淺談生物醫學工程領域中的智能硬件

摘 要 在信息技術、電子技術發展的過程中，智能設備獲得了快速的發展，具有了更廣的領域范圍，同醫療衛生、健康生活間也具有了密切的聯系，并逐漸向著生物醫學領域滲透。在本文中，將從多個角度分析生物醫學工程領域中的智能硬件。

關鍵詞 生物醫學工程;智能硬件;領域范圍

引言

目前，我們正處于一個信息化時代當中，在該過程中，各種智能化硬件不斷發展與應用，體現出了較好的應用價值。近年來，智能硬件逐漸滲透到了生物醫學領域當中，體現出了較強的應用發展勢頭，具有較好的研究與運用價值。

1還給殘疾人一份自由的空間——智能硬件在假肢領域的輔助應用

近年來，對于人工腿的研究已經具有了較長的發展歷史與豐富的成果。受到技術條件的限制，在以往人工腿的生產設計當中，在性能上存在一定的不足，患者在裝上人工腿之后，在行走的自然性、舒適度方面還存在不足。而在近年來計算機、微電子技術不斷發展的情況下，也使得人工腿研制獲得了快速的發展。

目前，人工智能腿在應用當中能夠對患者以不同速度行走、下樓梯、下坡等不同的行走狀態與方式進行探測，結合實際情況做出反應，使假肢能夠獲得有效的支持與控制，使智能腿能夠對健全肢體進行模仿與運用，使患者能夠同正常人一樣站立與行走。同時，在組合應用速度傳感器、力傳感器的情況下，能夠對膝關節受力情況進行探測，使用速度傳感器對擺動速度進行感應，在配合使用的情況下，對患者的行走方式與狀態進行判斷。同時，微處理器也能夠加工處理相應的信號，使用電機對膝關節液壓系統進行控制。此外，氣缸、液壓缸裝置組合應用下，能夠充分發揮兩者的優勢，不僅具有液壓缸控制支撐期力量大、安全可靠的特點進行發揮，且具有氣缸擺動輕便敏捷、反應迅速的優勢，為殘疾人出行提供了新的條件[1]。

2夢想照見現實——智能硬件在更廣泛生物醫療領域的使用探討

2.1 智能超聲設備

在技術不斷發展的過程中，智能硬件設備在超聲波方面具有了較為快速的發展，并逐漸在生物醫學領域當中得到了應用。以Vscan為例，這是一種手持式可視化超聲檢測工具，應用到彩色編碼成像技術，能夠以非侵入式、實時迅速的方式對病灶情況進行檢測，在對傳統檢查局限進行突破的情況下，對實時可視化信息進行掌握。其中配備的超聲波發送、接收裝置在應用當中能夠有效采集患者檢測部位信息，其中也具有高性能智能處理芯片的設置，能夠以智能、快速的方式處理采集到的超聲信號，以此對具有實時特征的彩色血流、黑白解剖影像進行提供。

2.2 智能聽力技術

在助聽領域當中，西門子醫療集團的百納·玲瓏小星是一個具有代表性的產品，在保真性、隱蔽性方面具有較好的表現。其使用智能操作系統，通過指向性麥克風系統進行聚焦，且能夠在實際應用中結合實際情況進行調試。easy Tek是同其配套使用的智能硬件，這是一種助聽器傳輸、遙控智能配件，在控制收音器工作狀態的情況下，能夠對聲波信號進行有效的濾噪處理。在實際應用中，將使用自身所具有的無線、藍牙以及FM信號等連接智能終端與助聽設備[2]。

2.3 智能可穿戴設備

對于該類設備來說，是一種能夠在身上穿戴的電子設備，在實際應用當中，可以在支撐軟件輔助下對生物體的體征進行分析與探測，且能夠通過對相關器械的控制做好健康監護以及疾病治療工作。在工程、醫學技術不斷交叉融合的情況下，智能傳感技術獲得了快速的發展，并逐漸形成了物聯網絡，以此使該類設備在大眾化、商業化方面具有了較好的前景與快速的發展。該類設備在實際應用中對人們的疾病預防模式、生活方式進行了有效的改變，體現出了較強的市場發展潛力與發展勢頭。受到傳感技術發展情況的限制，使得可穿戴設備在健康信息獲取的種類方面受到一定的限制，且在精確性、專業化程度上也具有較大的提升空間。就目前來說，醫學領域當中該類設備主要應用在醫療器械控制以及生物信息采集等方面。

2.4 智能血糖監護設備

血糖監護設備是對血糖數據進行檢測的有效方式。以羅氏血糖儀為例，其同羅氏智動型胰島素泵、ACA 數據平臺進行結合性應用，獲得了較好的發展效果。其中，羅氏智動型胰島素泵是一種新式皮下胰島素輸注設備，在使用無線連接技術的情況下，有效的連接胰島素泵同多功能血糖儀，在使用血糖儀對血糖水平進行檢測、對胰島素輸注進行控制的情況下，開展血糖的圖譜分析相關工作，在實施監測目標血糖的同時，能夠有效實現無人化智能給藥目標，在使用的智能化、舒適度等方面具有較好的表現。

3發展展望

就目前來說，智能設備具有較好的應用發展空間，在具備基本的數據檢測、傳輸、存儲與分析相關功能以外，且需要對設備大小、運行功耗以及用戶體驗等問題進行有效的監督。在未來智能設備領域發展中，也將繼續向著安全、準確、舒適、高效的方向發展：第一，要時刻保證數據的安全性，有效提升數據安全性水平;第二，傳感器件方面，將向著更高精度、更高穩定性、微型化以及低功耗角度發展，且在數據采集方面要具有快捷、專業的特征;第三，操作方式也需要進行積極的發展，在應用機器學習、機器視覺技術的情況下，使交互方式不再拘泥于點觸操作方式，手勢識別、腦機接口等方式將逐漸應用在智能設備當中;第四，外形方面，也將向著符合人體需求的角度發展，在穿戴性、美觀性以及舒適度等方面要具有更好的表現[3]。

4結束語

在上文中，我們對生物醫學工程領域中的智能硬件進行了一定的研究。在未來發展中，需要積極做好相關技術的研究，在不斷創新智能硬件類型、功能的情況下使其在生物醫學領域中獲得更好的應用。

參考文獻

[1] 董婷.3D打印技術在生物醫學工程中的應用與研究[J].信息記錄材料，2019，（8）：30-31.

[2] 馬明輝，李鵬，蕭博睿.納米技術在生物醫學工程領域中的作用研究[J].中國衛生標準管理，2017，（27）：154-155.

[3] 邱東魁.可穿戴設備在醫療領域的應用[J].智慧健康，2017，（23）：3-4.

作者簡介：

蔣佩萱（1996-），女，畢業院校：浙江中醫藥大學，專業：針炙推拿，學歷：本科，現就職單位：浙江中醫藥大學。