李勇

摘 要

隨著嵌入式系統(tǒng)的引進(jìn)，醫(yī)療器械的發(fā)展全面進(jìn)入了智能化、自動(dòng)化和信息化。在獲得更高的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí)，也為醫(yī)療事業(yè)提供了更強(qiáng)大更持久的發(fā)展動(dòng)力，對(duì)于改善人民醫(yī)療條件，提高人民生活水平具有重大的意義。下面我們就將對(duì)嵌入式系統(tǒng)在醫(yī)療器械中的具體應(yīng)用進(jìn)行展開式的討論與研究。

【關(guān)鍵詞】嵌入式系統(tǒng) 醫(yī)療 硬件智能化

醫(yī)療器械，是進(jìn)行日常醫(yī)療工作中必不可少的醫(yī)療設(shè)施。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)被廣發(fā)的應(yīng)用在醫(yī)療器械領(lǐng)域，并取得了一定的成績(jī)。嵌入式系統(tǒng)，具有較高的集成度，可以實(shí)現(xiàn)更高的控制精度和更快的數(shù)據(jù)處理和傳輸，是一種新型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。通過對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和改造，可以不斷滿足人們對(duì)于醫(yī)療器械的各種要求，在提高了醫(yī)療工作的精確度的同時(shí)，進(jìn)一步提高了工作效率，為醫(yī)療工作的開展提供了有利的保障。

1 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)

嵌入式系統(tǒng)，是一種集合了信息處理技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)的新型智能集成系統(tǒng)，它的體積更小、操作性更強(qiáng)、工作效率更高、實(shí)時(shí)性更好，不但在目前成為了醫(yī)療器械的主流，并且會(huì)成為一種未來長期的發(fā)展趨勢(shì)。

在嵌入式系統(tǒng)中，首先中央處理器可以長期在特定的系統(tǒng)中工作，可以在更短的時(shí)間和更小的能耗下實(shí)現(xiàn)相關(guān)的功能，真正實(shí)現(xiàn)了功能的定制化；在整個(gè)系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)的冗余度相對(duì)較小，所以在操作功能方面有了進(jìn)一步的提升，實(shí)現(xiàn)了工作效率的全面提高；在系統(tǒng)中設(shè)置了功能強(qiáng)大的信息處理單元，全面提高了系統(tǒng)的信息處理能力，可以應(yīng)付各種大容量的信息處理工作；在硬件構(gòu)成方面做到了兼顧協(xié)調(diào)，在注重硬件質(zhì)量的同時(shí)，提高整個(gè)系統(tǒng)的兼容性與協(xié)調(diào)性，延長了使用壽命；由于嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成采用了繼承性更高的模塊式，不但使系統(tǒng)的功能更加專一，還進(jìn)一步降低了系統(tǒng)能耗。

2 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為了醫(yī)療器械領(lǐng)域的主流和發(fā)展方向。攜帶更方便、智能程度更高、能源消耗更低、使用壽命更長，已經(jīng)成為了一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)化推進(jìn)和網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的建設(shè)，嵌入式系統(tǒng)也在全面推行網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療，為地理位置偏遠(yuǎn)醫(yī)療條件較差的地區(qū)提供更好的醫(yī)療服務(wù)。

隨著人民生活水平的提高，患者和家屬對(duì)于醫(yī)院的醫(yī)療水平要求也有了相應(yīng)的提高。所以，嵌入式系統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備的研發(fā)速度必然會(huì)加快，同時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能地采用多任務(wù)編程技術(shù)，不斷完善交叉開發(fā)工具，加快設(shè)備的更新速度。

此外，新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念中，必須要兼顧到的就是操作的簡(jiǎn)便性，結(jié)合當(dāng)前智能網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)計(jì)理念，可以采用多點(diǎn)觸摸屏幕，運(yùn)用更加直觀更加流暢的動(dòng)畫用戶界面，將人-機(jī)界面的設(shè)計(jì)變得更加人性化，使得設(shè)備的控制方式變得更加靈活。另一方面，可以進(jìn)一步將多媒體技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通過采用多媒體的人際交互控制方式，降低用戶的使用難度。

3 嵌入式系統(tǒng)的具體應(yīng)用

目前，嵌入式系統(tǒng)在醫(yī)療器械中主要被應(yīng)用于兩大領(lǐng)域。其一是便攜式的醫(yī)療器械，如血壓、血糖測(cè)量?jī)x，脈搏監(jiān)測(cè)測(cè)量?jī)x等，另一領(lǐng)域則是大型的計(jì)算機(jī)檢測(cè)設(shè)備，例如內(nèi)窺鏡、結(jié)腸鏡、CT等。

3.1 便攜式設(shè)備

在便攜式的設(shè)備中，血壓測(cè)量?jī)x是使用頻率較高的儀器。隨著生活水平的提高和人口老齡化的加劇，高血壓、低血壓等健康問題已經(jīng)成為了威脅人民身體健康的主要因素之一，所以，對(duì)于血壓測(cè)量?jī)x之類的設(shè)備需求量越來越大。

隨著嵌入式系統(tǒng)的引入，血壓測(cè)量?jī)x的體積被進(jìn)一步的縮小，同時(shí)操作變得更加簡(jiǎn)單，即使文化程度不高的老人，也可以輕松掌握，真正實(shí)現(xiàn)“居家醫(yī)療”和“傻瓜醫(yī)療”，另外，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求嚴(yán)謹(jǐn)，測(cè)量顯示的數(shù)據(jù)要求更加精準(zhǔn)。

與傳統(tǒng)的血壓計(jì)類似，采用了嵌入式系統(tǒng)的電子血壓計(jì)是由氣袖、氣泵、傳感器、嵌入式控制器和數(shù)值顯示器等幾部分構(gòu)成。通過氣泵充氣，將氣袖的壓力提升到適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。在加壓完成之后，控制模塊會(huì)控制電子血壓計(jì)慢慢釋放出氣袖內(nèi)的空氣，并將傳感器測(cè)量到的血壓值發(fā)送到控制器當(dāng)中?？刂破鬟\(yùn)用內(nèi)置的信息處理單元，將傳感器接收到的信號(hào)進(jìn)行量化并且傳遞給顯示單元，測(cè)試者便可以觀察到血壓計(jì)測(cè)得的數(shù)值。在充氣放氣的過程中，系統(tǒng)可以同步完成收縮壓和舒張壓的測(cè)量，真正完全地實(shí)現(xiàn)了血壓計(jì)的測(cè)量功能。

3.2 多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀

在臨床治療過程中，多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀是一種常用的醫(yī)療儀器，通過對(duì)人體的各種生物信號(hào)進(jìn)行采集和匯總，對(duì)患者的身體狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在儀器的工作過程中，由傳感器將采集到的生物信號(hào)進(jìn)行匯總，通過嵌入式系統(tǒng)的數(shù)字化處理，在經(jīng)過濾波、放大、量化處理等加工后再由處理模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析與處理。在分析過程中，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)好的人體參數(shù)范圍對(duì)當(dāng)前收集到的信息進(jìn)行全面的分析。若測(cè)得的結(jié)果超出了預(yù)設(shè)的正常參數(shù)范圍，整個(gè)系統(tǒng)將會(huì)把測(cè)得的結(jié)果標(biāo)記為異常，并且根據(jù)測(cè)得結(jié)果的實(shí)際情況向醫(yī)護(hù)人員發(fā)出報(bào)警，以便于醫(yī)護(hù)人員及時(shí)作出反應(yīng)，同時(shí)，及時(shí)的將測(cè)得的結(jié)果集中儲(chǔ)存到存儲(chǔ)模塊中，以便于日后的診斷工作和病例分析。

4 結(jié)語

隨著智能技術(shù)、信息技術(shù)的全面發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在醫(yī)療器械中的應(yīng)用更加深入、更加廣泛，不但實(shí)現(xiàn)了便攜式儀器和大型檢測(cè)設(shè)備在功能和性能方面的全面提升。同時(shí)，通過將嵌入式系統(tǒng)引入醫(yī)療器械中，可以更好為偏遠(yuǎn)地區(qū)的患者提供了遠(yuǎn)程醫(yī)療，這對(duì)于醫(yī)療器械的發(fā)展和整個(gè)醫(yī)療事業(yè)的推進(jìn)，都具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。

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