پایان نامه ارشد مهندسی فناوری اطلاعات: بررسی شبکه های بدنی بیسیم برای کاربردهای پزشکی |
با توجه به نرخ رشد جمعیت سالمندان(افراد 65 ساله و بالاتر) و محدودیت مالی منابع، سیستم های مراقبت بهداشت فعلی با چالش های جدید روبرو هستند. با توجه به آمار ایالت متحده آمریکا تعداد افراد مسن آمریکا (65-85 ساله) از 35 میلیون به 70 میلیون نفر در سال 2025 پیشبینی شده است. این روند نشان می دهد که جمعیت سالمندان جهان به دو برابر (از 375میلیون نفردر سال 1990 به761میلیون در سال 2025 ) خواهد رسید. علاوه براین، هزینه های مراقبتهای بهداشتی به طور کلی در ایالات متحده 8/1تریلیون دلار در سال 2004 بوده،و این عدد در سال 2020 به سه برابر پیشبینی شده است. این بحران قریبالوقوع، پژوهشگران، صنعتگران، واقتصاددانان را نسبت به پیدا کردن راه حل مطلوب وسریع در حوزه سلامت جذب کرده است]1[. پیشرفت های جدید در زمینه های مدار های مجتمع، ارتباط بی سیم، تکنولوژی های نیمه هادی و علم کوچک سازی باعث رشد شبکه حسگر در کاربرد وسیعی از جمله پزشکی و سازمان بهداشت و درمان شده است]2[. از طرفی دیگر افزایش بیماری ها و هزینه های درمانی ناشی از آن سبب پیدایش تکنیکهایی برای حل این مشکلات شده است. یکی از این تکنیک ها به کارگیری شبکه های بی سیم بدنی می باشد]3 [. WBANشامل چندین حسگر کوچک الکترونیکی است که به انسان متصل هستند و به طور خاص به مشکلاتی مانند فشار خون، قند خون، جنبش اندام و… نظارت میکنند و به یک هماهنگ کننده میفرستند. این سنسورهای کوچک اطلاعات مربوط به سلامتی را جمع آوری کرده و با پزشکان یا سرورهای پزشکی ارتباط برقرار کرده، به طوری که آنها می توانند پارامترهای سلامتی بیمار را تجزیه و تحلیل کنند و مورد نظارت قرار دهند]4[.
توسعه تکنولوژی WBAN از سال 1995 شروع شد و ایده آن از WPAN(شبکه های بیسیم شخصی ناحیهای) تکنولوژی در نزدیکی و اطراف بدن انسان گرفته شده است. حدود شش سال بعد، اصطلاح (BAN)[3] اشاره به سیستمی که به طور کامل در داخل و روی بدن انسان در قرار دارد به وجود آمد]5 [.
2- کاردبردها و مزایای WBAN
کاربردهای WBAN به دو دسته کلی پزشکی و غیر پزشکی تقسیم میشوند که در شکل 1 نشان داده شده است]6[. کاربردهای پزشکی شامل جمعآوری اطلاعات حیاتی بیمار به طور پیوسته و ارسال آن به ایستگاههای راه دور برای تحلیل بیشتر است. این حجم زیاد از اطلاعات بیمار می تواند در جلوگیری از احتمال حملات قلبی، همچنین مراقبت در برابر بیماریهای خطرناکی مثل سرطان ، آسم، اختلالات اعصاب و… موثر باشد. موارد متعددی از به کارگیری WBAN برای تشخیص و درمان بیماری وجود دارد. بسیاری از محققان به تحقیق در این رابطه پرداختهاند]3[. همچنین برای افرادی که ناتوانی جسمی دارند، مفید است. برای مثال چیپهای مصنوعی شبکه چشم می تواند درون چشم انسان قرار بگیرد و سطحی از دیدن را فراهم کند]7[. کاربردی در کمک به افراد معلول مطرح شده است. کاربردهای غیر پزشکی شامل کاربردهای نظامی، بازیها و شبکه های اجتماعی میباشد. در کاربردهای نظامی میتوان به استفاده از یک WBAN در میدان جنگ اشاره کرد. در این کاربرد، WBAN به منظور مرتبط کردن سربازان و گزارشهای آنها به فرماندهان استفاده می شود. در بازیها، حسگر WBAN می تواند جابجایی مختصات قسمت های مختلف بدن را جمعآوری کند و متقاعبا این حرکت را به شخصیت مورد نظر در بازی منتقل کند. به عنوان مثال بازی تنیس. با بهره گرفتن از WBAN ، شبکه های اجتماعی به کاربرانشان اجازه می دهند تا پروفایل دیجیتالی خود را با تکان دادن دستها تغییر دهند]8 [.
WBAN که به منظور اهداف پزشکی مورد استفاده قرار میگیرد چند مزیت مهم در مقایسه با سیستمهای پایش[1] قدیمی دارد اولین مزیت به دلیل ماهیت بیسیم بودن شبکه های WBAN میباشد که باعث راحتی هر چه بیشتر بیمار می شود به طوری که بیمار می تواند تمام فعالیتهای روزمرهی خود را (با وجود حسگرها) بدون هیچ مزاحمتی انجام دهد. دومین مزیت ، سهولت نظارت بر بیمار (مشاهده علائم فیزیولوژی بدن بیمار) به دلیل مستقل بودن از موقعیت بیمار است. به این ترتیب که یک فرد بیمار چه در خانه باشد چه در محیط کار به طور دائم مورد نظارت قرار گیرد و نتیجه این
عمل نظارت به صورت دراز مدت است]6[. علاوه بر این، برخی از دستگاه های بی سیم کاشته می تواند درد بیماران در هنگام تشخیص و درمان را کاهش دهد]9[. اطلاعات جمعآوری شده از بیمار در طولانی مدت نقش بسزایی در تشخیص و درمان بسیاری از بیماریها دارد. یکی از مشخصات WBAN که آن را از دیگر تکنولوژیهای موجود همچون شبکه های حسگر بیسیم (wsn)[2] متمایز کرده است، محدوده کمی است که توسط این شبکه پوشش داده می شود. این محدوده در حدود 2 متر میباشد و در بعضی کاربردها به 5 متر هم میرسد. دیگر مشخصات WBAN در جدول (1) نشان داده شده است]2[.
[1]Monitoring
[2]WirelessSensor Network
[1] sensor
[2] Health monitiring
[3]Body Area Network
ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
فرم در حال بارگذاری ...
[چهارشنبه 1399-10-03] [ 12:40:00 ب.ظ ]
|