RF Technologies 自動化監測系統 ZigBee 長期照護 行動監測 飛思卡爾

讓病患監測化於無形 ZigBee提升遠距醫療品質

現今許多企業非常關注員工的健康。健康直接影響到公司的盈虧,因為員工健康不好,不僅要支付昂貴的保險費用,生產力下降,甚至還會導致員工的流失。然而,除了在財務方面的影響外,與健康和保健有關的問題是更深層次、更個人化的問題。
有三分二超過65歲的人需要長期照護,所需長期照護的平均時間超過3年,而絕大多數人在某些程度上都有可能受此影響。因此,隨著人均壽命的持續提高,高品質的長期照護就成為全世界關注的焦點。

藉由自動化監測系統,病人能在家中舒適地接受遠端支援,判斷病情,幫助增加病人的安全感,改善生活品質。但不幸的是,現在大多數監測系統仍然要限制病人的自由行動。幸好,新近的無線技術使得病人擺脫醫療裝置的束縛,自由行動成為了可能,同時又為照護人員提供更有效率建立照護網路連接的方法。這也使得醫療照護工作者能夠在病人行動的過程中實施監測。

長期照護問題日益嚴重

圖1 人均壽命
長期照護包含多種改善或維持病人生活品質而設計的服務。要求長期照護的原因有許多,高齡是尋求長期照護的第一原因。1900年,美國的人均壽命是49.2歲。到1997年,這一數字已增加到了76.5歲。另外,1999年10%的人口為老年人(60歲及以上),到2050年,這一數字將會增加到20%(圖1)。

如何在優化病人護士比例的同時增加病人長期照護的安全,改善其生活品質?病人、家屬、照護工作者及企業對這個問題越來越關注。2000年,光是美國就有平均一百四十萬名需要臨終關懷的病人。這些患者的照護要求大相逕庭,18%照護中心的患者抱怨很疼痛,而10%的患者則出現壓迫性潰瘍(褥瘡)。

ZigBee滿足生命監測需求

對於照護人員來說,快速、準確地存取患者的資訊能提高照護品質。醫療對策不僅僅局限於患者床邊,照護品質往往取決於與不在照護現場的臨床醫生即時共用病人生理資訊的能力。這意味著臨床醫生可以基於真實的臨床結果,立即給主治醫師提供回饋,同時還能追蹤在醫院外的治療途徑和效果,從而改進以後的治療方法。

ZigBee技術被很快證明能有效運用在這些應用中,用於幫助患者擺脫自動監測裝置的束縛,獲得更大的自由行動能力。憑藉低成本、低功耗的無線技術,經由網狀網路覆蓋大廈和公共機構。ZigBee技術可以配置到許多產品中,幫助確保對患者更好的照護和更有效的照護追蹤。表1列出了ZigBee與其他技術的優劣比較。

一個用於長期照護的ZigBee網路由患者監測系統、與監控中心或照護站通訊的網路基礎架構及行動裝置組成。無線監測裝置負責經由閘道回饋資料給監控中心維護資料的伺服器。這些資料能被醫生、護士和其他專職照護人員存取,當病人情況改變時會提醒他們注意。在追蹤照護的過程中,無線監測也為機構提供照護人員是否盡職盡責,是否達到保險要求等追蹤資訊。

遠端自動化監測提供即時資訊

遠端自動監測系統可分為多種,包括患者監測、行動監測、安全監測及事件捕捉。患者監測系統通常檢查生命跡象,如心跳速率和體溫,或者疾病徵兆如血壓和血糖水準(圖2)。

圖2 遠端病人監控系統

經由ZigBee,資料能傳輸到閘道,當這些資料中的某個值超出極限時提醒監測人員。自動監測系統甚至可以執行具體的行動,例如監測血糖值,根據預設間隔值記錄血糖資料,如果血糖值超出極限值,就自動注射胰島素。

行動監測系統監測每天的行動。利用記錄的資料可分析患者的變化。這些作業非常簡單,從每天的運動或鍛鍊中,經由加速度感測器追蹤運動資料,再將這些資料與從患者身上採集的資訊(如心跳速率)作比較,就可以確定一定程度的鍛鍊對身體有多少作用。人體行動可以被追蹤任意長時間,然後與歷史資料相比,以鑑別某種傾向。甚至可以利用行動監測系統來提醒患者做運動,或者提醒照護人員患者是否做了運動。

安全監測系統的主要目的是提醒可能影響患者安全的事件或潛在的事件。例如當患者離開監測區域,監測者會收到提醒,並重新定位患者所在位置。

事件捕捉系統記錄患者相關事件和照護人員的回應情況。這是重要的健康照護資訊,並能保證事件資訊和相應行動能被快速擷取並覆核。

ZigBee打進醫療裝置市場

飛思卡爾(Freescale)為滿足醫療監測應用的需求,提供完美的低成本、低功耗、高完成度和高性能的ZigBee技術解決方案家族。這些解決方案中包括系統封裝(SiP)的8位元MC13213、32位元ColdFire嵌入式控制器和平台級封裝(PiP)的32位元MC13224解決方案。

以飛思卡爾的第三代MC13224為例,其具有產品小和成本低特性,相當適於穿戴在身上的設備應用。另外,其高度整合的低功耗設計可讓電池的續航能力大大增加,而且只需要一個外接電源和一個50歐姆(Ω)的天線即可完成此方案。32位元ARM7內核處理器擁有充足的記憶體空間,使裝置能在單片IC上運行ZigBee協定堆疊和應用程式。

除晶片外,軟體、開發工具和參考設計亦是開發ZigBee醫療裝置不可或缺的元素。如飛思卡爾相容ZigBee的BeeStack和BeeKit無線工具包,提供設定網路參數的簡單軟體環境。這個工具使得客戶能在精靈和下拉功能表的幫助下,設定ZigBee網路參數。

應用實例:RF Technologies

RF Technologies已經基於ZigBee技術開發了許多用於改善患者健康和安全的產品,同時為照護服務商提供追蹤和照護人員是否盡責的資訊。如CodeAlert整合型照護管理解決方案,其中包括隨身穿戴的緊急掛件式呼叫器,這樣使得患者可以在他們需要幫助時呼叫照護人員。軟體記錄下呼救,同時緊急通知將以文字資訊或郵件發送到系統中的電腦和任一行動裝置。當照護人員到達幫助患者時,就可以透過按下呼叫器上的一系列特殊編碼來記錄事件並給系統一個回應。這能幫助監測人員確定患者已及時得到照料,並且能提供事件回應時間和突發事件場所資訊,讓服務機構或行政管理人員能評估照護人員是否盡職盡責。

RF Technologies採用ZigBee技術是因為其低成本、高可靠性和低功耗等優點。該公司業務拓展副總裁James Herman表示,ZigBee完美地滿足了該公司對資料獲取、頻寬和通訊的需求。其他標準的產品不能提供相同的優點,而ZigBee能夠在客戶的環境下很好地工作。

先進解決方案 加快ZigBee開發

老年人和長期醫療照護將持續成為社會的重要問題。先進的技術能針對需求改善患者的生活品質,而ZigBee無線技術能帶給設計者們新的設計理念。

低功耗的無線解決方案可用於患者行動監測和安全監測,ZigBee技術為患者提供他們所要的更高自由度,同時也提供給監測人員許多重要優勢,包括高性價比和可升級的網路以應對緊急回應處理情況下的瓶頸;即時提示不符合常規醫療慣例的輸液方案,從而消除可預防的不良醫療事故;有機會改進治療草案;醫生可在自己的辦公室內遠端存取患者即時資料;即時分析藥物療效;實現所有相互連接的醫療裝置的網路化管理;即時患者治療能降低成本,改進照護。

透過先進的ZigBee技術解決方案,將能設計出新產品幫助設計廠商快速搶進醫療裝置市場,並改善需要長期照護的患者的日常生活。

(本文作者任職於飛思卡爾)

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