醫療器械中嵌入式系統的應用

劉武

摘 要：嵌入式系統是集單片機和計算機以及電子技術為一體的結合體，能夠在比較低的成本下，處理高性能的數據，該文對嵌入式系統的特點進行了分析，對醫療器械與嵌入式系統的結合進行了探討。

關鍵詞：醫療器械；嵌入式系統；應用

中圖分類號：R197.324 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）07-0173-01

科學技術在不斷地發展，各種控制系統也在不斷地引進計算機智能化的控制，傳統繼電器的控制模式已經被計算機智能化的控制取代了[1]。在醫療器械中，嵌入式系統既兼容性強，又性能高，致使醫療精度和效果得到了有效地提高，在醫療器械領域巨有至關重要的作用。

1 嵌入式系統的概念及發展

嵌入式系統是監視和控制設備和機器運行的裝置。嵌入式控制系統是上世紀60年代興起的，發展到90年代，嵌入式系統已經在醫療器械中進行應用，融合發展通信和加點等方面。嵌入式系統在發展中基本經歷發四個階段，第一，可編程控制的系統利用單芯片來作為基礎廣泛地在工業控制系統中應用；第二，CPU已經出現了，并且是嵌入式的主要基礎，但是，用戶界面還較差；第三，標志就是嵌入式操作系統，嵌入式系統在該階段，效率和兼容性得到了有效地提升，無論是擴展性，還是模塊化，都比較高；第四，嵌入式系統實現了實時性和網絡化，也就是嵌入式系統發展的標志Internet[2]。

2 嵌入式系統的特點

嵌入式系統在微處理器上已經有很大程度的改變，在小型化面積進行設計的移動能力非常強。嵌入式系統在應用上，通常不用將軟硬件進行區分，就可以實現結合，因此，對于程序用戶不用修改。嵌入式系統具有很好的實用性，支持能力非常強，完成多任務，存儲區功能很強，能夠使軟件模塊互相之間產生的交叉減少或者避免。與傳統系統處理器擴展性相比較，嵌入式系統有了很大的提高，同時，功耗程度降低很多[3]。將嵌入式系統的操作硬件系統設計為可裁剪性，能夠使嵌入式系統精簡配置實現。

3 醫療器械與嵌入式系統

在醫療器材中，雖然嵌入式系統的應用逐漸普遍，但是許多方面也要注意。如果醫療機構不一樣，器械功能在要求上也不同，而嵌入式系統在設計模塊上也不同，從而將醫療機構的各自要求得到更好地滿足。醫療器械在工作使用的便捷度上，隨著工作時間和地點的不確定而不斷地要求提升。為了使嵌入式系統的多功能響應得以實現，嵌入式系統必須要有背板。由于醫療器械應用得比較頻繁，因此周期的壽命必須要增加。從當前來看，醫療器材各個領域都有嵌入式系統。嵌入式系統只能對各種醫療器械進行支持，才能具有更好地醫療效果。

4 在醫療機械中，嵌入式系統發展的趨勢

隨著科學技術的快速發展，在當前的每一個醫療機構中，醫療器械已經在嵌入式系統的支持下，成為必須的技術器械。從當前來看，醫學技術發展非常快，對于精密儀器，無論是發展的生產工藝，還是高端的技術，在對于控制醫療器械上都變得更加復雜，因此，對嵌入式系統的處理能力上要求更高。嵌入式系統的發展在網絡連接中，對于遠程軟件升級及遠程控制也比較支持，醫療主導方式也在逐步地采用這種方式。醫生和護士在不斷地增加，醫療器械也需要快速地更新，因此，必須要縮短研發嵌入式系統的周期。盡量利用多任務的編程技術，將更加完善的交叉工具進行研究和開發。復雜性需要系統地進行設計，最終不能轉嫁給用戶[4]。醫療器械應該向流暢和控點以及直觀用戶的界面進行發展，醫護人員在現場進行治療時，一些醫療器械攜帶很不方易，因此很難輔助醫療。

隨著醫學事業的發展，便攜式醫療器械也在不斷地發展和增加，人們對于醫療器械的配置和安全程度也逐漸提升，但是，這種器械成本相對也比較高。而嵌入式研件系統不但成本和耗能低，可靠性也比較強，將這一問題解決了，在醫療器械中，已經被廣泛地應用。

5 嵌入式系統實際中的應用

在電子血壓計中，將嵌入式系統進行應用，在傳統基礎上，血壓計的體積很大程度地縮小了。使用電子血壓計對模塊進行控制，會將氣泵對氣袖施壓進行控制，記錄傳感器返回數據，控制氣泵施壓的合適范圍[5]。在參數監護儀中應用嵌入式系統，能夠將人體信號轉換為數字信號，再放大和濾波及量化數字信號，然后傳送到處理模塊分析。

6 結語

綜上所述，在醫療器械中，嵌入式系統應用非常廣泛，對發展醫療事業具有至關重要的現實意義。

參考文獻

[1]李勇.嵌入式系統在醫療器械中的應用分析[J].電子技術與軟件工程，2016，（18）：209.

[2]曹宏.肯尼思·R·拉森.去神經柔性電路中的嵌入式熱電偶[P].美國：CN105658163A，2016-06-08.

[3]悉達·K·舍伍古爾，喬納森·K·伯克豪斯，H·劉，一平·馬，M·周.用于醫療器械的嵌入物和包含該嵌入物的醫療器械[P].美國：CN204890897U，2015-12-23.

[4]袁志輝，李海波.嵌入式PC104系統在鉆井參數儀表中的應用[J].電子技術與軟件工程，2014，（05）：208-209.

[5]饒東升.基于嵌入式系統的超聲波霧化器的設計與實現[D].合肥工業大學，2015.