醫(yī)芯及便攜式：充滿挑戰(zhàn)
便攜式醫(yī)療設備由于其獨特性，對芯片的要求要高于常規(guī)的便攜式產品，主要具有以下特點：
·超低功耗" title="低功耗">低功耗。由于人體的生理周期長，有時需要幾小時到幾十小時的檢測，因此需要超低功耗。“一些芯片的功耗小到1mW以下。”中科院微電子所的微電子設備研究室主任夏洋說，“因此選擇芯片時，要盡量采用0.13微米及以下工藝的芯片，工作模式也需要優(yōu)化，例如有些信號沒有必要高速采集，采用合理的電源管理模式等方法。”
·低成本。一些吃下肚的芯片（例如膠囊內鏡）是一次性的，并且為大眾服務，因此降低成本非常重要。采取的措施是盡量集成、并進行批量生產，芯片最好還是可配置的SoC。
·智能化。過去無源芯片多。但是現(xiàn)在有源的智能芯片涌現(xiàn)，他們的集成度較高，通常要集成了傳感器、AD、RF等。例如重慶金山公司的膠囊內鏡，代替了常規(guī)的內窺鏡，在體內每分鐘拍照1~2次，并通過無線把圖像傳輸出來，需要持續(xù)8小時。
·小型化。為了方便患者攜帶，或者直接吞下肚（有時還是孩子吞服），需要產品小型化。因此，應盡量采用SoC、SIP（系統(tǒng)封裝）或高密度" title="高密度">高密度模塊。高密度集成時會遇到一些困難，例如把多傳感器放在高密度的范圍內時，干擾錯綜復雜：物理參量、數(shù)字-模擬、發(fā)射-接收、強信號的體現(xiàn)，如何實現(xiàn)最優(yōu)化處理等等。
·無線通信和體外控制。體內與體外的通信也很重要，具有廣闊的發(fā)展前景。例如低功耗的無線信號的發(fā)射和接收。胃內窺鏡到了食道如何在胃里呆十多個小時不下去，涉及到膠囊鏡的方向如何控制，重慶金山公司主要采用兩種方法：1，重力，2，體外磁場干預。
·參數(shù)測量的復雜性和處理。相對來說，體溫較好測量，而脈搏很復雜，心肌信號、腦電圖的信號小到0.3Hz，信號處理具有難度。同時，還要解決好時間和信號參數(shù)的關系。例如孩子早晨咳嗽是風寒，晚上咳嗽是風熱。
·封裝。因為封裝是和人體直接相關的，必須適合穿戴。
嵌入式+網絡+信息化：潛力巨大
盡管開發(fā)醫(yī)芯和醫(yī)療電子方案的難度比其他電子產品大很多，但是其巨大的商業(yè)前景也吸引著眾商家的目光。例如Freescale曾做過一個大概的計算，到2015年，普通人一天就能夠輕松地接觸1000多個嵌入式處理器件，其中在健康和醫(yī)療方面占了可觀的比重。以下看看Freescale和Intel等公司對醫(yī)療的設想。
醫(yī)療/保健方案
“多核" title="多核">多核技術可以為醫(yī)療電子做出貢獻。”Intel公司全球副總裁兼亞太研發(fā)中心總經理王文漢博士舉例說，“現(xiàn)在照X光片，結果看上去模糊不清，將來可以讓8核、16核幫忙——從各個角度照片-計算。過去在大醫(yī)院做的復雜掃描，現(xiàn)在小型醫(yī)療站就可以做，不用去大醫(yī)院排隊等候了。
除了圖像處理方面，在計算方面多核業(yè)舉足輕重，王博士說，現(xiàn)在患者用的藥，將變成針對每個人的個性化藥，就像我國古代的華佗把脈，說用什么藥，要幾兩幾錢，每個人配的藥都不同，將來通過多核，用戶的PC機就變成神醫(yī)華佗了，可以精確地處理你個人專用的藥，而非藥房統(tǒng)一劑量的配藥。
通過多核還可以測算你的DNA。在保健方面，嵌入式處理器可以精確地計算出你吃的東西量。“多核的優(yōu)勢還有低功耗，”Intel中國區(qū)嵌入式產品事業(yè)部王禾經理補充道，“醫(yī)院手術室的無影燈，需要低功耗的無風扇多核處理器控制，以減少噪聲干擾。”
Freescale的CTO（首席技術官）LisaT.Su說道，很多器件使診斷設備達到了新的水平，例如MoneBOTechnologies開發(fā)的心電圖監(jiān)控設備，還有其他公司開發(fā)出的便攜式脈搏血氧計等，可測量病人血液中的氧飽和度。還有一家公司甚至推出GlucoBoy，一個適用于青少年糖尿病患者的器件，它把葡萄糖測量和手持視頻游戲結合起來。
遠程醫(yī)療
遠程醫(yī)療" title="遠程醫(yī)療">遠程醫(yī)療是使用技術遠程監(jiān)視、診斷，有時甚至進行治療的技術，而無需與病人同處一地。當前需要把病例電子化，然后，“我們需要從過去的信息收集（電子病例）轉變?yōu)楦e極的遠程測試、檢測和防御功能，F(xiàn)reescale稱之為“Wellness（全面健康）”。LisaT.Su博士展望了嵌入式控制其為醫(yī)療電子所做的貢獻，“目前，遠程醫(yī)療通常要使用一些便攜式或家用診斷器件，測量血壓、心率以及其他生命體征，以便進行跟蹤。然后，您必須把這些結果上傳到PC，并通過網絡發(fā)送給醫(yī)生或醫(yī)療提供商，以監(jiān)控結果。在這個過程中，有很多人為干預。
“網絡技術的進步在不斷對此進行改進。例如，加拿大NewBrunswick的圣約翰醫(yī)院的護士測量術后在家休養(yǎng)的病人的生命體征，以確定他們是否在正確康復，或是還需要其他救助。這實際上降低了病人的醫(yī)療成本，也空出了醫(yī)院非常緊缺的術后病床，并使病人更舒適地在家休養(yǎng)。”
雖然當今的遠程醫(yī)療已經取得很大的進步，但仍有很多事情要做。下一步就是讓智能器件和系統(tǒng)不需要診斷，真正通過自動遠程醫(yī)療實現(xiàn)先進的治療。
在自動遠程醫(yī)療中，關鍵藥物療法可根據(jù)聯(lián)網傳感器和器件收集的信息進行實時調整。通過比較病人的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，可在合理范圍內自動調節(jié)劑量。
嵌入式智能不僅在上述領域發(fā)揮作用，還可以通過遠程醫(yī)療實現(xiàn)機器人手術。目前，通過使用可消除人手正常抖動的操縱桿，醫(yī)生能夠進行本地機器人手術，從而幫助外科醫(yī)生更精確地進行精密手術。
機器人手術目前僅在病人和醫(yī)生同處一個病房的情況中使用。未來網絡延遲和視頻等問題將解決，屆時我們有望進行遠程機器人手術，因為醫(yī)療專家基本上可在全球范圍內按需分配。
然而，實現(xiàn)這一目標所需的條件現(xiàn)在還沒有完全到位。為了做到這一點，必須保證有近乎完美延遲的高質量網絡，來發(fā)送視頻圖像，控制機器人。到2015年，這種可能性將更大。我們將擁有更快、更強大的多核處理和先進的聯(lián)網功能，同時還將改進網絡帶寬和視頻壓縮。有了在處理、視頻和網絡功能領域的進步，遠程機器人手術將成為可能。
遠程醫(yī)療+人工智能
超級電腦能夠戰(zhàn)勝國際象棋冠軍GaryKasparov，是因為它儲存了很多過去的比賽、策略和結果。醫(yī)療人工智能利用基于多年的實際醫(yī)療數(shù)據(jù)和病歷的先進算法，幫助醫(yī)生更好地決策。
醫(yī)療人工智能并不是真正意義上的新概念。大概在10年前，研究人員就開發(fā)了一個使用人工智能的系統(tǒng)，來診斷心臟病發(fā)作風險，它比大部分資深的心臟病專家的效率還高10%。然而采用嵌入式智能，其管理和處理大量數(shù)據(jù)和更豐富數(shù)據(jù)類型的能力，將使這些系統(tǒng)在診斷能力方面更加先進。
未來10年，我們設想醫(yī)療人工智能系統(tǒng)不僅能使用復雜算法進行智能決策，而且能通過捕獲、分析和調節(jié)持續(xù)的實時病人數(shù)據(jù)流真正地學習。例如，研究人員正試驗使用醫(yī)療人工智能和傳感器網絡，幫助老年癡呆患者過上更幸福、健康和安全的生活。老年癡呆病人的一些常見癥狀是健忘和精神混亂，這些有時會使他們處于極大的危險之中。為了解決這個問題，研究人員正在開發(fā)一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠從家中傳感器網絡中自動收集病人數(shù)據(jù)，并使用醫(yī)療人工智能分析數(shù)據(jù)。支撐這一切的，是把病人的家庭轉變?yōu)橐粋€“智能家庭”：傳感器將與日常物體集成，以確定病人是否打開爐子，或者是否打開冰箱、櫥柜或大門等；熱力和壓力傳感器將確定病人是坐在椅子上、躺在床上還是在房子里散步；生物傳感器將測量心率和體溫等生命體征，告訴我們它們的情況。來自這些傳感器的實時數(shù)據(jù)共同提供一幅病人在室內的位置及其精神狀態(tài)的無比清晰的圖片。如果人工智能系統(tǒng)檢測到一個異常情況，它會自動觸發(fā)應急響應，提醒病人吃飯或吃藥，或者如果在一定時間內室內沒有記錄任何活動，它就自動撥叫急救電話。
“保健產業(yè)蘊含著兆億美元的商機。”曾出任布什和克林頓總統(tǒng)經濟顧問的保羅·皮爾澤在《財富第五波》中指出。我國在21世紀也面臨著如何有效改善人民健康水平的重大挑戰(zhàn)，例如，國務院新近頒布的《國家中長期科學技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006~2020）》指出，重大疾病防治藥戰(zhàn)略前移，重點研究開發(fā)心腦血管病、腫瘤等重大疾病的早期預警和診斷、疾病危險因素早期干預等關鍵技術。不過，我國醫(yī)療電子剛剛起步，而且90%的醫(yī)療設備市場被外國公司所占有！大力開辟醫(yī)療市場，研發(fā)自主知識產權的醫(yī)療設備，成為我國從業(yè)人員的重要使命。