基于无线通信的远程医疗设备在线监测系统的设计与实现

王坚强，卢 诚

（江西省赣州市立医院，江西 赣州 341000）

随着计算机以及无线通信技术的日益成熟，远程医疗设备的在线监测得以实现。核磁共振作为重要的医疗设备，其水冷系统可以冷却梯度线圈以及氦压缩机。为了保证核磁共振设备的正常运转，水冷系统必须具备较高的稳定性。假如水冷系统出现异常，那么氦压缩机所积蓄的热量无法及时排出，超导线圈的温度持续过高，进而导致液氦汽化，使超导状态破坏，影响核磁共振设备的正常工作[1]。冷却系统的异常情况常常不易察觉，特别是在晚上或者是节假日的时候，由于工作人员不能时时刻刻检查冷却系统，冷却系统异常引发的后果也较为严重。目前，核磁共振自身配备的冷却控制系统会采用警报和显示屏来告知工作人员出现了异常现象，但是这种警报方式对于工作人员不在现场的情况并不能起到预期的目的[2]。随着计算机技术的成熟，将计算机技术应用于水冷系统的在线监测，使得远程医疗设备的监测成为可能。

1 远程医疗设备在线监测的必要性

随着医疗设备的不断发展，大大提高了医院的诊疗水平，但是其使用风险也随之上升。核磁共振设备是最重要的精密医疗设备之一，一旦出现水冷系统异常，不仅影响核磁共振设备的正常运转，而且后期的维护费用也非常高昂。医院停电或核磁共振停电后，4小时后水冷系统未供电，核磁共振的液氦容易损耗。2015年，某某医院，核磁共振（品牌：西门子，型号：Avanto 1.5T）停电1天，因为在节假日，科室没有人值班，没人发现科室停电，液氦损耗严重，后面医院加装液氦花费了13万元.故医院停电3-4小时内水冷系统须恢复供电或利用自来水循环，保证核磁共振冷头降温，防止液氦流失。水冷系统异常的危害如此之大，而其出现异常一般较不易发现。目前，核磁共振自身配备的冷却控制系统会采用警报和显示屏来告知工作人员出现了异常现象，但是这种警报方式对于工作人员不在现场的情况并不能起到预期的目的，因此利用计算机技术对水冷系统进行在线监测是保证核磁共振设备正常运转的必然选择。

2 医疗设备在线监测的优越性

在科技日益创新的今天，信息技术给我们的日常生活带来了更多的便利，同时也给医疗设备带来一场新的革命。将信息技术与医疗设备相结合，不仅可以减轻医务人员的负担，还提高医疗设备检查结果的准确性，增加患者对医院的信赖程度[3]。基于无线通信的医疗设备在线监测，充分利用了日益成熟的信息科技，可以提高工作人员的效率，减轻工作强度。实现对核磁共振设备水冷系统的在线监测，可以避免水冷系统异常导致的种种问题，保证核磁共振设备能够持续正常工作，减少患者的等待时间，提高工作的效率，对医院来说，还降低设备维修的成本投入，无论对患者还是对医院来说，利用信息技术实现对核磁共振水冷系统的在线监测都有极大的优越性。

3 核磁共振水冷系统远程控制系统的设计

将传感器与主板CPU连接，利用计算机技术远程监测水冷系统，就是防止核磁共振室在工作人员不知道的情况下或长时间（超4小时）不供电的情况下，如何保证设备里面的液氧不流失。整套控制系统由：（1）主板CPU通讯板、（2）进出水温度传感器、（3）设备冷头温度传感器、（4）水流速度传感器、（5）电磁阀、（6）电源板、（7）通讯板（8）UPS组成，（9）自动切换装置，见图1。自动切换装置共有5个开关，每个开关加一个电磁阀控制，突然断掉后，把2、3、4号电磁阀关闭，1、5号电磁阀打开。来电后反向操作。采集系统将采集进出水的温度，水流的速度以及设备的冷头温度，将采集到的信息发送到主板CPU通讯板。

图1

4 核磁共振水冷系统远程控制系统的实现

核磁共振水冷系统远程控制系统通电完成自检后，设定报警的参数值，进水温度为9-11℃，出水温度为13-16℃，水流的速度设定为2.4m3/h，水位设定为低水位。设定成功后，信号采集将开始采集进出水温度等传感器的各项数值，当数值达到设定的报警参考值时，该系统就会自动发出警报，从而达到远程提醒工作人员的目的。通过实验检测发现，关闭掉冷却系统的压缩机后，当进水温度或者出水达到9℃时，报警器立刻启动报警程序，工作人员第一时间就收到了警报提醒。通过检测水流速度达到报警参考值后，报警系统的及时提醒，都验证了远程控制系统的效果，这也说明利用计算机技术确实可以实现对水冷系统的远程控制。