醫(yī)療器械中嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用

劉武

摘 要：嵌入式系統(tǒng)是集單片機(jī)和計(jì)算機(jī)以及電子技術(shù)為一體的結(jié)合體，能夠在比較低的成本下，處理高性能的數(shù)據(jù)，該文對(duì)嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，對(duì)醫(yī)療器械與嵌入式系統(tǒng)的結(jié)合進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：醫(yī)療器械；嵌入式系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：R197.324 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）07-0173-01

科學(xué)技術(shù)在不斷地發(fā)展，各種控制系統(tǒng)也在不斷地引進(jìn)計(jì)算機(jī)智能化的控制，傳統(tǒng)繼電器的控制模式已經(jīng)被計(jì)算機(jī)智能化的控制取代了[1]。在醫(yī)療器械中，嵌入式系統(tǒng)既兼容性強(qiáng)，又性能高，致使醫(yī)療精度和效果得到了有效地提高，在醫(yī)療器械領(lǐng)域巨有至關(guān)重要的作用。

1 嵌入式系統(tǒng)的概念及發(fā)展

嵌入式系統(tǒng)是監(jiān)視和控制設(shè)備和機(jī)器運(yùn)行的裝置。嵌入式控制系統(tǒng)是上世紀(jì)60年代興起的，發(fā)展到90年代，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)在醫(yī)療器械中進(jìn)行應(yīng)用，融合發(fā)展通信和加點(diǎn)等方面。嵌入式系統(tǒng)在發(fā)展中基本經(jīng)歷發(fā)四個(gè)階段，第一，可編程控制的系統(tǒng)利用單芯片來(lái)作為基礎(chǔ)廣泛地在工業(yè)控制系統(tǒng)中應(yīng)用；第二，CPU已經(jīng)出現(xiàn)了，并且是嵌入式的主要基礎(chǔ)，但是，用戶界面還較差；第三，標(biāo)志就是嵌入式操作系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)在該階段，效率和兼容性得到了有效地提升，無(wú)論是擴(kuò)展性，還是模塊化，都比較高；第四，嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)性和網(wǎng)絡(luò)化，也就是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的標(biāo)志Internet[2]。

2 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)

嵌入式系統(tǒng)在微處理器上已經(jīng)有很大程度的改變，在小型化面積進(jìn)行設(shè)計(jì)的移動(dòng)能力非常強(qiáng)。嵌入式系統(tǒng)在應(yīng)用上，通常不用將軟硬件進(jìn)行區(qū)分，就可以實(shí)現(xiàn)結(jié)合，因此，對(duì)于程序用戶不用修改。嵌入式系統(tǒng)具有很好的實(shí)用性，支持能力非常強(qiáng)，完成多任務(wù)，存儲(chǔ)區(qū)功能很強(qiáng)，能夠使軟件模塊互相之間產(chǎn)生的交叉減少或者避免。與傳統(tǒng)系統(tǒng)處理器擴(kuò)展性相比較，嵌入式系統(tǒng)有了很大的提高，同時(shí)，功耗程度降低很多[3]。將嵌入式系統(tǒng)的操作硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)為可裁剪性，能夠使嵌入式系統(tǒng)精簡(jiǎn)配置實(shí)現(xiàn)。

3 醫(yī)療器械與嵌入式系統(tǒng)

在醫(yī)療器材中，雖然嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸普遍，但是許多方面也要注意。如果醫(yī)療機(jī)構(gòu)不一樣，器械功能在要求上也不同，而嵌入式系統(tǒng)在設(shè)計(jì)模塊上也不同，從而將醫(yī)療機(jī)構(gòu)的各自要求得到更好地滿足。醫(yī)療器械在工作使用的便捷度上，隨著工作時(shí)間和地點(diǎn)的不確定而不斷地要求提升。為了使嵌入式系統(tǒng)的多功能響應(yīng)得以實(shí)現(xiàn)，嵌入式系統(tǒng)必須要有背板。由于醫(yī)療器械應(yīng)用得比較頻繁，因此周期的壽命必須要增加。從當(dāng)前來(lái)看，醫(yī)療器材各個(gè)領(lǐng)域都有嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)只能對(duì)各種醫(yī)療器械進(jìn)行支持，才能具有更好地醫(yī)療效果。

4 在醫(yī)療機(jī)械中，嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在當(dāng)前的每一個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)中，醫(yī)療器械已經(jīng)在嵌入式系統(tǒng)的支持下，成為必須的技術(shù)器械。從當(dāng)前來(lái)看，醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展非?？?，對(duì)于精密儀器，無(wú)論是發(fā)展的生產(chǎn)工藝，還是高端的技術(shù)，在對(duì)于控制醫(yī)療器械上都變得更加復(fù)雜，因此，對(duì)嵌入式系統(tǒng)的處理能力上要求更高。嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展在網(wǎng)絡(luò)連接中，對(duì)于遠(yuǎn)程軟件升級(jí)及遠(yuǎn)程控制也比較支持，醫(yī)療主導(dǎo)方式也在逐步地采用這種方式。醫(yī)生和護(hù)士在不斷地增加，醫(yī)療器械也需要快速地更新，因此，必須要縮短研發(fā)嵌入式系統(tǒng)的周期。盡量利用多任務(wù)的編程技術(shù)，將更加完善的交叉工具進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)。復(fù)雜性需要系統(tǒng)地進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終不能轉(zhuǎn)嫁給用戶[4]。醫(yī)療器械應(yīng)該向流暢和控點(diǎn)以及直觀用戶的界面進(jìn)行發(fā)展，醫(yī)護(hù)人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行治療時(shí)，一些醫(yī)療器械攜帶很不方易，因此很難輔助醫(yī)療。

隨著醫(yī)學(xué)事業(yè)的發(fā)展，便攜式醫(yī)療器械也在不斷地發(fā)展和增加，人們對(duì)于醫(yī)療器械的配置和安全程度也逐漸提升，但是，這種器械成本相對(duì)也比較高。而嵌入式研件系統(tǒng)不但成本和耗能低，可靠性也比較強(qiáng)，將這一問(wèn)題解決了，在醫(yī)療器械中，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用。

5 嵌入式系統(tǒng)實(shí)際中的應(yīng)用

在電子血壓計(jì)中，將嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，在傳統(tǒng)基礎(chǔ)上，血壓計(jì)的體積很大程度地縮小了。使用電子血壓計(jì)對(duì)模塊進(jìn)行控制，會(huì)將氣泵對(duì)氣袖施壓進(jìn)行控制，記錄傳感器返回?cái)?shù)據(jù)，控制氣泵施壓的合適范圍[5]。在參數(shù)監(jiān)護(hù)儀中應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)，能夠?qū)⑷梭w信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再放大和濾波及量化數(shù)字信號(hào)，然后傳送到處理模塊分析。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在醫(yī)療器械中，嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛，對(duì)發(fā)展醫(yī)療事業(yè)具有至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

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