“智慧医疗”：智慧体验 浅析其三大核心技术

2009年初，一个名叫“IBM医疗行业解决方案实验室”的机构成立了，它把一个颇具吸引力的单词推到了我们面前——智慧医疗。智慧医疗涉及到统一通信、视频、无线网络、传感技术和RFID等当前最新的和最热门的技术领域，从而打造了一个整合各种应用的信息化平台，为患者提供一种前所未有的智慧体验。

医疗神经元

智慧医疗的核心是病人信息的传递与共享，包括这些信息在医院不同科室之间、医院之间，甚至医院与社区、医疗保险、政府部门等的信息传递。这使得一种叫做无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)的概念成为业界的热点。WSNs的概念起源于美国国防先进技术研究计划署中的一个研究项目。这种无线传感网络结合了感测、运算，以及网络连接的能力，被部署在整个医院中的不同传感器，在其感测范围内监控与侦测周围环境与和特定目标的即时状态，并透过无线网络将这些状态信息回传到主处理系统。系统管理者在收到这些信息时，就能据此对患者的病情变化做出适当的处理。

医疗无线传感器网络要求分布在医院、医生、患者和设备等处的传感器节点，具备无线通信能力。目前无线传感器网络技术主要使用ZigBee协议。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低成本的无线网络技术，主要用于近距离无线连接。通过ZigBee，可以简单地实现各种器件的实时在线。其低数据速率和通信范围较小的特点，决定了ZigBee技术适合于承载病情监控等数据流量较小的业务。ZigBee技术在数千个微小的传感器之间相互协调，实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，其通信效率很高。相对于现有的各种无线通信技术，ZigBee技术将是最低功耗和成本的技术。ZigBee的出发点就是实现一种易实现的低成本无线网络。同时它的低功耗性能可以使采用电池供电的产品维持6个月到数年的工作时间。这一点对于医院应用来说非常重要。它可以保证部署在医院各处的成千上万个传感器长期稳定地工作，而不会因为供电问题造成信息缺失和维护的麻烦。

在床边的影像

和传统的网络构建需求不同，实现智慧医疗的网络基础不再是带宽和传输速度，而是网络的移动性和灵活性。因此，无线宽带在智慧医疗的实现过程中，将成为关键的承载技术。全面覆盖现代医院的无线移动网络可以保证随时随地进行多元化应用。在突发性情况发生的时候，专家可以不必寻找电脑去查找资料来帮助诊断，而是当时就可移动查询，确保没有一分钟的延误。

这种在床边的无线信息记录与访问技术在上海市胸科医院甚至被应用到了对医学影像的处理方面。该医院收治的主要是临床病危病人、骨科牵引病人及小儿抢救病人。这些病人往往需要床边采集图像资料，这就对设备的移动性和信息的无线传输提出了非常高的要求。胸科医院采用了新型移动CR系统用于在病人床边的X线影像实时采集作业。这是一种含有单板CR阅读器、X射线发生器、PC工作站(带有触摸屏显示器)和便携式电源的移动CR系统。但移动CR设备仍需要将数字影像保存在其PC工作站中，等操作人员检查完所有预约病人后，回到放射科再将所有影像资料通过有线方式一次性上传到PACS系统。此后，各相关病人的主管医生才可以查阅影像资料。这样做的结果是，在病人较多时，查阅影像资料的周期长。另外，遇到特殊的急诊病人则无法满足需求。

上海市胸科医院放射科主任叶剑定说道：“针对这类新的需求，我们提出了床边放射影像的数字化并采用无线传输方式接入PACS的方案。这是我院在国内首创的新应用，由于移动床边摄影的特殊性和影像数据传输格式的标准要求，所选择的放射摄影设备和无线接收、发射装置都有相关的数据接口、交换要求。选择的原则是既要有可靠的安全抗干扰能力，又要保持灵敏和高速的传输特性。“

上海市胸科医院部署的智能无线方案包括在中心机房的一台卓纪思MX-200R智能无线控制器以及分布于住院部大楼17个病区护士站的30台MP-422A无线接入点，并由RingMaster进行无线网络的规划、配置、部署、监控和优化，精确控制接入管理的各个方面，包括用户、内容、时间、地点、原因、以及接入方式。为完成客户端部署，需要在移动CR设备所配备的PC工作站上安装支持802.11a/b/g的无线网卡，这样就使该移动CR系统具有了无线传输能力。

数字医学影像含有庞大的数据规模这对网络的吞吐能力提出了新的要求，据计算机室主任孙科芬介绍说：“通常一张胸片影像的数据文件大约在5MB左右，这是因为临床医生对胸片辅助诊断的要求非常高，细微的变化都可能左右诊断的结果。为了保证检查人员在每个护士站都能迅速将采集到的影像资料上传至 PACS系统，我们采用了独特的智能无线体系架构Smart Mobile，所使用的无线接入点拥有了足够的数据处理能力。

AP在执行加/解密及策略的同时，也处理数据转发。即AP负责转发这类高数据传输率的影像数据流量至交换机，然后直接发至PACS，而无需通过WLAN控制器做集中转发，从而提高了上传速度和整体无线网的可扩展性。另一方面，由于802.11b/g工作的2.4GHz电磁波干扰非常严重，而 802.11a标准工作的5GHz频段不仅可以有效地避免干扰，而且可以实现与802.11g一样的数据传输速率，因此，本次无线网络部署采用了 802.11a的Wi-Fi标准用于保证高速，稳定的PACS接入能力。