互联网+智能医疗护理

黄波　黄瀚贤　吴雪蕊

摘  要：互联网+智能医疗护理技术需要借助互联网跨越时空的优势进行设计，通过医患之间的互动与医疗信息共享的方式，可以降低医疗的成本，也可以改善医疗资源的分配不均匀现象发生。提高我国医疗产业的发展，全面提升我国国民健康水平。

本项目面向各大中小型医院，对不能自理的病人、危重病人和瘫痪病人的特殊需要而设计的，通过互联网技术，医护人员可实时观测并掌握病患的身体状况，做到能够及时准确地根据病患的身体状况作出相对应的治疗，提高医护人员的工作效率。

1绪论

1.1研究背景和意义

随着现在互联网技术不断普及，医疗护理技术的开发等等，大量的智能化护理技术逐渐增长。以传统的医护模式进行改革创新，将互联网技术融入到医护行业当中，进行开发和创新。传统的医护模式主要是用医护人员对病床上的患者进行及时的护理照顾，而且需要医护人员随时值班，这样会耗用大量的人力和物力，无形中增加了时间成本和人力资源。但是现在具有互联网功能的智能医疗护理系统会通过互联网技术进行集中的患者护理，这样不仅能够减轻人员的劳动强度，还能够提高护理的效率和功能。

智能医疗护理系统主要是针对生活不能自理、瘫痪病人的特殊设计。智能医疗护理技术通过互联网实现有效护理。对病床上的患者通过远程监控的功能，将患者的身体状况实时传输至护理监控中心中。智能医疗护理系统的实现可以随时观察患者的身体状况指标，所以患者出现异常情况的话能及时进行针对性的护理。针对现在市场上的需求，要开发一种结构简单、可靠性强、使用方便的智能医疗护理系统，为医疗事业的深远发展有重要的意义。

1.2国内外现状

互联网医疗在国内的研究起步晩，相关学者的成果相比于国外比较少。它的功能需求比较简单，不能实现使用者最基本的护理需求，而且主要是以手动控制为主，操作性比较繁杂，可靠性低，成本高，综合水平较低。高雪、赵体玉等人在我国“互联网+护理服务”的发展现状及挑战中提出以“互联网+护理服务”、“网约护士”、“上门护士”等为检索主题词进行检索，综合分析在推行"互联网+护理服务"政策大背景下我国"互联网+护理服务"发展现状及存在问题和挑战，为相关研究提供理论支持。

伯当通过医疗信息搜索各种类型的分析，发现在主页的相关内容被发现的概率小于25%，同时医疗信息不完整的概率高达45%，虽然Web2.0技术增强了患者对网络医疗信息的获取能力和医患沟通渠道，但也为有害信息的传播提供了温床卡顿调查了线上、线下医疗信息的有关收集者，发现他们对获取的医疗信息比较缓慢，为部分社区卫生服务提供者的互联网服务使用意愿，发现易用性和便利性对采纳意愿有正向影响，而例如时间、金钱、培训等资源约束将对采纳医院产生负面影响。

2系统总体设计

2.1设计方案

根据实际需求，智能护理床需多个足以下设计目标：

1.准确性： 能准确判断病患身体状况

2.实时性： 能随时观测病患的状况

3.有效性： 针对观测到的病患状况作出相应的及时的指令及时的解决相应的问题

4.高效性： 通過一个上位机对多个下位机的管理，对每个病房的实际情况进行反馈，实现一个管理多个的体制，提高了工作人员的工作效率[5]。

通过互联网实现网络式集中护理。每张护理床位上的病患状态可实时通过摄像头、智能生命信息采集仪器等方式将病患身体状况数据实时传输并存储到护理监控中心。护理监控中心的护理人员实时观测病患身体状况，及时并准确地掌握病患身体情况。

2.2系统结构

本次设计的互联网+智能医疗护理主要是以STM32F429单片机为主控单元，对护理病床上的病患状态进行实时监控和检测，然后将病患的身体状况数据通过传输在显示器上显示，并且传输至护理控制中心监控。这样就能够自动化的检测病患的身体状况数据是否发生异常情况，如果检测到发生异常情况，要及时利用报警器进行报警提示，这样就能够达到对病患的及时处理功能。不仅能够节省人力，还能够实现医疗护理的创新和可持续发展。下图2-1是互联网+智能医疗护理的系统架构。

3系统硬件设计

3.1STM32F429单片机电路设计

这次设计采用的单片机是STM32F429单片机，并且新加了浮点、DSP、并行计算等足以满足需要有效且易于使用的控制和信号处理功能混合的数字信号控制市场和工业自动化市场等新兴类别的灵活解决方案。

STM32F429使用FMC接口与SDRAM相连，其SDRAM接口可灵活配置，时钟速度、数据宽度、时序等都可以灵活配置，以满足不同SDRAM对于TRCD、TCAS和刷新率的要求[6]。主要实现的作用是处理并分析检测到的身体状况数据，实时传输给显示器和报警，保证病患的身体状况。如图3-1所示：

3.2LCD触摸屏设计

LCD触摸屏是带触屏显示的显示器，是广泛用于各种显示场所的显示器。在一个稳定的电压的驱动下，将检测到病患的身体状况数据显示在触摸屏上。本次智能医疗护理系统设计中采用的LCD触摸屏可以显示检测到的数据信息，还可以播放音乐和视频，符合设计的需要。

LCD触摸屏的设计，在显示电路中，相对应的会显示出数据信息。可以用来显示病人情况，操作简单，速度快，界面智能化。在LCD触摸屏中，要显示当前检测的病患身体状况数据。

3.3体温检测电路设计

MLX60614是一款红外非接触温度计。集成红外感应热电堆探测器芯片和信号处理芯片。被测目标的体温与环境温度能够通过单片机电路进行输出与处理，能够准确的解决出现的误差或者是体温准确性。在本次设计中实现的功能是检测患者的体温是否正常，然后将检测到的数据传输至单片机分析，在触摸屏上显示检测到的体温数据值。体温检测电路如图3-3所示。

3.4 脉搏检测设计

传统的脉搏检测器是是比较简陋的，电路相对比较复杂，只会提供相关的电压和电流。新型的MAX3010脉搏检测器可以跟脉搏产生相应的电流信号。直接将脉搏检测到的信号转换成数字信号传输至单片机。在检测脉搏信号的准确度的同时，所产生的传输速度都比传统的脉搏检测器有所改进和完善。使MAX3010脉搏检测器在可靠性和准确性方面不断优化完善。

3.5远程监控电路设计

在智能医疗护理系统的设计中，远程监控与控制电路的设计是十分重要的，需要将监控的数据进行传输，上传到监控中心服务器，就能够实现远程监控的功能。当远程监控模块检测到有异常情况时，单片机通过判断，向护士发送不同内容程度的信息提醒护士病人情况。通过摄像头实时掌握病人情况，并将信息通过单片机处理，通过ESP8266将数据上传到监控中心，只需一个护士员即可实时检测所有病人情况。下图3-5是远程监控与控制电路的电路图。

3.6 GSM报警电路设计

GSM报警模块是一款以Siemens公司生产的工业级GSM模块为主体，通过GSM网络作为通讯载体的智能报警网络终端设备[8]。本产品具有受环境影响小、误报率低、安全可靠、安装使用方便、绿色环保等优点。当患者的体温或者脉搏显示异常的时候，能够准确、快速的发短信通知护士，同时LCD触摸屏也显示信息，让患者快速得到诊治。下图3-6是 GSM报警电路图。

4系统软件设计

4.1软件开发环境

本文的智能医疗护理系统设计采用的是单片机的C语言进行软件程序的编程。C语言是一种面向过程、抽象化的通用程序设计语言，它可以用来编写应用软件、编写系统软件和图形处理、开发嵌入式设备和开发智能医疗护理软件技术。采用C语言编写应用软件，软件的安全性非常高。

本文是通过进行设计和在实际中的实现达到系统的设计，来进行互联网+智能医疗护理的研究与开发工作。采用ESP8266连接网络，进行传递数据的功能[9]。C语言具有很强的绘图能力和可移植性，并且具备很强的数据处理能力，还可以用来编写系统软件、制作动画、绘制二维图形和三维图形等。不仅编辑速度快，代码生成的效率也高，还是在开发环境下实时操作[10]。

4.2主程序设计

系统在进行上电后，程序进行执行初始化操作，通过电路检测到的病患身体状况进行实时监测，然后将检测到的信息数据传输到STM32F429单片机当中，如果检测到的结果有异常状况，要进行报警提示，同时要在触摸屏上显示检测到的身体状况数据，以此来大致判断病患的状况，及时进行诊治。如有异常则以GSM模块给护士发短信提醒的方式达到对病人及时护理的效果。做到及时并准确地掌握病患身体情况，依据病患不同的病发情况有针对性的及时的对病患作出相对应的治疗。具体的程序设计流程图如4-1所示。

智能医疗护理系统的软件代码是对程序进行设计，系统开始工作之后，体温监测器和脉搏检测器会实时检测患者的身体状况，然后将检测到的数据传输至单片机处理，所检测到的数据值需要在触摸屏上显示患者的各个数据，方便进行查看。如果有异常情况，体温过高或过低、脉搏过快或过慢都需要立刻报警提示，主要的方式是以短信的方式发送给护士，同时也需要在显示器上提示。

4.3触摸屏子程序设计

触摸屏子程序的设计主要是必须要按照检测的身体状况数据进行操作。可以用来显示病人基本情况，操作简单，速度快，界面智能化。首先进行复位初始化，然后要写出监测病患身体状况的操作命令，实时检测病患的身体状况，将信息通过单片机处理，在触摸屏上显示出检测到的数据值，还能够播放音乐和视频，如果有异常情况要进行报警提示。

4.4报警子程序设计

智能医疗护理系统中，报警程序是最为关键的，如果检测到病患的身体状况发生异常情况的话，要及时进行报警提示。首先系统进行初始化操作，然后检测病患的身体状况，检测是否发生异常状况。如果有其他紧急情况发生，可第一时间按下紧急呼救按键，系统将发出警报，及时检查病患的状况。

4.5远程监控子程序设计

系统进行上电之后，将监控的数据上传到监控中心服务器。当远程监控模块检测到有异常情况时，单片机通过判断，向护士发送不同内容程度的信息提醒护士病人情况。通过ESP8266将数据上传到监控中心，实时检测所有病人情况。

5总结

这次课题的研究主要就是研究并开发一款抗干扰能力强、功效消耗低、成本较低、准确度高、安全性高的智能医疗护理系统的设计。智能医疗护理系统的作用就是监测人体各项的身体指数，有效的利用人体健康指数进行监测，提高仪器的性价比，增大系统的探测能力。智能医疗护理系统的设计在未来的应用前景中十分广阔，具有研究意义。

移动互联网与智能医疗护理结合的“化学反应”，远不止于提高医疗效率、优化医疗资源配置。它还产生了很多创新型的医疗模式和医疗服务，如在线问诊导诊，远程医疗会诊，家庭远程健康管理等等。

互联网与智能医疗护理结合的创新在于：（1）信息共享，效率提升。（2）智能分析，科学决策，安全诊疗。（3）体验升级，方便快捷。

参考文献

[1]徐晓明. 全民健康及“互联网+医疗健康”背景下的体检大数据应用[J]. 心电图杂志（电子版），2020，9（01）：254-255.

[2]黄跃师，袁长蓉，宋晓萍，黄青梅，张雯，杨瑒，成磊，盛芝仁. “互联网+护理服务”的发展现状[J]. 护理研究，2020，34（08）：1388-1393.

[3]蒙晓娟. 探索“互联网+社区医疗护理服务”工作的新思路[J]. 科技风，2020（16）：200.

[4]周莉，李冰. 互联网+延续护理服务的策略[J]. 护理实践与研究，2018，15（12）：125-127.

[5]黄健. “互联网+护理服务”模式下的安全风险防范[J]. 江苏卫生事业管理，2019，30（08）：984-986.

[6]Feng Hua，Chu Yanhui，Wu Wenjie. Design of intelligent medical IoT platform and overall nursing management of nasal endoscopic surgery[J]. Microprocessors and Microsystems，2021，81：

[7]Xu Zhihai，Shi Donglin，Tu Zhiwei. Research on Diagnostic Information of Smart Medical Care Based on Big Data.[J]. Journal of healthcare engineering，2021，2021：

項目名称： 2018年度大学生创业训练项目“互联网+智能医疗护理”（项目编号： 201810595020）研究成果