便攜式醫(yī)療儀器的主要設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

不論是開發(fā)血糖儀、數(shù)字血壓計(jì)、血?dú)庥?jì)、數(shù)字脈搏 / 心率監(jiān)視器甚至數(shù)字溫度計(jì)，都采用五個(gè)常見于每個(gè)儀器的系統(tǒng)級(jí)塊：電源 / 電池管理、控制和數(shù)據(jù)處理、傳感器輸入放大和 A/D 轉(zhuǎn)換、某些類型的顯示屏以及傳感器元素本身。在開發(fā)過程中，主要設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)包括哪些呢？請(qǐng)看本文。

不論是開發(fā)血糖儀、數(shù)字血壓計(jì)、血?dú)庥?jì)、數(shù)字脈搏 / 心率監(jiān)視器甚至數(shù)字溫度計(jì)，都采用五個(gè)常見于每個(gè)儀器的系統(tǒng)級(jí)塊：電源 / 電池管理、控制和數(shù)據(jù)處理、傳感器輸入放大和 A/D 轉(zhuǎn)換、某些類型的顯示屏以及傳感器元素本身。一般而言，這些都是半導(dǎo)體控制的手持設(shè)備，依靠電池操作，且使用各種生物傳感器進(jìn)行測(cè)量。很顯然，這些塊的實(shí)際實(shí)現(xiàn)拓?fù)湓趦x表類型和特性集的感應(yīng)、處理和信息顯示需求上都大不相同。

主要設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)包括由延長(zhǎng)電池壽命需求驅(qū)動(dòng)的超低功耗和高效率，以及由用戶需要快速了解其使用狀態(tài)驅(qū)動(dòng)的高精度與快速響應(yīng)時(shí)間。其它要求產(chǎn)生了以下需求：允許存儲(chǔ)歷史資料的附加存儲(chǔ)器、可將數(shù)據(jù)上傳到家庭或醫(yī)生辦公室甚至可訪問傳感器的計(jì)算機(jī)的有線或無線接口，以及好 / 不好的指示的潛在音頻反饋或更復(fù)雜的逐步利用指令。添加這些功能而不增加功耗是一項(xiàng)重大的挑戰(zhàn)。德州儀器 (TI) 微控制器、儀表和高速緩沖放大器、電源和電池管理、音頻放大器，以及無線和無線接口設(shè)備系列為便攜式醫(yī)療應(yīng)用提供理想的工具箱。

普通內(nèi)核子系統(tǒng)包括：

模擬前端 / 傳感器接口：生物傳感器和環(huán)境溫度輸入先被放大，然后被 A/D 轉(zhuǎn)換器數(shù)字化。

LCD/LED/ 鍵盤：數(shù)據(jù)顯示和輸入。

微控制器：執(zhí)行血糖測(cè)量過程并控制與存儲(chǔ)器和外設(shè)的接口。它還為血糖監(jiān)視程序?qū)⒄Z音合成器軟件執(zhí)行為輸出語音指令。

音頻放大器：放大來自 PWM 電路或 DAC 的音頻輸出。 PWM 發(fā)出嗶嗶聲，通知何時(shí)提供測(cè)量結(jié)果。來自語音合成器軟件的 DAC 輸出語音指令。 存儲(chǔ)器 / 外設(shè)：測(cè)量結(jié)果作為數(shù)據(jù)日志存儲(chǔ)在 EEPROM 或 FLASH 存儲(chǔ)器中，通過 USB 接口可上傳到 PC 。

電源管理和轉(zhuǎn)換：轉(zhuǎn)換輸入電池電源以運(yùn)行各種功能塊。