针对心脏设备市场开发完善、成本高效的硬件和软件解决方案

作者：Jose Villasenor Fernandez，医学博士，飞思卡尔半导体全球医疗应用专家； David Niewolny，飞思卡尔半导体医疗产品市场经理

从世界卫生组织获悉，目前心血管疾病已经成为全球最主要的死亡原因。据估计，2005年约有1750万人死于心血管疾病，这占全球死亡人数的30%。而在这些死亡人数中，760万人死于心脏病发作，570万人则死于中风。截止2015年，预计每年将有2000万人死于心血管疾病，而心脏病发作和中风正是导致这类死亡的主要原因。并且其中大量死亡案例可能在没有任何心血管疾病症兆的情况下就会发生。

心电图（ECG）监控器是保健提供商使用的重要工具，用来帮助识别心脏问题并监控病人健康。ECG监控器有许多形式，包括提供远程监控的手持设备和医院使用的综合病人监控系统。无论采用什么系统设计，当前的市场需求都迫使心脏设备生产商要开发出成本和功率更低但功能更齐全的产品。还有一个需求则是让这些下一代产品更快面市。

医疗设备设计人员在开始他们的设计流程时，首先必须要考虑如何满足这些产品要求。随着整个市场的竞争加剧，这些产品要求还将变得更加严格。设计人员最关心的问题是功耗和功能，这对于电池充电的手持应用，例如远程医疗监控器或心脏功能监控器尤其重要。在这些设备中，微控制器（MCU）必须提供极低的功率运行模式和停止电流，而且它们还应当比先前的产品更准确、功能更强大，能够提供无线功能等附加特色。

为了最大限度满足特定的功耗和功能要求，必须提供可供选择的各种MCU。大量软件兼容的MCU组合，例如飞思卡尔的Controller Continuum或德州仪器的MSP430系列，则为具有更严格的、而且随时变化的功率、功能要求的医疗设备设计人员提供了理想的解决方案。

除了创建能提供能改进功能和降低功耗的系统，设计人员还肩负着降低系统成本的任务。这可以通过选择同片上内存及外设高度集成的MCU实现，从而减少系统设计中对外部组件的需求。组件数量减少可新增三大优势：板卡尺寸缩小、成本减少，以及整体波形系统得到改进。

医疗设备领域关注的最后一个重要问题是面市时间。除了标准的板卡布局、硬件和软件集成外，医疗设备设计人员还需要解决另一个障碍，即获得FDA的批准。FDA的批准流程往往是成为大量医疗设备项目进展日程的一个瓶颈。设备设计人员加快批准流程的一个方法是在他们的设备中集成已清除FDA 510(k)的软件，可是这也不能确保FDA批准流程的要求会降低。不过，大量案例事先还是对系统软件进行清除，以加快流程和最大限度减少最后出现意外。

要满足医疗设备设计人员的所有需求并非易事。幸运的是，硅和软件提供商终于都注意到了这个问题。最近，半导体行业的巨擘飞思卡尔半导体宣布与专业的软件公司Monebo Technologies开展合作，帮助医疗设备设计人员简化系统设计流程，降低成本和加快面市速度。

飞思卡尔和Monebo正在推出ECG片上平台解决方案，支持医疗设备设计人员选择Monebo提供的五大Kinetic™ ECG 算法之一。所有510 (k) 都将被清除，而且它能与飞思卡尔500多个嵌入式处理器中的任何一个进行匹配。这种灵活性允许设计人员凭借处理功率、内存和功率效率实现优化的解决方案，从而将重心放在如何满足客户需求上。

Kinetic算法提供超精确的、可扩展的解决方案，适用于各种监控器，例如电池供电的移动监控器和医院床侧的大型监控器等。该算法能够在1-12导程中按照每心跳实时分析ECG，不需要预热阶段；而且它提供ECG间歇测量和心跳分类，检测主要的心律不齐症状。高效的操作、小型的代码尺寸以及低电池使用量，这些都使它成为嵌入式应用的理想之选。

飞思卡尔提供8、16和32位MCU及32位微处理器。这些不同的硬件平台接入，使系统设计人员能够选择规定应用所需的最佳处理核心、外设和连接选项。如需了解飞思卡尔处理器和MCU组合的更多信息，请登录www.freescale.com。