嵌入式系統(tǒng)在醫(yī)療器械中的應(yīng)用分析

李勇

摘 要

隨著嵌入式系統(tǒng)的引進，醫(yī)療器械的發(fā)展全面進入了智能化、自動化和信息化。在獲得更高的市場競爭力的同時，也為醫(yī)療事業(yè)提供了更強大更持久的發(fā)展動力，對于改善人民醫(yī)療條件，提高人民生活水平具有重大的意義。下面我們就將對嵌入式系統(tǒng)在醫(yī)療器械中的具體應(yīng)用進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。嵌入式系統(tǒng)，具有較高的集成度，可以實現(xiàn)更高的控制精度和更快的數(shù)據(jù)處理和傳輸，是一種新型的自動化控制系統(tǒng)。通過對嵌入式系統(tǒng)進行升級和改造，可以不斷滿足人們對于醫(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，進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

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、工作效率更高、實時性更好，不但在目前成為了醫(yī)療器械的主流，并且會成為一種未來長期的發(fā)展趨勢。

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，可以在更短的時間和更小的能耗下實現(xiàn)相關(guān)的功能，真正實現(xiàn)了功能的定制化；在整個系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)的冗余度相對較小，所以在操作功能方面有了進一步的提升，實現(xiàn)了工作效率的全面提高；在系統(tǒng)中設(shè)置了功能強大的信息處理單元，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，提高整個系統(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，還進一步降低了系統(tǒng)能耗。

2 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

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。同時，隨著網(wǎng)絡(luò)化推進和網(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，實現(xiàn)遠程醫(yī)療，為地理位置偏遠醫(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)速度必然會加快，同時，應(yīng)當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)計理念中，必須要兼顧到的就是操作的簡便性，結(jié)合當前智能網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)計理念，可以采用多點觸摸屏幕，運用更加直觀更加流暢的動畫用戶界面，將人-機界面的設(shè)計變得更加人性化，使得設(shè)備的控制方式變得更加靈活。另一方面，可以進一步將多媒體技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)設(shè)計中，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、血糖測量儀，脈搏監(jiān)測測量儀等，另一領(lǐng)域則是大型的計算機檢測設(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，血壓測量儀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，對于血壓測量儀之類的設(shè)備需求量越來越大。

隨著嵌入式系統(tǒng)的引入，血壓測量儀的體積被進一步的縮小，同時操作變得更加簡單，即使文化程度不高的老人，也可以輕松掌握，真正實現(xiàn)“居家醫(yī)療”和“傻瓜醫(yī)療”，另外，整個系統(tǒng)的設(shè)計要求嚴謹，測量顯示的數(shù)據(jù)要求更加精準。

與傳統(tǒng)的血壓計類似，采用了嵌入式系統(tǒng)的電子血壓計是由氣袖、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?shù)姆秶鷥?nèi)。在加壓完成之后，控制模塊會控制電子血壓計慢慢釋放出氣袖內(nèi)的空氣，并將傳感器測量到的血壓值發(fā)送到控制器當中。控制器運用內(nèi)置的信息處理單元，將傳感器接收到的信號進行量化并且傳遞給顯示單元，測試者便可以觀察到血壓計測得的數(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量，真正完全地實現(xiàn)了血壓計的測量功能。

3.2 多參數(shù)監(jiān)護儀

在臨床治療過程中，多參數(shù)監(jiān)護儀是一種常用的醫(yī)療儀器，通過對人體的各種生物信號進行采集和匯總，對患者的身體狀況進行實時監(jiān)控。在儀器的工作過程中，由傳感器將采集到的生物信號進行匯總，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數(shù)據(jù)進行全面的分析與處理。在分析過程中，系統(tǒng)會根據(jù)預(yù)設(shè)好的人體參數(shù)范圍對當前收集到的信息進行全面的分析。若測得的結(jié)果超出了預(yù)設(shè)的正常參數(shù)范圍，整個系統(tǒng)將會把測得的結(jié)果標記為異常，并且根據(jù)測得結(jié)果的實際情況向醫(yī)護人員發(fā)出報警，以便于醫(yī)護人員及時作出反應(yīng)，同時，及時的將測得的結(jié)果集中儲存到存儲模塊中，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，不但實現(xiàn)了便攜式儀器和大型檢測設(shè)備在功能和性能方面的全面提升。同時，通過將嵌入式系統(tǒng)引入醫(yī)療器械中，可以更好為偏遠地區(qū)的患者提供了遠程醫(yī)療，這對于醫(yī)療器械的發(fā)展和整個醫(yī)療事業(yè)的推進，都具有非常重大的現(xiàn)實意義。

參考文獻

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