如何優化醫療設備的數據讀取能力
發布時間:2012-03-22
中心議題:
- 監測係統的分類
- 管理係統數據的好處
- 監測設備的設計標準
解決方案:
- 動態的雙接口RFID EEPROM解決方案
病患監測設備通常用於測量病患的生命跡象,例如:心率、血壓等參數。管理這些重要數據遠遠超出了簡單的庫存控製,它需要設備能夠提供檢驗、校xiao準zhun和he自zi檢jian結jie果guo,並bing具ju有you安an全quan升sheng級ji功gong能neng,同tong時shi還hai需xu最zui大da限xian度du地di降jiang低di停ting機ji時shi間jian。記ji錄lu維wei護hu數shu據ju的de標biao簽qian經jing常chang被bei粘zhan貼tie在zai設she備bei上shang。由you於yu需xu要yao記ji錄lu大da量liang的de數shu據ju,並bing且qie過guo一yi段duan時shi間jian後hou將jiang逐zhu漸jian損sun壞huai,標biao簽qian貼tie紙zhi不bu再zai是shi一yi種zhong合he理li的de選xuan擇ze。隨sui著zhe技ji術shu的de迅xun猛meng發fa展zhan,病bing患huan監jian測ce設she備bei通tong常chang能neng夠gou通tong過guo軟ruan件jian升sheng級ji。
動態的雙接口RFID EEPROM解決方案不僅能夠記錄內部參數,以備日後讀取,還可以將新數據寫入係統(如校準常量和檢驗信息),而無需額外的連接器。雙接口RFID標簽可以通過I2C端口連接病患監測電子設備。當設備正在運行時,設備可以通過I2C端口讀寫電子標簽。此外,無論設備是否通電,用戶都可以通過一個符合ISO 15693標準(麵向13.56MHz RFID標簽)的常規RFID讀寫器讀取其數據。由於能夠在需要時確保數據及時性、安全且能易於讀取,該方案完善了射頻識別的技術。
雙接口無源RFID係統的目標應用包括:設備維護需求及記錄、授權附件的驗證、傳感器、贗品識別、一次性用品重複使用控製和增加新的授權設備。當監測設備處於工作或待機狀態時,操作人員可以通過設備管理數據;而當設備掉電時,還可使用RFID讀寫器實現標準的數據讀寫。雙接口RFID解決方案的這一優點為設計人員開創了更多選擇。
監測係統的分類
病患監測係統通常分為三大類:床邊監測儀、便(bian)攜(xie)式(shi)監(jian)測(ce)儀(yi)和(he)配(pei)戴(dai)式(shi)監(jian)測(ce)儀(yi)。床(chuang)邊(bian)監(jian)測(ce)儀(yi)在(zai)為(wei)醫(yi)療(liao)保(bao)健(jian)專(zhuan)業(ye)人(ren)員(yuan)提(ti)供(gong)所(suo)需(xu)信(xin)息(xi)方(fang)麵(mian)起(qi)著(zhe)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong),並(bing)且(qie)其(qi)信(xin)息(xi)所(suo)占(zhan)比(bi)例(li)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)大(da)。床(chuang)邊(bian)監(jian)測(ce)設(she)備(bei)通(tong)常(chang)被(bei)安(an)裝(zhuang)到(dao)特(te)定(ding)區(qu)域(yu)(例如:重症加強護理病房),目前大多數床邊監測設備都能夠利用醫院網絡與中央監控係統聯網,通過設施網絡交換數據。
便攜式監測儀的管理具有不小的挑戰性,因為這類設備似乎能夠“離開”甚至迷路。雖然檢測設備位置不在本文討論範圍內,但了解設備發生了何種狀況對確保設備持續達標和驗證所有人身份有很大的幫助。
配戴式監測儀雖然不是新發明,但隨著產品的更新換代,測量種類和數據量正在快速增加,這正是雙接口RFID解決方案的用武之地。雙接口RFID解決方案為係統內部工作提供網關而無需繁雜的連接線,因此可以提高監測儀的實用性和使用壽命。
配戴式監測儀還可以分為以下幾個子類:移動/可配戴式個人監測儀(MPM):這類設備實時監測慢性病症患者的生命特征活動,並存儲和轉發測量數據或者報警;移動聚合器:能夠通過無線技術報告病患狀態的有或無外接傳感器的智能手機類設備;可配戴式保健設備:配戴在手腕/手臂/胸部的保健設備或嵌在鞋和襯衫內的傳感器,用來為預防保健工作檢測心率、呼吸、步調等;遠程病患管理(RPM)設備:內置病患專用傳感器的特殊監測設備。這些係統可以通過傳感器定製,以報告諸如心率等數據以及病患的姿勢(站立還是躺臥)。
不論是床邊監測器,還是便攜式或配戴式監測儀,所有的病患監測設備都麵臨著共同的挑戰:如何讓設備保持最新的軟件、校準或保養記錄?又該如何發現設備故障發生?
管理係統數據的好處
一(yi)次(ci)簡(jian)單(dan)的(de)設(she)備(bei)故(gu)障(zhang)就(jiu)會(hui)對(dui)病(bing)患(huan)檢(jian)測(ce)結(jie)果(guo)產(chan)生(sheng)很(hen)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)。並(bing)不(bu)驚(jing)奇(qi)的(de)是(shi),在(zai)困(kun)擾(rao)業(ye)界(jie)的(de)問(wen)題(ti)中(zhong),監(jian)測(ce)設(she)備(bei)備(bei)用(yong)電(dian)池(chi)的(de)故(gu)障(zhang)高(gao)居(ju)榜(bang)首(shou)。係(xi)統(tong)自(zi)檢(jian)在(zai)該(gai)報(bao)警(jing)的(de)時(shi)候(hou)沒(mei)有(you)報(bao)警(jing),而(er)在(zai)其(qi)後(hou)最(zui)不(bu)該(gai)報(bao)警(jing)的(de)時(shi)候(hou)又(you)重(zhong)新(xin)報(bao)警(jing)。對(dui)於(yu)床(chuang)邊(bian)監(jian)護(hu)設(she)備(bei),其(qi)中(zhong)央(yang)監(jian)測(ce)功(gong)能(neng)可(ke)以(yi)報(bao)告(gao)故(gu)障(zhang),並(bing)執(zhi)行(xing)校(xiao)正(zheng)操(cao)作(zuo),從(cong)而(er)避(bi)免(mian)嚴(yan)重(zhong)的(de)問(wen)題(ti)發(fa)生(sheng)。
便攜式和配戴式監測設備給設計人員帶來一係列更具挑戰性的問題。其中一個問題是:這兩大類設備是增長最快的市場,而互操作標準直到最近才真正成為關注焦點。例如,最近康體佳(Continua)健康聯盟指定了四個主要的互操作性接口:USB、藍牙、藍牙低功耗(BTLE)和ZigBee。這四種接口技術的共同點是,監測設備必須上電並運行(即處於服務狀態),cainengtongguozhexiejiekoufasongbaogao,congerbiaomingshebeizaishiyongzhong。dangjiangzhexieshebeijiechufuwuzhuangtaishi,jianceqiyucuowuxinxitongchanghuiduankailianxi,congerzengjialehuanjieshenzhifaxianwentidenandu。
便攜式和配戴式監測設備還有一個更新、gengnandetiaozhan,najiushiweilefangshuifangchen,bianyuqingjie,eryoubuhuisunhuaidianziyuanqijian,xuyaojiangzhexieshebeijinxingmifengshisheji。zaizhezhongqingkuangxia,zengjialianjieqihuozailianjieqishangzengjiagongnengshibihuitigaochuanganqiduankoudetiji、成本或係統複雜性。
讀寫相關數據
通過工作狀態從生產過程獲取可讀、kekaodekezhuizongshujuyuan,duiyuguanlizhexieshebeifeichangyouyong。rangwomencongshengchanguochengkaishilaikankanmouxielizi。henjiuyilai,shebeichangshangdoushizaibiaoqiantiezhishangcaiyonghenduodaimaheqitayasuofangfalaimiaoshuchanpindezhizaoriqi、修訂版本、生產線/生產地點、序列號等產品信息,這類數據是質量控製與設備追蹤所需的基本信息。
現今的係統需要選項配置、多個傳感器校準常數、保養間隔等數據。某些係統還提供了用戶可編程“熱鍵”,讓護理機構設置和鎖定這些功能。僅設備維護管理就需要如此多的數據,就不用說“檢查發動機指示燈”的實時數據了。能夠記錄並實時讀取錯誤事件可大幅降低設備的維護成本,減少檢修保養時間。
通過I2C接口給每台設備連接一個電子標簽,醫務人員即可記錄並實時讀取錯誤事件。
根據存儲器需求,這些雙接口存儲器芯片可以使用兼容的I2C總zong線xian分fen成cheng多duo個ge邏luo輯ji存cun儲chu區qu,並bing共gong享xiang同tong一yi根gen天tian線xian。這zhe個ge解jie決jue方fang案an不bu僅jin擴kuo大da了le存cun儲chu器qi的de潛qian力li,而er且qie,設she計ji人ren員yuan還hai可ke以yi在zai存cun儲chu器qi或huo任ren何he邏luo輯ji區qu內nei設she置zhi一yi個ge32位的安全密碼,建立存儲器訪問權限機製。
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設計的簡單性讓設計人員能夠靈活地應用這款雙接口電子標簽。現在你可能想問,假如在通過RFID讀du寫xie數shu據ju的de同tong時shi設she備bei得de到dao係xi統tong命ming令ling,那na將jiang會hui出chu現xian什shen麼me結jie果guo?大da多duo數shu工gong程cheng師shi都dou知zhi道dao,設she計ji一yi個ge簡jian單dan的de係xi統tong通tong常chang是shi把ba複fu雜za性xing轉zhuan移yi到dao芯xin片pian內nei。例li如ru:在意法半導體的M24LR64-R雙接口EEPROM存儲芯片中就有這樣一個電路,它能夠處理可能的並行通信,並從RF和I2C端驅動係統活動。
監測設備的設計標準
病(bing)患(huan)監(jian)測(ce)設(she)備(bei)設(she)計(ji)標(biao)準(zhun)是(shi)一(yi)個(ge)與(yu)病(bing)患(huan)監(jian)測(ce)地(di)點(dian)和(he)監(jian)測(ce)內(nei)容(rong)有(you)關(guan)的(de)複(fu)矩(ju)陣(zhen)。不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)的(de)技(ji)術(shu)和(he)標(biao)準(zhun)要(yao)求(qiu)密(mi)切(qie)跟(gen)蹤(zong)前(qian)文(wen)提(ti)到(dao)的(de)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)和(he)維(wei)護(hu)數(shu)據(ju)。另(ling)外(wai)一(yi)個(ge)很(hen)難(nan)處(chu)理(li)的(de)問(wen)題(ti)是(shi)假(jia)冒(mao)偽(wei)劣(lie)附(fu)件(jian)、chuanganqihebinghuanpeidaideqitaceliangshebei。duiyuzhijiecharudefujian,shejirenyuankeyizaixitongneiyinruyigenenggourangzhuchuliqiduqudeshujujiamifangfa,dangran,zhegejiejuefanganzhishiyongyuzhinengchuanganqidengchanpin。duiyuyicixingfujian,shejirenyuankenengxiangyinruyigedichengbendenenggouduqufujianneiRFID標簽的RFID讀寫器。那麼,在雙接口RFID芯片內可以編入一個安全的挑戰碼。
當新的或經認證的附件上市時,在監測設備內增加一個挑戰碼並不是難事。隨著假冒產品問題日趨嚴重,市場需要一個如上所述的可靠、低廉的解決方案。
ISO標準、互操作性和安全性
當前技術采用了工作在13.56MHz頻帶的ISO/IEC 18000-3模式1空中接口協議(基於ISO 15693)。該標準支持的最遠讀寫距離可達1mi,jutiqujueyutianxianchicunheqitayinsu。jididegongzuodianyashideanquanxingfeichanggao,bingqiezaihenduopeizhizhongdoupeiyouduxieqi,yinci,zheyibiaozhunzaiquanshijieguangfanshiyong。zuijin,womenhaikandaobufenxinshangshideanzhuoshoujianzhuanglejianrongzhezhongbiaozhundeduxieqi。
本文小結
設she計ji人ren員yuan的de挑tiao戰zhan並bing未wei變bian得de更geng輕qing鬆song。幸xing運yun地di是shi,今jin天tian市shi場chang上shang可ke選xuan的de解jie決jue方fang案an非fei常chang多duo,有you些xie解jie決jue方fang案an還hai能neng用yong於yu互hu不bu相xiang關guan的de行xing業ye。當dang設she計ji人ren員yuan認ren識shi到dao,利li用yong一yi個ge低di成cheng本ben、低功耗且易於實現的器件能夠輕鬆解決一係列難題時,這種係統似乎在醫療市場上擁有更廣好的應用前景。
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