随着智慧医疗快速发展，医学影像辅助阅片、床旁多体征采集、医疗边缘网关、移动医疗推车等设备，对嵌入式主机提出严苛要求：零风扇低噪音、小尺寸便于设备集成、多屏异显、数据安全、7×24 小时连续稳定运行、丰富外设接口，同时需要具备本地 AI 预处理能力，对接院内 PACS、HIS、LIS 系统，保障患者诊疗数据安全可靠。

某医疗设备厂商新一代辅助诊疗设备项目，需要一套嵌入式计算核心，集成于医疗推车与科室辅助工作站内部，实现多屏影像预览、多源生命体征数据采集、本地 AI 辅助初筛、院内网络隔离传输。传统商用主板存在风扇噪音、可靠性不足、接口缺失、无硬件安全加密等短板，最终选用微星工控(MSI AioT&IPC) MS-CF19 3.5 寸工业单板电脑作为整机主控单元。

项目核心需求

1. 静音无风扇：诊室、病房环境，禁止风扇转动噪音，杜绝风扇积灰故障风险，被动散热宽温稳定运行；

2. 多屏独立输出：一台主机驱动多路医疗显示，分别展示医学影像、患者电子病历、体征波形、告警信息，实现多屏异显；

3. 数据安全：患者隐私诊疗数据，需要硬件加密能力，满足医疗信息安全要求；

4. 网络隔离：区分医疗业务内网与医院办公网络，避免跨网安全风险，支持高速影像文件传输；

5. 本地边缘 AI 算力：支持影像 AI 辅助预处理、体征数据智能分析，降低服务器云端压力；

6. 丰富外设接口：对接超声 / 内窥镜外设、生命体征采集模块、串口老旧医疗设备、USB 医疗传感器；

7. 紧凑尺寸：3.5 寸单板，可嵌入医疗推车、设备箱体狭小内部空间；

8. 系统兼容性：支持 Windows IoT 医疗版、Linux，长生命周期固件支持，满足医疗设备长期服役要求。

硬件配置方案

主板：MS-CF19 3.5 寸工业嵌入式单板

CPU：Intel Core Ultra5‑135U，内置 NPU AI 加速单元

内存：48GB DDR5 SO‑DIMM，双插槽大容量内存，支撑影像大文件并发加载

存储：M.2 2280 NVMe SSD，用于影像缓存、本地病历临时存储；搭配 SATA 存储做数据备份

显示输出：2×DP 外接医用显示器，2×eDP 直驱内置车载医疗屏，实现 4 屏独立异显输出

网络：2.5G Intel 网口对接院内医疗业务专网，1G 网口对接办公管理网，物理网络隔离；M.2‑B‑Key 可扩展 4G/5G 模块用于移动推车无线回传

安全：板载 TPM2.0 硬件加密，对患者病历、影像数据硬件加密保护

I/O 资源：USB3.2 Gen2 外接医疗采集探头、摄像头；板载 COM 排针对接传统串口医疗设备；GPIO 用于设备按键、状态指示灯控制

供电：12‑24V DC 宽压供电，适配医疗设备电源模块供电，‑10℃~60℃宽温被动散热无风扇运行

业务实现流程

1. 多源医疗数据采集通过 USB、COM 接口接入生命体征模块、超声辅助采集设备、监护外设，完成患者体征波形、影像原始数据本地采集；板载 COM 口直接对接老旧串口医疗仪器，无需额外 USB 转串口适配器，减少外设故障点。

2. 本地边缘 AI 预处理

依托 Core Ultra 内置 NPU 算力，完成影像降噪、病灶初筛标记、体征异常告警识别，在本地完成初步分析，仅将关键结果与原始影像上传院内 PACS 系统，降低网络带宽与服务器负载，保障诊疗实时响应。

3.四屏独立显示输出

屏幕 1：医学影像画面（超声 / 内窥镜图像）

屏幕 2：患者电子病历、检验报告信息

屏幕 3：实时生命体征波形与趋势曲线

屏幕 4：设备状态、异常告警提示

四块屏幕独立异步输出，医生可同步查阅多维度诊疗信息，提升阅片与诊断效率。

4. 双网隔离安全传输 2.5G 高速网口接入医疗业务内网，传输影像与敏感患者数据；1G 网口接入医院办公网络，用于设备运维、日志上传。双网物理隔离，避免办公网络风险侵入医疗业务域；TPM2.0 对传输、存储的患者数据硬件加密，保护隐私数据安全。

5.适配移动医疗推车场景

整机无风扇、抗震抗振动，可部署于移动查房推车，选配 5G 模块，支持床旁现场采集，数据本地缓存，网络中断时不会丢失诊疗记录，网络恢复后自动同步至医院后台系统。

方案应用价值

1. 无风扇被动散热，诊室零噪音：摒弃旋转风扇部件，消除噪音干扰，避免粉尘堆积造成设备宕机，适配病房、诊室安静环境，实现 7×24 小时不间断运行。

2.原生四屏异显，降低整机 BOM 成本：主板原生 2DP+2eDP/LVDS 四路独立显示，无需额外加装独立显卡，缩小设备体积，简化医疗整机结构设计。

3.板载 NPU 实现边缘 AI 能力：把 AI 预处理下沉到设备端，不用依赖后端服务器，提升响应速度，适配 AI 辅助诊疗的发展趋势。

4.双网口网络隔离 + TPM2.0 硬件安全：满足医疗行业网络安全与患者隐私保护规范，解决医疗设备联网的信息安全痛点。

5.接口齐全，适配新旧医疗外设：USB、COM、GPIO、多路 M.2 扩展，兼容新一代数字化设备与传统串口医疗仪器，减少配件改造。

6.3.5 寸紧凑形态，集成灵活：单板体积小巧，方便嵌入医疗推车、辅助诊疗设备机柜内部，整机结构设计自由度更高；支持 Win‑IoT/Linux，长生命周期软硬件支持，匹配医疗设备长周期使用需求。

除本案例的床旁辅助诊疗工作站以外，MS-CF19 还可用于：医疗设备数据采集网关、远程会诊终端、自动化检验设备控制单元、医学教学示教终端等智慧医疗嵌入式场景。