http://m.henanjusheng.com 2009-09-28 14:43 《中華工控網(wǎng)》原創(chuàng)

目前,世界人口老齡化及富?;内厔荩瑸獒t(yī)療消費支出增長提供了可能,同時也為醫(yī)療器械行業(yè)的發(fā)展奠定了基礎。雖然全球經(jīng)濟衰退,但醫(yī)療器械行業(yè)仍然保持良好的發(fā)展勢頭。據(jù)美國一調(diào)查顯示,美國醫(yī)療自動化技術市場在2008年的規(guī)模為120億美元。預計該市場于2009年將成長到131億美元,2014年達到232億美元的規(guī)模。
iSuppli 公司指出,2009 年中國醫(yī)療電子設備銷售額將增長18.2%,從2008 年的33 億美元增長到39 億美元。未來幾年將保持這種強勁勢頭,復合年增長率將達21%,到2013 年上升到86 億美元。專家預測,醫(yī)療器械行業(yè)到2010年,我國醫(yī)療器械的市場容量將達到1200億元,但目前國內(nèi)生產(chǎn)的醫(yī)療器械90%以上為中低檔常規(guī)產(chǎn)品,加快醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,已成為我國經(jīng)濟發(fā)展的一項重要戰(zhàn)略部署。
醫(yī)療數(shù)字化、信息化是全球醫(yī)療器械技術發(fā)展的主要方向,是實現(xiàn)醫(yī)療“無損化”、“精確化”最重要的技術保證。數(shù)字醫(yī)療裝備是醫(yī)療信息化的基礎,數(shù)字化醫(yī)療技術是現(xiàn)代化醫(yī)療器械的核心技術,數(shù)字醫(yī)療設備和儀器是典型的數(shù)控自動化系統(tǒng)。數(shù)字化及信息化醫(yī)療產(chǎn)品形成的產(chǎn)業(yè)是新技術高度集中的知識密集型產(chǎn)業(yè),也是醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)中附加值最高(平均40—50%以上)、國際國內(nèi)市場上競爭最激烈的領域。
醫(yī)療自動化的實現(xiàn)技術
嵌入式技術
醫(yī)療儀器領域大量醫(yī)療儀器的應用,如心臟起搏器、放射設備及分析監(jiān)護設備,都需要嵌入式系統(tǒng)的支持。各種化驗設備,如肌動電流描記器、離散光度化學分析、分光光度計等,都需要使用高性能的、專用化的DSP系統(tǒng)來提高其精度和速度。引入嵌入式系統(tǒng)后,現(xiàn)有的各種監(jiān)護儀的功能與性能都將得到大幅度的提高。
隨著信息技術的發(fā)展,數(shù)字化產(chǎn)品空前繁榮。嵌入式軟件已經(jīng)成為數(shù)字化產(chǎn)品設計創(chuàng)新和軟件增值的關鍵因素,是未來市場競爭力的重要體現(xiàn)。從醫(yī)療儀器領域來看,除了新的傳感檢測技術不斷運用推廣之外,對所采集信息的分析、存儲和顯示也提出了更高的目標。這就要求現(xiàn)代的醫(yī)療儀器具備更強大的計算和存儲能力以及更穩(wěn)定可靠的性能。另外,醫(yī)療儀器作為一個特殊的行業(yè),又要求設備能夠達到更高級別的環(huán)保要求。如何進一步地智能化、專業(yè)化、小型化,同時做到低功耗、零污染,將會是一個無止境的追求過程,這為嵌入式系統(tǒng)在醫(yī)療儀器中的應用提供了更廣闊的天地和更高的要求。
根據(jù)“十一五”規(guī)劃,2007年“新農(nóng)村合作醫(yī)療”試點覆蓋面將逐步擴大,2008年在全國基本推行,2010年實現(xiàn)基本覆蓋農(nóng)村居民的目標,這對于我國醫(yī)療儀器將是重大利好。同時,中國醫(yī)療儀器產(chǎn)品結構的調(diào)整,對嵌入式系統(tǒng)應用于醫(yī)療儀器也提供了一個很好的發(fā)展機會,同時也對嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)者提出了新的挑戰(zhàn)
無線技術
最近幾年,無線通信技術在國內(nèi)外醫(yī)療市場得到了廣泛的應用,無線醫(yī)療設備應用迅猛增長。美國2003年的醫(yī)療Wi-Fi市場達到4.95億美元,這包括Wi-Fi設備、Wi-Fi網(wǎng)絡、系統(tǒng)集成、醫(yī)療監(jiān)視、控制和優(yōu)化等。到2010年,美國Wi-Fi市場將高達20億美元,而從無線網(wǎng)絡運營和相關的服務收入將增加到70億美元。市場人士估計,這種快速發(fā)展的市場將有力地推動Wi-Fi醫(yī)療設備的開發(fā),預料將有不少的Wi-Fi醫(yī)療產(chǎn)品推出市場。
感應器
現(xiàn)代和未來的信息社會中,信息處理系統(tǒng)要對自然和社會的各種變化作出反應,首先需要通過傳感器將外界的各種信息接下來并轉換成信息系統(tǒng)中的信息處理單元(即計算機)能夠接收和處理的信號。
目前,生物傳感器應用較多的領域是在醫(yī)療、醫(yī)藥、生物工程、環(huán)境保護、食品、農(nóng)業(yè)、畜牧等與生命科學關系密切的一些領域。隨著社會的進一步信息化,生物傳感器必將獲得越來越廣泛的應用。據(jù)了解諸如微細加工和小型化之類的快速科技進步正使生物感應器開始向發(fā)展中國家滲透,在美國、歐洲、中國和印度的穩(wěn)定增長將繼續(xù)幫助推動全球總體銷售額以9.5%的速度增長,并將于2009年突破40億美元。近年來,生物傳感器研發(fā)的方向發(fā)生了顯著變化,這是對生物補償化學、表面定性、分子標記和納米技術領域新出現(xiàn)的生物技術創(chuàng)新的響應,并將帶動各種環(huán)境下應用的增長。
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醫(yī)療機器人
近幾年,醫(yī)療機器人技術的研究與應用開發(fā)進展很快,科學家已經(jīng)研制出可實施人體心臟手術的機器人。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預測,今后幾年醫(yī)療機器人的研究與開發(fā)將進入一個新的發(fā)展時期。早在1972年就有人提出開發(fā)醫(yī)療用遙控機器人的設想,但在當時人們普遍認為這是個相對遙遠的問題。然而,隨著原子能領域、宇宙開發(fā)領域的遙控機器人技術的發(fā)展以及虛擬現(xiàn)實技術的出現(xiàn),醫(yī)療領域也出現(xiàn)了開發(fā)醫(yī)用機器人的熱潮??梢哉f,目前醫(yī)療領域的機器人技術是最發(fā)達的領域之一。
據(jù)日本機器人工業(yè)會對機器人產(chǎn)業(yè)的市場預測表明,今后醫(yī)療與社會福利領域作為應用機器人的五大重要領域之一將倍受重視。另據(jù)日本科學技術政策研究所預測,到2017年在醫(yī)療領域使用微型機器和機器人的手術將超過全部醫(yī)療手術的一半。機器人在應用上有兩個突出的特點:一是它能夠代替人類工作,代替人進行簡單的重復勞動,代替人在臟亂環(huán)境和危險環(huán)境下工作,或者代替人進行勞動強度極大的工種作業(yè);二是擴展人類的能力,它可以做人很難進行的高細微精密的作業(yè),以及超高速作業(yè)等。醫(yī)療機器人正是運用了機器人的這兩個特點。而醫(yī)療機器人在具備了機器人的兩個基本的特點同時,還有其自身的選位準確、動作精細、避免病人感染等特點。譬如:在血管縫合手術時,人工很難進行細于1毫米以下的血管縫合,如果使用醫(yī)療機器人,血管縫合手術可以達到小于0.1毫米的精度;用醫(yī)療機器人進行手術避免了醫(yī)生直接接觸患者的血液,大大減少了患者的感染危險。
人工智能及決策支持
醫(yī)學人工智能已經(jīng)有近50年的歷史,至今全世界沒有一個臨床診療決策軟件能夠切實地、徹底地走向臨床。1959 年,美國的Ledley 等首次將數(shù)學模型引入臨床醫(yī)學,提出了可將布爾代數(shù)和Bayes定理作為計算機診斷的數(shù)學模型。1966年,Ledley提出‘計算機輔助診斷’ (computer aided diagnosis, CAD)概念。1968年世界上的第一個專家系統(tǒng)DENDRAL由美國斯坦福(Stanford)大學于研制成功,這個系統(tǒng)是化學專家系統(tǒng)。其后1970 年斯坦福大學開始研制用于鑒別細菌感染及治療的醫(yī)學專家系統(tǒng)MYCIN,到1976年研制成功。中國第一個專家系統(tǒng)是《關幼波肝炎診斷治療程序》,由中國科學院自動化研究所控制論組于1977年研制成功,它是采用模糊邏輯算法表達中醫(yī)辨證施治的專家知識。20 世紀80年代起,全國范圍內(nèi)完成研制的中醫(yī)診療專家系統(tǒng)共約140多個,基本上都是基于規(guī)則的決策推理。人工智能的發(fā)展到今天開始使用知識庫來代替器官或機構記憶,多年來專家系統(tǒng)以及基于規(guī)則的決策系統(tǒng)在人類診斷和經(jīng)驗分析上一直處于主導地位(有時甚至在政府系統(tǒng)中使用)。它用于在知識庫中挖掘出問題的答案、尋找關聯(lián)性、模式提取等等相關工作。
RFID/條碼
隨著醫(yī)院管理信息化的不斷深入,RFID技術也越來越多地走入醫(yī)療機構,成為醫(yī)院新的功能增長點。衛(wèi)生部于2007年起草了“十一五”IC卡及RFID應用規(guī)劃。 2008年納入“十一五”金卡工程應用規(guī)劃,提出了RFID在衛(wèi)生領域的應用發(fā)展方向。大力推廣RFID技術在醫(yī)療衛(wèi)生領域的應用,對緩解醫(yī)患矛盾,提高醫(yī)療服務質(zhì)量,建立高效、和諧的醫(yī)療服務環(huán)境將起到積極的促進作用。RFID已成為構建以臨床病人為中心的新一代醫(yī)院信息系統(tǒng),降低成本,增強醫(yī)院核心競爭力不可缺少的技術工具和手段。據(jù)市場調(diào)查公司Kalorama Information一份最新報告稱:“2007年美國RFID醫(yī)療市場估計將達到2億9700萬美元,預計在接下來5年內(nèi)增長突飛猛進, 在2010年將達到10億美元,2012年31億美元。衛(wèi)生部信息辦副主任高燕婕強調(diào):“RFID在衛(wèi)生醫(yī)療系統(tǒng)有著非常廣泛的應用前景,其中包括:病人的管理、血液的管理、特種病人的跟蹤管理、醫(yī)療垃圾的追蹤監(jiān)控等等。把RFID的技術和醫(yī)療信息化融入在一起,對于提高醫(yī)療服務質(zhì)量和效率都有著非常重要的意義。”
自動化測試
實時嵌入式系統(tǒng)醫(yī)療產(chǎn)品通常需要漫長的驗證周期,即使是較小規(guī)模的研發(fā)項目也需要經(jīng)歷長達數(shù)月的驗證。這對醫(yī)療器械制造商而言是很大的負擔。導致驗證過程如此漫長的原因有很多種,而主要原因則有如下幾條:因輸入或系統(tǒng)配置改變引起的復雜性;測試所需系統(tǒng)環(huán)境或系統(tǒng)設置造成的復雜性;在連接性和互操作性方面需要考慮的大量外部系統(tǒng);全面驗證需要依靠手動測試(例如,功能測試和系統(tǒng)行為測試);產(chǎn)品本身缺乏對自動化測試的支持(例如,缺少驅動自動化程序腳本或代碼所必需的鉤子或可調(diào)用的應用程序接口 (API) )。
自動化測試有助于減少手動測試量、縮短開發(fā)進程、降低成本。測試通常被視為軟件和系統(tǒng)開發(fā)過程中的瓶頸。通過自動化測試,測試小組可以確保軟件開發(fā)以及整個開發(fā)過程達到時間和預算目標的要求。一些面向通用計算系統(tǒng)的自動化測試應用同樣可用于實時嵌入式系統(tǒng)。這些應用包括:確定需要實行自動化的測試內(nèi)容;展示投資收益 (ROI) 以說服管理層作出購置決定;制定自動化測試策略;確定所需測試工具。還包括構建測試框架和解決監(jiān)管要求。
包裝自動化技術。隨著成本的飛速上漲以及利潤率的下降,處在醫(yī)療器械供應鏈上的各部門不得不跟著削減醫(yī)療器械的成本。在削減醫(yī)療器械包裝成本過程中,最引人注目的或許就是包裝自動化。醫(yī)療器械包裝屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè),許多操作都需要人工完成。將剛性包裝轉化成柔性泡罩包裝,尤其是在大規(guī)模作業(yè)的情況下,采用自動包裝機械,較人工操作大大節(jié)省了包裝時間。(文/gkong)
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