- 便攜醫(yī)療產(chǎn)品和醫(yī)療信息化配套產(chǎn)品是目前國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)廠家切入醫(yī)療電子市場(chǎng)的亮點(diǎn)
- 國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)?shù)乃胶鸵?guī)模
- 醫(yī)療電子的設(shè)計(jì)必須保持安全性、實(shí)時(shí)性、可診斷性，還必須符合人體和醫(yī)學(xué)習(xí)慣
- 迪顧問(wèn)預(yù)測(cè)，未來(lái)三年，中國(guó)便攜醫(yī)療電子市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率將超過(guò)30%
- 未來(lái)三年，我國(guó)便攜式醫(yī)療電子市場(chǎng)規(guī)模從2006年的80億元迅速擴(kuò)大到2011的280億元
據(jù)賽迪顧問(wèn)預(yù)測(cè)，未來(lái)三年，中國(guó)便攜醫(yī)療電子市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率將超過(guò)30%，其市場(chǎng)規(guī)模從2006年的80億元迅速擴(kuò)大到2011的280億元。
便攜醫(yī)療電子產(chǎn)品是切入點(diǎn)
便攜醫(yī)療產(chǎn)品和醫(yī)療信息化配套產(chǎn)品是目前國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)廠家切入醫(yī)療電子市場(chǎng)的亮點(diǎn)。賽迪顧問(wèn)在深圳“2009中國(guó)國(guó)際醫(yī)療電子大會(huì)”上指出，除了邁瑞以外，國(guó)內(nèi)本土的醫(yī)療器械生產(chǎn)廠家還很少，國(guó)外廠家還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有占領(lǐng)市場(chǎng)的多數(shù)份額，48%的市場(chǎng)還待開(kāi)拓，國(guó)內(nèi)醫(yī)療電子生產(chǎn)企業(yè)的機(jī)會(huì)很多(如圖1)。
經(jīng)過(guò)二十年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)?shù)乃胶鸵?guī)模，尤其是在消費(fèi)電子和計(jì)算機(jī)信息產(chǎn)品方面，比如手機(jī)、媒體播放器、GPS、上網(wǎng)本、電腦和家電產(chǎn)品的批量生產(chǎn)帶來(lái)了在采購(gòu)半導(dǎo)體元器件、配套加工等方面的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)芯片廠商，借助它們?cè)谏?a target="_blank" style="text-decoration:none;" >傳感器、電源管理和MCU/DSP上的整合優(yōu)勢(shì)，在醫(yī)療電子領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)依然明顯，比如TI公司基于MSP430的血糖儀和血氧儀方案。
中國(guó)家用和醫(yī)用便攜式產(chǎn)品市場(chǎng)處在初級(jí)階段，由于國(guó)民健康意識(shí)的普遍提升，價(jià)格便宜的家用便攜醫(yī)療產(chǎn)品銷售情況還不錯(cuò)，受金融危機(jī)影響很少。這類產(chǎn)品主要的代表是電子血壓計(jì)、便攜式血糖儀和電子助聽(tīng)器，醫(yī)用便攜式電子產(chǎn)品的主要代表產(chǎn)品是多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀、超聲診斷儀和胎兒及母嬰監(jiān)護(hù)儀等，國(guó)內(nèi)電子企業(yè)在積累多年嵌入式系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)入這些產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)應(yīng)該是有可能的。
其次是醫(yī)療信息化產(chǎn)品，比如上海交大生物醫(yī)學(xué)工程研究所開(kāi)發(fā)的生命體征監(jiān)測(cè)無(wú)線服務(wù)平臺(tái)。平臺(tái)的核心就是一個(gè)多參數(shù)體征測(cè)量?jī)x(iCare)、GSM模塊和網(wǎng)絡(luò)、智能分析軟件和服務(wù)器，可以部署在社區(qū)和醫(yī)院，這樣類似的系統(tǒng)國(guó)內(nèi)已經(jīng)成功地應(yīng)用在工業(yè)控制中了，只要把多參數(shù)體征測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)完善好，系統(tǒng)構(gòu)建和實(shí)施難度不大。再如，Intel公司的移動(dòng)臨床助理(Mobile Clinical Assistant)(如圖2)，核心是Intel 高性能、低功耗移動(dòng)便攜系統(tǒng)方案，可以很方便地布置在醫(yī)院病房、病人家里和醫(yī)生的診所，經(jīng)過(guò)專業(yè)醫(yī)療儀器廠家的定制和生產(chǎn)，裝置已經(jīng)完全符合醫(yī)療上的密封、消毒和安全的要求。國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)企業(yè)應(yīng)該完全有能力設(shè)計(jì)出類似的裝置，而且如果采用國(guó)產(chǎn)ARM SoC 方案，體積還能更小，價(jià)格更便宜，功耗還能低。
應(yīng)對(duì)醫(yī)療電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)特殊性要求
前面談了許多關(guān)于國(guó)內(nèi)嵌入式企業(yè)在發(fā)展醫(yī)療電子產(chǎn)品上的優(yōu)勢(shì)，但是，我們必須清醒地看到醫(yī)療電子產(chǎn)品(或者稱為有源的醫(yī)療設(shè)備)設(shè)計(jì)的特殊性。一般來(lái)講，醫(yī)療設(shè)備由下面幾個(gè)部分組成：電子控制部分、顯示和操作臺(tái)、給養(yǎng)供應(yīng)和數(shù)據(jù)采集、以及其他設(shè)備接口(包括IT等)，如圖3。每個(gè)部分都可能有獨(dú)立的MCU或者ASIC/FPGA，甚至是高性能的嵌入式計(jì)算機(jī)組成的多處理器系統(tǒng)。軟件研發(fā)的費(fèi)用在現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備研發(fā)費(fèi)用中所占的比重已經(jīng)超過(guò)50%，未來(lái)還會(huì)增加。醫(yī)療設(shè)備的特殊性體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：
第一， 安全性。在醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)中安全性具有特別重要的地位和級(jí)別，可以想像如果將某位患者的診斷圖像錯(cuò)誤的安放在其他患者上的后果，數(shù)據(jù)安全也是安全性的另一個(gè)方面，斷電后的數(shù)據(jù)保護(hù)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)期使用的維護(hù)和保存對(duì)于醫(yī)療診斷有著重要的意義，國(guó)際上一些著名的嵌入式操作系統(tǒng)如VxWorks OS Cert(認(rèn)證符合IEC61508規(guī)范)，BSP Cert(通過(guò)綁帶某個(gè)CPU的認(rèn)證)和安全測(cè)試認(rèn)證服務(wù)可以為醫(yī)療設(shè)備的軟件核心提高安全保障。
第二， 實(shí)時(shí)性。醫(yī)療設(shè)備是個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，在復(fù)雜的醫(yī)療設(shè)備中應(yīng)該采用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，比如VxWorks、實(shí)時(shí)Linux、uC/OS-II是必要的，在IT接口的設(shè)備上可以采用通用的操作系統(tǒng)，如 Windows和Linux，在設(shè)備的部件之間應(yīng)該采用具有實(shí)時(shí)和容錯(cuò)能力的CAN總線技術(shù)。
第三， 可診斷性。醫(yī)療設(shè)備的可用性要求是很高的，不間斷的工作要求(醫(yī)療設(shè)備一般要求是365天和24小時(shí)待命)，使得設(shè)備應(yīng)該有一個(gè)方便和一致性好的診斷軟件(方式)，完成定期檢測(cè)和隨機(jī)的診斷，方便的診斷接口，易識(shí)別的故障報(bào)告等。
第四， 符合人體和醫(yī)學(xué)習(xí)慣。醫(yī)療設(shè)備的診斷對(duì)象是病人，使用者是醫(yī)生，設(shè)計(jì)醫(yī)療設(shè)備應(yīng)該充分考慮到誤操作可能給病患帶來(lái)的后果和痛苦，因此在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的初期應(yīng)該和臨床人員合作對(duì)操作過(guò)程進(jìn)行評(píng)估和測(cè)試。
此外，如同藥物的使用會(huì)給患者帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)和副作用一樣，醫(yī)療設(shè)備必須考慮對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的管理，例如按鍵的誤操作引起危險(xiǎn)的結(jié)果、錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)輸出、某種不可重復(fù)的檢查結(jié)果(數(shù)據(jù))的丟失等，醫(yī)療設(shè)備制造商應(yīng)該在系統(tǒng)和軟件設(shè)計(jì)中對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)有所判斷和識(shí)別，確定哪些是可以接受的，哪些是高風(fēng)險(xiǎn)的，需要重新計(jì)算或者報(bào)警處理。
應(yīng)對(duì)醫(yī)療電子產(chǎn)品的特殊性要求，國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)行業(yè)中軍事和航空航天產(chǎn)品、核心通信產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造商已經(jīng)具備一定的經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)，而國(guó)內(nèi)消費(fèi)電子和中小電子產(chǎn)品廠家無(wú)論在技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和意識(shí)上還有待提高。國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)和電子行業(yè)致力進(jìn)入醫(yī)療電子的企業(yè)應(yīng)以家用便攜產(chǎn)品為起點(diǎn)，逐步學(xué)習(xí)、不斷體驗(yàn)醫(yī)療流程和設(shè)備的交互過(guò)程，從而改進(jìn)設(shè)備的性能和質(zhì)量，在中國(guó)醫(yī)療電子事業(yè)上將大有可為。反之，貪圖一時(shí)之小利，完全照搬消費(fèi)電子的山寨模式，不顧及醫(yī)療電子產(chǎn)品的特殊用途和要求，終將被市場(chǎng)所淘汰。
