《電子技術(shù)應用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設計 > 業(yè)界動態(tài) > 揭開醫(yī)用警報的神秘面紗 — 第2部分

揭開醫(yī)用警報的神秘面紗 — 第2部分

2021-12-28
來源:電子創(chuàng)新網(wǎng)
關鍵詞: 醫(yī)用警報 MCU CPLD

  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)的設計方法和當前的實現(xiàn)方案,。

  圖1顯示了多參數(shù)患者監(jiān)護儀的簡要方框圖,。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)療設備中都很常見,。根據(jù)終端設備的具體要求和預期的故障條件,,設計人員會使用不同的技術(shù)來生成適當?shù)木瘓笠粽{(diào)。在本文中,,我們將論述最為常見的設計方法和實現(xiàn)方案,。

  

1.jpg

  圖1:多參數(shù)患者監(jiān)護儀的簡要方框圖

  圖2顯示了實現(xiàn)醫(yī)療設備警報的方框圖。醫(yī)療設備設計的一個主要要求是需要不受單一故障的影響,。醫(yī)療設備的“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)治療和所有緊急護理醫(yī)療設備而言,,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.由市電供電的設備出現(xiàn)電源故障,。

  3.由電池供電或使用備用電池的設備出現(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。

  在對故障響應時間要求不太高的醫(yī)療設備中,,可聞和可視警報可作為冗余報警功能相互補充,。但在呼吸機等緊急護理設備中,對故障響應時間的要求非常嚴格,。

  

2.jpg

  圖2:醫(yī)療設備警報系統(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靠近揚聲器放置,用來監(jiān)聽聲級,。當麥克風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)方法進行了比較,。

  

3.jpg

  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、脈沖包絡和脈沖群時序配置,。

  關于德州儀器(TI)

  德州儀器(TI)(納斯達克股票代碼:TXN)是一家全球性的半導體公司,,致力于設計、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,、通信設備和企業(yè)系統(tǒng)等市場,。我們致力于通過半導體技術(shù)讓電子產(chǎn)品更經(jīng)濟實用,,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)半導體在電子產(chǎn)品領域的廣泛應用,這就是工程的進步,。這正是我們數(shù)十年來乃至現(xiàn)在一直在做的事,。





圖片.jpg


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點,。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問題,,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失,。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:[email protected],。