消弭醫療器材記錄器之間的數位影像落差

March 8, 2017 Eran Strod, Contributing Editor, Embedded Computing Design

在電子病歷 (EHR) 發展的路上,醫學成像是最大的絆腳石之一。 許多醫療院所為了現有的底片式與紙本式設備砸下重金,無法輕易地說換就換。

放射醫學與心臟醫學早已進入了電子時代,但其他如皮膚科、眼科及內視鏡等專業科別還仍在轉型期。 在這樣的狀況下,將舊有設備連結至企業級 EHR 系統的策略更顯重要。

醫學成像及影像裝置記錄器 (MDR) 在此策略中占了舉足輕重的地位。 MDR 以多種不同的類比格式擷取靜態影像與即時影片,再將產生的數位檔案整合至 EHR 系統。

數位化醫療影像

一般來說,MDR 系統內會包含具有不少儲存及處理功能的高階影像感應器。 傳統上,MDR 使用有線 GbE 進行通訊,但加入 Wi-Fi 能夠更簡便地讓裝置連線至醫院的企業網路。 無論是有線或無線,資料介面都必須非常強韌穩健並支援即時影像傳輸, 這對於手術及重症照護等應用而言相當重要。

正如其他成像技術一樣,MDR 市場的產品差異性主要是在於處理日益增加的影像解析度格式的能力。 醫師們非常重視此種影像清晰度的提升,因為高品質的影像能夠讓診斷更精確。

安全與保障

MDR 必須體積輕巧、性能可靠,並且能放置在小型推車上以便輕鬆繞過醫療院所內的各種設施,這樣才能真正展現它的實用性。 低功率無風扇設計以其易於清理的特性成為首選。 此外,無風扇系統的噪音量較低,比較不會打擾病人。 當然,這些裝置也必須通過 FCC、CE 及 UL 認證,才能在醫院環境中使用。

HIPAA 要求醫療保健機構保護病人資料,並且針對不合規的院所施以嚴厲懲處。 EHR 內含重要的個人資訊,所以安全漏洞不僅會侵害病患隱私,更可能導致身分遭到盜用。 正因如此,所有網路連線處理裝置 (如 MDR) 的首要設計目標就是安全性。

醫療器材記錄器的效能推手

全新第 7 代 Intel® Core™ 處理器能為 MDR 提供多種重要功能。 最值得注意的是這類處理器結合了包含 HEVC (10 位元)、VP8、VP9 以及 VDENC 影像編碼、解碼與轉碼的 4K 硬體加速媒體解碼器。

靜態影像效能也隨之提升。 CPU 效能雖然僅比前一代略為提升,但記憶體與儲存空間則有顯著的升級。 特別是記憶體介面現可支援 DDR4,包含能夠支援最高速率達 2133 的 1.2V DDR4。 在儲存空間方面,Intel® Ready Mode Technology for PCIe* 不僅能夠提升效能,也能提高回應性與可靠度。

速度雖然明顯加快,耗電量仍一如以往。 使用零件的 TDP 可低至 15W,輕鬆實現無風扇設計的用意。

當然,不會忘記最重要的安全性。 Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX) 有助於在使用中保護資料,Intel® Memory Protection Extensions (Intel® MPX) 則可保護記憶體不受緩衝溢位攻擊,而 Intel® Boot Guard 能讓機器安全開機。

在 DFI 的 KU171 精巧型 Mini-ITX 主機板上,就能明顯看出新型晶片的優點 (圖 1)。 這款主機板的目標市場為 X 光螢光攝影、超音波以及血管成像系統等 MDR 應用。

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圖 1. KU171 精巧型 Mini-ITX 主機板進攻醫療成像市場。

在 Intel® 主動管理技術 (Intel® Active Management Technology) 的助力之下,KU171 能夠支援遠端頻外管理。 Intel® AMT 讓 IT 人員得以經由安全的連結監控並管理資產處理,並且能讓醫療業的 IT 人員以其他企業裝置的管理方式管理 MDR。

安裝在 KU171 M.2 插槽中的 Wi-Fi 模組讓網路連線更加便利,並且能將擷取的影像及影片傳送至醫師的筆記型電腦或中央 EHR 系統。

以電子病歷提升照護品質

嵌入式物聯網技術在不斷推進處理器發展藍圖的同時,提供了 MDR 製造商升級介面、提升處理能力及提高儲存容量的好方法。 MDR 在推動 EHR 轉型的同時,也讓醫療組織能夠提供更快速的回應、更好的照護品質,同時降低醫療照護的成本。

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