浅谈生物医学工程领域中的智能硬件

摘 要 在信息技术、电子技术发展的过程中，智能设备获得了快速的发展，具有了更广的领域范围，同医疗卫生、健康生活间也具有了密切的联系，并逐渐向着生物医学领域渗透。在本文中，将从多个角度分析生物医学工程领域中的智能硬件。

关键词 生物医学工程;智能硬件;领域范围

引言

目前，我们正处于一个信息化时代当中，在该过程中，各种智能化硬件不断发展与应用，体现出了较好的应用价值。近年来，智能硬件逐渐渗透到了生物医学领域当中，体现出了较强的应用发展势头，具有较好的研究与运用价值。

1还给残疾人一份自由的空间——智能硬件在假肢领域的辅助应用

近年来，对于人工腿的研究已经具有了较长的发展历史与丰富的成果。受到技术条件的限制，在以往人工腿的生产设计当中，在性能上存在一定的不足，患者在装上人工腿之后，在行走的自然性、舒适度方面还存在不足。而在近年来计算机、微电子技术不断发展的情况下，也使得人工腿研制获得了快速的发展。

目前，人工智能腿在应用当中能够对患者以不同速度行走、下楼梯、下坡等不同的行走状态与方式进行探测，结合实际情况做出反应，使假肢能够获得有效的支持与控制，使智能腿能够对健全肢体进行模仿与运用，使患者能够同正常人一样站立与行走。同时，在组合应用速度传感器、力传感器的情况下，能够对膝关节受力情况进行探测，使用速度传感器对摆动速度进行感应，在配合使用的情况下，对患者的行走方式与状态进行判断。同时，微处理器也能够加工处理相应的信号，使用电机对膝关节液压系统进行控制。此外，气缸、液压缸装置组合应用下，能够充分发挥两者的优势，不仅具有液压缸控制支撑期力量大、安全可靠的特点进行发挥，且具有气缸摆动轻便敏捷、反应迅速的优势，为残疾人出行提供了新的条件[1]。

2梦想照见现实——智能硬件在更广泛生物医疗领域的使用探讨

2.1 智能超声设备

在技术不断发展的过程中，智能硬件设备在超声波方面具有了较为快速的发展，并逐渐在生物医学领域当中得到了应用。以Vscan为例，这是一种手持式可视化超声检测工具，应用到彩色编码成像技术，能够以非侵入式、实时迅速的方式对病灶情况进行检测，在对传统检查局限进行突破的情况下，对实时可视化信息进行掌握。其中配备的超声波发送、接收装置在应用当中能够有效采集患者检测部位信息，其中也具有高性能智能处理芯片的设置，能够以智能、快速的方式处理采集到的超声信号，以此对具有实时特征的彩色血流、黑白解剖影像进行提供。

2.2 智能听力技术

在助听领域当中，西门子医疗集团的百纳·玲珑小星是一个具有代表性的产品，在保真性、隐蔽性方面具有较好的表现。其使用智能操作系统，通过指向性麦克风系统进行聚焦，且能够在实际应用中结合实际情况进行调试。easy Tek是同其配套使用的智能硬件，这是一种助听器传输、遥控智能配件，在控制收音器工作状态的情况下，能够对声波信号进行有效的滤噪处理。在实际应用中，将使用自身所具有的无线、蓝牙以及FM信号等连接智能终端与助听设备[2]。

2.3 智能可穿戴设备

对于该类设备来说，是一种能够在身上穿戴的电子设备，在实际应用当中，可以在支撑软件辅助下对生物体的体征进行分析与探测，且能够通过对相关器械的控制做好健康监护以及疾病治疗工作。在工程、医学技术不断交叉融合的情况下，智能传感技术获得了快速的发展，并逐渐形成了物联网络，以此使该类设备在大众化、商业化方面具有了较好的前景与快速的发展。该类设备在实际应用中对人们的疾病预防模式、生活方式进行了有效的改变，体现出了较强的市场发展潜力与发展势头。受到传感技术发展情况的限制，使得可穿戴设备在健康信息获取的种类方面受到一定的限制，且在精确性、专业化程度上也具有较大的提升空间。就目前来说，医学领域当中该类设备主要应用在医疗器械控制以及生物信息采集等方面。

2.4 智能血糖监护设备

血糖监护设备是对血糖数据进行检测的有效方式。以罗氏血糖仪为例，其同罗氏智动型胰岛素泵、ACA 数据平台进行结合性应用，获得了较好的发展效果。其中，罗氏智动型胰岛素泵是一种新式皮下胰岛素输注设备，在使用无线连接技术的情况下，有效的连接胰岛素泵同多功能血糖仪，在使用血糖仪对血糖水平进行检测、对胰岛素输注进行控制的情况下，开展血糖的图谱分析相关工作，在实施监测目标血糖的同时，能够有效实现无人化智能给药目标，在使用的智能化、舒适度等方面具有较好的表现。

3发展展望

就目前来说，智能设备具有较好的应用发展空间，在具备基本的数据检测、传输、存儲与分析相关功能以外，且需要对设备大小、运行功耗以及用户体验等问题进行有效的监督。在未来智能设备领域发展中，也将继续向着安全、准确、舒适、高效的方向发展：第一，要时刻保证数据的安全性，有效提升数据安全性水平;第二，传感器件方面，将向着更高精度、更高稳定性、微型化以及低功耗角度发展，且在数据采集方面要具有快捷、专业的特征;第三，操作方式也需要进行积极的发展，在应用机器学习、机器视觉技术的情况下，使交互方式不再拘泥于点触操作方式，手势识别、脑机接口等方式将逐渐应用在智能设备当中;第四，外形方面，也将向着符合人体需求的角度发展，在穿戴性、美观性以及舒适度等方面要具有更好的表现[3]。

4结束语

在上文中，我们对生物医学工程领域中的智能硬件进行了一定的研究。在未来发展中，需要积极做好相关技术的研究，在不断创新智能硬件类型、功能的情况下使其在生物医学领域中获得更好的应用。

参考文献

[1] 董婷.3D打印技术在生物医学工程中的应用与研究[J].信息记录材料，2019，（8）：30-31.

[2] 马明辉，李鹏，萧博睿.纳米技术在生物医学工程领域中的作用研究[J].中国卫生标准管理，2017，（27）：154-155.

[3] 邱东魁.可穿戴设备在医疗领域的应用[J].智慧健康，2017，（23）：3-4.

作者简介：

蒋佩萱（1996-），女，毕业院校：浙江中医药大学，专业：针炙推拿，学历：本科，现就职单位：浙江中医药大学。