【摘要】 通過介紹社區醫療的概念，我國第三代移動通信的技術特點及發展現狀，討論了基于3G系統的社區醫療監護系統構建的可行性及其發展前景。

【關鍵詞】 社區醫療; 3G通信系統; 監護系統

1 社區醫療監護系統概念及現狀

醫療監護儀器目前可以分為兩類：一類是指在醫院內由職業醫生或專業技術人員使用的專門儀器，對病人進行生理指標的監護;另一類就是社區醫療監護系統，是指在不影響人們正常生活和工作的情況下，在家庭內或者戶外，監測人體的生命參數，然后通過通信網絡傳輸到社區醫療服務站或醫院，一旦出現危重信號，可及時救治。為了使搶救人員能迅速到達搶救地點，監護儀還采用全球衛星定位技術獲得位置信息，與生命參數同時發送[1]。

目前，醫院所使用的監護方法，大多屬于第一類，即使用固定的醫療監護儀，連接設備將傳感器探頭連接在病人與監護設備之間進行信號的傳遞。復雜的設備，眾多的連線，會造成病人心理上的壓力和緊張情緒，可能會影響病人身體狀況，使得診斷所得到的數據與真實情況有一定差距，給病人和醫護人員都帶來不便，可能會影響對病情的正確診斷。

為了使經常需要測量生理指標的人員(比如慢性病人或者老年患者等)能夠在家中在隨意運動的狀態下測量某些常規指標，目前國際上對社區醫療監護(遠程醫療)的關注越來越強。減少監護設備與醫療傳感器之間的連線，使得被監護人能夠擁有較多的自由活動空間，在獲得較準確的測量指標的同時，免除病人在家庭與醫院之間奔波的勞苦[2]。

隨著遠程通信技術、信息技術和醫療保健技術的發展，遠程醫療的出現使得社區醫療監護成為了可能，并正經歷著劇變[3]。新一代的家庭醫療系統通過發展一系列微型化、低成本、便攜式醫療檢測、監護設備，借助家用診斷軟件，可實現監護、診斷以家庭為主，治療以醫院為主的診療模式[4]。整個社區醫療監護系統分為三大部分：主機(監測站)、分機(微型生理監護儀)和通信網絡等。就通信網絡這一部分來說，現階段的遠程醫療，或社區醫療監護大多數都是基于互聯網來進行生理指標的傳輸。也就是說，各種便攜式生理指標監測儀器檢測獲取的生理指標都需要通過各種方式先傳輸到本地的計算機，然后再經互聯網傳輸到醫院的控制中心，其局限性就是無法進行實時傳輸及分析。

2 3G通信系統

3G是英文3rd Generation的縮寫，指第三代移動通信技術。相對第一代模擬制式手機(1G)和第二代GSM、TDMA等數字手機(2G)，第三代手機一般地講，是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。為了提供這種服務，無線網絡必須能夠支持不同的數據傳輸速度，也就是說在室內、室外和行車的環境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節/每秒)、384kbps(千字節/每秒)以及144kbps的傳輸速度。

TDSCDMA即是Time DivisionSynchronized Code Division Multiple Access的縮寫，是由中國大陸獨自制定的3G標準，主要包括時分雙工、智能天線、多用戶檢測、軟件無線電、接力切換等特點和核心技術。該標準將智能無線、同步CDMA和軟件無線電等當今國際領先技術融于其中，在頻譜利用率、對業務支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面的獨特優勢。另外，由于中國內的龐大的市場，該標準受到各大主要電信設備廠商的重視，全球一半以上的設備廠商都宣布可以支持TDSCDMA標準。

中國自主的第三代移動通信技術(3G)標準終于已來到我們身邊。截至2008年3月底，TD部署10個城市15000個基站的網絡已經完成，經多方和多地測試通訊質量良好;現有11家終端企業取得了終端入網許可證，4家設備廠商取得了TDHSDPA設備入網許可證。從2008年4月份開始，3G服務開始正式開始使用，除了傳統的語音、短信之外，試商用過程中，用戶可以享受到高速上網、可視通話等數據業務功能。

3 基于3G系統的社區醫療監護系統構建的可行性

移動遠程醫療技術實際上是利用現有移動數據通訊技術，解決傳統的遠程醫療問題，如遠程診斷、遠程手術指導、遠程急救等[5]。而社區醫療監護系統中的遠程醫療監護儀主要應用于家庭和個人，主要由非專業人士操作，所以必須具備良好的自適應性，生理參數測量的準確性和穩定性。操作的簡易性，良好的安全性和無損測量，低成本設計等特點[6]。

隨著移動通信技術、電子技術的不斷發展，手機的普及程度不斷提高，利用手機來傳輸生理信號的遠程監護系統也不斷得到開發應用[7]。但是，由于現階段的第二代移動通信系統主要支持話音業務，僅能提供最簡單的低速率數據業務，速率為9.6Kbit/s～14.4Kbit/s。改進后的第二代系統(2.5G)也僅能夠支持幾十K到上百K的數據業務，很難滿足對生理指標的實時、高速的傳輸要求。而3G從技術上能夠最大支持2Mbits/s的速率，并且還在不斷的發展中，將來將能夠支持更高的數據速率。這也為3G在醫學領域的應用前景提供了良好的技術保障。表1給出了從2G到3G系統所支持業務速率的比較。表1 2G與3G支持的業務速率

第三代移動通信系統由衛星移動通信網和地面移動通信網所組成，將形成一個對全球無縫覆蓋的立體通信網絡，滿足城市和偏遠地區各種用戶密度，提供更寬的工作頻帶、支持更加靈活的多種類業務(高速率數據、多媒體及對稱或非對稱業務等)，并使移動終端能夠在不同的網絡間進行漫游，支持高速移動環境，提供持話音、數據和多媒體等多種業務的先進移動通信網，完全能滿足遠程醫療通信的要求。表2為常用測量信號的頻率范圍和數據量[8]。表2 常用測量生理信號的數據量

遠程醫療監護儀利用各種醫療傳感器對人體參數進行檢測，并對檢測到的數據進行本地處理或者通過網絡傳輸到遠程醫療監護中心。監護系統的其中一個關鍵問題是監測數據的通信問題.可選擇單片機作為系統的微控制器，控制通信模塊對監測到的生理參數進行遠程實時無線傳輸[9]。

因而，基于第三代移動通信系統的遠程醫療監護系統具有以下特點：① 中國移動通過實施“三不原則”，降低使用門檻，2009年初中國移動即可基本實現2G用戶“不換號、不換卡、不登記”，只需要換一個TD雙模手機就可方便使用TD服務，這樣降低了監護系統的使用成本。② TDSCDMA的無線傳輸方案綜合了FDMA，TDMA和CDMA等基本傳輸方法。通過與聯合檢測相結合，它在傳輸容量方面表現非凡。數據傳輸速度在行車情況下可達144kbps，在室內靜止情況下可達到2Mbps。也就是說不管被監護者是在靜止狀態還是在運動狀態都不會影響生理數據及圖像的實時傳輸。③ 通過引進智能天線，容量還可以進一步提高。智能天線憑借其定向性降低了小區間頻率復用所產生的干擾，并通過更高的頻率復用率來提供更高的話務量，即可以保證所傳輸生理數據的準確性。④ 基于高度的業務靈活性，TDSCDMA無線網絡可以通過無線網絡控制器(RNC)連接到交換網絡，如同三代移動通信中對電路和包交換業務所定義的那樣。最終，還將實現讓TDSCDMA無線網絡與INTERNET直接相連。也就是直接通過3G系統可以實現高速將監測到的生理數據、圖像等傳輸到互聯網，而無需再經本地計算機連接網絡。

4 結論

一種技術能夠很好地滿足市場需求，并具有良好的質量保證，才會體現出技術的意義。3G系統被設計為能夠很好地支持大量的不同業務，并且能夠方便地引入新的業務。各種不同的業務分別具有不同的業務特性，并且需要不同的帶寬來承載。從數據、話音到動態視頻，所需的帶寬差別很大。另外，對于不同的通信業務其性能要求也是不同的，如語音，視頻需要具有較好的實時性和連續性，但對數據并不要求太高的可靠性。而電子郵件、網上下載等則對時延并不是非常敏感，但要有高的數據可靠性。對于遠程醫療監護系統所傳輸的數據來說，既要求具有實時性、連續性，同時又要求有非常高的準確性、可靠性，所有這些需求3G系統都能夠很好地予以滿足。因而，隨著中國3G通信系統的發展，它作為社區醫療監護系統中的生理數據傳輸支持系統，將具有廣闊的應用前景。