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[導(dǎo)讀]部署個人健康監(jiān)測設(shè)備的數(shù)量已經(jīng)預(yù)測業(yè)內(nèi)人士分析,以2016年從今天約500萬,明年翻一番,達(dá)到約10億美元。這些設(shè)備將根據(jù)需要,是小的,不顯眼且易于維護(hù) - 典型地由患者自

部署個人健康監(jiān)測設(shè)備的數(shù)量已經(jīng)預(yù)測業(yè)內(nèi)人士分析,以2016年從今天約500萬,明年翻一番,達(dá)到約10億美元。這些設(shè)備將根據(jù)需要,是小的,不顯眼且易于維護(hù) - 典型地由患者自己。因?yàn)榻】当O(jiān)測的性質(zhì),它很可能是該設(shè)備還需要?dú)饷苊芊饣蛟谧钇鸫a,使用醫(yī)用級洗滌劑容易清洗。這表明,需要無線連接和無線充電。由于他們很可能會被要求保持工作進(jìn)行廣泛的時期不中斷,需要低功耗解決方案也越來越明顯。

另一個必要的特點(diǎn)是對安全的需求;頒布了美國在1996年的健康保險(xiǎn)流通與責(zé)任法案(HIPAA)是如何立法將被征收,以確保數(shù)據(jù)的安全性只是其中一個例子。它會落在原始設(shè)備制造商實(shí)施必要的安全級別,以確保符合此類立法。今天的許多MCU功能集成的安全特性,而所有目前部署在大容量的通信協(xié)議具有安全元件內(nèi)置于他們的核心。的關(guān)鍵滿足家庭衛(wèi)生設(shè)備的預(yù)期需求將是相匹配的市場需求與可用的技術(shù)能力和在必要時,開發(fā)新的解決方案。

特設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施

目前,對于家庭的醫(yī)療設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)施是基本的,涉及獨(dú)立設(shè)備(如血糖測試器),設(shè)備,可以收集數(shù)據(jù)通過USB / PC,或簡單的顯示器,可以通過藍(lán)牙連接到一個智能電話的訪問。雖然所有這些設(shè)備在市場上建立了一個地方,“遠(yuǎn)程醫(yī)療”的真正好處將來自連接設(shè)備的無縫監(jiān)控更復(fù)雜的參數(shù)(如血壓,呼吸頻率或運(yùn)動),并安全地傳送信息給醫(yī)療保健專業(yè)人士,患者的需要不斷監(jiān)測長期或短期的健康狀況。

在這種情況下,需要有一個更復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施是明確的:一個將是足夠安全保護(hù)機(jī)密數(shù)據(jù),但具有足夠的靈活性,以允許設(shè)備加入/易于離開網(wǎng)絡(luò)。在家庭衛(wèi)生基礎(chǔ)設(shè)施的心臟將是一個“中心”或網(wǎng)關(guān)。典型地,這將基于設(shè)計(jì)的目的,如i.MX28家族飛思卡爾一個高度集成的解決方案。它形成了一個家庭健康中心參考設(shè)計(jì)(圖1),其中飛思卡爾捆綁的iDigi遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用套件的基礎(chǔ)。

飛思卡爾的家庭健康中心參考設(shè)計(jì)的圖像

 

 

圖1:飛思卡爾的家庭健康中心參考設(shè)計(jì)所需的所有基本功能。

該i.MX28是一個家庭的基于ARM9內(nèi)核(圖2),它集成了顯示器,電源管理和連接功能的應(yīng)用處理器。 LCD控制器支持觸摸輸入,由飛思卡爾的觸摸傳感軟件套件(TSS),其中包括支持各種不同的材料和投入(如旋轉(zhuǎn),滑動或鍵盤)所需要的算法支持。該套件可部署在廣泛的MCU,包括32位ARM Cortex-M的Kinetis系列和8位S08系列,以及微處理器,無論是主機(jī)或卸載到一個更小,成本更低的MCU。這種人機(jī)接口將是一個必須很容易地清洗或能夠在多種醫(yī)療環(huán)境中發(fā)揮功能的設(shè)備的規(guī)范。

飛思卡爾的基于ARM9的i.MX28系列圖片

 

 

圖2:飛思卡爾的基于ARM9的i.MX28系列集成了必要制定一個家庭健康中心網(wǎng)關(guān)的主要功能。

連接

開發(fā)和部署連接醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備將在很大程度上依賴于對通信標(biāo)準(zhǔn);市場已經(jīng)明確表示,它不會支持一個封閉的生態(tài)系統(tǒng),因此,鼓勵必要的投資,開發(fā)家居行業(yè)支持,解決醫(yī)療設(shè)備的特殊要求有線和無線配置的發(fā)展?fàn)顩r的設(shè)備。

最值得注意的是,對于無線,藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟的醫(yī)療器械工作組已制定了醫(yī)療設(shè)備規(guī)范(HDP),而USB組織定義了個人保健設(shè)備類(PHDC)。雙方已通過Continua健康聯(lián)盟。

之一的低功耗藍(lán)牙在運(yùn)行所述HDP的醫(yī)療裝置用例的好處是,它支持通信到基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,而不需要經(jīng)由智能手機(jī)或PC去;代替設(shè)備可直接與一網(wǎng)關(guān)(如前面所述)進(jìn)行通信,從而進(jìn)一步增加了家庭健康網(wǎng)絡(luò)的安全性憑證。

采用任一個或兩者的這些協(xié)議的敏感的醫(yī)療數(shù)據(jù)的傳輸需要MCU不僅能夠?qū)崿F(xiàn)該軟件,但提供安全的額外級別的立法目前要求。作為藍(lán)牙堆棧使用高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES),則MCU選擇需要能夠支持這一;一個例子是MSP430FR59xx系列德州儀器。 TI是定位于MSP430組合這個特定版本作為適用于多種原因的便攜式醫(yī)療設(shè)備。首先,它是建立在TI最新超低功耗“金剛狼”的技術(shù)平臺,使其立即電池供電的設(shè)備是有利的。其次,它集成了FRAM存儲器當(dāng)中,以及作為一種低功耗技術(shù),近無限的讀/寫周期,本質(zhì)上是防篡改的。該器件還支持通過256位AES硬件安全的應(yīng)用程序,并允許內(nèi)存段被鎖定,以保護(hù)知識產(chǎn)權(quán),并提供安全的數(shù)據(jù)記錄。

應(yīng)用

由于病人變得更加熟悉和適應(yīng)便攜式醫(yī)療設(shè)備,設(shè)備的范圍將進(jìn)一步增加。今天,可得到的設(shè)備的范圍跨越的血壓或血糖(圖3),一個單一的設(shè)備,以提供一系列的患者監(jiān)測功能(圖4)患者監(jiān)測裝置,將環(huán)境調(diào)節(jié)諸如氧濃縮(用于增加氧在小范圍內(nèi)的量,例如掩模)。

Microchip的設(shè)計(jì)血壓計(jì)圖片

 

 

圖3:Microchip的設(shè)計(jì),血壓計(jì)。

Microchip的設(shè)計(jì)形象的多功能監(jiān)護(hù)儀

 

 

圖4:Microchip的設(shè)計(jì)為一個多功能患者監(jiān)測器。

然而,更有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用之一是離子電滲療法;通過皮膚(透皮)遞送藥物的過程。這涉及到使用的電流的電荷化合物通過皮膚驅(qū)動。這使得這類裝置的牢固的“可佩戴”類,作為藥物是使用一次性補(bǔ)丁通常部署,并在這種類型的裝置的最大挑戰(zhàn)之一是大小,作為補(bǔ)丁必須將所有的電子元件和電池的。微芯片認(rèn)為它有一個解決本申請中,在PIC10F322的形式; 8位微控制器自帶的6針封裝。盡管它的規(guī)模 - 和剛走35條指令 - 它集成:核心,閃存和ADC;可配置邏輯單元;免費(fèi)波形發(fā)生器;一固定電壓參考;一個數(shù)字控制振蕩器;一個溫度指示器,和PWM模塊,以及幾個定時器。

在天平的另一端,設(shè)備的PIC32MX5xx / 6XX / 7XX系列,建議用于病人監(jiān)護(hù)解決方案,配備了32位MIPS M4K內(nèi)核連接到高達(dá)512 KB的閃存以及高達(dá)128 KB的SRAM的。這些證書使家庭更適用于那些采用高端顯卡接口,以及作為多能夠處理多任務(wù)應(yīng)用軟件的應(yīng)用。

結(jié)論

便攜式醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用的潛力幾乎是無限的;不僅是一般人群活得更長,但在傳感器技術(shù)的進(jìn)步將繼續(xù),以使更廣泛的條件下在更小的設(shè)備,以進(jìn)行監(jiān)測,而傳統(tǒng)的診斷設(shè)備的小型化,如超聲是把更先進(jìn)的設(shè)備中的手病人。提供連接到這些設(shè)備將使醫(yī)療專業(yè)人員來管理,以跨越更大的距離,更多的患者的需求。有各方普遍認(rèn)為,保健的負(fù)擔(dān)正在以驚人的速度,而是通過利用技術(shù)的進(jìn)步,更安全的解決方案的發(fā)展,我們必須減輕這種負(fù)擔(dān),提高生活質(zhì)量,甚至發(fā)現(xiàn)潛在的嚴(yán)重情況的能力更快的不斷增長的人口。

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