电气自动化技术在医疗器械中的融合应用研究

张宗朋

摘要：电气自动化技术在医疗器械中大规模的应用不但能使医疗器械对病理所反映的效果更加的全面，精确，更能全方位的满足人们对医疗器械的各种各样的要求，能够有效地支持开展难度更大，强度更高的医疗工作。本文首先分析了电气自动化技术在医疗器械中可应用的种类及优势，其次，着重研究了无刷电机控制系统、嵌入式系统以及PLC控制系统，探究电气自动化技术在医疗器械中的融合，为医疗器械科技化发展提供帮助。

关键词：电气自动化;医疗设备;融合应用

引言

如今的医疗设备发展速度突飞猛进，而传统的医疗器械因为技术落后、设备老旧、准度过低、反应缓慢等等一系列问题势必与现如今发展如此迅猛的医疗事业不相匹配，而电气自动化技术又是近年来的新型技术，有着简便，精准，多样化的特点。所以将电气自动化技术与医疗器械相融合就成了现在重中之重的事情。

1. 电气自动化技术的类别及在医疗器械中应用的优势

1.1电气自动化技术在医疗器械中应用的类别

电气自动化技术包含广泛，主要包含电工技术、控制理论、信息处理、电子技术、系统工程、自动检测与仪表、计算机技术与应用和网络技术等，而在医疗器械中主要应用的有电子技术，电工技术、信息处理、计算机技术与应用和网络技术等等，常见的在医疗器械中应用的有无刷电机、嵌入式系统、PLC技术、FPGA技术等等。由此可见电气自动化技术应用的广泛程度。

1.2在医疗器械中应用电气自动化技术的优势

伴随着我国科学、经济的飞速发展，对各种各样的医疗器械产品的要求也是越来越严格。电气自动化技术的飞速发展，在很大程度上对医疗事业的发展有着不可小觑的推动作用。越来越多的电气自动化技术被应用到医疗器械的工作当中去，电气自动化技术与医疗器械的完美结合，提高了医务人员的工作效率，减少了原本医务人员以及医疗器械的工作成本，特别是如今的电气自动化技术经过一段时间的发展，已经从“简单”走向“成熟”从之前的半自动化晋升为了能够有效配合计算机技术实现的全自动化。从而满足医疗器械运作时需要的精准、迅速、稳定的需求。为了使治疗效果更明显，必须充分、准确的了解受用对象的各种情况，稍有偏差，就可能使治疗效果与预想大相径庭。而医疗器械应用电气自动化技术就是在这种高压环境下诞生的产物，电气自动化技术与医疗器械的结合不但能够帮助医务人员从减轻高强度的体、脑劳动，避免医护人员因为过强的工作压力导致的自身身体健康的下降，也可以使医务人员避免一些高危，恶劣的工作环境，做到保护医护人员的同时，还能大大地提高工作效率。而且随着经济的快速发展，医学事业面临着医疗成本不断升高，但是大多数人生活水平还达不到富裕的状态，就导致了很多人生了病看不起的问题，电气自动化技术在医疗器械中的应用在一定程度上降低了医疗成本，有效解决了大部分人看不起病的问题[1]。

2. 在医疗器械中应用电气自动化技术

2.1在医疗器械中应用无刷电机控制系统

随着现在人们生活质量的不断提高，人们越来越追求精神层面的高度，不少人习惯在清晨或傍晚进行跑步锻炼，殊不知，现在环境污染逐渐加剧，空气质量也是不断下降，导致患呼吸道疾病的人群越来越庞大。加上人口老龄化越来越严重，阻塞性睡眠呼吸暂停综合征已经在老年人群体中悄悄崛起，严重危害老年人身体健康，使我们不得不重视。而在现代医学发展中，呼吸机能有效地辅助和控制呼吸系统的运转，从而达到预防和治疗呼吸系统疾病的效果，也是维持和挽救重症病人生命的必备医疗器械。呼吸机的运作原理就是在人体睡眠期间为呼吸系统供应稳定并且大小合适的气压，来保证在整个睡眠期间人体呼吸系统的正常运作，最终达到缓解或者根治呼吸疾病的效果。近几年来，人们生活质量不断上升，越来越多的的人开始关注自己的呼吸健康，导致社会对呼吸机的需求量大大增加，但是我国呼吸机相较于外国呼吸机，在性能，质量，价格上还是有很大差距，我国呼吸机相较于国外而言价格更贵，原因是国外对于呼吸机相关的研究时间早于我国，从而拥有更全面的知识框架和更核心的标准技术。因此，开发出属于我们自己的，低成本，高效率的呼吸机就尤为重要。

电机是呼吸机在工作过程中的重要组成部分，可以说是核心要素，所以，一个好的呼吸机对电机的选择尤为苛刻，因此无刷电机控制系统就成了当仁不让的选择，无刷电机拥有自身转速高、使用时间久、所占空间小、维修更简便的完美优点而且无刷电机本身稳定性也是绝佳，能够为呼吸机提供稳定、合适、安全的气压。与此同时，无刷直流电机控制系统还可以改善传统控制系统反应慢、功能不全所导致的产生气压过大，不稳定等问题。无刷电机控制系统以控制电子的方式来控制电流，使产生的电流具有双重优点：具有直流电的性质又不具有直流电结构上的不足，有好控制、高性能、成本低等优点。

2.2在医疗器械中应用嵌入式系统

嵌入式系统具有强集合、高精准、处理数据信息迅速的优点，可以完成各种各样定制化的工作，如果将嵌入式系统进行加工处理应用到医疗器械当中去，就可以更多的满足在医疗过程中人们对医疗器械的要求，为医疗工作的开展提供更有力的保障。除此之外，嵌入式系统体积小，操作简单易上手，反应迅速，能够实现实时处理数据的效果。使嵌入式系统和医疗器械相结合能够使器械运转更简单、智能、高效、成本低廉，还可以使医护人员在工作过程中能够得到实时的数据信息，使医疗工作的开展更便捷、效率[2]。

现如今与嵌入式系统相结合的医疗器械主要有两大方面，一方面是容易携带的医疗设备，如血压测量仪等等。另一方面是要用计算机作为载体的检查设备，如肠镜，胃镜等等。引进嵌入式系统的便携式电子血压计不但相较于之前传统的电子血压计体积更小巧，还可以实现“无脑”式测量血压的方法，而且测量完血压，屏幕展现的测量数据也更加的迅速精准。嵌入式系统还被广泛的应用在了医疗监护设备中，它可以实现信息的转换，可以将机器检测到的人体信号转换成数字信息，紧接着系统会将这些数字信息进行进一步的处理分析，最终达到监测人体的效果。

2.3在医疗器械中应用PLC技术

PLC技术的应用也是日益广泛，并且涉猎航空航天、制造业等等多个领域，伴随着PLC技术的逐渐成熟，医疗器械与PLC技术的结合指日可待。相较于其他机器而言，医疗器械需要更加准确与严肃，因为医疗器械特殊在于他的服务对象是人，医护人员在操控医疗器械的过程中，还需要较为复杂的顺序，来实现各种信息的呈现，由于不同的人身体信息不同，所以医疗器械的本身数据就要随之改变，传统的单片机医疗器械在这种复杂的运算过程中很容易出现卡顿，不运作，硬件坏死等故障，很不利于医疗工作的开展，PLC在这种传统的医疗器械中就可以發挥自己独特的优势，将复杂的流程简单化，使机械快速准确地传递信息。在很多传统的医疗设备设计过程中单片机被广泛的应用，但是，从功能上来说，单片机所反应出的数据信息具有分散性的特点，这非常不利于医疗器械的运转，会使医疗器械所反应出的数据信息不稳定，也不准确。在维护成本和拓展性能上来讲，单片机也要逊色于PLC技术，如果将PLC技术应用到医疗器械中，单单需要增加相应的模板，再展开一下相关的修正操作，就可以使医疗器械的计算工作更加的简单直接。而且PLC技术还具有“给自己诊断”能力，假如医疗设备在运作过程中出现问题，PLC技术会支配设备系统跳转到功能异常的页面，为维修人员工作的顺利开展提供便利[3]。

结论

本文分别阐述了自动化技术的类别和在医疗器械中应用的优势以及无刷电机、嵌入式系统、PLC技术在医疗器械中的应用，结合实际，电气自动化技术与医疗器械的结合具有突出的优势，能够在很大程度上推动我国医疗事业的发展，使我国的医疗事业更上一层楼。

参考文献：

[1]杜晖.电气自动化在医院的应用探讨[J].电子世界，2019（24）：106.

[2]高振朋.工业电气自动化仪器仪表控制研究[J].设备管理与维修，2019（18）：140-142.

[3]董霞.论自动化在医疗设备管理方面的应用前景[J].科技资讯，2018，16（10）：136+138.