• 便携式医疗电子设备的无线监测技术

      便携式医疗电子设备,将使一切变得皆有可能:当心脏病患者开始出现心脏房颤的危急关头,可迅速使用便携式自动除颤器,在缓解病情的同时,该机器还能记录下发病时的心电图,并通过网络在第一时间传给主治医生;在赴宴前,糖尿病患者可以用便携式血糖监测仪测试自己的饭前血糖含量,该机器可根据测试结果为病人安排合理的饮食计划,并将数据自动保存,以便作为下次例行检查时的诊断依据;有了便携式胎心监测仪,孕妇每日在家中就能监测到胎儿的心率,胎心检测仪还可根据孕妇的血压、血糖等基础孕检项目数值给出诊断结果,孕妇只需定期将数据发到自己的电子病历中,医生便会根据这些数据对孕妇的情况进行实时掌控;运动手表不仅具有无线记录心率、测量脂肪消耗量、最大限度发挥有氧训练优势等功能,还能随时根据情况调整自己的健身计划……   远程医疗保健是便携医疗电子设备发展的终极目标,先进的技术可实现远程监视和诊断,有时甚至还可以通过便携式医疗设备进行治疗。实现远程医疗的关键是要把病历电子化,需要从过去的电子病历信息收集转变为更高级的远程测试、检测和防御。便携式或家用诊断器件是实现远程医疗的基本载体,它可通过测量患者血压、心率以及其他生命体征等方式实现远程跟踪,然后通过网络发送给医生或医疗提供商,以监控结果。   此外,远程医疗的数据传输变得更为强大、方便并且多元化,包括有线连接,如以太网和USB;无线连接,如蓝牙、Wi-Fi和ZigBee。在自动远程医疗中,所有设备接口允许护理人员通过病患身上佩戴的无线身体传感器网络与病患远程连接,这样就可充分利用医院的内部网,将其连接至病患的家庭安防系统或手机上,根据联网收集来的信息对患者在关键药物疗法上进行实时调整,通过比较病人的实时数据和历史数据,在合理范围内自动调节剂量。   智能化及无线通信和体外控制是便携式医疗电子设备的最大亮点。在未来,便携式医疗电子设备的小型化、移动性以及可进行无线数据交换等特性,会成为实现远程医疗服务的关键,这无疑将是整个社会医疗保健体系的一场大变革。

    便携医疗终端 医疗电子 无线监测

  • 动态心肌负荷CT灌注成像挑战心脏MRI

        南卡罗来纳州查尔斯顿大学医学院Markus Weininger带领的研究小组初步研究发现,心脏MRI可能会面临腺苷负荷一次心肌灌注CT成像的挑战。该研究获得了RSNA科研成果奖,小组将在RSNA上讨论双源CT技术。   研究小组对20例患者采用了双源CT成像检查、前瞻性心脏冠状动脉CT血管造影,动态腺苷负荷一次心肌灌注成像扫描仪“穿梭”模式,以及延迟增强成像。与CT检查相同的是,所有受试者均接受负荷/静息延迟增强MRI检查。   研究人员评估了心肌灌注缺损程度,并比较CT和核磁共振源检查到的心肌到左心室上坡指数。   研究发现,MRI和CT对心肌灌注缺损检测敏感率分别为86%和98%,阳性和阴性预测值分别为93%和94%。   该小组最终得出结论,腺苷负荷一次心肌灌注成像CT可像可在心肌血流灌注中获得定性和半定量参数,与MRI效果相仿,并可以获得心肌血流量的绝对值。

    医疗成像与DSP mri ct

  • 医用智能型氧气流量计设计与实现

    医用智能型氧气流量计设计与实现

    O 引言 长期以来我国医疗系统在病人吸氧时,采用浮球式氧气流量计监测病人吸氧的流量大小。该流量只是医疗的依据,而不能作为计费的依据,对病人则按吸氧时间计费。这种计费方式客观上存在着很大的不合理性,在医院和病人之间造成了一定的矛盾,随着医疗改革的推进,这种矛盾日益突出,急需一种方便可靠、成本较低能够自动记录病人吸氧量的医用氧气流量计,以解决按病人吸氧量计费的问题。 利用现代传感器技术似乎不难做到吸氧量的自动计量和记录,但是,传感器元件和封装材料对病人健康的影响则是一个很大的问题,需要经过大量的论证和实验,并且需要专门的机构评估和认证,这就使得设备的成本增加,给普及推广工作带来一定的困难。 通过对医院现有吸氧系统的研究发现:现有吸氧系统中监测氧气流量的浮球式流量计的阀门开关手柄的位置(旋转角度)决定氧气流量的大小,手柄位置和氧气流量有一定的对应关系。通过自动读取开关手柄的旋转角度就可以得到氧气的瞬时流量,利用单片机进行计时和计算就可以得出病人吸氧过程中的累计吸氧量。 1 系统构成和基本原理 本设计是一款简单、可靠、实用的医用氧气流量计量系统,它利用现有吸氧系统中金属浮球式氧气流量计阀门开关手柄旋转角度和氧气流量的相关性进行计量。 在阀门手柄上安装一个编码盘,将编码盘沿径向等分为4等份,沿圆周方向等分为16个面积相等的扇区,将这16个扇区依顺时针方向对径向的4个相等区域按二进制数规则进行编码,并分别涂上黑色和白色(黑色代表“O”白色代表“1”)这样在编码盘上就形成了以OH~15H表示的16个手柄转动角度的不同位置,分别代表不同的氧气流量。在编码盘的一侧安装4对红外光发射和接收管,试其分别对准编码盘径向的4个编码区,当阀门手柄转动时红外接收管就能接收到一个编码序列,并将其传送到AT89C55单片机。AT89C55单片机对这些编码进行分析比较就能确定手柄的旋转方向、角度、旋转圈数和最终停止位置,从而计算出相应的氧气流量,同时记录吸氧的开始时间和结束时间,最终计算出病人的总计吸氧量。在吸氧过程中显示吸氧时间、流量、吸氧量等信息并提供查询功能。吸氧结束时通过RS 232串行接口将吸氧信息传送到上位计费计算机。 系统由编码盘、红外光读码装置、氧气流量记录和计算装置、显示装置、操作面板和RS 232串行接口和应用系统软件等组成。其系统设计框图如图1所示。 2 硬件实现方案 2.1 编码盘 如图2所示编码盘是由厚度为2 mm直径为80 MM塑料园板制成,编码盘安装于浮球氧气流量计的阀门手柄上,编码盘的“0H”位置对应于阀门的关闭状态,其余16个位置对应于不同的氧气流量。 2.2 红外光读码装置 红外光读码装置是由4对反射式红外开关管组成,利用编码盘上黑色和白色区域对红外光的不同反射率识别不同的编码。黑色对红外光的反射很弱,接收管处于截止状态,白色对红外光的反射很强,接收管处于饱和状态。信号直接,接入AT89C55的P1口。其主体电路如图3所示。 2.3 氧气流量记录和计算装置 本设计采用AT89C55单片机作为氧气流量记录、计算、查询的核心,由DSl2887提供实时时钟。单片机每分钟读一次编码信息并计算流量,同时进行存储和显示,单片机通过中断方式接受操作键产生的中断信号,调用相应的子程序完成时间设置、流量设置、查询、清零等工作。 2.4 显示装置 显示装置采用SMGl9264液晶模块电路作为显示器,其主体电路如图4所示。 2.5 操作面板

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  • 电源滤波器在医用电气设备抗电磁干扰中的应用

    电源滤波器在医用电气设备抗电磁干扰中的应用

      0 引言   本文通过分析电磁干扰的主要类型以及其在医用电气设备中的危害,着重讨论将电源滤波器应用于医用电气设备中,以解决医用电气设备的电磁干扰现象。在医院门诊室、手术室和病房中,一台有强电磁辐射的医用电气设备产生的电磁干扰会破坏或降低其他医用电气设备的工作性能;并通过对人体组织器官的物理化学作用产生有害的生理效应,对人体组织器官造成伤害,危及人类的身体健康。因此世界上许多国家都开始关注医用电气设备的电磁辐射问题,并制定了相应的标准和文件,提出了对医用电气设备的辐射和抗干扰的强制性要求。因此,各医疗电气设备生产企业对电磁干扰的关注日益加强。   1 电磁干扰的类型   电磁兼容指的是一个产品和其它产品共存于特定的电磁环境中,而不会引起其它产品或者自身性能下降或损坏的能力,它主要包括辐射性和抗扰性两个领域。电磁干扰主要有两种类型:   1.1 辐射干扰   辐射干扰是指设备产生的电磁波通过空间传播,并对其他设备电路产生无用电压/电流的一种干扰方式。当两台设备间的距离与波长相比较长时,干扰以电磁波的形式传播。例如,在医生使用手机时,旁边的医用设备电脑显示器图像会出现抖动,这是因为手机工作时发出的信号通过空间以电磁场的形式传输到显示器内部。   1.2 传导干扰   传导干扰是指一台设备产生的电压/电流变化通过电源线、信号线传导并影响其他设备的一种干扰方式。当设备与导线的长度比波长短时,传导干扰主要是通过电源线、控制线、信号线传输的共模干扰和差模干扰,还有不同设备使用公共电源或公共地线所产生的共阻抗干扰。现代化的医院里,由于诊断病情和手术的需要,门诊室和手术室里往往不再是单一的医疗设备,而是多台设备集中放置,这就不可避免地使多台医用电气设备共用一个电源。电源线本来一般只是输送50Hz交流电,但是由于连接设备的电磁干扰,使电源线上的电流很不纯净。传导干扰很容易通过电源线进入医疗设备中,使得设备出错甚至损坏,从而影响诊断结果的正确性。如果这样的传导干扰出现在手术过程中,严重时会危害到患者的生命安全。因此,在医用电气设备中抑制电源线的传导干扰非常重要。通常,我们采用的主要且有效的方法就是在被干扰设备的电源线上安装电源滤波器。   2 电源滤波器在医用设备中的具体应用   医用手术显微镜需出口欧盟,根据IEC 60601-1-2标准规定,对其进行电磁兼容性测试。发现该产品交流电源端口的传导干扰测试结果如图1所示。由图可见,该产品电源端口的传导干扰没有通过Class B限值的要求。经分析讨论,决定在产品电源输入端加装电源滤波器。      2. 1 电源滤波器的选择   滤波器是一种二端口网络,具有选择频率的特性,它可以让某些频率顺利通过,而对其他频率则加以阻拦。电源滤波器属于抑制干扰滤波器,从频率选择的角度来说,也属于低通滤波器,它能够毫无衰减地把直流电源和交流电源的功率输送到设备上去,同时又能使高频干扰信号大大地衰减,以保护设备免受损坏。在选择具体型号时,要想在抑制的电磁干扰信号频率范围内实现最大可能的失配,使需要抑制的电磁干扰信号受到最大可能的衰减,就必须根据滤波器两端将要连接的电源阻抗和负载阻抗来选择电源滤波器的网络结构和参数,才能取得满意的抑制干扰的效果。经过选择,我们选择内部是无源低通网络的电源滤波器(TYCO公司生产的 6EHG1-2型号)。将该滤波器一端接入干扰源,负载端接被干扰设备,可以抑制电源线上存在的共模EMI信号,使其受到衰减,并控制到很低的电平上。   2.2 电源滤波器的安装   在正确选择滤波器之后,将该电源滤波器加装在手术显微镜电源输入端,但产品仍没有通过传导干扰测试。分析其原因:先是怀疑滤波器接地不良导致滤波器效果变差。于是把机箱放在接地平面上,滤波器电源用短线直接接地,结果仍然没有改善。经过观察试验,发现产品中的电源滤波器安装位置不同,传导干扰测试结果有所不同。当电源滤波器如图2(a)所示方式进行安装时,传导干扰测试结果没有明显改善;当电源滤波器如图2(b)所示方式进行安装并用金属螺钉与星形弹簧垫圈把滤波器的屏蔽牢牢地固定在设备电源入口的机器金属外壳上时,传导干扰测试数据有明显降低。经分析我们发现,图2(a)方式安装会导致滤波器输入端导线和输出端导线之间形成电磁耦合路径,从而在导线中形成串扰,如果这时再把滤波器输入端和输出端的电缆捆扎在一起,更会加剧滤波器输入输出端之间的电磁耦合,严重破坏滤波器和设备屏蔽对干扰信号的抑制能力,使得滤波器一端的EMI信号会逃脱滤波器对其的限制,不经过滤波器的衰减而直接耦合到滤波器的另一端。图2(b)方式安装是通过借助设备的屏蔽,把电源滤波器的输入端和输出端有效地隔离开来,把两端之间可能存在的电磁耦合(即串扰)控制到最低程度。并且将滤波器安装在电源进线入口面的设备外壳上,滤波器的屏蔽壳与设备外壳(设备外壳接地)接触良好,使得滤波器接地良好。        由此可得,滤波器的正确安装也是防止电磁干扰十分重要的环节。采用电源滤波器的目的是防止来自电源的传导干扰直接进入医用电气设备。如果滤波器安装不当,即使在屏蔽柜内,电源线的干扰也会通过辐射或感应影响医用电气设备,因此正确的安装方法非常重要。   2.3 改进措施   根据以上理论分析,在该手术显微镜电源输入端加装电源滤波器,并保证滤波器输入、输出之间的良好隔离,同时辅助一些内部电路的改动,再次进行测试,测试结果如图3所示。该产品电源端口的传导干扰通过ClassB限值的要求。根据改动的方案对该手术显微镜批量生产,每台产品电磁兼容性测试结果全部符合标准要求。        3 结语   电源滤波器是为了满足产品电磁兼容性要求时常用的器件,将其接入设备电源线的入口处后,既能有效抑制来自电网的干扰信号进入设备,又能抑制设备内部电路产生的干扰信号通过电源线传向电网。在医用电气设备的生产过程中,为了能够让电磁兼容性设计满足要求,不仅需要选择滤波效果良好的电源滤波器,更要针对电磁兼容性要求正确安装滤波器。

    医疗设备与MCU 滤波器 电磁干扰 医用设备

  • 高性能嵌入式ARM MPU在医疗电子系统中的应用

    意法半导体(ST)与Alango科技有限公司宣布双方达成一项技术授权协议:意法半导体将在其先进的汽车信息娱乐如免提电话配件用蓝牙芯片内整合Alango的尖端软件技术。汽车电子行业分析者目前预测,截至2012年,全世界将有约45%的新车安装免提电话装备。 汽车OEM厂商对完整的汽车信息娱乐平台的需求越来越大,他们需要一个整合硬件、蓝牙软件和音质强化算法的整体解决方案。在先进的汽车电子芯片内集成Alango的语音通信套件(VCP)后,意法半导体将能够为汽车配套厂商提供单片双功能平台,有助于客户降低材料成本和缩小外购供应链。Alango VCP套件包括回声抑制、单路和双路麦克风降噪、自动增益控制和更多提升音质的增值技术。 从即日起Alango VCP技术将集成到意法半导体的汽车信息娱乐产品组合,包括STA2500D蓝牙芯片和公司最先进的Cartesio导航应用处理器。 意法半导体汽车产品部汽车信息娱乐分部总经理 Fabio Marchio表示:“Alango拥有一套市场公认最好的高效语音强化技术,这些技术将会进一步提升意法半导体汽车芯片的性能,客户将从一站式解决方案与统一客户支持的整合行动中受益。” Alango科技公司首席执行官Alexander Goldin表示:“我们很荣幸意法半导体选择集成Alango的语音通信套件,同时非常高兴能够为意法半导体及其客户提供完整的支持服务,大幅提升汽车信息娱乐设备声音的清晰度。”

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  • LED前照灯发展趋势之向两极化发展

    LED前照灯发展趋势之向两极化发展

    向高功能和低成本的两极化发展   图7:LED前照灯的发展方向 向配光特性的自由度较高的高功能型以及重视成本和节能性的普及型两极分化(资料由德国海拉公司提供)。       从LED前照灯的成本来看,LS600h在50万日元左右,而最近降到了一半以下。但即便如此,要想在普通车型中普及,价格无疑仍然较高。今后,LED前照灯将会普及到何种程度?       对此,德国海拉(Hella)认为,目前市场正在朝着高级车使用的高功能型和普及型的二极化发展。该公司向通用高级SUV(多功能运动车)“Cadillac Escalade PlaTInum”供应了连同远光灯一起LED化的全LED前照灯(图7)。这种供Cadillac Escalade使用的LED前照灯由5个近光灯LED组件和2个远光灯组件构成。       在海拉开发的2款产品中,高功能型“VarioLED”设想内置可左右改变车灯方向的功能,以及打远光灯时不会让对向车辆的驾驶员有眩目感的功能。   图8:前照灯的发展方向 迄今已实现实用化的是根据前进方向改变车灯方向的“DBL”、根据前方同向或对向车辆的位置自动切换远近光灯的“AHB”、根据前方同向或对向车辆的位置无级切换远近光灯的“ADB”等,今后有望实现实用化的是根据前方同向或对向车辆的位置来切换配光特性的“AZB”(资料由市光工业提供,各功能的名称由该公司规定)。       其中,也许有必要对防止对面车辆的驾驶员产生眩目感的功能做一介绍。如图8所示,市光工业对最近前照灯的高功能化趋势进行了总结。首先实现实用化的是通过前照灯摆头来照射车辆转弯方向的功能(图8中的DBL),以及自动切换远、近光灯,防止对向车辆的驾驶员产生眩目感的功能(图8中的AHB)。       最近开始实用化的是根据车辆行驶速度以及前方有无对向或同向车辆等情况,自动从远光灯向近光灯无级切换,以保持最佳照射状态的功能(图8中的ADB)。该功能已开始在德国的部分高级车型上配备。另外,今后有望实现实用化的是,在远光灯照射状态下,通过摄像头检测到前方同向及对向车辆接近时切换配光特性,向车辆之外的地方照射灯光的功能(图8中的AZB)。海拉在VarioLED方面设想的就是这种防止对向车辆的驾驶员产生眩目感的AZB功能。   VarioLED不向特定范围照射灯光的功能通过使设置在LED前面的保护罩旋转来实现。该保护罩可起到对LED光通量进行遮挡的遮挡板作用,使其旋转时遮挡的形状就会发生改变。   海拉一直考虑通过使该保护罩旋转来实现AZB功能,但此外还可像文章开头所介绍的奥迪A8那样,在利用大量LED来构成前照灯时,只熄灭向对向车辆的位置进行照射的LED,由此也可实现该功能。   而另一方面,海拉也在研究称为“EcoLED”的普及型LED前照灯。在限定远、近光作为前照灯功能的同时,还通过减少所用LED的数量,降低了成本和耗电。该公司的设想并不是像现在一样按远、近光灯区分使用LED组件,而是实现通过一个LED组件来切换远、近光灯的设计。   与海拉的EcoLED所推测的一样,减少所用LED的个数将成为今后LED前照灯实现成本降低的核心。近光的话其亮度公认最低要达到1000lm,而现在要想实现这一数值,从丰田及三菱的例子来看,最少需要3个LED光源。业界预测,这一亮度到2012年用2个LED光源便可实现,而2014年以后只需要1个。这样的话,成本将比现大幅下降,从而迎来LED前照灯全面普及时期。

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  • 基于CompactRIO的心脏模拟器控制设计

      挑战:   开发一个逼真、可靠和可重新配置测试环境,帮助最新的心脏辅助装置进行提高和改善,而无需进行动物试验。   解决方案:   利用NI CompactRIO创建一个独立的硬件在环(HIL)测试环境。该测试环境可以把人工机械心脏与循环血流模型相结合,创造一个包含真实血液动力环境的生动的解决方案。   由心脏病导致的死亡占发达国家所有死亡人口的将近一半。心脏移植仍然是治疗心脏病最有效的方式,但捐献的器官远远及不上需求。为了解决这种不平衡情况,目前人们正在研究使用。利兹大学正在开发的一种新颖的机械人工心脏辅助装置被命名为智能心室辅助装置(iVAD)。该装置能够作为人造肌肉包覆心脏,通过在心脏心室外表面周围施加与自然节律同步的压力,为衰竭的心脏提供辅助。这种周期性的“挤压”作用可以增加心肌动力,提高患病心脏的排血量。   我们需要真实地把iVAD应用于一个模拟的心脏,以便测量压力对其的影响,所以逼真的体外测试环境对于开发来说势在必行。在过去,其他的心脏辅助装置的测试系统一般采用庞大的机械仿真循环系统,或者使用靠别的动物的血液循环支撑的离体心脏来完成。这两种方法对我们而言都不实用,所以我们创造了一个独特的HIL(硬件在环)的心脏模拟器,它可以把实时的软件血流模型与实体3D人工心脏相结合。我们使用NI LabVIEW 图形化程序环境和CompactRIO 进一步增强测试环境,所以心脏模拟器可以像独立系统一样工作并且在更长的持续期间内可靠运行。   心脏模拟器原理   我们需要心脏模拟器能够被重新配置,以便复制不同的病人类型、疾病类型和动物模型的真实血液环境。这种调整可以减少对动物试验的依赖,因为心脏模拟器可以延长使用iVAD原型进行的试验,并且提供关于iVAD生理效应的信息。   对于iVAD等辅助装置而言,辅助装置和心脏表面的交互作用至关重要。这种交互作用很可能取决于难以模拟的人体特性,例如间隙和非线性摩擦;因此,对于心脏模拟器而言,拥有一个可以和iVAD进行交互的实体对象至关重要,我们可以监测压缩过程中的原始数据。   心脏模拟器设计   在设计心脏模拟器的过程中,我们采用了HIL仿真的原理。这是一种在工业中常见的测试技术。HIL在软件中仿真了系统中的一些元件,并且通过I/O将它们连接到需要测试的同一系统中的特定的真实硬件。为了满足心脏模拟器的要求,我们采用了一个机械心脏作为HIL仿真的中的硬件部分,将其放置在一个仿真的血流循环模型中。并利用两者之间的连续不断的相互作用的回路进行评估,以了解当iVAD被移植到人体内时如何进行辅助,并对心脏和血流产生影响。   人工心脏的形状由两个可变形的半圆状的结构所确定,它们由弯曲的弹簧钢条所组成,钢条被固定在两头,其边界形状是可以调节的。我们还开发了一个定制的NI视觉程序用于确定必要边界形状,以使每个钢条的轮廓与参考的心脏模型相匹配。我们采用两个线性执行机构来实现弯曲钢条的循环控制,以逼真地表现出心脏左心室和右心室的动态运动。我们控制血流模型中的执行机构进行运动,以仿真模拟心脏的运动,所以模拟心脏的任何体积变化都会直接影响到人工心脏。除了能够匹配心脏的形状,这样的设计还使我们可以通过单独改变钢条的机械属性(例如厚度),来改变人工心脏外围的局部硬度。最后,我们在钢条外围包裹了一层薄薄的松紧带,从而实现了iVAD。   心脏模拟器实现   如上所述,我们使用带有反馈的回路来评估iVAD对心血管系统的帮助。在人工心脏周围相等间隔位置安放了四个相似的压力传感器,以便提供iVAD辅助过程(压缩过程)中的数据。在模型内,这些数据被转换为对于每个心室的辅助压力,并实时计算出随后对血流的影响,最后输出到硬件并且相应改变人工心脏的运动。   血流模型的工作方式与电气网络的闭环集中参数模型类似。因为心脏的每个区域都单独被模拟的,所以我们可以对心脏实现局部控制,并调节出特殊的心脏条件或心脏疾病。为了满足我们的主要目标,血流模型可以自动调整,通过使用非线性最小平方参数估计法(在LabVIEW代码中,可以实现为一种状态)来表征生理数据。这意味着心脏模拟器可以精确反映大多数病状和体内模型的血液动力特征,有助于提高我们对装置的潜在效应的了解。   我们使用CompactRIO来控制人工心脏,运行仿真并且经由TCP把数据发送到Windows主机以供显示和保存。实时控制器可以执行两个并行运行的回路:一个高优先级控制回路用于控制血流模型,以及一个低优先级通信回路,可以向Windows主机发送和接收队列中的TCP数据。高优先级血流模型回路以500 Hz的速度运行,并且把两个心室容积转换为已校准的定位电压。定位电压被发送到现场可编程门阵列(FPGA)I/O,以控制所有线性执行机构来执行。FPGA经过编译后可处理CompactRIO的所有I/O,并提供加热器(用于使心脏模拟器外壳温度保持在37°C。(体温))的比例积分(PI)控制。

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  • 120Hz+全高清LCD监视器新技术应用解析

          随着科技的进步,庞大的CRT早晚会走出市场,随之取代的为液晶LCD产品,而在监视器领域虽然脚步慢了一些,但是液晶LCD监视器的出现,也印证了时代的潮流。监视器的发展每个过程都发生了很大的质的飞跃。从黑白到彩色,使得监控图像的单调世界迈向了五彩缤纷、色彩斑斓、图像逼真的世界;从闪烁到不闪烁,给监控工作人员带来了健康;那么从CRT到LCD带来了环保,相信这是监视器的最终发展目标。       在监视器市场行业内,碍于早期LCD监视器的价格和性能上的限制,CRT监视器曾经占据了绝大部分的市场空间。但近年来,随着市场和技术的迅猛发展,LCD监视器正迅速地抢占了各类新兴的监控应用场合。由于LCD监视器应用的迅速发展和CRT监视器市场的日见萎缩,CRT监视器正面临着前端显像管厂家、芯片厂家,整机制造厂商停产的命运,预计在今后两年左右,市场上将很难寻觅到CRT监视器的踪影。同时,LCD监视器的未来也会面临更多的挑战,相信LCD监视器将继续向着高清、高亮、高对比度、低功耗、长寿命、超窄边、低价位的方向发展。       LCD监视器和LCD电视机在显示原理上存在大量的相通性,因此各自领域的技术正相互影响着彼此的发展。本文将从LCD监视器技术升级改良出发,着重介绍LCD监视器的应用难题: 120Hz倍频技术       所谓120Hz技术,其实就是就是对电视图像信号进行倍频插帧的一项技术,即将原50-60Hz场频改变为120Hz。众所周知,液晶电视在提高刷新率之后,拖尾现象得到了一定的改善,并且高刷新率也能够让动态画面更加清晰。由于液晶监视器和液晶电视在成像原理上完全相同,为了克服LCD所固有的拖尾现象,各大监视器液晶屏厂家纷纷推出120Hz场频的显示屏,然而监视器核心处理器刚开始只有60Hz场频的,为实现与120Hz屏兼容,采用的是在处理器和屏之间进行倍频,实现场频由60Hz转为120Hz。新的LCD监视器的处理器芯片内部已经实现了场频的倍频功能,通过插帧方式,在保证图像效果的前提下,比60Hz方案更好地缩短了图像的响应时间,减轻了拖尾现象。 全高清FULLHD技术     随着LCD技术的进步,全高清1920x1080分辨率的电视逐渐普及,在监视领域,两百万像素前端摄像机输出的就是全高清1080P信号,然而常见的LCD监视器中,只有1366x768的高清分辨率,无法实现真正的全高清体验,因此目前LCD监视器技术也采用了全高清面板,配有HDMI接口,完全可以实现全高清信号的点对点显示。具有1080P信号输出的摄像机、DVR等前端输出设备,其输出都要接入到有HDMI接口的监视器中,一方面实现画面的高清再现,另一方面由于是视频、音频都在一根线缆中传送,使得监控系统的搭建就比较简洁。 DID技术       DID技术是三星公司2006年率先推出DID(数字信息显示器)技术,目前已成为一种工业标淮设计,可长时间连续稳定工作的液晶屏(一年365天24小时开机),能适应恶劣工作环境的专用液晶屏。       作为其独有的显示技术,与普通液晶显示器的不同在于其改善了液晶分子排列结构,可以横向、纵向、吊顶放置。具有高亮度、高清晰度(1080P)、使用寿命较长、运行稳定和维护成本低等优点,并且其色彩饱和度较高(DID可达93%,而普通液晶屏仅为72%,达到了更高的对比度和亮度,以及8万小时的超长使用寿命。        DID技术最成功之处就是边框越来越小,这完全适用于拼接墙使用的液晶监视器,就光学拼缝来说,已从窄边的23mm到超窄边的7.3mm,由于拼缝宽度的降低,大大提高了LCD拼墙的可视性,已越来越接近PDP和DLP的拼缝宽度。随着技术的改良,如今最小拼接缝再次缩小到了6.7mm,LCD监视器的光学拼缝最小达到了7.3mm,水平和垂直可视角度最大都达到了178度。 USB接口       由于监视器使用的特殊性和复杂性,大多数多为全金属外观,对于一些特殊的效果和要求无法自行调整,以前的监视器升级需要使用专门的升级设备和复杂的升级过程,如今的LCD监视器为了解决此问题,配置了USB升级功能,就如同LCD电视的USB功能相似,只不过监视器的USB功能不是为了娱乐,而是为了升级设备。厂家只需要将按照用户的需求做好的程序提供给用户,用户将程序拷贝到U盘后,通过简单地操作遥控器,,即可在半分钟之内实现快速升级,非常方便。 LED背灯技术       由于监视器需要7&TImes;24小时不间断地工作,因此监视器的寿命和功耗是用户比较关注的问题。目前市场上LCD监视器大量使用的是CCFL背灯技术,寿命基本在5万个小时左右,其背灯功耗占到了整机功耗的70%以上。       随着电视LED背灯技术的推出,我们看到不仅在色域广、超薄、对比度高等方面优于CCFL背灯,而且在功耗方面也远优于CCFL背灯。继LED背光应用在LCD电视市场掀起热潮后,LED背光应用也悄悄进入液晶监视器,行业者希望藉由LED监视器的上市,为液晶监视器产品带来新的商机。然而目前LED液晶屏的价格比CCFL液晶屏的价格贵一半以上,但如果从长期使用角度看,使用LED背灯的监视器在功率方面节省下的费用也是很可观的。

    医疗电子技术文库 lcd监视器

  • 基于蓝牙和远程信息控制单元的汽车诊断技术

          随着科技的进步,庞大的CRT早晚会走出市场,随之取代的为液晶LCD产品,而在监视器领域虽然脚步慢了一些,但是液晶LCD监视器的出现,也印证了时代的潮流。监视器的发展每个过程都发生了很大的质的飞跃。从黑白到彩色,使得监控图像的单调世界迈向了五彩缤纷、色彩斑斓、图像逼真的世界;从闪烁到不闪烁,给监控工作人员带来了健康;那么从CRT到LCD带来了环保,相信这是监视器的最终发展目标。       在监视器市场行业内,碍于早期LCD监视器的价格和性能上的限制,CRT监视器曾经占据了绝大部分的市场空间。但近年来,随着市场和技术的迅猛发展,LCD监视器正迅速地抢占了各类新兴的监控应用场合。由于LCD监视器应用的迅速发展和CRT监视器市场的日见萎缩,CRT监视器正面临着前端显像管厂家、芯片厂家,整机制造厂商停产的命运,预计在今后两年左右,市场上将很难寻觅到CRT监视器的踪影。同时,LCD监视器的未来也会面临更多的挑战,相信LCD监视器将继续向着高清、高亮、高对比度、低功耗、长寿命、超窄边、低价位的方向发展。       LCD监视器和LCD电视机在显示原理上存在大量的相通性,因此各自领域的技术正相互影响着彼此的发展。本文将从LCD监视器技术升级改良出发,着重介绍LCD监视器的应用难题: 120Hz倍频技术       所谓120Hz技术,其实就是就是对电视图像信号进行倍频插帧的一项技术,即将原50-60Hz场频改变为120Hz。众所周知,液晶电视在提高刷新率之后,拖尾现象得到了一定的改善,并且高刷新率也能够让动态画面更加清晰。由于液晶监视器和液晶电视在成像原理上完全相同,为了克服LCD所固有的拖尾现象,各大监视器液晶屏厂家纷纷推出120Hz场频的显示屏,然而监视器核心处理器刚开始只有60Hz场频的,为实现与120Hz屏兼容,采用的是在处理器和屏之间进行倍频,实现场频由60Hz转为120Hz。新的LCD监视器的处理器芯片内部已经实现了场频的倍频功能,通过插帧方式,在保证图像效果的前提下,比60Hz方案更好地缩短了图像的响应时间,减轻了拖尾现象。 全高清FULLHD技术     随着LCD技术的进步,全高清1920x1080分辨率的电视逐渐普及,在监视领域,两百万像素前端摄像机输出的就是全高清1080P信号,然而常见的LCD监视器中,只有1366x768的高清分辨率,无法实现真正的全高清体验,因此目前LCD监视器技术也采用了全高清面板,配有HDMI接口,完全可以实现全高清信号的点对点显示。具有1080P信号输出的摄像机、DVR等前端输出设备,其输出都要接入到有HDMI接口的监视器中,一方面实现画面的高清再现,另一方面由于是视频、音频都在一根线缆中传送,使得监控系统的搭建就比较简洁。 DID技术       DID技术是三星公司2006年率先推出DID(数字信息显示器)技术,目前已成为一种工业标淮设计,可长时间连续稳定工作的液晶屏(一年365天24小时开机),能适应恶劣工作环境的专用液晶屏。       作为其独有的显示技术,与普通液晶显示器的不同在于其改善了液晶分子排列结构,可以横向、纵向、吊顶放置。具有高亮度、高清晰度(1080P)、使用寿命较长、运行稳定和维护成本低等优点,并且其色彩饱和度较高(DID可达93%,而普通液晶屏仅为72%,达到了更高的对比度和亮度,以及8万小时的超长使用寿命。        DID技术最成功之处就是边框越来越小,这完全适用于拼接墙使用的液晶监视器,就光学拼缝来说,已从窄边的23mm到超窄边的7.3mm,由于拼缝宽度的降低,大大提高了LCD拼墙的可视性,已越来越接近PDP和DLP的拼缝宽度。随着技术的改良,如今最小拼接缝再次缩小到了6.7mm,LCD监视器的光学拼缝最小达到了7.3mm,水平和垂直可视角度最大都达到了178度。 USB接口       由于监视器使用的特殊性和复杂性,大多数多为全金属外观,对于一些特殊的效果和要求无法自行调整,以前的监视器升级需要使用专门的升级设备和复杂的升级过程,如今的LCD监视器为了解决此问题,配置了USB升级功能,就如同LCD电视的USB功能相似,只不过监视器的USB功能不是为了娱乐,而是为了升级设备。厂家只需要将按照用户的需求做好的程序提供给用户,用户将程序拷贝到U盘后,通过简单地操作遥控器,,即可在半分钟之内实现快速升级,非常方便。 LED背灯技术       由于监视器需要7&TImes;24小时不间断地工作,因此监视器的寿命和功耗是用户比较关注的问题。目前市场上LCD监视器大量使用的是CCFL背灯技术,寿命基本在5万个小时左右,其背灯功耗占到了整机功耗的70%以上。       随着电视LED背灯技术的推出,我们看到不仅在色域广、超薄、对比度高等方面优于CCFL背灯,而且在功耗方面也远优于CCFL背灯。继LED背光应用在LCD电视市场掀起热潮后,LED背光应用也悄悄进入液晶监视器,行业者希望藉由LED监视器的上市,为液晶监视器产品带来新的商机。然而目前LED液晶屏的价格比CCFL液晶屏的价格贵一半以上,但如果从长期使用角度看,使用LED背灯的监视器在功率方面节省下的费用也是很可观的。

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  • 家庭医疗保健的开发

    目前,大多数音频信号处理仪不但体积大而且价格贵,在一些特殊方面难以普及使用,而嵌入式系统分析仪具有小巧可靠的特点,所以开发基于特殊功能单片机的音频分析仪器是语音识别的基础,具有很好的现实意义。信号分析原理是将信号从时间域转换成频率域,使原始信号中不明显特性变得明显,便于分析处理。对于音频信号来说,其主要特征参数为幅度谱、功率谱。该音频信号分析仪的工作过程为:对音频信号限幅放大、模数转换、快速傅里叶变换(FFT,时域到频域的转换)、特征值提取;从到音频信号的幅度谱,进而得到音频信号的功率谱。   1 硬件设计

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  • 透视ABCD四级医疗器械 寻找电子技术最大增值点

            电子技术对医学的贡献是有目共睹的,谁能设想现在的医生看病不借助医疗电子设备是何种状况?利用电子技术,延长或挽救人类生命让电子工程师的使命感剧增;同时,能够借助医疗行业为利润日益薄弱的电子产品注入更多附加价值也是厂商们最为关切的。   由于对人体安全会产生直接或间接的影响,各国对医疗器械产品都设定了分类,全球协调工作组制定出的全球通用标准将医疗器械分为如下A、B、C、D 4级:   A级是指当发生故障时,对人体产生的危害很低的产品,例如X光片、手术刀、镊子等不锈钢小型器具、手术用无纺纱布、医用脱脂棉、手术台、手术照明设备、口腔科专用器械、手术显微镜、家用急救绷带等;   B级是指危害较低的产品,例如血液分析仪、X射线诊断设备、医用CT机、超声诊断仪、磁共振成像设备(MRI)、电子体温计、电子血压计、电子听诊器、电磁血流量计、心率仪、心电图机、脑电图机、肌电图机、肺活量计、电子肺活量计、血氧仪、内窥镜、胶囊内窥镜、血细胞计数器、制氧机、红外线治疗仪、低频医疗设备、微波治疗仪、超声波治疗仪、家用电子按摩器、助听器等;   C是风险较高的产品,例如连续血糖检测仪、透析器、人工心肺器血泵、人工呼吸器、植入式助听器、心脏除颤器、体外心脏起搏器、输液泵、自我检测用血糖仪等。   D是指植入式心脏起搏器、植入式除颤器、植入式注射器、植入式辅助人工心脏系统等高风险产品。   在这四级中,B、C、D级都需要涉及电子技术,而且很明显,越高风险级别的产品对电子技术的要求更高,相应的,不断更新突破的电子技术带动了这几个领域的应用创新。 精度更高、体积更小的医学成像   结合了光学、电子、生物医学技术的生物医学光电在B级医疗级设备中的应用非常广泛,范围涵盖了光学治疗、医学影像与生物感测,主要应用领域包括临床医学病变的早期诊断监测,或是与光导引、激发相关的疾病治疗。据估计,2010年度相关产品销售额可望达到598亿美元,占全球医疗器材的22%。   从具体产品来说,从X光、核磁共振(MRI)、正子断层造影(PET)、CT、超声波、放疗、光动力疗法、生理信号监测、体外诊断乃至于生物芯片,都包含在生物医学光电范畴中。这些应用的前几类成像技术是整体医疗科技市场中占有率最大的一个领域,发展的也较为成熟且竞争激烈,因为市场需求缺口较大,不仅知名的国际厂商和本土厂商竞争相当激烈,更多的厂商还在不断试图进入该领域。   不断提升的分辨率和不断减小的设备体积是医疗成像领域的两大趋势,新的系统级需求意味着模拟半导体制造商必须开发突破性的基础IC,活跃的半导体厂商为此不断推出自己的产品,例如TI针对超声成像应用的AFE58XX模拟前端系列、ADI针对CT应用的ADAS1128、赛灵思和Altera等针对高分辨率图像处理及高性能数据分析的FPGA,奥地利微电子针对DR和CT应用的高精度放大器和传感器。   除了借助光电的成像技术,创新的可吞服式内窥镜(又名胶囊式内窥镜)突破了传统内窥镜的固有缺点,能有效的将人体内的影像传回外部。最新的胶囊式内窥镜技术将传感器和电路放置在胶囊中段,当患者吞下后胶囊便会在体内360°转动,加上电路内含用于照明的LED,可有效地将体内影像传回外部装置。不过该技术仍处于起步阶段,未来的普及还需要成本及性能两方面的改进。 科幻小说般传奇的植入技术   让MEMS应用火热起来的是消费电子,但医疗电子和诊断设备为MEMS的应用提供了更大的舞台。越来越多的应用创意将MEMS技术与医学完美的结合起来,从而造福人类。比如意法半导体为瑞士Sensimed AG公司设计的一款内嵌无线MEMS传感器的隐形眼镜,利用一个嵌入式微型应变计连续在一段时间内(通常为24小时)监测眼睛的曲率,此外该隐形眼镜还内嵌天线、微型专用处理电路和向接收器发送测量数据的射频发射器。   在生化医疗的应用中MEMS也得到实际的增长,在临床医疗中利用传感器和智能控制技术来进行肺结核和心脏病的治疗,实现心脏的剌激与疏通。创新应用包括Proteus Biomedical公司的革命性应用——植入式电极,它能剌激心脏内不同腔体位置使它们进行同步或再同步心跳的治疗。其核心技术在于釆用芯片级封装技术,将毫米级尺寸的MEMS传感器和处理器封装系统放在人体的内部使用,而且可以维持好多年,避免了传统的必须用更多的插入导管来剌激心脏的不同位置的方案。   植入技术像科幻小说一样传奇,属于风险高的C、D类设备。目前的植入产品类别多为心脏病治疗,而未来将着重在大脑方面,比如用电子神经刺激设备治疗从毒瘾到癫痫、帕金森症和忧郁症等病症。事实上,现阶段全球约有三分之一的健康问题与神经领域相关。大型心律调节器公司Medtronic已经开发出用于治疗帕金森等轻微疾病的设备,并且正在开发一系列神经植入产品。   依赖电子技术的进步,全球在医疗电子领域都不断有创新的例子出现,未来医学与电子学必将更紧密的结合,进而创造出更强大更有创新的医疗设备。

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  • 基于ARM9的心电除颤模拟发生系统设计

            电子技术对医学的贡献是有目共睹的,谁能设想现在的医生看病不借助医疗电子设备是何种状况?利用电子技术,延长或挽救人类生命让电子工程师的使命感剧增;同时,能够借助医疗行业为利润日益薄弱的电子产品注入更多附加价值也是厂商们最为关切的。   由于对人体安全会产生直接或间接的影响,各国对医疗器械产品都设定了分类,全球协调工作组制定出的全球通用标准将医疗器械分为如下A、B、C、D 4级:   A级是指当发生故障时,对人体产生的危害很低的产品,例如X光片、手术刀、镊子等不锈钢小型器具、手术用无纺纱布、医用脱脂棉、手术台、手术照明设备、口腔科专用器械、手术显微镜、家用急救绷带等;   B级是指危害较低的产品,例如血液分析仪、X射线诊断设备、医用CT机、超声诊断仪、磁共振成像设备(MRI)、电子体温计、电子血压计、电子听诊器、电磁血流量计、心率仪、心电图机、脑电图机、肌电图机、肺活量计、电子肺活量计、血氧仪、内窥镜、胶囊内窥镜、血细胞计数器、制氧机、红外线治疗仪、低频医疗设备、微波治疗仪、超声波治疗仪、家用电子按摩器、助听器等;   C是风险较高的产品,例如连续血糖检测仪、透析器、人工心肺器血泵、人工呼吸器、植入式助听器、心脏除颤器、体外心脏起搏器、输液泵、自我检测用血糖仪等。   D是指植入式心脏起搏器、植入式除颤器、植入式注射器、植入式辅助人工心脏系统等高风险产品。   在这四级中,B、C、D级都需要涉及电子技术,而且很明显,越高风险级别的产品对电子技术的要求更高,相应的,不断更新突破的电子技术带动了这几个领域的应用创新。 精度更高、体积更小的医学成像   结合了光学、电子、生物医学技术的生物医学光电在B级医疗级设备中的应用非常广泛,范围涵盖了光学治疗、医学影像与生物感测,主要应用领域包括临床医学病变的早期诊断监测,或是与光导引、激发相关的疾病治疗。据估计,2010年度相关产品销售额可望达到598亿美元,占全球医疗器材的22%。   从具体产品来说,从X光、核磁共振(MRI)、正子断层造影(PET)、CT、超声波、放疗、光动力疗法、生理信号监测、体外诊断乃至于生物芯片,都包含在生物医学光电范畴中。这些应用的前几类成像技术是整体医疗科技市场中占有率最大的一个领域,发展的也较为成熟且竞争激烈,因为市场需求缺口较大,不仅知名的国际厂商和本土厂商竞争相当激烈,更多的厂商还在不断试图进入该领域。   不断提升的分辨率和不断减小的设备体积是医疗成像领域的两大趋势,新的系统级需求意味着模拟半导体制造商必须开发突破性的基础IC,活跃的半导体厂商为此不断推出自己的产品,例如TI针对超声成像应用的AFE58XX模拟前端系列、ADI针对CT应用的ADAS1128、赛灵思和Altera等针对高分辨率图像处理及高性能数据分析的FPGA,奥地利微电子针对DR和CT应用的高精度放大器和传感器。   除了借助光电的成像技术,创新的可吞服式内窥镜(又名胶囊式内窥镜)突破了传统内窥镜的固有缺点,能有效的将人体内的影像传回外部。最新的胶囊式内窥镜技术将传感器和电路放置在胶囊中段,当患者吞下后胶囊便会在体内360°转动,加上电路内含用于照明的LED,可有效地将体内影像传回外部装置。不过该技术仍处于起步阶段,未来的普及还需要成本及性能两方面的改进。 科幻小说般传奇的植入技术   让MEMS应用火热起来的是消费电子,但医疗电子和诊断设备为MEMS的应用提供了更大的舞台。越来越多的应用创意将MEMS技术与医学完美的结合起来,从而造福人类。比如意法半导体为瑞士Sensimed AG公司设计的一款内嵌无线MEMS传感器的隐形眼镜,利用一个嵌入式微型应变计连续在一段时间内(通常为24小时)监测眼睛的曲率,此外该隐形眼镜还内嵌天线、微型专用处理电路和向接收器发送测量数据的射频发射器。   在生化医疗的应用中MEMS也得到实际的增长,在临床医疗中利用传感器和智能控制技术来进行肺结核和心脏病的治疗,实现心脏的剌激与疏通。创新应用包括Proteus Biomedical公司的革命性应用——植入式电极,它能剌激心脏内不同腔体位置使它们进行同步或再同步心跳的治疗。其核心技术在于釆用芯片级封装技术,将毫米级尺寸的MEMS传感器和处理器封装系统放在人体的内部使用,而且可以维持好多年,避免了传统的必须用更多的插入导管来剌激心脏的不同位置的方案。   植入技术像科幻小说一样传奇,属于风险高的C、D类设备。目前的植入产品类别多为心脏病治疗,而未来将着重在大脑方面,比如用电子神经刺激设备治疗从毒瘾到癫痫、帕金森症和忧郁症等病症。事实上,现阶段全球约有三分之一的健康问题与神经领域相关。大型心律调节器公司Medtronic已经开发出用于治疗帕金森等轻微疾病的设备,并且正在开发一系列神经植入产品。   依赖电子技术的进步,全球在医疗电子领域都不断有创新的例子出现,未来医学与电子学必将更紧密的结合,进而创造出更强大更有创新的医疗设备。

    医疗设备与MCU

  • 医院触摸式紧急呼叫求助板电路图

      EoC(EthernetoverCoax)技术是目前最为经济、技术较为成熟、适合NGB广播电视网络且发展较快的一项技术。本文简要介绍了NGB广播电视网络,并对EoC技术进行了浅要的研究,对EoC技术的应用前景提出了自己的看法。   1、下一代广播电视网(NGB)技术   下一代广播电视网(NextGeneraTIonBroadcasTIng,简称NGB)是由广电总局与科技部签署国家高性能宽带技术网和中国下一代广播电视网协议中提出的。利用现有有线电视数字化和移动多媒体广播为基础技术平台,在“高性能宽带信息网”核心技术支撑下,开发出适合我国国情的下一代广播电视网络。以三网融合为基本特征的国家新一代信息基础设施NGB广播电视网络,能够满足三网融合、有线无线结合和全程全网的技术要求。NGB核心传输速度要求达到1000kM/S,用户接入速度40M/S,可提供高清数字电视、高速数据接入和语音通话的服务,即实现三网合一;同时还具有信誉度高的服务保障和可管理特性,能够满足未来数十年内国家信息化网络建设的总体要求和战略目标。   2、EoC技术研究   EoC技术符合NGB广播电视网络的要求,能够以很低的运营成本为用户提供现代数字化的广播电视服务。EoC技术分为无源EoC技术、低频有源EoC技术和高频有源EoC技术3种。其中无源EoC技术以低成本、高带宽而视为较具发展前景的技术手段。   2.1无源EoC技术   将IPData(以太网数据信号)和TVRF(有线电视数字信号)以频分复用技术实现同轴电缆传输,利用HFC网络将IPData和TVRF混合信号直接传送至客户端,再由客户端信号处理系统分离出TVRF射频信号传送至电视机或者DVB机顶盒;分离出的IPData信号输送至计算机。也可以将IPData和TVRF混合信号直接传送至双模机顶盒,利用双模机顶盒实现IPTV等电视业务,同时在机顶盒上提供一个以太网接口,为计算机提供宽带上网的业务,组网方案如图1所示无源EoC组网基本拓扑结构。   无源EoC系统支持单个用户10M/S的速率,且标准化程度高,遵循以太网协议;客户端为无源终端,运营维护成本减小,系统稳定性提高;安装过程中不需重新铺设线路,有效解决了楼内重新铺设线缆施工困难的问题,建设成本大大降低。   2.2低频有源EoC技术介绍   低频有源EoC技术采用5MHz~30MHz的频率,85M/S的传输速度传输500m远的距离。低频有源EoC技术能够通过分配器在低频段工作,网络适应能力较好;但用户端至少需要一个有源设备,成本较高。   2.3高频有源EoC技术介绍   高频有源EoC技术采用800MHz~1500MHz的频段,每个频道带宽为50MHz,共29个频道。每个频道最大传输速率为135M/S;传输距离为300m~600m。高频有源EoC技术可与现有模拟电视、DVB数字电视、IPQAM等并存;可直接同轴电缆传送数据;网络结构适应性强,可结合EPON系统分步建设。但高频有源EoC技术需要更换优质分配器和电缆,且需用户端至少需要一个有源设备,成本较高。   2.4H3C无源EoC技术与傲蓝Elink系列无源EoC技术比较   华三无源EoC系统由数据/电视信号合成器和数据电视信号分离器组成,其中数据/电视信号合成器有可供6/12个用户同时使用。H3C无源EoC系统电视信号采用47MHz~860MHz的高端频率,以太网基带数据信号采用0.1MHz~20MHz的低端频率,通过两套独立网络分别将以太网数据信号和电视信号传送值用户交换机,经分配器分为6/12路信号,再由6/12路同轴电缆入户,最后由用户家中EoC终端设备分离数据信号和电视信号实现上网与收看电视节目。   傲蓝Elink系统由EoC设备将以太网数据信号和电视信号以频分复用技术将两个信号同轴共缆传输。根据我国电视网络频率分割标准,以太网数据信号在65MHz或45MHz以下频带传输,电视信号在87MHz以上频带传输,经客户端接入设备HFC将两组混合信号直接传送至用户终端,再由用户的EoC终端设备ETH分离数据信号和电视信号实现实现上网与收看电视节目。   两种无源EoC技术在充分使用现有同轴网络资源的同时,无需对入户电缆重新改造、布线,而且用户终端直接嵌入有线电视,无需其他附属设备和有源设备,网络运行安全稳定,运营维护简单方便,成本较低。但两种无源EoC方案只适合点对点的应用,且对日后展开高清视频点播和10M/S的以太网速率要求存在显然的不足。   3、EoC技术应用展望   EoC技术已经较为成熟,其相关产品已经产业化。随着我国NGB广播电视网络建设的深化,FTTB被认为是是实现NGB广播电视网络最可行的方式,而在所有三网融合技术中,各种EoC技术无疑是实现现实目标成本最低的选择。在“三网融合”的趋势下,选择EoC技术不失为降低网络双向接入成本的最佳选择。尤其是无源EoC技术,在具有低成本、高达10M/S带宽的同时,网络改造工程量少也是其最具竞争力的优势,而且EoC技术完全可以实现100M/S的入户带宽。与高成本的光纤入户相比,采用EoC技术才是实现我国NGB广播电视网络数字化的最佳选择。   我国NGB广播电视网络从发展内容上说,提供高清晰数字电视、数字音频节目、高速数据接入和语音通话等三网融合服务,为教育、商务、文化、科技、卫生等行业提供一个综合性的信息服务平台。通过发展NGB广播电视网络,使其丰富的影音视频内容更好的为人民群众服务,改善人民大众的生活质量。NGB广播电视网络络掌握着未来数十年最宝贵的信息资源,在实现三网融合的过程中,信息化与网络的双向化是密不可分,二者相互依存,互相促进。EoC技术从其诞生就能够满足三网融合的要求,且适合星型网络、接入方便、操作简单、故障率低等特点。EoC的低成本优势,为其大规模的推广使用奠定了基础。充分利用现有广播电视网络资源,通过新的技术升级,在较短的时间内,以较低的成本实现我国广播电视网络的数字化,也符合我国现阶段经济发展的基本原则。

    医疗电子电路 电路图 医院 触摸 紧急呼叫

  • 个体化医疗技术的发展

      医疗解决方案目的的临界性是免除干扰影响的重要因素。虽然无线局域网络、蓝牙低功耗技术等无线接口本身可用于较大规模的网络运作,而且该项低功耗技术能改善原本蓝牙技术所采用的多项组件,然而,装置操作环境中的干扰范围与数量会使得这类界面无法用于某些应用。因此,许多可植入装置及重要看护装置都需要专属的解决方案,以便对电磁干扰、灵敏度以及范围等需求提供更好的控制与认知。   个体化医疗   现今的社会有“疾病看护”体系,但没有健康看护体系。在未来的15~20年,技术创新会将更多保健、早期侦测及预防方面的投资与责任转移到消费者一方。   在未来20年内,全世界绝大多数的人口将能自行使用具备成像及非成像功能的诊断装置检测自身的健康状态。例如,胃调节器可植入人体内治疗过胖及酗酒等疾病;数位创可贴可用来监控伤口状况,并反馈感染迹象;马桶内建的高效能传感器可持续测量大小便中的细菌数,并警告感染及其他疾病的发生。而这些仅是其中的一小部分。手机可作为一个强大的平台,能根据预定参数向个人及其健康看护服务人员及时反馈相关信息。未来20年内,在糖尿病患者出现实际症状之前,他们的手机或许可以预先向病患和医生警告糖尿病性休克的发生。目前已经有数百种不同的应用可通过医疗技术帮助病患监控其健康状态,并进行自我看护。   数据的完整性以及系统的灵活性与机动性,是大多数病患看护系统的主要特点。通过以太网络或无线网络等接口,能使医院内及病患家中所有的设备形成网络。现今的接口能够让医生运用医院内部网络或病患的家庭安全系统或手机,从远程联机到病患身上配戴的无线传感器,而这整套系统是运用以太网络或医疗呼叫中心持续监控病患的居家情况。除了耗电量之外,数据速率及范围是选用无线接口时必须考虑的另外两项重点。2.4GHz的高频率范围提供涵盖全球的多通道高速数据速率及负载周期。但是低频率可增大信号范围,对于多通道的全面监控,其范围可局限在固定位置,而数据速率可增加至最大。当监控多个传感器时,范围则会比数据速率更为重要。总之,解决方案的选择必须符合系统耗电及数据传输等需求。   可植入机械装置   未来20年内,全部的可植入装置将使用电子装置提供非侵入性评估。例如,现在的心脏手术支架只能用来疏通动脉,未来的支架将在其壁面加装采用无线射频辨识技术的传感器,只要将感应棒扫过病患的胸部,就能以无线方式取得血管状况的反馈。   含有传感器的人造磁盘将植入病患的臀部、脊椎或膝关节,以便以非侵入性方式监控该部位受力的大小,并判断植入装置是否正常运作。如果受力过大,或者植入装置未正常运作,传感器会先行警告病患及健康看护服务人员,从而及时做出调整。   现今的高效能传感器并未广泛用于医疗装置,这是因为人体内的蛋白质及免疫系统会攻击这些装置,使得这些传感器无法发挥长期效用。在未来的20年,细胞生物学领域的创新技术将用来避免人体将传感器视为异物。对于所有可植入装置而言,生物材料的兼容将变得至关重要。   光学技术   不久的将来,光学相关技术将使得医疗专业人员得以观察人体组织的化学变化。如应用某些光的吸收及反射属性呈现出人体组织后,医生便能够以非侵入性的方式迅速、轻易地区别正常组织与癌症前期组织。该技术特别适用于观测食道、皮肤及口腔的危急状况。   光谱学在未来20年将广泛用于直肠息肉的早期侦测。将直肠光学探针插入病患体内,以判断是否有直肠息肉及是否需要进行结肠镜检查。目前,每年进行的结肠镜检查超过1亿次,而此技术最终将减少病患的非必要性医疗步骤次数,进而降低健康看护成本。同时,探针的非侵入性将有利于不愿进行结肠镜检查的病患进行预防筛检,以确保身体健康。   另一项未来的光学技术是运用长光波进行皮下组织的医疗影像。此技术将用于腹腔镜手术中控制静脉之前的血管检视,以区分神经及血管等。所有这些技术将运用电子装置、雷射及LED等光电装置。   干细胞疗法   论及未来医疗的趋势,绝不能忽略未来20年将受到广泛运用的干细胞疗法。在科学界,目前已逐渐了解如何将干细胞转换成不同功能的细胞类型。培养及分离干细胞需要多种装置,其中使用电子装置的生化反应器能营造适合的环境来区分细胞的类型,并且将细胞置入所需的位置。   在区分可用类型的细胞方面,电子装置也有着关键功用。创新技术将用于把细胞递送回病患体内。生物材料在细胞置入体内进行修复及再生的过程中将扮演重要角色。   创新发展难以预测,未来20年的医疗趋势可能与现在的预测不同,极可能演变得更加先进。因此,目前尚未出现的创新技术在经过10年的发展后,将有可能成为看护的标准。   医疗技术的领域相当庞大,其中的机会无限宽广。虽然现在许多创新技术都在美国开展,但是西欧、俄罗斯、以色列、中国及印度等国所进行的全球合作,正在促进这些未来趋势的实现。

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  • 人工视网膜技术原理及应用

      如果用数码相机来做类比,人眼的角膜和晶状体就相当于镜头,眼球后方的视网膜是感光器件,视神经等同于连接感光器件和存储卡之间的线路,而大脑后部的视觉皮层则是存储卡和后期处理软件。色素性视网膜炎或老年性黄斑变性这样的疾病会让视网膜失去功能,让这部相机无法感知任何图像;而美国的第二视觉(Second Sight)公司,正在尝试用电子器件替换失去功能的视网膜,帮助这些患者重新获得基本的视觉。   这种技术,就是人工视网膜技术。它和人工耳蜗的原理类似—使用电流刺激依然完好的神经,让大脑能够接收到信号并认为感官依然在正常工作。在过去的20多年里,已经有数十万人通过人工耳蜗获得了听力,但是人工视网膜的进展却有些停滞不前。   这是因为视觉系统复杂得多。我们所获取的信息中,有大约80%来自于视觉。人们至今也无法制造出性能堪比人眼的照相机,而感光细胞和视神经之间的精确对应关系也还是个谜。再考虑到技术的限制—人工视网膜芯片的大小一般只有数平方毫米,厚度只有不到100微米—想获得如人眼般精确的视觉,是相当困难的事情。   虽然早在1924年,人们就已经发现使用电刺激作用于视觉皮层时会产生幻视觉,但是直到1967年,植入视觉皮层的人工视觉装置才被开发出来。但是,这种方式产生的视觉质量很差,对这一领域的研究也开始逐渐由视觉皮层植入转向视网膜植入。在过去的30年里,许多研究机构和厂商都投入到这一领域当中,研究思路也分成了两类:视网膜下植入和视网膜外植入技术。   视网膜下植入技术是将芯片植入到视网膜神经感觉上皮和色素上皮之间的区域,代替光感细胞感受光照,直接利用视网膜本身的编码和解码机制来将电信号转化成视觉。它依然利用患者自身的“镜头”,就像是为数码相机换一块感光器件一样。这种技术需要外接供能单元,手术难度高,使用范围较小,但是不用外挂一部摄像机。视网膜下植入技术的主要研究者有芝加哥大学Alan Chow的研究小组和德国图宾根大学的Eberhart Zrenner小组等。图宾根大学已经开发出了这种设备的原型,它有1500个电极,用耳后的无线电源供电,而且该小组已经进行了十例植入试验。   而视网膜外植入技术则是将电极阵列紧贴于视网膜外表面,用眼外传来的信号直接刺激神经细胞,相当于完全替换了镜头和感光器件。这一领域的主要研究者有德国波昂大学、美国霍普金斯大学、麻省理工学院和哈佛大学,以及南加州大学的多汉尼(Doheny)眼科研究所。第二视觉公司的人造视网膜技术,就是在多汉尼研究所的基础上开发的。   1998年,Robert Greenberg博士和Sam Williams一起创建了第二视觉公司。Sam自己就是一位色素性视网膜炎的患者,对这一领域的公共研究丧失了信心,所以决定自己开发能投入商业化的人工视网膜设备。Sam于2009年去世,没有来得及等到自己目标实现的那天。但是他的遗产将会造福许多人。   Argus是希腊神话中百眼巨人的名字。以它为名的人造视网膜系统由一个小摄像头、一部微型计算机和一些无线通讯工具组成。2002年,在南加州大学多汉尼眼科研究所一项发明的激励下,Argus I被开发出来,它有16个电极。在2002到2004年间,共进行了6例试验性的植入手术。这些患者拥有了简单的光感,能判断物体的移动,能从背景里分辨出物体。   对于这类技术来说,拥有越多的电极,就能看到更多的点。现在的Argus II有了60个电极。从2006年至今,它已经让40名患者重新获得了基本的视力,其中一些人已经能够区分物体、形状,甚至阅读大字印刷的印刷品。虽然使用者需要经过一定程度的训练才会理解视野里的光点意味着什么,但是总比在漆黑的世界里摸索要好。   Argus II不是治疗失明的方法,而只是治疗一些特定视网膜疾病的方法。据世界卫生署组织的统计,全球视障人口超过4500万,平均每5秒就有1人病情恶化,估计到2020年,视障人口将增加到7600万人;而随着人口老龄化趋势的发展,老年性黄斑变性患者的数量也会增加。Argus II能够做到的,只是帮助这些患者获得更好的生活质量。   这种人工视网膜将会在伦敦、曼彻斯特、巴黎和日内瓦的医院开始首批试用,而一旦获得美国食品与药物管理局的许可,也会在美国出售。第二视觉公司希望在第一年里能够卖出100个植入设备,每个标价10万美金。“虽然这个价格看起来有点高,”Greenberg博士说,“但是,这其实与第一个人工耳蜗的价格差不多。”他希望Argus II能够被纳入政府的补助计划,这样价格将会变得更容易接受。   目前,这家公司已经在美国申请了76项专利。现在他们已经准备好了Argus III的动物实验,新一代的人工视网膜将会拥有数百个电极。   虽然现在的Argus只能让人们看到一些光点,但是它的前途将不可限量。刚推向市场的技术并不会是最终版,这些光点已经显现出了希望的光芒。

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