媒體新聞

技術帶動趨勢 醫療電子吹起Portable風 | 2012-10-14 |
醫療產業專業門檻相當深,醫療設備以往都為固定廠商所供應,像是西門子(Siemens)、奇異(GE)、BOSCH等,由於醫療行為直接涉及人體安全,對系統穩定度要求相當深,而IT技術以往多應用於消費性電子裝置,系統穩定要求不強,因此醫療設備業者對IT技術的導入並不積極,不過這幾年IT技術快速成熟,積極跨入各類垂直應用領域,醫療產業也是其中一支,就目前發展來看,IT技術在醫療領域,仍以外圍的照護為主,侵入式的醫療行為並未有相對應用,而醫療照護除大型設備外,可攜式醫療設備也是IT廠商大舉投入的領域。 可攜式已逐漸成為醫療電子市場的發展方向之一,消費性電子設備市場對行動產品的要求,主要是滿足使用者的各種體驗,在醫療領域,這點與消費性市場相同,其目的也是讓患者和醫護人員有更佳的醫療體驗。 可攜式產品由於體積有限,許多技術與功能都被迫降級,以電子產品為例,過去行動電話的功能在這幾年雖然快速提昇,但其整體功能仍遜於一般的主流規格電腦,在可攜式醫療電子方面過去也一樣。不過這隨著IT技術的持續發展,各類設備無論是體積、功耗、性能都有大幅進展,在此影響下,可攜式產品逐漸從以往的低階定位,逐漸走向高階,即便價格高昂,但可接受度仍逐漸提昇。以超音波儀器來說,以往這類設備成本相當高昂,在部份不同領域的醫療行為還不能共用。最初超音波系統在臨床與預防性醫療的成效,已為醫護人員了解,但使用率仍不高;可攜式超音波設備問世後,無論效能或使用介面都逐漸改善,整體效益已超過成本代價,預計未來可攜式超音波設備將會快速普及。 在發展趨勢方面,電子體溫計、心跳、血壓、脈搏檢測、血糖和體脂檢測、血液含氧量(Pulse Oximetry;Pulse Oximeter)、骨質疏鬆(Bone Density)檢測、超音波(Ultrasound)掃描、電擊器(Defibrillator)心電圖記錄、腦波記錄這幾項產品的可攜式需求較強。這些產品都涉及五個系統層面的模組,包括電源/電池管理、控制及資料處理、感測器輸入的放大及A/D轉換、特殊類型的顯示以及感測器。一般來說,手持式設備均為電池驅動、微控制器控制的手持設備,並採用不同的生物感測器(Bio- Sensor)進行測量。但很明顯,由於儀表類型及特性設定對感測、處理及資訊顯示的要求不同,這些模組實際呈現的拓撲結構也會有所差異。 由於延長電池使用時間的需求和使用者對其健康狀況瞭解的迫切性,醫療儀器主要設計考慮因素為超低功耗、高效率,以及短時間回應的高精度,額外的要求也將帶來更多的需求,如額外的記憶體以支援歷史波形(Historical Profiling)的紀錄,電纜線或無線介面以用於將資料上載至家用、醫生辦公室內的電腦或是診療感測器,甚至可能要求音訊回饋,以用於簡單的良好/不佳指示,或是更為複雜的使用說明,添加此類特性而不增加功耗將是對此類應用的重大挑戰。 在設計初期進行電源管理決策,將有助於系統層面的取捨選擇,對於滿足可攜性和運作時間目標,這會是必要動作。一般來說,小型可擕式醫療產品多採用一次性電池,大型系統則會充分利用各種充電電池的化學性質和電池組大小,諸如動態電源路徑管理(DPPM)等特性,允許系統獨立從電池充電路徑中吸取能量,如此一來,當裝配有完全放電電池的器件一旦插入後即可立即發揮作用,而不必等待電池充電完畢。這在緊急情況下能夠起到救生作用。 由於電池電壓不是以線性方式下降,因此僅僅利用電壓跟蹤無法獲悉電池真正的使用壽命,特別是當電壓量程表中間的三分之一處的電壓,卻需要60%~70%的放電迴圈時間,庫侖計數不會對電池老化進行補償,因此隨著時間推移其便會「假定」電池狀態。然而,阻抗跟蹤技術允許醫療設備在電池整個壽命週期內都可以計算剩餘執行時間,且誤差小於1%。這通常通過整合電壓轉換,以便抽取單節電池電壓和充/放電電流來實現,可擕式電源解決方案中的其他保護功能還包括電池過壓、欠壓、過電流和短路保護。 在醫療電子領域,系統可靠性至關重要,因此電池認證是一個關鍵要求,在某些電池管理產品中,單線、雙向通信系統可用於連結96位元器件ID以及隨設備不同的16位元迴圈備援校驗(CRC)碼來提供安全性能,這是一種驗證當前使用的電池能否滿足OEM要求的有效方法。採用不合適的電池組不僅會影響系統執行時間,同時還會損壞系統甚至導致人身傷害,適當的電源管理方法既能使產品具有良好的便攜性,又能夠通過提高電池壽命和安全性而使其變得經濟實惠。 可擕式醫療設備在設備本身和內部的電路兩方面給產品設計帶來了新挑戰,而且從技術以外的更宏觀的角度講,便攜推動的醫療技術變革對整個社會和經濟都有一定影響,比如政府和一些醫療機構非常支援便攜技術的推行,這些機構會希望醫療電子設備,能給使用者在監控自身健康方面更方便,因為醫院如果能對病人實行遠端監控和管理,將會減輕社會對更多病房和醫護人員的需求,相對就可減少預算支出。 隨著全球醫療電子市場快速成長,可攜式將成為驅動醫療電子產業快速成長的動力,可攜式醫療電子設備必須具備高度、整合、微型易攜帶、低功耗、無線連接、智慧識別等趨勢,可攜式除帶來的便利、靈活的體驗,另一方面也使醫療機構各項管理的效率更高,在醫、病兩端,都會是更佳選擇。 資料來源: ET電子技術 王明德 2012/10/11 (http://et.asia-info.net/news_detail.aspx?id=11442)
|