医疗保健设备中的无线电技术

2014-05-06 来源:互联网 我要评论(0) 字号:

平均来说,我们的人生有99%以上是在医院或诊所外度过。因此,在医院和临床环境之外的医疗保健变得和在医院内的一样重要。此外,逐渐增加的医疗条件、老年人口和上升的医疗保健成本构成了推动更好的医疗保健解决方案的因素。在改进医疗保健和病人的生活质量方面,无线技术发挥了很大的作用,同时降低了成本。

医疗保健循环

图1:医疗保健循环

医疗保健循环(见图1)包括从婴幼儿到老年人的预防保健护理监控、健康监测、医院环境下的诊断护理、康复和岗位流程护理。通过更好的远程监控能让病人早些回家,可帮助减少治疗成本,还可以改进病人的生活质量,并且在许多情况下帮助进行早期诊断。监测生理参数已经大幅演进从使用电线束与病人连接的庞大床边设备,到能够从病人身体上捕捉重要的生理参数且不影响日常活动的超小型无线传感器。除了监测之外,某些设备还能够提供治疗。

为帮助了解医疗设备无线方面的要求,让我们首先基于应用大致归类这些设备(参见图2)。

无线医疗设备的类别

图2:无线医疗设备的类别

无线医疗设备应用广泛,依赖于需要测量的参数,有些应用只需传输数个字节,而另外一些应用需要传输高带宽的的数据流,有些需要长的电池寿命,特别是人体植入设备,更换电池意味着手术。定点测量设备诸如温度测量仪对于无线电带宽的要求比起心电监察仪等的设备较小,相比后者它使用频率低,而后者经常需要实时传输心电图波形信息。

不同的应用对无线技术有不同的要求,因而不可能存在一种无线技术可以同时满足不同应用需求。

对于人体植入和可进入消化道的无线电有着共同的限制,无线电通信必须穿过机体组织进行,而身体会显著减弱高频率RF信号。美国联邦通信委员会(FCC) 已将用于植入用途(MICS和MEDS频带)的频带分配在400MHz范围内,以便在体内时达到最佳性能。植入的无线电还需要极低的功耗、泄漏电流和有效的唤醒机制来启动通讯。美高森美的植入级无线电设计专门用于此类应用。针对植入级无线电的一些应用如图3所示:

植入应用示例

图3:植入应用示例

植入应用中的无线电周期性(duty-cycled) 工作,这意味着通常处于睡眠模式。除了运行中的超低功耗,还要求具有极低的泄漏电流。对于植入无线电应用,数据速率要求并不高,虽然具有较高数据速率的无线电可帮助减少工作周期并延长电池寿命。

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主题阅读: 无线电

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