关键字 |
| 更衣室、蓝牙、流媒体数据 |
介绍 |
| 从身体中检索数据,传感器,如心电图机和新一代多传感器系统,如呼吸监视器大量和丰富的。管理和整合这个流数据与现有类型的医疗信息,如病人记录,实验室结果,过程、医疗文件和医学图像在一个合乎逻辑的和直观的方式是一个挑战。不仅是这些数据的管理困难,但也是数据的可视化和表示医生、专家、甚至是病人。使用“生命衣”VivoMetrics试验台,我们提出了一个数据管理系统等处理传感器数据流的身体除了一个可扩展的体系结构允许等简单的可视化数据第二部分强调了“生命衣”VivoMetrics,其功能,生成的数据的类型,华盛顿在管理这些数据。第三节提出了一种数据库模式来管理这样的流数据,以及它是如何与现有医疗信息集成。它还提出了一个流媒体数据库架构,将提供使用蓝牙无线传输介质实现链路层(方案)流医疗和传统的实时数据。(例如,医学图像、实验室结果、医疗文档)。第四部分提出了未来用途VivoMetrics更衣室套在我们的研究中。 |
| (心电图);如图1所示。车载PDA(目前翻筋斗遮阳板)不断加密和存储病人的生理数据在一个紧凑的闪存卡。姿势和活动信息也在跟踪和记录,而PDA电子病人心情日记,记录患者的主观数据,症状和活动。更衣室背心很容易磨损。传感器已经融入周围的衬衫病人的胸部和腹部。双轴加速度计记录病人的姿势和活动水平。 |
| VivoLogic、专有的基于pc的软件、解密和过程记录数据,并提供查看和报告功能,研究者和临床医生查看fulldisclosure高分辨率波形(参见图2)或看趋势。总结报告可以展现在简洁,处理过的数据生成的图形和数字格式。 |
部分 |
多传感器系统,更衣室 |
| 描述 |
| 更衣室套系统的一个例子是一个创新的动态多传感器连续监测系统收集、分析和报告健康数据,捕捉一个正在进行的“电影”的生理期间收集的数据而不是情景“快照”周期性办公室访问。呼吸监测的方法称为电感体积描记法使临床医生能够捕获一个高度精确的视图的病人?呼吸。 |
| 更衣室套系统能够收集身体数据通过各种传感器,包括呼吸带,它测量肺功能(潮气量、呼吸速率等;目前编号24参数)以及心脏的电活动 |
试验台使用 |
| 更衣室是用于生成大量的数据。“生命衣”测试和试验,最近已经被VivoMetrics进行研发。五名成员除了手术居民穿过更衣室套系统,生成超过25小时的身体传感器数据,共计1 GB的数据。所产生的数据量是压倒性的,更衣室进行存储、管理和可视化的数据具有挑战性。的问题如何联系和整合这些数据流,与传统患者信息是另一个挑战。数据库使用的是IBM ?DB2 Universal Database。 |
| 我们的研究工作将接口与更衣室以及其他未来多传感器系统通过掌上电脑及相关软件,处理传感器信号到临床有意义的信息。目的是我们的创新被认为是所有身体传感器供应商作为最终商业化的前兆和广泛的部署。 |
蓝牙技术 |
| 我们使用的无线技术来评估我们的计划是蓝牙,被包括在更多的和不同类型的设备。我们与方案比较启用蓝牙堆栈与普通蓝牙堆栈。注意当前的蓝牙规范没有提供任何特殊的对视频的支持,然而,当我们描述后,一些API调用提供支持流媒体。这里的场景可以是一个用户一个蓝牙PDA、流媒体视频通过他的更衣室。注意,该方案是无线技术不可知论者也可以应用于其他技术,如802.11。 |
部分 |
| 数据库模式设计 |
| 图2显示了如何更衣室流数据可以与常规医疗数据集成(例如,医学图像,病人记录,实验室测试结果,程序,等等)。“生命衣”病人可能有多个研究,或使用“生命衣”的。每个研究都是由病人的ID,它属于一个独特的研究ID除了开始和结束时间戳。每个研究都包含一个研究报告,日记,统计数据的研究,和大量的数据流信号。每次病人戴着更衣室,他产生了一系列的对身体的各种测量数据流,如心电图、肺潮气量、呼吸速率。可供出口的更衣室和进口到图2中定义的数据库模式是:所有波(减少呼吸),所有的趋势(减少一分钟),生呼吸波(减少采样率)、心电图(减少采样率)和心电图参数(减少RR触发)。减少数据可用的频率的信号。例如,心电图减少采样率数据集有一个元组描述心电图活动每一次心电图传感器需要样本(即。200次)。一个表定义为每个类型的出口。 |
| 已经处理的数据和校准后使用VivoLogic软件“生命衣”纳入系统,所有这些数据流存储在一个IBM DB2数据库的模式我们已经设计突出了如图2所示。的目标数据库是存储的灵活性“生命衣”产生的各种类型的信息系统的数据库,可供临床使用和研究之后。 |
| 通过使用病人身份证号码,我们可以很容易地将这些更衣室的研究与其他传统医学数据联系起来。 |
流媒体数据库架构 |
| 图3显示了建议的体系结构与医疗信息系统集成更衣室。目前,我们已经定义了存储“生命衣”流数据库(SSLDB)在前一节中提出的。当前实现基站的多媒体流分析、融合,和包装(MSAFP)模块是VivoLogic软件处理数据分析和出口到SSLDB。RIS,万维网,pac和其他现有数据源以及SSLDB将连接到一个集成流建立历史数据库(ISHDB),这将提供一个单一的集成视图的所有可用的数据源定义的所有层。 |
| 固定工作站和无线手持设备将发送查询来查询处理器通过查询生成器模块,它使用ISHDB回答查询终端和手持设备。处理查询处理器,可视化管理模块将帮助确定每个query-issuing设备将如何可视化使用处理程序为每个数据类型定义所请求的数据。数据可能是字母数字数据库数据,文档,流数据、图像、或任何其他类型的数据处理程序的开发在未来。 |
| 此外,视图医生、病人和工作人员将帮助定义控制什么类型的数据是可用的,以及他们如何为每个受众类型可视化。其他类型的观点对其他观众也可能添加到建议的体系结构。 |
| MSAFP模块需要扩展能够接受“生命衣”的数据无线实时基础上能够包装和发送数据到ISHDB立即查看或SSLDB档案的目的。 |
| 虽然,更衣室套用于上述定义架构,架构的可扩展性,足以让其他类型的数据可以使用生成的其他身体——传感器。 |
无线传输 |
| 包错误无线链接需要ARQ的链路层执行某种保护包。在802.11和蓝牙等无线技术,事实上,它可以指定传输限制(一个数据包的次数应该被删除之前转播的)。在802.11 b,重传limit1可以显式地指定,而在蓝牙,这可以使用刷新超时指定命令(我们在后面详细描述这个)。这些特性可用于提供支持实时交通。 |
| 我在MPEG视频帧更重要比P和B帧自未来的帧数取决于他们。我们计划重视I帧的传输通过增加他们的传输极限(比P / B帧)在链路层。因为增加我帧的传输极限可以导致其他帧延迟的接收机,可以坏掉帧,我们减少重传其他(P, B)框架的极限。计划背后的基本原理是这样的:“如果一个视频的带宽预留流允许转播的每一帧„x ?次数(平均),那么可以增加视频的质量增加我帧传送的次数和减少的次数„依赖?P / B帧传送(保持总带宽相同的)”。请注意这个词的使用„依赖?这意味着P / B帧的参考帧一直没有下降的几率被解码和构成浪费带宽。这样的P / B帧,最好是重新发送我参考帧更大的次数下降为代价的P / B帧。在某种意义上,我们交易的增加可靠的接待我和减少帧在P / B帧的可靠接收。 The increased importance of I frames justifies the use of this technique. In Section 4, we give a simulation result to support this argument. |
| 图4 (a)展示了该技术用于我们的计划。图中显示数据包从一个视频流到达一个链路层。一定数量的带宽留给流的视频。第一个我在传输和框架损坏是转播的两次。这导致最后四个P / B帧。作为比较,图4 (b)显示情况没有我们的计划,我的肋骨被删除后重新传输但更多的P / b帧传输比图4 (a)。 |
部分 |
未来的实验和演化 |
| 可以制定一个计划去探索“生命衣”的使用在监控一个小测试床的志愿者,最终病人肺部手术,获得每日快照(几个小时一天)的呼吸和心脏条件(不可能在今天?年代医疗实践),调查测量身体参数可能是最相关的预测常见并发症(如肺炎和心律失常)。假设是,测量参数可能导致预测的能力,从而预防、减轻或至少减轻这样的并发症。这个实验将锻炼我们的技术核心和创新,并引导我们需要进化所提出的信息技术和利用不断发展的进步改善健康,保健身体传感器。 |
| 我们也可以尝试使用其他无线媒介构建一个实时无线模拟器除了可以使用蓝牙,蓝牙技术只在短范围。 |
部分 |
结论 |
| 我们已经介绍了数据库系统的体系结构和数据库模式,允许轻松集成的大容量和类型的流使用一个无线传感器数据的媒介。提出的可扩展的体系结构不仅会提供所有可用数据的单一视图,但也允许使用各种类型的多媒体数据,这已经很多,预计将在不远的未来发展。预计这一信息传播媒介使用其他高范围。 |
| 我们正在进一步发展和实现数据模型和体系结构的提出,同时记住,未来无线传感器技术的发展将提供更快和更大量的连续数据在实时基础上覆盖更广泛的区域。 |
数据乍一看 |
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引用 |
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- 罗希特•卡普尔Matteo Cesana马里奥Gerla“链路层支持MPEG视频流通过无线链接”。
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