歐姆龍血壓計內部結構解析

電子技術(shù)領(lǐng)域和醫學(xué)領(lǐng)域一直有著(zhù)天然的銜接。早在1612年，意大利物理學(xué)家Sanctorius發(fā)明了第一款醫用溫度計，這暗示著(zhù)醫療診斷的進(jìn)步將越來(lái)越多地依靠科學(xué)和工程學(xué)。隨著(zhù)時(shí)間的推移，其它科學(xué)發(fā)現和發(fā)明進(jìn)一步推動(dòng)了醫療診斷的進(jìn)步，例如，由德國物理學(xué)家Wilhelm Conrad Roentgen于1895年發(fā)明了X射線(xiàn)設備，荷蘭物理學(xué)家Willem Einthoven于1906年發(fā)明了心電圖設備。

1954年硅晶體管的發(fā)明是電子技術(shù)和醫學(xué)融合的一個(gè)里程碑;電子技術(shù)與醫療應用的集成從此起飛，致使得許多醫療裝置得已發(fā)明，例如，在1958年，第一個(gè)人工心臟起搏器首次成功植入人體；在1960年，有了超聲顯像診斷設備；在1972年，計算機斷層掃描被發(fā)明；在1980年，商用核磁共振成像掃描儀出現。

隨著(zhù)半導體技術(shù)的改進(jìn)和能滿(mǎn)足越來(lái)越嚴格的性能、可靠性、功耗和緊湊尺寸的要求，半導體技術(shù)對醫療應用的用處對設計師和工程師而言變得更加明顯。ASIC和FPGA的特性和尺寸使得它們天然地適合用于小型病人監測器，如血糖儀和血壓監視器。例如，超低功耗ASIC已經(jīng)被設計用于助聽(tīng)器，用于在不犧牲裝置尺寸的情況下改進(jìn)其功效。

系統級芯片正越來(lái)越多地被設計用于便攜式和植入式醫療設備。RFIC和其它無(wú)線(xiàn)傳感器也正大受青睞，因為它們能夠將人體內的數據通過(guò)小型的、可植入單元傳送到外部設備，從而實(shí)現對病人器官活動(dòng)的監測。

血壓監測儀的內部結構

半導體技術(shù)的進(jìn)步對醫療技術(shù)的貢獻通過(guò)街角藥店可窺見(jiàn)一斑。例如，在我們當地的藥店，我可以買(mǎi)到歐姆龍HEM-790ITCAN臂袖帶式血壓計。

就在這之前，如果想要知道自己的精確血壓數據，你必須前往醫生的辦公室，在那里醫生或助理會(huì )使用醫療用實(shí)驗室級血壓計來(lái)讀取你的血壓數據。如果患有一種需要連續監測血壓的慢性疾病，那么患者必須多次前往醫生辦公室---不然，就得自己有實(shí)驗室級的血壓計，并且還要經(jīng)過(guò)醫療培訓才能準確地操作這一醫療設備并精確地轉換得到測量結果。

而現在類(lèi)似歐姆龍血壓計這樣的血壓監測器能讓你很輕松地在家測量血壓，電子血壓計使用電動(dòng)充氣膨脹、傳感器和算法來(lái)回傳數據，這些數據可以存儲在設備的軟件管理系統供醫生查閱。

技術(shù)進(jìn)步是如何將這類(lèi)家用醫療設備變成現實(shí)的？看一看歐姆龍電子血壓計的內部結構，揭示一款簡(jiǎn)單設計如何有效地使用半導體技術(shù)來(lái)復制一款典型的醫療儀器。

壓力傳感器本身是顯眼。在該單元的傳感器部分，主動(dòng)傳感器是一個(gè)壓力傳感器。隨著(zhù)手臂袖套被充氣和放氣，傳感器內的薄膜隨著(zhù)空氣壓力的變化而彎曲。傳感器對壓力差進(jìn)行測量，產(chǎn)生一個(gè)隨著(zhù)袖口壓力的變化而變化的輸出電壓。壓力傳感器內的特殊電路最大限度地減少因溫度變化而引起的誤差，用一個(gè)放大器電路對壓力傳感器傳送的信號進(jìn)行處理。有了這個(gè)電路，來(lái)自血壓傳感器的輸出電壓與壓力測量數據呈線(xiàn)性關(guān)系。

電子血壓計的主板配備有兩個(gè)芯片，用于幫助實(shí)現其主要功能。賽普拉斯半導體公司的enCoRe（enhanced component reduction/增強型元器件縮減）USB組合低速USB和PS / 2外圍控制器是血壓?jiǎn)卧陀脩?hù)指定用于存儲數據的計算機之間的主要接口。Cypress器件是一款8位RISC微控制器，帶有256字節RAM和一個(gè)串行外設接口通信模塊。

來(lái)自壓力傳感器的數據經(jīng)東芝公司的8位CP23AUG微控制器進(jìn)行處理，CP23AUG有一個(gè)48字節的ROM ; 一個(gè)2字節的RAM;和一個(gè)8通道的10位A / D轉換器。

展望醫藥領(lǐng)域的未來(lái)，半導體技術(shù)屆時(shí)將滲透到醫療保健的方方面面。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，計算機尺寸縮小到硬幣大小并且無(wú)線(xiàn)技術(shù)經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)架構的變革也已做好了準備，醫療領(lǐng)域的未來(lái)就在于今天。

醫療保健機構和專(zhuān)業(yè)醫護人員正在積極利用計算和無(wú)線(xiàn)技術(shù)的進(jìn)步來(lái)提供效率更高、更有效的醫療護理。

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