Intelligent Mobile Health Monitoring System (IMHMS)

Rifat Shahriyar1, Md. Faizul Bari2, Gourab Kundu3, Sheikh Iqbal Ahamed4, and Md. Mostofa Akbar5

Bangladesh University of Engineering & Technology1, 2, 5, University of Illinois at Urbana-

Champaign3, Marquette University4 rifat@cse.buet.ac.bd1, faizulbari@cse.buet.ac.bd2,

gourab.kundu08@gmail.com3, sheikh.ahamed@marquette.edu4, mostofa@cse.buet.ac.bd5

Abstrak

Pemantauan kesehatan berulang kali disebutkan sebagai salah satu

daerah aplikasi utama untuk komputasi Pervasif. Ponsel Kesehatan adalah

integrasi komputasi mobile dan pemantauan kesehatan. Ini adalah penerapan

teknologi komputasi mobile untuk meningkatkan komunikasi antara pasien,

dokter, dan petugas kesehatan lainnya. Sebagai perangkat mobile telah

menjadi bagian tak terpisahkan dari kehidupan kita dapat mengintegrasikan

layanan kesehatan lebih mulus untuk kehidupan kita sehari-hari. Hal ini

memungkinkan pengiriman informasi medis yang akurat mana saja kapan saja

dengan cara perangkat mobile. Kemajuan terbaru teknologi di sensor, daya

rendah sirkuit terpadu, dan komunikasi nirkabel telah diaktifkan desain murah,

miniatur, node bio-sensor ringan dan cerdas. Node ini, mampu penginderaan,

pengolahan, dan berkomunikasi satu atau lebih tanda-tanda penting, dapat

mulus diintegrasikan ke dalam jaringan wilayah pribadi atau badan nirkabel

untuk memantau kesehatan mobile. Dalam tulisan ini kami menyajikan Mobile

Intelligent Pemantauan Kesehatan System (IMHMS), yang dapat memberikan

umpan balik medis kepada pasien melalui perangkat mobile berdasarkan data

biomedis dan lingkungan yang dikumpulkan oleh sensor dikerahkan.

1. Pendahuluan

Komputasi Pervasif adalah konsep yang menggabungkan perhitungan

di kerja dan lingkungan hidup sedemikian rupa sehingga interaksi antara

manusia dan perangkat komputasi seperti ponsel atau komputer menjadi

sangat alami dan pengguna bisa mendapatkan beberapa jenis data dalam

benar-benar secara transparan [1]. Potensi komputasi meresap jelas dalam

hampir setiap aspek kehidupan kita termasuk rumah sakit, darurat dan

situasi kritis, industri, pendidikan, atau medan perang bermusuhan.

Penggunaan teknologi ini di bidang kesehatan dan kesejahteraan dikenal

sebagai perawatan kesehatan meresap. Ponsel komputasi menggambarkan

kelas baru perangkat komputasi mobile yang menjadi mana-mana dalam

kehidupan sehari-hari. Handheld, ponsel dan berjenis embedded system

membuat akses informasi yang mudah tersedia untuk semua orang dari

mana saja setiap saat. Kami disebut integrasi komputasi mobile untuk

perawatan kesehatan meresap perawatan kesehatan keliling. Tujuan dari

perawatan kesehatan mobile untuk memberikan layanan kesehatan kepada

siapa pun kapan saja, mengatasi kendala tempat, waktu dan karakter.

Kesehatan selular mengambil langkah-langkah untuk merancang,

mengembangkan dan mengevaluasi teknologi mobile yang membantu warga

berpartisipasi lebih dekat dalam perawatan kesehatan mereka sendiri. Dalam

banyak situasi orang memiliki masalah medis yang diketahui mereka tetapi

mau atau tidak mampu andal pergi ke dokter. Obesitas, tekanan darah tinggi,

denyut jantung tidak teratur, atau diabetes adalah contoh masalah kesehatan

umum seperti. Dalam kasus ini, orang biasanya disarankan untuk secara

berkala mengunjungi dokter mereka untuk pemeriksaan medis rutin. Tetapi

jika kita dapat memberikan mereka dengan cerdas dan lebih personal sarana

melalui mana mereka bisa mendapatkan umpan balik medis, itu akan

menghemat waktu mereka yang berharga, memuaskan keinginan mereka

untuk kontrol pribadi atas kesehatan mereka sendiri, dan menurunkan biaya

perawatan medis jangka panjang.

Berbagai definisi dan terminologi yang digunakan untuk bio-sensor

tergantung pada bidang aplikasi. Dua definisi umum dari biosensor dapat

ditemukan di [2] dan [3]. Penulis di [2] mendefinisikannya sebagai: "A

biosensor adalah perangkat kimia penginderaan di mana badan pengakuan

biologis berasal digabungkan ke transducer, untuk memungkinkan

pengembangan kuantitatif beberapa parameter biokimia yang kompleks".

Menurut penulis [3]: "Sebuah biosensor adalah perangkat analitis

menggabungkan kombinasi yang disengaja dan intim dari unsur biologis

tertentu (yang menciptakan acara recognition) dan elemen fisik (yang

transduces acara recognition)" The menandakan nama biosensor. bahwa

perangkat adalah kombinasi dari dua bagian: bioelement dan sensor-

elemen. Sebuah elemen tertentu bio (misalnya, enzim) mengakui analit

tertentu dan elemen sensor transduces perubahan bio-molekul menjadi

sinyal listrik. Unsur bio sangat spesifik untuk analit yang sangat sensitif.

Tidak mengakui analit lainnya. Bio-sensor dapat memiliki berbagai aplikasi

biomedis dan industri. Mereka digunakan untuk Level glukosa Monitoring,

EKG Sensing, Pulse Pengukuran, Tekanan Darah Monitoring, pemantauan

sel morfologi dll Baru-baru mereka digunakan untuk memberikan retina

buatan untuk manusia. Sejumlah bio-sensor yang memantau tanda-tanda

vital, sensor lingkungan (suhu, kelembaban, dan cahaya), dan sensor lokasi

semua dapat diintegrasikan ke dalam Wearable Wireless Badan / Personal

Area Network (WBAN / WPAN). Jenis jaringan yang terdiri dari sensor yang

murah, ringan, dan miniatur dapat memungkinkan jangka panjang, tidak

mengganggu, pemantauan kesehatan rawat jalan dengan umpan balik

seketika kepada pengguna tentang status kesehatan saat ini dan real-time

atau dekat update real-time dari catatan medis pengguna . Sistem seperti ini

dapat digunakan untuk mendeteksi ponsel atau komputer diawasi rehabilitasi

untuk berbagai kondisi, dan bahkan awal kondisi medis. Ketika diintegrasikan

ke dalam tele-medis sistem yang lebih luas dengan catatan medis pasien,

menjanjikan sebuah revolusi dalam penelitian medis melalui data mining dari

semua mengumpulkan informasi. Jumlah besar data fisiologis yang

dikumpulkan akan memungkinkan analisis kuantitatif berbagai kondisi dan

pola. Para peneliti akan dapat mengukur kontribusi masing-masing

parameter untuk kondisi tertentu dan mengeksplorasi sinergi antara

parameter yang berbeda, jika jumlah yang memadai pasien dipelajari dengan

cara ini.

Dalam tulisan ini kami menyajikan sistem pemantauan kesehatan

keliling bio-sensor berbasis dinamakan sebagai "Mobile Intelligent

Pemantauan Kesehatan System (IMHMS)" yang menggunakan / Personal

Area Jaringan Tubuh Wireless Wearable untuk mengumpulkan data dari

pasien, pertambangan data, cerdas memprediksi kesehatan pasien status

dan memberikan umpan balik kepada pasien melalui perangkat mobile

mereka. Para pasien akan berpartisipasi dalam proses perawatan kesehatan

dengan perangkat mobile mereka dan dengan demikian dapat mengakses

informasi kesehatan mereka dari mana saja setiap saat. Selain itu, sejauh

tidak ada server medis otomatis digunakan dalam salah satu pekerjaan yang

berhubungan dengan pelayanan kesehatan mobile. Untuk menjaga server

sejumlah besar spesialis yang dibutuhkan untuk pemantauan terus menerus.

Kehadiran sejumlah besar spesialis tidak selalu mungkin. Apalagi di negara-

negara dunia ketiga seperti kita spesialis tanpa pengetahuan yang tepat

dapat memberikan resep yang salah. Yang memotivasi kita untuk bekerja

untuk server medis cerdas untuk aplikasi kesehatan mobile yang akan

membantu spesialis dalam perawatan kesehatan. Sebagai sejumlah besar

data medis ditangani oleh server, server akan melakukan tambang dan

menganalisis data. Dengan hasil pertambangan, analisis dan saran dan

informasi yang diberikan oleh spesialis dalam skenario kritis server dapat

belajar untuk memberikan umpan balik secara otomatis. Selain itu sebagai

waktu tumbuh server akan dilatih secara otomatis oleh pertambangan dan

menganalisis data semua skenario perawatan kesehatan mungkin dan

menjadi salah satu cerdas nyata. Kontribusi utama kami di sini adalah

Cerdas Server Medis yang merupakan ide baru di bidang perawatan

kesehatan mobile.

Garis besar makalah ini adalah sebagai berikut: Kami menyediakan

deskripsi singkat dari karya-karya yang terkait dalam Bagian 2. Sistem

Arsitektur IMHMS dijelaskan dalam Bagian 3 diikuti dengan karakteristik

IMHMS dalam Bagian 4. Dampak IMHMS diberikan dalam Bagian 5. Bagian

6 menyajikan evaluasi sistem. Masa depan arah penelitian dan

menyimpulkan pernyataan kami dalam Bagian 7.

2. Terkait Bekerja

Semua Beberapa proyek kesehatan dalam ayunan penuh di

universitas dan lembaga yang berbeda, dengan tujuan menyediakan lebih

banyak dan lebih bantuan kepada orang tua. CAST (Pusat Layanan Aging

Technologies) [4] adalah mengorganisir beberapa proyek termasuk: 1. rumah

aman yang akan membantu lemah tua dengan melacak aktivitas mereka. 2.

tempat tidur berbasis sensor untuk melacak tidur dan berat, yang nantinya

akan digunakan dalam mendeteksi penyakit. Dalam Pusat Kesehatan [5]

Future, sebuah rumah lima kamar telah ditanamkan dengan beberapa

sensor infra merah, perangkat monitoring dan bio-sensor. Tujuan utama dari

proyek ini adalah untuk memberikan solusi terpadu untuk para senior di

rumah, memungkinkan mereka untuk berpartisipasi erat dalam deteksi

penyakit dan manajemen kesehatan sendiri. Jenis serupa proyek bernama

AHRI (Sadar Depan Research Initiative) [6] yang terjadi di GeorgiaTech

University. Proyek MobiHealth [7] [8] [9] yang terjadi untuk membangun

sistem untuk mengumpulkan sinyal tubuh yang vital dan memanipulasi

mereka di lembaga pelayanan kesehatan yang jauh. The Terva sistem [12]

monitoring telah diperkenalkan untuk mengumpulkan data yang terkait

dengan kondisi kesehatan seperti tekanan darah, suhu, kondisi tidur, berat

badan, dll, lebih waktu yang cukup lama. Berikut data yang telah

dikumpulkan empat kali sehari (pagi, siang, sore dan malam) dan disimpan

dalam bentuk sebuah TOD (waktu-of-hari) matriks dan dianalisis kemudian.

Seluruh sistem telah ditempatkan di sebuah koper yang meliputi laptop,

memantau tekanan darah dan beberapa perangkat monitoring lainnya.

Akibatnya, sistem ini kehilangan mobilitas dan menjadi layak untuk

digunakan secara statis di rumah. Sebuah sistem pemantauan diri umpan

balik berdasarkan untuk mengelola obesitas bernama Wireless Wellness

monitor [11] [13] telah dirancang menggunakan Bluetooth dan Jini jaringan

untuk mendukung jaringan yang dinamis Jawa. Sistem ini terdiri dari alat

ukur, rumah server sebagai base station, terminal mobile (misalnya PDA

atau ponsel pintar) dan database yang terhubung melalui internet. Perangkat

mengukur mengumpulkan data dan menempatkan bahwa dalam server

rumah. Terminal mobile dapat mengakses informasi secara nirkabel dari

server rumah atau dapat mengumpulkan data dari database eksternal

melalui server rumah. MobiHealth proyek [11] [12] [13] dapat memantau

sinyal kesehatan penting melalui sensor medis kecil dan mengirimkan

mereka untuk profesional perawatan kesehatan melalui sistem nirkabel

sangat kuat dan murah yang tersedia. Tubuh Area Network (BAN) telah

digunakan dalam pemantauan sinyal dan GPRS dan UMTS telah digunakan

untuk sinyal transmisi dengan cepat. Dalam [10] peneliti telah digambarkan

beberapa karakteristik yang diperlukan dari sistem perawatan kesehatan

dapat dipakai bersama dengan masalah desain, implementasi dan

komunikasi sistem plug-andplay tetapi tidak terjangkau dan kebutuhan

perangkat keras khusus. [14] Disampaikan WWBAN (Wireless Wearable

Tubuh Area Network) yang terdiri dari sensor statis berkomunikasi hanya

dengan unit kontrol pusat. [15] Mengembangkan sistem bernama Wellness

Assistant (WA), yang menggunakan teknologi komputasi meresap

menggunakan perangkat genggam yang murah seperti PDA, ponsel, dan

jam tangan dengan kemampuan nirkabel jarak pendek. WA dapat digunakan

oleh orang-orang dengan obesitas, diabetes, atau tekanan darah tinggi,

kondisi yang membutuhkan pemantauan konstan. Baru-baru ini [17]

menjelaskan berbagai aplikasi kesehatan meresap dan kebutuhan mereka,

infrastruktur jaringan yang diperlukan serta beberapa isu dan tantangan

terbuka. Pusat Kesehatan Pervasif dari Departemen Ilmu Komputer di

University of Aarhus [18] adalah program penelitian yang didedikasikan untuk

merancang, mengembangkan, dan mengevaluasi teknologi komputer luas

bagi dokter untuk menggunakan di rumah sakit dan untuk membantu warga

untuk berpartisipasi erat dalam merawat kesehatan mereka sendiri. Sejumlah

besar karya mengenai perawatan kesehatan meresap dilakukan oleh mereka

baru-baru ini.

3. Sistem Arsitektur

IMHMS mengumpulkan data fisiologis pasien melalui bio-sensor. Data

tersebut dikumpulkan dalam jaringan sensor dan ringkasan data yang

dikumpulkan ditransmisikan ke komputer pribadi pasien atau ponsel / PDA.

Perangkat ini meneruskan data ke server medis untuk analisis. Setelah data

dianalisis, server medis memberikan umpan balik untuk komputer pribadi

pasien atau ponsel / PDA. Para pasien dapat mengambil tindakan yang

diperlukan tergantung pada umpan balik. The IMHMS berisi tiga komponen.

Yaitu :

1. Wearable Body Sensor Network [WBSN]

2. Patients Personal Home Server [PPHS]

3. Intelligent Medical Server [IMS].

Mereka digambarkan di bawah ini.

Wearable Body Sensor Network [WBSN]

Wearable Body Sensor Network dibentuk dengan bio-sensor dapat

dipakai atau implan dalam tubuh pasien. Sensor ini mengumpulkan bacaan

yang diperlukan dari tubuh pasien. Untuk masing-masing organ akan ada

sekelompok sensor yang akan mengirimkan pembacaan mereka terhadap

pemimpin kelompok. Para pemimpin kelompok dapat berkomunikasi satu

sama lain. Mereka mengirim informasi dikumpulkan ke controller pusat.

Pusat pengendali bertanggung jawab untuk transmisi data pasien ke

komputer pribadi atau ponsel / PDA. [16] menyarankan bahwa untuk

komunikasi nirkabel di dalam tubuh manusia, tindakan media jaringan

sebagai saluran melalui mana informasi yang dikirim sebagai

elektromagnetik (EM) frekuensi radio (RF). Jadi di WBSN, informasi

ditransmisikan sebagai elektromagnetik (EM) frekuensi radio (RF)

gelombang. Kontroler utama dari WBSN berkomunikasi dengan pasien

Personal Home Server [PPHS] menggunakan salah satu dari tiga protokol

nirkabel: Bluetooth, WLAN (802.11) atau ZigBee. Bluetooth dapat digunakan

untuk berbagai jarak pendek antara pengendali pusat dan PPHS. WLAN

dapat digunakan untuk mendukung lebih banyak jarak antara mereka.

Sekarang hari ZigBee memperkenalkan dirinya sebagai protokol nirkabel

khusus cocok untuk aplikasi meresap dan di mana-mana. Jadi ZigBee dapat

digunakan untuk komunikasi juga.

Gambar 1. WBSN

Patient's Personal Home Server [PPHS]

Patient's personal home server dapat menjadi komputer pribadi atau

perangkat mobile seperti ponsel / PDA. Kami menyarankan perangkat mobile

karena akan lebih cocok bagi pengguna untuk menggunakan perangkat mobile

mereka untuk tujuan ini. PPHS mengumpulkan informasi dari kontroler tengah

WBSN. PPHS mengirimkan informasi ke Cerdas Server Medis [IMS] .PPHS

berisi logika untuk menentukan apakah akan mengirim informasi ke IMS atau

tidak. Personal Computer PPHS berdasarkan berkomunikasi dengan IMS

menggunakan Internet. Perangkat mobile berbasis PPHS berkomunikasi

dengan IMS menggunakan GPRS / Ujung / SMS. Cara terbaik untuk

menerapkan IMS adalah dengan Web Service atau arsitektur berbasis Servlet.

IMS akan bertindak sebagai penyedia layanan dan pasien PPHS akan

bertindak sebagai pemohon layanan. Dengan menyediakan jenis arsitektur,

sejumlah besar lingkungan yang heterogen dapat didukung dengan keamanan.

Jadi komputer pribadi atau ponsel / PDA dapat dihubungkan dengan mudah ke

IMS tunggal tanpa masalah.

Intelligent Medical Server [IMS]

Intelligent Medical Server [IMS] menerima data dari semua PPHS. Ini

adalah tulang punggung seluruh arsitektur ini. Hal ini mampu belajar batas

tertentu pasien. Hal ini dapat belajar dari catatan pengobatan sebelumnya

pasien. Setiap kali seorang dokter atau spesialis memeriksa pasien,

pemeriksaan dan pengobatan hasilnya disimpan dalam database pusat. IMS

tambang data ini dengan menggunakan state-of-the-art teknik data mining

seperti jaring saraf, aturan asosiasi, pohon keputusan tergantung pada sifat dan

distribusi data. Setelah memproses informasi itu memberikan umpan balik

kepada PPHS atau menginformasikan otoritas medis dalam situasi kritis. PPHS

menampilkan umpan balik kepada pasien. Otoritas medis dapat mengambil

tindakan yang diperlukan. IMS membuat catatan khusus pasien. Hal ini dapat

menyimpulkan apa tren penyakit untuk pasien, keluarga bahkan lokalitas. IMS

dapat mengatasi dengan variasi kesehatan karena perubahan musim, epidemi

dll IMS dikendalikan dan dipantau terutama oleh dokter khusus. Tetapi bahkan

pasien dapat membantu kereta IMS dengan memberikan informasi spesifik

kepadanya. Setelah pertambangan database disimpan dalam IMS, informasi

penting mengenai kesehatan umum masyarakat dapat diperoleh. Ini dapat

membantu otoritas untuk memutuskan kebijakan kesehatan. Sejumlah besar

pasien akan terhubung ke IMS menggunakan PPHS mereka. Jadi keamanan

pasien merupakan masalah besar di sini. Jadi RFID dapat digunakan dalam

tujuan ini. Identifikasi frekuensi radio (RFID) adalah metode identifikasi

otomatis, mengandalkan penyimpanan dan remote mengambil data

menggunakan perangkat yang disebut RFID tag atau transponder. Tag RFID

adalah sebuah benda yang dapat diterapkan atau dimasukkan ke dalam

produk, hewan, atau orang untuk tujuan identifikasi menggunakan gelombang

radio. Beberapa tag dapat dibaca dari jarak beberapa meter dan di luar garis

pandang pembaca. Sehingga keamanan dapat diberikan dengan memberikan

tag RFID untuk setiap pasien.

Gambar 2. IMHMS System Architecture

kontribusi utama kami adalah Intelligent Medical Server (IMS) yang merupakan

ide baru. Jadi kita gambarkan dalam rincian lebih lanjut dengan skenario di

bawah ini.

Skenario

Dalam unit perawatan intensif, ada ketentuan untuk terus memantau

pasien. Detak jantung mereka, suhu dll terus dipantau. Namun dalam banyak

kasus, pasien sembuh dan kembali ke rumah dari rumah sakit. Tapi penyakit ini

bisa kembali, dia mungkin terinfeksi dengan penyakit baru, mungkin ada

serangan tiba-tiba yang dapat menyebabkan kematiannya. Jadi dalam banyak

kasus, pasien keluar dari rumah sakit tapi masih mereka sangat disarankan

untuk berada di bawah beristirahat dan observasi untuk beberapa periode

waktu (dari beberapa hari sampai beberapa bulan). Dalam kasus ini, IMHMS

bisa sangat berguna.

Pasien tekanan darah sering mendapatkan korban karena perubahan

mendadak dari tekanan. Hal ini tidak dapat diramalkan dan juga orang normal

tidak dapat disimpan di bawah pengamatan medis dari dokter atau rumah sakit

semua hari setahun. Tekanan darah berubah tiba-tiba dan bisa-mengobati

hidup. Menggunakan IMHMS, mereka bisa mendapatkan peringatan ketika

tekanan darah mereka hanya mulai menjadi tinggi atau rendah.

Data pasien (suhu, denyut jantung, kadar glukosa, tekanan darah dll) akan

sering diukur dan dikirim ke PPHS. Periode pengiriman (mengatakan setiap 3

menit) dapat diatur dari pasien dalam kontroler pusat WBSN. Biasanya kadar

glukosa akan dikirim setelah beberapa hari atau minggu. Denyut jantung dapat

dikirim setiap menit dan suhu dapat dikirim setelah setengah jam dll Tapi ini

dapat parameter untuk memastikan bahwa ketika pasien normal, tidak banyak

bacaan akan dikirim sehingga sensor memiliki panjang seumur hidup. Tapi

ketika pasien sakit, pembacaan akan diambil sering dan dikirim ke PPHS.

PPHS akan memiliki beberapa logika untuk memutuskan apakah

informasi tersebut layak mengirimkan ke IMS. Katakanlah, suhu dalam kisaran

aman (kurang dari 98f), dan kemudian PPHS tidak akan mengirimkan info ini ke

IMS untuk menghemat biaya bagi pasien. Sekali lagi mengatakan, kadar

glukosa aman dan sama dengan beberapa hari terakhir, maka info ini juga tidak

perlu dikirim. Data harus dikirim ke IMS ketika ada perubahan status

(mengatakan suhu pasien pergi ke 100F dari 98f atau pasien dengan demam

parah 102F baru saja mendapat suhu turun ke 99F). Sekali lagi jika ada

perubahan mendadak pada tekanan darah atau tingkat glukosa, maka info ini

harus dikirim ke IMS.

IMS belajar pasien ambang batas tertentu. Katakanlah suhu tubuh reguler

pasien adalah 98.2F sedangkan satu orang merasa demam jika suhu tubuhnya

98.2F. Dengan menggunakan teknik averaging selama waktu yang relatif lama,

IMS dapat belajar ambang ini untuk pasien. Namun, pasien juga dapat

memberikan ambang ini sebagai masukan berdasarkan arah dari dokter

mereka. Menggunakan IMS, kita dapat melihat tanggal sejarah medisnya

bijaksana, acara bijaksana dll IMS dapat melakukan data mining pada data

pasien tertentu untuk menemukan fakta-fakta penting. Misalkan seseorang

memiliki suhu tinggi menengah yang dimulai pada malam dan berlangsung

sampai tengah malam. Jika fenomena ini terus berlanjut selama beberapa hari,

IMS secara otomatis akan mendeteksi fakta ini dan mengirim pesan ke PPHS

mengatakan "Anda sering mengalami demam periode pendek yang mungkin

merupakan gejala dari penyakit yang buruk. Konsultasikan dengan dokter

segera". Menggunakan IMS, kita dapat melihat tanggal sejarah medisnya

bijaksana, acara bijaksana dll Seorang pasien juga dapat memasukkan

informasi tambahan seperti dia memiliki nyeri dada hari ini, atau ia sering

muntah, ia memiliki ruam di tubuh dll di PPHS. Dalam IMS, akan ada

seperangkat aturan untuk prediksi awal penyakit. Aturan-aturan ini akan

menjadi pra belajar berdasarkan jaringan saraf atau data mining database

penyakit yang ada yang tersedia melalui web. Sekarang IMS, dengan informasi

tambahan, akan memeriksa aturan. Jika menemukan aturan yang cocok, maka

akan memprediksi penyakit dan mengirim pesan ke PPHS.

PPHS dapat mengirimkan data EKG terus menerus. Misalkan seorang

pasien telah kembali ke rumah setelah operasi jantung. Jika pasien memiliki

masalah jantung seperti aritmia, maka akan ada variasi yang tidak teratur sinyal

jantung. Hal ini mungkin terjadi hanya sekali atau dua kali sehari. Tetapi jika

PPHS mentransmisikan data EKG kontinyu, variasi tersebut akan segera

terdeteksi dan peringatan akan dikeluarkan.

Fakta yang paling penting tentang IMS adalah bahwa hal itu dapat

membantu menghentikan penyebaran penyakit. Setiap kali menemukan bahwa

beberapa orang dari daerah yang sama selama periode waktu kecil mengalami

penyakit yang sama, itu akan memprediksi bahwa penyakit ini menyebar di

wilayah itu sehingga otoritas yang dapat mengambil tindakan segera.

Katakanlah, ketika beberapa orang dari laporan daerah yang sama bahwa

mereka mengalami demam tinggi, nyeri seluruh tubuh dan ruam, IMS akan

melaporkan hal ini yang para dokter dapat menafsirkan dengue yang pecah di

daerah itu dan otoritas memiliki kesempatan untuk mengambil tindakan di

panggung pertama sehingga epidemi dapat dihindari.

4. Karakteristik

Karakteristik IMHMS dijelaskan sebagai berikut:

a. Kesederhanaan

Sistem arsitektur IMHMS adalah sederhana dengan tidak ada sistem

yang kompleks atau arsitektur komunikasi. Meskipun setup WBSN cukup

canggih tetapi untuk mendapatkan bantuan dari sistem pemantauan

kesehatan cerdas seperti bio-sensor perlu menanamkan atau mengenakan

ke tubuh pasien.

b. Efektif Biaya

IMHMS adalah biaya yang efektif. WBSN Setup terdiri dari beberapa

biaya rendah bio-sensor. Komunikasi dari WBSN juga murah karena

penggunaan biaya Bluetooth atau ZigBee adapter rendah. PPHS setup

biaya efektif karena penggunaan komputer pribadi konfigurasi normal atau

ponsel murah. IMS akan dikenakan beberapa biaya karena sejumlah besar

pasien dukungan. Tetapi sehubungan dengan jumlah pasien yang dilayani

oleh IMS tunggal biaya ini layak.

c. Keamanan

Keamanan merupakan masalah besar di IMHMS. Misalkan data

pasien jantung dimanipulasi oleh penyerang berbahaya. Pembacaan

normal dapat berubah sebagai salah satu yang serius dan pasien jantung

dapat dipengaruhi oleh hasil rusak yang bahkan dapat menyebabkan dia

serangan jantung yang serius. Jadi tanpa keamanan IMHMS tidak lengkap.

Seperti disebutkan dalam Arsitektur Sistem, keamanan di IMHMS

disediakan dengan menggunakan RFID. Setiap pasien akan diberikan tag

RFID yang akan digunakan untuk secara unik mengidentifikasi pasien. IMS

akan mempertahankan pasien profil informasi dengan RFID di database

pusat. Jadi serangan berbahaya dapat diblokir menggunakan informasi ini

karena pasien dapat dengan mudah dilacak menggunakan RFID. Selain itu

volume besar data perlu dikirim antara tiga komponen dari IMHMS. Jadi

data harus ditransmisikan dalam bentuk terenkripsi antara komponen untuk

melindungi dari kerentanan keamanan.

d. Flexible communication protocol

Protokol komunikasi IMHMS fleksibel. The WBSN pusat pengendali

dapat berkomunikasi dengan PPHS menggunakan salah satu dari tiga

protokol: Bluetooth, WLAN atau ZigBee. Selain itu PPHS bisa komputer

pribadi, ponsel atau PDA. Dalam kasus komputer, dapat berkomunikasi

dengan IMS menggunakan internet. Ponsel atau PDA dapat berkomunikasi

dengan IMS menggunakan salah satu dari tiga cara: GPRS / Ujung / SMS.

Jadi kita bisa melihat sejumlah besar cara-cara alternatif komunikasi

didukung di IMHMS membuat protokol komunikasi yang fleksibel nyata.

e. Kemampuan untuk memprediksi penyebaran penyakit tersebut cerdas

IMS dapat memprediksi penyebaran penyakit di sebuah wilayah tertentu.

IMS berisi beberapa algoritma data mining yang kuat dan efisien yang

dapat digunakan untuk tujuan ini. Kemampuan untuk membantu otoritas

untuk menentukan kebijakan kesehatan umum IMS mampu untuk

membantu otoritas untuk menentukan kebijakan kesehatan umum.

Misalnya, di sebuah wilayah tertentu sejumlah besar orang (yang

merupakan klien IMS) dipengaruhi oleh penyakit yang terjadi karena

kurangnya vitamin tertentu, IMS dapat melacak situasi ini dan dapat

menghasilkan pesan peringatan untuk kewenangan untuk memberitahu

mereka. Kemudian kewenangan dapat menentukan kebijakan kesehatan

dengan memaksa pasar untuk membawa dan menjual makanan memiliki

vitamin tertentu serta membuat orang menyadari kekurangan vitamin

mereka.

5. Dampak yang lebih luas

Di IMHMS memiliki dampak yang lebih luas bagi negara-negara maju

dan berkembang.

Pelayanan kesehatan melalui perangkat mobile dengan server pusat medis

bukanlah konsep baru bagi negara-negara maju. Namun server medis yang

digunakan ada terutama untuk penyimpanan data. Tapi IMS dari IMHMS

tidak hanya menyimpan data tetapi juga menggunakannya untuk umpan

balik medis otomatis. Jadi untuk negara-negara maju semua server pusat

penyimpanan yang ada dapat diganti dengan mudah dengan IMS. Jadi

untuk mengintegrasikan IMS dengan pelayanan kesehatan yang ada,

server data medis pusat mereka harus bermigrasi ke IMS. Kemudian IMS

cerdas dapat mendukung semua layanan kesehatan yang ada.

Orang-orang dari negara-negara berkembang secara ekstensif

menggunakan perangkat mobile, tetapi mereka tidak akrab dengan

perangkat mobile layanan cerdas berbasis. Jadi IMHMS dapat sangat

berguna bagi mereka dengan menyediakan pelayanan kesehatan mana

saja kapan saja melalui perangkat mobile mereka. Untuk negara-negara

berkembang, IMHMS dapat membantu dokter dan spesialis untuk

perawatan yang lebih baik dari pasien sebagai data medis keseluruhan dan

sejarah pengobatan disimpan dalam IMS. Selain itu tidak selalu mungkin

untuk pasien untuk memanfaatkan layanan dari unit perawatan khusus

seperti ICU (Intensive Care Unit), CCU (Unit Perawatan Kritis) karena

terbatasnya jumlah unit dan uang tersebut. Jadi dalam kasus ini IMHMS

dapat membantu pasien dengan menyediakan pemantauan kesehatan

terus menerus.

6. Evaluasi

Untuk mengevaluasi IMHMS, kami telah menggunakan pendekatan berikut.

1. Melaksanakan prototipe komponen yang berbeda dari IMHMS

2. Walkthrough Kognitif Implementasi strategi .

Prototype Implementation

Prototype Kami sedang bekerja untuk membangun WBSN. Implementasi ini

belum lengkap. Jadi kita mempertimbangkan data yang disediakan oleh

bio-sensor sebagai file XML terstruktur dengan baik. Sebuah file XML

sampel ditunjukkan pada Gambar 3 di mana suhu pasien, Glukosa-tingkat

dan tekanan darah diukur terus menerus selama periode waktu.

Figure 3. Patient's Health Data

Data Kesehatan Dua kemungkinan implementasi Hal ini dapat diterapkan di

komputer pribadi. Sementara menerapkan untuk komputer pribadi, media

komunikasi yang paling cocok antara WBSN dan PPHS adalah Bluetooth

karena ketersediaan dan biaya rendah. Pelaksanaan PPHS berdasarkan

komputer pribadi diperlukan pengaturan Bluetooth Server di komputer

pribadi. Data medis pasien akan dipindahkan dari WBSN ke PPHS melalui

Bluetooth Server. Kemudian komputer pribadi PPHS berdasarkan

memproses data dan mengirim data yang diperlukan untuk IMS. Tapi kami

sarankan perangkat mobile untuk melaksanakan PPHS karena akan lebih

cocok bagi pengguna untuk menggunakan ponsel mereka atau PDA dalam

tujuan ini. Mobilitas nyata dari solusi dapat disediakan oleh perangkat

mobile. Untuk implementasi berbasis perangkat mobile, kita pertama

mempertimbangkan dua pilihan. Salah satunya adalah J2ME dan yang

lainnya adalah Google Android. Android masih dalam tingkat simulator

tanpa implementasi apa tetapi tidak sangat jauh itu akan memerintah

bidang komputasi mobile. Kami memilih J2ME berbasis aplikasi kustom

sehingga dapat digunakan secara langsung di sejumlah besar ponsel yang

tersedia atau PDA yang tersedia di pasar. The PPHS J2ME berdasarkan

otomatis mengumpulkan data pasien dari WBSN dan transfer ke IMS. Hal

ini juga bertanggung jawab untuk menampilkan hasil dan umpan balik dari

IMS untuk setiap pasien tertentu.

Kami menerapkan kerangka IMS. IMS dibangun dengan arsitektur berbasis

Java Servlet. Untuk terhubung ke IMS, PPHS membutuhkan perangkat

lunak yang akan diinstal. Kami menerapkan aplikasi J2ME yang

memproses file XML data pasien menggunakan kXML yang merupakan

sumber XML parser terbuka. Aplikasi ini menghubungkan ke IMS

menggunakan GPRS atau EDGE. Hal ini dapat terhubung menggunakan

SMS juga jika SMS menerima aplikasi yang dapat dapat dikembangkan

dalam IMS. Aplikasi J2ME kami menghubungkan ke IMS ini Web Servlet

oleh GPRS atau EDGE. Bagian berdasarkan SMS belum

diimplementasikan. Untuk menerapkan porsi berdasarkan SMS IMS harus

dihubungkan dengan sejumlah ponsel atau PDA untuk menerima SMS dari

PPHS dan mengirim umpan ke PPHS sebagai SMS.

Gambar 4. Flow diagram of the implementation

Diagram alir dari pelaksanaan ditampilkan dalam Gambar 4. WBSN

mengumpulkan data pasien dan mengirim data ke PPHS. PPSh menerima

data dan memproses data untuk mengurangi transmisi data yang tidak

perlu ke IMS. The PPHS berkomunikasi dengan IMS menggunakan GPRS

atau EDGE. IMS berisi Unit Pertambangan Data, sebuah Umpan Satuan

dan database pusat. Database berisi profil seluruh pasien, data kesehatan

terus menerus dan set besar aturan untuk operasi data mining. Unit Data

Mining memproses data dan mengembalikan masukan dan hasil ke

Feedback Satuan. Unit umpan balik kemudian mengirimkan data ke PPHS

sesuai. Selain itu pasien dapat login ke IMS menggunakan resmi pasien-id

dan password untuk memberikan informasi secara manual dan untuk

melihat sejarah seluruh pasien. Beberapa screenshot dari kegiatan ini

ditunjukkan pada gambar. Gambar 5.1 dan 5.2 menunjukkan antarmuka di

IMS untuk pasien informasi profil dan manual data kesehatan pengajuan.

Gambar 5.3 menunjukkan riwayat kesehatan seluruh satu pasien dengan

masukan dan hasilnya disimpan dalam database pusat IMS ini. Gambar 5.4

dan 5.5 menunjukkan pengumpulan data kesehatan otomatis PPHS

berdasarkan J2ME dan tampilan masukan yang diberikan oleh IMS

berdasarkan data yang dikumpulkan.

IMHMS (Intelligent Mobile Health Monitoring System)

1. Gambaran Umum Sistem

IMHMS (Intelligent Mobile Health Monitoring System) merupakan suatu

aplikasi yang terintregasi di dalam teknologi komputer dan sistem monitoring

kesehatan. Sehingga dengan teknologi ini komunikasi antara pasien dapat

lebih ditingkatkan. IMHMS biasanya diintregasikan pada intelligent bio-

sensor yang ditransmisikan melalui media wireless. Sehingga selain mampu

mengirimkan data mengenai kesehatan (meliputi temperature, tekanan

darah, dan kadar glukosa) juga mampu mengirimkan feedback ke pasien.

IMHMS mengumpulkan data fisiologi pasien yang diukur oleh bio-sensor.

Kemudian data dari sensor dikumpulkan kemudian dikirim ke ponsel pasien.

Setelah dari ponsel pasien data diteruskan ke medical server untuk

dianalisis. Seterusnya data dianalisis kemudian dikirim kembali ke ponsel

pasien. Sehingga pasien dapat mengambil tindakan yang tepat tergantung

dari feedback yang dikirim.

IMHMS memiliki 3 komponen utama diantaranya :

1. Wearable Body Sensor Network ( WBSN )

Merupakan bio-sensor yang dipasang di tubuh pasien. Sensor ini

fungsinya untuk mengumpulkan data yang terbaca dari tubuh pasien. Tiap

sensor di pasang di bagian tubuh yang akan diukur kemudian data dari

tiap-tiap sensor dikirim ke group leader. Dari group leader data tersebut

dikirim ke central controller untuk kemudian dikirim ke ponsel pasien.

Pengiriman data dari WBSN ke PPHS dapat melalui Bluetooth, WLAN

atau ZigBee, semua itu tergantung pada kebutuhan dan kondisi.

2. Patients Personal Home Server ( PPHS )

Dapat berupa komputer (PC) atau mobile phone. Dianjurkan mobile

phone karena lebih cocok untuk pengguna yang aktivitasnya tinggi. PPHS

mengumpulkan informasi dari WBSN. Kemudian PPHS mengirimkan data

ke IMS. PPHS berkomunikasi dengan IMS melalui jaringan GPRS/ Edge /

SMS tergantung dari jarak.

3. Intelligent Medical Server ( IMS )

IMS menerima data dari semua PPHS. IMS merupakan jaringan

backbone dari keseluruhan arsitektur IMHMS. Mempunyai kemampuan

untuk menyimpan data pasien terdahulu, menyimpan data hasil

pemeriksaan dokter, atau bisa dikatakan bahwa IMS memiliki kemampuan

penyimpanan data pasien. Dari IMS akan dikirim feedback ke pasien

berdasarkan data yang diterima.

2. Keuntungan IMHMS

- Simpel

Arsitektur komunikasi dari IMHMS cukup sederhana dan tidak terlalu

komplek, hal tersebut sudah dijelaskan di penjelasan sebelumnya

- Murah

Bio-sensor yang digunakan pada WBSN termasuk sensor yang harganya

murah. Selain itu komunikasi tidak memerlukan biaya mahal karena hanya

menggunakan tarif GPRS, SMS, atau Bluetooth.

- Aman

Keamanan merupakan hal penting dalam IMHMS. Karena hal tersebut

sangat fital mengingat feedback yang diberikan tau dikirim ke pasien

tergantung dari data yang diterima. Keamanan lebih diperhatikan disisi

serangan hacker. Oleh sebab itu setiap pasien diberi RFID yang berfungsi

sebagai identitas pasien dan bersifat unik.

- Protokol komunikasi yang fleksibel

Untuk sisi WBSN menggunakan protocol Bluetooth, WLAN, ZIGBee

Untuk sisi IMS menggunkaan GPRS, Edge, SMS.

- Mampu memprediksi penyebaran penyakit

Pada IMS disediakan algoritma yang mampu memprediksi penyebaran

penyakit.

- Mampu menentukan kebijakan mengenai kesehatan

Dari daerah data pasien yang diterima oleh IMS, maka kita mampu

memutuskan kebijakan mengenai system kesehatan. Misal data pasien

daerah Bandung yang diterima di IMS kebanyakan mendapat informasi

mengenai penyakit DBD maka dapat diambil tindakan bahwa daerah

bandung harus diberi penyuluhan tentang pencegahan DBD.

3. Kekurangan IMHMS

1. Hanya mampu diterapkan di daerah yang memiliki jaringan komunikasi

yang bagus, jika tidak maka pengiriman dan penerimaan data bisa

terganggu.

2. Bio-sensor yang digunakan harus dipasang/ditanam ditubuh pasien.

3. Terlalu menggunakan banyak sensor, karena satu sensor biasanya hanya

untuk mengamati atau mengukur satu gejala saja.

4. Efek IMHMS

Efek dari penggunaan sistem ini sangat luas. Efek ini dapat dirasakan oleh

semua negara, baik negara berkembang maupun negara yang sudah maju.

Pelayanan kesehatan berbasis server seperti ini bukanlah hal yang baru lagi.

Di negara maju yang sebagian besar masyarakatnya sudah menggunakan

handheld mobile device sistem ini kedepannya akan lebih mudah

diimplementasikan. Sehingga IMHMS dapat memberikan pelayanan

kesehatan dimanapun dan kapanpun yang dapat diakses oleh pengguna

(user) melalui handheld/ mobile device mereka. Sedangkan bagi negara

yang masih berkembang, dimana belum sebagian besar masyarakatnya

menggunakan mobile device sistem IMHMS akan sangat membantu

paramedis/orang-orang yang berkecimpung di bidang medis. Mereka dapat

menyimpan semua data rekam medis atau treatment history di dalam IMS.

Secara global maka sistem IMHMS ini dapat memberikan pelayanan

monitoring kesehatan pasien secara kontinyu.

5. Flow diagram dari IMHMS

6. Hasil Implementasi di IMHMS

http://arl.blog.ittelkom.ac.id/blog/files/2011/04/hasil_imms.png

7. Kesimpulan (opini)

IMHMS adalah sistem monitoring dan health care yang sangat mungkin

diterapkan. Karena sistem ini simple dan user friendly. IMHMS dapat

memberikan pelayanan kesehatan dimanapun dan kapanpun yang dapat

diakses oleh pengguna (user) melalui handheld/mobile device mereka.

Secara global maka sistem IMHMS ini dapat memberikan pelayanan

monitoring kesehatan pasien secara kontinyu.

REFERENSI

http://www.sersc.org/journals/IJCA/vol2_no3/2.pdf

http://resources.metapress.com/pdf-preview.axd?

code=h621h2x0h60m6787&size=largest