淺談嵌入式主板PCMB-6688在醫療監護儀中的應用

在現在人們的快節奏生活中，健康已經(jīng)成了所有人密切關(guān)注的話(huà)題。隨著(zhù)我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，各種醫療保障體系逐漸完善，監護儀使用日趨廣泛。
　　
監護儀是一種以測量和控制病人生理參數，并可與已知設定值進(jìn)行比較，如果出現超標可發(fā)出警報的裝置或系統。 監護儀與監護診斷儀器不同，它必須24小時(shí)連續監護病人的生理參數，檢出變化趨勢，指出臨危情況，供醫生應急處理和進(jìn)行治療的依據，使并發(fā)癥減到最少達到緩解并消除病情的目的。監護儀除了能測量和監護生理參數外，還包括監視和處理用藥及手術(shù)前后的狀況，是醫護人員進(jìn)行診斷、治療及搶救的重要設備。
　　
日前，隨著(zhù)國內醫療水平的提高，很多醫療機構對儀器的技術(shù)要求不斷提升，追求設備的綜合化、專(zhuān)業(yè)化、智能化以及信息化，傳統醫療器械的更新?lián)Q代逐步開(kāi)始，醫療器械及基礎設施需求劇增，為監護儀等智能設備提供了廣闊的市場(chǎng)空間。

一、醫用監護儀（如下圖1）
　　
醫用監護儀逐漸成為醫院最普通的電子儀器之一，在CCU、ICU病房和手術(shù)室、搶救室等場(chǎng)合廣泛使用。從最初的心電監護發(fā)展到目前血壓、呼吸、脈搏、體溫、血氧飽和度、心輸出向量、pH值等多種生理參數的測量，監護儀綜合化、智能化、交互性逐漸增強，可以實(shí)現疾病的自動(dòng)分析與診斷，支持報警功能，為更全面、更準確的掌握患者病情，提高醫療服務(wù)質(zhì)量提供了更可靠的保障。

圖 1 多參數監護儀

二、實(shí)用需求
　　
除了使用體積更小且滿(mǎn)足支持液晶顯示器的CPU卡，救護車(chē)的顛簸、強大的處理能力、低功耗、無(wú)污染等是面向醫療行業(yè)的電子儀器必須考慮的問(wèn)題。
　　
那就需要廠(chǎng)家生產(chǎn)出較為理想的醫用監護儀：

1、 豐富的接口：醫用監護儀需要連接很多如數據采集模塊、顯示終端、打印設備以及網(wǎng)絡(luò )通訊等外接設備，如果沒(méi)有足夠的接口支持根本無(wú)法實(shí)現智能化的工作。

2、 小巧的體積：一方面是為了營(yíng)造一個(gè)良好的醫療環(huán)境，另外，質(zhì)量輕，體積小的設備方可便攜移動(dòng)、車(chē)載使用，提高設備使用率。

3、 穩定的性能：穩定性是最核心也是最重要的。監護儀可實(shí)時(shí)、連續、長(cháng)時(shí)間地監測病人的重要生命特征參數，具有很重要的臨床使用參考價(jià)值，為監護病人和搶救病人提供第一手臨床信息資料和多樣的生命特征參數，一個(gè)細微的故障影響的便是一個(gè)病人的生命。

4、 不同的電源：因為救護車(chē)是12V直流電，而病房室內卻通常只有220V交流電，在戶(hù)外和醫院走廊推行的過(guò)程中需要使用蓄電池，所以監護儀的電源設計兼顧交直流和電池的低功耗考慮。
三、全新嵌入式主板PCMB-6688（如下圖2）

為了能夠生產(chǎn)出較為理想的監護儀，華北工控推出新款超低功耗全功能嵌入式工業(yè)主板PCMB-6688.PCMB-6688采用AMD LX700（可選LX800）+ CS5536芯片組，超低功耗設計，提供超強性能。它具有強大的集成能力，在一個(gè) 96mm×90mm的板卡內集成了2個(gè)串行接口、1個(gè)并行接口、1個(gè)mini IDE接口、1個(gè)10/100M自適應以太網(wǎng)絡(luò )接口、4個(gè)USB2.0接口，1個(gè)供擴展的PC/104+接口，集成的監護儀檢測參數多，設計緊湊，體積小巧，既可用于病房，也可用于室外，可以定時(shí)、連續、長(cháng)時(shí)間地檢測病人的重要生命特征參數，為用戶(hù)提供一個(gè)功能強大的嵌入式平臺。

圖 2 嵌入式主板PCMB-6688

下面就是簡(jiǎn)要介紹一下PCMB-6688的主要特點(diǎn)

1、 結構緊湊，體積小巧：標準96mm×90mm規格設計，結構緊湊，小巧靈活，克服大多數工業(yè)板卡體積大的缺陷，在監護儀這樣狹小的空間內同樣游刃有余，便于安裝，穩定耐用。

2、 性能強，低功耗：采用AMD LX700（可選LX800） + CS5536芯片組，CPU頻率為433MHz/500MHz,獨特的低功耗、無(wú)風(fēng)扇設計，整板功耗僅為6W,在提升處理能力和功耗方面有出色的表現，對于對性能和功耗有苛刻要求的醫療應用是一個(gè)絕對的理想選擇。

3、 具備強大擴展能力：在一個(gè) 96mm×90mm的板卡內集成了2個(gè)串行接口、1個(gè)并行接口、1個(gè)mini IDE接口、4個(gè)USB2.0接口能夠方便的與客戶(hù)的應用整合，1個(gè)10/100M自適應以太網(wǎng)絡(luò )接口提供杰出的網(wǎng)絡(luò )性能，1個(gè)供擴展的PC/104+接口，有強大的擴展空間，適應未來(lái)發(fā)展要求。

PCMB-6688-- PC/104+規格主板的產(chǎn)品特性如下：

★支持超低功耗的AMD LX700/LX800處理器，最低功耗不到1W

★AMD LX700（LX800）+CS5536芯片組

★1條DDR 333/400MHZ SO-DIMM插槽，最大支持1GB

★AMD LX700（LX800）內建圖形控制器，支持VGA/LVDS/TFT輸出

★AC“97 CODEC, 可提供2通道（L+R）Speak out,MIC-IN接口

★1個(gè)Realtek 8100C 10/100Mbit/s以太網(wǎng)

★2COM/4USB/LAN/ LPT/PC104+

總的來(lái)說(shuō)，PCMB-6688體積小巧靈活、環(huán)保節能，是工業(yè)自動(dòng)化、醫療器械等對空間和性能要求苛刻的應用環(huán)境下的絕佳選擇，目前PCMB-6688即將全面上市。
四、監護儀功能：

一般來(lái)說(shuō)，有這三種功能不同的監護儀：床邊監護儀、中央監護儀、離院監護儀（遙測監護儀）。

床邊監護儀是設置在病床邊與病人連接在一起的儀器，能夠對病人的各種生理參數或某些狀態(tài)進(jìn)行連續的監測，予以顯示報警或記錄，它也可以與中央監護儀構成一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行工作。

中央監護儀又稱(chēng)中央系統監護儀，它是由主監護儀和若干床邊監護儀組成的，通過(guò)主監護儀可以控制各床邊監護儀的工作，對多個(gè)被監護對象的情況進(jìn)行同時(shí)監護，它的一個(gè)重要任務(wù)是完成對各種異常的生理參數和病歷的自動(dòng)記錄。

離院監護儀（遙測監護儀）使病人可以隨身攜帶的小型電子監護儀，可以在醫院內外對病人的某種生理參數進(jìn)行連續監護，供醫生進(jìn)行非實(shí)時(shí)性的檢查。

五、監護流程（如下圖3）

而華北工控推出的新款主板PCMB-6688監護儀是超低功耗全功能嵌入式的監護設備。它主要由4個(gè)部分組成：信號參數、模擬處理、數字處理、信息輸出。根據臨床需要選擇不同的監護項目，監護儀便可通過(guò)相應的檢測模塊采集人體參數，再經(jīng)過(guò)放大、濾波、轉化，然后將檢測信號進(jìn)行運算、分析和存儲，在結果輸出顯示的同時(shí)，系統還要協(xié)調各部分的工作，如分析報告、打印、報警等。

圖 3 監護流程

六、監護原理：

無(wú)創(chuàng )血壓監護采用柯氏音檢測法，用充氣袖帶阻斷o動(dòng)脈，在阻端壓力下降的過(guò)程中會(huì )出現一系列不同音調的聲音，根據音調和時(shí)間可以判斷收縮壓和舒張壓，即為柯氏音。

監護時(shí)，用傳聲器作為傳感器，當袖帶壓力高于收縮壓時(shí)，血管被壓扁，袖帶下的血液停止流動(dòng)，傳聲器無(wú)信號。當傳聲器測到第一柯式音時(shí)，袖帶對應的壓力為收縮壓。然后傳聲器再測柯式音從減音階段到無(wú)聲階段，袖帶對應的壓力為舒張壓。

七、對PCMB-6688的評價(jià)：

華北工控從事嵌入式工業(yè)計算機研發(fā)十余年，擁有不同領(lǐng)域的深刻認識以及面向全球服務(wù)本地的理念。華北工控深知，每一個(gè)板卡或系統都有它獨特的需求，一套解決方案并不能適合所有的客戶(hù)需求。華北工控將努力滿(mǎn)足各行業(yè)獨立業(yè)務(wù)的需要，為設備制造商和系統集成商的高附加值解決方案提供最可信賴(lài)的硬件系統，深入了解客戶(hù)需求。

華北工控嵌入式板卡PCMB-6688作為多參數監護儀的中央處理系統，自身體積小巧、功能強大、功耗低、以及穩定性強的優(yōu)勢受到多家醫療設備生產(chǎn)廠(chǎng)商的青睞，在多個(gè)廠(chǎng)家的監護儀中得到廣泛應用。