編者語：醫學電子是一個新興的領域
，是IC和(he)醫(yi)學(xue)的(de)交(jiao)叉(cha)學(xue)科(ke)
，其(qi)發(fa)展(zhan)得(de)益(yi)於(yu)微(wei)電(dian)子(zi)業(ye)和(he)生(sheng)物(wu)醫(yi)學(xue)的(de)巨(ju)大(da)突(tu)破(po)和(he)緊(jin)密(mi)結(jie)合(he)。盡(jin)管(guan)開(kai)發(fa)醫(yi)芯(xin)和(he)醫(yi)療(liao)電(dian)子(zi)方(fang)案(an)的(de)難(nan)度(du)比(bi)其(qi)他(ta)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)大(da)很(hen)多(duo)，但是其巨大的商業前景也吸引著眾商家的目光，近年來
，這個金礦正吸引越來越多的人眼球。 

　　醫芯及便攜式：充滿挑戰 

　　便攜式醫療設備由於其獨特性
，對芯片的要求要高於常規的便攜式產品，主要具有以下特點： 

　　·超低功耗。由於人體的生理周期長，有時需要幾小時到幾十小時的檢測，因此需要超低功耗。“一些芯片的功耗小到1mW以下。”中科院微電子所的微電子設備研究室主任夏洋說，“因此選擇芯片時，要盡量采用0.13微米及以下工藝的芯片

，工作模式也需要優化，例如有些信號沒有必要高速采集，采用合理的電源管理模式等方法。” 

　　·低成本。一些吃下肚的芯片（例如膠囊內鏡）是一次性的，並且為大眾服務
，因此降低成本非常重要。采取的措施是盡量集成、並進行批量生產，芯片最好還是可配置的SoC。 

　　·智能化。過去無源芯片多。但是現在有源的智能芯片湧現，他們的集成度較高，通常要集成了傳感器、AD、RF等。例如重慶金山公司的膠囊內鏡，代替了常規的內窺鏡，在體內每分鍾拍照1~2次
，並通過無線把圖像傳輸出來，需要持續8小時。 

　　·小型化。為了方便患者攜帶
，或者直接吞下肚（有時還是孩子吞服），需要產品小型化。因此
，應盡量采用SoC、SIP（係統封裝）或高密度模塊。高密度集成時會遇到一些困難，例如把多傳感器放在高密度的範圍內時，幹擾錯綜複雜：物理參量、數字-模擬、發射-接收、強信號的體現
，如何實現最優化處理等等。 

　　·wuxiantongxinhetiwaikongzhi。tineiyutiwaidetongxinyehenzhongyao，juyouguangkuodefazhanqianjing。lirudigonghaodewuxianxinhaodefashehejieshou。weineikuijingdaoleshidaoruhezaiweilidaishiduogexiaoshibuxiaqu，shejidaojiaonangjingdefangxiangruhekongzhi

，zhongqingjinshangongsizhuyaocaiyongliangzhongfangfa：1，重力
，2，體外磁場幹預。 

　　·參數測量的複雜性和處理。相對來說，體溫較好測量，而脈搏很複雜
，心肌信號、腦電圖的信號小到0.3Hz
，信號處理具有難度。同時，還要解決好時間和信號參數的關係。例如孩子早晨咳嗽是風寒
，晚上咳嗽是風熱。 

　　·封裝。因為封裝是和人體直接相關的，必須適合穿戴。 

　　嵌入式+網絡+信息化：潛力巨大 

　　盡管開發醫芯和醫療電子方案的難度比其他電子產品大很多
，但是其巨大的商業前景也吸引著眾商家的目光。例如Freescale曾做過一個大概的計算，到2015年，普通人一天就能夠輕鬆地接觸1000多個嵌入式處理器件，其中在健康和醫療方麵占了可觀的比重。以下看看Freescale和Intel等公司對醫療的設想。 

　　醫療/保健方案 

　　“多核技術可以為醫療電子做出貢獻。”Intel公司全球副總裁兼亞太研發中心總經理王文漢博士舉例說，“現在照X光片，結果看上去模糊不清
，將來可以讓8核、16核幫忙——從各個角度照片-計算。過去在大醫院做的複雜掃描，現在小型醫療站就可以做
，不用去大醫院排隊等候了。 

　　除(chu)了(le)圖(tu)像(xiang)處(chu)理(li)方(fang)麵(mian)，在(zai)計(ji)算(suan)方(fang)麵(mian)多(duo)核(he)業(ye)舉(ju)足(zu)輕(qing)重(zhong)
，王(wang)博(bo)士(shi)說(shuo)

，現(xian)在(zai)患(huan)者(zhe)用(yong)的(de)藥(yao)，將(jiang)變(bian)成(cheng)針(zhen)對(dui)每(mei)個(ge)人(ren)的(de)個(ge)性(xing)化(hua)藥(yao)，就(jiu)像(xiang)我(wo)國(guo)古(gu)代(dai)的(de)華(hua)佗(tuo)把(ba)脈(mai)
，說(shuo)用(yong)什(shen)麼(me)藥(yao)，要(yao)幾(ji)兩(liang)幾(ji)錢(qian)，每(mei)個(ge)人(ren)配(pei)的(de)藥(yao)都(dou)不(bu)同(tong)，將(jiang)來(lai)通(tong)過(guo)多(duo)核(he)
，用(yong)戶(hu)的(de)PC機就變成神醫華佗了
，可以精確地處理你個人專用的藥，而非藥房統一劑量的配藥。通過多核還可以測算你的DNA。在保健方麵
，嵌入式處理器可以精確地計算出你吃的東西量。“多核的優勢還有低功耗
，”Intel中國區嵌入式產品事業部王禾經理補充道，“醫院手術室的無影燈，需要低功耗的無風扇多核處理器控製
，以減少噪聲幹擾。” 

　　Freescale的CTO（首席技術官）LisaT.Su說道，很多器件使診斷設備達到了新的水平
，例如MoneBO Technologies開發的心電圖監控設備，還有其他公司開發出的便攜式脈搏血氧計等，可測量病人血液中的氧飽和度。還有一家公司甚至推出GlucoBoy，一個適用於青少年糖尿病患者的器件，它把葡萄糖測量和手持視頻遊戲結合起來。 

　　遠程醫療 

　　遠程醫療是使用技術遠程監視、診斷，有時甚至進行治療的技術
，而無需與病人同處一地。當前需要把病例電子化，然後

，“我們需要從過去的信息收集（電子病例）轉變為更積極的遠程測試、檢測和防禦功能，Freescale稱之為“Wellness（全麵健康）”。LisaT.Su博士展望了嵌入式控製其為醫療電子所做的貢獻，“目前，遠程醫療通常要使用一些便攜式或家用診斷器件
，測量血壓


、心率以及其他生命體征，以便進行跟蹤。然後
，您必須把這些結果上傳到PC，並通過網絡發送給醫生或醫療提供商，以監控結果。在這個過程中，有很多人為幹預。 

　　“網絡技術的進步在不斷對此進行改進。例如，加拿大NewBrunswickdeshengyuehanyiyuandehushiceliangshuhouzaijiaxiuyangdebingrendeshengmingtizheng，yiquedingtamenshifouzaizhengquekangfu，huoshihaixuyaoqitajiuzhu。zheshijishangjiangdilebingrendeyiliaochengben，yekongchuleyiyuanfeichangjinquedeshuhoubingchuang
，bingshibingrengengshushidizaijiaxiuyang。” 

　　suirandangjindeyuanchengyiliaoyijingqudehendadejinbu，danrengyouhenduoshiqingyaozuo。xiayibujiushirangzhinengqijianhexitongbuxuyaozhenduan，zhenzhengtongguozidongyuanchengyiliaoshixianxianjindezhiliao。 

　　在(zai)自(zi)動(dong)遠(yuan)程(cheng)醫(yi)療(liao)中(zhong)，關(guan)鍵(jian)藥(yao)物(wu)療(liao)法(fa)可(ke)根(gen)據(ju)聯(lian)網(wang)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)器(qi)件(jian)收(shou)集(ji)的(de)信(xin)息(xi)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)調(tiao)整(zheng)。通(tong)過(guo)比(bi)較(jiao)病(bing)人(ren)的(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)和(he)曆(li)史(shi)數(shu)據(ju)，可(ke)在(zai)合(he)理(li)範(fan)圍(wei)內(nei)自(zi)動(dong)調(tiao)節(jie)劑(ji)量(liang)。 

　　嵌qian入ru式shi智zhi能neng不bu僅jin在zai上shang述shu領ling域yu發fa揮hui作zuo用yong，還hai可ke以yi通tong過guo遠yuan程cheng醫yi療liao實shi現xian機ji器qi人ren手shou術shu。目mu前qian，通tong過guo使shi用yong可ke消xiao除chu人ren手shou正zheng常chang抖dou動dong的de操cao縱zong杆gan，醫yi生sheng能neng夠gou進jin行xing本ben地di機ji器qi人ren手shou術shu，從cong而er幫bang助zhu外wai科ke醫yi生sheng更geng精jing確que地di進jin行xing精jing密mi手shou術shu。 

　　機(ji)器(qi)人(ren)手(shou)術(shu)目(mu)前(qian)僅(jin)在(zai)病(bing)人(ren)和(he)醫(yi)生(sheng)同(tong)處(chu)一(yi)個(ge)病(bing)房(fang)的(de)情(qing)況(kuang)中(zhong)使(shi)用(yong)。未(wei)來(lai)網(wang)絡(luo)延(yan)遲(chi)和(he)視(shi)頻(pin)等(deng)問(wen)題(ti)將(jiang)解(jie)決(jue)，屆(jie)時(shi)我(wo)們(men)有(you)望(wang)進(jin)行(xing)遠(yuan)程(cheng)機(ji)器(qi)人(ren)手(shou)術(shu)，因(yin)為(wei)醫(yi)療(liao)專(zhuan)家(jia)基(ji)本(ben)上(shang)可(ke)在(zai)全(quan)球(qiu)範(fan)圍(wei)內(nei)按(an)需(xu)分(fen)配(pei)。 

　　然(ran)而(er)，實(shi)現(xian)這(zhe)一(yi)目(mu)標(biao)所(suo)需(xu)的(de)條(tiao)件(jian)現(xian)在(zai)還(hai)沒(mei)有(you)完(wan)全(quan)到(dao)位(wei)。為(wei)了(le)做(zuo)到(dao)這(zhe)一(yi)點(dian)

，必(bi)須(xu)保(bao)證(zheng)有(you)近(jin)乎(hu)完(wan)美(mei)延(yan)遲(chi)的(de)高(gao)質(zhi)量(liang)網(wang)絡(luo)
，來(lai)發(fa)送(song)視(shi)頻(pin)圖(tu)像(xiang)
，控(kong)製(zhi)機(ji)器(qi)人(ren)。到(dao)2015年
，這種可能性將更大。我們將擁有更快、更強大的多核處理和先進的聯網功能
，同時還將改進網絡帶寬和視頻壓縮。有了在處理、視頻和網絡功能領域的進步，遠程機器人手術將成為可能。 

　　遠程醫療+人工智能 

　　超級電腦能夠戰勝國際象棋冠軍GaryKasparov，是因為它儲存了很多過去的比賽
、策略和結果。醫療人工智能利用基於多年的實際醫療數據和病曆的先進算法，幫助醫生更好地決策。 

　　醫療人工智能並不是真正意義上的新概念。大概在10年前，研究人員就開發了一個使用人工智能的係統
，來診斷心髒病發作風險，它比大部分資深的心髒病專家的效率還高10%。然而采用嵌入式智能，其管理和處理大量數據和更豐富數據類型的能力，將使這些係統在診斷能力方麵更加先進。 

　　未來10年，我們設想醫療人工智能係統不僅能使用複雜算法進行智能決策，而且能通過捕獲
、分析和調節持續的實時病人數據流真正地學習。例如
，研究人員正試驗使用醫療人工智能和傳感器網絡，幫助老年癡呆患者過上更幸福、健(jian)康(kang)和(he)安(an)全(quan)的(de)生(sheng)活(huo)。老(lao)年(nian)癡(chi)呆(dai)病(bing)人(ren)的(de)一(yi)些(xie)常(chang)見(jian)症(zheng)狀(zhuang)是(shi)健(jian)忘(wang)和(he)精(jing)神(shen)混(hun)亂(luan)，這(zhe)些(xie)有(you)時(shi)會(hui)使(shi)他(ta)們(men)處(chu)於(yu)極(ji)大(da)的(de)危(wei)險(xian)之(zhi)中(zhong)。為(wei)了(le)解(jie)決(jue)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)，研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)正(zheng)在(zai)開(kai)發(fa)一(yi)個(ge)係(xi)統(tong)，該(gai)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)從(cong)家(jia)中(zhong)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)中(zhong)自(zi)動(dong)收(shou)集(ji)病(bing)人(ren)數(shu)據(ju)
，並(bing)使(shi)用(yong)醫(yi)療(liao)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)分(fen)析(xi)數(shu)據(ju)。支(zhi)撐(cheng)這(zhe)一(yi)切(qie)的(de)，是(shi)把(ba)病(bing)人(ren)的(de)家(jia)庭(ting)轉(zhuan)變(bian)為(wei)一(yi)個(ge)“智能家庭”：傳感器將與日常物體集成
，以確定病人是否打開爐子
，或者是否打開冰箱、櫥櫃或大門等；熱力和壓力傳感器將確定病人是坐在椅子上

、躺在床上還是在房子裏散步；生sheng物wu傳chuan感gan器qi將jiang測ce量liang心xin率lv和he體ti溫wen等deng生sheng命ming體ti征zheng
，告gao訴su我wo們men它ta們men的de情qing況kuang。來lai自zi這zhe些xie傳chuan感gan器qi的de實shi時shi數shu據ju共gong同tong提ti供gong一yi幅fu病bing人ren在zai室shi內nei的de位wei置zhi及ji其qi精jing神shen狀zhuang態tai的de無wu比bi清qing晰xi的de圖tu片pian。如ru果guo人ren工gong智zhi能neng係xi統tong檢jian測ce到dao一yi個ge異yi常chang情qing況kuang，它ta會hui自zi動dong觸chu發fa應ying急ji響xiang應ying
，提ti醒xing病bing人ren吃chi飯fan或huo吃chi藥yao，或huo者zhe如ru果guo在zai一yi定ding時shi間jian內nei室shi內nei沒mei有you記ji錄lu任ren何he活huo動dong，它ta就jiu自zi動dong撥bo叫jiao急ji救jiu電dian話hua。 

　　“保健產業蘊含著兆億美元的商機。”曾出任布什和克林頓總統經濟顧問的保羅·皮爾澤在《財富第五波》中指出。我國在21世紀也麵臨著如何有效改善人民健康水平的重大挑戰
，例如
，國務院新近頒布的《國家中長期科學技術發展規劃綱要（2006~2020）》指出，重大疾病防治藥戰略前移
，重點研究開發心腦血管病、腫瘤等重大疾病的早期預警和診斷
、疾病危險因素早期幹預等關鍵技術。不過，我國醫療電子剛剛起步，而且90%的醫療設備市場被外國公司所占有！大力開辟醫療市場
，研發自主知識產權的醫療設備

，成為我國從業人員的重要使命。