基于GPRS的远程医疗系统终端的设计与实现

　　摘要

　　本文介绍了基于GPRS的远程医疗系统中数据采集终端的设计方法。该系统主要由四部分组成：体温采集、心电采集、主控电路和蓝牙通信模块。此外，还有相应的少量数据处理软件等。体温采集部分采用NTC型热敏电阻作为传感器，并在硬件和软件方面进行非线性补偿；心电采集部分采用了金属板电极作为传感器，并对采集到的心电信号做放大和滤波等处理，并设计了数字滤波器对心电信号进一步滤波，从而得到了高可靠性的心电波形；主控电路主要包括实时时钟、数据存储、液晶显示、低电量报警和通信接口等。主控电路的单片机采用了MSP430系列中的MSP430C1351；系统设置了液晶显示模块，能提供给用户实时的心电波形和体温；数据存储功能可以存储用户的各项生理信息，以供医护人员诊断做参考；系统终端可通过COM口和USB口与监护中心计算机进行通信。蓝牙通信模块用于采集终端与GPRS模块之间数据通信。

　　本文还介绍了处理数据的软件方法。在体温信号的处理中，介绍了线性插值法进行线性补偿；在心电信号的处理中，设计数字滤波器进一步滤波并介绍了一种心电数据压缩的方法。

　　1 绪论

　　远程医疗是指借助信息及电信技术来交换相隔两地的患者的医疗临床资料及专家的意见。远程医疗包括远程医疗会诊、远程医学教育、建立多媒体医疗保健咨询系统等。远程医疗是运用计算机、通信、医疗技术与设备，通过数据、文字、语音和图像资料的远距离传送，实现专家与病人、专家与医务人员之间异地"面对面"的会诊。远程医疗不仅仅是医疗或临床问题，还包括通讯网络、数据库等各方面问题，并且需要把它们集成到网络系统中。

　　1.1 课题的研究目的及意义

　　随着人们生活水平的提高，对于现代医疗的要求日益提高；许多疾病具有较大的危害性、突发性，而且病症具有很强的随机性，要求抢救的时效性非常高；同时，由于我国人口数量大、密度高，而且老龄化严重，如何保障人们得到适当的医疗将是一个亟需解决的问题。移动通信技术的发展使我们看到了移动医疗的曙光，正如移动通信技术的发展一样，远程移动医疗及其相关技术的发展也必将进入快速发展时期，技术也将日渐成熟完善。

　　虽然有线传输在远距离传送时不必增加功率，成本较低，可方便地利用现有的电话通讯线路传送信号及指导测量，但是如果远程医疗采用有线传输技术会限制被测对象活动，给用户带来极大的不便。而且，随着现在生活节奏的加快以及生活方式的改变，采用有线传输技术的方案已不能满足人们的需要。利用现有的无线网络，正好可以解决这一难题。它可以随时随地把被监测对象的各项信息发送给监护中心，监护中心可以根据信息作出相应的处理。基于无线网络的远程移动医疗将会成为未来远程医疗的主要形式。基于GPRS的远程移动医疗，可以对户外检测对象进行实时监护，并把实时数据发送到监护中心，同时医疗信息平台还可以提供各种医疗服务。因此，具有无线移动通信功能的监护和急救系统在临床医疗中将会发挥了越来越重要的作用。

　　远程移动医疗系统是利用传感技术和现代通信技术实时、连续监测用户的各项生理参数，并且可以让采集到的参数发送到监护中心。系统缩短了医生与病人之间的距离，医生还可以参考传回的数据为患者提供及时的医疗服务。监护系统可以监护的范围不止局限在医院等医疗机构，它可监护通信网络到达的任何地方。特别是随着社会老龄化的加剧，远程移动医疗正可解决这一难题。系统实时监测老年人的各项生理参数并发回数据，监护中心的医护人员根据数据判断老年人的身体状况，并且在紧急情况下提供急救服务。远程移动医疗系统是顺应社会发展及人民对医疗的需求而发展起来的。随着各项技术的发展，远程医疗系统也将会有突破性的发展。

　　1.2 国内外远程移动医疗的发展状况

　　移动医疗是近几年来远程医疗领域内一个研究热点，但在远程医疗中又是一个相对薄弱的环节，它提供了一种通过对远地移动对象生理参数的连续监测来研究其生理功能的方法［2］。

国内有关远程医疗方面的研究大多是利用电话线传输医学图像或利用网络进行远程会诊。例如："心脏BP机"也是利用固定电话实现的数据传输；中卫莱康科技发展（北京）有限公司的技术部负责人介绍说，远程心脏监护技术主要由信息采集、数据传输和数据处理等几部分构成。信息采集技术是在传统医疗器械的基础上根据移动特性修改的，已相当成熟。而此前一些人比较担心目前的网络能否准确传输远程心脏监护中需要的大量、复杂数据，其实这在目前2.5G的网络环境下也不再是技术难