【關鍵詞】醫(yī)療；器械設備；自動化

引言

隨著現(xiàn)代化科學技術水平不斷提高，在現(xiàn)階段醫(yī)療器械設備的創(chuàng)新發(fā)展中，加強了各類數(shù)字化、智能化技術手段的引入和應用，推動醫(yī)療器械設備呈現(xiàn)出顯著的自動化趨勢，促使醫(yī)療服務能力顯著增強。但在自動化醫(yī)療器械設備的實際應用中，受人員專業(yè)能力、網絡安全風險等因素的影響，在合理應用自動化技術創(chuàng)新醫(yī)療器械設備的同時，還要深入研究其應用要點，發(fā)揮自動化技術在醫(yī)療器械設備領域的顯著優(yōu)勢。

一、醫(yī)療器械設備自動化概述

從自動化技術本身來看，主要指的是通過機械設備、計算機系統(tǒng)和信息技術等手段實現(xiàn)生產、操作、管理等過程自動化控制的技術手段，這也是推動現(xiàn)代科技與工業(yè)發(fā)展的核心驅動力。而在醫(yī)療器械設備的自動化發(fā)展中，則以現(xiàn)代社會對醫(yī)療服務需求為核心，通過對各種自動化技術的有效運用，實現(xiàn)提高醫(yī)療服務的效率和質量的目的。在現(xiàn)代醫(yī)療技術體系中，醫(yī)療器械設備自動化作為其中的重要組成，可通過對先進自動化技術的集成應用，使其完成一系列復雜醫(yī)療操作的自主執(zhí)行，降低人為失誤為醫(yī)療操作帶來的不利影響，實現(xiàn)醫(yī)療效率進一步提高。

根據(jù)如下圖所示的FDA批準的人工智能和機器學習醫(yī)療器械設備數(shù)量來看，可以發(fā)現(xiàn)自動化醫(yī)療器械設備整體呈現(xiàn)增長趨勢，而從具體的應用類型來看，自動化的醫(yī)療器械設備已經實現(xiàn)了從診斷到治療，再到康復的全面滲透。醫(yī)療器械設備自動化發(fā)展最早可追溯到20世紀中期，隨著電子計算機和機械控制技術的出現(xiàn)與發(fā)展，出現(xiàn)了應用機械臂和傳感器的自動化血液分析儀等自動化醫(yī)療器械設備，使得某些醫(yī)療設備的操作精度提高了近30%。隨著當前智能化技術水平的提升，推動醫(yī)療器械設備領域自動化發(fā)展的廣度與深度不斷提升，越來越多的醫(yī)療器械企業(yè)開始將自動化技術融入產品研發(fā)中，通過技術創(chuàng)新提升產品的競爭力。

二、醫(yī)療器械設備自動化發(fā)展的優(yōu)勢分析

（一）保障操作精準安全

在醫(yī)療器械設備發(fā)展自動化水平不斷提高的過程中，促使各類醫(yī)療器械設備安全報警、自動診斷、實時反饋等功能逐漸趨于完善，如果在醫(yī)療臨床試驗中出現(xiàn)試驗藥劑不足、觸底、碰撞等情況，則會立即向實驗人員發(fā)出報警信號，使得實驗過程中出現(xiàn)的各種問題都能快速得到妥善處理，提高保障和工作效率，順利完成醫(yī)療實驗。對此，在醫(yī)療器械設備的自動化發(fā)展中，可有效增強臨床試驗操作的可控性，以更加精準、穩(wěn)定的實驗過程和操作促使實驗水平大幅提高。

結合醫(yī)療臨床試驗的內容來看，不可避免地會用到部分具有毒害性的試劑，在這種情況下可充分發(fā)揮自動化醫(yī)療器械設備的輔助作用。由自動化的醫(yī)療器械設備替代醫(yī)療工作者完成實驗操作，避免實驗人員直接接觸有毒害的試劑，全面保障實驗人員的人身安全。這種自動化的醫(yī)療器械設備的硬件結構往往十分精密，搭載科學的軟件系統(tǒng)可根據(jù)接收到的操作指令自動制定執(zhí)行相應操作，既能避免因人為操作失誤導致的實驗錯誤，提高實驗效率，又能借助自動化醫(yī)療器械設備的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，實現(xiàn)對實驗過程的精確控制，快速獲得精準的實驗結果。

（二）大幅提高實驗效率

結合傳統(tǒng)以人工為主的醫(yī)療臨床試驗開展模式來看，人工在完成諸多實驗操作的過程中，除了樣本采集、樣本處理、試劑調配等復雜的實驗步驟外，一旦出現(xiàn)操作失誤，就會對實驗效果和實現(xiàn)結果精準性造成直接影響，引起難以避免的實驗誤差。此外，在這種醫(yī)療臨床試驗模式中還需要消耗大量人員、物力等資源等待實驗期間相關藥物完成反應，進一步增大醫(yī)療臨床試驗的成本投入。在涉及實驗器材種類與數(shù)量過多的樣本實驗與藥劑配制中，往往需要較多的人手完成繁雜的實驗過程，如果沒能做好相應的管理工作必然會導致實驗秩序出現(xiàn)混亂，最終對實驗效率和實驗結果產生影響。

隨著醫(yī)療器械設備的自動化發(fā)展，在現(xiàn)代化的醫(yī)療臨床試驗中，可在加強實驗人員默契配合的基礎上，引入適宜的自動化醫(yī)療器械設備，以精準、安全的實驗操作減小因實驗誤差而對實驗結果帶來的負面影響，及時發(fā)現(xiàn)實驗過程中出現(xiàn)的問題，并切實提高實驗效率，減少資源的浪費，在極大程度上使得醫(yī)療臨床試驗環(huán)境得到改善，同時在自動化操控系統(tǒng)的輔助下簡化其中不必要的實驗環(huán)節(jié)與操作，讓更多實驗人員將原本等待實驗過程的時間與精力投入其他方面，切實提高醫(yī)療臨床試驗效率。

（三）減輕醫(yī)療事業(yè)壓力

站在醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展與醫(yī)療人員工作的角度來看，醫(yī)療器械設備的自動化發(fā)展可通過技術替代人工的模式，有效保障相關醫(yī)療操作實施的準確性和高效性，提高醫(yī)療服務質量和效率，減少了醫(yī)療人員的工作量和工作時間。根據(jù)相關研究結果顯示，在醫(yī)療工作中引入自動化手術機器人，可提高手術成功率，縮短手術時間30%左右。這種基于自動化醫(yī)療器械設備的工作模式，可促使醫(yī)療人員在患者的治療與護理方面投入更多時間和精力。針對因各種人為失誤導致的醫(yī)療事故，可借助自動化醫(yī)療器械設備和系統(tǒng)加強對各項醫(yī)療操作的精準控制，進而達到降低醫(yī)療風險和減少醫(yī)療成本的效果。比如，在醫(yī)療器械設備自動化發(fā)展下的藥物配送領域，完成了自動化藥房的搭建，可有效提高藥物配送與分發(fā)的高效性、準確性，有效減少藥品浪費，降低錯誤用藥的風險，從根本上實現(xiàn)對醫(yī)療糾紛和醫(yī)療事故發(fā)生概率的有效控制，確保醫(yī)療質量。

以可持續(xù)發(fā)展理念為核心，醫(yī)療器械設備的自動化發(fā)展還可有效保障設備系統(tǒng)長期運行的穩(wěn)定性，減少設備的故障率和停機時間，提高設備的利用率，進而達到減少維護成本和醫(yī)療成本的目的。與此同時，在醫(yī)療器械設備加強自動化設備與系統(tǒng)的完善配置，還可完成故障問題的自動診斷和預警，及時發(fā)現(xiàn)并修復設備故障，減少了設備的維護成本和維修時間，保證醫(yī)療設備運行的可靠性和穩(wěn)定性，并有效減輕醫(yī)療機構運營的經濟負擔。

三、醫(yī)療器械設備自動化發(fā)展的技術分析

（一）嵌入式技術

根據(jù)醫(yī)療器械設備的自動化發(fā)展現(xiàn)狀來看，發(fā)現(xiàn)在監(jiān)測類設備、放射性設備、中頻遠紅外治療儀器等大量醫(yī)療設備，以及光度計、護理類和化學分析類的實驗用儀器設備中，均以嵌入式技術作為輔助手段，使其在醫(yī)療工作和臨床試驗中的應用性能與功能進一步增強，獲得更加精準可靠的數(shù)據(jù)信息，全面提升自動化技術在醫(yī)療器械設備領域中的應用價值。特別是在醫(yī)療改革持續(xù)推進的背景下，使得我國醫(yī)療器械設備市場的產品結構發(fā)生了較大變化，為醫(yī)療器械設備加強對嵌入式技術的有效運用創(chuàng)造了良好的基礎條件。

（二）電氣自動隔離技術

根據(jù)電氣自動隔離技術的分類來看，可將其大致分為電容器、光電耦合等多種類型，不同類型的技術手段在醫(yī)療器械設備的自動化發(fā)展中均具有顯著的應用優(yōu)勢。在醫(yī)療器械設備的自動化發(fā)展中加強對光電耦合設備的有效運用，可利用該類設備產生的磁場阻抗有效降低干擾電壓和電流造成的影響，隔離電信號與醫(yī)療器械，避免其中發(fā)光元件出現(xiàn)異常發(fā)光的情況。除了降低噪聲電壓外，光電耦合設備在醫(yī)療器械設備中的應用還具有高壓隔離的重要特征，可增加設備本身對更大電壓的承受力。比如，在引入光電耦合設備的自動化醫(yī)療器械設備運行期間，即便其處于電壓較大的運行條件下，也能在電氣自動隔離技術的輔助下實現(xiàn)信號的順利傳遞。考慮到醫(yī)院運營期間各類監(jiān)控設備間信號高效傳遞的現(xiàn)實需求以及各類因素對信號傳輸過程造成的干擾性與影響，可有效運用電氣自動隔離技術，消除其他因素對信號傳輸過程的干擾，確保各監(jiān)控設備獨立設置的同時，還能避免信息失真，有效控制整個系統(tǒng)。

（三）PLC自動化控制技術

PLC自動化控制技術是一種集成計算機技術與機械自動化的技術手段，以微處理器作為該技術實現(xiàn)自動化控制效果的核心，可發(fā)揮其在醫(yī)療器械設備應用中可操作性強、抗干擾性強和反應靈敏等優(yōu)勢。該自動化技術在醫(yī)療器械設備中的具體應用包括順序控制、閉環(huán)與開關量控制以及模糊控制三個方面。第一，以現(xiàn)有的電氣設備系統(tǒng)為基礎，根據(jù)其最佳運行狀態(tài)獲取相應的運轉參數(shù)，應用PLC自動化控制技術可將所有電氣設備連接成一個完整的系統(tǒng)結構，實現(xiàn)最大化的設備運行效率，確保所有電氣設備有序運行。第二，充分發(fā)揮PLC自動化控制技術在醫(yī)療器械設備中的輔助作用，提高系統(tǒng)閉環(huán)控制的合理性、準確性和高效性。比如，在溫度控制系統(tǒng)中可應用該技術手段根據(jù)提前設定好的程序運行，智能分析當前環(huán)境條件下的溫度需求，進而向相應系統(tǒng)自動發(fā)送溫度調節(jié)指令，實現(xiàn)自動化的溫度調控。在完成這一自動化調控的過程中，需設定相關醫(yī)療器械設備的開關狀態(tài)為自動調整，使得該自動化醫(yī)療器械設備處于相對穩(wěn)定的運行狀態(tài)。而應用PLC自動化控制技術控制開關量，則應將該可編程邏輯控制系統(tǒng)作為虛擬繼電器增強開關量的抗干擾能力，縮短其反應時間。第三，以模糊控制器為主，在自動化醫(yī)療器械設備中加強輸入、輸出等結構的完善設置，可通過模糊控制語言向醫(yī)療器械設備信號的轉換實現(xiàn)差異化控制，執(zhí)行操作指令。

（四）通信控制自動化技術

由監(jiān)控區(qū)智能傳感器集合為基礎的通信控制自動化技術在現(xiàn)階段日常生產生活中得到了廣泛應用。而該技術在醫(yī)療器械設備自動化發(fā)展中的運用需完成相應醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)的搭建，具體包括個人醫(yī)療終端以及醫(yī)院設備節(jié)點兩個核心部分，在院級信息平臺與病房監(jiān)控系統(tǒng)中可通過應用安裝無線傳感網絡的方式，實現(xiàn)對人體生理參數(shù)信息的自動采集，并應用Zigbee通信完成數(shù)據(jù)傳輸，在病房監(jiān)控系統(tǒng)終端完成數(shù)據(jù)分析與處理。

四、醫(yī)療器械設備自動化發(fā)展的應用要點

（一）加強醫(yī)療器械設備安全管理

面對信息高度發(fā)達的網絡時代，醫(yī)療器械設備的自動化發(fā)展不僅要加強對各類先進自動化技術的引進和應用，還要高度重視網絡安全隱患，以正常的醫(yī)療器械設備物理安全防護為基礎，針對數(shù)據(jù)信息安全采取相應的技術和管理手段。比如，建立嚴格的安全使用制度，明確設備的使用規(guī)范、操作流程和注意事項，確保用戶能夠正確、安全地使用設備；加強防火墻技術的運用，實現(xiàn)對醫(yī)療器械設備系統(tǒng)的實時保護；規(guī)范落實安全管理操作，通過重要信息備份的方式，實現(xiàn)保護數(shù)據(jù)信息安全的目的。

（二）建立健全維修養(yǎng)護方案體系

雖然醫(yī)療器械設備自動化的長久發(fā)展，使得當前醫(yī)療器械設備的機械性能顯著提高，但如果在長時間使用過程中忽視維修養(yǎng)護工作的開展，遲早會出現(xiàn)不同程度的故障問題。對此，在自動化醫(yī)療器械設備的應用中，要加強自動化醫(yī)療器械設備維修養(yǎng)護方案的建立與完善，明確各類器械設備的維護周期、維護時間、養(yǎng)護措施等，對其各個部位與零部件進行仔細檢查，及時更換結構受損的構件。與此同時，為發(fā)揮最大化的自動化醫(yī)療器械設備應用性能，還可為其專門建立自動化檢測系統(tǒng)，詳細記錄器械設備運行期間的各項參數(shù)，并完成運行狀態(tài)的實時監(jiān)測，通過數(shù)據(jù)分析及時發(fā)現(xiàn)故障問題，確保醫(yī)療器械設備穩(wěn)定運行。

結論

在醫(yī)療器械設備的自動化發(fā)展水平持續(xù)提升的過程中，推動我國醫(yī)療技術自主研發(fā)突破更多技術限制，以更加高效、精準的疾病檢測結果和更加優(yōu)質的醫(yī)療服務模式，解決當前醫(yī)療臨床試驗工作效率低、工作壓力大等問題。在有效運用各類自動化技術的同時，還要充分發(fā)揮科學管理、維護保養(yǎng)等科學管理手段的優(yōu)勢，發(fā)揮最大化的應用價值，促進醫(yī)療事業(yè)高質量發(fā)展。