醫療器械設備的自動化發展分析

【關鍵詞】醫療；器械設備；自動化

引言

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

一、醫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、計算機系統和信息技術等手段實現生產、操作、管理等過程自動化控制的技術手段，這也是推動現代科技與工業發展的核心驅動力。而在醫療器械設備的自動化發展中，則以現代社會對醫療服務需求為核心，通過對各種自動化技術的有效運用，實現提高醫療服務的效率和質量的目的。在現代醫療技術體系中，醫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療操作的自主執行，降低人為失誤為醫療操作帶來的不利影響，實現醫療效率進一步提高。

根據如下圖所示的FDA批準的人工智能和機器學習醫療器械設備數量來看，可以發現自動化醫療器械設備整體呈現增長趨勢，而從具體的應用類型來看，自動化的醫療器械設備已經實現了從診斷到治療，再到康復的全面滲透。醫療器械設備自動化發展最早可追溯到20世紀中期，隨著電子計算機和機械控制技術的出現與發展，出現了應用機械臂和傳感器的自動化血液分析儀等自動化醫療器械設備，使得某些醫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，推動醫療器械設備領域自動化發展的廣度與深度不斷提升，越來越多的醫療器械企業開始將自動化技術融入產品研發中，通過技術創新提升產品的競爭力。

二、醫療器械設備自動化發展的優勢分析

（一）保障操作精準安全

在醫療器械設備發展自動化水平不斷提高的過程中，促使各類醫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，如果在醫療臨床試驗中出現試驗藥劑不足、觸底、碰撞等情況，則會立即向實驗人員發出報警信號，使得實驗過程中出現的各種問題都能快速得到妥善處理，提高保障和工作效率，順利完成醫療實驗。對此，在醫療器械設備的自動化發展中，可有效增強臨床試驗操作的可控性，以更加精準、穩定的實驗過程和操作促使實驗水平大幅提高。

結合醫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揮自動化醫療器械設備的輔助作用。由自動化的醫療器械設備替代醫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可根據接收到的操作指令自動制定執行相應操作，既能避免因人為操作失誤導致的實驗錯誤，提高實驗效率，又能借助自動化醫療器械設備的數據分析系統，實現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

結合傳統以人工為主的醫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，一旦出現操作失誤，就會對實驗效果和實現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，進一步增大醫療臨床試驗的成本投入。在涉及實驗器材種類與數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混亂，最終對實驗效率和實驗結果產生影響。

隨著醫療器械設備的自動化發展，在現代化的醫療臨床試驗中，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，及時發現實驗過程中出現的問題，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療臨床試驗環境得到改善，同時在自動化操控系統的輔助下簡化其中不必要的實驗環節與操作，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，切實提高醫療臨床試驗效率。

（三）減輕醫療事業壓力

站在醫療行業的發展與醫療人員工作的角度來看，醫療器械設備的自動化發展可通過技術替代人工的模式，有效保障相關醫療操作實施的準確性和高效性，提高醫療服務質量和效率，減少了醫療人員的工作量和工作時間。根據相關研究結果顯示，在醫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。這種基于自動化醫療器械設備的工作模式，可促使醫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療事故，可借助自動化醫療器械設備和系統加強對各項醫療操作的精準控制，進而達到降低醫療風險和減少醫療成本的效果。比如，在醫療器械設備自動化發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，從根本上實現對醫療糾紛和醫療事故發生概率的有效控制，確保醫療質量。

以可持續發展理念為核心，醫療器械設備的自動化發展還可有效保障設備系統長期運行的穩定性，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療成本的目的。與此同時，在醫療器械設備加強自動化設備與系統的完善配置，還可完成故障問題的自動診斷和預警，及時發現并修復設備故障，減少了設備的維護成本和維修時間，保證醫療設備運行的可靠性和穩定性，并有效減輕醫療機構運營的經濟負擔。

三、醫療器械設備自動化發展的技術分析

（一）嵌入式技術

根據醫療器械設備的自動化發展現狀來看，發現在監測類設備、放射性設備、中頻遠紅外治療儀器等大量醫療設備，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據信息，全面提升自動化技術在醫療器械設備領域中的應用價值。特別是在醫療改革持續推進的背景下，使得我國醫療器械設備市場的產品結構發生了較大變化，為醫療器械設備加強對嵌入式技術的有效運用創造了良好的基礎條件。

（二）電氣自動隔離技術

根據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療器械設備的自動化發展中均具有顯著的應用優勢。在醫療器械設備的自動化發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，隔離電信號與醫療器械，避免其中發光元件出現異常發光的情況。除了降低噪聲電壓外，光電耦合設備在醫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信號的順利傳遞?？紤]到醫院運營期間各類監控設備間信號高效傳遞的現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。

（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自動化控制效果的核心，可發揮其在醫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勢。該自動化技術在醫療器械設備中的具體應用包括順序控制、閉環與開關量控制以及模糊控制三個方面。第一，以現有的電氣設備系統為基礎，根據其最佳運行狀態獲取相應的運轉參數，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結構，實現最大化的設備運行效率，確保所有電氣設備有序運行。第二，充分發揮PLC自動化控制技術在醫療器械設備中的輔助作用，提高系統閉環控制的合理性、準確性和高效性。比如，在溫度控制系統中可應用該技術手段根據提前設定好的程序運行，智能分析當前環境條件下的溫度需求，進而向相應系統自動發送溫度調節指令，實現自動化的溫度調控。在完成這一自動化調控的過程中，需設定相關醫療器械設備的開關狀態為自動調整，使得該自動化醫療器械設備處于相對穩定的運行狀態。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療器械設備信號的轉換實現差異化控制，執行操作指令。

（四）通信控制自動化技術

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

四、醫療器械設備自動化發展的應用要點

（一）加強醫療器械設備安全管理

面對信息高度發達的網絡時代，醫療器械設備的自動化發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，以正常的醫療器械設備物理安全防護為基礎，針對數據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，實現對醫療器械設備系統的實時保護；規范落實安全管理操作，通過重要信息備份的方式，實現保護數據信息安全的目的。

（二）建立健全維修養護方案體系

雖然醫療器械設備自動化的長久發展，使得當前醫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護工作的開展，遲早會出現不同程度的故障問題。對此，在自動化醫療器械設備的應用中，要加強自動化醫療器械設備維修養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，為發揮最大化的自動化醫療器械設備應用性能，還可為其專門建立自動化檢測系統，詳細記錄器械設備運行期間的各項參數，并完成運行狀態的實時監測，通過數據分析及時發現故障問題，確保醫療器械設備穩定運行。

結論

在醫療器械設備的自動化發展水平持續提升的過程中，推動我國醫療技術自主研發突破更多技術限制，以更加高效、精準的疾病檢測結果和更加優質的醫療服務模式，解決當前醫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，還要充分發揮科學管理、維護保養等科學管理手段的優勢，發揮最大化的應用價值，促進醫療事業高質量發展。