Статья опубликована в №15 (ноябрь) 2014
Разделы: Электроника
Размещена 17.11.2014. Последняя правка: 08.12.2014.
Просмотров - 3071

Медицина нового поколения: передача информации о самочувствии пациента

Ющенко Мария Александровна

КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева

студент

Усанов А.И., прeподаватель, доцент кафедры радиоэлектронных и квантовых устройств

УДК 621.396.65

Медицинские учреждения во всем мире сегодня испытывают острую нехватку среднего и младшего медицинского персонала, с чем связано множество ошибок. Достижения науки увеличивают среднюю продолжительность жизни человека, из-за этого растет доля стареющего населения, требующего внимания со стороны работников здравоохранения.[1, с. 56] Необходимость применения высокотехнологичных медицинских датчиков широко проявляется во всех областях медицины, где кабельные соединения приборов представляют большое неудобство для врачей, пациентов и обслуживающего персонала.

Для начала нужно определиться с требованиями к системе. Мы рассмотрим требуемые параметры:

1. Скорость передачи информации (должна быть максимально быстрой, т.к.в медицине каждая секунда на счету, и от быстроты передачи информации может зависеть жизнь человека);
2. Дальность связи (должна быть до 5 – 10 м., что бы его можно было использовать в домашних условиях, при учете того, что в квартире, например, так же будут и стены);
3. Требования к надежности связи (в системе должно быть, как можно меньше помех, что бы полученный телефоном сигнал, соответствовал отправленному сигналу);
4. Компактность аппаратуры (аппаратура должна быть, как можно более компактной и мобильной для того, что бы, в случае необходимости, ее можно было взять с собой, установить в машине, или перевезти на другое место пребывания);
5. Питание (по возможности прибор должен работать от батареи и потреблять, как можно меньше электричества).

  Рассмотрим примеры различных существующих интерфейсов в таблице 1. 

Как мы ранее рассматривали, одним из наилучших вариантов будет USB. Через данный интерфейс к основной системе, а в нашем случае к нашему передатчику, могут подключаться датчики слежения за состоянием пациента или любые другие приборы.

    Интерфейс USB включает в себя 4 линии:

    1)VDD; D+; D–; VSS.

    2)VDD — это питание +5 В, VSS — это «земля»,

    3)D+ и D–диффер-ные линии. Так же необходимо взять во внимание то, что то D+ и D– могут использоваться и в однополярном режиме.

Сравнение протоколов беспроводной связи.

     Для детального представления, хочу привести сравнительную таблицу стандартов и протоколов беспроводной связи. [2, с. 86] (Таблица 2). 

Технология Bluetooth передает данные на небольшие расстояния, но этого достаточно для наших целей. Расстояние передачи информации составляет от 10 до 100м. Скорость передачи информации довольно высокая. Хороший частотный диапазон, который составляет 2,4 ГГц. Учитывая хорошие характеристики в области энергопотребления, диапазона, безопасности данных, а также сетевых возможностей для передачи результатов измерений была выбрана единая стандартная технология беспроводной передачи Bluetooth.

    У данного передатчика довольно небольшое количество деталей, что удовлетворяет минимальным требованиям для высокой его производительности. Основным его достоинством является простая схемная реализация, что облегчит его сборку, а так же позволит значительно сэкономить денежные средства.  При довольно невысоком напряжении питания и потребляемом токе 2-3мА. Сигнал этого радиопередатчика может приниматься на расстоянии до 150м. (Рисунок 1)

Антенну можно изготовить из провода длиной, примерно, в 60см, но так как это очень большая длина для нашего прибора, нам ее необходимо уменьшить. Для этого я между антенной и конденсатором С8 включу  в цепь удлинительную катушку L3. Если предположить, что катушки L2, L1 будут иметь по 8 витков, то катушка L3 будет иметь 16 витков, что в 2 раза больше. Для того, что бы получить максимальный сигнал высокой частоты, то можно «поиграть» с катушками индуктивности L1 и L2. [3,с. 125]

Для оперативно оказания медицинской помощи, в случае, например, критического состояния сердца, на теле пациента фиксируется прибор, который способен анализировать в постоянном режиме данные о здоровье человека. Если устройство обнаруживает данные пациента, угрожающие жизни, автоматически устанавливается связь с мобильным телефоном по технологии Bluetooth. Телефон, при получении сигнала от прибора сообщение тревоги, которое пересылаются в центр слежения за пациентом и службу скорой медицинской помощи, где специалистами проводится анализ данных и, оповещается специалист неотложной медицинской помощи. Данная схема гарантирует пациенту оказание своевременной медицинской помощи, а при необходимости и экстренной реанимации и, как следствие, спасение жизни.

1. Вишневский В.М. Энциклопедия WiMax. Путь 4G [Текст]:/ В.М. Вишневский, С.С. Портной, И.К. Шахнович - М.: Техносфера, 2009. — 472 с.
2. Гепко И.А. Современные беспроводные сети: состояние и перспективы развития. [Текст]:/ И.А. Гепко, В.Ф. Олейник, Ю.Д. Чайка. – М.: ЭКМО, 2009. — 672 с.
3. Шахгильдян В.В. Радиосвязь, радиовещание и телевидение. [Текст]: учеб. для вузов/ В.В. Шахгильдян, М.С. Шумилин, В.Б. Козырев. – М.: Радио и связь, 2000. – 120 с.

Рецензии:

17.11.2014, 9:07 Хаитов Бафо Усманович
Рецензия: Статья соответствует структуре научных статей и одобряется к публикации в разделе "Электроника" или "Электротехника".

17.11.2014, 13:16 Клинков Георгий Тодоров
Рецензия: Статья подчиняется рутинной практики фиксации состояния пациента в условиях информационного дефицита.По моему нужно сделать контент-анализ между приложения традиционных медицинских носителей информации об пациентах и возможностей неконвенциональных регистраторов в нужном интерфейсном режиме.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий