S-108.4010 - Mittaustekniikan lisensiaattikurssi 2008 Langaton potilasmonitorointi sairaaloissa ja kotona -Jori Reijula #57601P
-sairaalat & teho-osastot kiireisiä -johtomäärä -lääkärit, sairaanhoitajat, potilaat ym. kärsivät -potilaan irrottaminen saattaa kestää 30 min! -edestakainen liikkuminen tarpeetonta!
sairaala: lukuisia osastoja, vrt. tavaratukku, logistiikkayritys kriittinen potilasinformaatio nopeasti saatavilla tarve tehokkaille tiedonvälitysketjuille -> > ratkaisu langaton teknologia +hoitotehtävien automatisointi +potilasturvallisuus +potilashoidon laatu +työteht tehtävien keveneminen +elektroniset tietokannat -> > päivitys p jopa kesken leikkauksen +potilaan paikannus +työntekij ntekijöiden iden resurssien sääs äästö langattoman teknologian integrointi hidasta, vaikka investointeja terveydenhuoltomenot (BKT): ->USA 16%, Eurooppa 8% tietotekniikka (BKT): ->USA 23%, Eurooppa 1%
Langattoman teknologian ongelmat vanhanaikainen asennoituminen hinta tietoturva keskeneräiset/monimutkaiset tekn. ratkaisut signaalin häirih iriöttömyys -> sairaalan raskasrakenteinen ympäristö & eristetyt huonetilat hoidon miellyttävyyden ja luonnollisuuden tunne akkujen toiminta-aika aika ->langaton teknologia tehosyöppö langattoman lähettimen l kapasiteetti ->tiedonsiirtokapasiteettivaatimukset! yhtenäisen rajapinnan puute langattomille sovelluksille -> > valmistajien omat rajapinnat -> Health Tech Centerin antenni: WLAN, ZigBee-, Bluetooth-, UWB-, kännykkä- ja ISMtaajuuksien alueella langattomat laitteet eivät saa häiritä muita leikkaukseen & potilasvalvontaan vaadittavia laitteita ja häiriösuojauksen oltava riittävä -> esim. HDTV (USA)
Langattoman teknologian vaihtoehdot Radiotaajuiset sähkömagn.. signaalit (RF), optinen & akustinen tiedonsiirto RF-tekniikka eniten käytettyk ->tehokkain menetelmä ->RF: 121 MHz (verenpainerannekello) & 2,5 GHz sekä 900, 1800, 1900 MHz Optinen tiedonsiirto vähemmv hemmän käytetty, tehokas vaihtoehto +häiri iriönsietokyky -optiset yhteydet Akustinen tiedonsiirto heikkotehoinen, vähän v n käytettyk ->mm.. EKG-data puhelinlinjoja pitkin -heikoin vaihtoehto
Langattomat verkkoratkaisut Lyhyen kantaman verkot (mm. Bluetooth, ZigBee,, UWB) +varteenotettavin sairaalan tiedonsiirtoratkaisu +hyvä tietoturva +edullisuus -rajoittuneet etäisyydet Keskipitkän n kantaman verkot (mm. WLAN/Wi Wi-Fi) +tiedonsiirtokapasiteetti -koko -energiankulutus -tietoturva Pitkän n kantaman verkot (mm. WAP-tiedonsiirto tiedonsiirto,, CDPD) +kantama (etäsairaanhoito) -tietoturva
Langattomat teknologiat -Bluetooth -ZigBee -UWB -Matkapuhelinpohjainen langaton tiedonsiirto -Kämmenmikro -CDPD -TinyOs -RFID WLAN/Wi Wi-Fi
Bluetooth kehitetty langattomiin toimistoihin 2,45 GHz ISM-kaista -> > 1 Mbps kantama n. 10 cm 10 m->100 m m läpäisee pääp äätepisteiden välisiv lisiä esteitä -> > vrt. infrapunayhteydet protokolla yhdistelmä paketti- ja piirikytkennäst stä tiedonsiirrossa käytetk ytetään n taajuushyppelyyn perustuvaa hajaspektriä tiedonsiirtokanava aikajakoinen -> > datapaketin siirtoaika on 625 µs -> > taajuus vaihtuu (1600/s) ja uuden paketin lähetys l alkaa taajuudenvaihdon aikana hyppy jokaiselle 1 MHz:n alakaistalle yhtä todennäköinen estää sisätiloissa esiintyvää hidasta huojuntaa (Doppler( Doppler-taajuudella 0.1-6 6 Hz)
Bluetooth +koko (n. 9 x 9 mm 2 ) +hinta +integroitavuus +tietoturva: ->yhteyslaitteiden autentikointi & siirrettävän n tiedon kryptaus -suuri energiankulutus -ahdas verkkotopologia (pikoverkot, ongelmat hajaverkoissa) -sähkömagn.. häirih iriöt t (huom( huom!! teho-osastot!!) osastot!!) samalla taajuuskaistalla: ->elektroniset ovenavausmekanismit ->langattomat puhelimet ->mikroaaltouunit
ZigBee ZigBee-Alliance: mm. Intel, HP, Philips, Motorola ja Mitsubishi ->standardi 802.15.4: RFD & FFD kotiautomaatio & kevyt tiedonsiirto ihon alaiset sensorit & mikrosirut tiedonsiirtoon CDMA/CA, siirtotien tarkkailu DSSS-kanavointi 2,4 GHz -> > 250 kbps yleisesti käytk ytössä ratkaisu ubiikkiin terveydenhuoltoon +lyhyt verkkoonkytk.. aika < 30 ms +sleep-tilasta her.. & lähet.. aloitusaika <15 ms +edullinen +matala virrankulutus matalilla taajuuksilla -> > pariston kesto kk -> > v -hitaat yhteydet matalammilla taajuuksilla (868/915 MHz -> > 20/40 kbps) -laitteiston tehokkuus -raskaat ohjelmistot
ZigBee - verkkotopologiat Tähtimäinen, verkko- sekä rypästyyppiset vertaisverkkotopologiat
UWB perustuu WiMedia standardiin. tehostaa kodin ja toimistojen lyhyen kantaman langatonta tiedonsiirtoa: +suuri kaistanleveys +korkea tiedonsiirtonopeus (>100mps) +pieni tehontarve (< 200 mw) käyttää kapeita aikapulsseja alhaisilla toistonopeuksilla. pulssit lähetetään ennaltamäärätyn koodin perusteella ja multippelikoodattuna järjestelmänä sitä voitaisiin käyttää kuten CDMA-matkapuhelinverkkoja kantoalue n. 10-1000 m tavallisten radiosignaalien näkökulmasta UWB-sigaali kohinaa: ->radiot eivät havaitse lähetyksiä -> ei keskinäisiä häiriöitä toimii standardien 802.11 a/b/g ja 802.15 kanssa radiosignaali saapuu vastaanottimeen kahta tai useampaa reittiä: +sign. häiriönsietokyky yksinkertainen elektroniikka suurempien etäisyyksien tiedonsiirto teoriassa mahd. minimaalisilla tehotarpeilla suuri tiedonsiirtokapasiteetti -> esim. EKG:n siirtoon paras teknologia langattomaan, korkean kapasiteetin tiedonsiirtoon lyhyillä etäisyyksillä
UWB Käyttöönotto pitkään rajoittunutta: -> 2003 FCC:ltä (USA) lupa UWB:n lisensöimättömien toimintojen kehittämiseksi edelsi 5 vuoden tutkimustyö: -> GPS vs. radioyhteystoiminnot? FCC: laitteita tulee käyttää taajuuskaistalla 3,1 10,6 GHz. hyväksyntä kattaa jopa lääketieteellisen kuvanmallinnusjärjestelmän, jonka avulla voidaan mallintaa tutkimuskohteena olevan henkilön tai eläimen sisäelinten toimintaa ja rakennetta toiminnan kuitenkin oltava lisensoidun terveydenhoidon harjoittajan valvonnassa tai ohjauksessa -> sisätilamonitoroinnit hyväksytään myös (lapsen hengitys) edistää biomonitorointia: -> ei ainoastaan kotiin ja suuriin sairaalaympäristöihin -> mobiiliin sairasmonitorointiin piirejä markkinoille 2006 lopusta lähtien 1. sovelluskohde PC:t In-stat arvioi, että UWB-teknologiaa hyödyntämällä päästään johdottomiin viihdelaitteisiin muutaman vuoden kuluttua: -> langattomien PC:iden ja muiden viihdelaitteiden tiedonsiirto uudistuu, sillä UWB ensimmäinen teknologinen ratkaisu, joka tarjoaa riittävän nopean langattoman yhteyden vaativimpiinkin käyttötarkoituksiin aloitus USB-väylään liitettävistä lisälaitteista ja seuraavaksi siirryttäisiin verkkokortteihin ja emolevyyn integroituihin UWB-yhteyksiin matkapuhelimet In-stat:in mukaan viimeisenä siirtymään UWB-teknologiaan arvioiden perusteella vuonna 2010 289 milj. myytyä UWB-piirisarjaa
Matkapuhelinpohjainen langaton tiedonsiirto - 1996 yhteys PC:n ja GSM:n välillä -> simuloituja haavakuvia sähköpostitse liitetied. - 3G / Java puhelimella mahdollista tarkkailla potilaan tilaa - mm. EKG, hengitystaajuus, happitasapaino saatavilla lähes reaaliaikaisesti - samanaikainen kommunikointi hoitajien kanssa -parantaa diagnoosien tarkkuutta, tehokkuutta ja säästää resursseja - osaston toimenpiteet tähtäävät tiedon keräämiseen - palvelin tallentamiseen ja tiedon välittämiseen - matkapuhelin lääkärin informoimiseen - toimituksen aikainen kommunikointi mahd. Internetin välityksellä ja 3G-verkossa
Matkapuhelinpohjainen langaton tiedonsiirto -osaston tietokone hoitokunnan käytössä -> päästään muokkaamaan ja ohjaamaan palvelimen toimintaa -Lääkäri voi valita tarkasteluun haluamansa elosignaalin -signaali välittyy 20 sekunnin viiveellä ->lähellä reaaliaikaista monitorointia -myös pitempiaikaisten raporttien tilaamisen mahdollisuus: -> järjestelmä muodostaa joka kymmenes minuutti uuden kehityskäyrän -> saatavilla viimeisen 4 päivän ajanjaksolta -> lääkärit voivat diagnosoida potilaan tilaa luotettavammin
WAP-pohjainen tiedonsiirto Kevin Hungin työryhmä testannut lääketieteelliseen tarkoitukseen WAP-matkapuhelimet mobiiliyhteyksien päätepisteinä potilasinformaation vaihtoon sekä potilasmonitorointipalveluille esim. lääkärit voisivat tarkastella potilaiden fysikaalisia parametreja WAP-laitteistoilla esitallennettuna (ei r.a.) maailman väestön ikääntyminen: -> potilasmonitorointi houkutteleva menetelmä -> aikainen patologisten oireiden havaitsemisen ja diagnoosi vanhemmilla potilailla, joilla kroonisia sairauksia keskeisiäsuureitaekg javerenpaine: -> sydäntaudit 1999 maailmanlaajuisesti 30 % kaikista kuolemista järjestelmä käyttää hyväksi (olemassaolevaa) WAP:ia -> käyttäjä rekisteröityy potilasdatapankin käyttäjäksi -> hakee kännykällä (WAP) potilasinformaation (EKG, RR) lisäksi käyttäjä voi hakea myös potilaan sairauskertomuksen, tietoa potilaan kliniikasta ja sairaalasta sekä tietoja lääkärin aikatauluista (tapaamiset ym.)
WAP-pohjainen tiedonsiirto käyttökustannukset matalat ja liikkuvuus hyvä, koska tietokonetta ei tarvita tiedonsiirtoon matkapuhelimet edullisia ja yleisiä netti -tietokoneeseen, verrattuna WAP-puhelimissa rajallinen prosessointiteho, muistikapasiteetti sekä näyttöresurssit reaaliaikainen langaton tiedonsiirto lääketieteessä ei toistaiseksi mahdollista näiden rajoitusten vuoksi -> tilanne muuttunee lähivuosina WAP:in käyttöönotossa pelko tietoturvan kattamattomuudesta WAP-pohjaisen järjestelmän turvallisuusominaisuudet jaettu usealle tasolle -> turvallisuudesta huolehtii WTLS-protokolla, joka siirtää tietoa vain puhelimen ja WAPgatewayn välillä (eikä esimerkiksi puhelimen ja palvelimen välillä) -> WAP-gateway pääsee käsittelemään kaikkea siirrettävää tietoa salakoodaamattomassa muodossa -> diskreettiä informaatiota käsitellessä syytä rakentaa yksityinen WAP-gateway tiedonsiirtoa varten, jottei kukaan ulkopuolinen pääse tietoon käsiksi gateway:ltä käsin
Kämmenmikro kämmenmikroissa potentiaalia tulla osaksi sairaaloiden integroituja tietojärjestelmiä käyttää (suuntaa antavasti) jo 40-50% lääkäreistä Yhdysvalloissa > 50 % alle 35 vuotiaista Kanadassa nopea kehitys: + muisti, tehokkuus & langattomat yhteydet riittäviä terveydenhuollon tarpeisiin + pieni koko & jatk.valmius - pieni näyttö ja tekstinsyöttö markkinoita dominoivat Palm OS & MS Pocket PC Palm OS käytetympi terveydenhuollossa ->tarjolla lääketieteellisiä ohjelmia, kirjallisuutta ja Internet sivustoja toisaalta Pocket PC yhteensopiva Microsoftin ohjelmistojen kanssa ->tehokas tiedonsiirto mahdollista useiden laitteistojen välillä
CDPD -käyttää olemassaolevaa matkapuhelinverkkoa -käyttäjä lähettää ja vastaanottaa tietoa (19,2 kbps) koko puhelinverkon kantoalueella -mahd. integroida mihin tahansa tietoverkkoon -CDPD & nykyinen matkapuhelimien ääniverkko kaksi erillistä verkkoa, jakavat matkapuhelimien käyttämän ilmatilan -matkapuhelimien äänikanavat tilastollisesti katsoen käyttämättömiä väh. 30 % ajasta, jopa voimakkaan ruuhkan aikana -käyttää hukka-aikaa tehden matkapuhelinverkosta tehokkaamman -huomaamaton matkapuhelimen ääniverkolle -CDPD lähettää datapaketin mahd. monella avoimella kanavalla -lisädataa voi tulla toisella kanavalla, kun kanava vaan vapautuu -saatu data pienissä paketeissa lähettäjän juuri käyttämää kanavaa pitkin tai toista kanavaa pitkin -käytt.koht. IP-osoite yhdistää virtuaalisesti käyttäjän määrittelemättömän pituiseksi ajaksi isännälle häiritsemättä matkapuhelinyhteyksiä
TinyOs kehitysvaiheessa Berkeleyn yliopisto käyttöönotto anturiverkoissa CodeBlue +koko +energiaystävällisyys +selkeä ohjaus +selkeä liitänt ntä-hierarkia tulevaisuuden teknologia?
Langaton tiputuslaitteisto tehostaa & nopeuttaa hoitoyksiköiden toimintaa ei ihmisen valvontaa -> tieto säiliön tilasta saatavilla missä tahansa rakennettu & kehitellään edelleen INTEK projektina rah. Baskien hallitus langattoman viestin lähettäjäksi asennettu Chipcon CC1000 (RF), jota koordinoi mittaavan anturin suoritin energian kulutusongelmaan ratkaisu: -> lähetin valmiustilassa suurimman ajan -> herää vasta saadessaan anturilta varoituksen vähäisestä säiliötasosta tai loppuvista paristoista prosessori käsittelee tiputustietoa, tiedonsiirtoa & energian kulutusta -> sydän tiedonsiirtoon kuuluu löytää oikeat taajuudet, lähettää niitä pitkin tietoa ja vastaanottaa käskyjä
Langaton tiputuslaitteisto - langattomat anturit (WS) kommunikoivat RF-signaaleilla huoneen keskusyksikön (RBS) kanssa - RBS-yksiköt kytkettynä kontrolloivaan keskusasemaan (Server) - antureilla kyky säädellä omaa tunnistetta siten, että siirrettäessä se huoneesta toiseen, tiedonsiirto keskusasemaan ei häiriinny, vaan tunniste muuttuu sijaintiin sopivaksi + pienempiä + halvempia + verkosto joustava + laitteiston siirtäminen mahdollista + tehokkuus & varmuus + kehittyneen suorittimen avulla säästetään energiaa verrattuna muihin langattomiin asemiin
EKG -mitataan sydänlihaksen aktivaation aiheuttamia potentiaaleja -elektrodit ihon pinnalla mittaavat potentiaalimuutoksia suhteessa referenssipotentiaaleihin -EKG paloittelee jokaisen sydämen sykäyksen sarjaksi sähköisiä aaltoja -P-,QRS- sekä T-aalto liittyvät sydämen supistuksiin -> P-aalto heijastaa aktiivisuutta sydämen ylemmissä kammioissa -> QRS- sekä T-aalto alemmissa kammioissa -kardiologin ongelmana lyhyet mittausajat, tyypillisesti päätelmät tehtävä satunnaisen - korkeintaan 30s. näytteestä -vaikeissa tilanteissa mittaus jatkuvana: -> langattomille järjestelmille kysyntää -> nykyiset laitteistot eivät tee potilaan olotilaa ja liikkumista miellyttäväksi -tieto tulisi olla saatavilla muuallakin kuin osastolla -nykyään markkinoilla useita kannettavia EKG-laitteita ->harva riittävän pieni ja harmiton -osa laitteistoista toimii verkkovirralla -> painavia, vaaditaan renkaat alle
EKG / CodeBlue & TSN -markkinat muuttumassa: -> CodeBlue ja TSN (Telecardiology Sensor Networks) -CodeBlue ja siihen liittyvä EKG-tekniikka kuuluvat Harvardin yliopiston projektiin ->tekniikka sydämen toiminnan mittaamiseen langattomasti & huomaamattomasti potilaan kannalta -TSN kehitetty malli CodeBlue:sta -Harvardin projektin EKG-tekniikka tarkkuudeltaan verrattavissa kaupallisiin laitteisiin -erona pieni koko -langattomana yksikkönä TinyOS -> lähettää tietoa EKG:lle (120 Hz) -CodeBlue-ohjelmisto kehitetty TinyOS:n ympärille -> mahdollistaa integroitumisen langattomien antureiden ja päätelaitteiden (PDA) välillä - perustana julkaisu per tilaus -välitysverkko, jonka ideana saattaa tieto kaikille asiasta kiinnostuneille (lääkärit, sairaanhoitajat) ->sopii terveydenhuoltoon: useat eri toimijat tekemisissä saman potilaan kanssa
EKG / CodeBlue & TSN -TSN-laitteistossa EKG kerätään (kuten CodeBlue:ssa) automaattisesti, prosessoidaan (esim. A/D -muunnos), mutta lähetetään erityiselle serverille analysoitavaksi -Jos sydämen sähköisessä toiminnassa epänormaaleja potentiaaleja, lääkäri saa hälytyksen matkapuhelimeensa -Kehittyneimmissä malleissa käytetään hyväksi välipalvelimia: +sallii potilaan vapaan poistumisen pääpalvelimen lähettyviltä +langattoman lähettimen pienempi energiatarve lähetysetäisyyksien pysyessä lyhyempinä +tutkimuksissa EKG-lähetin pystyi 13 kk elinaikaan kahdella AA-paristolla
1) Potilastiedot 2) signaali-ikkuna 3) HF-pulssi, AP valtimoverenpaine, BTruumiin lämpötila, RVhengitystilavuus, RFhengitystiheys 4) hälytyskuvake 5) tapahtumamuistio 6) hälytys/kutsukuvakkeet 7) huoneen lämpötilan ja valoisuuden indikaattorit 8) aloitus/lopetusnäppäin signaalien nauhoitukseen EKG-monitori
PDA-pulssioksimetri -happisaturaatiomittaukset -Yuan-Hsiang Lin, 2004 -WLAN-pohjainen pulssioksimetri integroitu 3- päisen EKG-monitorin kanssa PDA:han -pulssioksimetria- sekä EKG-tiedon reaaliaikainen tallennus- ja eteenpäinlähetyksen mahdollisuus +näyttö kooltaan pieni ja kevyt +kannettavuus +kätevä potilaan kuljetukseen +käyttäjäystävällinen +WLAN-rajapinta parantaa käytettävyyttä langattomaan monitorointiin
Liiketunnistin -päälle puettava liiketunnistin -mahdollistaa koehenkilön päivittäisen liikkumisen/kaatumisen monitoroinnin -tieto lähetettävissä/tallennettavissa paikalliseen verkoston solmukohtaan (kello, tietokoneet) tai vyöllä kannettava lähetin voi lähettää hälytyssignaaleja tai liikeinformaatiota esim. sairaalan monitorointilaitteistoon -valmistajat väittävät 1-ulotteisten liiketunnistimien riittävän liikkeen tunnistamiseen ->vaaditaan 3-ulotteinen laite tarkan fyysisen aktiivisuuden mallintamiseen sekä kaatumisen havaitsemiseen +luotettava -kaupallisesti saatavilla oleva kävelytunnistin esimerkki yksiulotteisesta liiketunnistimesta ->toimii ainoastaan vertikaaliliikkeen tunnistukseen, ei reagoi lainkaan horisontaalitason liikkeeseen
WILHO-hanke OYS, ODL, LeTe lähtökohtana kehittää ja ottaa käyttöön langaton tiedonsiirto, langaton paikannus (kaapelit) sekä langatonta anturiteknologiaa tavoitteena sairaalan toimintaprosessien parantaminen, toiminnan tehostaminen ja teknologian soveltaminen sairaalaprosesseihin ->täydellinen langattomuus ei hankkeen päämäärä päämääränä kattava langaton järjestelmä, johon sairaala voi omilla järjestelmillään liittyä mahdollisina vaihtoehtoina PDA- sekä Nokia-matkapuhelinpohjaiset käyttöliittymät ->tallennetaan potilaan henkilö-, paikka-, aika- sekä mittaustiedot järjestelmään voitaisiin kytkeä myös muita langattomuuteen & paikannukseen liittyviä sovelluksia langaton tiedonsiirto ei tulisi syrjäyttämään sairaalassa jo käytössä olevaa perinteistä LAN-verkkoa, vaan järjestelmät toimisivat sairaalassa rinnakkain langatonta tiedonsiirtoa edellyttävät laitteet kytkettäisiin WLAN-tukiasemiin, jotka yhdistäisivät laitteet LAN-verkkoon menettelyä noudatettaisiin myös (testausvaiheessa oleville) UWB-laitteille yhdistämällä ne LAN:iin UWB-tukiasemien avulla
RFID WILHO:n kehittämä potilaan paikannukseen & henkilöimiseen imiseen kohteeseen kiinnitetään inform. tunniste verrattavissa viivakooditunnistukseen -> ei optista yht. tunnisteeseen -> sisältö muokattavissa käytön aikana voidaan lukea esim. matkapuhelimella -> etäisyys muutama cm vähentää inhimillisten erehdysten aiheuttamia riskejä säästää potilaiden ja henkilökunnan etsintään kuluvaa aikaa turhat puhelinsoitot sairaalan sisällä uskotaan parantavan potilashoidon laatua +HINTA +yksinkertainen rakenne +virrankulutus +ruumiinsisäisten isten anturien tiedonvälitt littäjäksi? -tunnistimien lkm.
WLAN/Wi Wi-Fi toimistoissa & kotitalouksissa 802.11 (a/b/g) paikann.. vaihtoehto RFID:lle vaatii tukiasemat & lähettimet päätelaitteisiin vaatii paikannusohjelmiston RFID parempi? +tarkkuus +nopeus, jopa Gb/s +tunn. lkm. +tietoturva +yhteensopivuus (802.11) -hinta (vrt. RFID) -koko (vrt. RFID) -energiankulutus
ESKO -sähköinen potilaskertomus -sairaanhoitajien käytössä -web-pohjainen käytt.liittymä v.1997-> -perusta OYS:n uusille langattomille sovelluksille -integroitu lukuisia sovelluksia ->SOFIE-hoitosuunn. osio ->muita sovelluksia nop. ja helpottamaan tiedonkeruuta -WLAN-/RFID-> ESKO:on -ESKO:a käytetään toistaiseksi kannettavista salkkumikroista tai pöytätietokoneista käsin -PDA- tai Nokia-matkapuhelinpohjainen ESKO käyttöliittymä ->ESKO olisi lääkärin tai hoitajan taskussa: ->kliininen data (mm. lämpö, pulssi, verenpaine, lääkitys) nopeasti tasku-pc:seen -reaaliajassa suoritettava raportointi suoraan potilaan vuoteelta: ->yksinkertainen, pakollinen tieto saadaan rekisteröityä -potilastaulu päivittyy kun potilas tulee alueelle, jossa hänelle tehdään tutkimus tai toimenpide -ongelmat verkkosalauksen kanssa -OYS:ssä mahdollista suorittaa myös lähetteet sekä epikriisit elektronisesti (E-lähete, E-epikriisi) -sairaalan lähetteistä n. 38 % elektronisesti
Teho-osastopotilaan kulku sairasosastolla
Älykäs potilasvuode Bluetooth-teknologia ratkaisu signaalien ja tehon siirtoon tietokone vuoteen keskusyksikkönä kerää potilaasta rekisteröitävät elintoiminnot anturit rekisteröivät ja lähettävät tiedot tallennetaan vuoteen keskusmuistiin tiedot läh. tarvittaessa eri puolille sairaalaa -> keskusvalvomo ->potilasrekisteri vuoteen sisään kiinnitetty akku ->latautuu aina potilasosastolla akun kesto riittävä RFID/WLAN 1 potilasvuode / potilas potilasvuode liikuteltava tietokone laitekokonaisuus, jossa potilasvuoteen valmistaja ja monitorointilaitteiden tuottajat yhdessä kokoavat tarpeisiin vaadittavat elementit yhdeksi kokonaisuudeksi +johtomäärä +liikuteltavuus -> potilaan siirto sairasosastolta toiseen
Älykäs potilasvuode sähköinen eristys: -> turvallisuusvaatimukset -> estää häviövirtojen vuotoa -> sähköshokit, palovammat -> heikkojen signaalien havainnointi -> parempi sign. hyötysuhde -> elektrodipintojen läpi virtaavat yhteismuotoiset virrat synnyttävät sähköistä kohinaa -> eristys minimoi yhteismuotoiset virrat & eromuotoiset kohinat kohinaenergian verkkotaajuudella (50-60 Hz) saadaan vaadittava eristys, mutta taajuuden kasvaessa vaikeutuu, erityisesti tehotason ollessa korkea esim. sähköisellä veitsellä suoritetun kirurgisen operaation ja MRI:n aikana jotta havaittaisiin matalataajuisisia signaaleja MRI:n aikana, käytetään optista yhteyttä signaalin esivahvistimien ja päärekisteröintielektroniikan välillä esivahvistimien virtalähde voidaan ladata akkulla tai valoparistolla, joka muuntaa optiseen kuituun tuodun valon sähköksi
Älykäs potilasvuode käytännön ongelmana potilaan ja signaalinsaantimoduulien välisten kaapelien suuri määrä: ratkaisuna langattoman tiedonsiirron käyttö käyttettävä akkuja langattomilla järjestelmillä tapana synnyttää sähköisiä häiriöitä muihin laitteisiin: ->voi olla vaarallista ->voi lisätä kohinatason määrää signaalin havaitsemisessa ilmeinen tarve potilasmonitorointilaitteistolle, joka tuottaa korkean tason sähköisen eristyksen, on helposti laajennettavissa, ei tarvitse pattereita ja joka ei aiheuta haitallista sähkömagneettista kohinaa
Älykäs potilasvuode toimintataajuudet gigahertsien taajuusalueella ->Bluetooth:illa 2,4 GHz:n ISM-kaista Bluetooth pääasiallinen yhteys matkapuhelinten ja muiden kannettavien laitteiden välillä saavuttanut suosiota myös muiden sovellusten saralla kehitteillä myös muunlaisia ratkaisuja, kuten Wi-Fi, HomeRF saattavat tarjota jopa nopeampia tiedonsiirtonopeuksia kuin Bluetooth maks. tiedonsiirtonopeus Bluetoothratkaisulla, on n. 700 kbit/s (??) -> riittävä taso siirtämään monikanavaista EKG:tä, EEG:tä sekä muita biosignaaleihin liittyvää informaatiota ratkaisu käyttää Bluetoothia tiedonsiirtoteknologiana, koska Bluetooth kehittynyt myös muita teknologioita voitaisiin käyttää
Älykäs potilasvuode koostuu keskus- & muunninyksiköistä muunninyksiköt signaalin muokkaukseen: -> rekisteröidyt signaalit muunnetaan digitaaliseen formaattiin -> siirretään kaapelia pitkin keskusyksikköön -> 2-3 mm paksu koaksiaalikaapeli muut muunninyksiköt kaapeliin haaroittimilla -> pieniä, passiivisia komponentteja -> käytetään korkeataajuisessa elektroniikassa matalilla tehotasoilla haaroittimen koko määritellään liittimien koon perusteella kaapeloinnin määrä vähenee huomattavasti muunninyksiköihin siirrettävä teho samaa kaapelia pitkin korkealla taajuudella (esim. 2 GHz). teho ja moduloitu signaali eristyksen yli, esim. kaksi kondensaattoria signaalin ja tehonsiirto tapahtuvat korkeilla taajuuksilla: kapasitanssit pieniä (esim. 1-2 pf). arvot niin pieniä, että rajakapasitanssit muunninyksiköiden ja johdotuksen välillä ovat merkittävästi suuremmat häviövirrat eristyskondensaattorien läpi eivät aiheuta terveysriskiä tai ylimääräistä kohinakytkentää rekisteröintiyksikköön muunninyksiköt voivat olla pienikokoisia ja johdotus voidaan tehdä joustavalla kaapelilla (ulkoläpimitta 2-3 mm)
Älykäs potilasvuode Laitteistoratkaisun etuja: järjestelmän korkean eristyksen ansiosta järjestelmää turvallista käyttää jopa tilanteissa, jolloin korkeataajuinen teho on kytketty potilaan kehoon ->esim. kirurgiset operaatiot sähköveitsellä ja kuvaus MRI-yksiköllä korkea eristys minimoi kytkennän sähkömagneettisilta häiriöiltä signaalin ja tehonsiirto yhtä johtoa pitkin ja mahdollisuus yksinkertaiseen haaroitukseen mahdollistaa merkittävän kaapelien vähennyksen kuluttajamarkkinoille suunniteltujen komponenttien käyttö mahdollistaa matalakustannuksisen valmistuksen ja hyötyy jatkuvasta kehityksestä Järjestelmä voi olla kytkettynä yleisiin Intraneteihin tai Internet-sovelluksiin Kaksisuuntainen tiedonsiirto eristyksen yli mahdollistaa operointiparametrien hallinnan esim. muuntimissa ja vahvistimissa
ITKU-idea Terveysasema (TTH, Diabetes PKL) Sairaanhoitopiiri / Keskussairaala Kotipalvelu OY (laiteinstallaatio, markkinointi, huolto) Laitetoimittajat Elisa Vaaka Ekahau Polar Mawell Omron Biomatt Siemens Kotihoito laitteisto RR riskihenkilöltä mitattavat suureet syke riskihenkilö gluc EKG liike
Kysymyksiä?