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。 

　　·無wu線xian通tong信xin和he體ti外wai控kong製zhi。體ti內nei與yu體ti外wai的de通tong信xin也ye很hen重zhong要yao，具ju有you廣guang闊kuo的de發fa展zhan前qian景jing。例li如ru低di功gong耗hao的de無wu線xian信xin號hao的de發fa射she和he接jie收shou。胃wei內nei窺kui鏡jing到dao了le食shi道dao如ru何he在zai胃wei裏li呆dai十shi多duo個ge小xiao時shi不bu下xia去qu，涉she及ji到dao膠jiao囊nang鏡jing的de方fang向xiang如ru何he控kong製zhi
，重zhong慶qing金jin山shan公gong司si主zhu要yao采cai用yong兩liang種zhong方fang法fa：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NewBrunswick的(de)聖(sheng)約(yue)翰(han)醫(yi)院(yuan)的(de)護(hu)士(shi)測(ce)量(liang)術(shu)後(hou)在(zai)家(jia)休(xiu)養(yang)的(de)病(bing)人(ren)的(de)生(sheng)命(ming)體(ti)征(zheng)，以(yi)確(que)定(ding)他(ta)們(men)是(shi)否(fou)在(zai)正(zheng)確(que)康(kang)複(fu)，或(huo)是(shi)還(hai)需(xu)要(yao)其(qi)他(ta)救(jiu)助(zhu)。這(zhe)實(shi)際(ji)上(shang)降(jiang)低(di)了(le)病(bing)人(ren)的(de)醫(yi)療(liao)成(cheng)本(ben)

，也(ye)空(kong)出(chu)了(le)醫(yi)院(yuan)非(fei)常(chang)緊(jin)缺(que)的(de)術(shu)後(hou)病(bing)床(chuang)，並(bing)使(shi)病(bing)人(ren)更(geng)舒(shu)適(shi)地(di)在(zai)家(jia)休(xiu)養(yang)。” 

　　suirandangjindeyuanchengyiliaoyijingqudehendadejinbu
，danrengyouhenduoshiqingyaozuo。xiayibujiushirangzhinengqijianhexitongbuxuyaozhenduan，zhenzhengtongguozidongyuanchengyiliaoshixianxianjindezhiliao。 

　　zaizidongyuanchengyiliaozhong，guanjianyaowuliaofakegenjulianwangchuanganqiheqijianshoujidexinxijinxingshishitiaozheng。tongguobijiaobingrendeshishishujuhelishishuju，kezaihelifanweineizidongtiaojiejiliang。 

　　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)。 

　　jiqirenshoushumuqianjinzaibingrenheyishengtongchuyigebingfangdeqingkuangzhongshiyong。weilaiwangluoyanchiheshipindengwentijiangjiejue，jieshiwomenyouwangjinxingyuanchengjiqirenshoushu

，yinweiyiliaozhuanjiajibenshangkezaiquanqiufanweineianxufenpei。 

　　raner，shixianzheyimubiaosuoxudetiaojianxianzaihaimeiyouwanquandaowei。weilezuodaozheyidian，bixubaozhengyoujinhuwanmeiyanchidegaozhiliangwangluo，laifasongshipintuxiang，kongzhijiqiren。dao2015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。