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多參數(shù)監(jiān)護設備的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

時間:2007-06-19 15:08:00來源:shixiang

導語:?目前國內多參數(shù)監(jiān)護設備主要分兩大類,高端監(jiān)護設備和中低端監(jiān)護設備
多參數(shù)監(jiān)護設備的種類較多,但其基本參數(shù)應以心電參數(shù)的監(jiān)護為主。我國的監(jiān)護技術發(fā)展較早,始于60、70年代,但直到80年代中期才研制出用于臨床的監(jiān)護設備,當時的設備采用了心電圖的信號采集及處理技術,顯示采用的也是模擬示波技術,到了90年代中期,具有心電、血壓、脈搏、血氧飽和度、體溫、呼吸六參數(shù)的多參數(shù)監(jiān)護設備的研制和生產,其性能基本上達到了國際水平,某些性能甚至還超過了國外的產品。這一時期的產品,信號處理基本上全部是采用了單片機處理技術,顯示也采用了CRT顯示,完全滿足醫(yī)院臨床上對病人實施多參數(shù)監(jiān)護的需求。 多參數(shù)監(jiān)護設備的基本原理是通過多種檢測模塊采集人體電生理信息(心電、血壓、脈博、血氧飽和度、體溫、呼吸等,可根據(jù)臨床需要選擇監(jiān)護項目),經(jīng)放大、濾波,傳輸至單片機進行信號處理,然后系統(tǒng)處理單元將結果顯示、存儲、打印等。目前國內多參數(shù)監(jiān)護設備主要分兩大類,高端監(jiān)護設備和中低端監(jiān)護設備,但無論高端監(jiān)護設備還是中低端監(jiān)護設備,它們的主要電氣結構(以六參數(shù)為例,如圖1)發(fā)展至今幾乎沒有什么太大的變化,從高低端上看存在區(qū)別主要在于系統(tǒng)處理單元及各模塊處理單元的變化,這些變化除了適應中國高低端市場變化的需求外,同時也是為了適應目前信息技術發(fā)展的需求。 [align=center] 圖1[/align] 為了適應中低端市場的需求,降低產品的生產成本,國內外有些企業(yè)將多參數(shù)監(jiān)護設備的各參數(shù)模塊采用模塊集合的方式進行開發(fā)和生產。這類多參數(shù)監(jiān)護儀的電氣結構將會由圖1的結構轉化為圖2的結構,它的優(yōu)點是成本低、結構簡單、易于大批量生產,缺點是擴展能力弱、模塊維護成本高。 [align=center] 圖2[/align] 為了滿足高低端市場的需求,同時又適應現(xiàn)代信息技術的發(fā)展,國內有些企業(yè)仍然將多參數(shù)監(jiān)護設備的各參數(shù)模塊采用分立模塊的方式進行開發(fā)和生產也是一種必然的結果和趨勢,這類多參數(shù)監(jiān)護儀的電氣結構和圖1沒有什么不同,但主要區(qū)別在于它的系統(tǒng)處理單元采了嵌入式工控計算機處理(PC/104)單元,它的優(yōu)點是具備信息處理、分析和模塊擴展能力,并且軟件開發(fā)周期短,缺點是系統(tǒng)處理單元和模塊單元成本較高。 結合高端監(jiān)護設備和中低端監(jiān)護設備的優(yōu)缺點,未來多參數(shù)監(jiān)護設備在滿足現(xiàn)代信息發(fā)展的同時也能實現(xiàn)簡單結構和低成本生產。按照這樣的思路,可以認為未來多參數(shù)監(jiān)護儀的結構應演變?yōu)閳D3的結構,它將以信息處理及信息交換為核心(如有線、無線網(wǎng)絡的建立),同時可以直接控制和采集多參數(shù)病人信息,在電氣方面各參數(shù)模塊將不再有數(shù)據(jù)處理和分析單元,這樣一來基本上就實現(xiàn)了中低端監(jiān)護設備低成本的要求,由于采用了嵌入式工控計算機處理(PC/104)單元,那么高端監(jiān)護設備的全部優(yōu)勢也將被保留下來。 [align=center] 圖3[/align] 采用ARBOR 嵌入式 PC/104模塊作為控制核心的多參數(shù)監(jiān)護儀設備的功能結構如圖4所示。產品以PC/104 CPU模塊作為控制核心,DOC作為系統(tǒng)存儲單元,系統(tǒng)自帶有顯示、鍵盤、打印等端口可直接連接外設,網(wǎng)口可進行通訊,PC/104擴展接口可連接各個功能檢測模塊,結構清晰,可擴展性好。 [align=center] 圖4[/align] 結合上述多參數(shù)監(jiān)護設備的電氣結構的分析,嵌入式工控計算機處理單元(PC/104、ARM或其它)在目前及未來的多參數(shù)監(jiān)護設備中都將承擔著重要的角色。通過這類產品具備的高速計算和處理能力及EDO RAM、CRT/LCD控制、10Mbps網(wǎng)絡接口、DOC、IDE、FDD、串口、并口、USB、鍵盤、鼠標等接口,多參數(shù)監(jiān)護設備可以很容易將病人信息及其監(jiān)護信息進行存貯、分析、記錄、網(wǎng)絡傳輸,方便遠程分析、專家會診的實現(xiàn)。由于嵌入式工控計算機處理單元(指PC104)對WinCE的支持,加上豐富的軟件開發(fā)資源,產品的開發(fā)周期及穩(wěn)定性將會獲得很大程度上的提高。高端多參數(shù)設備組成的病人信息共享網(wǎng)絡如圖5,圖中的病人信息傳輸將不再以中央監(jiān)護信息系統(tǒng)為病人信息中轉系統(tǒng),理論上單臺多參數(shù)監(jiān)護設備就完全可以與醫(yī)院信息系統(tǒng)或互連網(wǎng)進行病人信息傳輸和共享。 [align=center] 圖5[/align] 其實在中小型醫(yī)療設備中,許許多多產品,與多參數(shù)監(jiān)護設備相比,相似的地方確是很多,在眾多的中小型醫(yī)療設備將會和多參數(shù)監(jiān)護設備一樣踏上相同的發(fā)展之路。 據(jù)有關資料介紹,從2005年起,我國醫(yī)療器械市場已成為繼美國和日本之后世界第三大醫(yī)療市場。我國目前有縣及縣以上醫(yī)院1.3萬家,鄉(xiāng)(鎮(zhèn))衛(wèi)生院5.2萬家,醫(yī)院病床數(shù)達300多萬張。根據(jù)“十一五”規(guī)劃,2007年,“新農村合作醫(yī)療”試點覆蓋面將擴大到全國縣(市、區(qū))總數(shù)的60%,2008年在全國基本推行,2010年實現(xiàn)基本覆蓋農村居民的目標。按平均3床位1臺多參數(shù)監(jiān)護設備評估,將需要100多萬臺。據(jù)不完全統(tǒng)計,2006年國內多參數(shù)監(jiān)護設備采購僅有6萬臺左右,按每年30%遞增,還需要10多年的時間才能基本滿足需求,之后將進入大批量的更新?lián)Q代階段。 我國近年來通過對醫(yī)療器械行業(yè)的規(guī)范,使得行業(yè)的發(fā)展前景變得非常樂觀,多參數(shù)監(jiān)護設備的發(fā)展前景也變得非常美好。 PC/104的優(yōu)點: 小尺寸 PC/104的板卡標準尺寸為90mmX96mm(比一本新華字典還要小很多,而傳統(tǒng)桌面PC系統(tǒng)的板卡尺寸為315mmX122mm),這樣小的尺寸使得PC/104、PC/104+和PCI-104模塊板成為了嵌入式系統(tǒng)應用的理想產品。 開放的高可靠性的工業(yè)規(guī)范 PC/104、PC/104+和PCI-104產品在電氣特性和機械特性上可靠性極高,功耗低,產生熱量少。板卡與板卡之間通過自堆棧進行可靠的連接,抗震能力強。全世界有超過200家公司使用這些開放的規(guī)范來生產和銷售各種PC/104模塊板。 模塊可自由擴展 PC/104模塊具有靈活的可擴展性。它允許工程師互換及匹配各種功能卡,可隨系統(tǒng)的需求而升級CPU的性能。增加系統(tǒng)的功能和性能只需通過改變相應的模塊即可實現(xiàn)。 低功耗 4mA的總線驅動電流,即可使模塊正常工作,低功耗有利于減少元件數(shù)量。各種插卡廣泛采用VLSI芯片、低功耗的ASIC芯片、門陣列等,其存儲采用大容量固態(tài)盤(SSD)。 堆棧式連接 這種結構取消了主板和插槽,可以將所有的PC/104模塊板利用板上的疊裝總線插座連接起來。有效減小整個系統(tǒng)所占的空間。 豐富的軟件資源 與PC系統(tǒng)兼容的操作系統(tǒng)、開發(fā)工具、應用軟件都可以運行在PC/104系統(tǒng)中。這使得用戶可以隨時利用無處不在的PC系統(tǒng)豐富的軟件資源,從而降低軟件購買、學習、培訓等方面的成本。此外,在許多PC/104系統(tǒng)的設計中,大量的實時操作系統(tǒng)已經(jīng)被成功地應用。 大大簡化系統(tǒng)設計的復雜性 通過使用PC/104、PC/104+和PCI-104模塊,用戶可以將精力集中于末端系統(tǒng)設計及功能設計上。不用為CPU及其外圍器件之間的復雜接口關系花費時間。PC/104模塊的“(plug-together-write-application-software)”設計方法確保了設計者面向市場的最快響應速度。 總之,PC/104憑借緊湊的外形、成熟的標準體系結構、專業(yè)設計、專業(yè)生產帶來的高可靠性,將廣大硬件工程師引入了一個更高的層次,標準的PC兼容體系結構大大減少了軟件工程師的工作量。模塊化、通用化的系統(tǒng)更易于維護、易于擴展、易于系列化、易于升級。大大減少了重復學習、重復開發(fā)的成本。 關于ARBOR ARBOR為一嵌入式應用與網(wǎng)絡解決方案的專業(yè)廠商,集研發(fā)生產于一體,并在深圳設有生產工廠。透過提供各種符合產業(yè)標準尺寸的嵌入式板卡與網(wǎng)絡產品,為客戶完成無數(shù)成功的項目。 ARBOR嵌入式產品可讓客戶應用在車用計算機、博奕機臺、醫(yī)療設備、網(wǎng)絡通訊與儲存、數(shù)字監(jiān)控、工業(yè)應用以及 POS 物流控制設備。 ARBOR的嵌入式解決方案適用于人類生活各層次,并符合國際普遍接受的產業(yè)標準與嚴格定義的質量管理流程,致力于提供高質量的產品給客戶。 ARBOR為英特爾網(wǎng)絡通訊聯(lián)盟 (Intel® Communications Alliance) 會員,為客戶的嵌入式應用提供最先進的國際大廠技術。 ARBOR立足臺灣,放眼全世界,為客戶打造便利的數(shù)字企業(yè)與數(shù)字生活,客戶所到之處即為ARBOR服務涵蓋之領域。

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