“军事医学电子工程”的若干研究方向与发展(1)

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1、“军事医学电子工程”的若干研究方向与发展(1)　　引言　　　　现代战争特点和模式的发展与变化，使军事医学中高技术含量不断加大，大量的高新技术，特别是现代电子技术应用到军事医学的各个领域，促进并支持着军事医学的发展，满足和适应着各种新的卫勤保障需要.之所以形成“军事医学电子工程”这一新兴学科分支，是因为其不仅是电子技术与医学的交叉，而且是与军事医学的交叉，它所服务的对象，应用的领域和环境都具有特殊性.“军事医学电子工程”以传感器技术、微电子技术、计算机技术和现代通信技术等为其主要技术支柱，应用到战时的伤员生理监测、

2、急救、监护、检验、核生化侦检、卫勤信息指挥系统等各个方面，下面以这些技术为主要线索分类，讨论其在“军事医学电子工程”的几个主要领域中的应用研究方向与发展.　　　　1　生物医学传感器技术　　　　传感器技术历来都是军事医学电子工程领域研究的前沿，与平常临床所使用的各种医用传感器相比，用于战场卫生支援的各类传感器有其特殊性，由于它的使用环境复杂，条件恶劣，运动频繁，所以高可靠、高抗干扰、最大限度降低使用条件要求、非接触式的生物医学传感器，一直是研究者所追求的目标.各类物理、化学和生物传感器在军事医学领域都具有广泛的应用

3、.　　　　物理传感器在军事医学中,主要用来监测士兵的生命体征（脉搏、血压、体温等）［1］，以准确掌握作战士兵的生理状态，这些指标在临床上监测虽已非常成熟，但在战场上长期监测运动中的士兵，仍需克服一些技术上的难点.首先传感器与士兵的直接或间接接触，必须非常可靠，在不影响战士作战的前提下，不能因为脱落或错位等影响监测效果；其次传感器必须能适应复杂的环境条件（高温、低温、防水、汗渍、灰尘、电磁干扰等）；再次能提供直接性被监测指标，以减轻后续处理的硬件开销.正因为如此，柔性阵列传感器技术、非接触式光电传感器技术、智能化、

4、数字化传感器技术是人们关注的焦点.如美军使用高灵敏度震动传感器，获取心跳引起的微弱振动，从而提取心率指标，以从战场上大量的伤亡战士中探测存活者.其“生命支持及后送系统”（LSTAT），使用皮肤传感器持续监测伤员的各项关键生理指标.美国Adelpih,Md军事研究实验室研制一种简单的充满液体的声学传感器垫，放在伤员的胸部或担架下层，以监测伤员后送过程中的呼吸和脉搏［2～3］.　　　　生化传感器技术是一项重要的高新技术，在军事医学中主要用于野战救治中快速检验伤员的生化指标，探测生物和化学毒剂，是世界各国军事医学领域集

5、中研究的焦点之一.野战救治的临床检验，追求实时、快速，同时对检验设备要求小巧、灵活、方便.因此,一些平时临床检验的方法和设备，在野战时显得不能适应，这就对生物传感器提出了更高的要求.酶传感器作为生物传感器的先驱，发展到现在的光寻址电位传感器（LAPS），生物传感器继续向微型化、多参数、可重复使用、可重复生产的方向发展.在生化战剂侦检方面，响应时间比高灵敏度更为重要，是减少伤亡的关键，因此受体生物传感器是研究重点，抗体光纤生物传感器，核酸探针生物传感器，由于对病毒、细菌的高度特异性和核酸探针功能，因此也倍受关注.美

6、军佩戴在士兵作战服上的环境传感器，可提高单兵检测化学和生物战剂的能力，同时可避免中暑、冻伤等环境条件所致病伤，其LSTAT系统，同样具备生化战剂及环境状况监测功能，并能及时调节系统内部空气，隔离外部环境，确保伤员安全.美军研制的各类各范围生化战剂探测仪，大多采用多路生化传感器，并配备有生化战剂图示及辅助决策系统.　　　　2　微电子技术　　　　本世纪90年代以来，微电子技术迅猛发展，特别是超大规模集成电路技术的发展，使原来需几块，甚至几十块集成电路芯片来共同完成某项功能的系统，只需一块微小芯片即可完成，从而大大缩小

7、了系统的体积、降低了功耗、提高了系统的可靠性.这正是军事医学领域中，野战医用电子装备所追求的目标，由于战时和战场的特殊性，野战医用电子装备追求微型化、智能化，又由于整体的较强的卫生力量，难以靠近前沿，因此前线的战伤救治，大多以单兵自救和互救来完成，这就需要研制一些能单兵使用的电子卫生装备.因此缩小体积、降低功耗，是该领域的科研人员永无止境的追求.　　　　选用市场上的大规模集成电路，经系统优化设计，研制野战医用电子装备，仍是投资少、周期短、深受欢迎的一种方式.专用集成电路（ASIC）技术的发展和实用，使研制者能够自

8、己设计，并制作某种专用集成电路，从而使以前需一台整机所完成的功能，现在只需一块芯片即可完成，因而倍受关注.集机、电、磁、光、化学、计算机、传感器与信息处理一体化的微型电子机械系统（MEMS），是当今世界普遍关心的技术之一，它集微型化与智能化于一体，可将一台复杂的野战医用电子装备，制作成一个香烟盒、一块军表、甚至一支钢笔大小.　　　　美军利用微电子技术研制的微型血样分析器，