基于大数据的远程胎儿监护系统分析与设计

【摘 要】远程监护作为远程医疗的一个重要应用方面，特别是远程胎儿监护越来越受到广大研究者的重视。本文主要研究了远程医疗的特点，通过分析传统的远程胎儿监护系统中的不足，从系统分析入手，设计了基于大数据的贝护佳胎儿监护系统。

【关键词】模式;发展;分析

1 远程医疗模式分析

1.1 远程胎儿监护的意义

远程胎儿监护的实施主要有以下几点目的和意义：在恰当的场所和家庭医疗保健中使用远程胎儿监护可以极大地降低运送病人的时间和成本;避免孕妇在家庭和医院之间来回奔波。对住偏远地区、行动不便的孕妇，更增加了旅途的劳累、不安全性和孕妇的经济负担。医院、公共交通等嘈杂拥挤的恶劣环境对免疫力低下的孕妇而言非常不利，增加了感染疾病的机率。部分胎儿情况比较特殊，在白天处于休息状态，而晚上特定时间段才比较活跃，因此他们在白天进行监护的结果往往不理想，引发孕妇和家人不安。

1.2 远程医疗模式

在互联网飞速发展的今天，远程医疗系统一般采用以下两种模式：

模式一：利用计算机网络技术，借助音视频工具，淡村提供医师与患者之间的沟通。这种方式不需要高新技术的支持，能实现即时通讯，使用方便简单，但存在的问题是患者各项生理资料没有办法准确获取，影响医师的判断。

模式二：由患者使用各种医疗诊断设备，进行简单操作，医师通过网络通讯实时获取患者的各项生理指标，并通过网络给患者医疗建议。

第二种模式的优点是使用了专业医疗设备，医师得到了诊断所需的数据，并且这种模式不受空间距离的限制，可以达到资源共享的高效性、紧急情况处理的时效性。

随着云计算、物联网的发展，各种用于医疗的专业设备也不断出现，因此，大部分远程医疗都采用了第二种模式，本文探讨的远程胎儿监护系统同样采用第二种模式。

2 远程胎儿监护系统的发展

2.1 传统远程胎儿监护系统组成

传统的远程胎儿监护系统通常由三部分组成：

（1）利用手持式多普勒监护仪提取孕妇与胎儿胎心音、胎心率。采用的是简化的胎儿监护仪技术，在数据的精度和参上上面都存在误差。

（2）远程信息传输网络。大多采用电话线把采集到的胎儿信息传送至医院，连接方式是把电话线接头插入手持式多普勒接口上，再把语音信号传送至公共电话网络、最后传送至后台服务器。

（3）中央监护站：主要功能是对获取的信号进行数据转换和分析。

2.2 现有远程胎心监护系统存在的问题

（1）信息技术落后。现有系统主要处理的是模拟信号，传输介质采用的是最原始的电话网络，医生必须实时处理系统反馈的孕妇信息，导致系统负荷较大，应变不灵活。

（2）数据完整性、一致性较差。主要表现在两个方面，一是由于远程监护设备一般采用的是单晶片，处理速度也较慢，因此在数据采集方面存在局限性;二是数据传输方式仍采用模拟信号，对噪音较为敏感，在传输过程中可能受到外界的干扰而影响监测结果。

（3）监护参数较少。仅凭听胎心音，医生无法做出全面的诊断。如果需要比较准确完整的判断，胎心率图、宫缩压力图和胎动计数是必不可少的。

3 远程胎儿监护系统结构与设计

3.1 系统需求分析

本系统范围定义为对孕妇的完整产程进行健康监护。通过穿戴式监护设备，孕妇在不影响正常生活的情况下，对孕妇的生理参数进行长期或实时监测;通过专用的孕妇产前胎儿监护平台，孕妇定时自主提交胎儿监护数据到后台数据库;作为医师诊断的标准之一;后台服务器通过短信息及时通知医生对胎儿监护数据进行诊断;医生诊断的结果和医嘱对应胎儿监护数据保存到后台数据库，并通过短信息发给孕妇或其家人。所有数据都保存在后台数据库多年。提供孕妇和医生多种访问数据的方式（手机、平板电脑、计算机等）。具有查询、统计和分析等多种功能。

3.2 系统结构

产品由远程无线胎儿监护仪、后台服务器组成和医生、孕妇自用的手机、平板或电脑组成;其结构如下图：

该系统包括数据采集终端、系统监护子平台以及移动终端三个部分。数据采集终端检测到孕妇相关生理特征后，通过网络把数据提交给监护平台，平台负责协调以及处理孕妇和医生之间的沟通，医生收到患者信息后，和查询孕妇以往数据，以及给出相应对策。

3.3 系统功能模块

系统主要包括如下功能模块：胎儿监护模块;孕妇在家用远程胎儿监护仪监护胎儿情况，并对相应生理参数进行波形图转换显示，监护数据经远程胎儿监护仪的无线通信电路发送到连接于广域网的后台服务器。用户信息模块：对孕妇的个人信息系进行记录，包括用户基本信息，既往病史、过敏药物等信息，支持用户信息的增删改查操作;体检模块：记录用户体检信息，生成体格检查表，医生可查阅用户的体检记录，作为健康评估的标准之一;健康评估模块：从生理参数、亚健康症状等多方面对孕妇健康情况进行评估，指出不健康因素;病历模块：记录孕妇完整的监护档案;服务记录模块：记录医生为孕妇服务的记录，可共用户和医生查询;互动交流模块：作为用户与系统，用户与医生，系统同与医生之间的通讯、交流、资讯等服务。

设备运作流程：探头采集胎儿的胎心率、孕妇的宫缩压力和胎动信号;传输到模拟放大电路。模拟放大电路把探头的胎心率、孕妇宫缩压力和胎动信号放大，并进行硬件滤波;传输到数字运算电路的采样通道。数字运算电路把从放大电路输入的模拟信号采样转换成数字信号，并对其行数字滤波和自适应运算;得出胎心率、宫缩压力和胎动数值。传输到CPU。CPU把胎心率、宫缩压力和胎动数值送到显示屏显示;同时把胎心率、宫缩压力和胎动数值送到无线通信电路，用GPRS、3G或WIFI发送到后台服务器。

4 总结

远程胎儿监护系统可以实现孕妇基本信息管理、产程健康评估与医疗保健建议，同时能实现孕妇生理参数的实时显示与存储等功能，主要针对社区家庭孕妇长期、连续的胎检与服务，有效提高孕妇的检查效率，环节社会医疗资源的不足。尽可能减少孕妇日常生活和工作的压力，避免受到医院、公车等曹总环境的影响，也减少了意外风险。在系统建设方面，实现了准确无误的胎儿信息采集和数字化信息的无线传输，并采用后台中央服务器系统可以使医生在任何地方通过移动设备进行数据操作，解决了平台通用性等问题。

参考文献：

[1]徐泽林，陈荣，张慧连，习海燕.基于社区家庭的母婴健康监护系统设计[J].中国医学装备，2014.

[2]王欣.基于数据挖掘的远程医疗诊断辅助系统的开发[D].电子科技大学，2013.