专家谈如何满足医疗电子设计的五大热点需求

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  便携式、信息化、低功耗、低成本以及安全性是目前医疗电子行业最为关注的5大热点需求。这也对设计人员提供了如何加强仪器之间信息的互联互通,如何设计出更加符合市场需求的低功耗、小型化、无线化、网络化和远程化等发展趋势的产品等问题。

  在2009中国国际医疗电子技术大会上(CMET2009),医疗电子业内众多专家学者及领军企业,包括英特尔(Intel)、ADI、赛灵思(Xilinx)、德州仪器(TI)、Actel、风河系统(Wind River)以及研祥集团,共同分享了新医改中的医疗电子市场与技术的发展趋势,以及医疗电子行业最新的技术和设计理念,以帮助设计人员快速开发出满足便携式、信息化、低功耗、低成本以及安全性这5大热点需求的产品。

便携式

  毋庸置疑,本届中国国际医疗电子技术大会最重要的主题就是便携式,现场所有的话题都围绕着便携式医疗电子展开。

  赛迪顾问半导体研究中心总经理李树翀指出,在新医改的推动下,农村以及二、三级城市和社区医疗电子配备需求将快速释放,而家用与医用市场的不同特性也将成就中国便携医疗电子市场“快、稳”的成长趋势,预计未来三年间中国便携式医疗电子市场将持续保持30%左右的增长速度,便携式医疗电子生产企业面临着巨大的机遇。

  经过近年来半导体技术的不断创新与革命,越来越多的传统医疗测量仪器正在走向便携之路,已经成为便携式产品的仪器也会进一步缩小。而医疗电子产品体积的不断缩小离不开半导体技术的飞速发展,ADI、Xilinx、TI、Actel等都带来了更加适用于便携式医疗电子的产品与技术平台。

信息化

  信息化趋势正在改变着医疗的模式,成为平衡医疗设备、医疗资源,缓解看病贵看病难问题以及加强医疗安全性的最佳途径。来自Intel数字医疗集团的业务发展经理黄庆春为大家展示基于Intel Mobile Clinical Assistant(MCA)技术的移动临床助理,以及集成化数字医院及农村医疗信息化解决方案。

  ADI、TI以及研祥集团也都展示了针对医疗信息化趋势推出的产品与技术。在未来的农村医疗信息站中将包括预置医疗辅助诊疗软件的村医专用电脑,可随时获取最新医疗技术培训信息的新农合管理系统,提供合理用药信息、慢性病系统诊疗技术、六位一体的健康管理系统,病人信息的收集管理系统,以及大医院专家远程诊断咨询系统等等。

低功耗

  便携化就意味着产品将对待机时间提出更多需求。来自TI的 MSP430微控制器业务发展经历刁勇展示了MSP430家族令人吃惊的功耗特征:仅仅用三小块苹果制成的生物电池就可以带动MSP430正常工作一到两个星期!

  主推低功耗特性的FPGA厂商Xilinx与Actel当然也不会示弱,Xilinx亚太区新兴业务拓展经理黄文杰与Actel技术支持/培训经理戴梦麟分别带来了超低功耗的FPGA产品及其在便携式医疗设备中的应用方案,除了FPGA本身低功耗的特性外,Actel还推出了完善的功耗分析及优化软件,包括创建功耗分布报告、审查每个周期的峰值功率和在整个仿真过程中的平均功耗等功能。
此外,刁勇还特别提醒整机厂商:要将产品功耗的某个指标降低很简单,但真正的低功耗系统设计应该综合考虑到待机、掉电保护、机器全速运转等多种状态。此外,在选择低功耗产品时一定要擦亮眼睛,不少厂商在宣传时喜欢拿产品的某一特定环境下的功耗举例,而事实上更换一个环境其功耗可能会成倍增加!

低成本

  降低成本是任何市场发展到一定阶段后都必须面对的,而一个产品的成本可以分为研发成本、时间成本以及制造成本等多个方面,本次CMET大会上,ADI、TI、Xilinx、Actel、风河系统以及研祥集团无一例外的提到了低成本,而各个企业降低成本的途径也有所不同。

  相对ADI、TI、Xilinx以及Actel通过增加IC集成度、减少周边器件、降低整体系统成本等方式,风河系统与研祥集团则提供了另外两种降低成本的途径。

  研祥集团医疗产品线产品经理王霞表示,利用研祥成熟的系统架构可以大幅缩短客户研发产品的时间,尤其是在系统维护升级换代时,可以通过更换子模块等方式进行,更换下的低代模块仍可以在低端产品中利用。

  风河系统则从产品的操作系统以及软件入手。风河系统的中国技术客户经理郝猛介绍,通过风河系统特有的Hypervisor技术可以将医疗电子产品的操作系统与硬件架构进行隔离,将原有的单个硬件系统(如CPU、存储器等)虚拟为多个硬件系统,通过分时隔离模式运行多个软件系统。使用这一方式,可以再不变更硬件设计的前提下对产品进行功能上的革新,可以大大加速产品的上市时间。例如,新的产品没有变更硬件架构,就不再需要进行多种要求严格的检测认证,这样节约的成本将非常大。

安全性

  中国医疗器械行业协会专家委员会委员王晓庆博士指出,与普通仪器相比医疗电子需更加注重提供安全性设计,医疗电子产品必须符合GB9706和IEC60601等通用安全标准及针对特定产品的专用安全标准,同时还应包括欧盟CE认证和美国FDA认证等国际市场准入规范等等。而Actel则特别提醒大家,在IC制程越来越小的今天,以往并不严重的带电粒子引起的固错误越来越多,尤其是在关系到人身安全的医疗电子领域,如何避免固错误已经成为必须考虑的问题。Actel提供的Flash工艺FPGA产品对固错误天然免疫,成为医疗电子设计时最佳选择之一。

  对此问题,王晓庆博士也表示,医疗电子的方案设计需要在应用成熟技术的同时,重点考虑电路设计中布局布线的稳定性和可靠性设计,并根据具体应用的特殊性要求对元器件进行苛刻的选型。因此,对于医疗电子方案提供商来说,了解和把握医疗电子行业的相关标准、认证和规范并将其贯穿于方案的设计和管理中,从而实现全方位的安全性,远比增加产品的功能更具竞争力和战略意义。

 

 

 
 
 
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