前不久,在深圳馬可波羅舉辦的2008中國國際醫療電子技術大會(CMET),吸引了包括Actel、 TI、NI、ADI、Xilinx、Altera在內的許多知名廠商以及專業從事醫療電子研究的科研機構的參加,會上眾多專家都發表醫療電子解決方案及研究成果。CMET請來復旦大學生物醫療工程研究所方祖祥教授做開幕辭,他談到:“對于現在醫療事業的發展,應該做到‘戰略前移、重點后移’,何謂‘戰略前移’?即在病情還沒有出現的時候就應該做好及早的預防和治療工作;而‘重點后移’,指的是針對中國醫療狀況不是很完善的情況下,需要將目光更多地關注一些貧困的偏遠山區”。
聚焦當今醫療現狀,窺視未來技術發展
隨著經濟增長、人們生活水平的提高, 使得人們對自身健康意識的增強,同時也推動了醫療電子設備的發展。人們不再滿足于大病小病都向醫院跑的狀況,希望市場上能出現更多用于日常護理、特定疾病治療的便攜式醫療電子設備。在這種強烈市場需求的推動下,吸引了越來越多國內外設計和制造廠商的目光,各種新型的技術及產品一一呈現。
近幾年,頻頻出現很多知名人士突然死亡的事件,像相聲界的侯耀文先生的突然病逝、小品臺柱高秀敏的搶救無效,以及大家都熟知的麥當勞原首席執行官的詹姆斯.坎塔盧波,他們都是因為心臟突然停止而死亡,醫療界稱“心臟猝死現象”。猝死現在很容易導致搶救不及時或搶救無效的原因在于,猝死一般發生在夜間,且發病時間很急、病情變化快,目前由發病到送醫院搶救的成功率僅1%。然而不得不面對的是中國現在每年心臟病猝死的人數竟高達55~100萬。
復旦大學生物醫療工程研究所方祖祥
為了避免類似悲劇的高頻率發生,近期心電學研究表明:猝死前數小時會出現先兆特征,如果及時防患或醫療介入,將可免予惡化,為此對于有猝死具有高危的病人進監測是很有必要的。此次由復旦大學生物醫療工程研究所研究的“預防心臟猝死的遠程心電監護系統”,正是正對以上情況推出的新型醫療電子產品。遠程心電監護系統即電話傳輸心電圖監護系統,由探測器和傳輸適配器兩部分構成,探測器是一個形同BP機大小、可隨身攜帶的小盒子,俗稱“心臟BP機”。它可隨時隨地采集和存儲病人的心電信號。傳輸適配器是負責心電信號傳送,適配器與電話相連接,可自動撥通電話,通過電話線,把心電信號以數字信號方式從所在地傳送到心臟健康咨詢中心的心電自動分析儀。病者在出現病情先兆的時候,就能馬上得到救助。
除此之外,CMET2008大會上還談到另外兩種的技術,分別為有預防和治療功效的電刺激小腦頂核(fastigial nucleus stimulation, 簡稱FNS)技術,以及用于大型醫療電子設備中的磁共振技術。其中,FNS技術是主要是基于刺激小腦的特性部位可引起心率、血壓和呼吸的改變這一原理,該技術已經進行多次進行測試。會上重慶大學生物醫學工程系主任田學隆教授談到,FNS技術應用在臨床及預防方面的功效,如臨床方面顯示,FNS對于腦供血不足、腦外傷、偏頭痛等都有很好的改善作用。
創新技術助力醫療電子邁向更高臺階
醫療電子設備的改善與相應電子技術的提高是完全分不開的,創新的半導體產品+貼合市場需求的解決方案——才能讓我們看到更多更好的設備。本次會議中就有很多的廠商帶來了他們針對現在醫療市場的產品,如針對便攜式應用的Actel公司的超低功耗FPGA和TI公司的超低功耗MCU,加速醫療電子開發的NI LabVIEW圖形化平臺等等。
Actel公司展示了針對便攜式醫療設備的四款FPGA系列,IGLOO系列功耗低至5μW,其功耗為;IGLOO+系列比起IGLOO系列多64%的I/O;ProASIC 3L系列免費支持ARM公司的Cortex-M1處理器,與IGLOO系列相比,性能有所提升,但功耗也更高。ProASIC 3系列是四款產品中性能與功耗都的。該公司現場應用工程師兼亞太區技術經理戴夢麟表示:“針對便攜式醫療設備來說,除高可靠性外,更重要的因素就是低功耗。低功耗除了可延遲電池設備使用壽命外、減輕它的重量和體積外,還有另外一個好處,因為一般低功耗的FPGA需要用的電流和電壓較低,所以其產生的EMI也相應比較小,那么對其他設備的干擾也就相應要更小。”
美國國家儀器公司(NI)在本屆CMET上主要展示的是該公司的虛擬圖形化平臺——LabVIEW,該工具可用于產品設計周期的各個環節,可快速開發出醫療電子設備。會上,美國國家儀器公司市場工程師湯敏向大家展示了采用LabVIEW軟件工具一些醫療應用:胎兒心電系統的測試,可完整分離開胎兒與母體的心電信號;糖尿病視網膜振動,將以前需要才能測試完成的檢測項目縮短為幾個時鐘;思想控制輪椅,是用于啞巴或無法出聲的患者癱瘓患者,依靠神經信號控制來驅動輪椅的操作。
美國國家儀器公司思想控制輪椅示意圖