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医疗电子:半导体市场发展的新热点

作者:  时间:2010-10-18 10:11  来源:电子产品世界

  企业的观点

  ADI亚太区行业市场总监周文胜坦言该公司在满足医疗应用的产品长寿命周期上具有长期的传统和清晰的策略,采用严格的质量控制过程来实现产品的可靠性。相对于其他的一些行业,医疗设备要求半导体产品具有更高的性能和稳定性、可靠性,也包括更稳定的供货和更长的生命周期。所以ADI不光是在产品的研发和生产上,在产品的供货和生命周期等方面也尽量满足市场和客户的需求。ADI对通用器件的投资很大,着力于提高器件的精度和稳定度,满足医疗设备的发展需求。针对超声波设备和CT等应用通道密度越来越高的趋势,ADI不断推出高集成高性能的产品。比如用于超声波的AD9272AD9273八通道集成式AFE,以及128通道的CT模拟前端ADAS1128。另一方面是家用医疗设备的主要要求将集中在省电、节省成本和设计简单等方面。因此,集成式解决方案将是制造商的首选。不过,家用型设备现在甚至也要求更高的性能,这是因为使用环境正变得越来越复杂,例如在移动的状态下将需要更高性能的模拟和数字技术。ADI技术能为医疗行业客户带来差异化,向医疗保健用户提供线性、混合信号、MEMS和数字信号处理技术方面的全面产品组合,可用于影像、 病人监护、 仪器仪表、消费类和家用医疗等领域。ADI还致力与系统方案的研究,为客户提供系统级的技术支持。ADI的核心技术加上系统专业知识,可以为医疗设备制造商实现医疗保健设计的差异化——支持未来诊断和监护设备以及健康和护理设备的发展。

  Linear产品市场经理Alison Steer认为,医疗电子设备正在引起家庭医疗保健市场的革命,使人们不必走出家门就可诊断多种健康问题。技术正在实现便携式自助护理保健系统,以帮助人们监视诸如血压、血糖和体温等生命体征。家庭医疗监察和监视系统允许人们控制他们的健康状况,但是这些医疗设备必须是快速和高效率,而且在最重要的时刻运行。随着便携式医疗传感器的演进,就非侵入式护理而言,对更长电池寿命和更小外形尺寸的需求变得更关键了。需要小型解决方案尺寸和低功耗的医疗电子设备例子包括:血液分析系统、脉动血氧计、数字 X 射线、数字体温计等等。

  有些医疗测量需要模拟电路连续运行,每秒取得数千甚至数百万个读数。而有的应用每天仅需要一个读数。就这些非经常性测试而言,模拟电路仅需加一次电,进行测量,然后在一天的剩余时间中一直保持空闲状态,运行在低功率“休眠”模式。在 IC 上需要提供低功率休眠或打盹模式,以在断电时实现低功耗。Linear提供多种满足这些便携式家庭护理产品需求的超低功率信号调理、数据转换器和电源 IC;提供通用产品,具有很高的模拟性能,专注于效率和灵活性,能够满足大多数应用的需求。在医疗行业中,以太网供电对于我们来说是一个非常活跃的领域。客户期盼在运用我们的 PD 前端来设计高效开关电源的过程中得到我们的支持,从而借助这些开关电源来为那些需要在各个房间之间搬动,以实现最高利用率的便携式设备 (床边监护器等) 供电。

  Microchip在医疗电子产品市场中的策略就是通过将独特优势引入该市场继续实现稳健的增长。Microchip医疗产品部门高级经理Steve Kennelly直言:“我们的主要关注点是手持便携式医疗设备,它们可以充分地发挥我们的优势。”举例来说,Microchip引领该行业进入了低功耗时代,让设备设计人员可以实现可能的最长电池寿命。在具有模拟信号、基于传感器的系统中,其先进的模拟产品系列(包括自动调零运算放大器)可以提供优越的性能。Microchip提供了一系列解决方案为医疗设备增加通信功能,包括带有板载USB、以太网、CANLIN控制器的单片机(MCU)。对于无线通信,Microchip提供了支持ZigBeeWi-Fi协议的收发器,该收发器也支持Sub-GHz无线通信。为了能最容易地实现应用,公司还推出了一些经专业认证的模块,它们无需射频设计就可以使用。Microchip的目标是让医疗电子客户可以自由地创新,使他们能创造出更多新产品为人们改善医疗保健水平。

  Actel产品行销经理Minal Sawant认为,作为这些应用设备的供应商,半导体供应商必须确保产品满足最高的可靠性和质量水平。这包括进行广泛的可靠性试验,以降低FIT率,执行IOS9001质量管理标准并保证持续符合标准要求。可靠性的一个重要方面包括在辐射环境下的性能,例如在肿瘤治疗设备等应用中,假如半导体器件易于受到辐射的影响,引起触发器翻转,从而改变IC的功能,可能造成灾难性的后果。Actel产品最适合临床和诊断以及成像应用。例如:临床应用中的心率监控仪要求小型化和节能,可以使用FPGA来减轻处理器负荷,将其释放出来完成其它功能,从而实现节能和小型化。在机器人辅助外科中的机器手臂控制面板成像应用中,FPGA能够助力电压、温度、电流等系统监控功能,并将其反馈给决策用的处理器。Actel SmartFusion智能混合信号FPGA提供了一种独特的数字和模拟元件组合,利用其模拟资源如集成式ADC,电压、电流、温度监控器,以及嵌入式ARM微处理器来完成上述感测功能。IGLOO SmartFusion FPGA提供的低功耗和高集成度特性能够满足新兴的医疗电子行业的需求。

  Atmel微控制器策略行销经理赵宗慧指出,虽然一般的消费电子产品的半导体器件通常对于价格非常敏感,但是便携医疗电子产品中的半导体器件(尤其是重要的微控制器)还必须满足其它严格的要求才能够取得成功。首先,它们必须非常可靠,并拥有高精度以防止误诊或错误报警。在便携医疗电子产品用微控制器市场中,竞争要素是在具有超低功耗(延长电池寿命)的微控制器中嵌入高性能模拟外设(实现更精确的测量),并提供可选的有线/无线连接能力(这对于监控应用尤为重要)

  在便携医疗电子产品等电池供电应用中,Atmel AVR XMEGA系列微控制器可实现真正的1.6V工作电压,这意味着这些器件能够连接一个1.8V (± 10%)的稳压电源,以节省成本和延长电池寿命。除了确保高模拟精度以外,XMEGA还具有高速12位模拟外设,能够实现高达2Msps的采样率,XMEGAADC带有增益级和过采样(over-sampling)特性,能够支持大多数便携医疗电子产品。

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