無(wú)線(xiàn)充電，連接性，小尺寸和低電源鍵個(gè)人健康科技

部署個(gè)人健康監測設備的數量已經(jīng)預測業(yè)內人士分析，以2016年從今天約500萬(wàn)，明年翻一番，達到約10億美元。這些設備將根據需要，是小的，不顯眼且易于維護 - 典型地由患者自己。因為健康監測的性質(zhì)，它很可能是該設備還需要氣密密封或在最起碼，使用醫用級洗滌劑容易清洗。這表明，需要無(wú)線(xiàn)連接和無(wú)線(xiàn)充電。由于他們很可能會(huì )被要求保持工作進(jìn)行廣泛的時(shí)期不中斷，需要低功耗解決方案也越來(lái)越明顯。

另一個(gè)必要的特點(diǎn)是對安全的需求;頒布了美國在1996年的健康保險流通與責任法案(HIPAA)是如何立法將被征收，以確保數據的安全性只是其中一個(gè)例子。它會(huì )落在原始設備制造商實(shí)施必要的安全級別，以確保符合此類(lèi)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)議具有安全元件內置于他們的核心。的關(guān)鍵滿(mǎn)足家庭衛生設備的預期需求將是相匹配的市場(chǎng)需求與可用的技術(shù)能力和在必要時(shí)，開(kāi)發(fā)新的解決方案。

特設的基礎設施

目前，對于家庭的醫療設備的基礎設施是基本的，涉及獨立設備(如血糖測試器)，設備，可以收集數據通過(guò)USB / PC，或簡(jiǎn)單的顯示器，可以通過(guò)藍牙連接到一個(gè)智能電話(huà)的訪(fǎng)問(wèn)。雖然所有這些設備在市場(chǎng)上建立了一個(gè)地方，“遠程醫療”的真正好處將來(lái)自連接設備的無(wú)縫監控更復雜的參數(如血壓，呼吸頻率或運動(dòng))，并安全地傳送信息給醫療保健專(zhuān)業(yè)人士，患者的需要不斷監測長(cháng)期或短期的健康狀況。

在這種情況下，需要有一個(gè)更復雜的基礎設施是明確的：一個(gè)將是足夠安全保護機密數據，但具有足夠的靈活性，以允許設備加入/易于離開(kāi)網(wǎng)絡(luò )。在家庭衛生基礎設施的心臟將是一個(gè)“中心”或網(wǎng)關(guān)。典型地，這將基于設計的目的，如i.MX28家族飛思卡爾一個(gè)高度集成的解決方案。它形成了一個(gè)家庭健康中心參考設計(圖1)，其中飛思卡爾捆綁的iDigi遠程醫療應用套件的基礎。

飛思卡爾的家庭健康中心參考設計的圖像

圖1：飛思卡爾的家庭健康中心參考設計所需的所有基本功能。

該i.MX28是一個(gè)家庭的基于A(yíng)RM9內核(圖2)，它集成了顯示器，電源管理和連接功能的應用處理器。 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，滑動(dòng)或鍵盤(pán))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(wú)論是主機或卸載到一個(gè)更小，成本更低的MCU。這種人機接口將是一個(gè)必須很容易地清洗或能夠在多種醫療環(huán)境中發(fā)揮功能的設備的規范。

飛思卡爾的基于A(yíng)RM9的i.MX28系列圖片

圖2：飛思卡爾的基于A(yíng)RM9的i.MX28系列集成了必要制定一個(gè)家庭健康中心網(wǎng)關(guān)的主要功能。

連接

開(kāi)發(fā)和部署連接醫療監控設備將在很大程度上依賴(lài)于對通信標準;市場(chǎng)已經(jīng)明確表示，它不會(huì )支持一個(gè)封閉的生態(tài)系統，因此，鼓勵必要的投資，開(kāi)發(fā)家居行業(yè)支持，解決醫療設備的特殊要求有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)配置的發(fā)展狀況的設備。

最值得注意的是，對于無(wú)線(xiàn)，藍牙技術(shù)聯(lián)盟的醫療器械工作組已制定了醫療設備規范(HDP)，而USB組織定義了個(gè)人保健設備類(lèi)(PHDC)。雙方已通過(guò)Continua健康聯(lián)盟。

之一的低功耗藍牙在運行所述HDP的醫療裝置用例的好處是，它支持通信到基于網(wǎng)絡(luò )的應用，而不需要經(jīng)由智能手機或PC去;代替設備可直接與一網(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(gè)或兩者的這些協(xié)議的敏感的醫療數據的傳輸需要MCU不僅能夠實(shí)現該軟件，但提供安全的額外級別的立法目前要求。作為藍牙堆棧使用高級加密標準(AES)，則MCU選擇需要能夠支持這一;一個(gè)例子是MSP430FR59xx系列德州儀器。 TI是定位于MSP430組合這個(gè)特定版本作為適用于多種原因的便攜式醫療設備。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備是有利的。其次，它集成了FRAM存儲器當中，以及作為一種低功耗技術(shù)，近無(wú)限的讀/寫(xiě)周期，本質(zhì)上是防篡改的。該器件還支持通過(guò)256位AES硬件安全的應用程序，并允許內存段被鎖定，以保護知識產(chǎn)權，并提供安全的數據記錄。

應用

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

Microchip的設計血壓計圖片

圖3：Microchip的設計，血壓計。

Microchip的設計形象的多功能監護儀

圖4：Microchip的設計為一個(gè)多功能患者監測器。

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

在天平的另一端，設備的PIC32MX5xx / 6XX / 7XX系列，建議用于病人監護解決方案，配備了32位MIPS M4K內核連接到高達512 KB的閃存以及高達128 KB的SRAM的。這些證書(shū)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)應用軟件的應用。

結論

便攜式醫療設備應用的潛力幾乎是無(wú)限的;不僅是一般人群活得更長(cháng)，但在傳感器技術(shù)的進(jìn)步將繼續，以使更廣泛的條件下在更小的設備，以進(jìn)行監測，而傳統的診斷設備的小型化，如超聲是把更先進(jìn)的設備中的手病人。提供連接到這些設備將使醫療專(zhuān)業(yè)人員來(lái)管理，以跨越更大的距離，更多的患者的需求。有各方普遍認為，保健的負擔正在以驚人的速度，而是通過(guò)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擔，提高生活質(zhì)量，甚至發(fā)現潛在的嚴重情況的能力更快的不斷增長(cháng)的人口。