基于嵌入式系統的數字化醫療助理設備研究

摘要：在醫院中的醫療設備設計中，目前基于嵌入式系統的相關設計方案得到了廣泛的應用。目前，隨著網絡技術的快速發展，同時嵌入式微處理器的相關設計技術也得到飛速發展，然而具有智能平臺和網絡接口的數字化醫療設備是目前發展的重點。為了能夠開發和生產數字化醫療設備，對免費嵌入式系統的Linux特性進行研究和分析。

關鍵詞：嵌入式系統；醫療設備；數字化；研究

目前，社會經濟得到快速的發展，醫院原有的醫療服務已開始轉變服務模式，從以往的臨床救治模式逐漸轉變為院前救治和急救以及康復等模式發展[1]。這樣能夠有效地降低患者的醫療費用，同時還能夠保障患者的身體健康和生活質量[2]。此時，對醫療設備的要求也在不斷提高，從以往的單純診斷和治療等到目前的診斷和治療以及康復等方向發展。這就需要我們的醫療設備不斷更新和進步，同時也需要走向數字化和圖像化方向。嵌入式技術有著其獨特的優點，目前，其在消費電子和醫療設備以及網絡通信等領域得到廣泛應用。并且越來越多的醫療設備都應用嵌入式系統，其能夠對儀器進行有效的選擇和控制，進而使得診斷率和準確性等得到提高。

1嵌入式系統、嵌入式操作系統

對于嵌入式系統來說，其主要是以應用為中心，以計算機技術為基礎，其的軟硬件都能夠進行剪裁，其在功能和可靠性以及成本、功耗等有嚴格藥物的計算機上使用。此外，其還是一個資金密集和不可壟斷以及技術密集等集成的系統。其主要是強調面向產品和應用以及用戶，其有很強的專用性。同時其還需要與實際的系統需求情況進行結合來進行適當的裁剪。

對于一些簡單的醫療設備，就算沒有操作系統所支持的嵌入式系統，其也能夠滿足使用要求[3]。但是隨著醫療設備和相關技術的不斷發展，醫療設備產品的使用功能也越來越復雜，在以往簡單的控制程序中加入了很多操作系統提供的功能。比如進行設備管理和進程管理以及內存管理等。目前，隨著網絡技術的快速發展和普及，在醫療設備中應用網絡技術也在十分常見的事情[4]。如果還是在循環控制的嵌入式系統中添加相關的網絡協議，則會使得程度的復雜度出現指數式的增加，最終會使得相關的應用軟件變得更加復雜，同時系統的開發難度也會增加，難以保證其的安全性和可靠性。但是，我們在系統開發中將操作系統支持引入，則可以使得開發者將所有的精力集中在此應用領域，進而保障其的安全性以及可靠性。

2嵌入式Linux操作系統的優勢

嵌入式Linux則主要是根據嵌入式的目標系統要求來進行設計和開發，其主要是利用自由軟件Linux進行開發的嵌入式操作系統。其主要是由一個體積非常小的內核和一些能夠根據實際需求進行裁剪的系統模塊組成。使用Linux來作為嵌入式操作系統，不管是在商業上還是技術上都是有一定的道理。

從技術層面上看，Linux存在非常多的現實和量化的優勢。比如其具有很好的硬件支持性以及卓越的性能以及良好的可伸縮性，此外還具有很高的可靠性以及標準的API和開放的系統。其能夠與很多的第三方軟硬件進行有效地溝通。從成本方面來看，其不需要交納版稅，具有免費或者廉價的軟件組件，能夠進行免費開發和自由進行修改的源代碼，這樣能夠有效地降低產品的成本，進而提高產品的競爭力。在數字化醫療設備中基于嵌入式系統軟件，其不僅能夠符合嵌入式操作系統的相關選擇原則，同時還具有其獨特的優勢，具有為以下幾點：開放內核源代碼、可移植性強、廣泛支持多種硬件體系結構、強大的網絡支持、成熟的圖形系統支持。

Linux在嵌入式系統得到了飛速的發展，這與其自身所擁有的優越性是分不開的。但是Linux最初并不是因嵌入系統而專門進行設計的，所以在最初進行應用時，其不能滿足所有的嵌入式系統。比如內核太大和實時性不強等。但是，由于目前硬件也得到了飛速的發展，內存的成本也出現急劇下降，系統的容量也得到了快速擴大，所以其的問題則主要是表現為實時性。對于數字化醫療設備來說，并不是所有的設備都有實時性能的要求，但是在一些特定的場合，比如對重癥患者進行心電監護，則需要系統能夠對一些異常情況作出及時的反應，因此對其的實時性要求比較高。

3討論

近年來，國內數字化醫療設備市場迅速發展，但是我們國家生產數字化醫療設備的高技術企業并不多，大多還是依靠國外公司或者中外合資工作進行生產。嵌入式系統則主要是面向用戶和應用以及產品，其在技術領域不具有壟斷性，我們可以利用其進行自主開發一些數字化醫療設備。但是對于嵌入式操作系統的開發平臺都是一些商業產品，因此，我們在使用該系統和產品時需要交納一定的費用。為了能夠使得成本降低，并且能夠實現產品自主全，我們選擇一些免費的嵌入式Linux操作系統。

參考文獻：

[1]程亮.淺析嵌入式系統在醫療設備中的應用[J].科技風，2011，01：249.

[2]王國棟，李成龍.淺析嵌入式系統在醫療設備中的應用[J].中國衛生產業，2012，07：155.

[3]QNX為醫療設備開發人員推出符合IEC 62304標準的實時操作系統 新增產品服務為醫療客戶開發須獲監管批準設備省時省力[J].中國醫療器械信息，2012，05：71.

[4]秦剛.嵌入式技術在醫療設備中的應用研究[J].信息通信，2012，03：92-94.

編輯/申磊