浅谈嵌入式主板PCMB-6688在医疗监护仪中的应用

在现在人们的快节奏生活中，健康已经成了所有人密切关注的话题。随着我国经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，各种医疗保障体系逐渐完善，监护仪使用日趋广泛。
　　
监护仪是一种以测量和控制病人生理参数，并可与已知设定值进行比较，如果出现超标可发出警报的装置或系统。 监护仪与监护诊断仪器不同，它必须24小时连续监护病人的生理参数，检出变化趋势，指出临危情况，供医生应急处理和进行治疗的依据，使并发症减到最少达到缓解并消除病情的目的。监护仪除了能测量和监护生理参数外，还包括监视和处理用药及手术前后的状况，是医护人员进行诊断、治疗及抢救的重要设备。
　　
日前，随着国内医疗水平的提高，很多医疗机构对仪器的技术要求不断提升，追求设备的综合化、专业化、智能化以及信息化，传统医疗器械的更新换代逐步开始，医疗器械及基础设施需求剧增，为监护仪等智能设备提供了广阔的市场空间。
 

一、医用监护仪（如下图1）
　　
医用监护仪逐渐成为医院最普通的电子仪器之一，在CCU、ICU病房和手术室、抢救室等场合广泛使用。从最初的心电监护发展到目前血压、呼吸、脉搏、体温、血氧饱和度、心输出向量、pH值等多种生理参数的测量，监护仪综合化、智能化、交互性逐渐增强，可以实现疾病的自动分析与诊断，支持报警功能，为更全面、更准确的掌握患者病情，提高医疗服务质量提供了更可靠的保障。

    
                                                                                                              图 1 多参数监护仪
 
二、实用需求
　　
除了使用体积更小且满足支持液晶显示器的CPU卡，救护车的颠簸、强大的处理能力、低功耗、无污染等是面向医疗行业的电子仪器必须考虑的问题。
　　
那就需要厂家生产出较为理想的医用监护仪：
     
1、 丰富的接口：医用监护仪需要连接很多如数据采集模块、显示终端、打印设备以及网络通讯等外接设备，如果没有足够的接口支持根本无法实现智能化的工作。
     
2、 小巧的体积：一方面是为了营造一个良好的医疗环境，另外，质量轻，体积小的设备方可便携移动、车载使用，提高设备使用率。
     
3、 稳定的性能：稳定性是最核心也是最重要的。监护仪可实时、连续、长时间地监测病人的重要生命特征参数，具有很重要的临床使用参考价值，为监护病人和抢救病人提供第一手临床信息资料和多样的生命特征参数，一个细微的故障影响的便是一个病人的生命。
    
4、 不同的电源：因为救护车是12V直流电，而病房室内却通常只有220V交流电，在户外和医院走廊推行的过程中需要使用蓄电池，所以监护仪的电源设计兼顾交直流和电池的低功耗考虑。
三、全新嵌入式主板PCMB-6688（如下图2）
     
为了能够生产出较为理想的监护仪，华北工控推出新款超低功耗全功能嵌入式工业主板PCMB-6688.PCMB-6688采用AMD LX700（可选LX800）+ CS5536芯片组，超低功耗设计，提供超强性能。它具有强大的集成能力，在一个 96mm×90mm的板卡内集成了2个串行接口、1个并行接口、1个mini IDE接口、1个10/100M自适应以太网络接口、4个USB2.0接口，1个供扩展的PC/104+接口，集成的监护仪检测参数多，设计紧凑，体积小巧，既可用于病房，也可用于室外，可以定时、连续、长时间地检测病人的重要生命特征参数，为用户提供一个功能强大的嵌入式平台。

   
                                                                                                         图 2 嵌入式主板PCMB-6688
     
下面就是简要介绍一下PCMB-6688的主要特点
     
1、 结构紧凑，体积小巧：标准96mm×90mm规格设计，结构紧凑，小巧灵活，克服大多数工业板卡体积大的缺陷，在监护仪这样狭小的空间内同样游刃有余，便于安装，稳定耐用。
     
2、 性能强，低功耗：采用AMD LX700（可选LX800） + CS5536芯片组，CPU频率为433MHz/500MHz,独特的低功耗、无风扇设计，整板功耗仅为6W,在提升处理能力和功耗方面有出色的表现，对于对性能和功耗有苛刻要求的医疗应用是一个绝对的理想选择。
    
 3、 具备强大扩展能力：在一个 96mm×90mm的板卡内集成了2个串行接口、1个并行接口、1个mini IDE接口、4个USB2.0接口能够方便的与客户的应用整合，1个10/100M自适应以太网络接口提供杰出的网络性能，1个供扩展的PC/104+接口，有强大的扩展空间，适应未来发展要求。
     
PCMB-6688--  PC/104+规格主板的产品特性如下：
     
★支持超低功耗的AMD LX700/LX800处理器，最低功耗不到1W
     
★AMD LX700（LX800）+CS5536芯片组
     
★1条DDR 333/400MHZ SO-DIMM插槽，最大支持1GB
     
★AMD LX700（LX800）内建图形控制器，支持VGA/LVDS/TFT输出
    
★AC“97 CODEC, 可提供2通道（L+R）Speak out,MIC-IN接口
     
★1个Realtek 8100C 10/100Mbit/s以太网
     
★2COM/4USB/LAN/ LPT/PC104+
     
总的来说，PCMB-6688体积小巧灵活、环保节能，是工业自动化、医疗器械等对空间和性能要求苛刻的应用环境下的绝佳选择，目前PCMB-6688即将全面上市。
四、监护仪功能：
     
一般来说，有这三种功能不同的监护仪：床边监护仪、中央监护仪、离院监护仪（遥测监护仪）。
     
床边监护仪是设置在病床边与病人连接在一起的仪器，能够对病人的各种生理参数或某些状态进行连续的监测，予以显示报警或记录，它也可以与中央监护仪构成一个整体来进行工作。
     
中央监护仪又称中央系统监护仪，它是由主监护仪和若干床边监护仪组成的，通过主监护仪可以控制各床边监护仪的工作，对多个被监护对象的情况进行同时监护，它的一个重要任务是完成对各种异常的生理参数和病历的自动记录。
    
离院监护仪（遥测监护仪）使病人可以随身携带的小型电子监护仪，可以在医院内外对病人的某种生理参数进行连续监护，供医生进行非实时性的检查。

五、监护流程（如下图3）
     
而华北工控推出的新款主板PCMB-6688监护仪是超低功耗全功能嵌入式的监护设备。它主要由4个部分组成：信号参数、模拟处理、数字处理、信息输出。根据临床需要选择不同的监护项目，监护仪便可通过相应的检测模块采集人体参数，再经过放大、滤波、转化，然后将检测信号进行运算、分析和存储，在结果输出显示的同时，系统还要协调各部分的工作，如分析报告、打印、报警等。

                                                                                                                                图 3 监护流程

六、监护原理：
     
无创血压监护采用柯氏音检测法，用充气袖带阻断耾动脉，在阻端压力下降的过程中会出现一系列不同音调的声音，根据音调和时间可以判断收缩压和舒张压，即为柯氏音。
     
监护时，用传声器作为传感器，当袖带压力高于收缩压时，血管被压扁，袖带下的血液停止流动，传声器无信号。当传声器测到第一柯式音时，袖带对应的压力为收缩压。然后传声器再测柯式音从减音阶段到无声阶段，袖带对应的压力为舒张压。

七、对PCMB-6688的评价：
     
华北工控从事嵌入式工业计算机研发十余年，拥有不同领域的深刻认识以及面向全球服务本地的理念。华北工控深知，每一个板卡或系统都有它独特的需求，一套解决方案并不能适合所有的客户需求。华北工控将努力满足各行业独立业务的需要，为设备制造商和系统集成商的高附加值解决方案提供最可信赖的硬件系统，深入了解客户需求。
     
华北工控嵌入式板卡PCMB-6688作为多参数监护仪的中央处理系统，自身体积小巧、功能强大、功耗低、以及稳定性强的优势受到多家医疗设备生产厂商的青睐，在多个厂家的监护仪中得到广泛应用。