浅析嵌入式系统在医疗设备中的应用

郝文延

（长治医学院 生物医学工程系，长治 046000）

日常医疗工作经常需要使用各种医疗设备，以辅助诊疗活动的顺利开展。随着我国科技水平的提高，医疗设备开始逐步应用嵌入式系统。通过实践应用，目前已经获得了一些可喜的成果。嵌入式系统是一种新型的高度集成的自动化信息控制系统，在对数据进行传输和处理时效率更高，而且能够实现精准控制。因此，在医疗设备中推广和应用嵌入式的自控系统，可以进一步满足诊疗过程中对医疗设备的多元化功能需求，而且嵌入式的自控系统还为改造和升级更新留下了充足的空间，可以适应医疗设备的发展需要。医疗设备应用嵌入式的自控系统，不仅明显提高了诊疗效率，也使医院的诊疗服务更加准确，有效地促进了我国医疗卫生事业的发展。

1 医疗设备中嵌入式自控系统的主要特点

医疗设备中的嵌入式自控系统高度集成了数据的采集和传输以及信息处理等多种技术，这种新型的智能系统具有体积小、功能强大、易于携带和操作的特点，同时消耗的能源更少，因此可以在更长的时间内稳定地发挥作用。另外，其还具有较好的实时性，而且更加高效。目前，它已经成为我国医疗设备中的主要控制系统，具有十分广阔的应用和发展前景。

2 嵌入式自控系统在医疗设备中的应用

目前，我国医疗设备中应用的嵌入式自控系统主要集中在两个方面，一方面是在便携式的血压计、脉搏检测以及血糖测量等医疗设备中，另一方面就是在CT、结肠镜以及内窥镜等大型的医疗检测设备中。

2.1 在便携式的医疗设备中应用嵌入式系统

测量血压的仪器是日常使用比较多的便携式医疗设备。近年来，我国发生高血压或者低血压类疾病的人口数量急剧增加，成为影响人们健康情况的主要疾病[1]。因此，便携式的血压测量仪器设备的需求不断增加。

随着嵌入式自控系统的引入，血压测量设备不断向小型化方向发展，其操作更加简捷，为老龄人正确使用提供了极大的便利，彰显了居家医疗的便捷性。同时，应用嵌入式的自控系统后，设计制作更加精细化，其测量结果也更加准确。

应用嵌入式自控系统的血压计主要由气泵、气袖、嵌入式的显示器和控制器以及传感器等组成。使用时由气泵进行充气，以提升气袖压力[2]。完成加压后，嵌入式系统的控制模块对血压计进行控制，缓慢将空气放出，同时传感器对血压值进行测量，并将测量结果传到控制器。控制器在收到数据后通过其数据处理的内置单元进行量化处理，并向显示单元传输，这样通过观察显示器显示的数据就可以得知血压情况。嵌入式系统在充放气时能够对舒张压和收缩压进行同步测量，完善血压计的功能。基于ARM处理器的血压测量模块如图1所示。

图1 基于ARM处理器的血压测量模块

2.2 在监护仪中应用嵌入式系统

医院在进行临床治疗时经常需要使用配置综合参数的监护设备。此类医疗设备可以对人体多种生物数据进行收集和综合处理，从而实时监控患者身体的即时状态。在应用嵌入式自控系统后，监护设备通过传感装置对所有生物信息进行收集汇总，然后在系统内进行放大量化、滤波等数字化的处理加工，接着处理模块将对加工后的数据信息进行综合分析[3]。系统将按照预设的正常参数来分析其获得的数据，一旦发现测量数据偏离正常值的区间就会对异常进行标记，并向医护工作者发出提示或警报，这样医护人员就可以在第一时间采取应急处置措施。另外，系统还可以通过存储模块对检测数据进行存储，为后续的诊疗工作提供参考依据。基于ARM处理器的心电采集模块如图2所示。

图2 基于ARM处理器的心电采集模块

3 医疗设备中应用嵌入式自控系统的主要发展方向

嵌入式的智能系统以其便于携带、高度智能化、更长的使用年限和更小的能源消耗等特点成为我国医疗设备行业主要的发展趋势之一。另外，随着我国网络信息技术的快速发展和推广应用，医疗设备中的嵌入式智能系统将进一步提高其网络化程度，使偏远地区或医疗条件相对落后的地区能够通过网络信息技术获得远程的医疗服务，从而促进我国医疗水平的整体提高。

随着社会的进步，公众对于医疗水平有了更好的要求，因此需要加大在医疗设备中应用嵌入式智能系统的力度，通过应用编程任务的多元化技术，对开发交叉工具进行不断完善和改进，缩短设备系统更新换代的时间[4]。

在对嵌入式系统进行新的设计和开发时要注重简化操作，应充分借鉴目前网络智能终端的操作方式，采用触摸式的操作屏幕，用户界面应更加流畅直观，改善人机体验，这样才能使设备的操作控制更加简单易行。同时，人们可以借助多媒体等技术手段对嵌入式系统加以改进，利用更加人性化的人机交互方式来简化用户的操作。

4 结语

随着信息化时代的到来，信息技术、智能化技术得到了迅速的发展，促进了嵌入式自控系统在医疗设备中的推广和应用引入嵌入式系统，不仅能够全面提高大型医疗检测仪器、便携式医疗设备的性能，丰富并完善其功能，还能够向偏远地区或医疗水平欠发达的地区提供远程的诊疗服务。这样极大地改善了我国城乡居民的医疗条件，提高了我国整体的治疗服务水平，促进了我国医疗卫生事业的快速发展，同时推动了医疗设备行业的快速发展。