• 無線技術在下一代醫療視頻監控係統中的應用

• 采用最新的技術構建更加適應需求的遠程會診
• 把無線視頻采集技術、無線安全數據存儲技術技術等充分運用

采用先進技術，提供最先進最及時最周到的醫療服務，樹立更好的行業形象，高效的為病人服務是醫療行業的宗旨。當前，無線網 絡luo通tong訊xun技ji術shu及ji圖tu像xiang壓ya縮suo處chu理li技ji術shu的de快kuai速su發fa展zhan，安an全quan防fang範fan體ti製zhi和he監jian控kong技ji術shu的de完wan善shan和he進jin步bu，為wei建jian設she新xin型xing的de醫yi療liao診zhen斷duan護hu理li體ti係xi創chuang造zao了le條tiao件jian。特te別bie在zai遠yuan程cheng醫yi療liao和he醫yi療liao監jian控kong應ying用yong 領域，可以采用最新的技術構建更加適應需求的遠程會診、遠程現場監控

、遠程手術指導、局部區域重症監護、術後護理、急診護理
、非現場護理監控等係統
，補充 和完善現有的醫療監控手段。WLAN（無線局域網）各項技術的不斷成熟和完善
，為在一定的距離範圍內建設以無線技術為基礎的醫療診斷護理體係成為可能。基 於無線連接技術之一的WiFi IEEE 802.11協議家族可以在一定的空間內實現醫療圖象、數據的無線傳輸，特別是802.11n的無線技術更為無線傳遞高清圖象提供了保障
，結合應用互連協 議DLNA、IGRS、UPnP可以實現各種醫療數字終端設備特別是可移動設備之間實現無線識別
、連接、組網和互連互通。

本文以WLAN無線技術為基礎，對未來醫療護理診斷監控體係
，提出了應用模型和解決方案，分析了替代傳統的模擬CCTV係統和數字DVR係統的可能性

，對未來全新的醫療診斷護理體係作了描述。

2


、係統的設計與實現

隨 著人們生活水平日益增高
，對健康的關注和看病治療的要求也越來越高。從應用需求看，醫院門診
、住院大樓的安防監控，病房、監護室的對病人24小時監護，手 術(shu)室(shi)的(de)手(shou)術(shu)觀(guan)摩(mo)學(xue)習(xi)
，醫(yi)生(sheng)的(de)共(gong)同(tong)會(hui)診(zhen)等(deng)，都(dou)離(li)不(bu)開(kai)醫(yi)療(liao)監(jian)控(kong)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)。尤(you)其(qi)是(shi)最(zui)直(zhi)接(jie)的(de)應(ying)用(yong)要(yao)數(shu)危(wei)重(zhong)急(ji)救(jiu)病(bing)房(fang)和(he)手(shou)術(shu)室(shi)等(deng)場(chang)所(suo)。醫(yi)院(yuan)迫(po)切(qie)需(xu)要(yao)以(yi)病(bing)房(fang)、手術室等為 首(shou)要(yao)監(jian)控(kong)場(chang)所(suo)，對(dui)各(ge)台(tai)手(shou)術(shu)和(he)各(ge)病(bing)房(fang)患(huan)者(zhe)盡(jin)可(ke)能(neng)的(de)實(shi)施(shi)實(shi)時(shi)全(quan)程(cheng)監(jian)控(kong)。這(zhe)樣(yang)
，不(bu)僅(jin)提(ti)高(gao)了(le)診(zhen)治(zhi)效(xiao)率(lv)，也(ye)有(you)利(li)於(yu)醫(yi)院(yuan)的(de)規(gui)範(fan)化(hua)管(guan)理(li)，改(gai)進(jin)對(dui)病(bing)人(ren)的(de)診(zhen)治(zhi)和(he)護(hu)理(li)水(shui)平(ping)
，同(tong) 時，將監控過程錄像保存
，也有助於解決醫療糾紛，分清責任。

目前大多數醫院已經安放的醫療監控係統主要是病房內的呼叫電話、視頻設備以及報 jingyongdedianzianniu。tamengouchenglemuqianyiyuandeyiliaojiankongxitongdezhuyaokuangjia
，juyoudingdianhegudingjiankongdetedian。zhezhongdianzijiankongshebeigudinganfangmoshideyiliaozhenduanhulijiankongxitong
，tongkeyi 動的
、隨機安放的模式相比，對醫療過程可能出現的各種情況而言，具有許多不足之處。1、病房不夠時，不能選擇臨時病房隨機設置安放；2、新增監控點時
，不 能對現有設備調劑使用；3
、醫院信息化建設時需對現有樓房鑿眼開槽布線
，施工過程影響正常工作

；4、布線增加線材消耗和維護成本。采用無線技術構建醫療診 斷護理監控係統，就可以避免上述問題，也使得醫院的管理、環境得到提升。

2.1、下一代醫療監控係統整體架構

醫yi療liao視shi頻pin監jian控kong係xi統tong是shi醫yi院yuan信xin息xi係xi統tong的de重zhong要yao組zu成cheng部bu分fen。采cai集ji到dao的de數shu據ju對dui於yu醫yi療liao決jue策ce和he醫yi療liao服fu務wu具ju有you重zhong要yao意yi義yi。視shi頻pin影ying像xiang的de記ji錄lu
，保bao留liu了le病bing人ren最zui大da信xin息xi量liang的de數shu據ju。從cong簡jian單dan的de呼hu叫jiao到dao實shi時shi視shi頻pin數shu據ju的de傳chuan遞di，手shou術shu監jian控kong
，遠yuan程cheng會hui診zhen，手shou鐲zhuo監jian護hu，短duan信xin監jian護hu，構gou成cheng了le一yi個ge立li體ti醫yi療liao監jian控kong信xin息xi網wang。如ru圖tu所suo示shi。

下一代醫療監控係統整體架構

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2.2
、無線醫療視頻監控係統詳述

下圖提出了一種基於WiFi 802.11的無線醫療視頻監控係統的架構。

基於WiFi 802.11的無線醫療視頻監控係統架構

通 過構架寬帶無線局域網（WIFi），以802.11作為無線連接協議，支持互連協議DLNA
、IGRS，甚至UPnP

，支持采用支持無線寬帶路由的視頻監 控設備，在病房指定監護點內設置無線攝像頭，通過無線路由器將圖象傳輸到護士站的監控屏
，從而方便醫生、護士在與病人對講時，還能觀察到病房內病人的實際 情況，進行實時監控；同時，配置的無線安全存儲係統（WSS）可以自動接收通過無線傳輸的圖象，以便值班醫生和主治醫生可以非現場了解病人的病情和狀態， 甚(shen)至(zhi)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)互(hu)聯(lian)網(wang)取(qu)得(de)需(xu)要(yao)的(de)實(shi)時(shi)圖(tu)象(xiang)
，檢(jian)索(suo)和(he)查(zha)詢(xun)曆(li)史(shi)圖(tu)象(xiang)。係(xi)統(tong)還(hai)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)醫(yi)生(sheng)要(yao)求(qiu)，通(tong)過(guo)無(wu)線(xian)方(fang)式(shi)，對(dui)病(bing)人(ren)增(zeng)加(jia)多(duo)個(ge)監(jian)控(kong)點(dian)，進(jin)行(xing)靈(ling)活(huo)按(an)需(xu)監(jian)控(kong)。圖(tu)中(zhong)的(de)設(she) 備均留有與局域網的接口
，可以通過有線的方式接入網絡，形成多種解決方案，並可與醫院現行的醫院信息管理係統
、移動通信、互聯網有機融合。

802.11n傳輸距離最遠可達200米
，滿足一般醫院和住院大樓的使用需要。802.11n實際的傳輸速度可以達到108M bps以上，即每秒可以傳輸13.5M 左右的數據
，是目前無線網絡的最高速度規範。這個速度已經能夠達到高清的要求。普通的百兆有線環境
，理論速度是100M bps，即每秒 10M左右的數據流，也可以達到高清要求。由此
，構建無線的醫療視頻監控係統在技術性能上比基於有線局域網絡更有優勢。

係統的最大特點是采 用無線攝像頭（構成監控站點）
、無線監控屏（WLCD）和無線安全數據存儲陣列硬盤組WSS（監控數據中心）、無線集線器（WSwitch）等構成監控係 統的主體。其優點在於部署方便
，且可以動態配置，在任何需要采集視頻的地方都可以架設，甚至在醫院的任何一個住院科室、急診室進行單獨部署。通過在百米範 圍內部署的無線路由器
，無線攝像頭可以把視頻圖像實時的傳輸到網絡上。

（1）監控中心

可配置支持無線的LCD大屏幕或若幹 PC作為監控主機，通過瀏覽器或監控管理軟件，進行全麵的醫療視頻監控管理。 院、科室醫生在監控中心
，或在各自的辦公室，通過有線或無線網絡
，用顯示屏、計算機或手持無線移動電視終端監控各場景。配置無線安全數據存儲陣列硬盤 （WSS）
，完成監控圖像接收
、錄製和存儲。單台WSS可以對80路音視頻進行同步存儲。可以在存儲主機上按設定的時間計劃收錄。單台無線集線器 ME3400 可以接入256個設備
，單台WSS可以接入32個設備。在實際的應用環境下
，單台ME3400可以接入50個設備
，可以接入3台WSS。

WSS的特點：

1. 支持開放的標準協議

支持無線的802.11b/g/nWiFi協議
，支持TCP/IP網絡協議
，同時支持的NFS、CIFS
、SMB協議
，實現Windows和Unix的文件共享服務。

2、容量大，擴展靈活

WSS 支持2到5硬盤，最大支持5T容量，用戶可以根據需要靈活擴展。具有即插即用的功能
，部署快捷靈活。係統可以采用雙機容錯結構
，當係統容量達到最大時，用 戶隻需要把另一台WSS接jie入ru網wang絡luo內nei即ji可ke立li刻ke擴kuo充chong容rong量liang，係xi統tong前qian端duan服fu務wu器qi無wu需xu關guan機ji
，係xi統tong容rong量liang的de增zeng加jia不bu影ying響xiang係xi統tong服fu務wu的de正zheng常chang運yun行xing。同tong樣yang，當dang前qian端duan主zhu機ji處chu理li能neng力li不bu夠gou 時，係統可以隨時增加前端主機。

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3
、穩定可靠
，安全性高

基於ARM和LINUX平台開發、嵌入式係統內置於FLASH、硬件數據加密、RAID技術、自動備份及*防護等措施保證了用戶的係統穩定和數據安全。

4、高性價比，低TCO(Total Cost of Ownership)

（2）監控站點

攝像部分是係統的原始信號源，攝像部分的好壞以及產生圖像的質量影響著整個監控係統的質量。配置GW S200*，能夠完成圖像的采集、壓縮和發送功能。病房、手術室和處置室內GW S200攝像機的數量與位置可根據實際情況而定。無線攝像頭目前已經實現了H.264以及802.11n這兩個關鍵技術。H.264確保圖像高清晰，而802.11n確保高清晰大容量的圖像能夠更快地在網絡上傳播。

3、結論

本 文針對未來醫療行業對高品質視頻、高度靈活配置的需求，通過把目前先進的無線視頻采集技術、無線安全數據存儲技術、流媒體傳輸技術
、互聯網技術
、移動網絡 技(ji)術(shu)等(deng)充(chong)分(fen)運(yun)用(yong)起(qi)來(lai)
，提(ti)出(chu)了(le)下(xia)一(yi)代(dai)無(wu)線(xian)醫(yi)療(liao)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)整(zheng)體(ti)架(jia)構(gou)，設(she)計(ji)了(le)下(xia)一(yi)代(dai)醫(yi)療(liao)視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)
，為(wei)構(gou)建(jian)下(xia)一(yi)代(dai)醫(yi)療(liao)視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)給(gei)出(chu)了(le)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，為(wei)在(zai)醫(yi)療(liao)視(shi)頻(pin) 監控領域運用無線技術實現圖象的傳輸和存儲提供了靈活多樣的應用模式
，為下一代無線醫療監控係統的臨床應用奠定了良好的基礎。