醫(yī)療電子
醫(yī)療電子的便攜性
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超聲是醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域的一個(gè)細(xì)分市場(chǎng),在便攜式設(shè)備領(lǐng)域歷經(jīng)了高水平創(chuàng)新。今天制造商所生產(chǎn)的先進(jìn)便攜式或手持超聲系統(tǒng)要求高度集成的可擴(kuò)展解決方案,這使得醫(yī)療專家能夠突破實(shí)驗(yàn)室或辦公室局限,連接到處于邊遠(yuǎn)位置或全球各地處于緊急情況中的客戶。
集成會(huì)不斷推動(dòng)便攜及成本節(jié)約趨勢(shì),超聲成像領(lǐng)域就是個(gè)不錯(cuò)的例子。在最大化內(nèi)存使用和節(jié)能的同時(shí),嵌入式處理器在平衡醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的計(jì)算能力、靈活性、電池使用壽命和系統(tǒng)尺寸方面起到了至關(guān)重要的作用。例如,目前的高性能DSP馬力強(qiáng)勁,足以在超聲系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行后臺(tái)數(shù)字處理。同時(shí),DSP的可編程性使其能夠在不更改系統(tǒng)硬件的情況下實(shí)施最新的軟件算法。得益于DSP SoC的高度系統(tǒng)集成,OEM廠商開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)不僅能夠提高系統(tǒng)性能,還可以縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。通過(guò)將DSP處理、通用控制、專用外設(shè)以及最佳的圖像和視頻壓縮很好地組合,這些SoC提供了高性價(jià)比、低功耗且單封裝的解決方案。這樣就允許開(kāi)發(fā)人員節(jié)省板卡空間并縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,并促使他們將更多的精力放在開(kāi)發(fā)特色產(chǎn)品方面。
除了不斷集成可實(shí)現(xiàn)超聲便攜性的嵌入式處理技術(shù)之外,集成模擬信號(hào)鏈也很關(guān)鍵。在信號(hào)鏈的模擬接收端,單個(gè)集成的模擬前端(AFE)可以取代離散的多通道 LNA、VCA、PGA、低通濾波器和高速ADC功能,從而提供LVDS數(shù)據(jù)輸出。通過(guò)減少系統(tǒng)的器件數(shù)目,集成的AFE可降低高達(dá)20[%]的功耗,將噪聲系數(shù)減少40[%],同時(shí)節(jié)省40[%]的電路板空間。這樣一來(lái),極大節(jié)省了系統(tǒng)成本。集成的 AFE能夠獲得不同級(jí)別的圖像性能,適合從手持設(shè)備到高端設(shè)備所有尺寸的超聲系統(tǒng)。
醫(yī)療電子的連接性
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對(duì)大多數(shù)病患監(jiān)護(hù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),數(shù)據(jù)完整性、系統(tǒng)靈活性和活動(dòng)性都是至關(guān)重要的因素。通過(guò)諸如以太網(wǎng)和無(wú)線一類的接口,醫(yī)院就能將整個(gè)機(jī)構(gòu)的所有設(shè)備連接到一起,甚至還能連接到病患家中。目前所使用的接口允許護(hù)理人員通過(guò)病患身上佩戴的無(wú)線身體傳感器網(wǎng)絡(luò)與病患遠(yuǎn)程連接。這樣就可充分利用醫(yī)院的內(nèi)部網(wǎng),或者連接至病患的家庭安防系統(tǒng)或手機(jī)。該系統(tǒng)連接至以太網(wǎng)或呼叫中心,從而在不會(huì)干擾病患的情況下持續(xù)進(jìn)行監(jiān)控。據(jù)說(shuō)Continua健康聯(lián)盟可能會(huì)采用藍(lán)牙技術(shù),諸如ZigBee等其他無(wú)線接口也有望應(yīng)用在消費(fèi)類醫(yī)療設(shè)備和便攜式病患監(jiān)護(hù)設(shè)備領(lǐng)域。
當(dāng)選擇無(wú)線接口時(shí),功耗、數(shù)據(jù)速率和數(shù)據(jù)范圍是其中需要考慮到的三個(gè)關(guān)鍵因素。以ZigBee為例,該協(xié)議可以在全球范圍使用;數(shù)據(jù)速率和占空比適中;支持無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),允許同一系統(tǒng)中存在多個(gè)傳感器。藍(lán)牙和藍(lán)牙低功耗(BLE)協(xié)議所提供的范圍雖有所限制,但數(shù)據(jù)速率更高。BLE在傳感器端具有更低的功耗,從而允許使用相對(duì)傳統(tǒng)藍(lán)牙而言外形更小的電池。
最后,解決方案選擇必須適合系統(tǒng)功耗預(yù)算范圍,并滿足數(shù)據(jù)傳輸要求。
醫(yī)療電子數(shù)據(jù)安全性
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醫(yī)療數(shù)據(jù)安全性也是另一個(gè)主要要求和關(guān)注的焦點(diǎn)。美國(guó)1996年的醫(yī)治保險(xiǎn)攜帶和責(zé)任法案(HIPAA)定義了聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn),并且為各種技術(shù)安全措施所支持。這些標(biāo)準(zhǔn)中包含特定的隱私和安全準(zhǔn)則。此類準(zhǔn)則禁止在開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)以及在公共計(jì)算機(jī)上下載數(shù)據(jù),此外也要求數(shù)據(jù)加密和訪問(wèn)控制。這些安全措施全球適用,因此預(yù)計(jì)不久即會(huì)看到越來(lái)越多功能豐富的硬件和軟件工具出現(xiàn),來(lái)支持當(dāng)前已經(jīng)未來(lái)十年內(nèi)的醫(yī)療數(shù)據(jù)安全。
醫(yī)療電子可靠性
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由于全球各機(jī)構(gòu)和當(dāng)前法律環(huán)境中的規(guī)范及政府質(zhì)量要求越來(lái)越嚴(yán)格,因此醫(yī)療設(shè)備公司所關(guān)注的重點(diǎn)在不斷發(fā)生改變。如今,在為醫(yī)療OEM廠商設(shè)計(jì)半導(dǎo)體產(chǎn)品時(shí),對(duì)質(zhì)量和可靠性的考慮非常重要,并且二者是眾所周知的行業(yè)門檻。通過(guò)將增強(qiáng)型產(chǎn)品(EP)流納入目錄進(jìn)程(catalog process),不僅延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命,而且還明確定義并改進(jìn)了變更控制流程。為了滿足醫(yī)療市場(chǎng)專用且受控的生產(chǎn)線需求,就應(yīng)有效消除設(shè)施間的變化,并拓展資格實(shí)踐,同時(shí)提高產(chǎn)品的可追溯性或加強(qiáng)消費(fèi)類電子產(chǎn)品生產(chǎn)測(cè)試的嚴(yán)格性。通過(guò)提供篩選(upscreening)的替代方案,增強(qiáng)型產(chǎn)品流還可為廠商節(jié)省成本并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間,這在高可靠性市場(chǎng)司空見(jiàn)慣。另一種解決上述問(wèn)題的方法是采用ISO13485的部分內(nèi)容,當(dāng)應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)時(shí),該質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)適用于所有醫(yī)療設(shè)備。
提問(wèn)者:adonknight
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提問(wèn)時(shí)間:07-29 22:53
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