開題報告-農(nóng)村遠程醫(yī)護系統(tǒng)開發(fā)(監(jiān)控中心設計)

1、 xxxx大 學本 科 畢 業(yè) 設 計（論文）開 題 報 告xxxx學院 xxx專業(yè) xx級（xx屆）xx班 學號 xx 學生xx題 目：農(nóng)村遠程醫(yī)護系統(tǒng)開發(fā)（監(jiān)控中心設計）專題題目（若無專題則不填）：本課題來源及研究現(xiàn)狀： 課題來源 我國是一個幅員廣闊的國家，醫(yī)療水平有明顯的區(qū)域性差別，特別是廣大農(nóng)村和邊遠地區(qū)，因此遠程醫(yī)療在我國更有發(fā)展的必要。 我國從上世紀80年代才開始遠程醫(yī)療的探索。1988年解放軍總醫(yī)院通過衛(wèi)星與德國一家醫(yī)院進行了神經(jīng)外科遠程病例討論。1995年上海教育科研網(wǎng)、上海醫(yī)大遠程會診項目啟動，并成立了遠程醫(yī)療會診研究室。目前經(jīng)過驗收合格并正式投入運營的包括中國醫(yī)學科學院北京

2、協(xié)和醫(yī)院、中國醫(yī)學科學院阜外心血管病醫(yī)院等全國二十多個省市的數(shù)十家醫(yī)院網(wǎng)站，已經(jīng)為數(shù)百例各地疑難急重癥患者進行了遠程、異地、實時、動態(tài)電視直播會診，成功地進行了大型國際會議全程轉(zhuǎn)播，并組織國內(nèi)外專題講座、學術交流和手術觀摩數(shù)十次，極大地促進了我國遠程醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展。 根據(jù)國家衛(wèi)生信息化的總體規(guī)劃,解放軍總后勤部衛(wèi)生部提出了軍隊衛(wèi)生系統(tǒng)信息化建設“三大工程”，并分別被列為國家“金衛(wèi)工程”軍字1、2、3號工程，其中軍字2號工程即為建設全軍醫(yī)藥衛(wèi)生信息網(wǎng)絡和遠程醫(yī)療會診系統(tǒng)。 盡管我國的遠程醫(yī)療已取得了初步的成果，但是距發(fā)達國家水平還有很大差距，在技術、政策、法規(guī)、實際應用方面還需不斷完善; 同時，

3、廣大人民群眾對遠程醫(yī)療的認識還有待進一步提高。 遠程醫(yī)療技術的發(fā)展與通信、信息技術的進步密不可分。我國幅員廣闊，特別是廣大農(nóng)村和邊遠地區(qū)醫(yī)療水平較低，遠程醫(yī)療更有發(fā)展的必要，但目前仍然受到技術、法律和認識的制約。 為了實現(xiàn)對重癥病人的監(jiān)護，早期大多數(shù)醫(yī)院采取了電視監(jiān)控的手段，這就是遠程醫(yī)療的雛形。計算機技術和通信技術的發(fā)展，特別是互聯(lián)網(wǎng)絡的發(fā)展，為遠程診斷、遠程治療和遠程手術提供了技術平臺。于是，現(xiàn)代意義上的遠程醫(yī)療作為一項新的應用技術提了出來，并很快得到了廣泛的關注。 隨著科技的發(fā)展，基于傳感器的遠程醫(yī)療逐漸進入醫(yī)療保健領域，被人們所廣泛接受，其利用穿戴式生理檢測技術、傳感器技術、電子技術、

4、網(wǎng)絡技術、無線通信技術相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)對患者的健康狀況和生理參數(shù)遠程實施實時監(jiān)視，幫助專業(yè)醫(yī)護人員對患者進行遠程診斷及治療。遠程醫(yī)療是一種新興的醫(yī)療服務方式, 它是計算機科學、通信技術與醫(yī)學相結(jié)合的綜合系統(tǒng)。隨著社會信息化的發(fā)展, 醫(yī)療單位和病員家庭對遠程醫(yī)療系統(tǒng)的需求迅速增加。信息化已滲透到醫(yī)學科學的各個領域及層次, 隨著信息技術的不斷發(fā)展和醫(yī)院現(xiàn)代化運行和管理的需要, 醫(yī)院建立基于計算機和網(wǎng)絡技術的信息管理系統(tǒng)是非常必要的。 國內(nèi)外遠程醫(yī)療的發(fā)展現(xiàn)狀 美國是開展遠程醫(yī)療研究較早的國家，最早研制的遠程醫(yī)療系統(tǒng)是用于對宇航員進行無創(chuàng)傷性監(jiān)測和戰(zhàn)場傷病員急救。此后，醫(yī)療機構(gòu)開始應用遠程醫(yī)療，并逐

5、步開展了遠程會診、遠程咨詢、醫(yī)學圖像遠距離傳輸、遠程控制手術等項目。其他國家如西歐、日本和澳大利亞等國對遠程醫(yī)療的發(fā)展也高度重視，紛紛投入巨額資金進行遠程醫(yī)療信息技術的研究開發(fā)。目前國外遠程醫(yī)療主要應用于：開展遠程會診和治療，利用各種通信線路（如 ATM，ISDN，PSTN 等）借助電視會議或其他通信系統(tǒng)進行醫(yī)學服務；進行醫(yī)學資料計算機管理和網(wǎng)絡化，共享醫(yī)學數(shù)據(jù)；一些西歐國家已研制并試用包含基本醫(yī)療信息IC卡，使任何一家聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院都可以得到有關患者的最新治療信息。 我國從上世紀80年代開始遠程醫(yī)療的探索，近年來發(fā)展迅速。1982年首次通過email進行病歷會診，這是最早的遠程醫(yī)療實踐活動，90年

6、代初，成功應用遠程系統(tǒng)診斷患噬肌肉病菌疾病的山東姑娘和重金屬鉈中毒的北京女大學生，由此遠程醫(yī)療引起了社會的普遍關注。90年代后期，我國的遠程醫(yī)療從理論探索走向?qū)嶋H應用，國家衛(wèi)生部、中國醫(yī)學基金會和解放軍總后衛(wèi)生部先后啟動了金衛(wèi)網(wǎng)絡工程、中國醫(yī)學基金會互聯(lián)網(wǎng)絡和軍衛(wèi)號工程（遠程醫(yī)療網(wǎng)），一些著名的醫(yī)學院校、醫(yī)院都成立了遠程會診中心，與全國上百家醫(yī)院相繼開展了各種形式的遠程醫(yī)療工作，目前已可為各地疑難急重癥患者實施可視實時專家會診、傳輸共享診療數(shù)據(jù)、進行病理形態(tài)學診斷等。課題研究目標、內(nèi)容、方法和手段：研究目標：設計一種患者無線監(jiān)護網(wǎng)絡系統(tǒng),實現(xiàn)在任何地點及時間都能夠?qū)颊叩亩喾N生理參數(shù)(如心電、

7、呼吸、血壓、血氧、脈搏等)進行實時監(jiān)測等。 研究內(nèi)容： 基于無線網(wǎng)絡技術的遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)，是一種全新的可擴展的多層網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)方法，即由智能手機終端設備和健康監(jiān)護終端構(gòu)成一個微型監(jiān)護網(wǎng)絡。監(jiān)護終端控制各種類型的傳感器對所需要監(jiān)測的生理指標數(shù)據(jù)進行實施采集，通過短距離藍牙通信方式將數(shù)據(jù)發(fā)送至智能手機終端設備，該智能手機終端通過GPRS 連接 Internet 網(wǎng)絡，利用 TCP 協(xié)議與中心服務器建立數(shù)據(jù)通道，收到原始生理參數(shù)后，經(jīng)過簡單處理，通過網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸至遠程醫(yī)療監(jiān)護中心，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，還原為可識別的生理參數(shù)，并由專業(yè)的醫(yī)療人員對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、判斷，進行初步診斷，獲得診斷結(jié)果并將結(jié)

8、果利用遠通道返回智能手機終端，實現(xiàn)遠程療。 多功能健康監(jiān)測系統(tǒng)主要由佩戴式多功能健康監(jiān)測、通訊終端、監(jiān)控服務中心組成。本研究項目將研究多功能健康監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)，制定并實現(xiàn)系統(tǒng)功能，設計應用層通信協(xié)議規(guī)范。系統(tǒng)構(gòu)建 搭建監(jiān)控中心服務器與后臺數(shù)據(jù)庫，為整個系統(tǒng)提供網(wǎng)絡連接服務和數(shù)據(jù)傳輸、處理、存儲與訪問服務。利用 GPRS 通信，連接智能終端與監(jiān)控中心服務器，利用藍牙通信，連接手機終端與多功能健康檢測終端，完成整個系統(tǒng)三大模塊之間的通信。多功能健康檢測終端利用嵌入式技術，控制各種醫(yī)療傳感器的數(shù)據(jù)采集，并將收集到的數(shù)據(jù)作為原始生理參數(shù)，通過智能手機終端轉(zhuǎn)發(fā)至中心服務器，做進一步處理。健康監(jiān)護終端

9、的研制監(jiān)測終端是實現(xiàn)人體生理信號獲取、前端分析與處理、數(shù)據(jù)通信的多功能佩戴式儀器，它是移動醫(yī)療系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。在組成上主要包括藍牙通信模塊、報警模塊、傳感器驅(qū)動、數(shù)據(jù)傳輸模塊。藍牙通信用于連接智能手機終端，為數(shù)據(jù)傳輸提供通道，該模塊支持透明傳輸，與健康檢測終端串口相連。報警設置模塊在用戶某項生理參數(shù)超過閾值時提供報警，傳感器驅(qū)動則實現(xiàn)硬件的控制與數(shù)據(jù)采集，為整個系統(tǒng)提供原始數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸模塊負責整個檢測終端的數(shù)據(jù)傳輸與存儲，與傳感器之間傳輸數(shù)據(jù)調(diào)用傳感器驅(qū)動提供的控制及讀寫接口，與藍牙模塊通信調(diào)用串口操作函數(shù)，同時數(shù)據(jù)傳輸模塊負責數(shù)據(jù)包的解析與打包，按照制定的應用層通信協(xié)議，與中

10、心服務器、智能手機終端之間完成數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)系統(tǒng)功能。網(wǎng)絡通信模塊及協(xié)議的設計 網(wǎng)絡通信整個分為兩個部分，連接上述三個模塊。藍牙通信連接健康監(jiān)護終端與智能手機終端，GPRS 通信連接智能手機終端與監(jiān)護中心服務器。由于目前大部分智能手機均帶有藍牙功能以及內(nèi)置完整的藍牙協(xié)議棧，作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站的智能手機終端，需要調(diào)用藍牙協(xié)議棧中提供的 RFCOMM，連接健康監(jiān)護終端；與監(jiān)護中心服務器則調(diào)用 SOCKET 實現(xiàn) TCP 協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸。 為了規(guī)范各模塊之間的數(shù)據(jù)通信，通信雙方能互相理解數(shù)據(jù)格式及其內(nèi)容，通信雙方需要規(guī)定通信協(xié)議，本系統(tǒng)需要在應用層制定完整的通信協(xié)議，以完成各種控制命令以及生理參數(shù)數(shù)據(jù)的傳輸

11、。監(jiān)控服務中心系統(tǒng)的研制 監(jiān)控服務中心是本系統(tǒng)的核心組成，是系統(tǒng)的網(wǎng)絡管理中心、數(shù)據(jù)集中和處理中心。管理著所有在線的遠程監(jiān)護設備的網(wǎng)絡連接，接收網(wǎng)絡發(fā)回的各種數(shù)據(jù)包并按照通信協(xié)議進行解析，獲取系統(tǒng)中所有監(jiān)測對象的實時生理參數(shù)數(shù)據(jù)、狀態(tài)報告；接收醫(yī)生利用 UI 發(fā)出的各種控制指令，并根據(jù)通信協(xié)議打包后通過網(wǎng)絡發(fā)送至指定的遠程監(jiān)護設備。監(jiān)護中心對所有監(jiān)護設備返回的各種數(shù)據(jù)提供全記錄，全存儲，并分析每個病人的數(shù)據(jù)，出現(xiàn)異常提供報警，能同時對多個病人實時監(jiān)控。值班醫(yī)生可以對檢測數(shù)據(jù)分析結(jié)果對病人進行診斷，監(jiān)控服務中心包括數(shù)據(jù)庫服務器、網(wǎng)絡管理服務器和 WEB 服務器。研究方法和手段： 基于計算機技術、

12、無線通信技術、信息處理技術、醫(yī)療傳感器技術與嵌入式技術相結(jié)合，利用智能手機設備終端與醫(yī)療監(jiān)護中心形成以 2.5G 或者 3G為基礎的無線監(jiān)控網(wǎng)絡，智能手機設備與佩戴式多功能健康監(jiān)護終端構(gòu)成以藍牙為基礎的傳感器網(wǎng)絡，共同組建一個無線通信網(wǎng)絡，完成各種生理參數(shù)、控制命令的數(shù)據(jù)傳輸；佩戴式多功能健康監(jiān)護終端利用醫(yī)療傳感器技術與嵌入式技術完成生理參數(shù)的實時采集；醫(yī)療監(jiān)護中心利用 WEB 技術、數(shù)據(jù)庫技術，完成與用戶的信息交互與存儲。監(jiān)護系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設計（論文）提綱及進度安排：1.論文提綱： 第一章 緒論 第二章 相關理論 第三章 遠程監(jiān)護系統(tǒng)總體設計 第四章 遠程監(jiān)護系統(tǒng)硬件設計 第五章 遠程監(jiān)護系統(tǒng)

13、軟件設計 第七章 總結(jié) 2.進度安排：1）、（3周）畢業(yè)實習。要求：上網(wǎng)、找書、看雜志，收集課題的有關資料。2）、（4-5周）方案設計，確定總體方案，寫開題報告，開題。3）、（6-8周）完成硬件設計及軟件流程圖設計。4）、（9-10周）PLC軟件（或及監(jiān)控界面）設計。5）、（11-12周）完成論文初稿。6）、（13-14周）撰寫論文。7）、（15-16周）答辯準備及畢業(yè)答辯。主要參考文獻和書目： 1 滕曉菲，張元亭.穿戴式醫(yī)療儀器的發(fā)展趨勢J.中國醫(yī)療器械雜志,2006,30(5):302-3402 徐一新.信息網(wǎng)絡基礎及其醫(yī)學應用.上海:上海醫(yī)科大學出版社,1999,72-743 李臘元,李

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