根据社区智能远程健康监护系统设计方案策略

1 引言

人口老龄化已成为当今世界的一个突出的社会问题。据联合国统计，2002年，全世界的老龄人口（60岁及60岁以上）总数已达6.29亿，占世界人口总数的10％，到2050年，将占总人口数的21％。中国是世界上老年人口最多的国家，2004年底，中国60岁及以上老年人口已达1.43亿，占总人口的10.97%。到2050年，老龄化水平将推进到30%以上，其中，80岁及以上老年人口将占老年人口的21.78%[1]。随着老年期的延长，因疾病、伤残、衰老而失去生活能力的老年人显著增加，医疗保障面临严峻挑战[2]。

为了缓解人口老龄化带来的医疗压力，使缺乏自理能力的老年人、残疾人更好地融入家庭生活，减轻医护人员及其家人的护理负担，我们提出了一种基于视频的集护理、远程健康监护及远程诊断于一体的社区智能远程健康监护系统，并对视频远程健康监护及远程诊断工作过程中的关键技术视频编码和数据网络传输进行研究，从而推动社区远程健康监护系统的研究进展和推广应用，缓解我国越来越严重的人口老龄化问题。

2 基于视频的社区智能远程健康监护系统

本文介绍的基于视频的社区智能远程健康监护系统以智能护理床及配套的生理参数监护仪为家庭客户端，实时检测人体生理参数，视频监控被监护对象的身体状况，通过数据自动采集、实时分析监护对象的健康状况，若出现异常情况向医疗中心报警以获得及时救助。系统能与现有医院的医疗信息系统实现信息交互和共享，形成一个覆盖城市区域的医疗、护理和疾病预控网络。另外，系统可以实现医生和被监护对象之间的远程视频会话，让患者在自己熟悉的家庭环境中进行得以诊治，这不但减少了患者的心理压力，提高了诊断的准确性，还有利于病情的恢复，同时，减轻了患者因长期住院所带来的经济负担。除了老年人，系统的主要监护对象还可以是残疾人、术后恢复病人以及高发病人群等。

2.1 系统硬件构成

如图1所示，社区智能远程健康监护系统主要由家庭客户端和社区远程监护中心组成。家庭客户端与社区远程监护中心通过网络连接。

图1 基于视频的社区智能远程健康监护系统

家庭客户端硬件设备由智能护理床、生理参数监护仪、一台个人微机、一个可变焦摄像头、一个可控万向云台、一个视频采集卡以及网络接口设备组成。社区远程监护中心硬件设备主要由监护服务器和网络接口设备组成。

2.2 系统的功能

该远程智能健康监护系统主要包括对监护对象的监护、护理及远程诊断三方面的功能。

（1）监护功能：生理参数监护仪长期连续地检测出监护对象的各项生理参数，并通过网络将数据传送至远程监护中心服务器，远程中心服务器对数据进行实时处理和分析，识别出疾病的早期信号、异常情况和监护对象健康状况的变化。本系统可实现对心电、血压、血氧、脉搏、呼吸、体温六项生理参数的监测。通过视频，社区远程监护中心可以实时观察监护对象的身体状况和精神状态。

（2）护理功能：家庭客户端所使用的智能护理床是华南理工大学机器人研究室研制的集监测和护理于一体的智能护理床。可以根据键控或声控指令，完成帮助监护对象完成平躺、抬背、升降腿部、坐、翻身、排便等不同的体位变换，协助完成对监护对象的部分护理工作。

（3）远程诊断：系统采用了视频监护技术，在监护对象准许的情况下，对监护对象的身体状况进行远程观察，实时了解监护对象的身体状况，并结合其他生理参数数据，做出远程诊断。诊断过程中，医生和病人可以进行远程交互对话，大大提高了诊断效率和准确率。为了保护个人隐私权，家庭客户端可以控制视频监护系统的开关。

3 远程视频监护的关键技术

远程视频监护的工作流程如图2所示，首先由客户端摄像头来获取视频信号，然后对获取的视频信号进行有效的视频编码，编码后的视频通过网络传输至社区远程监护中心服务器，中心服务器收到视频数据后进行解码，然后进行视频显示。此工作过程中的关键技术主要包括视频编码和视频网络传输。视频技术应用于社区智能远程健康监护中，可以实现医生和病人之间的远程交互诊断，通过视频图像的传输，医生可以实时了解患者的病情状况和精神状态。但同时视频图像信息也给网络带来了大数据量的数据传输的问题，为保证系统监护的实时性，减轻网络传输的负担，本文采用最新数字视频编码国际标准H.264/AVC对视频图像进行编码，然后通过VC++编程实现了远程监护服务器与家庭客户端视频数据的传输，接受方对压缩的视频图像进行解码，然后在给定窗口上重现视频图像，从而实现社区智能远程健康监护系统中视频信息的实时传输。

图2 远程视频监护工作流程