配置智能传感器等硬件设备,结合系统功能设计软件程序,保障远程智能医疗系统稳定可靠运行,实现用户疾病自查、远程医疗指导等服务,推动医疗服务的智能化发展。
参考文献:
[1]钮靖,王秋红,张琪.基于物联网技术的远程智能医疗数据传输系统设计[J].电子世界,2020(22):160-161.
[2]肖杨,彭雯,叶梅.构建以物联网技术为基础的智能远程医疗系统[J].中国医学装备,2019,16(04):153-156.
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