虛擬儀控結合圖形化系統設計應用架構在生物醫學工程領域迅速普及

虛擬儀控結合圖形化系統設計的量測架構應用已經相當普及，涵蓋面也非常廣泛，並緊密結合量測和自動化技術的發展趨勢。相關量測架構也被快速應用在生物醫學工程領域的各項生醫工程研究與開發項目當中。如何協助業界開發更高階的醫療儀器，縮短相關儀器完成設計、原型製作和部署過程的成本，也是虛擬儀控圖形化設計應用發展的重點之一。

附圖 : 圖為美商國家儀器（NI）台灣分公司行銷部技術經理吳維翰。(Source：HDC)

美商國家儀器（NI）台灣分公司行銷部技術經理吳維翰表示，目前量測與自動化技術趨勢可分為四大項：由軟體定義量測系統漸成主流、平行處理和多核心運算技術應用蔚為風潮、無線通訊量測需求不斷增進、整合客製化硬體和FPGA技術備受重視。吳維翰進一步指出，不同於以往強調硬體能力的量測儀器架構，目前以虛擬儀控結合圖形化設計為基礎的軟體定義量測儀器功能，強調高效能處理器，可重複利用硬體投資，具備可持續擴充、容易升級、體積小、節省空間的設計架構。建構平行處理系統的挑戰包括訊號輸入輸出、計算和程式運作以及客製化元件設計在多核心技術導入量測儀器方面，NI在今年1月所推出的PXI四核心控制器，便已經表示NI更進一步領先進入多核心虛擬儀控量測階段，而圖形化設計虛擬儀控可簡化繁瑣的平行處理和多核心設計撰寫程式。至於在無線通訊量測部分，軟體定義RF測試系統的發展非常重要。所謂自行定義客製化儀器功能和FPGA技術，係指把資料處理和運算邏輯「硬體化」，這樣可達到更高效能之外，並適合即時通訊協定反應，像是自動化測試設備的量測需求（protocol-aware ATE），並可縮短研發時程和上市時間。

吳維翰強調，這些虛擬儀控圖形化設計應用涵蓋面非常廣泛，特別是在生物醫學工程部分。NI進一步運用圖形化實驗平台，整合LabVIEW、資料擷取、影像處理與嵌入式設計技術，應用在生物醫學電子系統和醫療裝置嵌入式控制系統部分。透過圖形化實驗平台，包括生物醫電工程圖形化實驗平台、手持行動裝置遠端訊號監控實驗平台、以及血壓量測軟硬體虛擬儀控平台等，可滿足諸如電生理訊號（ECG、EMG、EKG）量測、醫學影像（Ultrasound、CT、MRI）擷取、以及嵌入式系統開發的應用需求。

吳維翰舉例說明表示，這些圖形化實驗平台和虛擬儀控系統設計正在快速被應用在台灣的生物醫學工程領域，像是台大光電工程所便藉由LabVIEW建立光學同調斷層掃瞄系統，應用在口腔癌的臨床診斷；交大生醫工程所也使用CompactRIO開發客製化即時聲帶震動分析，可進一步開發聲控輪椅控制器；中央電機工程所使用LabVIEW開發獨立成分法應用在心電訊號萃取應用；逢甲自動控制工程所則運用LabVIEW和DAQ架設聞舌診斷及心律變異之生理訊號擷取分析系統；嘉義大學生物機電工程系則使用LabVIEW和影像產品進行細胞定位操控與單一細胞裂解研究等。國外各大生醫產業及醫學中心應用圖形化虛擬儀控平台例子更不勝枚舉。吳維翰相信，累積多年來NI在生物醫學工程領域的發展實力，虛擬儀控結合圖形化系統設計應用將會更加快速成長。