很少有技術(shù)開(kāi)發(fā)人員會(huì)面臨當(dāng)今醫(yī)療設(shè)備制造商承擔(dān)的如此巨大壓力。設(shè)備性能或可靠性的一點(diǎn)點(diǎn)失誤即意味著生與死之別，沒(méi)有出錯(cuò)的余地。因此，醫(yī)療設(shè)備開(kāi)發(fā)人員在選擇系統(tǒng)關(guān)鍵元件時(shí)，遵循數(shù)字電子工業(yè)中某些最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)——只有最好的元件才能勝任這一任務(wù)。

UTAS是一家病人監(jiān)護(hù)和診斷用醫(yī)療設(shè)備提供商，主要供應(yīng)在醫(yī)療機(jī)構(gòu)和救助現(xiàn)場(chǎng)使用的各種心電圖儀、病人監(jiān)護(hù)儀、脈搏血氧飽和度儀和其它產(chǎn)品。醫(yī)療人員可以借助UTAS設(shè)備清晰地查看病人數(shù)據(jù)，使他們做出更及時(shí)、更有根據(jù)的病人護(hù)理決策。為了維護(hù)公司的聲譽(yù)，保證交付的每個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量，UTAS公司更是借助ADI公司的技術(shù)實(shí)力，確保全系列產(chǎn)品具有高性能的信號(hào)處理和魯棒性能——UTAS最新推出的便攜式病人監(jiān)護(hù)儀產(chǎn)品UM300便是其中的典型代表產(chǎn)品。

用于測(cè)量重要體征的關(guān)鍵技術(shù)

UTAS公司的系統(tǒng)以高測(cè)量精度、可靠性和性價(jià)比著稱，具有緊湊的外形尺寸，支持電池供電，方便攜帶。全球超過(guò)25個(gè)國(guó)家的醫(yī)院、診所和救護(hù)車都用上了UTAS的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于很多種病人護(hù)理應(yīng)用，包括外科手術(shù)、心臟病診治、重癥特別護(hù)理、臨床護(hù)理和病人轉(zhuǎn)移。

這款新型UM300多參數(shù)病人監(jiān)護(hù)儀示范了UTAS對(duì)ADI技術(shù)的創(chuàng)新性應(yīng)用，采用了ADI的Blackfin?處理器進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理(DSP)，其它先進(jìn)的ADI元件實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接的信號(hào)鏈，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高性價(jià)比和緊湊外形尺寸。ADI公司在醫(yī)療保健市場(chǎng)積累的豐富經(jīng)驗(yàn)和全球領(lǐng)先的信號(hào)處理技術(shù)幫助UTAS公司成功為UM300實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)，該架構(gòu)使UM300實(shí)現(xiàn)了很多強(qiáng)大的信號(hào)處理、組網(wǎng)和分析功能。

端到端信號(hào)處理平臺(tái)

UM300病人監(jiān)護(hù)儀采用雙內(nèi)核的Blackfin BF561實(shí)現(xiàn)集中的數(shù)字信號(hào)處理——實(shí)時(shí)數(shù)字濾波、預(yù)處理和最終處理——并控制系統(tǒng)的測(cè)量虛擬化功能及其視頻接口，使用戶能夠通過(guò)高分辨率彩色顯示器同時(shí)觀察多達(dá)8個(gè)實(shí)時(shí)波形。Blackfin BF561內(nèi)部采用兩個(gè)Blackfin內(nèi)核組成的對(duì)稱多處理配置，每個(gè)內(nèi)核的工作頻率可以高達(dá)600MHz/1200 MMACS，并自帶2.6Mb的片上SRAM存儲(chǔ)器。32位外部端口和雙16通道DMA控制器可提供特別高的帶寬。由于在BF561架構(gòu)內(nèi)集成了兩個(gè)Blackfin內(nèi)核，從而使UM300顯著節(jié)省了空間，降低了復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)了緊湊的外形。

Blackfin BF561集成有針對(duì)應(yīng)用優(yōu)化的片上外設(shè)，這些外設(shè)可直接連接UM300內(nèi)的ADI AD7190 Σ-Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器和AD7689 PulSAR? ADC。UM300系統(tǒng)還使用了ADI的AD8605單電源運(yùn)算放大器、AD8220結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(JFET)輸入儀表放大器、ADP3335精密穩(wěn)壓器和ADuM2401 iCoupler?四通數(shù)字隔離器，從而形成了一個(gè)無(wú)縫連接的高性能元器件平臺(tái)。

Blackfin得到UTAS的廣泛使用

UTAS對(duì)Blackfin的成功運(yùn)用還擴(kuò)展到了其它UTAS系統(tǒng)，包括UCARD 100心電圖儀和USP 100注射泵。這兩個(gè)產(chǎn)品都使用了Blackfin BF533處理器實(shí)現(xiàn)高性能的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理，并且都能與UM 300實(shí)現(xiàn)互操作。

在UTAS的UCARD 100和USP 100系統(tǒng)中使用的Blackfin BF533工作頻率可以高達(dá)756MHz(1512 MMAC)，片上SRAM存儲(chǔ)器容量高達(dá)148kB，并集成了支持在片上存儲(chǔ)器、片外存儲(chǔ)器和系統(tǒng)外設(shè)之間進(jìn)行一維和二維DMA傳送的先進(jìn)DMA控制器，從而使系統(tǒng)性能達(dá)到最大。Blackfin BF533處理器架構(gòu)集成了多功能串口(SPORT)、UART、SPI兼容端口和可編程并口(PPI)，從而為UTAS的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提供了無(wú)縫的外設(shè)連接，以適應(yīng)各種配置選擇。

Blackfin BF561和BF533都擁有可以降低處理器級(jí)和系統(tǒng)級(jí)功耗的眾多創(chuàng)新架構(gòu)特性，包括獨(dú)立的動(dòng)態(tài)功率管理機(jī)制。在這種機(jī)制下，工作頻率和工作電壓可以獨(dú)立控制，以滿足正在執(zhí)行算法的性能要求。Blackfin在工作電壓為0.8V時(shí)的功耗可低至0.15 mW/MMAC，這種低功耗特性可以幫助UTAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)師盡可能地延長(zhǎng)所有基于Blackfin的產(chǎn)品的電池壽命，這正是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品便攜化的關(guān)鍵。

ADI——?jiǎng)?chuàng)新之源

ADI公司針對(duì)ADI處理器系列開(kāi)發(fā)的易安裝、易使用的軟件開(kāi)發(fā)和調(diào)試環(huán)境VisualDSP++進(jìn)一步幫助UTAS實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的簡(jiǎn)化。VisualDSP++是ADI公司CROSSCORE系列軟硬件工具中的一員，也包含EZ-KIT Lite評(píng)估套件，所有這些工具都有助于開(kāi)發(fā)人員縮短設(shè)計(jì)周期、加快產(chǎn)品上市速度。

由于UTAS的病人監(jiān)護(hù)和診斷系統(tǒng)的核心使用了ADI的技術(shù)，可確保用戶獲得無(wú)與倫比的信號(hào)處理性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)病人重要體征的精確測(cè)量。ADI公司一直以來(lái)通過(guò)提供高性能、功能豐富的信號(hào)處理技術(shù)幫助醫(yī)療設(shè)備制造商實(shí)現(xiàn)先進(jìn)醫(yī)療系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而UTAS公司的新款UM 300病人監(jiān)護(hù)儀是其中一個(gè)最新例子。