嵌入式Linux系統(tǒng)在數字化醫(yī)療設備中實踐
前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了嵌入式Linux系統(tǒng)在數字化醫(yī)療設備中實踐范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。
摘要：隨著時代的飛速發(fā)展，醫(yī)療設備也越來越先進?，F如今，人們都將嵌入式系統(tǒng)和醫(yī)療設備相結合，使得醫(yī)療的過程可以更加精細，并且為醫(yī)療設備的數字化打下基礎。目前與嵌入式系統(tǒng)相結合的醫(yī)療設備獲取了更多的市場份額，成為醫(yī)療設備行業(yè)的主力軍。所以現代化醫(yī)療設備要想更加先進，技術人員就應該克服將嵌入式系統(tǒng)與醫(yī)療設備相結合過程中的困難。
關鍵詞：數字化醫(yī)療設備；嵌入式系統(tǒng)；linux操作系統(tǒng)
時代在持續(xù)發(fā)展，人們對醫(yī)療服務的要求不僅是單純的臨床救治。現如今，醫(yī)療行業(yè)還發(fā)展出了醫(yī)療預防、醫(yī)療急救、醫(yī)療康復等多方面的醫(yī)療服務，實現了多元化、多層次的醫(yī)療體系。這些轉變使得醫(yī)療行業(yè)的從業(yè)人員對醫(yī)療設備的要求不斷提高。而嵌入式技術已經在國防軍事、電子行業(yè)、網絡通信以及醫(yī)療設備等行業(yè)都得到了廣泛的應用。嵌入系統(tǒng)和醫(yī)療設備相結合，提高了醫(yī)療服務的準確性。在中國人們對先進醫(yī)療器械的需求是巨大的。所以，著重研究和開發(fā)出先進的新型醫(yī)療設備是相關工作人員的任務重點。
1嵌入式系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)
嵌入式系統(tǒng)的載體是電腦應用。所以其技術支撐是計算機技術。嵌入式系統(tǒng)對系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性有極高的要求，并且技術人員在設計應用軟件的時候，還必須考慮系統(tǒng)的能耗以及成本問題。在醫(yī)療設備行業(yè)中，高端設備領域存在著很多的機遇和挑戰(zhàn)。在嵌入式系統(tǒng)的領域中還需要更多的技術人員不斷探索和創(chuàng)造。在日常生活中，凡是現代化電子器械一般都有嵌入式系統(tǒng)的存在。而嵌入式系統(tǒng)也有簡單型嵌入和復雜型嵌入的區(qū)分。簡單型嵌入不需要有操作系統(tǒng)的支持，而要維持嵌入式系統(tǒng)運行只需要寫入一個循環(huán)控制的程序進行處理外部信息就可以了。這種嵌入方式也往往出現在簡單的醫(yī)療器械中，因為簡單的醫(yī)療器械對嵌入系統(tǒng)的要求并不是很高，所以一些簡單的無操作系統(tǒng)的嵌入方式就可以滿足這些醫(yī)療器械的需要。復雜型嵌入則必須具備科學可行的操作系統(tǒng)，否則，嵌入的系統(tǒng)就無法運行，造成精力和資源上的浪費?，F如今，人們都要求醫(yī)療器械功能的多元化。面對越來越復雜的醫(yī)療設備，簡單型嵌入系統(tǒng)已經無法滿足人們的需求。時代也在不斷發(fā)展，網絡是時代的寵兒，不斷在人們的生活中普及。所以，具備聯網功能也是現代醫(yī)療器械所必不可少的功能之一。在醫(yī)療行業(yè)對系統(tǒng)的要求提高的前提下，工作人員還采用循環(huán)控制的方式嵌入復雜的系統(tǒng)，則會導致應用軟件的復雜程度放大，進而影響其穩(wěn)定性和安全性。而若引入操作系統(tǒng)，工作人員把時間精力都投入軟件的應用，就保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。工作人員要進行嵌入式操作系統(tǒng)的產品開發(fā)，首要任務就是選擇系統(tǒng)原型。能夠滿足要求是硬性條件，性價比又是產品開發(fā)人員首要考慮的因素。所以，一個源代碼免費開放并且性能穩(wěn)定，技術先進的操作系統(tǒng)在現如今的市場環(huán)境中可以說是相當完美的。綜合權衡下，嵌入式Linux操作系統(tǒng)成為現如今醫(yī)療設備在進行嵌入式系統(tǒng)應用開發(fā)的首要選擇。
2嵌入式Linux操作系統(tǒng)的優(yōu)勢
2.1開放內核源代碼
GPL是嵌入式Linux操作系統(tǒng)所必須要遵循的原則，其用法律保障了客戶可以免費使用嵌入式Linux操作系統(tǒng)以及對其修改的權利。在醫(yī)療設備的行業(yè)中，不同的應用產品需要嵌入式系統(tǒng)進行不同程度的改造，以保證該應用產品的需求得到滿足。由于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的源代碼免費開放，技術人員可以根據應用產品的需求針對性地對系統(tǒng)內核進行改造。嵌入式Linux操作系統(tǒng)的靈活性也方便了技術人員對嵌入式操作系統(tǒng)進行特殊化的改造。
2.2強大的網絡支持
互聯網是時代的寵兒，所以醫(yī)療設備行業(yè)要想得到發(fā)展，將醫(yī)療設備與互聯網相結合是未來發(fā)展的必然趨勢。技術人員把醫(yī)療設備和互聯網相結合實現了遠程觀察、遠程診斷、遠程監(jiān)護，甚至遠程治療。在網絡上，只要雙方愿意，技術就可以互通。在醫(yī)療技術不發(fā)達的地區(qū)可以在網絡上接受醫(yī)療技術發(fā)達地區(qū)的技術共享，以此提高醫(yī)療服務的水平?，F如今有許多高水平的數字化醫(yī)療設備實現了醫(yī)療設備與互聯網的互聯。但是，也有許多的醫(yī)療設備達不成與互聯網互聯的條件。網絡連接或許可以將自我診斷、自我監(jiān)控、自我醫(yī)療的醫(yī)療服務模式成為現實。
3嵌入式Linux系統(tǒng)在醫(yī)療設備中的應用實例
嵌入式Linux操作系統(tǒng)在遠程醫(yī)療領域中的應用在于遠程醫(yī)療監(jiān)護體系的主要服務器端口以及監(jiān)護病人的終端設備之中。在醫(yī)療過程當中，每個監(jiān)護患者的終端設備必然由位于醫(yī)院中心的服務器端口進行控制和調節(jié)。而監(jiān)護端口則實時向中央服務端口發(fā)送患者的生命體征，用于專業(yè)醫(yī)療人員進行專業(yè)的醫(yī)療分析，并且對患者的情況想好針對的策略。而監(jiān)護病人的端口要將收集的信息進行傳遞則必須通過各種途徑，其中最常見的就是通訊信道，比如，光纖、局域網等。嵌入式Linux系統(tǒng)的醫(yī)療軟件設計會在很多不同的平臺中進行實驗，其中最普遍被使用的就是Hm701ESP嵌入式系統(tǒng)實驗平臺。Hm701ESP嵌入式系統(tǒng)實驗平臺還沒有一個蘋果大，但是，其卻具備了很完備的功能，比如，系統(tǒng)存儲器、顯示系統(tǒng)、工業(yè)級動態(tài)存儲器以及固態(tài)存儲器等。更加令人驚喜的是其具備波特率為921.6Kps的全功能串口。專業(yè)的技術人員進行嵌入式Linux操作系統(tǒng)的醫(yī)療軟件開發(fā)時，為了使得最終的醫(yī)療設備能夠投入使用并且可以很好地幫助醫(yī)院以及患者，他們可以把自己的設計任務進行切割，根據實際情況進行隨時的調整，甚至可以多線程并行執(zhí)行，如此大大增強了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保障了醫(yī)療的穩(wěn)定進行，以及患者的生命安全。其次，嵌入式操作系統(tǒng)必須要對接收的任務進行優(yōu)先級的排序。優(yōu)先級別高的任務就應該最先受到處理。而如何判斷優(yōu)先級的高低的解決方案是讓嵌入式Linux操作系統(tǒng)通過其重要程度以及實時性要求是否嚴格進行判斷。在嵌入式Linux操作系統(tǒng)的運行中，每個任務的優(yōu)先級都是固定的，一旦由嵌入式Linux操作系統(tǒng)進行判斷并且分類后就不再改變。首先，優(yōu)先級最高的任務是系統(tǒng)的監(jiān)視。其次，是鍵盤的掃描以及LGD顯示，接下來是數據的接收、數據的發(fā)送，還有數據的預處理等等。接下來的預警任務、報警任務以維持通信相對于前幾個任務而言對于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的重要性以及實時性的要求就沒那么高。而系統(tǒng)監(jiān)視任務主要是監(jiān)視嵌入式Linux操作系統(tǒng)是否可以正常穩(wěn)定工作，當嵌入式Linux操作系統(tǒng)無法正常穩(wěn)定地工作時，系統(tǒng)監(jiān)視任務便可以及時向中央服務端口的計算機傳遞信息，并及時將嵌入式Linux操作系統(tǒng)發(fā)生的錯誤進行修正，使得出錯的嵌入式Linux操作系統(tǒng)重新正常工作。
4嵌入式Linux操作系統(tǒng)的實時性
但是，值得強調的一點是嵌入式Linux操作系統(tǒng)一開始并不是專門以嵌入式系統(tǒng)設計的操作程序，所以嵌入式Linux操作系統(tǒng)在發(fā)展初期存在各式各樣的問題，其中就包含實時性不強的問題。但是，隨著技術發(fā)展，硬件水平也隨之得到提高，系統(tǒng)的內存容量增大，很好地解決了嵌入式Linux操作系統(tǒng)實時性不強的問題。具備實時性其實并不是一個通用操作系統(tǒng)要具備的性能，嵌入式Linux操作系統(tǒng)甚至也不需要實時性。但是，在醫(yī)療設備行業(yè)中，要想實現醫(yī)療設備的數字化，在某些特定場合，數字化的醫(yī)療設備要發(fā)揮作用就必須具備良好的實時性能。當對重癥患者進行心電監(jiān)護時，數字化醫(yī)療設備的實時性就至關重要。為了保證醫(yī)療患者的安全，技術人員需要保證系統(tǒng)可以對重癥患者心電的異常情況及時做出反應，并且可以及時傳遞信息。此時，醫(yī)療器械行業(yè)的從業(yè)人員就必須提高對嵌入式Linux操作系統(tǒng)實時性的要求。嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為本身源代碼免費開放的操作系統(tǒng)，有數不勝數的程序員對其進行了程序的完善，甚至為其附加了更多的功能，使得嵌入式Linux操作系統(tǒng)更加高效。更加重要的是推進嵌入式Linux操作系統(tǒng)發(fā)展的不是商業(yè)和資本，取而代之的是網絡愛好者的愛好和興趣。在網絡上，愛好者為了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的發(fā)展投入了大量的時間和精力，也提供了一般系統(tǒng)運行錯誤時的解決方法。
5結語
國內的制造企業(yè)所生產出來的高水平醫(yī)療設備達不到人們的要求。所以技術人員應當積極利用嵌入式Linux操作系統(tǒng)開發(fā)具備自主知識產權的先進高水平的醫(yī)療設備。技術人員要懷著“雄關漫道真如鐵”的決心在高水平醫(yī)療設備的研發(fā)領域里不斷探索和創(chuàng)造。
參考文獻：
[1]吳宗濤.嵌入式Linux操作系統(tǒng)在數字化醫(yī)療設備中的實踐[J].數字技術與應用,2015,000(008):215-215.
[2]王偉,楊仲樂,馬振玲.嵌入式Linux操作系統(tǒng)在數字化醫(yī)療設備中的應用[J].醫(yī)療設備信息,2004,19(10):26-28.
[3]王偉,楊仲樂,馬振玲.嵌入式Linux操作系統(tǒng)在數字化醫(yī)療設備中的應用[J].醫(yī)療設備信息,2004(10):29-31+23.
[4]嵌入式Linux在數字化變電站實時采樣單元中的應用[J].電力系統(tǒng)自動化,2010.
作者:王楠 單位:西安高新科技職業(yè)學院
