人體局域網(wǎng)(BAN)解析

　　人體局域網(wǎng)(BAN)通常被看作是應(yīng)對(duì)醫(yī)療保健費(fèi)用劇增以及醫(yī)療服務(wù)提供商匱乏的一種解決方案，無線標(biāo)準(zhǔn)組織和IEEE都在研發(fā)BAN技術(shù)。近幾年，無線人體局域網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)解決了偏遠(yuǎn)地區(qū)患者的監(jiān)護(hù)問題。降低醫(yī)療成本的需求以及人們對(duì)疾病預(yù)防和早期疾病檢測(cè)關(guān)注度的提高，都是BAN不斷發(fā)展的推動(dòng)力。

　　一些市場(chǎng)研究報(bào)告預(yù)計(jì)，由于用于患者監(jiān)護(hù)和消費(fèi)類醫(yī)療保健的穿戴式及植入型醫(yī)用設(shè)備的發(fā)展，2011年以前對(duì)BAN器件的需求將會(huì)達(dá)到每年1億顆。

　　由于許多地區(qū)都存在人口老齡化問題，醫(yī)療監(jiān)護(hù)將扮演重要的角色，特別是在那些臨床醫(yī)生緊缺的國家。這種系統(tǒng)可對(duì)老年患者身體狀況實(shí)施持續(xù)監(jiān)測(cè)，將信息與遠(yuǎn)處的醫(yī)療服務(wù)提供商共享，可以更好地滿足醫(yī)療保健需求。利用這種系統(tǒng)，醫(yī)療及老年人監(jiān)護(hù)服務(wù)提供商可以為那些患有慢性疾病的老年人提供服務(wù)，讓他們可以活得更長壽。

　　BAN是一些極為小型的無線局域網(wǎng)絡(luò)，可支持大量的醫(yī)療應(yīng)用，從各種生命體征的追蹤到對(duì)移植設(shè)備工作情況的監(jiān)控，以及完成高水準(zhǔn)的內(nèi)窺鏡檢查。

　　傳統(tǒng)的患者監(jiān)護(hù)由許多生理傳感器組成。這些傳感器連接患者身體和一個(gè)安裝在附近的專用信號(hào)處理單元，周圍有許多笨拙不便的連接線。這些連接線限制了患者的活動(dòng)范圍，也影響了患者的舒適性。一些研究報(bào)告表明，這些連接線正是醫(yī)院疾病傳染的來源。另外，這些連線的晃動(dòng)還會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生不利影響。

　　隨著低功耗、低成本無線連接技術(shù)的出現(xiàn)，現(xiàn)在可以實(shí)施和部署B(yǎng)AN，成為上述傳統(tǒng)技術(shù)的一種補(bǔ)充。

　　我們可以將傳感器網(wǎng)絡(luò)安裝到患者身體表面或者周圍，也可以靜態(tài)地植入到人體組織中，從而實(shí)現(xiàn)特定生理數(shù)據(jù)的收集。這樣，不管患者身在何處，我們都可以持續(xù)地監(jiān)控患者的健康狀況。這些收集來的信號(hào)可用于腦電圖(EEG)、心電圖(EKG)、肌電圖(EMG)、表皮溫度、皮膚電傳導(dǎo)和眼動(dòng)電圖(EOG)。

　　所有傳感器將采集到的信息通過無線方式發(fā)送給位于患者身上或者床邊的一個(gè)外部處理器。之后，處理器通過傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(例如：以太網(wǎng)、Wi-Fi或者GSM)，將所有信息實(shí)時(shí)地發(fā)送給醫(yī)生使用的設(shè)備或者某臺(tái)指定的服務(wù)器。BAN使用的傳感器一般會(huì)要求指定其重要生理參數(shù)的精度，低功耗信號(hào)處理的水平，并要求具備無線連接功能。

　　某些情況下，傳感器會(huì)成為收發(fā)器或者接收器，具體取決于所采集數(shù)據(jù)的帶寬—例如，溫度或者心率數(shù)據(jù)與模擬EKG波形的對(duì)比。

　　BAN中使用的傳感器主要有兩大類，具體使用哪一類取決于其工作模式。

　　穿戴式BAN所使用的傳感器，一般貼在人體表面，或者植入人體淺層，用于短期監(jiān)測(cè)(14天以內(nèi))。這些傳感器一般都非常昂貴，重量較輕，體積很小，可以實(shí)現(xiàn)自由移動(dòng)式健康監(jiān)測(cè)。醫(yī)療提供商利用這些傳感器，幾乎可以實(shí)時(shí)地了解患者的健康狀況。

　　植入式BAN使用的傳感器安裝在人體較深區(qū)域，例如：心臟、大腦和脊髓等。植入式BAN同時(shí)擁有主動(dòng)刺激和生理監(jiān)測(cè)功能，是一些慢性疾病監(jiān)測(cè)的理想選擇。到目前為止，這些慢性疾病只能使用藥物治療。植入式BAN治療的例子包括帕金森病的深度腦刺激、慢性疼痛脊髓刺激，以及尿失禁膀胱刺激等。

　　理解BAN要求是在該領(lǐng)域進(jìn)行可靠產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。BAN的特點(diǎn)是易配置、低成本、超低功耗和高可靠的傳感器系統(tǒng)。它的包裝和工作運(yùn)行必須是無菌的，以用于人體周圍或者內(nèi)部。另外，無線通信必須足夠健壯，以經(jīng)受各種環(huán)境的RF干擾，例如：Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)、微波爐和無繩電話等。