行動時代的檢測工具 CompactDAQ,讓數據量測更便利

作者 | 發布日期 2015 年 03 月 26 日 13:30 | 分類 尖端科技 , 物聯網 , 醫療科技
新聞照片

在這個量測時代,不論是近在眼前的個人醫療狀況,還是遠在天邊的大自然景像,都能夠運用儀器一一記錄,這時候,如果有攜帶方便、輕巧的儀器,那就很棒,畢竟誰喜歡帶著大包小包、笨重且布置複雜的儀器到處跑,最好是只帶著這次需要用的儀器,如此一來,一到現場就能很快展開量測。



國家儀器(National Instruments, NI)的設備,正好有這項易於攜帶的特點,像是資料擷取平台 CompactDAQ,可執行資料擷取、線上分析與記錄軟體,應用範圍除了傳統的工業用途外,甚至擴及醫學研究、流感檢測等。

NI CompactDAQ winghead1

 

醫療應用,隨時掌握病人狀況

在醫療領域裡,推出新療法前須先以精準的數據審慎評估,證實新療法確實改善了問題,才能推廣到各大醫院使用。例如法國 Haut-Lévèque 醫院以低體溫呼吸(hypothermic ventilation)療法施作心臟繞道手術,欲取代原本會對肺部造成傷害的低體溫療法,此新療法主要是以低溫氣體保護肺臟,避免帶氧動脈血流向作用中的部位,減緩開刀期間新陳代謝速度。

為了研究低體溫呼吸療法的功效,在手術過程中需要一套客製化工具,能即時收集與擷取完整的生理資料。研究團隊以 LabVIEW 建置一套應用軟體,能客製化使用者介面、用於追蹤的顯示介面與記錄參數資料,另外他們還使用 CompactDAQ,讓研究團隊可以輕鬆地處理多個輸入訊號,並將各種生理數據對應到各自的醫療量測儀器上,此外研究團隊還針對發炎反應與組織異常,開發能進行定量與自動分析的輔助應用程式。

 

更方便的行動流感檢測技術

21 世紀初連續爆發多起大規模疫情,如 SARS、禽流感、豬流感等,讓各國衛生單位相當頭痛,並希望能在疫情爆發前先進行有效防堵,但流感檢測費時費力,得採集疑似患者的檢體,並輔以聚合脢連鎖反應(PCR)── 一種能在短短 2 小時內大量複製特定基因片段的技術──放大患者檢體中的 DNA 含量,才能進一步檢測。目前有許多開發的商業方案,但大多只能在實驗室使用,無法在人口流動的地方像機場、國境口岸等直接檢驗,檢疫效果也打了折扣。

新加坡生物工程和奈米工程研究所(Institute of Bioengineering and Nanotechnology)為了解決上述需求,決定自行打造可攜式流感檢測設備。他們依照美國疾病控制與預防中心(CDC)的建議規範,搭配 LabVIEW 和 CompactDAQ 所提供的解決方案,創建了一個小型且攜帶式的系統,只要不到一小時,就能得知抽樣結果,可在大規模健康檢查下使用,例如機場檢查。

取自官網

▲ 透過 LabVIEW 與 NI CompactDAQ 開發更智慧型、更機動、更低成本的流感診斷系統。

 

 協助建置偏遠地區行動診所

除了臨床研究外,便捷的儀器能幫助偏遠、配電系統不穩的地區開設行動診所。非洲馬拉威的工程師與西蘇格蘭大學合作,在馬拉威的小村莊馬卡塔(Makata)設立一個行動診所,希望能改善偏遠地區缺乏醫療保健設備的狀況。馬卡塔的行動診所包含檢查 / 診療床、水槽、櫥櫃、冰箱與櫃台,另外還配備有一組太陽能板 2kW 陣列、安裝太陽能板所必備的充電控制器、一組變頻器與小型風力發電機。

馬卡塔的行動診所算是原型,若要運用在其他地方必須知道診所的電力消耗狀況,以及發電機產生的電力數據。馬卡塔行動診所採用 8 槽式機箱 CompactDAQ,搭配 32 通道類比模組 NI 9205 與 4 通道熱電偶模組 NI 9211。系統另搭配一組專屬筆電,以監控太陽能電池陣列與風力發電機所產生的電壓與電流,同時監控以熱能型態浪費的電量。此外,團隊還監控風速、環境溫度、電池溫度,以全面了解周遭的工作環境。

新聞稿
malawic NI 2

▲ 透過簡單易用的 DAQ 系統,設立新遠端健康中心的規格。

結果發現,在一天中最熱的時段,亦同時浪費了大量電力。基於此資訊後,馬卡塔團隊針對第二間診所的太陽能電池陣列,將其尺寸從 2kW 降到 1.5kW,以減少多餘的發電量。同時也設法將這些浪費掉的電力用在抽水或是燒水上。

 

物聯網布署,檢測儀器再下一城

隨著物聯網興起,數據生活的來臨,過去讓人覺得生硬不好親近的檢測儀器已越來越親民,應用範圍也橫跨了多個領域,不再侷限於工程應用、學術研究或工廠監控上,此時大眾在乎的不再只是準不準確,而是方不方便、好不好用、能不能客製化成自己想要工具,或是依據自己的需求提供多樣化的分析,對此 NI 國家儀器很早就嗅得市場的需求,並致力於將各儀器輕量化與模組化,讓使用者能在數據掌握上超越對手,拔得頭籌。

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