基于掌上电脑的多生理参数监护网络系统的研制
作者：吴宝明 萧剑 刘彦 何庆华 杜晓兰 卓豫
单位：吴宝明(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第五研究室，重庆 400042)；萧剑(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第五研究室，重庆 400042)；刘彦(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第五研究室，重庆 400042)；何庆华(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第五研究室，重庆 400042)；杜晓兰(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第五研究室，重庆 400042)
关键词：远程医疗；监护；生理参数；掌上电脑
第三军医大学学报000907
提 要： 目的 研制一套社区医疗多生理参数远程监护系统。方法 结合生理参数检测技术和掌上微型电脑远程传输实现多生理参数的远程监护。结果 本系统能实现多个生理参数监测，将参数传到医院，并能与医院内部网络建立远程通信。结论 本系统可望成为未来数字化家庭的重要医疗单元和今后进一步开展远程医疗研究的基础。
, 百拇医药
中图法分类号： R319;R33 文献标识码： A
文章编号：1000-5404(2000)09-0838-03
Development of a HPC-based multiple physiological parameter monitoring network system
WU Bao-ming
(Research Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042,China)
XIAO Jian
(Research Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042,China)
, 百拇医药
LIU Yan
(Research Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042,China)
HE Qing-hua
(Research Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042,China)
DU Xiao-lan
(Research Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042,China)
, 百拇医药
ZHUO Yu
(Research Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042,China)
Abstract： Objective To develop a remote monitoring system of multiple physiological parameters for community medicine. Methods The remote monitoring of multiple physiological parameters was implemented with parameter detecting techniques and tele-transmission function of handhold personal computer (HPC). Results The system designed could collect multiple physiological parameters and transmit them to hospitals, and also realize the internal communication of doctors in hospital. Conclusion The system may be regard as an important unit of medical care of the future digital family and a foundation for telemedicine development.
, 百拇医药
Key words: telemedicine；monitoring; physiological parameter; handhold personal computer
在当今医疗体制改革的浪潮中，基于社区诊所和家庭的崭新医疗模式正在蓬勃兴起，借助远程医疗技术这一新型医疗模式较好地解决了目前一方面不管大病小病都要上医院，医院不堪重负；另一方面病人去医院看病花费太高，也不太方便的难题。使患者在社区甚至家里以较低的费用就可以得到医院同样的服务，而医院也能集中其设备优势和专业优势，重点进行疑难病症及重病症的诊断与治疗。对提高我国乡村、边寨、基层医疗单位的医疗与保健水平具有重要意义，前
景十分诱人。近年来，国内一些单位正积极致力这方面研究开发工作，也已研制出了一些设备，如心电BB机[1]、心电/血压远程监护系统[2]等。最近家庭数字化医疗保健系统已被列入国家“863”计划。然而，目前心电BB机和其它远程监护系统普遍存在监测参数单一、交互能力、适应能力或扩展能力差的问题。为了更好地满足社区家庭医疗的需要，我们最近利用最新的HPC掌上电脑研制成功一套多生理参数监护网络系统，较好地解决了上述问题。
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1 系统结构与功能
整个系统有病人端和中心站两部分组成。病人端应用于社区诊所或家庭等有电话的场合，中心站置于医院。整个系统的结构见图1。
图1 多生理参数远程监护系统功能结构框图
Fig 1 Functional framework of the multiple physiological parameter telemonitoring system
1.1 病人端
病人端完成对各种体征参数的检测，生理信号的采集处理、数据发送入中心站，接收中心站值班医生的医嘱、建议、咨询反馈信息等功能。其中，各体征参数的检测由自制的便携式多生理参数测量仪配合相应传感器完成，提供患者的心率、血压、血氧饱和度、呼吸率、体温、脉率参数和心电图、脉搏波波形。仪器内含一自带A/D转换器的80C196微处理器，它实现生理信号的采集和各参数的计算，并将测得的参数和波形信号通过RS232串行接口传给HPC掌上电脑，由其内置Modem通过电话线将数据传给中心站。为了解决目前心电BB机和其它基于单片机的远程监护系统存在测量过程中病人端与中心站无法同时通信，交互性差，而基于PC的远程监护系统存在体积笨重，不便携带，适应性差的问题，我们采用了HPC掌上电脑，由其实现与医院中心站之间的远程通信。我们选用的是联想启明星1000掌上电脑，它的主要配置为32位RISC、主频为75 MHz的Philips PR31700处理器，8M随机存储器(RAM)，16 M只读存储器(ROM)和240×320带EL背景光和压感输入的液晶屏幕。其它配置包括内置麦克风、扬声器及33.6 Kbps软Modem，RS232扩展口以及手写输入笔等。此外，整机不含电池重量仅为230 g。上述配置能很好地满足生理参数远程监测的要求。我们利用RS232串行口向测量仪发出各种测量控制命令，同时接收其送来的数据。利用内置的调制解调器，通过电话线与中心站建立远程通信；利用录音功能和手写输入功能，实现交流信息的输入。
, 百拇医药
系统软件在Win-CE2.11中文操作系统上采用VC++5.0开发，包括测量设置、单机工作、远程工作、参数统计、远程咨询等多个模块。整个测量界面见图2。整个操作全部由笔点击完成。
图2 多生理参数监测HPC界面
Fig 2 HPC program menu of multiple physiological
parameters monitoring
1.2 医院中心站
该系统的中心站包括监测程序和数据管理程序。监测程序使值班医生和咨询会诊医生可随时同时接收远端社区或家庭多个病人的医疗信息，同时它提供了可相互交换医疗数据的咨询与会诊功能，为了进一步便于双方交流，我们专门设计了语音、白板、文字朗读等多种交互功能。数据管理程序可实现对前端传送来的数据的归档存储、统计和接收其它用户的查询等功能。由于PC机具有较高的性能价格比，我们采用其作为中心站的硬件平台。操作系统采用Windows NT。
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2 应用前景
我们研制的基于HPC的生理参数网络监护系统具有检测参数多、轻便小巧、交互性好、适应性强，以及采用模块化挂接设计可扩展性强、一机多用等优点，可广泛地用于个人自查、社区普查、医院远程检查等多种场合，具有良好的应用前景。数字化家庭是当前信息技术应用研究的一个热点领域，数字化医疗保健系统是未来数字化家庭的一个重要组成部分。本系统利用崭新的HPC掌上电脑实现患者重要体征参数的远程监测，符合上述发展潮流，可望成为未来数字化家庭的一个重要单元，成为发展全民远程医疗体系的基础。
基金项目：国家“863”计划资助项目(863-306-ZD13-05-2)
作者简介：吴宝明(1962-)，男，江苏省吴县人，博士，副研究员，主要从事生物信号与图像处理方面的研究，发表论文20余篇。电话：(023)68757455
作者单位:卓豫(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第五研究室，重庆 400042)
参考文献:
[1] 苗振魁，朱淑文.远距离心电监护系统的研制[J].国外医疗器械，1999，5 (4) ：67-69.
[2] 孟兆辉，张永红，白 净.家庭心电/血压监护网中血压分析功能的设计与实现[J].北京生物医学工程，1999，18(1)：1-4.
收稿日期：1999-09-01；修回日期：2000-01-10, 百拇医药
单位：吴宝明(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第五研究室，重庆 400042)；萧剑(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第五研究室，重庆 400042)；刘彦(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第五研究室，重庆 400042)；何庆华(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第五研究室，重庆 400042)；杜晓兰(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第五研究室，重庆 400042)
关键词：远程医疗；监护；生理参数；掌上电脑
第三军医大学学报000907
提 要： 目的 研制一套社区医疗多生理参数远程监护系统。方法 结合生理参数检测技术和掌上微型电脑远程传输实现多生理参数的远程监护。结果 本系统能实现多个生理参数监测，将参数传到医院，并能与医院内部网络建立远程通信。结论 本系统可望成为未来数字化家庭的重要医疗单元和今后进一步开展远程医疗研究的基础。
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中图法分类号： R319;R33 文献标识码： A
文章编号：1000-5404(2000)09-0838-03
Development of a HPC-based multiple physiological parameter monitoring network system
WU Bao-ming
(Research Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042,China)
XIAO Jian
(Research Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042,China)
, 百拇医药
LIU Yan
(Research Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042,China)
HE Qing-hua
(Research Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042,China)
DU Xiao-lan
(Research Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042,China)
, 百拇医药
ZHUO Yu
(Research Institute of Field Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042,China)
Abstract： Objective To develop a remote monitoring system of multiple physiological parameters for community medicine. Methods The remote monitoring of multiple physiological parameters was implemented with parameter detecting techniques and tele-transmission function of handhold personal computer (HPC). Results The system designed could collect multiple physiological parameters and transmit them to hospitals, and also realize the internal communication of doctors in hospital. Conclusion The system may be regard as an important unit of medical care of the future digital family and a foundation for telemedicine development.
, 百拇医药
Key words: telemedicine；monitoring; physiological parameter; handhold personal computer
在当今医疗体制改革的浪潮中，基于社区诊所和家庭的崭新医疗模式正在蓬勃兴起，借助远程医疗技术这一新型医疗模式较好地解决了目前一方面不管大病小病都要上医院，医院不堪重负；另一方面病人去医院看病花费太高，也不太方便的难题。使患者在社区甚至家里以较低的费用就可以得到医院同样的服务，而医院也能集中其设备优势和专业优势，重点进行疑难病症及重病症的诊断与治疗。对提高我国乡村、边寨、基层医疗单位的医疗与保健水平具有重要意义，前
景十分诱人。近年来，国内一些单位正积极致力这方面研究开发工作，也已研制出了一些设备，如心电BB机[1]、心电/血压远程监护系统[2]等。最近家庭数字化医疗保健系统已被列入国家“863”计划。然而，目前心电BB机和其它远程监护系统普遍存在监测参数单一、交互能力、适应能力或扩展能力差的问题。为了更好地满足社区家庭医疗的需要，我们最近利用最新的HPC掌上电脑研制成功一套多生理参数监护网络系统，较好地解决了上述问题。
, 百拇医药
1 系统结构与功能
整个系统有病人端和中心站两部分组成。病人端应用于社区诊所或家庭等有电话的场合，中心站置于医院。整个系统的结构见图1。
图1 多生理参数远程监护系统功能结构框图
Fig 1 Functional framework of the multiple physiological parameter telemonitoring system
1.1 病人端
病人端完成对各种体征参数的检测，生理信号的采集处理、数据发送入中心站，接收中心站值班医生的医嘱、建议、咨询反馈信息等功能。其中，各体征参数的检测由自制的便携式多生理参数测量仪配合相应传感器完成，提供患者的心率、血压、血氧饱和度、呼吸率、体温、脉率参数和心电图、脉搏波波形。仪器内含一自带A/D转换器的80C196微处理器，它实现生理信号的采集和各参数的计算，并将测得的参数和波形信号通过RS232串行接口传给HPC掌上电脑，由其内置Modem通过电话线将数据传给中心站。为了解决目前心电BB机和其它基于单片机的远程监护系统存在测量过程中病人端与中心站无法同时通信，交互性差，而基于PC的远程监护系统存在体积笨重，不便携带，适应性差的问题，我们采用了HPC掌上电脑，由其实现与医院中心站之间的远程通信。我们选用的是联想启明星1000掌上电脑，它的主要配置为32位RISC、主频为75 MHz的Philips PR31700处理器，8M随机存储器(RAM)，16 M只读存储器(ROM)和240×320带EL背景光和压感输入的液晶屏幕。其它配置包括内置麦克风、扬声器及33.6 Kbps软Modem，RS232扩展口以及手写输入笔等。此外，整机不含电池重量仅为230 g。上述配置能很好地满足生理参数远程监测的要求。我们利用RS232串行口向测量仪发出各种测量控制命令，同时接收其送来的数据。利用内置的调制解调器，通过电话线与中心站建立远程通信；利用录音功能和手写输入功能，实现交流信息的输入。
, 百拇医药
系统软件在Win-CE2.11中文操作系统上采用VC++5.0开发，包括测量设置、单机工作、远程工作、参数统计、远程咨询等多个模块。整个测量界面见图2。整个操作全部由笔点击完成。
图2 多生理参数监测HPC界面
Fig 2 HPC program menu of multiple physiological
parameters monitoring
1.2 医院中心站
该系统的中心站包括监测程序和数据管理程序。监测程序使值班医生和咨询会诊医生可随时同时接收远端社区或家庭多个病人的医疗信息，同时它提供了可相互交换医疗数据的咨询与会诊功能，为了进一步便于双方交流，我们专门设计了语音、白板、文字朗读等多种交互功能。数据管理程序可实现对前端传送来的数据的归档存储、统计和接收其它用户的查询等功能。由于PC机具有较高的性能价格比，我们采用其作为中心站的硬件平台。操作系统采用Windows NT。
, 百拇医药
2 应用前景
我们研制的基于HPC的生理参数网络监护系统具有检测参数多、轻便小巧、交互性好、适应性强，以及采用模块化挂接设计可扩展性强、一机多用等优点，可广泛地用于个人自查、社区普查、医院远程检查等多种场合，具有良好的应用前景。数字化家庭是当前信息技术应用研究的一个热点领域，数字化医疗保健系统是未来数字化家庭的一个重要组成部分。本系统利用崭新的HPC掌上电脑实现患者重要体征参数的远程监测，符合上述发展潮流，可望成为未来数字化家庭的一个重要单元，成为发展全民远程医疗体系的基础。
基金项目：国家“863”计划资助项目(863-306-ZD13-05-2)
作者简介：吴宝明(1962-)，男，江苏省吴县人，博士，副研究员，主要从事生物信号与图像处理方面的研究，发表论文20余篇。电话：(023)68757455
作者单位:卓豫(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所第五研究室，重庆 400042)
参考文献:
[1] 苗振魁，朱淑文.远距离心电监护系统的研制[J].国外医疗器械，1999，5 (4) ：67-69.
[2] 孟兆辉，张永红，白 净.家庭心电/血压监护网中血压分析功能的设计与实现[J].北京生物医学工程，1999，18(1)：1-4.
收稿日期：1999-09-01；修回日期：2000-01-10, 百拇医药