院內生命體征監護儀一般支持下述一種或多種體征的監控：ECG、SPO2（血氧）、血壓、呼吸和體溫。以上所列并不全面，但它涵蓋了受監控的最常見生命體征。對于院內儀器，儀器本身的每個監護儀可能都是一個不同的模塊，各模塊向外連接到病人身體上的一個分立傳感器或一組傳感器。ECG會連接到多個軀干電極，SPO2監護儀會連接到一個手指夾，呼吸監護儀可能使用胸部電極，體溫和血壓則將利用溫度計和腕夾（cuff）分別定期測量。

　　為將這種水平的病人監護移植到院外環境下的設備，生物醫學工程師需要解決某些問題，包括但不限于：

　　適應不同的環境條件：例如，對于長期監護，“濕”ECG電極是不切實際的，應采用干電極。干電極會帶來與信號完整度有關的其它問題。

　　精確測量：例如，共模噪聲會嚴重影響測量精度。

　　多傳感器連接：監控ECG、SPO2和體溫需要多個傳感器，某些情況下還需要創新技術來實現可靠的測量。

　　多參數系統設計：合并監控多個生命體征。

　　實時處理測量到的生命體征：見機行事以實現實時診斷。

　　電源管理：保持低功耗。

　　遠程監控/通信：各種有線和無線通信協議。

　　病人活動能力：對于快速康復至關重要。

　　易于使用：醫院管理甚少。

　　社會接受的工業設計：設備應獲得社會的接受。

　　可靠性：遠程監控要求設備能夠正常連接和工作。

　　低成本：必不可少的要求。有些設備只需要考慮上述的少數幾個要求，而有些設備則要受所有要求的影響。

　　解決之道

　　工程師該如何應對這些挑戰呢？具體做法說明如下：

　　` 適應環境以及實時處理測量到的生命體征

　　開發創新的信號后處理技術，例如，利用算法來幫助消除病人運動造成的噪聲偽像或電極連接不良引起的信號完整性喪失問題。為了實現本地/遠程實時診斷，應當在本地解決基線漂移等噪聲偽像。

　　` 精確的測量、多參數系統設計、病人活動能力、可靠性和電源管理

　　模擬和數字信號處理元件的集成打開了創新設計的大門，有助于減少系統面積、噪聲、功耗和成本。此外，由于系統元件數量減少，可靠性得以提高，庫存管理等無形成本同時降低。

　　` 多傳感器連接

　　這是一個十分棘手的挑戰，因為許多必須監控的生命體征在人體上的分布相距較遠，例如：ECG監控在胸部，SPO2監控在前額或手指，體溫監控在耳部或腋下。通過身體區域網絡進行通信的無線傳感器將有助于消除替代有線網絡。集成電極和傳感器的創新服裝也在努力解決這一難題。

　　` 遠程監控/通信

　　無線技術的最新創新成果可確保遠程通信有效進行。Bluetooth Low Energy、WiFi和Zigbee是其中已經付諸實施的幾項協議。

　　最初的步伐包括系統集成和微型化。這些年來，各種形式的消費電子產品（如手機等）都經歷了這一過程，現在終于輪到了醫療保健設備。

　　為了解決功耗、移動性和工業設計相關的問題，需要從頭開始重新設計醫療儀器的電子電路。如前所述，有許多方面需要考慮，但關注的重點是在保證受監控生命體征的測量完整度的同時，降低系統功耗、尺寸和成本。

　　ADI公司的ECG模擬前端（AFE）子系統ADAS1000是一個很好的例子，它解決了一部分挑戰。以前需要利用50個有源器件和大量分立器件才能實現的功能，現在只需要ADAS1000一個芯片就能實現。ADAS1000 AFE子系統集成了下列電路和功能：5個ECG采集通道；右腿驅動；ECG電纜屏蔽驅動；起搏器脈搏檢測（片內算法）；呼吸測量（胸阻抗）；基準電壓源和電源管理；系統校準；以及數字濾波器。

　　諸如ADAS1000 AFE子系統之類的器件清楚地說明，技術創新如何實現有效且得力的遠程病人監護，以及幫助醫療保健行業跨越日益加寬的鴻溝。最終目標是讓病人和醫生相信，創新技術能夠像院內技術一樣精準地幫助病人。下一代IC結合新的設備設計，將有助于業界實現上述目標。