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随着硅半导体技术的发展,全球知名半导体厂商也开始向医疗领域进军。医疗电子器件和技术的革新,不仅是医疗电子领域的一次大发展,也为患者带来新的体验。看看半导体厂商给医疗领域带来了哪些革新。 德州仪器在医疗领域的新成果,包括病人监护仪、消费者健身设备、可移植脊髓调节器等。德州仪器新开发的病人监护仪不同于传统监护仪,该仪器具有远距离可移植的系统。而消费者健身设备则嵌入了身体质量指数仪,能够精确测试出肥胖百分比。可移植脊髓调节器能够有效减轻患者背部疼痛,并对帕金森症患者有一定的治疗效果。 基于德州仪器芯片,GoWear便携医疗仪器被开发出来,主要用于测量人体生命体征健康和体重,同时这些数据将能够传输到手表等期间上,让你随时了解自己身体信息。比利时微电子研究中心则最新研发出了大脑电波无线检测器,特别之处是该检测器可以由耳机充当。通过八通道模拟ASIC芯片和EEG传感器,该耳机能够帮助癫痫患者实现交流,让其用大脑意念控制键盘。 一次性有源电子医疗电子器件也在飞速增长,而内置了8位微控制器驱动和血糖仪的一次性注射筒OmniPod就属于此类。Onyx II血氧计是Nonin的新品,能够对人体血氧含量进行检测并通过蓝牙传输将数据传输到手机等进行报告。ADI公司集成了模拟前端前沿的医疗产品就是——ADAS1000,该仪器能够对五组心电图系统数据和呼吸进行监测。 事实上,半导体厂商将技术应用于医疗领域的,远不止上面介绍的这些。包括飞思卡尔半导体等也在向该领域进军,开发出一系列医疗仪器。医疗电子器件和技术的革新,带来医疗领域的新发展。
全球人口老龄化、人们生活水平提高和偏远地区对医疗服务需求增加等因素正促使传统医疗方式的变革,移动性和便携性逐步成为影响医疗电子产业的关键。另一方面,半导体技术的发展推动医疗创新的步伐以前所未有的速度向前迈进,在快速处理计算、高精度模数转换和无线网络技术进步的带动下,医疗电子产品走向便携式和小型化成为现实。目前,便携医疗电子设备市场目前已经在以两位数的速度增长,这一趋势今后还将继续。便携式医疗电子设备主要分为诊断设备、给药设备、个人护理产品和影像系统这四大应用部分,包括胆固醇、血液情况、血压检测、葡萄糖计、脉冲血氧量仪、AED、胰岛素注射笔、数字助听器、CT扫描仪以及X射线探测仪等产品。其中,预计家庭诊断市场将占50%左右,在剩下的50%中,影像产品占25%,其他诊断或治疗电子产品占25%。稳定性、精度高、抗干扰能力强是便携式医疗电子对半导体器件的主要要求。Maxim公司营销策略主管John Di Cristina在接受《中国电子报》记者采访时表示,便携式医疗电子设备要求半导体解决方案具备以下部分或者全部特性:低工作电压、低功耗、小型化封装、高集成度、高精度和一致性。他解释到,如果医疗电子产品是由电池供电的,那么低工作电压和低功耗非常关键;如果医疗电子产品是手持式或者便携式的,那么小型化封装对于为使用者提供适当的产品尺寸是必要的。对于一些大批量应用来说,为了获得低成本和高可靠性,高集成度是必须的。为了保证很多医疗产品对病人的安全和健康状况进行更好地控制,高精度和产品一致性非常重要。高精度非常重要,因为医疗电子产品接收的人体信号非常微弱,需要高精度产品进行信号的放大和处理。从这个角度来讲,无线技术在医疗电子设备中的应用并非没有限制。低功率、低速率和窄带无线技术的应用可能没有问题,但是为了避免干扰,宽带无线技术的应用需要慎重。
如何有效地设计无铅产品是许多医疗电子产品设计师即将面临的最为紧迫的问题。虽然长期设计有铅产品所导致的固定习惯已经很难抛弃,但是设计者必须了解无铅产品的设计,因为未来一年内,欧盟RoHS指令预计会将医疗电子产品纳入其管控范围。 因此,医疗设备设计者必须从现在开始,把新的设计思路和对以往有铅产品设计技术负面影响的理解,加入到无铅电子组件设计中。元器件供应商提到大部分主要医疗电子原始设备制造商(OEM)正在朝着符合RoHS指令的方向迈进,然而还有许多中小型医疗电子产品制造商对于各种无铅问题和技术,目前仍有许多困难。许多原始设备制造商设计师把自己局限为企业工程部门的成员,拒绝与外部专家进行沟通咨询。这不是一个好现象,因为无铅制度引入了许多设计方法和元器件,包括印刷电路板(PCB)层压板,表面处理和焊锡膏,每一个设计方法和元器件都带有其独特的特点,只有和专家合作才可避免潜在隐患。对于废弃过时的生产技术,可以选择从产品部件开始。医疗电子产品原始设备制造商有时不愿意改变产品,特别是如果一个产品运作正常,且久经考验。然而随着技术变化的日新月异,含铅部件往往已经过时——元件制造商已实现无铅化。因此一旦大量含铅部件正在变得过时,OEM厂商坚持使用含铅部件将必须支付高额费用。 一些精明的医疗电子原始设备制造商制定应急计划来废除过时部件。有些制造商在与电子制造服务供应商( EMS )或合同制造商( CM )的合作中得到支持,获得无铅医疗电子设备知识。除了着重于产品部件外,这些组织还可以帮助原始设备制造商提供元件的生命周期警示,避免意外的发生,同时可以对利益权衡和选择权给予建议。举例来说,当计划废除特殊部件的3-6个月后,原始设备制造商可以测试原型,或者可以买两到三年的即将过时的部件存货,以替代这一时期的生产。然而这方面的成功关键在于依赖一个知识丰富的电子制造服务供应商( EMS )或者合同制造商( CM ),提供的主要服务是纪律和专家沟通,使OEM随时更新过时的部分日程。一个理想的无铅化转换小组应具有规划设计,采购零部件,存货管理,制造和过程控制等专业知识。采购商和采购专家有充分灵活理解和跟踪各种变化规则的能力联系无铅装配,因此可以给予设计师的最新部件的信息。