TI MSP430、MCU和無線技術(shù)成就安全的便攜式醫(yī)療設(shè)備

　　經(jīng)典藍(lán)牙技術(shù)的HDP是一種“通用”解決方案，可適用于所有類型的醫(yī)療產(chǎn)品。結(jié)果，經(jīng)典藍(lán)牙技術(shù)的HDP變成一種大型項(xiàng)目，要求大量的內(nèi)存容量和電池電量。低功耗藍(lán)牙具有許多針對(duì)特定應(yīng)用的定制HDP。醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員可以選擇一個(gè)或者多個(gè)屬性來適應(yīng)其具體的應(yīng)用，從而降低了內(nèi)存和電量開銷。使用低功耗藍(lán)牙的終端產(chǎn)品比經(jīng)典藍(lán)牙設(shè)備更加簡單、便宜和高功效。

　　目前的一些低功耗藍(lán)牙版本包括用于醫(yī)療保健應(yīng)用的HDP，例如：體溫、血壓、體重、血糖、血氧、心率、計(jì)步器、速度、距離、周期節(jié)奏、簡單遠(yuǎn)程控制和電池狀態(tài)信息。

　　除安全性保護(hù)以外，低功耗藍(lán)牙還使用隱私保護(hù)，旨在防止非授權(quán)接收者的“追蹤”。利用頻繁變化的隨機(jī)設(shè)備地址，可以限制對(duì)發(fā)射設(shè)備的追蹤，從而實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。

　　為了對(duì)一些要求低功耗和可升級(jí)堆棧的苛刻應(yīng)用提供支持，TI推出了CC2541低功耗藍(lán)牙解決方案，它的重要優(yōu)點(diǎn)有：先期實(shí)現(xiàn)低功耗、單模低功耗藍(lán)牙傳感器應(yīng)用;集成在一塊芯片上，使用靈活的解決方案，簡化設(shè)計(jì);這種低功耗傳感器設(shè)備設(shè)計(jì)、使用一枚紐扣電池便可以工作長達(dá)1年以上;健壯的RF性能。

　　無線技術(shù)對(duì)遠(yuǎn)程醫(yī)療的影響

　　2009年6月，康體佳健康聯(lián)盟(Continua Health Alliance，由190家公司組成的一個(gè)開放型產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，旨在提高個(gè)人醫(yī)療保健的品質(zhì))，在其下一版通用設(shè)計(jì)指南中選入了兩種無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。該指南為廣大電子產(chǎn)品制造廠商規(guī)定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法，以達(dá)到康體佳的通用標(biāo)準(zhǔn)，并獲得該聯(lián)盟的認(rèn)證標(biāo)識(shí)。

　　考慮到所要求功耗水平、手機(jī)使用的普遍性、規(guī)定距離以及預(yù)期市場滲透能力等因素，該聯(lián)盟選擇低功耗藍(lán)牙(正在制定最終規(guī)范)，用于用戶醫(yī)療保健無線監(jiān)測。

　　該決定帶來的諸多好處，幫助S3集團(tuán)等公司成為遠(yuǎn)程醫(yī)療咨詢服務(wù)行業(yè)的領(lǐng)先供應(yīng)商。S3集團(tuán)使用一個(gè)患者入口，針對(duì)MSP430產(chǎn)品對(duì)軟件做了優(yōu)化。該入口讓患者和醫(yī)生可在診所以外進(jìn)行醫(yī)療信息和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的傳輸與共享。通過其靈活和通用架構(gòu)，該入口幫助實(shí)現(xiàn)多個(gè)遠(yuǎn)程系統(tǒng)或者電子健康記錄(EHR)的數(shù)據(jù)交換。

　　這種平臺(tái)讓遠(yuǎn)程醫(yī)療廠商或者服務(wù)提供商在整個(gè)遠(yuǎn)程醫(yī)療生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)提供更加有效的慢性病管理和信息交換工具。另外，通過這種簡單易用的入口，患者可以獲知其健康診斷結(jié)果、查閱資料、遵循醫(yī)療服務(wù)提供商的建議或者參加當(dāng)?shù)氐纳鐓^(qū)活動(dòng)，從而主動(dòng)地管理其長期身體狀況。另外，該入口還允許獲得授權(quán)的朋友和親人追蹤患者的治療進(jìn)展，并在必要時(shí)鼓勵(lì)患者，為其提供支持。

　　舉例應(yīng)用：血糖監(jiān)測

　　建議患者每天數(shù)次記錄血糖水平—測量越勤，控制越好，因?yàn)轱嬍场㈠憻捇蛘咭葝u素注射都會(huì)迅速使其變高或者低。測量血糖水平時(shí)，血糖計(jì)會(huì)對(duì)試紙上的樣品進(jìn)行測量。作為微控制器如何實(shí)現(xiàn)這種技術(shù)的一個(gè)例子，這類血糖計(jì)中所使用的MSP430FR59xx MCU，可以把信息存儲(chǔ)在其集成FRAM內(nèi)存中，之后在定期健康體檢時(shí)調(diào)用它。FRAM技術(shù)通過其耐寫性(1015個(gè)寫周期)，提供持續(xù)數(shù)據(jù)記錄方法。在糖尿病控制中，血糖計(jì)內(nèi)置的低功耗藍(lán)牙技術(shù)擁有許多優(yōu)勢。血糖計(jì)獲得的數(shù)據(jù)會(huì)被頻繁地上載至患者的手機(jī)，然后發(fā)送到醫(yī)生的計(jì)算機(jī)，讓其可以通過患者入口(例如：S3入口)查看該數(shù)據(jù)。相比每季度一次的檢查，血糖測量趨勢分析可以讓醫(yī)生更容易找出異常，從而每周為患者制定不同的飲食計(jì)劃。

　　藍(lán)牙路由器在低功耗藍(lán)牙設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)之間起到“網(wǎng)關(guān)”的作用，利用它，低功耗藍(lán)牙可以在不使用手機(jī)或者電腦的情況下與網(wǎng)站應(yīng)用通信。網(wǎng)站應(yīng)用還可以向低功耗藍(lán)牙設(shè)備發(fā)回消息。

　　為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)糖尿病控制，持續(xù)血糖監(jiān)測讓患者和醫(yī)生可以獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，從而積極主動(dòng)地控制病情。持續(xù)血糖監(jiān)測依賴于頻繁的測量(例如，24小時(shí)進(jìn)行288次血糖測量)。FDA認(rèn)可的持續(xù)血糖監(jiān)測設(shè)備會(huì)在腹部皮膚以下植入微型血糖傳感器。這種系統(tǒng)可以每五分鐘記錄一次血糖值，記錄時(shí)間最長可達(dá)72小時(shí)。

　　具有無線功能的持續(xù)血糖監(jiān)測還可讓1型糖尿病患者受益。由于它們更適于短期應(yīng)用，例如：普通扎破手指采血測量時(shí)出現(xiàn)的低血糖水平(低血糖癥)，如果得不到快速處理便會(huì)導(dǎo)致昏迷，因此BLE型設(shè)備可以挽救生命。在進(jìn)行頻繁測量時(shí)，提供商或者患者可以設(shè)置閾值，用于警告患者的危險(xiǎn)狀況，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理治療。

　　傳統(tǒng)血糖監(jiān)測方法和更新的持續(xù)血糖監(jiān)測都要求定期存儲(chǔ)血糖測量數(shù)據(jù)，并在存儲(chǔ)和傳輸過程中保護(hù)患者信息。TI的超低功耗MSP430FR59xx微控制器提供了這些必要功能—集成FRAM，用于血糖測量數(shù)據(jù)存儲(chǔ);集成安全加速，用于敏感患者信息加密。它們可以幫助醫(yī)療設(shè)備制造廠商設(shè)計(jì)出能夠在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或者無線傳輸過程中保護(hù)患者數(shù)據(jù)的產(chǎn)品。

　　另外，這種超低功耗性能讓一些應(yīng)用可以使用自然采集能源，例如：體熱等，實(shí)現(xiàn)不依賴于電池或者其它電源的真正意義上的持續(xù)監(jiān)測。組合使用MSP430FR59xx微控制器、TI網(wǎng)絡(luò)接入解決方案和高性能模擬前端(AFE)，讓醫(yī)療設(shè)備制造廠商能夠使用這類TI產(chǎn)品，設(shè)計(jì)出包含數(shù)據(jù)記錄的各種實(shí)現(xiàn)。

　　總結(jié)

　　醫(yī)療保健應(yīng)用的無線通信與安全正變得越來越重要。由MSP430FR59xx微控制器所實(shí)現(xiàn)的多遠(yuǎn)程系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全交換器扮演重要角色。