一、蓝牙技术在现代医疗电子设备中的应用

1.蓝牙最初可用于取代有线连接。医疗设备在医院每台设备基本都是独立的系统，最常见的现象如手术室，放射科室，都是独立的系统，以方便读取机器状态、重新配置设备、传感器数据、病人资料、病人监护、安全访问数据、资产追踪等，可以看见到处是电缆线连接，交错地散在地上，一旦出了仪器故障，维修起来会非常麻烦且浪费时间。若采用蓝牙技术，医生就可以通过无线遥控进行检查和治疗，既避免了医护人员频繁进出，也不会妨碍医生的会诊工作。

2.有些医疗仪器，如脑电图、心电图等电生理仪器，是从患者的体表接受电电信号，将生物电信号，通过电缆传输到医疗设备中，进行分析。其间，因为电缆的连接，限制了患者的位置和运动，只能在卧位接受体检，于是不能了解到在其他体位，甚至是运动状态下患者在一定范围活动的生物电信号的情况。

3.有些医疗的禁区，如层流病房、手术室、放射摄片室、放疗室、抢救室等，不是适宜所有医务人员的进出，必须要有严格的隔离制度，将采集到的心率数据传输给蓝牙模块的主控MCU，由MCU计算得到心率值，一方面可以把心率值通过对应接口显示到LED屏上；另一方面也可以把心率数据通过BLE蓝牙模块透传至手机APP，手机APP负责接收和分析接收到的心率数据，从而实现在手机端实时监控心率的数值。各项生理数据的采集和大量数据汇总，便于建立医疗健康大数据，为诊治做出更好的指导。

二、蓝牙在电子医疗设备中的实现条件

蓝牙技术联盟在蓝牙技术规范中专门定义了针对健康设备的标准协议。世界健康设备联盟CHA也选择低功耗蓝牙作为人体周边网络的传输标准。这说明蓝牙不仅是物联网生态系统之一，也表明了未来几年在医疗领域的发展趋势。

1.多机通信中必须保证主机与所选择的

从机进行可靠的通信，而且通信接口必须具有较强的识别能力，对于蓝牙多机通信更容易受到干扰，因此除了要求外界的干扰尽可能少外，还需要有比较可靠的通信协议。（陈德军 左伟姜德生，蓝牙技术应用，中文核心期刊《微计算机信息》（嵌入式与SOC）2007年第23卷第4-2期，262-264）

2.蓝牙协议的组成：蓝牙协议作为开放性的近距离高速通信标准，主要包括以下4个方面内容：蓝牙核心协议议（BB、LMP、L2CAP、SDP）、电缆替代协议（RFCOMM）、电话控制协议（TSC Binary、AT命令集）以及选用协议（PPP、TCP/IP、DUP/IP、OBEX、WAP、……）。根据具体的应用，蓝牙协议可以进行灵活的配置，并鼓励尽可能利用各种高层协议，保证现有网络技术与蓝牙技术的融合。因此除了蓝牙核心协议是必需的，其他三方面协议根据应用的具体需要而定。

3.生理电信号传输的要求和实现：生理电信号是由生物体在生命活动中由机体、组织、器官、细胞等各级系统产生的特定表征转化成的电信号，反映特定的生命活动细节。这里主要指的是针对一维生理电信的蓝牙数据传输，如：心音、心电、脑电、肌电、胃电，以及转为电信号的血压、脉搏、呼吸等生理参数。

按照信号的频率围可以分成三类：（1）低频信号，即最高频率小250Hz，以心电为代表；（2）中高频信号，主要是心音；（3）宽带高频信号，指肌电。由于蓝牙在ACL数据分组共有7种，其中适合生理信号的带有2种校验机制的是DMI、DM3、DM5分组，在8位或12位采样系统中，心电等低频信号应采用DM1据分组，心音信号应采用DM3数据分组，肌电信号应采DM5数据分组。

三、蓝牙在医疗电子设备中的实现目标

1.抑制无线电电磁干扰：蓝牙工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段。蓝牙的数据速率为1Mb/s.跳频技术是把频带分成若干个跳频信道（Hop channel），在一次连接中，无线电收发器按一定的码序列（伪随机码）不断地从一个信道到另一个通信信道，蓝牙系统内地收发双方是按这个规律进行通信地，而其他无线电设备不可能按同样地规律进行工作。所以从很大程度上抑止了无线电。

2.建立“个人微型网”（Personal areanet）：蓝牙采用了扩频技术，使整个蓝牙频段内噪声影响变得最低。与其他工作在相同频段地系统相比，蓝牙调频更快，蓝牙设备与其他无线通信设备相比是低功耗地，蓝牙技术地无线电收发器地链接距离可达10米，使用高增益天线可以将有效通信范围扩展到100米。不限制在直线范围内，甚至设备不在同一个房间内也能相互链接，并且可以链接多个设备，活动最多可达7个，在线设备可达200个，这样就可以把用户身边地设备都链接起来，形成一个“个人微型网”。

3.不使生物电信号受影响：蓝牙技术具有传输信号稳定、不易受干扰和不受物体阻碍等优点，一般情况下通过蓝牙技术，能有效取代传统病房监护系统中病人身上的医疗传感器与分析仪、PDA和电脑等分析设备之间的线缆。

对人体生命参数的无线实时监控是广大医患的共同愿望，但基于传统电子技术实现起来有无法避免的缺点。蓝牙不仅可以取代个人电脑周边的数据线缆，也能够满足监护病区中的患者周边无线化的需求。通过病区蓝牙网关，可以实现蓝牙监护网与有线局域网的无缝连接，从而结合多种不同网络的优点，带给患者简洁舒适的环境。

四、蓝牙的使用安全性问题

任何医疗设备的使用，首先要保证对人的绝对安全性，才有可能投入临床使用，才能被被医患双方接受使用。安全性包括信息安全和生态安全。

1.信息安全

有实验证明，微波炉的使用，会使数据传送的速度减慢300k/s，除此之外，扩频设备、跳频设备、无线LAN等均会使数据传送速度减慢。但是国际SIG在各种环境中做过实验，低功率蓝牙产品对其他同类产品干扰微乎其微，相反，其他产品对蓝牙的干扰可通过软件或硬件方法解决。所以信息安全问题更多地是在软件协议栈中加以强调，由软件工程师去主要解决。

2.生态安全

生态安全问题是指当蓝牙设备靠近人体时是否带来危，主要是否有电离辐射等，这是使用的医患双方都十分敏感的问题。由世界卫生组织、IEEE等专家组成的小组表示，检测中并未发现蓝牙产品的辐射对人体有影响。蓝牙的问题主要是由于蓝牙使用和微波炉一样的频率范围，是否会带来不良的后果目前虽然尚无定论，但是一些组织分析认为蓝牙输出功率很小，只有1mW，是微波炉使用功率的百万分之一，也仅是移动电话的辐射的几分之一，而在这些输出中仅仅只有一小部分被物体吸收，基本检测不到局部有温度增加。由于蓝牙理想的连接范围为5厘米~5米，但是可以通过增大发送电平可以将距离延长至100米，因此可以根据需要进一步减小蓝牙输出功率，缩短其连接范围，这样就更为安全了。

长期来看，蓝牙取代现有有线系统的机会不断增加，短期内发展速度将会比较快。通过无线连接来增加产能速度虽然较慢，但长期潜力较大，有很好的发展前景。