1 / 24

Muligheder og udfordringer ved brug af sensornetværk til medicinske formål.

Muligheder og udfordringer ved brug af sensornetværk til medicinske formål. Jacob Andersen andersen@daimi.au.dk. Plan. Medicinske sensorer Sensornetværk Muligheder & Problemer Forskningsprojekter. Plan. Medicinske sensorer Sensornetværk Muligheder & Problemer Forskningsprojekter.

cheri
Download Presentation

Muligheder og udfordringer ved brug af sensornetværk til medicinske formål.

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  2. Muligheder og udfordringer ved brug af sensornetværk til medicinske formål. Jacob Andersen andersen@daimi.au.dk KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  3. Plan • Medicinske sensorer • Sensornetværk • Muligheder & Problemer • Forskningsprojekter KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  4. Plan • Medicinske sensorer • Sensornetværk • Muligheder & Problemer • Forskningsprojekter KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  5. Medicinske sensorer I • Sensorer: • Termometer, blodtryksmåler, vægt, pulsmåler, EKG, pulsoximeter, EEG, EMG, … • Medicinsk praksis: • Hospital (sengeliggende/oppegående, OP, intensiv overvågning) • Præ-hospital (store & små ulykker, lægehold, ambulancer) • Hjem (genoptræning, kroniske tilstande, ”well-being”) • Andre (fx sport, overvågning af brandfolk i arbejde) • Nuværende brug af sensorer: • Meget tid går med at foretage og nedskrive observationer. KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  6. Medicinske sensorer II • Eksempel: EKG • Undersøgelse: 40 minutter pr. patient pr. dag på EKG ledninger ! • AMI patientforløb • Generelt 1:1 sensor-display forhold. • Også trådløst • Udbredt strategi: ”Cut the cable” med fx. Bluetooth • Størrelse og brug af kabler dikteres normalt ikke af sensoren selv, men i stedet af display og/eller batteri ! Øverst højre: LifePak 12 fra Medtronic ERS På diagonalen ses billeder af WelchAllyn EKG udstyr KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  7. Trådløse medicinske sensorer • Cable cutting: • LifeSync (EKG over Bluetooth) • Nonin (SpO2 over Bluetooth) • Åbenlyse problemer: • Afstand mellem sender og modtager max 10 meter. • I et lokale med flere ens par af sendere og modtagere, hvordan holder man da styr på, hvilke, der hører sammen? • Infrastruktur: • En række accesspoints tillader, at patienten kan bevæge sig rundt i et større område. • I princippet ikke meget anderledes end ”cable cutting”. Blot er 10m grænsen udvidet. • Ex. WelchAllyn Micropaq (WiFi) eller GE Healthcare ApexPro (proprietær infrastruktur). KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  8. Plan • Medicinske sensorer • Sensornetværk • Muligheder & Problemer • Forskningsprojekter KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  9. Sensornetværk ? “En mængde små autonome enheder, som I fællesskab samarbejder om at måle et fysisk fænomen” Medicinske Sensornet KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  10. Sensornetværk ! • Det handler om strømforbrug: • Størstedelen af forskningen inden for sensornetværk handler om at løse problemer, der kan være svære at løse med rigelig strøm til rådighed, i systemer, hvor meget mindre strøm er til rådighed. • Hvorfor? • Udviklingen af batterier har, siden Alessandro Voltaopfandt dem for over 200 år siden, været langsom. • Vi kan ikke vente på at fysikere og kemikere opfinder nye måder at oplagre energi på. Derfor må vi groft sagt regne mængden af energi, der kan oplagres pr. rumfang- eller masseenhed for konstant. • IT er generelt ikke bygget til at være strømbesparende – med mobiltelefoner som en af de få undtagelser. KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  11. Properties of WSN • Main concerns:Many of those (not necessarily all) will be important in any given situation • Energy consumption!!! • Latency • Accuracy • Fault tolerance • Scalability • Security (authenticity, confidentiality) • Stability (e.g. deployed on inaccessible sites) • Mobility (of phenomenon, sensor, observer) • Configuring each individual node not feasible. KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  12. Plan • Medicinske sensorer • Sensornetværk • Muligheder & Problemer • Forskningsprojekter KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  13. Muligheder • Generelle displays overalt + sensorer uden eget display. • Data finder selv vej til journal (EPJ / sygeplejekardex) – lettere for sygeplejersken og mindre risiko for fejl. • Små engangssensorer og implantater, fx EKG sensor i et plaster. • ”Plug’n’play”: Sæt sensoren på patienten direkte fra sterilpakningen og alt virker. KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  14. Problemer I • Energiforbrug vs. kommunikation • Diverse trådløse teknologier (GPRS, WiFi, Bluetooth, ZigBee). • Brugbarhed • Hvordan laver man brugergrænseflader? • Kabler har gode egenskaber (!): • Håndgribelighed: Såvel i opsætning som i fejlfinding. • Sikkerhed: Adgang til data kræver fysisk adgang til kablet og forsøg på at skaffe sig uretmæssig adgang kan let afsløres. • Sikkerhed: Stærk kryptering for små enheder ? KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  15. Problemer II • Energiforbrug vs. Sikkerhed • Regnekraft og hukommelse koster energi. • Brugbarhed vs. Sikkerhed • Login, logout, brugernavn + adgangskoder? • Krypteringsnøgler? • Krav i loven og IT sikkerheds vejledningen • Energiforbrug vs. Brugbarhed • Displays • Brugsmønstre skal spille sammen med enhedens behov for at være i dybest mulig dvale det meste af tiden. Sikkerhed Brugbarhed Energiforbrug KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  16. Plan • Medicinske sensorer • Sensornetværk • Muligheder & Problemer • Forskningsprojekter KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  17. CodeBlue • Ulykker • Puls, EKG, SpO2 • Rehabilitering • Bevægelse:Acceleration, EMG • MoteTrack KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  18. CodeBlue KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  19. PalCom • EU projektet “Palpable Computing” (forståelig IT) arbejder også med ulykker: • Biosensor “BlueBio” måler ABC • Oversigt over skadessted, herunder oversigt over de tilskadekomne; deres placering og tilstand. KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  20. Opsætning: Metode fra Philips H. Baldus, K. Klabunde and G. Münsch. Reliable Set-Up of Medical Body-Sensor Networks. In EWSN 2004, 1st. European Workshop on Wireless Sensor Networks, number 2920 in LNCS, pages 353–363, Berlin, Germany, 2004. Springer. KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  21. Alternative energikilder • Bevægelsesenergi • Termisk energi • Kemisk / biologisk energi (implantater) • Induktionsdreven gastro-endoskopi KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  22. Mit projekt • Brugergrænseflade • Hensyn til sikkerhed (persondataloven, Sundhedsstyrelsens sikkerhedsvejledning) • Hensyn til energiforbrug • Bevaring af de gode egenskaber fra kablet • Håndgribelighed • En sensorinfrastruktur, der kan bruges både i hospitaler, på ulykkessteder og i hjemmene. Sikkerhed Brugbarhed Energiforbrug KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  23. Tak for nu! Spørgsmål? KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

  24. KomIalt / SundhedsITnet – 22. november 2006

More Related