在之前的文章中，我們介紹了醫(yī)用警報及其合規(guī)要求?，F(xiàn)在,，我們來了解下醫(yī)用警報系統(tǒng)的設(shè)計方法和當(dāng)前的實現(xiàn)方案。

　　圖1顯示了多參數(shù)患者監(jiān)護(hù)儀的簡要方框圖,。紅框是輸出用戶界面,，它可以分別驅(qū)動顯示器和揚聲器發(fā)出可視警報和音頻警報。該子系統(tǒng)在大多數(shù)醫(yī)療設(shè)備中都很常見,。根據(jù)終端設(shè)備的具體要求和預(yù)期的故障條件,，設(shè)計人員會使用不同的技術(shù)來生成適當(dāng)?shù)木瘓笠粽{(diào)。在本文中,，我們將論述最為常見的設(shè)計方法和實現(xiàn)方案,。

　　圖1：多參數(shù)患者監(jiān)護(hù)儀的簡要方框圖

　　圖2顯示了實現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備警報的方框圖。醫(yī)療設(shè)備設(shè)計的一個主要要求是需要不受單一故障的影響,。醫(yī)療設(shè)備的“單一故障狀態(tài)”指存在單個獨立的異常情況,。在單一故障狀態(tài)下，醫(yī)療設(shè)備必須保證基本的安全（以免受物理危害）,、提供最基本的功能,，這稱為“基本性能”。對于大多數(shù)治療和所有緊急護(hù)理醫(yī)療設(shè)備而言,，警報是基本性能的一部分,。因此,，警報功能需要不受單一故障的影響,。

　　下面列出了醫(yī)用警報的單一故障狀態(tài),，包括：

　　1.警報的主驅(qū)動源出現(xiàn)故障，如微控制器（MCU）,。

　　2.由市電供電的設(shè)備出現(xiàn)電源故障,。

　　3.由電池供電或使用備用電池的設(shè)備出現(xiàn)電池放電或其他故障。

　　4.可聞或可視警報主電路出現(xiàn)故障,。

　　在對故障響應(yīng)時間要求不太高的醫(yī)療設(shè)備中,，可聞和可視警報可作為冗余報警功能相互補(bǔ)充。但在呼吸機(jī)等緊急護(hù)理設(shè)備中,，對故障響應(yīng)時間的要求非常嚴(yán)格,。

　　圖2：醫(yī)療設(shè)備警報系統(tǒng)的可能實現(xiàn)方式

　　從圖2中可以看到，警報子系統(tǒng)通過設(shè)置兩組可視和可聞警報,，實現(xiàn)了冗余功能,。使用重合電路可檢測主報警功能是否出現(xiàn)故障。重合電路則通常將麥克風(fēng)靠近揚聲器放置,，用來監(jiān)聽聲級,。當(dāng)麥克風(fēng)接收到的聲音與電路產(chǎn)生的聲音不同時，便會顯示錯誤信息,。TI的警報音調(diào)發(fā)生器參考設(shè)計采用了示例中的重合電路,。

　　現(xiàn)在有多種方式可以實現(xiàn)報警功能，例如使用MCU,、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）或復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）,、集成蜂鳴器、音頻編解碼器或分立式運算放大器和膠合邏輯,。所有這些技術(shù)都各有利弊,。表1從不同終端設(shè)備的可配置性、可用性,、成本,、物料清單和適用性方面對不同的實現(xiàn)方法進(jìn)行了比較。

　　表1：醫(yī)用警報實現(xiàn)技術(shù)比較

　　實現(xiàn)醫(yī)用警報的一個方法是使用DAC53701這樣的10位智能數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）,，它支持使用預(yù)編程波形生成醫(yī)用警報,。此DAC可用于生成可聞和可視警報，并支持脈沖頻率,、脈沖包絡(luò)和脈沖群時序配置,。

　　關(guān)于德州儀器（TI）

　　德州儀器（TI）（納斯達(dá)克股票代碼：TXN）是一家全球性的半導(dǎo)體公司，致力于設(shè)計,、制造,、測試和銷售模擬和嵌入式處理芯片,，用于工業(yè)、汽車,、個人電子產(chǎn)品,、通信設(shè)備和企業(yè)系統(tǒng)等市場。我們致力于通過半導(dǎo)體技術(shù)讓電子產(chǎn)品更經(jīng)濟(jì)實用,，創(chuàng)造一個更美好的世界,。如今，每一代創(chuàng)新都建立在上一代創(chuàng)新的基礎(chǔ)之上,，使我們的技術(shù)變得更小巧,、更快速、更可靠,、更實惠,，從而實現(xiàn)半導(dǎo)體在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，這就是工程的進(jìn)步,。這正是我們數(shù)十年來乃至現(xiàn)在一直在做的事,。